浙工大考研2010物化无答案

第一章热力学第一定律一、选择题1．凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是(ΔH=ΔU+(pV)2.指出下列过程中的可逆过程(a)摩擦生热(b)室温、标准压力下一杯水蒸发为同温同压下的汽c)373K，标准压力下一杯水蒸发为汽(d)手电筒中干电池放电使灯泡发亮(可逆过程有如下特点：①状态变化时推动力与阻力相差无限小，系统与环境始终无限接近于平衡态；②过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达；③系统经过一个循环后，系统和环境均恢复原态，变化过程中无任何耗散效应；④在相同的始、终态间，恒温可逆过程系统对环境作最大功，环境对系统作最小功；推动力与阻力相差无限小，所以完成过程所需时间为无限长。可看作是可逆过程)(a)ΔH=0(b)ΔH=Cp(T2-T1)(c)ΔH不存在(d)ΔH等于其它值(对理想气体U=f(T)，T=0,则U=0，反之亦然。U=jCdT或U=nC(TT)计算热力学能的变化，因为理想气体U=f(T)，VVm21仅是温度的函数，恒容与否对U并无影响。H=jCdT或H=nC(TT)计算焓的变化，因为理想气体H=f(T)，仅是温pp,m214.当理想气体冲入一真空绝热容器后，其温度将(a)升高(b)降低(c)不变(d)难以确定外(△U=Q+W,∵p=0,∴W=0,又∵绝热，∴Q＝0，所以△U＝0)外因为是真空故不做功，又因为是绝热故无热交换，故△U＝0。温度不变。此外，理想气体的自由膨胀过程，同样有外绝热Q＝0，p=0,∴W=0外所以△U＝0△T＝0温度不变△H＝0△T＝0温度不变外对于理想气体，自由膨胀过程就是一个绝热(Q=0)，外对于理想气体，自由膨胀过程就是一个绝热(Q=0)，W＝0的过程，若要对理想气体的等温(△T＝0)过程设计设计一绝热过程，可设计为(绝热)自由膨胀过程∵等温过程△T=0,∴△U=0而(绝热)自由膨胀过程同样为△T=0,△U=0)(反过来，若要求为理想气体的某一pVT变化设计一绝热过程，那么，你首先要证明该过程是一等温(即△T=0，或pV=pV)过程，再设其为(绝热)自由膨胀过程。)HTV(b)(H/T)p=0(c)(H/T)p=0(d)(H/V)T=0(H/V)T=0(a)正确(b)需增加无非体积功的条件(c)需加可逆过程的条件(d)需加可逆过程与无非体积功的条件△H=Qp(封闭体系，恒压，不做非体积功)HQp(a)理想气体从1013250Pa反抗恒定的101325Pa膨胀到101325Pa(b)0℃,101325Pa下冰融化成水 (c)电解CuSO水溶液4(d)气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa)(a)下降(c)不变?Trp,?T(b)升高(d)无规律rm2rm1TBp,m110.实际气体经节流膨胀后，下述哪一组结论是正确的(a)Q<0,∆H=0,∆p<0(c)Q=0,∆H<0,∆p<0(b)Q=0,∆H=0,∆T<0(d)Q=0,∆H=0,∆p<011.理想气体经过焦-汤节流膨胀过程，则对于理想气体，∵H=f(T)，H不变，T亦不变)编U=0()()=-()?Tp?pTpp编S=-jp2(?V)dpp?Tp?VnR?Tpp?VnR?Tppp?Tpp11二、计算题所以ΔU=ΔH=0可与(2)过程等效V编rUm=Qr716222正庚烷的燃烧焓为cm716cmBBmolpVmRTapaH不仅是温度(?H)=T(?S)+V(?p)?VT?VTm?VTmmmSVpT)TV(?H)=T(?p)+V(?p)?VT?TVm?VTmm=TR一V(TR)mm以Vp=一mp0同理(?H)=T(?S)+V?pT?pTmTp(?H)=一T(?Vm)+V?pT?Tpmpmp0第二章热力学第二定律(a)趋近于1(c)趋于0(b)趋于无限大(d)大于其它可逆热机效率ch卡诺循环在两个热源之间，理想气体经过恒温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、恒温可逆压缩和绝热可逆压缩四个可逆过程回到始态，从高温(T)热源吸收Q热量，一部分通过hhWQT环。cc卡诺定理所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机，其效率(n)都不能超过可逆I机效率(n)，即可逆机的效率最大,nn。RIR卡诺定理推论所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆机，其热机效率都相等，即与热机的工作物质无关。热机效率n1T/T(=：可逆热机；<：不可逆热机)。可逆热机的效率最高，ch且与工作介质以及是否有相变化或化学反应无关，仅取决于高温热源与低温热源的温度。2.理想气体从状态I经自由膨胀到状态II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？不同热力学判据的应用条件如下3.理想气体绝热向真空膨胀，则G则体系的熵变为：4.环境的熵变等于环环环,(我们可以将环境看作是无限大的热源，当将环境看作是无限大的热源时，环境与体系之体环间所交换的热对环境而言可看作是在可逆条件下进行的热交换，且有Q＝－体环5.在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？(a)不变(b)可能增大或减小(c)总是增大(d)总是减小 (根据熵增原理，S＝S＋S0，)孤体环6.理想气体经绝热可逆膨胀至一定的终态，该过程中体系的熵变ΔS及环境的熵变ΔS体环体体ΔS<0环ΔS=0环(b)ΔS<0，体(d)ΔS=0，体ΔS>0环ΔS=0环7．理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定,此变化中的体系熵变S及环境熵变S体环体环体环体环体环体环体环变化前后理想气体的温度不变,但体积减小,根据公式S=nCln(T/T)+nRln(V/V)，所以ΔS<0；若把体系和环境加在一起看作一个新V,m2121体孤立体环孤立体环环环8．理想气体在绝热条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化中的体系熵变S及环境熵变S体环(a)S>0,S<0(b)S<0,S>0体环体环(c)S>0,S=0(d)S<0,S=0体环体环体系经历的变化为绝热不可逆变化,所以ΔS>0；环境与体系间没有热交换,环境压体力亦无变化,体积的变化可忽略,所以环境的状态未变,即ΔS=0(环境的体积变化可忽环略是基于下述认识,即一般情况下,总可以认为环境相对于体系是无穷大的)。(理想气体恒温过程(p1，V1→p2，V2)则ΔA=-TΔS,ΔG=-TΔSΔA=ΔG(理想气体恒温过程)(包括自由膨胀过程，等温混合过程))QS0由于理想气体节流膨胀后T不变V1解：对于理想气体的任何单纯pVT状态变化过程,都可由下式计算其S：V,m2121=nCln(T/T)-nRln(p/p)p,m2121=nCln(p/p)+nCln(V/V)V,m21p,m21至于用哪一个，要根据题目给的条件。p(1)绝热可逆膨胀；(2)将外压力骤减至p,气体反抗外压力进行绝热膨胀。m1T=?K222求解理想气体任何单纯pTV状态变化过程的状态函数(U、H、S、A和G)的改变值，(1)已知始态的温度、压力及终态的压力，应用公式12221222V,m21p,m21mmp,m,Vm,211211V,m1p,m2112121p,m1nC(T_T)=_p(V_V)(计算不可逆绝热过程终态温度的公式)nCV,m)=pV,m21212(2)解得T=221K2Vm21p,m211BAABBAAB1mp,mp2122112211(在上题中，只要求出了T2，ΔU，W，ΔH，ΔA，ΔG都很容易求，但要注意，对于可逆和不可逆过程，求T2所用的公式不同，千万不要搞错了。例如，第(2)中，首先判断是否可逆)3.实验测定某固体的(?V/?T)p=a+bp+cp2,若将此固体在恒温下从pA压缩到pB,导出熵变编S的解：根据题意，就是要找出以p作变量的关于编S一p的方程。然而，我们知道的是(?V?T)的关系式，由此我们相到了Maxwell关系式(?V?T)=一(?S?p)pTBA2BA3AB2AB3 (如果给你一个状态方程，要你写出恒温下从p压缩到p时的吉布斯自由能变化的方程式，AB4.在中等压力下,气体的物态方程可以写作pV(1-bp)=nRT。式中系数b与气体的本性和温度2已知氧的b=-9.277×10-6kPa-1。1p121p故方解石晶型稳定2112nRTln{p(1p)/[p(1p)]}(至此，我们得到了恒温下压力从p变到p时2112AB的吉布斯自由能变化的方程式)将题目给的数据代入可得335.已知505g文石(CaCO)转变为方解石(CaCO)时，体积增加1.37510-3dm333p的压力下，两种晶型的正常转化温度为500℃。请判断在550℃，3000p下，CaCO3的文石和方解石哪一种晶型稳定？设两种晶型的C相等(Ca、O和C的摩尔质量分别为p,mrmfmfm因C0，故H，S不随温度变化,H已知，但S不知道。p,mrmrmrmrmrmrmrmrmrm,1rm,1rmrm在550℃，3000p下，不可逆相变过程的吉布斯自由能变为G,rm,22GpVrmrrmGG5pVdpprm,2rm,1p66p,mp,m6666解：这是一个不可逆相变过程，由于要计算编S，所以通过设计如下的可逆过程22123nnnnnnn第三章多组分溶液热力学HAUiSVniSpniTViSVniSpniTVniTpn,,ji,,ji,,ji,,ji①化学势可以用不同的状态函数进行定义，但相应的下标不同。只有GniT,p,nji既符合化学势的定义，又符合偏摩尔量的定义。又因为大多数过程是在恒温恒压下进行的，所以该定义式应用最广泛。②仅就定义式而言，根据iGiGi的关系可知，纯物质的化学势iT,p,nji就等于其摩尔吉布斯自由能函数，即G，且为强度性质，其绝对值不知道。BB,m③此外，除了相应的状态函数所用的下标不同，化学势定义式的物理意义类似于偏摩尔量定义式的物理意义。中以A2形式存在，则和两相平衡时：cAAAAAA222AAAA22(a)μ2>μ1(c)μ3>μ5(b)μ5>μ4(d)μ3>μ1m，化学势相等。4．下列四种状态纯水的化学势最大的是(a)273.15K,101325Pa,HO(l)的化学势μ22(c)273.15K,202650Pa,HO(l)的化学势μ23fusm5.已知水在正常冰点时的摩尔熔化焓编H=6025J.mol-1，某水溶液的凝固点为fusm2HOfmff2还可以用下法计算，即先求出冰点降低常数Kffusm,AffBTKb.15ffBB压随温度的变化率dp/dT为Kb=RTb2MA/ΔvapHm7．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性(a)凝固点降低(b)沸点升高(c)渗透压(d)蒸气压升高(什么叫(稀)溶液的依数性？)(c)肥料不足(b)很少下雨(d)水分从植物向土壤倒流(当土壤内含盐量超过植物液体时，产生反渗透，使水从植物内流向土壤，致使植物枯萎)((稀)溶液的依数性还有其它的应用，例如，冬季建筑施工中，为了保证施工质量，2常在浇注混凝土时加入少量盐类，其主要作用是降低混凝土中HO的冰点，从而降低混凝22土的固化温度，以免因HO结冰而影响混凝土的固化质量和强调)2能变化为G=*(HO)m2G=(HO)B2G==(HO)*(HO)=RTlna(HO)m222(上题中若问溶液中和纯水中水的化学势相差多少，如何计算？可以是=*(HO)(HO)=RTlna(HO)222也可以=(HO)*(HO)=RTlna(HO)22二者相差一个负号)理想液体混合物,在T时,测得总蒸气压为29398Pa，蒸气(a)0.500(b)0.823c(d)0.813111pp*，计算溶液中溶剂活度的公式)二、计算题AB(1)在温度t下，于汽缸中将组成为y(A)=0.4的A，B混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出第一点液滴时体系的总压以及该液滴的组成(以摩尔分数表示)为多少？ABkPat混合物的组成及沸腾时饱和蒸气压的组成(摩尔分数)？解：(1)根据题意，设当第一滴液滴凝出时，其气相的组成应不变p=p+p=p*x+p*x=p*(1x)+p*xABAABBABBBp=yp=0.4pAA整理得0.6p* A=x0.6p*+0.4p*BAB0.640241x===第一滴液滴的组成ABp=p*x+p*x=40+120=66.667kPaAABB33p=p*+(p*p*)xBABAAA80x=0.75Bp*xAA=p*xy=p*xAA=400.25=0.1，Ap100y=0.9B解：计算理想混合中某一组份的活度或稀溶液中解：计算理想混合中某一组份的活度或稀溶液中溶剂的活度可用公式a=，但要计算非p*稀溶液中溶剂的活度，就不能用上述公式，而要用下面公式。H11lna(T*T)(4.8-13H11ffARTT*bbARTART(2)水在溶液中的化学势与纯水化学势之差。,,第四章化学平衡,,如何判断反应进行的方向反应条件(T，p，组成等)对反应方向的影响(平衡)反应条件(T，p(平衡)rmrmrmrmrmrmrmrm不随温度而变化，下列说法哪一种是正确的：(a)该反应低温下自发过程，高温下非自发过程(b)该反应高温下自发过程，低温下非自发过程(c)任何温度下均为非自发过程(d)任何温度下均为自发过程 (AG=AH-TAS)rmrmrm2．下列说法中,不正确的是：(a)(G/)表示完成1mol化学反应吉布斯自由能的变化,TP,(b)若(G/)＜0,该反应能自发向右进行,TP,(c)若(G/)=1,该反应系统处于平衡状态TP(d)若(G/)＞0,该反应的ΔrGm＞0TP(ΔrGm是G-图中在某一处的斜率)其中G表示：(a)反应物的自由能(b)产物的自由能(c)反应体系的自由能(d)产物的自由能之和减去反应物的自由能之和(a)Kp,3＝Kp,1＋Kp,2(b)Kp,3＝Kp,1×Kp,2(c)Kp,3＝Kp,2/Kp,1(d)Kp,3＝Kp,1/Kp,2(G=RTlnK)rm对确定的化学反应而言G=f(T)为一确定值，所以标准平衡常数也仅为温度函数，rm与p，组成等无关。K=f(T)②G=RTlnK是一普遍适用的公式，不但只适用于IG，也适用于高压真实气体，液rm态混合物，液态溶液及气-液(固)混合反应体系。只不过在非IG时，不再是平衡压力商，而是平衡逸度商或平衡活度商。③G值决定了化学反应方向，而K则是反应限度的量，由它可计算出最大(平衡)rm④K无量纲，单位为1⑤K的大小与方程式的书写有关，只有针对具体的反应，K才有明确的意义。K()B()BxnK=npvB，K=n(pB)vB=nxvB)(KK()B()BxnK=npvB，K=n(pB)vB=nxvB)(KK(p)B(RT/p)BKpppc(c)vB(c)vBpBBxBpBBcnBBKKKKBnxPcK=fTK=f(T),PcK=f(T,p),K=f(T,p,xn)xnB对于RG气体：K=K=n(f/p)vB=n(p/p)vB根npvB=KKfBBBppBBBK=K=f(T),K=f(T,p)fp、K(、K(理想)、K仅是温度函数。常压下，凝聚相受压力影pf也仅是温度函数。但是，对于实际气体，K既是温度，又是p响很小，故Kpf也仅是温度函数。但是，对于实际气体，K既是温度，又是pxab(a)降低温度(b)提高温度(c)提高压力(d)等温等容加入惰性气体和20kg，均保持恒温298K，达到平衡后，下述说法中正确的是：(a)(甲)内压力大于(乙)内压力(b)两容器内压力相等(c)(甲)内压力小于(乙)内压力(d)须经实际测定才能判明哪个容器内的压力大K=H2OK=H2OCONH3=(总)3，又因为K＝f(T)，所以答案为bppp3pfmfm需通入H2若干摩尔？(已知M(C)=12g·mol-1，M(H)=1.0g·mol-1)G=-RTlnKӨ=-27.85kJ·mol-1rmKӨ=22.7;pK=p=pH2pK=p=pH2=KpppppCHCH44pKpKppppCHCH44pKp=[p(H2)]2/[p(CH4)]a22在25℃时饱和蒸气压，可将SiCl蒸气视为理想气体。4GGSi(s,pӨ,25℃)＋Cl2(g,pӨ,25℃)─→SiCl4(l,pӨ,25℃)-----(2)Gfm,2Gfm,2(1)-(2)得SiCl4(l,pӨ,25℃)──→SiCl4(g,pӨ,25℃)rmrm,1rm,2G=G-Grmrm,1rm,2450℃，把0.1mol的H2与0.2mol的CO2引入一个抽空的反应瓶中，在达到以下K(1)计算这三个反应的平衡常数；解：在本题中，除了知道相关体系的组成外，我们没有任何可供借用的求K的条件，为此，我们只有通过求出不同反应体系中的组成来求K。1总n3mol；总HO2COHCOH21CO2当引入平衡压力为50.66kPa氧化钴与钴的混合物，又建立起新的平衡，且这是一多反应体系，涉及到同时平衡组成计算。nnn'22∴K=92(3)=(2)-(1b),∴K=K/K=1.2221b(2)dlnK/dT=dK/(KdT)=(dK/dT)/K=H/RT2PPPPPrm(dK/dT)/K表示温度增加1K时K增加1%PPPrmrmrmrmrm五章相平衡一、选择题1.CaCO(s)分解产生CaO(s)和CO(g),尽管产物之间存在有定量关系,但在求算自由度32时,这种定量关系不能作为浓度限制条件:(a)因为CaO(s)用x表示其浓度,(b)因为是化学反应(c)因为两者处于不同相2(d)因为CO的平衡压力等于大气压2(关于R′对于浓度限制条件，必须是某一相中的几种物质的浓度(分压)之间存在某种关系，且有一个方程式把他们联系起来，才能作为浓度限制条件。)(a)单组分两相平衡体系(b)单组分三相平衡体系(c)多组分两相平衡体系(d)多组分三相平衡体系(a)体系独立组分数C等于相数P(b)体系的状态不变(c)确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零(d)三相共存(F=C－P+n)3．在相图上,当体系处于下列哪一点时只存在一个相。(a)恒沸点(b)熔点(c)临界点(d)低共熔点热为零)aμ(H2O,g)=μ(C2H5OH,g)(b)μ(H2O,g)=μ(H2O,l)(c)μ(H2O,g)=μ(C2H5OH,l)(d)μ(H2O,l)=μ(C2H5OH,l)(气液平衡时，某物质的两个相中的化学势相等)5．对于平衡态的凝聚相体系,压力P表示什么含义?(a)101.3kPa(b)外压(c)分子间引力总和(d)分子运动动量改变量的统计平均值6．二元凝聚物系相图中,物系组成的点与相点合一的是在:(a)单相区(c)三相线上(b)两相平衡区(d)低共熔点pppAB(a)低于任一组分的沸点(c)介于A、B两纯物质沸点之间(b)高于任一组分的沸点(d)无法判定不互溶双液系的特点:如果A，B两种液体彼此互溶程度极组小，以致可忽略不计。则A与B共存时，各组分的蒸气压与单独存在时一样，液面上的总蒸气压等于两纯组分饱和蒸气压之和。即：p=p*+p*AB(换句话说，用水蒸气蒸馏法提纯不溶于水的有机物时，体系的沸点一定低于373.15K)a)Cu在固体Ag中的溶解度曲线(b)α固熔体在熔融液中的溶解度曲线(c)β固熔体在熔融液中的溶解度曲线(d)Ag在固态Cu中的溶解度曲线步冷曲线上转折点与平台的温度和先后顺序与其在降温过程中碰到斜线或三相线的温度和先后顺序顺序一致)0．某物质的Vm(s)＜Vm(l),当外压增大时，该物质的凝固点:(a)升高(c)不变(b)下降(d)不能确定(a)Vm(l)＝Vm(s)(b)Vm(l)＞Vm(s)(c)Vm(l)＜Vm(s)(d)无法确定(由此可知，冰的熔点随平衡压力的增加而下降的主要原因是Vm(l)＜Vm(s))二、计算题pNaCO有几种？故在p下，与NaCO水溶液及冰共存的含水盐最多只有1种。232.下图是根据实验结果而绘制的白磷的相图。试讨论相图中各面、线、点的含义。I.三条实线(分别是两个相区的交界线)，在线上P=2,F=1，是两相平衡，温度和压力II.两条虚线EF和GH表示定压下升温时白磷的相变化情况。在p恒定情况下升温，白磷将由固态变成气态，即白磷升华；1在p恒定情况下升温，白磷将由固态熔化为液态，然后再蒸发为气态。2由此可见，若要实现升华操作，必须将体系的压力控制在低于三相点的压力。C点是临界点，高于此温度时，无论加多大压力，白磷的气体均不能被液化。物MN，MN，MN为不稳定化合物，它在450K时分解，MN的相合熔点为650K，相图中两个低22⑴粗略画出这个相图。⑶请画出含N70%(图中a点)的不饱和溶液的步冷曲线量：(根据题目要求或所给定的条件，有时摩尔分数表示，有时要用百分含量表示化合物的组成)2②分别确定不稳定化合物MN分解温度(450K)和稳定化合物的相合熔点(600K)在纵坐标上的位置③分别确定两个低共熔点组成和温度在横、纵坐标上的位置④连三相线，以及分别确定两个最低共熔点在两条三相线上的位置致确定其位置，但不能太离谱)⑥标出各区相态⑦确定含N70%的物系点在相图中的位置，画出步冷曲线(如果上题中只生成了一个不稳定化合物MN，那相图该如何画呢？)(作图时关键的温度和组成要求标出)第六章电化学(a)强电解质(c)强、弱电解质(b)弱电解质(d)以水为溶剂的电解质溶液(a)^(CαCl2)=^(Ca2+)+^(Cl-)(b)^(CaCl2)=½^(Ca2+)+^(Cl-)(c)^(CαCl2)=^(Ca2+)+2^(Cl-)(d)^(CaCl2)=2[^(Ca2+)+^(Cl-)](a)正、负离子间的作用力大(b)溶剂分子间的作用力大(c)溶质与溶剂间的作用强(d)离子溶剂化作用强(电解质溶液都是非理想的，主要影响因素有浓度和离子价态，其中离子价态的影响更大)4．如果在可逆条件下工作，电池反应的焓变ΔrHm＝-zFE+zFT(?E/?T)P，则电池与(a)-zFE+zRT(?E/?T)(b)-zFEP(c)zFT(?E/?T)(d)T(?E/?T)Pr414241422Ag222(3)Pt|H(p)|HCl(m)|H(2p)|22214142214142电池的是：(a)(1)(2)(b)(3)(4)(c)(2)(3)(d)(1)(4)(浓差电池分为电极浓差电池和电解质浓差电池两种)中只有一种某离子，我们说该电极对某离子是可逆的)例如：244HgO/HgHgO/Hg2Fa27．可以直接用来求Ag2SO4的溶度积的电池是：Ags______________________2测定HgO(s)的分解压力，下列设计的电池中，哪个不正确：222222222OsNaOHmOgPt221222122(a)H2＋1/2O2H2O(b)H2＋1/2O2H+＋OH-(c)H2＋1/2O2＋H2O2H+＋2OH-(d)H+＋OH-H2O(a)电池反应中，反应物的活度与产物活度相等(b)电池中各物质都处于标准态(c)电池反应达到平衡。(d)电池反应的平衡常数K=111───────────────────FaFHO2反应H2O＝H+(aq)＋OH-(aq)达平衡时，E＝0RTaaEOHaqOlnH+OHRTaa2FaHO＝lnKFWE=E[OH-(aq)/O]-E[H+(aq)/O]2222(O2和H2一样，可分别写出在酸性介质和碱性介质中的电极反应，如果将上述的O2换成222222时最小的分解电压(为连续进行电解所必需的最小外加电压)是多少？已知在25℃时，H2O(l)的标准生成吉布斯函数G(HO,l)=-237.2kJ·mol-1。fm22e222(＋)：1/2O(p)+2H++2e-－→H22222电池反应：H(p)＋1/2O(p)===HO222作为可逆电池工作时，电动势最大，从电池反应来看，该电池的电动势值与H+或OH-)活2222G=G(HO,l)=－237.2kJ=－zFE=－zFErmfm2Vfm电解时，理论上最小的分解电压(为连续进行电解所必需的最小外加电压)就是作为可逆其中E(阳极,析出)：E(A|Az)=E(A|Az)RTlna+n(阳)zFAznzFaMz+E(H+|HE(H+|H)=2其中E(阳极,析出)：E(A|Az)=E(A|Az)RTlna+n(阳)zFAzzFaMz+电解时阴极上发生还原反应。发生还原的物质通常有O金属离子，氢离子(中性水溶判断在阴极上首先析出何种物质，应首先把可能发生还原物质的电极电势计算出来，阴，析阴，析zFaMz+(Mz+lnnFaH2H+lOH极本身发生氧化反应。判断在阳极上首先发生什么反应，应把可能发生氧化物质的电极电势计算出来，同时阳，析阳，析阳，析阳，析EAEAAzE(A|Az)lna+n(阳)zFAz(3)金属离子的分离如果溶液中含有多个析出电势不同的金属离子，可以控制外加电压的大小，使金属离子分步析出而达到分离的目的。为了使分离效果较好，后一种离子析出时，前一种离子的浓度应减少到10-7mol/dm3以下，这就要求两种离子的析出电势相差一定的数值。以Cu2+离子为例，当Cu离子浓度为其起始的1E=ln1070.2V2F在一多离子体系中，当先析出的A离子浓度降到一定的数值时，相应地外加于阴极电压也随之降到相应的数值。这时，若析出电压较低的B离子也随之一起析出，此时应有E=EA，析B，析ERTlnaAn=ERTlnaBnAZFay+ABZFax+ByAxB2解：先确定析出的顺序阴,析2Fa阴,析2Faa=a，z=z=2Ca2+Zn2+CaZn∴E(Ca)>E(Zn)先析出Ca阴，析阴，析RTp/pE阴，析(H2)=2FlnH2a2H2n(在Ca上)阴，析2Fa二个析出的物质应是Zn则E(Ca)=E(Zn)阴，析阴，析RT1RT12F例2：溶液中含有活度均为1.00的Zn2+和Fe2+，.已知H在Fe上析出超电势为0.40V，如22∴E(Fe)=E(Fe2+│Fe)=-0.440V阴，析FaE阴，析(Fe)>E阴，析(H2)>E阴，析(Zn)此时E阴，析(H2)=E阴，析(Fe)2Fe2+FeFe2+F2+解：⑴Hg(l)|Hg2+||OH-|O(g)|Pt⑵E=⑵E=E4F0.21E=0=Eln4FE=0=Eln4F+⑶AgOAg(s)＋1/2O2[p(O2)]设计成电池(2)求Ag2O(s)在空气中的分解温度2222(2)E＝(E)－(E)＝0.344－0.401＝－0.0570V右左11K＝[p/p]1/2＝0.4582TO2基础：三大定律研究对象：(大量粒子构成的)宏观平衡体系研究方法：状态函数法手段：利用可测量量p-T-V+Cp,m和状态方程结果：求状态函数(U,H,S,G,等)的改变值，以确定变化过程所涉及的能量和方向。但是，热力学本身无法确定体系的状态方程，需借助实验。很显然，体系的宏观热力学性质取决于其微观运动状态，是大量粒子微观运动的统计平均结果。热力学宏观性质体系的微观运动状态统计热力学基础：微观粒子普遍遵循的(量子)力学定律对象：大量粒子所构成的体系的微观运动状态工具：统计力学原理目的：大量粒子某一性质的微观统计平均的结果(值)与系统的热力学宏观性质相关联。(a)是最概然分布，但不是平衡分布(b)是平衡分布，但不是最概然分布(c)既是最概然分布，又是平衡分布(d)不是最概然分布，也不是平衡分布(答案)c2.粒子的配分函数q是_______a个粒子的玻兹曼因子(b)对一个粒子的玻耳兹曼因子求和(c)粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积求和(d)对一个粒子的所有可能状态的玻耳兹曼因子求和(答案)diijij等效的__(a)一种分布就是一种微观状态，而且只是一种微观状态(b)一种分布就是其中具有能量为的有一组粒子n,具有能量为的有一组粒子12n…，具有能量为的有一组粒子n2ii(c)具有各种能量的各组分子，其中一组表示一种分布(d)各种分布具有相同的出现几率(答案)b能级分布：将N个粒子如何分布在各个能级上，称为能级分布。对于N,U,V一定的体系，有多少种能级分布是一定的,能级分布说明在各个能级niii则楼层一二三四五六i123456(任意单位)ni2520151055(能级)分布之一nj2020201550(能级)分布之二(a)=82IKrh2(b)=82Irh2(c)=h2r82I(d)=h2r82Ikrrh2(答案)d(q=T/=82IkTrrh2(请问，振动特征温度是如何定义的？)(a)G,A,S(b)U,H,S(c)U,H,C(d)H,G,CVV域子系统和离域子系统都不同)离域子系统就是粒子不可辩系统)5．能量零点的不同选择，下列叙述正确的是_______Cvv(c)对S、C的值无影响，而对U、H、G、A的值有影响vv二、计算题vvvvvv=8.314人{6345.6/3000第八章表面现象张力最小的是_______。(a)液体水(b)金属银(c)液体苯(d)无法确定产生表面张力的根本原因：表面分子受到一个朝向体相的拉力(液体)，表面存在不饱和力场(悬空键)(固体)。(1)温度升高，界面张力下降，当达到临界温度Tc时，界面张力趋向于零。C(4)相接触的另外一物质性质的影响(a)等温、等压过程(b)等温、等压、组成不变过程(c)等温、等压、热力学可逆过程(d)等温、等压、组成不变、热力学可逆过程相比较，下列表述不正确的是_______。(a)微小晶体的溶解度较小(b)微小晶体的溶解度大(c)微小晶体的熔点较低(d)微小晶体的饱和蒸气压大(a)提供晶核(b)降低温度(c)提供湿度(d)提高压力 S(a)等于零(b)大于零(c)小于零(d)无法确定气体在固体表面发生吸附，其共同特征是放热。又∵气体吸附是一熵减少的过程，即△S(吸)＜0(a)pp*<0.05(c)相对压力越小越好(b)pp*=0.05~0.35(d)任意相对压力都可以的范围。低压下，建立不起多层物理吸附平衡，甚至不能达到满层吸附，表面的不均匀性会引起误差；在高压下，分子间作用力和毛细凝结效应会引起误差。9．某物质加入水中后发生溶液表面正吸附，表明随该物质加入溶液的表面张力_______。(a)不变化(b)变大(c)变小(d)不确定(什么叫正吸附，什么叫表面活性剂，表面活性物质在溶液中的表面吸附量如何表示)示溶液的表面张力和活度)dydydydydadadada (a)>0(b)<0(c)dadadada二、计算题为10nm的小气泡。在上述条件下，纯水的表面张力为58.85mN·m-1，密度为如若想泡维持小气泡稳定存在，最少需多高温度？O刚形成时所承受的压力pr=△p+p静+p大2y258.8510一3p===11.77MPap=pgh=0.1878kPa,p=101.325kPa静大r力pRTrp8.314373.1510一89580r0然后通过C-C方程lnps,r=一H(1一1),计算维持小气泡稳定存在所需要的温度pRTTs21pH11lnsr=()pRTTs212T=590.8K2______。(a)零级(c)二级反应(b)一级反应(d)三级反应k方，时间t可以是(s)，分(min)，小时hd)和年(a)等。②半衰期(half-lifetime)t1=ln2/k1是一个与反应物起始浓度无关的常数2c③lncA与t呈线性关系,斜率=-k,lnA引伸的特点:④所有分数衰期都是与起始物浓度无关的常数t:t:t=1:2:3⑤137248⑥y=cA/cA,0=exp(-k1t),即反应进行到某一转化率y与cA,o无关，或说反应间隔t应级数为______。(a)零级(b)二级(c)一级(d)三级3．某反应无论反应物的起始浓度如何，完成65%反应的时间都相同，则反应的级数为______(a)零级反应(c)二级反应(b)一级反应(d)三级反应(a)零级(b)一级(c)二级(d)三级5．某反应，当反应物反应掉5/9所需时间是它反应掉1/3所需时间的2倍，则该反应是______(a)一级反应(c)二级反应(b)零级反应(d)23级反应(a)4g(b)2g(c)1g(d)0.5gclnA,0(注意：放射性反应皆为一级反应，(注意：放射性反应皆为一级反应，k=A)t127．某反应的半衰期与其初始浓度成正比，则该反应是______。(a)零级反应(b)一级反应(c)二级反应(d)三级反应____。(E)E。(a)总反应速率等于各步反应速率的和(b)速率方程与同级数的简单反应相同(c)各产物的百分数与时间有关ckckC211此外，对于c+ck BC=1此时有ckD210．确定复杂反应的速率方程，若可用稳态近似法处理，则必须具备的条件是______。(a)可逆反应快速达到平衡(b)中间产物很活泼，反应稳定时d[中间物]/dt0(c)决速步在最后(生成最终产物的一步)(d)中间产物一定为自由基或自由原子(应用稳态近似法的条