物理化学练习汇编.doc

物理化学练习题

一、 是非题：
1、气体的内能U只是温度的函数，即U=f(T)。（ ）
2、系统热效应Q是途径函数，但Qp 和Qv却只与始终态有关（ ）
3、气体的标准态规定为298K、100Kpa下的纯理想气体。（ ）
4、封闭系统经历一个循环过程，其状态函数变化值都等于零。（ ）
5、系统自由膨胀过程中的Q、W、△U、△H均为零，而△S、△A、△G则全不等于零。（ ）
6、恒温时理想气体的内能不会随体积变化。（ ）
7、理想气体定压摩尔热容和定容摩尔热容都只是温度的函数。（ ）
8、只有可逆过程的热温商才能称为熵。（ ）
9、稀溶液中溶剂的蒸气压符合拉乌尔定律，而与溶质的性质无关。（ ）
10、只有恒温恒容且非体积功为零的可逆过程，其△A才等于零。（ ）
11、因为亨利定律适用于挥发性溶质，所以也同样适用于盐酸溶液。（ ）
12、理想稀溶液中，溶剂的标准态是纯溶剂，而溶质的标准态只是一个假想的状态。（ ）
13、由纯组分混合形成理想溶液时，过程的熵、吉布斯函数均增大。（ ）
14、同一组分在相同的温度和压力下，其真实态与假想为理想气体时的理想态的标准化学势相同。（ ）
15、易挥发组分在气相里的组成总是大于其在液相里的组成。（ ）
16、（）T, P,称偏摩尔熵SB ，（称偏摩尔Helmholtz函数AB 。（ ）
17、真实气体以逸度表示的平衡常数只是温度的函数，其数值不随压力改变。（ ）
18、是偏摩尔吉布斯函数，又称化学势（ ）
19、对挥发性溶质，在稀溶液中溶质若符合亨利定律，则溶剂必符合拉乌尔定律。（ ）
20、因为惰性气体并不参与反应，所以对任何反应来说，惰性气体的存在都不影响反应进行的程
度。（ ）
21、一定量PCl5（g）放入一个只含0.3mol Cl2（g）的容器，并使其分解为 PCl3（g）和Cl2（g），则该系统的物种数S=3，组分数C=2。（ ）
22、反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)在1000K时的Kθ=3.40,如果将20.265Kpa的SO2与10.1325Kpa的O2和101.325Kpa的SO3混合在一起，则反应向SO3增加的方向进行。 （ ）
23、将固体NH2COONH4放入一抽空的容器中，NH2COONH4（S）分解并达到化学平衡 NH2COONH4（S）＝ 2NH3（g）+CO2(g), 则该体系的物种数S=3，组分数C=1（ ）
24、当时，反应的吉布斯函数，据此可判断反应处于平衡态。
（ ）
25、标准摩尔反应吉布斯函数仅与温度有关，而与压力与组成无关。　（　 ）
26、反应的吉布斯函数△G和热效应△H以及熵变△S之间的关系△G =△H-T△S只适用于等温反应。 （ ）
27、因为△G只是温度的函数，所以无论是理想气体还是真实气体，其反应的平衡常数都不会随
压力改变。（ ）
28、已知反应 H2O（l ，101.325Kpa） H2(g, 101.325Kpa) + O2(g, 101.325Kpa),在25
℃时Qr, m=285838J，△S=Qr, m/T=285838/298.15=956.68J.K-1。因为△S>0, 所以上述反应在25℃自发进行。( )
29、在452K时，已知反应NOCl＝NO+Cl2的平衡常数为0.0026，则反应2NOCl＝2NO+Cl2
的 )
30、101.325Kpa下，固态硫升华，与气态硫达成平衡，其系统的自由度为1。（ ）
31、电解质溶液在电解池发生电解时，正离子向正极迁移，负离子向负极迁移。（ ）
32、如果通过电解池的电量一定，那么阴阳两极发生电极反应的物质的量也一定。（ ）
33、阴极极化的结果，使电极电势变得更正；阳极极化的结果，使电极电势变得更负。（ ）
34、具有液体接界的电池都是热力学不可逆电池。（ ）
35、只有当两类不同的电极插入电解质溶液中时，才能构成一电池。（ ）
36、电解质溶液中的正负离子发生电迁移时，正离子迁出阳极区的物质的量和阳极区内电解质减少的物质的量相等。（ ）
37、温度增加10℃，一切化学反应的反应速率增加2—4倍。（ ）
38、对于反应H2+I2→2HI，如VHI=6×10-2mol.l-1.S-1，则=0.12mol.l-1.S-1。( )
39、反应的活化能越大，在一定温度下反应速率也越大。（ ）
40、生产上用氰化氢和乙炔来合成丙烯腈，其反应如下： HCN(g)+C2H2(g)→CH2=CHCN(g)
为了提高丙烯腈的产率，可在原料气中引入10%N2气。（ ）
41、平行反应的总速率为各反应速率之和，而连串反应的总速率则取决于最慢一步的速率。（ ）
42、质量作用定律是一个普遍的规律，适用于任何化学反应。（ ）
43、阿累尼乌斯（Arrhenius）方程K=K0e -Ea/RT适用于基元反应和非基元反应 。( )
44、接触角θ用来衡量润湿程度，当θ>90℃时，表明能润湿。（ ）
45、某一固体对气体发生吸附时，往往有物理吸附和化学吸附同时发生。（ ）
46、单位面积的表面功、单位面积的表面吉布斯函数和表面张力三者的量纲相同。（ ）
47、液滴愈小，其相应饱和蒸气压也愈大。（ ）
48、所有物质的表面张力都随温度的升高而下降。（ ）
49、将毛细管插入液体中，管内液面将上升。（ ）
50、由于分子之间存在范德华力，所以吸附可以是多分子层。（ ）
51、物理吸附可有单分子层或多分子层吸附，而化学吸附只是单分子层吸附。（ ）
52、气泡所受到的附加压力为△P=2γ/r 。（ ）
53、液体为无定性物质，所以一当其洒落在固体上，往往会自动铺展开来。（ ）

二、填空：
1、系统经自由膨胀所作的功等于 。
2、可逆过程中，系统对环境作 功。而环境对系统作 功。
3、强度性质和广度性质不同，其特征是物质的性质 。
4、隔离系统中自发过程向着熵 的方向进行，理想气体向真空自由膨胀是 过
程，所以过程的熵 。
5、70℃时CCl4的蒸气压为82.82Kpa，在80℃时为112.43Kpa，由此可求出CCl4的蒸发热△vHmθ
为 。
6、在两个确定温度的热源间，所有可逆热机的效率_________，且与工作物质的性质 。
7、物质的标准熵是指 ____________________________ ___________________。
8、苯胺在68℃时的蒸气压为2.666Kpa，其摩尔汽化热为40292J.mol-1,由此可求得苯胺的正常沸点为 。
9、水在28℃时的蒸气压为3.742Kpa,若在100克水中，溶有10克蔗糖（M=342.3）,则该溶液的蒸气压为 。
10、 100克50%的乙醇（M=46.06）水溶液中，14℃时溶有76.60g蔗糖(M=342.3),则溶液中各成分
的摩尔分数分别为 .
11、理想溶液混合过程中的△mixH 、△mixS 、△mixG 。
12、在45.00g水中，溶解尿素C0（NH3）2 0.900克，测得该溶液的沸点上升0.17℃，则水的摩
尔沸点上升常数Kb为 。
13、 分子量为M的物质0.600g，溶在33.70g的CCl4中，测得该溶液的沸点是78.26℃,纯CCl4
的沸点是76.75℃,Kb=5.16,由此求得该物质的相对分子质量M为 。
14、反应302（g）＝ 203（g）在300K时的KP/KC等于 。
15、某一反应A+2B＝C的△与T的函数关系为 △，
那么，△与T的函数关系可以表述成： 。
16、 反应CO(g)+H2O(g) ＝CO2(g)+H2(g)，如果在500℃，101.325Kpa下的Kθ=3.28，那么该反
应的Kn_____________。
17、已知反应H2O(g)＝ H2(g)+ O2(g)的K1θ=8.73×10-11,而反应CO2(g)＝ CO(g)+O2(g)的
K2θ=6.33×10-11,那么同温度下反应CO(g)+ H2O(g) ＝ CO2(g)+ H2(g)的Kθ等于 。
18、 H2S的解离反应2H2S（g）= 2H2(g)+S2(g)在1065℃时的K为0.0118，如果解离热△rHmθ
=177KJ,且不随温度改变，则该反应在1200℃时的K为 。
19、 环已烷和甲基环戊烷之间有异构化作用:C6H12（l）＝ C5H9CH3(l)，异构化反应的平衡常数与温
度有如下关系： ，根据公式，可知298K时异构化反应的△rG为 。
20、在900℃时，氧化铜按反应式4CuO(S)=2Cu2O(S)+O2(g)分解，所产生氧的压力为1.672Kpa,
那么氧化铜分解反应的平衡常数为 。
21、对于反应S2（g）+ 2H2(g) ＝ 2H2S(g)如果其平衡常数与温度的关系式为

那么△G与T的函数关系式可以表述为 。
22、如果某反应A2（g）+2B(S)==2AB(g)的△Gθ与T的关系为：△rGmθ=A+ BTlnT + CT + DT2
式中A、B、C、D皆常数则△rSmθ与T的关系式为： 。
23、反应2NaHCO3(S)=Na2CO3(S)+H2O(g)+CO2(g)的K与T的关系如下：

则反应的热效应△r与T的关系______________________________________
24、反应2CH3OH（g）＝2H2(g) + HCOOCH3(g)的等压方程为，则该反应的
平均热效应等于 kJ。
25、400℃时，反应N2（g）+3H2(g) ＝ 2NH3(g)的、吉布斯函数△G与反应
N2（g） + H2 （g）＝NH3（g）的、吉布斯函数△G之间的关系是 ，
△G= 。
26、分解电压的定义为 。
27、甘汞电极的电极反应为 ，
其E甘汞= 。
28、原电池可逆放电时，如>0，则原电池 环境 ；如<0，则
原电池 环境 。
29、在外电场作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为__________，溶胶中固液之间可以发生相对移动处的电势，称 电势。
30、韦斯顿（Weston）标准电池的电池反应为 .
。
31、氢醌电极和甘汞电极测定电解质溶液的pH值时，当溶液的pH值小于7.1时，醌氢醌电极作
阴极（ ）。
32、离子的电迁移率是 时的速率。
33、0.1mol.kg-1 H2SO4的= 。
34、离子独立运动定律（科尔劳施定律），用公式表示即为 。
35、胶体的三个基本特性分别为 、 和不均匀性。
36、1克汞（ρ=13.6g.cm-3）分散为直径等于0.07μm的汞溶胶，其表面积为_________cm2。
37、 是胶体的光学性质、 是胶体的动力性质、
是胶体的电学性质。
38、 、 、 ，是憎液溶胶能稳定存在的三个重要原因。
39、 是胶体的光学性质、布郎运动是胶体的__________________性质。
40、直径为1 μm的空气泡在水中（γ=58.9×10-3N.m-1）所受到的附加压力为__ ____
41、已知25℃时水的表面张力γ=71.49×10-3N.m-1, 当过饱和水蒸气压为水的平衡蒸气压的4倍
时，则在此过饱和情况下，开始形成水滴的半径为 。
42、使溶胶发生明显变化的聚沉所需电解质的 浓度称为聚沉值，其值愈小，聚沉能
力 。
43、已知20℃时水的表面张力为72.8×10-3N.m-1,汞的表面张力为483×10-3N.m-1，汞-水间界面张力为375×10-3N.m-1,据此可判断水 在汞的表面上铺展开来。
44、已知用1克微球硅酸铝催化剂吸附N2时，其单分子层的饱和吸附量（标准状态）为27.49dm3,
N2分子的截面积am=16.2×10-20m2，则该微球硅酸铝催化剂的比表面为___ __ ____m2.g-1。
45、只当加入较多电解质才能使高分子溶液聚沉的现象称为 。

三、计算题：
1、已知冰在0℃、101.325Kpa时的熔化热为333.5J.g-1,水在100℃和101.325Kpa下的气化热为2247J.g-1。0℃到100℃间水的定压摩尔热容平均为4.184J.g-1.K-1, 今在101.325Kpa下,若有1mol0℃的冰变成100℃的水蒸气，试计算△H和△U。
2、0.3molCO,保持恒压1013.25Kpa，由273K加热到523K，计算过程的△U及△H。（已知CO的
CP，m=26.86+6.97×10-3T-8.2×10-7T2J.mol-1.K-1）.
3、 1molH2气（可视为理想气体）在25℃、101.325Kpa下，经缓慢绝热过程压缩到体积为5dm3，
试求：（1）终态温度T2；（2）终态压力P2 ；（3）过程的W、△U和△H（已知H2气的Cv,m=20.21J.K-1.mol-1）.
4、已知在25℃某物质（其气态可视为理想气体）的气化热是58.923KJ.mol-1,其饱和蒸气压与温
度的关系为： ，将1mol该物质在25℃，101.325Kpa下由液态气化为25℃，0.1317Kpa下的蒸气，求过程的△S（1mmHg=133.322pa）。
5、27℃，1mol理想气体向真空容器作等温膨胀，压力由1013.25Kpa降低到101.325Kpa，即由容积为2.462dm3变为24.62 dm3，计算过程的△S、△A和△G。
6、使25℃、505.650Kpa的1dm3氧气恒温可逆膨胀到101.325Kpa，求△S和△A和△G。
7、在-59℃时，过冷液态CO2的饱和蒸气压为466.095Kpa,而同温度时固态干冰的饱和蒸气压为439.751Kpa。问在上述温度时，将1mol的过冷液态CO2转变为CO2（干冰）时的△G。
8、1mol苯在80.1℃, 101.325Kpa下蒸发，气化热为395J.g-1。现有1mol苯在80.1℃下，向真
空容器蒸发，全部变化为80.1℃、101.325Kpa下的蒸气，求此过程的△S、△A和△G。
9、在25℃时测得各物质的标准熵S（J.mol-1.K-1）如下：
Ag AgCl Hg2Cl2 Hg
S 42.70 96.11 195.8 77.4
若反应Ag + Hg2Cl2(s) AgCl(s) + Hg的△rHθm = 7950J,求电池Ag| AgCl(S)|KCl(b)| Hg2 Cl2(S)|Hg的电动势E及（P .
10、试为反应Ag + Fe3+ = Ag+ + Fe2+ 设计一电池，并求此反应在25℃时的平衡常数
（已知
11、 根据电导的测定得出25℃时氯化银饱和水溶液的电导率为3.41×10-4S.m-1。已知同温度下配
制此溶液所用的水的电导率为1.60×10-4S.m-1。试计算25℃时氯化银的溶解度。
12、设计一电池求25℃时AgBr的溶度积。（已知：）
13、已知0.0312mol.dm-3的CH3COOH溶液，在25℃时，其摩尔电导m =9.2×10-4S.m2.mol-1,而摩
尔极限电导=389×10-4S.m2.mol-1,求此溶液的电离常数。
14、写出下列浓差电池反应，计算25℃时的电动势E并指明反应是否处于自发：
Pt|Cl2|Cl-(r=0.75,b=0.1mol.Kg-1)||Cl-( r=0.95,b=0.001 mol.Kg-1)|Cl2|Pt；( 已知P(Cl2)=100Kpa )。
15、已知电池：Ag|AgCl(s)|KCl(b)|Hg2Cl2(s)|Hg的电动势和温度的关系为
E = 0.0455 + 3.38 × 10- 4 (t - 25)。
(1)写出电池反应；（2）计算25℃时反应的△rHm（F=96500库仑.摩尔-1）
16、硝基异丙烷在水溶液中被碱中和时，反应是二级的，其速率常数可用下式表示：
lg k = + 11.890 (k的单位：dm3.mol-1.min-1)
(1)计算其活化能；（2）283K时若反应物的起始浓度均为0.008mol.dm-3,求反应的半衰期。
17、某人工放射性元素放出粒子，半衰期为15分钟，试问该试样有80%分解，需时若干？（一
级反应）
18、 质量数为210的钋的同位素进行β放射时，经14天后，此同位素的放射性降低6.85%，求
100天后放射性降低了多少？（一级反应）
19、40℃时，N2O5在CCl4溶剂中的分解反应为一级反应，初速率VO = 1.00 × 10-5 mol.l-1.S-1,一小时后反应的速率为3.26×10-6 mol.l-1.S-1。试求:（1）反应的速率常数k；（2）40℃时的半衰期t1/2
20、氯乙醇和碳酸氢钠反应制取乙二醇：
CH2-OH CH2OH
| (A)+ NaHCO3 (B) → | + NaCl + CO2
CH2Cl CH2OH
已知该反应的动力学方程为 -，且测得82℃时在水溶液中反应的速率常数k=5.20dm3.mol-1.h-1。试计算在82℃时，如果CA，O=CB。O=1.20mol.l-1, 氯乙醇转化95%时需要多长时间。
21、1,2——二氯丙醇在NaOH存在的条件下发生环化作用，生成环氯丙烷
ClCH2CHClCH2OH（A） + NaOH(B)C3H5OCl + NaCl + H2O
实验测得，1,2一二氯丙醇反应的半衰期与反应物的初始浓度如下：
编号 t(℃) CA,O CB,O t (mim)
1 30.2 0.475 0.475 4.80
2 30.3 0.166 0.166 12.90
试根据上述实验数据，求反应级数n 和反应速率常数k，并建立反应的动力学方程。
22、乙烷裂解制取乙烯的反应如下： C2H6 C2H4 + H2，已知800℃时的速率常数k=3.43S-1,问当乙烷的转化率为50% 、75%时，分别需要多少时间。
23、五氧化二氮热分解反应2N2O5（g）→4NO2(g)+02(g)为一级反应，其速率常数K=4.8×10-4S-1,问当初始压力Po=66.661Kpa, 反应开始10秒钟后，压力P为多少？（设反应开始时只有N2O5）。
24、用热分析法测得对二甲苯和间二甲苯的步冷曲线转折点如下表所示：
组成（摩尔%）
第一转折点（℃）
最低共熔点（℃）
间二甲苯
对二甲苯
100
0
-47.9
--
90
10
-50
-52.8
87
13
-5208
-52.8
30
70
-4
-52.8
0
100
13.3
--
（1）根据所给数据绘制间二甲苯-对二甲苯系统的凝固点-组成图。
（2）标明图中各区是几相平衡，哪几相，构成平衡相的物质？
（3）分别画出含间二甲苯为100%、90%、87%、30%、0%的熔液冷凝过程的步冷曲线。
（4）若有100千克含70%对二甲苯的溶液，用深冷法结晶，问冷到-50℃，能析出多少千克对二甲苯，所剩溶液的组成如何？

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