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物化题库(12套)

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试题一
一、 概念题（20分，1分/个）
1．实际气体全部液化应满足的条件是 （ ）
a. b.
c. (为T温度下的饱和蒸气压) d.
2．理想气体经过焦-汤节流膨胀过程后，以下热力学函数的变化何者为零？（ ）
a. b. c. d.
3．某化学反应恒温恒压下在可逆电池中完成时从环境吸热，则 （ ）
a b. c. d.
4．化学反应的平衡体系中，可能平衡共存的相数最
多有 （ ）
a. 2相 b. 3相 c. 4相 d. 5相
5．一定温度、压力下，化学反应可能自动发生的条
件是 （ ）
a. b.反应体系的压力熵
c. d.
6．下列电解质溶液中平均活度系数最小的是 （ ）
a. 0.01mol×kg-1LaCl3 b. 0.01mol×kg-1CaCl2
c. 0.01mol×kg-1KCl d. 0.001mol×kg-1KCl
7．隔离体系中发生下列过程，一定可逆的过程是： （ ）
a. b. c. d.
8．将少量的溶液逐渐滴加到0.50dm3、0.02mol×dm-3的溶液中制成
溶胶，在外电场作用下胶粒将 （ ）
a. 静止不动 b. 向负极移动 c. 向正极移动 d. 作自由热运动
9．一定温度下，液体A和B饱和蒸气压的关系为，已知A和B可形成理
想溶液，则相同温度下当体系达气液平衡时，若A在液相中的浓度时，
则A在气相中的浓度为 （ ）
a. 1 b. 0.33 c. 0.67 d. 0.50
10．相同质量的A与B形成理想溶液，已知某温度下，则体系在该温度
下加压时 （ a ）
a. 增大，增大 b. 增大，增大
c. 增大，减小 d. 增大，减小
11．对纯水进行恒温加压，则其化学势将 （ ）
a. 增大 b. 减小 c. 不变 d. 变化方向不能确定
12．某化学反应的，
， 则有 （ ）
a. b.
c. d.
13．第二类永动机的热机效率 （ ）
a. 等于¥ b. 等于0 c. 小于0 d. 等于1
14．造成液体过热的主要原因是 （ ）
a. 气泡内压力下降 b. 小气泡受曲界面压力差Dp
c. 液柱静压力使气泡难以形成 d. 过热时热力学上更稳定一些
15．下列各分散体系中丁铎尔（Tyndall）效应最强的是 （ ）
a. 食盐水溶液 b. 大分子溶液 c. 空气 d. SiO2溶胶
16．电化学装置中常用饱和KCl溶液做盐桥是因为 （ ）
a. KCl不易和其它物质反应 b. 受温度影响较小
c. K+和Cl-离子运动速度相近 d. KCl是强电解质
17．硬脂酸钠加入水中后，溶液表面将发生 ( )
a. 正吸附 b. 负吸附 c. 不变化 d. 不能确定
18．真实气体化学反应的哪种平衡常数只与温度有关： ( )
a. b. c. d.
19．1mol理想气体A，已知298K时其分子的配分函数为1.6,假定基态能量
基态简并度，则分配在基态能级上的分子数为 （ ）
a. 0 b. 6.02´1023 c. 3.8´1023 d. 9.6´1023
20．和的分子质量相同，两种分子的转动惯量相同，忽略振动对熵的贡献，
和的摩尔熵的大小关系为 （ ）
a. b.
c. d. 不确定
二、简答题（20分，4分/个）
1．简述什么是链反应及其一般特征，直链反应速率方程的建立一般采用什么近
似方法？
2．试将反应 设计成原电池，说明
需测定什么数据，怎样用所测数据计算该反应的平衡常数？
3．液体加热时有时会产生过热现象，简述其原因并说明怎样防止液体过热。
4．兰谬尔(Langmuir)吸附等温式的基本假设是什么？写出该等温式并指出式中各
项的物理意义。
5．A与B构成的溶液对拉乌尔定律产生最大正偏差，已知一定温度下，
试画出其相图的示意图，若想通过精馏得到纯A组分，对溶液组成
有什么要求？

三、计算题（60分）
1．某气体的状态方程为 ，其中b为常数项。
①试证明；
② 求1dm3、1mol该气体经过恒温膨胀过程体积增加一倍时体系的DU、DH。
（10分）
2．1mol液态水在373K、101325Pa下向真空膨胀，成为相同温度压力下的水蒸气，
试求该过程体系的DS、DF及DG,并应用合适的判据判断该过程的方向。已知水
的蒸发焓为。 （15分）
3．反应的速率方程为，25°C时。
若将过量的反应物A与B的挥发性固体装入5dm3的密闭容器中，并知道25°C时A与B的饱和蒸气压分别为10.133kPa和2.072kPa，
试求：①A与B在气相的浓度cA、cB；②25°C下反应掉0.5molA时所需要的时间
t =? （15分）
4．葡萄糖（不挥发）溶于水形成稀溶液，其凝固点为 -4°C，求此溶液在25°C时的
蒸气压。已知25°C纯水的饱和蒸气压为3.167kPa，水的凝固点降低常数
。 （10分）
5．298K时，有一含Zn2+和Cd2+的浓度均为0.1mol·kg -1的中性溶液，用电解沉积法
把它们分离，问：（1）哪种金属首先在阴极析出？用铂作阴极，在铂上的超电势
为0.6V，在Cd上的超电势为0.8V，金属的超电势均为零，且不考虑析出金属引起的
氢离子浓度的变化。（2）第二种金属析出时，前一种金属剩下的浓度为多少？
已知设活度系数均为1。 （10分）
参考答案
一． 概念题
1.c; 2.b; 3.d; 4.c; 5.c;
6.a 7.c; 8.c; 9.c; 10.a;
11.a; 12.b; 13.d; 14.b; 15.d;
16.c; 17.a; 18.d; 19.c; 20.a.
二． 简答题
1.链反应：由大量的反复循环的连续反应（也包含一些对行和平行反应）组成的反应。
一般特征：链引发、传递、终止
建立其速率方程常用的近似方法：稳态近似法、速控步近似法。
2.

令 则
给出b,测出E,可求知y。做出~~图，外推至→0，求出。

则 。
3. 过热现象：沸点温度下液体不沸腾的现象。
原因：曲界面压力差使小汽泡难以形成。
防止办法：加沸石。
4. Langmuir吸附基本假定：（1）固体表面是均匀的；（2）被吸附分子间无相互作用力；
（3）吸附是单分子层的；（4）吸附是动态平衡。
吸附等温式：
式中：——覆盖率；——吸附平衡常数；——吸附平衡压力。
5.

欲得纯A组分：总组成 。
三． 计算题
1.解：

(1)
由：
得： (2)
把(2)代入(1)中,则得到： 证毕

2. 解：

定温定压可逆相变
设计如上可逆过程，则

过程自发进行。
3.解：
(1)

∵ A、B过量
∴ 反应中A、B的浓度不改变
∴

(2)

若反应掉A的量：
则所需时间为：
4.解：

解之：

由于溶质不挥发，则：

5. 解： (1)

首先反应析出。
(2) 第二种金属析出时

解之：

故氢气并不影响Zn的析出。
试题二
一、选择和填空（每题1分，共16分）
1．理想气体的特点是[ ]
A．温度低于临界温度； B．内能为零；
C．焓与温度无关； D．压缩因子为零。
2．体系进行一次循环过程[ ]
A．W = 0； B．|Q| = |W|； C．Q = 0； D．U = 0。
3．恒温恒压无非体积功的封闭体系中决定化学反应方向的量是[ ]
A．ΔH； B．ΔS； C．； D．ΔF。
4．恒压升温物质的[ ]
A．熵减小； B．热力学概率Ω减小；
C．热容减小； D．以上三者都不减小。
5．对的N2配分函数无影响的是[ ]
A．温度T； B．压力p； C．体积Ｖ； D．N2分子数N。
6．请给出玻尔兹曼分布式的一种表达式________________________________。
7．根据玻尔兹曼分布，i能级上分布的粒子数[ ]
A．与能量零点的取法无关； B．与温度无关；
C．与i能级的能量无关； D．与i能级的简并度无关。
8．杠杆规则是依据[ ]而得到的。
A．拉乌尔定律； B．亨利定律； C．相律； D．物料恒算。
9．电解时阴极上首先析出[ ]
A．标准电极电势高的金属； B．不可逆电极电势高的金属；
C．过电势高的金属； D．可逆电极电势高的金属。
10．在很稀的盐水溶液中水的化学势可表达μ(H2O,l）=______________。
11．反应温度越高[ ]
A．反应的阈能越小； B．活化分子所占的比例越小；
C．反应速率受温度的影响越小； D．反应热越小。
12．过渡状态理论认为导致化活化络合物分解为产物的振动自由度有[ ]
A．一个； B．二个； C．三个； D．视活化络合物结构而定的若干个。
13．大多数光化学反应的特征之一是[ ]
A．反应的活化能很大； B．反应的ΔG＜０；
C．反应速率常数的温度系数较小； D．反应的平衡状态与热反应相同。
14．乳化剂使乳状液稳定的原因是[ ]
A．增大外相粘度； B．形成强度较大的界面膜；
C．降低界面张力； D．使界面带电。
15．胶粒大小[ ]
A．不影响胶粒带电种类； B．不影响布朗运动；
C．不影响沉降平衡； D．不影响丁达尔效应。
16．下列电解质中对Fe(OH)3正溶胶的聚沉值最小的是[ ]
A．CuSO4； B．KCl； C．Na3PO4； D．La(NO3)3。
二、计算题（共70分）
1． 1mol液体水由100℃、101.325kPa的始态在恒定的外压下汽化为（101.325/2）kPa、100℃水蒸气，求ΔH、ΔU、ΔG、ΔS、W、Q。（气体近似为理想气体，相比之下液体体积可以忽略，水在正常沸点的汽化热是40.64kJ×mol-1）。 （12分）
2． 某1mol理想气体自25℃、5dm3绝热可逆膨胀到6 dm3，温度降为5℃，求该气体的Cp.,m；CV,.m；
ΔU；ΔH；W；ΔS。 （12分）
3． 苯和甲苯在90℃下各自的饱和蒸气压分别是136和54kPa，90℃下用2.6mol苯和2.2mol甲苯构成的混合气体加压到多大压力时气相开始消失？在92 kPa 的压力下,气、液相物质的量各是多少摩尔？
（10分）
4． 某理想气体反应： Ａ ——→ Ｂ + Ｃ在298K时的ＫJ = 0.31
(1) 求该温度，120 kPa下Ａ的离解度；
(2) 若反应的
求的关系式。
（3）求的关系式。 （10分）
5.用电导池常数为36.7ｍ-1的电导池测得浓度为0.01mol×dm-3的某有机弱酸溶液的电阻为2220Ω，
（1） 求溶液电导率和电解质的摩尔电导率；
（2） 若测知溶液中该有机弱酸的电离度是0.02，求该酸无限稀的摩尔电导率。（8分）
6．（1） 写出电池
Pt|H2(pJ)|NaOH(a=1)|HgO(s)|Hg(l) 的电极反应和电池反应。
（2） 已知298K上述电池的EJ=0.93V,H2O(l)的标准生成吉布斯自由能,计算298K反应 达到平衡时氧气的分压。
（8分）
7．反应的速率方程为　　　
（1） 用pＡ0=250kPa, pB0=2pＡ0=500 kPa的起始压力，于一密闭容其中300K下反应20秒后
pＡ=25kPa,问继续反应20秒pＡ=？
（2） 初始压力相同，反应活化能Ｅａ=40kJ×mol-1,400Ｋ、反应20秒容器中Ｄ的分压是多少kPa？
（10分）
三、其它类型题（共14分）
1.请给出两个你认为最重要的麦克斯韦关系式，并说明为什么你认为它们很重要？ （3分）
2.请说明BET吸附等温式和Langmuir（兰谬尔）吸附等温式的相同点和不同点。 （4分）
3.A、B、C、三种纯液体中，A和B是部分互溶的，其余是完全互溶的。请你示意画出一定温度下该三组分物系的相图（凝聚物质，忽略压力的影响）；注明A、B、C组分；图中若有可用杠杆规则的区域请注明，若无有请说明原因。 （3分
4.一定温度下，外压p对纯液体饱和蒸气压p＊的影响可表示为
（1） 请证出此式（你也可先做下步的证明） （2分）
（2） 把弯曲液面受到的附加压力作为外压的变化，把气体作为理想气体，则可由上式证出描述弯曲液面饱和蒸气压的开尔文公式。请你做出此推导。 （2分）
参考答案
一、选择和填空
1、 Ｄ；　　　　　2、Ｂ；　　　　　3、Ｃ；　　　　　4、Ｄ；　　　　　5、Ｄ；　　　　　　　　　
6、；　　　　7、Ａ；　　　　8、Ｄ；　　9、Ｂ；　　10、；

11、Ｃ；　　　　　12、Ａ；　　　　13、Ｃ；　　　　　14、Ｂ；　　　　15、Ａ；　　　16、Ｃ；
二、计算题
１．解：

2.解：

3．解：
若 时，则

解之 ，
4．解：（1）理想气体反应 +
298K时
解之
（2）

(3)
5．解： （1）

(2)

6．解： （1） 电池：
负极反应：
正极反应：
电池反应：
（3） 电池反应：
而

反应 的

7．解：反应
（1）

（2）

三、其它类型题
1．答：
用易测的和代替了经常需用但不易测的量和。
2．答：相同点：吸附剂表面均匀，被吸附分子间无作用力，吸附是动态平衡。
不同点：Langmuir吸附是单分子层，可以是物理吸附，亦可以是化学吸附。
BET吸附是多分子层物理吸附。
3．答：

此区域可用杠杆规则

4．证明：（1）

（2）

试题三
一、单选题（每选1分，共20分）
1、 在pV图上，卡诺循环所包围的面积代表了
A、 循环过程的 B、循环过程的自由能变化
C、 循环过程的熵变 D、循环过程的焓变 [ ]
2、 摩尔理想气体的
A、 B、
C、 D、 [ ]
3、 实际气体化学反应仅与温度有关的是
A、 B、
C、 D、 [ ]
4、 组分A和组分B在形成理想溶液的过程中
A、 B、
C、 D、 [ ]
5、反应 的
A、 B、
C、 D、 [ ]
6、恒温、恒压、非体积功为零情况下，自发发生的化学反应
A、 B、
C、 D、以上三种皆有可能 [ ]
7、平衡共存的相数最大时，体系的自由度f或组分数C
A、f = 0 B、C = 0
C、f > 0 D、C < 0 [ ]
8、A和B构成的物系，当A的偏摩尔量增大时,B的偏摩尔量
A、随之增大 B、随之减小
C、保持不变 D、以上三者皆有可能 [ ]
9、气液平衡相图气相线在液相线以上，相图是
A、理想溶液相图 B、沸点—组成相图
C、压力—组成相图 D、非理想溶液相图 [ ]
10、不影响电极电势大小的物理量是
A、温度 B、浓度
C、电极反应式中电子的物质的量 D、电流密度 [ ]
11、A和B形成的溶液对拉乌尔定律有很大的正偏差
A、A和B形成最高恒沸混合物 B、A和B分子间有很大的作用力
C、在较低范围内A和B部分互溶 D、精馏时A和B都自塔顶得到 [ ]
12、没有偏摩尔量的状态性质是
A、G B、p
C、V D、H [ ]
13、电解质溶液中正离子的迁移速度是负离子迁移速度的2倍，正离子的迁移数是
A、2 B、3
C、2/3 D、1/3 [ ]
14、向溶胶中加入电解质会导致
A、电势降低 B、热力学电势降低
C、紧密层减薄 D、胶团带电量减少 [ ]
15、对于，以下那种说法是错误的
A、是Boltzman分布的热力学几率 B、是系统具有的微观状态数之和
C、= D、 [ ]
16、乳化剂使乳状液稳定的主要原因是：
A、增大外相粘度 B、降低界面张力
C、形成强度较大的界面膜 D、使界面带电 [ ]
17、表面活性剂C12H23O(C2H4O)20H属于
A、离子型 B、阳离子型
C、阴离子型 D、两面表面活性剂 [ ]
18、反应转与率达50%用5min，转化率达75%用7.5min，该反应的级数是
A、1级 B、2级
C、3级 D、4级 [ ]
19、反应随温度升高平衡正向移动，该反应
A、正逆反应的活化能相等 B、正反应的活化能大
C、逆反应活化能大 D、反应物系数和大于产物系数和 [ ]
20、物质的气体热容和液体热容之差
A、 随温度升高而增大 B、随温度升高而减小
C、随温度而变 D、以上三者皆有可能 [ ]

二、填空题（20分）

1．气体标准态为_____________________________________________________。
2．1mol 理想气体由5pJ,300K的始态经节流膨胀到2.5pJ,其状态性质的变化（写出数值和单位）U=_________，H=_________，S=__________，G=___________。
3．熵增大原理可表述为__________________________________________________,它是依据式_________________________________提出的
4．麦克斯维关系式之一是_________________________________________。
5．配分函数的定义式是_____________________________________。分子的全配分函数可分解______________________________________________的乘积。
6．一维谐振子基态能量取做零时的配分函数为_________________ 。
一维谐振动对恒容摩尔热容的贡献是_______________________ _______。
7．过渡态理论基本观点可概括为________________ 、
。
8．在光化反应的初级过程中，反应物的反应级数是_______________________________。
9．对中间产物很活泼的自由基的链反应常用______________ ____法进行近似处理。
10．图1是凝聚物系相图。
1区的相态是__________________________；2区的自由度数是______________________；
3区的相态是__________________________；4区的相态是_________
a点物系的相态是_______________________。在图2中画出b点物系的冷却曲线。

二、简答题（共10分）
1．简述卡诺定理及其推论，并简要说明你对它们在热力学第二定律中所起作用的理解。
2．某气固催化反应，表面反应速率决定步骤，定温下增大反应物气相分压，反应级数会改变吗？
分析说明什么？
3．布朗运动的成因是什么？它对溶胶体系的稳定性有什么影响？
三、计算题（共50分，前4题每题10分，后2题每题5分）
1．计算101325Pa、105下，1mol过热水气化为同温同压下的过热水蒸气的W、Q、UH、S、G,并判断过程能否自发。已知100、101325Pa下水的气化热为40.6kJ×mol-1
。
2．20 ，与100kPa的蒸气成平衡的苯中，的物质的量分数浓度为0.042。
测得20时苯与构成的某系统中气相总压为100kPa，分析知此时每100g苯中有的1.82g 的，求在苯中20时的亨利常数及20时苯的饱和蒸气压。
（）
3．写出电池的电极反应和电池反应，已知298K，上述电池的
计算反应平衡时的压力（得数允许保留，T=298K）
4．340K下，做气相反应B→2C的恒容实验，测得不同时刻B的分压，回归数据得很
好的直线，直线斜率为。360K下重做上述实验得到的直线斜率是。若在350K，纯B压力为下开始反应，100秒时体系中压力会达多高？
5．某表面活性剂水溶液的表面张力与表面活性剂浓度间的关系在292K下由下式表示（式中c的单位
是）：

(1) 的物理意义是什么？
（2）求c=0.200 时的表面过剩量。
（3）c足够大时，时的表面过剩量是多少？
6．反应
k2 Q
为平行一级反应，其中三种物质的初始浓度分别为，导出t时刻产物P的浓度
表达式。
参考答案
一、单选题
1. A 2. D 3. C 4. C 5. C
6. D 7 A 8. B 9. B 10.C
11. C 12. B 13.C 14.A 15.C
16. C 17. A 18.D 19.B 20.B
二、填空题
1、TK、pJ下纯理想气体状态。
2、U=0, H=0 , S=5.76 J·K G=-1.729kJ×mol
3、孤立体系或绝热过程中体系的熵永不减少。
或
4、
5、
6、 或 ，R
7、反应物首先形成活化络合物，再生成产物，反应物和活化络合物间建立快速平衡，活化络合物
转化为产物是决速步。
8、零级
9、稳态近似法
10、1区：液态 ； 2区：f =1 ； 3区：固溶体单相；4区：固溶体和不稳定化合物C；
a点：纯A（s）+纯C(s)+液相（组成由d点定）；
b点物系步冷曲线：

三、简答题
1、 在相同的热源和冷源间工作的热机，可逆机的效率最大，所有可逆热机的效率相等与工质无关。据此由理想气体卡诺循环得到的结论可推广到任意可逆过程，从而推导引出热力学第二定律中最重要的状态函数——熵函数。
2、 增大反应物气相分压，反应级数可以改变。因为表面反应是速控步时，吸附是平衡的，可设为理想的单分子层吸附，则

3、介质分子不断做热运动，从不同的方向撞击胶粒，因胶粒很小，所受的撞击力合力不为零，且
合力方向不断改变，引起胶粒做布朗运动。
布朗运动可使胶粒相碰聚沉，布朗运动又会使溶胶由高浓度向低浓度处扩散，从而使溶胶稳定，所以它对溶胶稳定性的影响是双重的。
四、计算题
1、解：

设计如图示可逆过程，则

2、解：

解之
3、解：电池

电池反应：

而
则

4、解：由

解之
由
解之

反应
t = 0 pB0 0
某t pB 2(pB0 — pB)

解之 = 0.272 Pa

5、解：(1) 是纯液体的表面张力
（2）

（3） c足够大时， 则

6．解：反应

①

②
② 代入①中，则

试题四
一、单项选择（每选1分，共20分）
1、 临界温度高的气体
A、易液化 B、难压缩 C、有较大的对比温度值 D、不能近似为理想气体
2、 气体的
A、大于零 B、小于零 C、等于零 D、以上三者皆有可能
3、式要求
A、可逆过程 B、封闭系统 C、无非体积功 D、无化学反应
4、用式计算某化学反应在温度T时的焓变需要
A、体系中各物无相变 B、
C、 D、为常数
5、H2的标准然燃烧焓
A、受反应进度影响 B、其值大于零
C、其值不随温度而变 D、等于H2O(