第七章电解质溶液
一、选择题
1.
用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol·kg-1和0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液，
其电阻分别为1000 Ω和500 Ω，则它们依次的摩尔电导率之比为( B )
(A) 1 : 5
(B) 5 : 1
(C) 10 : 5
(D) 5 : 10
2. 298 K时，0.005 mol·kg-1的KCl 和0.005 mol·kg-1的NaAc 溶液的离子平均
活
度系数分别为γ±,1和γ±,2,则有( A )
(A) γ±,1= γ±,2(B) γ±,1＞γ±,2
(C) γ±,1＜γ±,2(D) γ±,1≥γ±,2
3. 在HAc解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是：（D ）
(A) 耳机(B) 电导率仪
(C) 阴极射线示波器(D) 直流桥流计
4. 1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于：（C ）
(A) (A) 强电解质
(B) (B) 弱电解质
(C) (C) 无限稀释电解质溶液
(D) (D) 摩尔浓度为1的溶液
二、填空题( 共7题14分)
11. 2 分(3892)
3892
CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：_____________________________。
12. 2 分(4069)
4069
0.3 mol·kg-1Na2HPO4水溶液的离子强度是_____0.9_____________ mol·kg-1。
13. 2 分(4070)
4070
浓度为0.1 mol·kg-1的MgCl2水溶液，其离子强度为______0.3_____________ mol·kg-1。
14. 2 分(3822)
3822
有下列溶液：
(A) 0.001 mol·kg-1 KCl
(B) 0.001 mol·kg-1 KOH
(C) 0.001 mol·kg-1 HCl
(D) 1.0 mol·kg-1 KCl
其中摩尔电导率最大的是（ C ）；最小的是（ D ）。
三、计算题
1
2
1 25℃时，浓度为0.01，mol ·dm -3的BaCl 2水溶液的电导率为0.2382，-1
m S ⋅，而该电解质中的钡离子的迁移数t (Ba 2+)是0.4375，计算钡离子和氯离子的电迁移率U (Ba 2+)和U (Cl -)。
2. 25℃时，KCl 和 NaNO 3溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下：
Λm
∞／( S ·m 2·mol -1) t ∞,+
KCl 1.4985 × 10-2 0.4906 NaNO 3 1.2159 × 10-2 0.4124
计算： (1) 氯化钠溶液的无限稀释摩尔电导率Λm
∞(NaCl)
(2) 氯化钠溶液中 Na +
的无限稀释迁移数 t ∞(Na +)和无限稀释淌度U ∞(Na +)。
参考答案
一、选择题
1. [答](B)
2. [答] (A)
3. [答] (D)
4. [答] (C) 二、填空题 1[答] )Cl (2)Ca ()CaCl (-m 2m 2m ∞
+
∞
∞
+=λλΛ 2. [答] 0.9 3. [答] 0.3 （2分）
4. [答] (C) (D)
三、计算题 1[答] 1
-22221m mol m S 10191.12)BaCl (⋅⋅⨯==
-c
κ
Λ
-1222221m 221m mol m S 10521.0)Ba ()BaCl ()Ba (⋅⋅⨯=⨯=-+
+
t ΛΛ
（3分）
-1
22-21m -m mol m S 10670.0)Cl ()BaCl ()Cl (⋅⋅⨯=⨯=-t ΛΛ
21282-1-1
m 2(Ba )(Ba ) 5.4010 m s V U F +
+
-Λ==⨯⋅⋅
--82-1-1
m (Cl )
(Cl ) 6.9410m s V U F -Λ==⨯⋅⋅
2 [答] Λm ∞(NaCl) = λm ∞(Na +) + λm ∞
(Cl -) = t Na +
∞Λm
∞(NaNO 3) + t Cl -∞
Λm ∞
(KCl)
= 1.2647×10-2 S ·m 2
·mol -1
t Na +
∞= λm ∞(Na +)/Λm ∞
(NaCl) = 0.3965
U Na +
∞= λm
∞(Na +)/F = 5.200×10-8 m 2·s -1·Ｖ-1
第八章可逆电池的电动势及其应用
一、选择题
1. 常用的甘汞电极的电极反应Hg2Cl2(s) + 2e-2Hg(l) + 2Cl-(aq)
设饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和0.1 mol·dm-3甘汞电极的电极电势相应地为
φ1、φ2、φ3，则298 K 时，三者之相对大小是：( B )
(A) φ1> φ2> φ3
(B) φ1< φ2< φ3
(C) φ2> φ1> φ3
(D) φ3> φ1= φ2
2. 有下列两个浓差电池(a1 (1) Cu(s)│Cu2+(a1)‖Cu2+(a2)│Cu(s) (2) Pt│Cu2+(a1),Cu+(a＇)‖Cu2+(a2),Cu+(a＇)│Pt 它们的电池反应与电动势E1和E2之间的关系为：( D ) (A) 电池反应相同, E1= E2 (B) 电池反应不同, E1= E2 (C) 电池反应相同, E1= 2E2 (D) 电池反应相同, E2= 2E1 3. Ag棒插入AgNO3溶液中，Zn棒插入ZnCl2溶液中，用盐桥联成电池，其自发电池的 书面表示式为：（ B ） (A) (A) Ag(s)|AgNO3(m1)||ZnCl2(m2)|Zn(s) (B) (B) Zn(s)|ZnCl2(m2)||AgNO3(m1)|Ag(s) (C) (C) Ag(s)|AgNO3(m1)|ZnCl2(m2)|Zn(s) (D) (D) AgNO3(m1)|Ag(s)||Zn(s)|ZnCl2(m2) 4. 一个电池反应确定的电池,E值的正或负可以用来说明: ( C ) (A) 电池是否可逆(B) 电池反应是否已达平衡 (C) 电池反应自发进行的方向(D) 电池反应的限度 二、填空题 1. 已知φ∃ (Zn2+,Zn)＝－0.763 V, φ∃ (Fe2+,Fe)＝－0.440 V 。这两电极排成自发电 池时,E∃＝_0.323_______V, 当有 2 mol 电子的电量输出时,电池反应的K∃＝_8.53 x 1010_______。 2. 将反应Hg22+ + SO42-→Hg2SO4(s)设计成电池的表示式为： ____________________________________________________________________。 3. 将反应H2(g) + PbSO4(s) →Pb(s) + H2SO4(aq)设计成电池的表示式为： ___________________________________________________________________。 4. 将反应H+(a1)→H+(a2)设计成电池的表示式为：___________________________________________。 三、计算题 1.298 K时，有下列电池： Pt,Cl2(p∃)|HCl(0.1 mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s), 试求： (1) 电池的电动势； (2) 电动势温度系数和有1mol电子电量可逆输出时的热效应； (3) AgCl(s)的分解压。 3 4 已知∆f H m ∃(AgCl)= - 1.2703×105 J·mol -1，Ag(s)，AgCl(s)和Cl 2(g)的规定熵值S m ∃ 分别为： 42.70，96.11和243.87 J ·K -1·mol -1。 2. 在 298 K ，将金属银 Ag 插在碱溶液中，在通常的空气中银是否会被氧化？ （空气中氧气分压为 0.21p ∃）试设计合适的电池进行判断。如果在溶液中加入大 量的 CN -，情况又怎样？已知： [Ag(CN)2]- + e - ─→ Ag(s) + 2CN -， φ∃ = -0.31 V φ∃ (O 2,OH -) = 0.401 V , φ∃ (Ag 2O,Ag) = 0.344 V 四、问答题 在 25℃时，利用下述反应设计电池，怎样才能使该可逆电池的电动势变为零？ H 2(g,101.325 kPa) + Cu 2+[a (Cu 2+)] ─→ 2H +(a H +) + Cu(s) 已知 25℃时，Cu 2+/Cu 的标准电极电位为 0.337 V 。 参考答案 一、选择题 1. [答] (B) φ = φ ∃- RT /F ×ln a (Cl -) 2. [答] (D) 3. [答] (B) 4. [答] (C) 二、填空题 1. [答] E ∃= 0.323 V K ∃= 8.46×1010 2. [答] Hg(l)|Hg 2SO 4(s)|SO 42-(aq)||Hg 22+(a )|Hg(l) 3. [答] Pt,H 2(g)|H 2SO 4(aq)|PbSO 4(s)|Pb(s) 4. [答] Pt,H 2(p ∃)|H +(a 2)||H +(a 1)|H 2(p ∃ ),Pt 三、计算题 1 [答] 电池反应为： AgCl(s)→Ag(s)+12Cl 2(p ∃ ) ⑴ r m r m r m G H T S E E zF zF ∆∆-∆==-=- $$$$ 51r m f m (AgCl) 1.270310 J mol H H -∆=-∆=⨯⋅$$ 11r m 12(42.70(243.87)96.11)68.52 J K mol S --∆=+-=⋅⋅$ 得 E = - 1.105 V ⑵ Q r =T ∆r S m ∃ = 2.042×104 J 41r m ()7.110 V K p E S T zF --∂∆==⨯⋅∂$ ⑶ l n 43.04 p z E F K RT ==-$$ ； 19 2.0310 p K -=⨯$ ； 1 22 Cl ( )p p K p =$$ 233 Cl = 4.210 Pa p -⨯ 2 [答] Ag 2O(s)│Ag(s)│OH -(a )│O 2(0.21p ∃)│Pt 5 电池反应： 2Ag(s) + (1/2)O 2(0.21p ∃) ─→ Ag 2O(s) E = E ∃- RT /2F ×ln (1/a (O 2))1/2 = φ ∃ (O 2,OH -) - φ ∃ (Ag 2O,Ag) - 0.05915/2×lg 1/(0.21)1/2 = 0.0470 V E > 0 电池为自发的，表明 Ag 在 OH - 溶液中会被氧化，加入 CN - 后，φ ∃ (Ag(CN) ,Ag) = -0.31 V < φ ∃ (Ag 2O,Ag) ，这时负极发生 Ag 氧化成Ag(CN)2- 的反应，而不是生成 Ag 2O 的反应。 四、问答题 [答] 设计电池： H 2(g,101.325kPa)│HCl(a 1)‖CuSO 4(a 2)│Cu(s) E = E ∃- RT /2F ×ln[a 2(H +)/a (Cu 2+)] = φ ∃ (Cu 2+/Cu) - 0.05916/2 lg[a 2(H +)/a (Cu 2+)] (1) 对 HCl 而言： a = (γ±)2(m /m ∃)2，若取 a + = a -，γ±=1 则 (a +)2 = (m /m ∃)2 (2) 对 CuSO 4 而言： a =(γ±)2(m /m ∃)2，若取 a + = a -，γ±=1 则 a + = m /m ∃ E = φ ∃ (Cu 2+/Cu) - 0.02958 lg[(m (HCl))2/m (CuSO 4)] 欲使 E = 0 必须满足 (m (HCl))2/m (CuSO 4) = 2.48×1011 第九章 电解与极化 一、选择题 1. 极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是： ( C ) (A) 增加溶液电导 (B) 固定离子强度 (C) 消除迁移电流 (D) 上述几种都是 2. 298 K 、0.1 mol ·dm -3的 HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为 -0.06 V ，电解此溶液 时，氢在铜电极上的析出电势 φH 2为： ( C ) (A) 大于 -0.06 V (B) 等于 -0.06 V (C) 小于 -0.06 V (D) 不能判定 3. 25℃时, H 2在锌上的超电势为 0.7 V ，φ ∃ (Zn 2+/Zn) = -0.763 V ，电解一含有 Zn 2+(a =0.01) 的溶液，为了不使 H 2析出，溶液的 pH 值至少应控制在 ( A ) (A) pH > 2.06 (B) pH > 2.72 (C) pH > 7.10 (D) pH > 8.02 4. 通电于含有相同浓度的Fe 2+, Ca 2+, Zn 2+, Cu 2+的电解质溶液, 已知 φ ∃ (Fe 2+/ Fe) = -0.440 V ， φ ∃ (Ca 2+/ Ca) = -2.866 V φ ∃ (Zn 2+/ Zn) = -0.7628 V ， φ∃ (Cu 2+/ Cu) = 0.337 V 当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是：( A ) (A) Cu →Fe →Zn →Ca (B) Ca →Zn →Fe →Cu (C) Ca →Fe →Zn →Cu (D) Ca →Cu →Zn →Fe 二、填空题 1. 电解过程中，极化作用使消耗的电能________；在金属的电化学腐蚀过程中，极化作用使腐蚀速度________ 。 2. 电解工业中, 为了衡量一个产品的经济指标，需要计算电能效率, 它的表达式是 ________________________________________。 3. 已知电极（1）Pt│H2, H+, （2）Pt│Fe3+, Fe2+, 和（3）Pb│H2, H+的交换电流密度j e分别为：(1) 0.79 mA·cm-2; (2) 2.5 mA·cm-2; (3) 5.0×10-12 A·cm-2。当它们在298 K处于平衡态时, 每秒有多少电子或质子通过双电层被输送? (1) _____________cm-2·s-1；(2) _____________cm-2·s-1；(3) _____________cm-2·s-1。 4 已知φ∃ (Fe2+/Fe)= -0.440 V, φ∃ (Cu2+/Cu) = 0.337 V，在25℃, p∃时, 以Pt 为阴极，石墨为阳极，电解含有FeCl2(0.01 mol·kg-1)和CuCl2 (0.02 mol·kg-1)的水溶液，若电解过程不断搅拌溶液，且超电势可忽略不计，则最 先析出的金属是______。 三、计算题 1 在25℃时，用铜片作阴极, 石墨作阳极, 对中性0.1 mol·dm-3的CuCl2溶液进行电解, 若电流密度为10 mA·cm-2, （1）问：在阴极上首先析出什么物质? 已知在电流密度为 10 mA·cm-2时, 氢在铜电极上的超电势为0.584 V。 （2）问：在阳极上析出什么物质? 已知氧气在石墨电极上的超电势为0.896 V。假定氯气在石墨电极上的超电势可忽略不计。已知： φ∃ (Cu2+/Cu)=0.337 V, φ∃ (Cl2/Cl-)=1.36 V, φ∃ (O2/H2O, OH-)=0.401 V。 2 用Pt做电极电解SnCl2水溶液, 在阴极上因H2有超电势故只析出Sn(s), 在阳极 上析出O2, 已知αSn2+=0.10, αH+=0.010, 氧在阳极上析出的超电势为0.500 V, 已知：φ∃ (Sn2+/Sn) =-0.140 V, φ∃ (O2/H2O) =1.23 V。 (1) 写出电极反应, 计算实际分解电压 (2) 若氢在阴极上析出时的超电势为0.500 V, 试问要使αSn2+降至何值时, 才开始析 出氢气? 四、问答题 解释理论分解电压和实际分解电压, 并简要说明其不一致的原因 参考答案 一、选择题 1. [答] (C) 2. [答] (C) 3. [答] (A) 4. [答] (A) 二、填空题 6 1. [答] 增加；减少 2. [答] 电能效率=理论上所需的电能实际消耗的电能 3. [答] 电子的电流密度是j e/e, 因每个电子携带电量大小为e, 则：（1）4.94×1015 cm-2·s-1 1.56×1016 cm-2·s-1 (3) 3.12×107 cm-2·s-1 4. [答] φ(Fe2+/Fe) = φ∃+ RT/2F×ln 0.01 = -0.4992 V φ(Cu2+/Cu) = φ∃+ RT/2F×ln 0.02 = 0.2868 V 最先析出的是Cu 三、计算题( 共6题60分) 1 [答] 阴极: φ(Cu2+/Cu)=φ∃ (Cu2+/Cu)+(RT/F)lnα (Cu2+)= 0.308 V. φ(H+/H2)=φ∃ (H+/H2)+(RT/F)lnα (H+)-η(H2)=-0.998 V 所以在阴极上首先析出Cu 阳极: φ(Cl2/Cl-)=φ∃ (Cl2/Cl-)-(RT/F)lnα (Cl-) =1.40 V φ(O2/H2O,OH-)=φ∃ (O2/H2O,OH-)-(RT/F)lnα (OH-)+η(O2)=1.71 V 所以在阳极上首先析出Cl2 2 [答] (1) 阴极: Sn2++2e-──→Sn(s) 阳极: H2O -2e-──→1 2O 2 (g) +2H+ φ阴=φ∃ (Sn2+/Sn) +(RT/2F)lnα (Sn2+) = -0.170 V φ阳=φ∃ (O2/H2O)+(RT/2F)lnα2(H+)+η(O2) =1.612 V E(分解)=φ阳-φ阴=1.78 V (2) 当H2析出时 φ(H+/H2)-η(H2)=φ(Sn2+/Sn) α (H+) =0.01+[0.1-α (Sn2+)]×2 α (Sn2+)《α (H+) =0.21 => α (Sn2+) =2.9×10-14 四、问答题 [答] 理论分解电压------可逆电解时的分解电压, 在数值上等于可逆电池的电动势. 实际分解电压------实际电解时的最小分解电压, 在数值上等于电流-电压曲线上直线部分外延到电流为零处的电压。 两者不一致的原因: 电流I≠0时, 电极有极化 第十章化学动力学基础（一） 一、选择题 1. 反应 A + BC →AB + C 的焓变∆r H m> 0，A ，C 是自由基，εAB ，εBC 是分子AB，BC 的摩尔键焓。以下哪个关系式可以近似估算该反应的活化能E a？ ( ) 7 (A) 0.055εAB(B) 0.055εAB+ ∆r H m (C) 0.055εBC(D) 0.055εBC- ∆r H m 2. 若反应A + B == C +D 正逆向均为二级反应，则平衡常数K与正逆向速率常数k+, k- 间的关系为：( ) (A) K > k+/ k- (B) K < k+/ k- (C) K = k+/ k- (D) K与k+/ k-关系不定 3. 某二级反应，反应物消耗1/3 需时间10 min，若再消耗1/3 还需时间为：( ) (A) 10 min (B) 20 min (C) 30 min (D) 40 min 4. 化学反应速率常数的Arrhenius 关系式能成立的范围是：( ) (A) 对任何反应在任何温度范围内 (B) 对某些反应在任何温度范围内 (C) 对任何反应在一定温度范围内 (D) 对某些反应在一定温度范围内 二、填空题 1. 反应a A →P，已知反应物消耗5/9 所需时间是它消耗1/3 所需时间的2 倍， 则该反应的级数为_______ ，其计算式为。 2. 2A＋B＝2C 已知反应某一瞬间, r A＝12.72 mol·dm-3·h-1, 则 r B＝, r C＝___________________。 3. 在300 K时, 鲜牛奶5 h后即变酸, 但在275 K的冰箱里，可保存50 h, 牛 奶变酸反应的活化能是______________________________________。 4. 丁二烯的液相聚合反应, 实验已确定对丁二烯为一级, 并测得在323 K时，其速率常数为3.300×10-2 min-1, 当丁二烯的转化率为80%时, 反应时间为__________________。 三、计算题 1 某溶液中的反应A + B →P，当[A0] = 1×10-4 mol·dm-3， [B0] = 1×10-2 mol·dm-3时，实验测得不同温度下吸光度随时间的变化如下表：t/min 0 57 130 ∞ 298K A(吸光度) 1.390 1.030 0.706 0.100 308K A(吸光度) 1.460 0.542 0.210 0.110 当固定[A0] = 1×10-4 mol·dm-3 ，改变[B0] 时，实验测得t12随[B0] 的变化 如下：(298 K) [B0]/mol·dm-31×10-22×10-2 t12/min 120 30 设速率方程为r = k[A]α[B]β，求α，β及k和E a。 2 硝基异丙烷在水溶液中与碱的中和反应是二级反应, 其速率常数可用下式表示： ln k＝－7284.4/(T/K)＋27.383 时间以min 为单位, 浓度用mol·dm-3表示 (甲) 计算反应的活化能E a 8 9 (乙) 在 283 K 时, 若硝基异丙烷与碱的浓度均为 0.008 mol ·dm -3, 求反应的半衰期 。 四、问答题 A 和 B 按化学计量反应生成P, 即A+B ─→ P 。若混合0.01 mol ·dm -3 A 和 10 mol ·dm -3 B, 发现A 浓度的对数对时间作图是一直线。 (A) 问A 的反应级数 (B) 写出与动力学和化学计量相一致的机理 (C) 按所写的机理, B 的反应级数是多少 ? (D) A 消耗的半衰期是100 s, 若B 的浓度从10 mol ·dm -3变到20 mol ·dm -3, 半衰期会是多少? (E) 由(D)所给的半衰期, 计算A 与B 反应的速率常数并标明单位。 参考答案 一、选择题 1. [答] (B) 2. [答] (D) 3. [答] (C) 4. [答] (D) 二、填空题 1 [答] 1212ln(1) ln(1)t t θθθθ-= - 2. [答] r B ＝6.36 mol ·dm -3·h -1, r C ＝12.72 mol ·dm -3·h -1 3. [答] 63.1 kJ ·mol -1 ln(k 2/k 1) =ln(50/5)=(E a /8.314)(1/275-1/300) 4. [答] t = (1/k ) ln(c 0/c ) = 48.78 min 三、计算题 1 [答] c B,0>> c A,0 ∴ r = k 'c A α k ' = kc B β 用一级反应尝试： k ' = A,00A t A A 11ln ln A A c t c t ∞∞-=- 代入 298 K 的数据： k 1' = 5.74×10-3 min -1 k 2'= 5.81×10-3 min -1 可视为常数，∴α = 1 k '平均 = 5.775×10-3 min -1 12 1 2' "' B,01"''2B,0ln 2/120[]ln 2/30t c k t k c β=== ∴β = 2 298 K k 1= k '/c 2B ,0= 57.75 min -1 (mol ·dm -3)2 同理 308 K k 2= 200 min -1 (mol ·dm -3)2 E a = ln(k 2/k 1)×RT 1T 2/(T 2-T 1) = 94.79 kJ ·mol -1 2 [答](甲) ln k=ln A-E a/(RT) 对照已知条件 E a/R=7284.4 K E a=60.56 kJ·mol-1 (乙) ln k=1.643 k=5.17 mol-1·dm3·min-1 t1/2=1/(k2a)=24.18 min 四、问答题 [答] (A) A的反应级数为一级。 (B) A+B ─→P (C) B的反应级数为一级。 (D) ln [A] [A] =k't =k[B]t 10×100 =20×t'1/2t'1/2 =50 s (E) k = 0693 10100 . ⨯=6.93×10-4 mol-1·m3·s-1 第十一章化学动力学基础（二） 一、选择题 1. 光化学与热反应相同之处为：（） (A)(A)反应都需要活化能(B) 反应都向(∆r G m)T, p<0方向进行 (C) 温度系数小(D) 反应方向有专一性 2. 电解质溶液中的反应速率受离子强度影响的规律，下述说法中正确的应是：( ) (A) 离子强度I越大，反应速率越大(B) I越大，反应速率越小 (C) 同号离子间反应，原盐效应为正(D) 电解质与中性反应物作用，原盐效应为负 3. 相同分子B反应，其单位时间，单位体积内的碰撞数为：( ) (A) 2d B2(πRT／M B)1/2(B) 1 2d B 2（πRT／M B ）1/2 (C) 2N B2d B2（p RT／M B）1/2(D) ４LN B2d B2（p RT／M B）1/2 式中L是阿伏伽德罗常数，N B是B分子的数密度。 4. 下列双分子反应中： (1) Br + Br →Br2 (2) CH3CH2OH + CH3COOH →CH3CH2COOCH3+ H2O (3) CH4+ Br2→CH3Br + HBr 碰撞理论中方位因子P的相对大小是∶( ) (A) P(1) > P(2) > P(3) (B) P(1) > P(3) > P(2) (C) P(1) < P(2) < P(3) (D) P(1) < P(3) < P(2) 二、填空题 1. 在波长为214 nm的光照下，发生下列反应NH3＋H2O＋hν→N2＋NH2OH 当吸收光的强度I a＝1.00×10-7 Einstain·dm-3·s-1，照射39.38 min后，测得 10 [N 2]＝[NH 2OH]＝24.1×10-5 mol ·dm -3，则量子效率Φ为__________。 2. 吸引型势能面的鞍点靠近________________________________，表示反应物__________________时就释放能量。 3. 过渡态理论速率常数的统计力学表达式中过渡态的配分函数可分解为不同形式运动自由度的配分函 数，n 个分子线性过渡态的q ≠线=___________________，n 个分子非线性过渡态的q ≠非线=_________________。 4. 根据碰撞理论，反应速率随温度而升高，主要原因是_________________________________________。 三、计算题 1 O+HO 2→OH+O 2, T 1=298 K, k 1=6.10×10-11 cm 3·s -1, T 2=229 K, k 2=7.57×10-11 cm 3·s -1。 (1) (1)求E a ； (2) (2)用TST 计算298 K 时的∆≠U m , ∆≠H m , ∆≠S m , ∆≠G m 。 2 有一酸催化反应 A + B H +−→− C + D ， 已知该反应的速率公式为： d[C] / d t = k [H +] [A] [B] ， 当[A]0= [B]0= 0.01 mol ·dm -3 时，在 pH = 2 的条件下， 298 K 时的反应半衰期为 1 h ，若其它条件均不变，在 288 K 时 t 1 2= 2 h ，试计算： (甲) 在298 K 时反应的速率常数k 值； (乙) 在298 K 时反应的活化吉布斯自由能、活化焓、活化熵(设 k B T / h = 1013 s -1)。 四、问答题 NOCl 的光化分解历程可能有下面两种情况： (A) NOCl + h ν → NO + Cl Cl + NOCl → NO + Cl 2 (B) NOCl + h ν →NOCl * NOCl * + NOCl → 2NO + Cl 2 (1) 估计每一个历程的量子产率； (2) 已知下列实验事实：使分解有效进行的波长范围为365.0 - 640.0 nm ；NOCl 在250.0 nm 以上有确定的吸收光谱，但无连续吸收区域；分解为NO 及Cl 所需的最小离解能为194.1 kJ ·mol -1。试据以说明何者是可能的历程？ 参考答案 一、选择题 1. [答] (A) 2. [答] (C) 3. [答] (C) 4. 2 分 [答] (B) 二、填空题 ( 共 7题 14分 ) 1. [答] Φ=1.02×10-7/1.00×10-7=1.02 2. [答] 反应物入口山谷一侧，互相靠近 3.[答] f f f n t r v 3236- ，f f f n t r v 3337- 4. [答] 活化分子比例增加 或 有效碰撞分数增加 或 相对平动能在连心线上分量大于E C 的碰撞增多 三、计算题 ( 共 4题 45分 ) 1[答] (1)()()()-=---ln //k k E R T T 212111a ，31a 1.6210 J mol E -=-⨯⋅ (2)∆≠=-=-H E RT m a 2658.kJ ·mol -1 ∆∆≠=≠+=-U H RT m m 410.kJ ·mol -1 ()()()1c B m m /()exp /exp /k k T h c S R H RT -≠≠=-∆-∆$ ∆≠=-S m 647.J ·K -1·mol -1 ∆∆∆≠=≠-≠=G H T S m m m 127.kJ ·mol -1 2 [答] d[C]/d t = k [H +] [A] [B] = k 1' [A] [B]， 对于[A]0=[B]0的二级反应 t 1/2 = 1/(k 1'a )， k 1' = 100 mol -1·dm 3·h -1 k (298 K)= k 1' /[H +]= 1×104 mol -2·dm 6·h -1 k 2' = 1 / (t 1/2a )= 50 mol -1·dm -3·h -1 k (288 K) = k 2' /[H +] = 5×103 mol -2·dm 6·h -1 k (298 K)= (k B T /h )exp[ -D r ≠ G m $ / RT ] (c ∃)1- n D r ≠ G m $ = 71630 J ·mol -1 ln[k (298)/k (288)] = (E a /R )×[(298-288)/(298×288)]，E a = 49.46 kJ ·mol -1 D r ≠ H m $ = E a - RT = 46.98 kJ ·mol -1 D r ≠S m $= (D r ≠H m $- D r ≠G m $)/ T = - 82.7 J ·K -1·mol -1 四、问答题 [答] 由所设反应历程，每吸收一个光子使2 个 NOCl 分子分解，可知 Φ = 2 现将使光化反应发生的波长换算为能量即 E = Lhc /λ = (0.01196 /λ ) J λ = 365 nm 代入 E = 32.7 kJ ·mol -1 < 191.4 kJ ·mol -1 此光不足以使 NOCl 分解，且从光谱图未发现表示解离发生的连续光谱， 据此，历程 (I) 不可能，而历程 (II) 有可能。 一、选择题（每题2分，共30分） 1、丁达尔现象是光照射到溶胶粒子上发生的( C ) A.反射 B.折射 C.散射 D.透射 2、实验测定电池电动势采用对消法，其目的是为了( C ) A. 测量时保持回路电流恒定 B. 测量时保持回路电压恒定 C. 测量时回路电流接近于零 D. 测量时回路电压接近于零 3、下面关于表面活性剂的讨论，不正确的是( D ) A.表面活性剂是能显著降低水的表面张力的物质 B.表面活性剂都是亲水的极性基和憎水的非极性基组成 C.表面活性剂的浓度超过某一特定值后，将在溶液内部形成胶束 D.在水中加入表面活性剂时，吸附量Г<0 4、等温等压下，将一定质量的水由一个大球分散为许多小水滴时，以下物理量保持不变的是( B ) A.表面吉布斯函数 B.表面张力 C液体上的附加压力 D.饱和蒸汽压 5、某溶液中溶质B的浓度为c B(表层)> c B(体相)，表面( C ) A. dσ/dc>0, ГB>0 B. dσ/dc>0, ГB<0 C. dσ/dc<0, ГB>0 D. dσ/dc<0, ГB<0 6、在吸附过程中，以下热力学量的变化正确的是( A ) A.△G<0 △H<0 △S<0 B. △G>0 △H>0 △S>0 C. △G<0 △H>0 △S>0 D. △G>0 △H<0 △S<0 7、在下述各量中，表示偏摩尔量的是（） A、(?H∕?n B)T,p,n C(C≠B) B、(?U∕?n B)T,V,n C(C≠B) C、(?F∕?p)T,V,n C(C≠B) D、(?G∕?T)p,V,n C(C≠B) 8、373K和101325Pa下的1molH 2 O(l)，令其与373K的大热源接触，并使 其向真空器蒸发，变为373K和101325Pa下的1molH 2 O(g)，对于这一过程可用以下哪个量来判断过程的方向？（D ） A、△S 系B、△U C、△G D、△S 总 9、NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系，其独立组分数是多少？（B ） A、5 B、3 C、2 D、4 10、对峙反应A ? B,当温度一定时，由A纯开始，有下列几种说法，其中正确的是( B ) A.平衡时，正反应速率常数等于逆反应速率常数 B.正逆反应进行的净速率是正逆二向反应速率之差 C.反应的总速率是正逆反应速率之和 D.达到平衡时，正反应速率常数大于逆反应速率常数 11、下列电解质溶液中，离子平均活度系数最小的是（设浓度都为 0.01mol/kg）( D ) A、LaCl3 B、CaCl2 C、NaCl D、CuSO4 12、下列两个电池，电动势分别为E1和E2, H2(pθ)︱KOH（0.1mol.kg-1）︱O2(pθ) H2(pθ)︱H2SO4（0.01mol.kg-1）︱O2(pθ) 两个电动势的大小为( C ) A、E1 热力学第一定律练习题 一、判断题：1．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。4．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。5．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。7．因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。10．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。12．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。13．因焓是温度、压力的函数，即H= f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。16．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。18．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。20．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。28．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，W R= ΔU= n C V,mΔT，W Ir= ΔU= n C V,mΔT，所以W R= W Ir。 1．第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH= 0。4．错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。5．错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。7．错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。8．错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。10．错，这不是理想气体的单纯pVT 变化。12．错，在升温过程中有相变化。13．错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。16．错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。18．对。 20．错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。28．错，两个过程的ΔT不同。 二、单选题：2．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：(A) T，p，V，Q ； (B) m，V m，C p，?V；(C) T，p，V，n； (D) T，p，U，W。 8．下述说法中，哪一种不正确： (A)焓是体系能与环境进行交换的能量；(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(C) 焓是体系状态函数；(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。 12．下述说法中，哪一种正确：(A)热容C不是状态函数； (B)热容C与途径无关； (C)恒压热容C p不是状态函数； (D) 恒容热容C V不是状态函数。 18．1 mol H2(为理气)由始态298K、p被绝热可逆地压缩5dm3，那么终态温度T2 与内能变化?U分别是：(A)562K，0 kJ ； (B)275K，-5.49 kJ ；(C)275K，5.49kJ ；(D) 562K，5.49 kJ 。 21．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较：(A) W T > W i；(B)W T < W i；(C) W T = W i； (D) 无确定关系。 热力学第二定律练习题 一、判断题：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0。5．为计算绝热不可逆过程的熵变，可在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。6．由于系统经循环过程后回到始态，?S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。24．指出下列各过程中，物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零？⑴理想气体自由膨胀过程；⑵实际气体节流膨胀过程；⑶理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态；⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；⑸ 0℃、p 时，水结成冰的相变过程；⑹理想气体卡诺循环。1．对。 4 正确。5．错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。6 错，环境的熵变应加在一起考虑。 8．错。14．错。未计算环境的熵变；15．错，条件 16．错，必须在等温等压，W’= 0的条件下才有此结论。24．(1) ΔU = ΔH = 0；(2) ΔH = 0； (3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0；(5) ΔG = 0；6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。 二、单选题： 2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： (A) 跑的最快；(B)跑的最慢； (C) 夏天跑的快； (D) 冬天跑的快。 12．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其?S(J·K-1)为： (A) -5.76 ； (B) 331 ； (C) 5.76 ； (D) 11.52 。 13．如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是： (A) 图⑴； (B) 图⑵；(C)图⑶； (D) 图⑷。 填空选择题 化学动力学练习题 一、判断题： 1．在同一反应中各物质的变化速率相同。 2．若化学反应由一系列基元反应组成，则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。 3．单分子反应一定是基元反应。 4．双分子反应一定是基元反应。 5．零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。 6．若一个化学反应是一级反应，则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。 7．一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。 8．一个化学反应的级数越大，其反应速率也越大。 9．若反应A + B••Y + Z的速率方程为：r=kc A c B，则该反应是二级反应，且肯定不是双分子反应。 10．对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应，温度越高，反应速率越快，因此升高温度有利于生成更多的产物。11．若反应(1)的活化能为E1，反应(2)的活化能为E2，且E1 > E2，则在同一温度下k1一定小于k2。 12．若某化学反应的Δr U m < 0，则该化学反应的活化能小于零。 13．对平衡反应A••Y，在一定温度下反应达平衡时，正逆反应速率常数相等。 14．平行反应，k1/k2的比值不随温度的变化而变化。 15．复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。 16．反应物分子的能量高于产物分子的能量，则此反应就不需要活化能。 17．温度升高。正、逆反应速度都会增大，因此平衡常数也不随温度而改变。 二、单选题： 1．反应3O2••2O3，其速率方程-d[O2]/dt = k[O3]2[O2] 或d[O3]/dt = k'[O3]2[O2]，那么k与k'的关系是： (A) 2k = 3k' ；(B) k = k' ；(C) 3k = 2k' ；(D) ½k = •k' 。 2．有如下简单反应aA + bB••dD，已知a < b < d，则速率常数k A、k B、k D的关系为：（选项不全，自己写出答案）(A) ；(B) k A < k B < k D；(C) k A > kB > kD ；(D) 。 3．关于反应速率r，表达不正确的是： (A) 与体系的大小无关而与浓度大小有关；(B) 与各物质浓度标度选择有关； (C) 可为正值也可为负值；(D) 与反应方程式写法有关。 4．进行反应A + 2D••3G在298K及2dm3容器中进行，若某时刻反应进度随时间变化率为0.3 mol·s-1， 则此时G的生成速率为(单位：mol-1·dm3·s-1) ： (A) 0.15 ；(B) 0.9 ；(C) 0.45 ；(D) 0.2 。 5．基元反应体系aA + dD ----- gG的速率表达式中，不正确的是： (A) -d[A]/dt = k A[A]a[D]d；(B) -d[D]/dt = k D[A]a[D]d； (C) d[G]/dt = k G[G]g；(D) d[G]/dt = k G[A]a[D]d。 6．某一反应在有限时间内可反应完全，所需时间为c0/k，该反应级数为： (A) 零级；(B) 一级；(C) 二级；(D) 三级。 7．某一基元反应，2A(g) + B(g)••E(g)，将2mol的A与1mol的B放入1升容器中混合并反应，那么反应物消耗一半时的反应速率与反应起始速率间的比值是： (A) 1∶2 ；(B) 1∶4 ；(C) 1∶6 ；(D) 1∶8 。 8．关于反应级数，说法正确的是： (A) 只有基元反应的级数是正整数；(B) 反应级数不会小于零；(C) 催化剂不会改变反应级数；(D) 反应级数都可以通过实验确定。 9．某反应，其半衰期与起始浓度成反比，则反应完成87.5％的时间t1与反应完成50％的时间t2之间的关系是：(A) t1 = 2t2；(B) t1 = 4t2；(C) t1 = 7t2；(D) t1 = 5t2。 10．某反应只有一种反应物，其转化率达到75％的时间是转化率达到50％的时间的两倍，反应转化率达到64％的时间是转化率达到x％的时间的两倍，则x为： (A) 32 ；(B) 36 ；(C) 40 ；(D) 60 。 11．有相同初始浓度的反应物在相同温度下，经一级反应时，半衰期为t1/2；若经二级反应，其半衰期t1/2'，那么： 物理化学模拟试题（1） （试卷共4页，答题时间120分钟） 一、选择题（每小题 20 分，共 2 分。请将答案填在下面的表格内） 1、盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，主要原因是 （ ） A. 盐碱地的土壤有毒 B. 使农作物肥料不足 C. 很少下雨的原因 D. 渗透压的存在使农作物水分倒流 2、已知Cu 的相对原子质量为64，用0.5法拉第电量可从CuSO 4溶液中沉淀出Cu （ ）。 A. 16g B. 32g C. 64g D. 128g 3、在298K 、无限稀释的水溶液中，摩尔电导率最大的是 （ ） A. 31La 3+ B. 21 Mg 2+ C. NH 4+ D. H + 4、273 K ，10标准大气压下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者达到平衡时，其关系为（ ） A μ(l) >μ(s) B μ(l) = μ(s) C μ(l) < μ(s) D 不能确定 5、在温度、压力恒定条件下，设A(l)和B(l)混合形成理想溶液，则有：（ ） A. 0,0,0,0?=?=?m mix m mix m mix m mix G S H V B. 0,0,0,0=?=?>??>?m mix m mix m mix m mix G S H V D. 0,0,0,0=? 练习题 第一章气体的PVT性质 选择题 1. 理想气体模型的基本特征是 (A) 分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中 (B) 各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等 (C) 所有分子都可看作一个质点, 并且它们具有相等的能量 (D) 分子间无作用力, 分子本身无体积 答案：D 2. 关于物质临界状态的下列描述中, 不正确的是 (A) 在临界状态, 液体和蒸气的密度相同, 液体与气体无区别 (B) 每种气体物质都有一组特定的临界参数 C）在以ｐ、Ｖ为坐标的等温线上, 临界点对应的压力就是临界压力 (D) 临界温度越低的物质, 其气体越易液化 答案：D 3. 对于实际气体, 下面的陈述中正确的是 (A) 不是任何实际气体都能在一定条件下液化 (B) 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子 (C) 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确 (D) 临界温度越高的实际气体越不易液化 答案：C 4. 理想气体状态方程pV=nRT表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系，与气体种类无关。该方程实际上包括了三个气体定律，这三个气体定律是 (A) 波义尔定律、盖－吕萨克定律和分压定律 (B) 波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律 (C) 阿伏加德罗定律、盖－吕萨克定律和波义尔定律 (D) 分压定律、分体积定律和波义尔定律 答案：C 问答题 1. 什么在真实气体的恒温PV－P曲线中当温度足够低时会出现PV值先随P的增加而降低，然后随P的增加而上升，即图中T1线，当温度足够高时，PV值总随P的增加而增加，即图中T2线？ 《 物理化学 》练习题4 注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 三 大题，满分100分， 考试时间120分钟。 一、选择题(10题，每题2分，共20分) 1. 下述说法哪一种不正确： （ ） （A ）一定量理想气体自由膨胀后，其∆U = 0 （B ）非理想气体经绝热自由膨胀后，其∆U ≠0 （C ）非理想气体经一不可逆循环，其∆U = 0 （D ）非理想气体自由膨胀，气体温度略有变化 2. 水在 100℃、101325Pa 下沸腾时，下列各量何者增加？ (A) 系统熵 (B) 汽化焓 (C) Gibbs 函数 (D) 蒸气压 3. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起( ) (A) 凝固点升高 (B) 沸点升高 (C) 蒸汽压升高 (D) 总是放出热量 4. 对于理想气体之间的任意一个化学反应，影响标准平衡常数K 的因素是( ) (A) 浓度 (B) 压力 (C) 温度 (D) 催化剂 5. 固体Fe ，FeO ，Fe 3O 4与气体CO ，CO 2达到平衡时其组分数C 和自由度数F 分别为( )。 (A) C = 2, F = 0 (B) C = 1, F = 0 (C) C = 3, F = 1 (D) C = 4, F = 2 6.科尔劳施从实验中总结出电解质溶液的摩尔电导率与其浓度成线性关系 m m ΛΛ∞ =-，这一规律适用于( ) (A) 弱电解质(B) 强电解质的稀溶液 (C) 无限稀溶液(D) 浓度在一定范围的溶液 7. 反应的标准平衡常数与温度T的关系为dln K /d T = ∆r H m /RT2，则( ) (A) K 必随温度升高而加大(B) K 必随温度升高而减小 (C) K 必随温度升高而改变(D) 随温度升高，K 可增大、减少或不变 8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有( ) (A) 表面能(B) 表面张力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力 9．某零级反应A = B+ C开始时反应物浓度为0.2 mol·dm-3，其速率常数k为1.25×10−5 mol·dm-3·s-1，则其反应完成所耗时间t为 (A) 8000 s (B) 12000 s (C) 16000 s (D) 18000 s 10．在一个绝热的刚性容器中发生一个化学反应，使系统的温度升高和压力增大，则有 (A) Q>0，W<0，∆U < 0 (B) Q=0，W=0，∆U = 0 (C) Q=0，W<0，∆U < 0 (D) Q>0，W=0，∆U > 0 二、计算题(6题，共60分) 1. 298 K，101.3 kPa下，Zn 和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200 kJ，放热6 kJ，求该反应的Δr U，Δr H，Δr S，Δr A，Δr G（设反应前后的体积变化可忽略不计）。(10分) 化学热力学部分练习题 判断题 1．可逆的化学反应就是可逆过程。 2．Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q + W也由过程决定。 3．焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。4．焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。 5．一个绝热过程Q = 0，但体系的?T不一定为零。 6．对于一定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。 7．某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态，这两过程的Q、W、?U及?H是相等的。 8．任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 9．功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 10．不可逆过程的熵变是不可求的。 11．某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。 12．在孤立体系中，一自发过程由A→B，但体系永远回不到原来状态。 13．绝热过程Q = 0，即，所以d S = 0。 14．可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。 15．绝热过程Q = 0，而由于?H = Q，因而?H等于零。 16．按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。 17．在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气(以水和水蒸气为体系)，该过程W＞0，?U＞0。 18．体系经过一不可逆循环过程，其?S体＞0。 19．对于气态物质，C p－C V = n R。 20．在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q = 0，所以?S=0。 选择题 1．273K, pθ时，冰融化为水的过程中，下列关系式正确的有（）. A．W＜0 B. ?H = Q P C ?H＜0 D ?U＜0 2．体系接受环境作功为160J，热力学能增加了200J，则体系（） A．吸收热量40J B．吸收热量360J C．放出热量40J D．放出热量360J 3.在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。若以水和电阻丝为体系，其余为环 境，则（）. A．Q＞0，W = 0，?U ＞0 B．Q =0，W = 0，?U ＞0 C．Q = 0，W＞0，?U ＞0 D．Q＜0，W = 0，?U ＜0 4．任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是（）. A．?G B．? C．C．?U D．Q 5．对一理想气体，下列哪个关系式不正确（） A．B． C．D． 6．当热力学第一定律写成d U =δQ–d V时，它适用于（）.. A．理想气体的可逆过程B．封闭体系的任一过程 C．封闭体系只做体积功过程D．封闭体系的定压过程 7．在一绝热钢壁体系内，发生一化学反应，温度从T1→T2，压力由p1→p2，则（）. A．Q＞0，W＞0，?U ＞0 B．Q = 0，W＜0，?U ＜0 C．Q = 0，W＞0，?U ＞0 D．Q = 0，W = 0，?U = 0 物理化学习题及答案 一、单选题（每题2分，共30分） 1. 在298K及101.325KPa下的1.00dm3氢气，等温可逆膨胀到 2.00 dm3，所做功的绝对值为C A、0.418 J B、0.0418 J C、70.3J D、7.11J 2. 对于孤立体系的实际过程，下列关系式不正确的是D A、W=0 B、Q=0 C、△U=0 D、△H=0 3. 一封闭系统进行可逆循环，其热温商之和D A、总是正值 B、总是负值 C、是温度的函数 D、总为零 4. 液体A和B混合成实际溶液时，当A和B之间的作用力大于相同分子之间的作用力时，该溶液对拉乌尔定律将 B A、产生正偏差 B、产生负偏差 C、不产生偏差 D、无法确定 5. 关于偏摩尔量，下面的叙述不正确的是B A、偏摩尔量是状态函数，其值与物质的量无关 B、偏摩尔量的值不能小于零 C、体系的强度性质无偏摩尔量 D、纯物质的偏摩尔量等于摩尔量 6.克拉贝龙方程dP/dT=△H m(相变)/T△Vm(相变)，其应用条件是D A、只适用于纯物质的气液、气固平衡 B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡 C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡 D、任何纯物质两相平衡体系 7.含KNO3和NaCl的水溶液与纯水达到渗透平衡，其自由度数f 为D A、1 B、2 C、3 D、4 8.分解反应A(s)=B(g)+2C(g) 该反应的平衡常数Kp与分解压力P 的数值之间为 C A、Kp=P3 B、Kp>P3 C、Kp 物理化学练习题 一、填空题 1、100︒C 、1.5p ∅ 的水蒸汽变为100︒C ，p ∅ 的液体水，则此过程的∆S _〈_ 0, ∆G _〈_ 0。 2、理想气体向真空膨胀，体积由V 1变到V 2，其∆U _=_ 0，∆S _〉_ 0。 3. NiO(s)与Ni(s),H 2O(g), H 2(g), CO 2(g)及CO(g)呈平衡，则该体系的独立组分数为__4__，自由度数为__3__。 4.在等温等压当W ′=0的变化过程可用 G 来判断过程的方向，在等温条件则用 F 或者S 来判断过程的方向。 5.某反应的速率常数为0.462分-1，其初始浓度为0.1mol ·dm -3，反应的半衰期为 1.5min ，对一个化学反应来说 k 越大 反应速率越快。 6．在等体积0.08mol ·dm -3KI 和0.1mol ·dm -3AgNO 3溶液生成的AgI 溶胶中，分别加入电解质NaCN,MgSO 4,CaCl 2其聚沉能力的顺序是 MgSO 4 > CaCl 2 > NaCN 。 7．由 紧密层 和 扩散层 构成扩散双电层，ξ电势是 滑动面和本体溶液 之间的电势。 8．比表面能的定义式为 σ=( ，发生毛细管凝结时，液体在毛细管上的接触角必 θ<90。 。 10、 理想气体恒温可逆压缩，∆U _=_0，∆H _=_0。 11. CO 2的三相点为216.15K ， 5.1×p ∅ ，可见固体CO 2（干冰）升华的压力范围是p __<_ 5.1×p ∅ 。 二、是非题 2、d H = C p d T 及d H m = C p ,m d T 的适用条件是无化学反应和相变，且不做非体积功的任何等压过程及无化学反应和相变而且系统的焓值只与温度有关的非等压过程。对 3．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q 和W 的值一般不同，（对）Q + W 的值一般也不相同。 （错 4．在101.325kPa 下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想 气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。 （错 5．自然界发生的过程一定是不可逆过程。 （对 6．相变过程的熵变可由T H S ∆=∆计算。 （错 ⑴“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？（错 ⑸ 1mol 理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V 1变到V 2，能否用公式：⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛=∆12ln V V R S 计算该过程的熵变？ （可以 7.等温等容条件下，B 在α 、β 两相中达平衡，有μB α = μB β 。对 8．单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。（对 9．杠杆规则只适用于T ～x 图的两相平衡区。 错 10．在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。对 14．恒温、恒压下，ΔG > 0的反应不能自发进行。 错 19．在同一反应中各物质的变化速率相同。 错，同一化学反应各物质变化速率比等于计量系数比。 物理化学习题及答案 第一章热力学第一定律选择题 1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于 (A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D 2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 (A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义 (C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量 (D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B 2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是 (A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律 (C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。因焓是状态函数。 3．涉及焓的下列说法中正确的是 (A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。 4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 (A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D 5．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是 (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。 6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程 (D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D 7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是 (A) 不可逆循环过程(B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程(D) 纯液体的真空蒸发过程 《物理化学》练习题及答案 第一题选择题 1．一封闭系统从A态出发，经一循环过程后回到A态，则下列何者为零（ C ）。 (A). Q (B). W (C). Q + W (D). Q -- W 2．下列物理量中哪些是强度性质（ D ）。 (A). U (B). H (C). Q (D). T 3．下列各式哪个不受理想气体的条件限制（ A ）。 (A). △H=△U + P△V (B). C p，m – C v，m =R (C). PV=nRT D. W= -nRT In(V 2 /V 1 ) 4．下列叙述中不属于状态函数特征的是（ C ）。 (A) 系统变化时，状态函数的改变值只由系统的始、终态决定 (B) 系统状态确定后，状态函数的值也确定 (C) 状态函数均有加和性 (D) 经循环过程，状态函数的值不变 5．某一化学反应，在恒压的条件下，放出的热量为250kJ，△H值应该是（ A ）。 (A) △H=-250 kJ (B) △H=250 kJ (C) △H＜250 kJ (D) 不能确定 6．理想气体向真空膨胀，其体积从V 1增大到V 2 ，则体系做功为（ A ）。 (A) W=0 (B) W>0 (C) W<0 (D) W= -nRT In(V2/V1) 7．一封闭体系，当状态从A到B发生变化时，经历两条任意的不同途径，则（ B ）。 (A) Q1=Q2，W1=W2 (B) Q1+W1= Q2+W2 (C) △U=0 (D) Q1=－W1，Q2=－W2 8．下列过程中, 系统内能变化不为零的是（ D ） (A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的等温混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程 9．选出下列性质参数中属于广度性质的量 ( C ) (A)温度T； (B)浓度c； (C)体积V； (D)压力p。 10．若将人作为一个体系，则该体系为( C ) (A)孤立体系； (B)封闭体系； (C)敞开体系； (D)无法确定。 11．下列性质属于强度性质的是( D ) (A)热力学能和焓； (B)压力与恒压热容； (C)温度与体积差； (D)摩尔体积与摩尔热力学能。 12．气体通用常数R 在国际单位制中为 ( B ) (A)0.082L·atm·mol-1·K-1； (B)8.314 J·mol-1·K-1； (C)1.987cal·mol-1·K-1； (D)8.314×107 erg·mol-1·K-1。 物理化学第二版习题答案 物理化学是研究物质的物理性质和化学性质以及它们之间的相互关系的一门学科。对于学习物理化学的学生来说，习题是巩固知识、提高能力的重要途径之一。下面将为大家提供物理化学第二版习题的答案，希望对广大学生有所帮助。第一章：热力学基础 1. 答案：热力学是研究物质在能量转化过程中的规律的科学。它主要研究能量 的转化和守恒规律，以及物质在这个过程中的性质变化。 2. 答案：热力学第一定律是能量守恒定律，即能量可以从一种形式转化为另一 种形式，但总能量守恒不变。 3. 答案：热力学第二定律是能量转化过程中的不可逆性原理，即自发过程的方 向是从有序向无序的方向进行。 第二章：热力学函数 1. 答案：热力学函数是描述物质性质和状态的函数，如内能、焓、自由能等。 2. 答案：内能是系统所拥有的全部能量的总和，包括系统的动能和势能。 3. 答案：焓是系统的内能和对外界做的功之和，常用符号表示为H。 第三章：热力学第一定律的应用 1. 答案：热容量是物质吸收或释放热量时的温度变化与热量变化之比。 2. 答案：绝热过程是指在过程中系统与外界没有热交换，即系统的热容量为零。 3. 答案：等温过程是指在过程中系统的温度保持不变，即系统与外界的热交换 量为零。 第四章：热力学第二定律的应用 1. 答案：熵是描述系统无序程度的物理量，表示系统的混乱程度。 2. 答案：熵增原理是热力学第二定律的数学表达式，它指出孤立系统的熵总是 增加的。 3. 答案：卡诺循环是一种理想的热机循环，它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压 缩和绝热压缩四个过程组成。 第五章：相变和化学平衡 1. 答案：相变是指物质由一种相转变为另一种相的过程，如固态到液态、液态 到气态等。 2. 答案：平衡态是指系统各种性质的变化不再随时间变化，达到动态平衡的状态。 3. 答案：化学平衡是指在封闭容器中，反应物和生成物浓度达到一定比例时， 反应速率前后保持不变的状态。 第六章：化学动力学 1. 答案：化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科。 2. 答案：反应速率是指单位时间内反应物浓度变化的量。 3. 答案：活化能是指反应物转化为产物所需的最小能量。 以上是物理化学第二版习题的答案，希望对学习物理化学的同学有所帮助。通 过做习题并查看答案，可以加深对物理化学知识的理解和掌握，提高解题能力。同时也希望大家在学习过程中注重理论与实践相结合，加强对物理化学实验的 学习和实践，进一步提升自己的能力。 相平衡 一、选择题： 1. 二组分体系恒温时．可能同时存在的最大相数为 （ ） (A) Φ=2 (B) Φ=3 (C) Φ=4 2. 在α、β两项中都含有A 和B 两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确 （ ） A B A A A B A B (A ) (C) (D) (B )αααβαβββμμμμμμμμ==== 3. 在101325Pa 下，水、冰和水蒸气平衡的系统中，自由度为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 4. 在密闭容器中有食盐饱和溶液，并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶， 则系统的自由度是 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 5. 系统是N 2和O 2两种气体的混合物时，自由度应为 （ ） (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 6. 在101325 Pa 下，水和水蒸气呈平衡的系统，其自由度f 为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 7. NH 4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH 4Cl(s) → HCl(g) + NH 3(g) （ ） (A) K =3, Φ=2, f =2 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =1, Φ=2, f =1 (D) K =4, Φ=2, f =1 8. 25 ℃及标准压力下，NaCl(s)与其水溶液平衡共存 （ ） (A) K =1, Φ=2, f =1 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =2, Φ=2, f =0 (D) K =4, Φ=2, f =1 9. 已知在318 K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063 kPa ，今测得氯仿的摩尔分数为 0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77 kPa ，则此溶液： （ ） (A) 为理想液体混合物 (B) 对丙酮为负偏差 (C) 对丙酮为正偏差 (D) 无法确定 物理化学练习题与答案 第七章电解质溶液 一、选择题 1. 用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol·kg-1和0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液， 其电阻分别为1000 Ω和500 Ω，则它们依次的摩尔电导率之比为( B ) (A) 1 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 10 2. 298 K时，0.005 mol·kg-1的KCl 和0.005 mol·kg-1的NaAc 溶液的离子平均 活 度系数分别为γ±,1和γ±,2,则有( A ) (A) γ±,1= γ±,2(B) γ±,1＞γ±,2 (C) γ±,1＜γ±,2(D) γ±,1≥γ±,2 3. 在HAc解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是：（D ） (A) 耳机(B) 电导率仪 (C) 阴极射线示波器(D) 直流桥流计 4. 1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于：（C ） (A) (A) 强电解质 (B) (B) 弱电解质 (C) (C) 无限稀释电解质溶液 (D) (D) 摩尔浓度为1的溶液 二、填空题( 共7题14分) 11. 2 分(3892) 3892 CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：_____________________________。 12. 2 分(4069) 4069 0.3 mol·kg-1Na2HPO4水溶液的离子强度是_____0.9_____________ mol·kg-1。 13. 2 分(4070) 4070 浓度为0.1 mol·kg-1的MgCl2水溶液，其离子强度为______0.3_____________ mol·kg-1。 14. 2 分(3822) 3822 有下列溶液： (A) 0.001 mol·kg-1 KCl (B) 0.001 mol·kg-1 KOH (C) 0.001 mol·kg-1 HCl (D) 1.0 mol·kg-1 KCl 其中摩尔电导率最大的是（ C ）；最小的是（ D ）。 三、计算题 1 2 1 25℃时，浓度为0.01，mol ·dm -3的BaCl 2水溶液的电导率为0.2382，-1 m S ?，而该电解质中的钡离子的迁移数t (Ba 2+)是0.4375，计算钡离子和氯离子的电迁移率U (Ba 2+)和U (Cl -)。 2. 25℃时，KCl 和 NaNO 3溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下： Λm 物 理 化 学 总 复 习 第一章 热力学第一定律 1． 热力学第一定律U Q W ∆=+只适用于：答案：D （A ）单纯状态变化 （B ）相变化 （C ）化学变化 （D ）封闭体系的任何变化 2． 1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变H ∆约为： 4157J 3． 关于热和功，下面说法中，不正确的是：答案：B （A ）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上 （B ）只有封闭体系发生的过程中，功和热才有明确的意义 （C ）功和热不是能量，而是能量传递的两种形式，可称为被交换的能量 （D ）在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相抵消 4． 涉及焓的下列说法中正确的是：答案：D （A ）单质的焓值均为零 （B ）在等温过程中焓变为零 （C ）在绝热可逆过程中焓变为零 （D ）化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化 5． 下列过程中，体系内能变化不为零的是：答案：D （A ）不可逆循环过程 （B ）可逆循环过程 （C ）两种理想气体的混合过程 （D ）纯液体的真空蒸发过程 6． 对于理想气体，下列关系中那个是不正确的？答案：A （A ）0)T U (V =∂∂ （B ） 0)V U (T =∂∂ （C ） 0)P U (T =∂∂ （D ） 0)P H (T =∂∂ 7． 实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？答案：A （A ） Q = 0 ；H ∆ ＝0；P ∆< 0 （B ） Q = 0 ；H ∆ ＝ 0；P ∆> 0 （C ） Q > 0 ；H ∆ ＝0；P ∆< 0 （D ） Q < 0 ；H ∆ ＝ 0；P ∆< 0 8． 3mol 的单原子理想气体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可 逆膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这一过程的Q= 3741J 、W= －3741 J 、U ∆= 0 、H ∆= 0 。 9． 在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从T 1升高到T 2，压力从 p 1升高到p 2，则：Q ＝ 0 ；W ＝ 0 ：U ∆ ＝ 0。 10． 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：答案：D （A ） 焓总是不变 （B ） 内能总是增加 （C ） 总是增加 （D ） 内能总是减少 11． 若要通过节流膨胀达到致冷的目的，则节流操作应控制的条件是：答案：B （A ）H )P T ( ∂∂=μ <0 （B ）H )P T (∂∂=μ>0 （C ）H )P T (∂∂=μ=0 （D ）不必考虑μ的数值 12． 一定量的理想气体，从同一初态压力p 1可逆膨胀到压力为p 2，则等温膨胀的终态体积与 绝热膨胀的终态体积之间的关系是：答案：A （A ）前者大于后者 （B ） 前者小于后者 （C ） 二者没有关系 （D ）二者相等 13． 1mol 单原子理想气体，从273K 及 200kPa 的初态，经pT ＝C （常数）的可逆途径压缩 到400kPa 的终态，则该过程的U ∆= －1702J 。 14． 1mol 单原子理想气体从温度为300K 绝热压缩到500K 时，其焓变H ∆为 4157J 。 15． 从定义 U H pV ＝－出发，推断下列关系中的不正确者：答案：C （A ） p p U H ( )()p V V ∂∂=-∂∂ （B ） p p p U T ()C ()p V V ∂∂=-∂∂ （C ） p p p U H T ()()()T V T V ∂∂∂=-∂∂∂ （D ） p p p U H T ()()()p V T V ∂∂∂=-∂∂∂ 16． 盖斯定律包含了两个重要问题，即：答案：D （A ）热力学第一定律和热力学第三定律 （B ）热力学第一定律和热的基本性质 （C ）热力学第三定律和热的基本性质 （D ）热力学第一定律和状态函数的基本特性 17． 当某化学反应的0C m .P r ∆时，则该过程的)T (H m r ∆随温度的升高而 答案：A （A ）下降 （B ）升高 （C ）不变 （D ） 无一定规律物理化学习题及答案
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