第一章化学热力学基础
1.4 练习题
1.4.1 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DH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DT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、DU与DH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DH = Q,因而DH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,DU>0。
18.体系经过一不可逆循环过程,其DS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DS=0。
1.4.2 选择题
1.273K, p q时,冰融化为水的过程中,下列关系式正确的有.
A.W<0 B. DH = Q P C. DH<0 D. DU<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,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,DU > 0 B.Q =0,W = 0,DU > 0
C.Q = 0,W> 0,DU > 0 D.Q< 0,W = 0,DU < 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.DG B.DS C.DU 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–p 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,发生一化学反应,温度从T1→T2,压力由p1→p2,则.
A.Q>0,W>0,DU > 0 B.Q = 0,W<0,DU <0
C.Q = 0,W>0,DU >0 D.Q = 0,W = 0,DU = 0
8.理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是.
A.DS>0 B.DH =0 C.DG = 0 D. DU = 0
9.任意的可逆循环过程,体系的熵变.
A.一定为零 B.一定大于零 C.一定为负 D.是温度的函数
10.一封闭体系,从A→B变化时,经历可逆〔R〕和不可逆
A .Q R = Q IR
B .
C .W R = W IR
D . 11.理想气体自由膨胀过程中.
A .W = 0,Q >0,DU >0,DH =0
B .W >0,Q =0,DU >0,DH >0
C .W <0,Q >0,DU =0,DH =0
D .W = 0,Q =0,DU =0,DH =0
12.H 2和O 2在绝热定容的体系中生成水,则.
A .Q =0,DH >0,DS 孤 = 0
B .Q >0,W = 0,DU >0
C .Q >0,DU >0,DS 孤>0
D . Q =0,W = 0,DS 孤>0
13.理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有.
A . DS 体= 0
B . DU =0
C .Q <0
D . DH =0
14.当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时,则.
A. 焓总是不变的 B .热力学能总是不变的 C .焓总是增加的 D .热力学能总是减小的 15.环境的熵变等于.
A .
B .
C .
D . 1.4.3 填空题
1.理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最,定温可逆压缩过程环境做的功最。 2.利用熵变判断某一过程的自发性,适用于。 3.某一理想气体的,则。。
4.可逆热机的效率最,若用其牵引汽车,则速率最. 〔以下空填 >0, <0 或 =0〕
5.一绝热气缸,有一无质量,无摩擦的活塞,装理想气体和电阻丝,通以一定的电流,恒定外压,〔1〕以气体为体系,则Q ,W ;〔2〕以电阻丝为体系,则Q ,W 。 6.理想气体定温可逆膨胀过程中,W ,Q ,DUDH 。
7.某体系进行一不可逆循环时,则DS 体,环境的DS 环。 8.非理想气体的卡诺循环,DH ,DU ,DS 。 9.理想气体定压膨胀,W ,Q ,DUDH 。 1.4.4 计算题
练1-1 1mol 理想气体,其C v,m =21J·K -1·mol -1
,从300K 开始经历下列可逆过程,由状态I 加热至原温度的2倍,到状态II,〔1〕定容过程;〔2〕定压过程。求这两个过程的∆U 。 练1-2 298K 时,1molCO
练1-3 过冷CO 2的蒸汽压为439.2kPa,求1mol 过冷CO 2
练1-5 计算20℃,101.325kPa,1mol 液态水蒸发为水蒸汽的汽化热。〔已知,100℃,101.325kPa 时,水的D r H m =4067 kJ·mol -1,水的C p,m =75.3
J·K -1·mol -1,水蒸汽的C p ,m =33.2 J·K -1·mol -1〕 五.练习题答案 1.5.1 判断题
1.错
2. 错
3.错
4.错 5.对 6.对 7.错 8错 9.错 10.错 11.错 12对 13.错 14.对 1
5.错 1
6.错 1
7.错 1
8.错 1
9.错 20.错 1.5.2选择题
1.B 2.A 3.C 4.D 5.A 6. C 7. D 8. C 9. A 10..B 11.D 12.D 13.A 14.D 15.B 1.5.3填空题
1.最大,最小 2.孤立体系 3. 4.最高 最慢
5.〔1〕>0 <0 〔2〕< 0,>0 6.<0,>0, =0, =0
7.= 0,>0 8.= 0,= 0,= 0 9.<0,>0,>0,>0。
1.5.4 计算题
练1-1 〔1〕DU1=6300 J〔2〕DU2= 6300 J
练1-2.〔1〕 D r H m= -565.96 kJ·mol-1
〔2〕D r H m〔398K〕= -567.3 kJ·mol-1
练1-3.略
练1-4.〔1〕W = 0;DU1=6165 J;
DH
= 8601 J ;Q v = DU1 = 6165 J
1
〔2〕d p = 0, DU2 = DU1 = 6165 J;
DH
= DH1 = 8601 J;Q p = DH2 = 8601 J;W2= -2436 J
2
〔3〕绝热过程:Q = 0;DU3 = DU2 = DU1 = 6165 J;
DH
= DH2 = DH1 = 8601 J;W3 = DU3 = 6165 J
3
练1-5D r H m〔293〕= 41.5 kJ·mol-1
第二章自由能化学势溶液
2.4 练习题
2.4.1 判断题
1.公式 d G = -S d T + V d p只适用于可逆过程。
2.某一体系达平衡时,熵最大,自由能最小。
3.封闭体系中,由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W/<0,且有W/>DG和DG<0,则此变化过程一定能发生。
4.根据热力学第二定律,能得出,从而得到。
5.只有可逆过程的DG才可以直接计算。
6.凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。
7.只做体积功的封闭体系,的值一定大于零。
8.偏摩尔量就是化学势。
9.在一个多组分溶液中,只有溶质才有偏摩尔量。
10.两组分混合成溶液时,没有热效应产生,此时形成的溶液为理想溶液。
11.拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液,也适合于稀溶液。
12.偏摩尔量因为与浓度有关,因此它不是一个强度性质。
13.化学势判据就是Gibbs自由能判据。
14.自由能G是一状态函数,从始态I到终态II,不管经历何途径,DG总是一定的。
15.定温、定压与W/=0时,化学反应达平衡,反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。
2.4.2 选择题
1.下列化学势是偏摩尔量的是。
A. B.C. D.。
2.在-10℃,p时,1mol过冷的水结成冰时,下述表示正确的是
。
A.DG<0,DS体>0,DS环>0,DS孤>0;
B.DG>0,DS体<0,DS环<0,DS孤<0;
C.DG<0,DS体<0,DS环>0,DS孤>0;
D.DG>0,DS体>0,DS环<0,DS孤<0。
3.下述化学势的公式中,不正确的是。
A.; B.;
C.; D.。
4.在373.15K,10132Pa,与的关系是。
A.>;B.=;
C.<; D.无法确定。
5.只做膨胀功的封闭体系,的值。
A.大于零;B.小于零;C.等于零;D.无法确定。
6.某一过程DG = 0,应满足的条件是。
A.任意的可逆过程; B.定温定压且只做体积功的过程;
C.定温定容且只做体积功的可逆过程;
D.定温定压且只做体积功的可逆过程。
7.1mol理想气体经一定温可逆膨胀过程,则。
A.DG = DF B.DG >DF C.DG <DF D.无法确定
8.纯液体在正常相变点凝固,则下列量减小的是。
A.S; B.G;
C.蒸汽压; D.凝固热。
9.图中点是稀溶液溶质的标准态。
A.a 点; B.b点;
C.c点; D.d点。
10.温度为T时,纯液体A的饱和蒸汽压为p A*,化学势为μA*,在1 p时,凝固点为,向A中加入少量溶质
形成稀溶液,该溶质是不挥发的,则p A、μA、T f的关系是。
A.p A*<p A ,μA*<μA ,<T f ; B.p A*>p A ,μA*<μA ,<T f ;
C.p A*>p A ,μA*<μA ,>T f ; D.p A*>p A ,μA*>μA ,>T f 。
11.在p下,当过冷水蒸气凝结为同温度的水,在该过程中正、负号无法确定的量是。
A.DG B.DS C.DH D.DU
12.实际气体的化学势表达式为,其中标准态化学势为。
A.逸度f=p的实际气体的化学势 B.压力p =p的实际气体的化学
C.压力p =p的理想气体的化学势 D.逸度f=p的理想气体的化学势
13.理想气体的不可逆循环,∆G。
A.<0 B.=0 C.>0; D.无法确定
14.在α、β两相中含A、B两种物质,当达平衡时,正确的是。
A. B. C.
15.多组分体系中,物质B的化学势随压力的变化率,即的值。
A.>0 B.<0 C.=0 D.无法确定
2.4.3 填空题〔1、2、3题填 >0、<0 或 =0〕
1.在绝热定容的容器中,两种同温度的理想气体混合,DG,DS,DH。
2.理想溶液混合时,D mix V, D mix S, D mix G, D mix H。
3.在孤立体系中〔体积不变〕,发生剧烈化学反应,使系统的温度与压力明显升高,则该系统的DS____、DU____、DH____、DF____。
4.比较水的化学势的大小〔此处p=101.325kPa〕:〔填 >、< 或 =〕
①μ
②μ
③μ
④μ
⑤μ
5.非理想溶液溶质的化学势表示式____,其标准态为____。
6.利用DG≤0判断自发过程的条件是__________________。
7.在一定的温度与压力下,某物质液汽两相达平衡,则两相的化学势μB
8.理想溶液中任意组分B的化学势:μB=_______________。
9. 298K、101.325kPa,有两瓶萘的苯溶液,第一瓶为2升,溶有0.5mol萘,第二瓶为1升,溶有0.25mol萘,若以μ
1
和μ2表示两瓶中萘的化学势,则它们的关系为__________。
2.4.4 计算题
练2-1 400K,1mol理想气体由105 Pa定温可逆压缩至106 Pa,求该过程的Q、W、DH 、DS、DG、DU。
练2-2 计算:100℃,101.325kPa H
2O
2
O
练2-3 若纯A物质n
A mol,纯B物质n
B
mol,两者混合为同温同压下的理想溶液,求在此过程中的DG?
练2-4 298K, p苯和甲苯组成的x苯= 0.6的理想溶液,现将1mol苯从x苯= 0.6的溶液中转移到x苯= 0.4的溶
液中,求该过程∆G的变化。〔设不引起浓度上的改变〕
练2-5 298K与p下,将1mol苯溶于x苯= 0.4的苯和甲苯的大量溶液中,求此过程中DG的变化。
2.5.1 判断题
1.错 2.错 3.对 4.错 5.错 6.错 7.对 8.错 9.错10.错 11.错 12.错 13.错 14.对 15.对
选择题
1.B 2.C 3. D 4.B 5B 6 D 7.A 8.A 9.B 10.D 11.D 12.D 13.B 14.B 15.A
填空题
1.<0; = 0。 2. = 0,>0,<0, = 0。 3.>0; =0;>0;<0
4.=; <; <; <; > 5.
6.定温、定压、W/=0 7.μB
8.μB=μB*
2.5.4 计算题
练2-1. DH = DU = 0;W =7657.5 J; Q = -7657.5 J
DG=7657.5 J; DS = -19.14 J·K–1
练2-2.解:本题是一个不可逆相变,先将其设计成一个可逆过程,根据盖斯定律
DG =DG
1
+ DG2 计算。
100℃,101.325kPa, H
2O
2
O
100℃,101.325kPa, H
2
O
DG
1
= 0;
2149.5 J
DG = DG
1
+ DG2 = 0 + 2149.5 = 2149.5 J
3.DG = n A RT ln x A + n B RT ln x B。
4. DG-1004 J。
5. DG = -2.27 kJ
第三章相律
3.4 练习题
3.4.1 判断题
1. 在一个给定的体系中,物种数可以因分析问题的角度不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。
2.自由度就是可以独立变化的变量。
3.I
2〔s〕= I
2
〔g〕平衡共存,因S = 2, R = 1, R/ = 0所以C = 1。
4.单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。
5.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。
6.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。
7.部分互溶双液系总以相互共轭的两相平衡共存。
8.恒沸物的组成不变。
9.相图中的点都是代表体系状态的点。
10.三组分体系最多同时存在4个相。
11.完全互溶双液系T~x图中,溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。
12.据二元液系的p~x图,可以准确的判断该体系的液相是否是理想液体混合物。
13.二元液系中若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对Raoult定律产
生负偏差。
14. A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与体系中A的摩尔分数
成正比。
3.4.2 填空题
1. 在25℃时,A,B,C三种物质<不发生化学反应>所形成的溶液与固相A和B、C组成的气相呈平衡,则体系的
自由度f = 。 A,B,C 三物质组成的体系能平衡共存的最大相数是。
2.在石灰窑中,分解反应CaCO 3=CaO+CO 2 ,CaO,BaCO 3,BaO和CO 2
4.纯液体在其正常沸点下沸腾变为气体,下述各量中增加的量是,减少的量是,不变的量是。 A .蒸气压 B .摩尔气化热 C .摩尔熵 D .摩尔焓 E .吉布斯自由能 F .温度 G .外压 H .摩尔体积 I .亥姆霍兹自由能
5.已知水的平均气化热为40.67kJ·mol -1,若压力锅允许的最高温度为423K,此时压力锅的压力为kPa. 6.在一透明的真空容器中装入足够量的纯液体,若对其不断加热,可见到现象,若将容器不断冷却,又可见到现象。
7.一个含有K +,Na +,NO 3-,SO 42-,四种离子的不饱和水溶液,其组分数为。
8.已知温度T 时,液体A 的蒸气压为13330Pa,液体B 的蒸气压为6665Pa,设A 与B 构成理想液体混合物,则当A 在溶液中的摩尔分数0.5时,其在气相中的摩尔分数为。 9.定温下水,苯甲酸,苯平衡体系中可以共存的最大相数为。 10.二元液系相图中,共沸点的自由度数f =。 3.4.3 选择题
1.水煤气发生炉中共有C 〔s 〕,H 2O 〔g 〕,CO = 2CO
H 2O = H 2
A .纯A
B .纯B
C .低共沸混合物
D .都有可能 3.Clapeyron-Clausius 方程可适用于 。
A .I 2〔s 〕= I 2〔g 〕
B .
C 〔石墨〕= C 〔金刚石〕 C .I 2〔g,T 1,P 1〕= I 2
D .I 2 = I 2
4.将一透明容器抽成真空,放入固体碘,当温度为50℃时,可见到明显的碘升华现象,有紫色气体出现,若维持温度不变,向容器中充入氧气使之压力达到100p 时,将看到容器中 。
A .紫色变深
B .紫色变浅
C .颜色不变
D .有液态碘出现 5.在一定温度下,水在其饱和蒸气压下气化,下列各函数增量中为零。 A . △U B .△H C .△S D .△G 6.在一定外压下,多组分体系的沸点 。
A . 有恒定值
B .随组分而变化
C .随浓度而变化
D . 随组分与浓度而变化 7.压力升高时,单组分体系的沸点将 。
A .升高
B .降低
C .不变
D .不一定 8.进行水蒸汽蒸馏的必要条件是 。
A .两种液体互不相溶
B .两种液体蒸气压都较大
C . 外压小于101kPa d .两种液体的沸点相近
9.液体A 与液体B 不相混溶,在一定温度T,当有B 存在并且达到平衡时,液体A 的蒸气压为 。
A. 与体系中A 的摩尔分数成比例 B .等于T 温度下纯A 的蒸气压 C. 大于T 温度下纯A 的蒸气压
D . 与T 温度下纯B 的蒸气压之和等于体系的总压力。
10.氢气和石墨粉在没有催化剂存在时,在一定温度和压力下不发生化学反应,体系的组分数是 。 A .2 B .3 C .4 D .5
11.上述体系中,有催化剂存在时可生成n 种碳氢化合物,平衡时组分数为 。 A .2 B .4 C .n + 2 D . n 12.相律适用于 。
A .封闭体系
B .敞开体系
C .非平衡敞开体系
D.已达平衡的多相敞开体系
13.某物质在某溶剂中的溶解度。
A.仅是温度的函数 B.仅是压力的函数
C.同是温度和压力的函数 D.除了温度压力外,还是其他因素的函数
14.在实验室的敞口容器中,装有单组分液体,如对其不断加热,则看到。
A.沸腾现象 B.三相共存现象 C.临界现象 D.升华现象
15.相图与相律之间的关系是。
A.相图由相律推导得出 B.相图由实验结果绘制得出,不能违背相律
C.相图决定相律 D.相图由实验结果绘制得出,与相律无关
16.下述说法中错误的是。
A.通过相图可确定一定条件下体系由几相构成
B.相图可表示出平衡时每一相的组成如何
C.相图可表示达到相平衡所需时间长短
D.通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对含量
17.三组分体系的最大自由度数与平衡共存的最大相数为。
A.3;3 B.3;4 C.4;4 D: 4;5
18.NH
4
HS的分解压力为1 p q时,反应NH4HS〔s〕= NH3〔g〕+ H2S
A.1 B.1/2 C.1/4 D.1/8
19.水的三相点附近其蒸发热为44.82 kJ·mol-1,熔化热为5.99 kJ·mol-1,则在三相点附近冰的升华热约为。A.38.83 kJ·mol-1 B.50.81 kJ·mol-1
C.–38.83 kJ·mol-1 D.–50.81 kJ·mol-1
20.在相图上,当物系点处于点时,只存在一个相。
A.恒沸点 B.熔点 C.临界点 D.最低共熔点
21.具有最低恒沸温度的某二组分体系,在其T-X相图的最低点有。
A.f = 0;x
g = x
l
B.f = 1;x
g
= x
l
C.f = 0;x
g
> x
l
D.f = 1;x
g
> x
22.80℃时纯苯的蒸气压为0.991 p q,纯甲苯的蒸气压为0.382 p q,若有苯–甲苯气液平衡混合物在80℃时气相中苯的摩尔分数为y
苯
=0.30,则液相组成x苯接近于。
A.0.85 B.0.65 C.0.35 D.0.14
3.4.4 计算题
练3-1 已知水在100℃时的饱和蒸气压为101.3 kPa ,汽化热为40.68 kJ·mol-1,试计算〔1〕水在95℃时的饱和蒸气压。〔2〕水在106.3 kPa下的沸点。
练3-2 A、B两种液体形成理想溶液,在80℃容积为15升的空容器中加入0.3mol与0.5molB,混合物在容器形成气液两相平衡,测得物系的压力为1.×105Pa,液体组成为含B的摩尔分数为x = 0.55,求两纯3.5 练习题答案
3.5.1 判断题
1.对
2.错
3.错
4.对
5.对
6.错
7.错
8.错
9.对
10.错 11.错 12.对 13.错 14.错
3.5.2 填空题
1. 1;5
2. 2;3;1〔该体系R/ = 0,R = 1〕
3. 5;3;0
4. C;D;H;I;A;B;E;F;G
5. 472.88
6. 临界;三相共存
7. 4 8. 2/3 9. 4 10. 0
3.5.3 选择题
1.C 2.C 3.A 4.A 5.D 6.D 7.A 8.A 9.B 10.A
11.A 12.D 13.C〔组分数C = 2 P = 2 则F = 2〕 14.A 15.B 16.C 17.D
18.C 19.B 20.C 21.A 22.D
3.5.4 计算题
练3-1.p2 = 84.76 kPa T2 = 374.4K
练3-2.p A* = 0.763×105Pa p B* = 1.236×105Pa
液体在80℃时的饱和蒸气压,设液体体积可忽略
第四章化学平衡
4.4 练习题
4.4.1 选择题:
1. 在T、P恒定的条件下,反应达到平衡的条件是.
A.
B.
C.
D.
消耗了0.2mol时,反应进度等于.
2. 反应,当O
2
A. 0.2mol
B. 0.1mol
C. 0.4mol
D. 无法确定
3. 在T、P恒定下,化学反应达到平衡,不一定成立
A. B. C. D.
4. 关于气相物质参与反应的标准平衡常数K q,下列说法正确的是.
A. B. C. D.
5. 在298K条件下,,,则的分解压力为.
A. B. C. D.
6. 在温度为117℃~237℃区间得出甲醇脱氧反应的标准平衡常数与温度的关系如下:。该反应在此区间的为.。
A. -88.082
B. 88.082
C. -38.247
D. 38.247
7. 已知718K时,的分解压力,则此时分解反应的为kJ/mol.
A. –217.2
B. –15.92
C. –19.73
D. –31.83
8. 在标准状态下,红辰砂与黑辰砂的转化反应:=,其,则在373K时.
A. 较稳定
B. 与处于平衡
C. 较稳定
D. 无法判断哪一个更稳定
9. 在1000K条件下,反应的,当气相压力为,组成为,上述反应的为.
A. >0
B. <0
C. =0
D. 不能确定
10. 在某一温度下,以真空容器中,引入固体,将发生反应:,其标准平衡常数为K q。设各种气体都是理想气体,总压力为p q,欲使固体停止分解,K q必须.
A. B. C. D.
11. 影响化学反应标准平衡常数数值的因素为.
A. 催化剂
B. 温度
C. 压力
D. 浓度
12. 已知某温度下反应的和反应的,则反应的为.
A. =+
B. =
C. =/
D. =/
13. 一定温度下,将纯置于抽空的容器中,发生分解,= ,测得平衡时体系总压力为,则标准平衡常数为.
A. B. C. D.
14. 298K时反应=2,K q=0.1132,若同温度下,在与的分压各为100kPa的条件下,反应将.
A. 向生成的反向进行
B. 正好达到平衡
C. 难以判断其进行方向
D. 向生成的方向进行
15.上题中,若和的分压分别为1000kPa和100kPa,则反应将.
A. 向生成的方向进行
B. 正好达到平衡
C. 难以确定其方向
D. 向生成的方向进行
4.4.2 填空题:
1. 由反应 ,知化学反应的平衡条件是______________。
2. ,已知,则在298K,该反应的K q = __________。
3. 某反应,则该反应的标准平衡常数K q 为____________。
4. 分解反应在700K时分解压力为600kPa,那么该反应的标准平衡常数K q 为____________。〔体系中气
体视为理想气体〕
5. 已知在1120℃下,反应:
,,
则在相同温度下,反应的标准平衡常数___________
6.某反应的和T的关系是:,若要使反应的平衡常数K q>1,则应控制反应的温度_____________。
7.4.4.3 计算题:练4-1在1500K、,反应 ,水蒸气的离解度为;反应‚,的离解度为。求反应ƒ在该
温度下的平衡常数。
练4-2 半导体工业为了获得氧含量不大于的高纯氢,在298K、下让电解水得到氢气〔99.5%H
2、0.5%O
2
〕通过
催化剂,因发生反应而消除氧。已知气态水的问:反应后氢气的纯度能否达到要求?
练4-3乙烯气体与水在塔发生催化加成,生成乙醇水溶液,试求该反应的平衡常数。
已知:反应方程式是
25℃时,乙醇处于纯态的饱和蒸气压为7599 Pa,处于上述假想态时,平衡分压为533Pa。
练4-4 将6%〔物质的量分数〕的、12%的与惰性气体混合,在100kPa下进行反应,试问在什么温度下,反应达到平衡时有80%的转变为?
已知:298K时,
4.5 练习题答案
4.5.1 选择题
1.C
2.C
3.A
4.D
5.C
6.B
7.A
8.A
9.A 10.D 11.B 12.D 13.C 14.D 15.A
4.5.2 填空题:
1. 反应产物的化学势之和等于反应物的化学势之和
2.
3. =1
4. =9.00
5.
6.
4.5.3 计算题:
练4-1 = 0.3124
练4-2 解:
假设每100mol原料气中含有氢气99.5mol、氧气0.5mol;反应达到平衡后,氧气剩余n mol,
氢气纯度完全符合要求。
练4-3解题思路:该题气-液相反应产物是可挥发的液体的水溶液,要求平衡常数,首先要求反应的,由于处于水溶液状态的可挥发液体的标准态不是纯液体,而是压力为、浓度为〔〕且符合亨利定律的假想态。该假想态的无法查表得到,必须设计一个与原反应始、终态相同的并包含了液体产物有关状态变化的过程,并需要知道液体产物处于纯态时的饱和蒸气压和处于标准态时的平衡分压。
解:显然
其中
练4-4 T = 850K
第五章电解质溶液
5.4 练习题
选择题〔将正确答案序号填在题后括号〕
1.298K无限稀的水溶液中,离子的摩尔电导率最大的是。
A.Fe
B.Mg
C.NH
4
D.H
2.描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是。
A.Ohm定律
B.离子独立运动定律
C.Faraday定律
D.Nernst定律
3.质量摩尔浓度为m的CuSO4水溶液,其离子平均活度与离子平均活度系数与m 之间的关系为。
A. =· m
B.= 4· m
C.= 4· m
D.= 2· m
4.电解质溶液的摩尔电导率是正、负离子摩尔电导率之和,这一规律只适用于。
A.弱电解质
B.强电解质
C.任意电解质
D.无限稀的电解质溶液
5.下列溶液摩尔电导率最小的是。
A. 1 mol · dmKCl水溶液
B. 0.001mol · dmHCl水溶液
C. 0.001mol · dmKOH溶液
D. 0.001mol · dmKCl水溶液
6.下列溶液摩尔电导率最大的是。
A. 1 mol · dmKCl水溶液
B. 0.001mol · dmHCl水溶液
C. 0.001mol · dmKOH溶液
D. 0.001mol · dmKCl水溶液
7.电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而。
A. 减小
B.增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
8.将AgNO
3、CuCl
2
、FeCl
3
三种溶液用适当装置串联,通一定电量后,各阴极上析出金属的。
A. 质量相同
B. 物质的量相同
C. 还原的离子个数相同
D. 都不相同
9.在相距1m、电极面积为1m的两电极之间和在相距10m、电极面积为0.1m的两电极之间,分别放入相同浓度的同种电解质溶液,则二者。
A. 电导率相同,电导相同;
B. 电导率不相同,电导相同;
C. 电导率相同,电导不相同;
D. 电导率不相同,电导也不相同。
填空题
1.浓度为m的Al2
2.已知
而实验测得某醋酸溶液的
3.0.1 mol · kg的LaCl
3
溶液的离子强度I = 。
4.在温度一定和浓度比较小时,增大弱电解质溶液的浓度,则该弱电解质的电导率κ,摩尔电导率。〔增大、减小、不变〕
5.在298K无限稀释的水溶液中,是阴离子中离子摩尔电导率最大的。
6.恒温下,某电解质溶液的浓度由0.2 mol · dm减小为0.05 mol · dm,则。
7.电导率κ = K cell /R ,电导率κ与电导池常数K cell的关系为。〔正比、反比、无关〕
8.在电解质溶液中独立运动的粒子是。
9.电导滴定不需要,所以对于颜色较深或有混浊的溶液很有用。
10.和数值的大小差别是因为弱电解质部分电离与全部电离产生的不同造成的。
5.4..3 判断题〔正确的写"对",错误的写"错"〕
1.恒温下,电解质溶液的浓度增大时,其电导率增大,摩尔电导率减小。〔〕
2.以对作图,用外推法可以求得弱电解质的无限稀释摩尔电导率。〔〕
3.离子独立运动定律既可应用于无限稀释的强电解质溶液,又可应用于无限稀释的弱电解质溶液。
〔〕
4.电解质溶液中的离子平均活度系数<1。〔〕
5.离子迁移数t+ t>1。〔〕
6.表示电解质溶液的摩尔电导率可以用两种方法,一是以1mol元电荷为基本单元,另一种是以1mol电解质的量为基本单元,其值是一样的。〔〕
7.虽然电导率κ = K cell /R ,但是电导率κ与电导池常数K cell无关。〔〕
8.因为难溶盐的溶解度很小,可以近似认为难溶盐饱和溶液的≈。〔〕
9.某电解质处于离子强度相同的不同溶液中,该电解质在各溶液中的浓度不一样,但是离子的平均活度系数相同。〔〕
10.因为离子的平均质量摩尔浓度与平均活度系数有相似的定义式,所以我们可以认为m= m。
〔〕
计算题
练5-1.298K时,
2SO
4
>=0.01535S · m· mol,
<1/2H
2SO
4
>=0.04298S · m· mol,计算该温度下
练5-2.已知298K时AgBr的溶度积K sp= 6.3×10,试计算该温度下AgBr饱和溶液的电导率。< Ag> =
61.9×10S · m· mol,< Br> = 78.1×10S · m· mol。
练5-3.298K时,将20.00mL浓度为0.1mol · dm的NaOH水溶液盛在一电导池,测得电导率为2.21 S ·m。加入20.00mL浓度为0.1mol · dm的HCl水溶液后,电导率下降了1.65S · m。求⑴ NaOH溶液的摩尔电导率;〔2〕NaCl溶液的摩尔电导率。
练5-4.298K时,SrSO
4
的饱和水溶液电导率为1.482×10S · m,同一温度下,纯水的电导率为
1.5×10S · m ,<1/2Sr>= 59.46×10S · m· mol,<1/2SO>= 80.0×10S · m· mol,计算SrSO
4
在水中的溶解度。
练5-5.计算混合电解质溶液0.1mol · kgNa
2HPO
4
和0.1 mol · kgNaH
2
PO
4
的离子强度。
练5-6.试用Debye –Hückel极限公式计算298K时,0.001mol · kg的K
4[Fe
6
]溶液的平均活度系数,
并与实验值〔= 0.650〕相对比,求其相对误差
选择题
1.D
2.C
3.A
4.D
5..A
6.B
7.A
8.B
9.C
填空题
1.= <·>;=108m;=<108·>m / m; 2。 0.015
3.0.6 mol · kg 4。增大减小 5。 OH 6。增大
7.无关 8。离子 9。指示剂 10。离子数目
判断题
1 错
2 错 3对 4 错 5 错 6 错 7 对 8 对 9 对 10 错
计算题
1.
2.K sp=6.3×10κ
3.〔1〕
4.S =c= 5.260×10mol · dm
5.I= 0.4mol · kg
6. = 0.6257 与实验值<= 0.650 >相对比,其相对误差为3.88 %
第六章可逆电池电动势
6.4练习题
6.4.1 选择题
1.有甲、乙两电池如下,其电势关系为。
甲 Pt,H
2
< p>│HCl <0.01M>║HCl <0.1M>│H2 < p>,Pt
乙 Pt,H
2
< p>│HCl <0.01M>║Cl2 < p>−Cl2 < p>│HCl <0.1M>│H2 < p>,Pt
A. E甲= 0.5E乙
B. E甲= E乙
C. E甲=2 E乙
D. E甲= 4E乙
2.某电池可以写成如下两种形式:
甲 1/2 H
2
乙 H
2
< p> + 2AgI → 2Ag + 2HI 则。
A. E甲= E乙,K甲=K乙
B. E甲≠ E乙,K甲=K乙
C. E甲= E乙,K甲≠ K乙
D. E甲≠ E乙,K甲≠ K乙
的反应均可写成Cu + Cu → 2Cu,此两电池的标准电池电动势E与电池反应的标准Gibbs
自由能变化Δ
r
G的关系为。
A. Δ
r G,E均相同 B. Δ
r
G相同,E不同
C. Δ
r G不同,E相同 D. Δ
r
G, E均不同
4.原电池在定温、定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为。
A. Δ
r H
m
B. 零
C. TΔr S m
D. Δr G m
5.在下列电池中液接电势不能被忽略的是。
A. Pt,H
2
< p>│HCl │H2 < p>,Pt
B. Pt,H
2
< p>│HCl ║HCl │H2 < p>,Pt
C. Pt,H
2
< p>│HCl │HCl │H2 < p>,Pt
D. Pt,H
2
< p>│HCl │AgCl ,Ag−Ag,AgCl │HCl │H2 < p>,Pt
6.298K时电池Pt ,H
2
< p>│HCl 的电池电动势为。
A. 0.118V
B. −0.059V
C. 0.0295V
D. −0.0295V
7.已知298K时,Hg
2Cl
2
+2e → 2Hg
AgCl + e → Ag + Cl φ= 0.22 V,
当电池反应为Hg
2Cl
2
+2Ag →2AgCl +2Hg
A. 0.050V
B. −0.170V
C. −0.085V
D. 0.025V
8.在应用电位差计测定电池电动势的实验中,通常必须用到。
A. 标准氢电极
B. 标准电池
C. 甘汞电极
D. 活度为1的电解质溶液
9.蓄电池在充电和放电时的反应正好相反,则其充电时正极和负极、阴极和阳极的关系为。
A. 正负极不变,阴阳极不变
B. 正负极不变,阴阳极正好相反
C. 正负极改变,阴阳极不变
D. 正负极改变,阴阳极正好相反
10.标准氢电极是。
A. Pt,H
2
< p>│OH B. Pt,H2 < p>│OH
C. Pt,H
2
< p>│H D. Pt,2 < p>│H
6.4.2 填空题
1.在双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同种电解质溶液的接界处存在电势,通常采用加的方法来减少或消除。
2.在标准还原电极电势表上,还原电极电势大者为极,还原电极电势小者为极。
3.如果规定标准氢电极的电势为1V,则可逆电池的E值,可逆电极的φ值。
4.某电池反应可写成〔1〕H
2
< p> + Cl2 < p> == 2HCl 或〔2〕1/2H2 <
p> + 1/2Cl
2
< p> == HCl ,这两种不同的表示式算出的E值,E值,Δr G m值,K值。〔填相同或不同〕5.AgCl 电极属于电极,其电极反应为,其电极表示式可写为。
6.实验室最常用的参比电极为,其电极表示式为。
7.原电池的电动势常用进行测定,而不能用或直接测定。
8.测定溶液的pH值,可以用和一已知电极电势的组成电池,常用
的是甘汞电极,是氢离子指示电极,但由于制作和使用不方便,常用作氢离子指示电极。
9.根据电动势突变时加入滴定液的体积确定被分析离子的活度的方法称为,该方法更适用于难以监控滴定终点的反应。
10.原电池在定温、定压可逆条件下放电时,电池反应的Δ
r H
m
Δ
r
U
m
〔=,>,<〕。
6.4.3 计算题
练6-1.写出下列电池Pb │Pb║Cl│Cl2 < p>,Pt 的电极反应和电池反应,并计算298K时电池的电动势E、Δr G m以与K,并指明电池反应能否自发进行?已知φ= −0.13 V,φ= 1.36 V。练6-2.将下列反应Sn +Pb → Sn +Pb〔s〕设计为原电池,计算298K时电池反应的Δr G 和平衡常数K。已知φ= 0.15V,φ= −0.13V。
练6-3.电池Sb ,Sb
2O
3
│pH= 3.98的缓冲溶液║饱和甘汞电极,298K时测得电池电动势E= 0.230V;
如果将pH= 3.98的缓冲溶液换为待测pH值的溶液,298K时测得电池电动势E= 0.345V,试计算待测溶液的pH 值。
练6-4.计算298K时下列电池的电动势
Ag ,AgCl │HCl <0.1m>│H2 < 0.1p>,Pt 已知298K时φ= 0.80 V,AgCl 在水中饱和溶液的浓度为1.245×10mol · kg。设活度系数均为1。
练6-5.已知电池Zn │ZnCl
2
<0.008m>│AgCl ,Ag 298K时的电池电动势为1.1604V,计算ZnCl2在该溶液中的平均活度和平均活度系数。298K时φ= 0.22 V,φ= −0.76 V。
练6-6.有一土壤溶液,用醌氢醌电极和标准AgCl ,Ag 电极组成电池,并用盐桥隔开,测得电池电动势为0.18V,测定时用醌氢醌电极作正极,298K时φ= 0.22V,
φ= 0.699V。〔1〕写出电池表示式以与电池放电时的电极反应和电池反应;〔2〕计算土壤溶液的pH值。
.5.1 选择题
1〔B〕 2〔C〕 3〔B〕 4〔C〕 5〔C〕
6〔C〕 7〔A〕 8〔B〕 9〔B〕 10〔D〕
6.5.2 填空题:
1 液接界盐桥
2 正负
3 不变增加1V
4 相同相同不同不同
5金属难溶盐 Ag + Cl →AgCl + e,Ag ,AgCl │Cl
6 甘汞电极 Hg
2Cl
2
│Cl 7 对消法 Volt计万用电表
8 氢电极参比电极参比电极氢电极玻璃电极 9 电势滴定指示剂 10 = 6.5.3 计算题
练6-1.E= 1.567 V
Δ
r G
m
= −302.38 kJ/mol
K= 2.51×10
练6-2.Δ
r
G= 54.03 kJ/mol
K= 3.38×10
练6-3. pH
x
= 5.92
练6-4.负极〔氧化反应〕:Ag + Cl → AgCl + e
正极〔还原反应〕:H + e→ 1/2H2
电池反应: Ag + Cl + H → AgCl + 1/2H2
E= φ−φ− ln[a/ H · a Cl >] 计算电池的电动势,需要φ的数值,通过设计电池,可以由AgCl 负极〔氧化反应〕:Ag 电池反应:AgCl E= φ−φ= ln K sp = 8.314 J · K· mol×298K/ <1×96485 C · mol>×ln <1.2452×10> = − 0.58V φ= E+ φ= −0.58V + 0.80V = 0.22V 所以E= − 0.22V − 8.314 J · K· mol×298K/ <1×96485 C · mol>×ln [0.1/ <0.1×0.1>] = −0.279V 该电池为逆向自发。 练6-5.解:负极〔氧化反应〕:Zn 正极〔还原反应〕:2AgCl 电池反应:Zn 由电池反应的Nernst公式 E= E− ln Zn 2+· a>= E− ln = E− ln = E−ln <· / m>= E−ln <· /m> = φ−φ−ln[· <2×1>m/ m] 所以 1.1604V = 0.22 V − <−0.76 V> −3/2×0.05916Vlg <· 4×0.008> lg <0.0127>= −0.1804/0.08874 = −2.033 = 0.73 =·/ m=· <2×1>m/ m = 0.73×4×0.008 = 0.0093 练6-6.〔1〕Ag 负极〔氧化反应〕:2Ag 正极〔还原反应〕:Q + 2H + 2e→ H2Q 电池反应: 2Ag 〔2〕E= φ−φ= φ−0.05916VpH −φ 0.18V = 0.699V − 0.22V − 0.05916VpH pH = 5.054 第八章化学动力学 8.4 练习题 8.4.1 填空题: 1.某反应的速率常数k=4.20×10-2S-1,初始浓度为0.10mol·dm-3,则该反应的半衰期为。 2.对于基元反应A+B→P,当A的浓度远远大于B的浓度时,该反应为级,速率方程式为。 3.某放射性同位素的蜕变为一级反应,已知某半衰期=6d〔天〕,经过16d后,该同位素的衰变率为_____。 4.2A→B为双分子基元反应,该反应的级数为___。 5.对峙反应A B,K +=0.06min-1,K - =0.002min-1,反应的半衰期为________。 6.在下列反应历程中,A+B C,C A+B,C P,k 2>>k 3 ,产物P生成的速率方程是________。 7.某化学反应中,反应物消耗7/8所需的时间是它耗掉3/4所需时间的1.5倍,该反应的级数为级。 8.4.2选择题 1.某化学反应的速率常数为 2.0摩尔·升-1·秒-1,该化学反应的级数为 A.1 B.2 C..0 D-1 2.放射性Pb 201的半衰期为8小时,1克放射性Pb 201 经24小时衰变后还剩 A.. B. C. D.0克 3.对于一个反应,下列说法正确的是 A.ΔS 越负,反应速度越快 B.ΔH 越负,反应速度越快 C 活化能越大,反应速度越快 D.活化能越小,反应速率越快 4.某反应在一定条件下平衡的转率为25%,当有催化剂存在时,其转化率应当 25% A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或小于 5.某反应A+B=P,实验确定速率方程为,该反应 A.一定是基元反应 B.一定不是基元反应 C.不一定是基元反应 D.以上说法都不对 6.任一基元反应,反应分子数与反应级数的关系是 A.反应级数等于反应分子数 B.反应级数小于反应分子数 C.反应级数大于反应分子数 D.反应级数大于或等于反应分子数 7.对于任一反应,反应级数 A.只能是正整数 B. 只能是正数 C. 只能是整数 D.可以是负分数 8.一级反应的半衰期与反应物的初始浓度〔 〕 A.无关 B.成正比 C.成反比 D.二次方成正比 9.在一定温度下,反应A+B→2D 的反应速率可表示为-dC A /dt=k A C A C B ,也可表示为dC D /dt =k D C A C B ,速率常k D 和k A 的关系为 A.k D =k A B.k D =2k A C.2k D =k A D.无关 10.下列对于催化剂特征的描述中,不正确的是 A.催化剂只能改变反应到达平衡的时间,对已经达到平衡的反应无影响 B.催化剂在反应前后自身的化学性质和物理性均不变 C.催化剂不影响平衡常数 D.催化剂不能实现热力学上不能发生的反应。 8.4.3 是非题: 1.复杂反应是由若干个基元反应组成的,所以复杂反应的分子数是基元反应分子数之和。 2..当某反应对物质A 的反应级数为负值时,该反应的速率随物质A 的浓度升高而减小。 3..破坏臭氧的反应机理,NO+O 3→NO 2+O 2,NO 2+O→NO+O 2中,NO 是反应的中间体。 4.对于一个在定温、定压下,不做非膨胀功的化学反应来说,△G 越负,反应速度越快,。 5.某一反应A→B,A 的半衰期为30分钟,那么该反应进行完全所需的时间为60分钟。 6.已知反应2A→P 为零级反应,A 的半衰期为30分钟,由此可知,A 消耗3/4所需的时间为45分钟。 7.在任意条件中,任意一基元反应的活化能不会小于零,但对于非基元反应,活化能可以是正值,也可以是负值,甚至为零。 8.凡是反应级数为分数的反应都是复杂反应,凡是反应的数为1,2和3的反应都是基元反应。 9.催化剂加速反应到达平衡是由于它提高了正反应的速率,同时降低可逆反应的速率。 10.某反应在一定的条件下的平衡转化率为48%,但在该条件下反应进行了较长时间,转化率只有8.5%,合适的催化剂可提高转化率,但不会超过48%。 11.在常温常压下将氢气和氧气混合,数日后尚未检测有任何变。所以在该条件下,氢气和氧气的混合物在热力学上是稳定的。 12.某化学反应是放热的,活化能较高,在没找到合适催化剂的情况下,要提高反应的效率,反应应该在较低的温度下进行。 8.4.4 计算题 练8-1硝基氨NH 2NO 2 当有碱存在时,分解为N 2O 和水,该反应为一级,当把50毫升硝基氨加到保持75℃的醋酸盐缓冲溶液中时,经70分钟后在同温101.325kPa 下有6.19毫升干燥气体放出,试求在15℃时,该溶液中硝基铵 的半衰期。 练8-2.设有物质A与等量物质B混合,反应至1000秒时,A消耗掉一半,问反应至2000秒时,A还剩百分之几?〔1〕假定该反应为A的一级反应; 〔2〕假定该反应为一分子A与一分子B的二级反应; 〔3〕假定该反应为零级。 练8-3.某药物溶液分解30%便失去疗效,实验测得该药物在323K,333K,343K温度下反应的速率常数分别为7.08×10-4h-1、1.70×10-3h-1和3.55×10-3h-1,计算该药物分解反应的活化能与在298K温度下保存该药物的有效期限 练8-4.配制每毫升400单位的某种药物溶液,十一个月后,经分析每毫升含有300单位,若此药物溶液的分解服从一级反应,问:〔1〕配制40天后其含量为多少?〔2〕药物分解一半,需多少天? 8.5.1 填空题 1. 16.5S 2.准一级,dCp/dt=kC B 。。 3.. 87.5% 4.. 2。 5. 137min. 6. dC P /dt= 1 k 3 /k 2 >C A C B 7. 2级 8.5.2选择题 1.C 2. C 3. D 4.C 5. C 6.A 7. D 8. A 9. B 10. B 8.5.3 是非题 1. 错 2. 对 3. 错 4. 错 5. 错 6.对 7.对 8.错 9.错 10.对 11.错 12.错 8.5.4 计算题 练8-1 练8-2.解:〔1〕 25% 〔2〕33.3% 〔3〕 0 练8-3 Ea = 73.2kJ·mol-1 练8-4. c=273单位·cm-3 第十章液体表面 10.4 练习题 10.4.1 判断题 1.只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象,所以系统表面增大是表面力产生的原因。 2.对大多数体系来讲,当温度升高时,表面力下降。 3.过饱和蒸气之所以可能存在,是因新生成的微小液滴具有很大的比表面Gibbs自由能。 4.在Gibbs吸附等温式中,Γ为溶质的吸附量,它随溶质<表面活性物质>的加入量的增加而增加,并且当溶质达饱和时,Γ达到极大值。。 5.由于溶质在溶液的表面产生吸附,所以溶质在溶液表面的浓度恒大于它在溶液部的浓度。 6. 液体表面力的存在力图扩大液体的表面积。 7.表面力在数值上等于定温定压条件下,系统可逆地增加单位表面积时环境对系统所做的非体积功。 8. 弯曲液面产生的附加压力与表面力成反比。 9.弯曲液面产生的附加压力的方向总是指向曲面的中心。 10.同温度下,小液滴的饱和蒸气压恒大于平液面的蒸气压。 10.4.2 选择题 1.已知20℃时水的表面力为7.2810-2N·m-1,在此温度和压力下将水的表面积可逆地增大10cm2时,体系的等于。A.7.2810-5J B.-7.2810-5J C.7.2810-1J D.-7.2810-1J 2.在定温定压条件下,将10g水的表面积增大2倍,做功W,水的Gibbs自由能变化为,则。 A.=W B.=-W C.W D.不能回答 3.将装有润湿性液体的毛细管水平放置,在其右端加热,则管液体将。 A.向右移动 B.向左移动 C.不动 D.左右来回移动 4.液体在毛细管中上升的高度与基本无关。 A.温度 B.液体密度 C.大气压力 D.重力加速度 5.微小晶体与同一种的大块晶体相比较,下列说法中不正确的是。 A.微小晶体的饱和蒸气压大 B.微小晶体的表面力未变 C. 微小晶体的溶解度小 D.微小晶体的熔点较低 6.水在某毛细管上升高度为h,若将此管垂直地向水深处插下,露在水面以上的高度为h/2,则。 A.水会不断冒出 B. 水不流出,管液面凸起 C. 水不流出,管凹液面的曲率半径增大为原先的2倍 D.水不流出,管凹液面的曲率半径减小为原先的一半 7. 在用最大气泡法测定液体表面力的实验中,是错误的。 A. 毛细管壁必须清洁干净 B.毛细管口必须平整 C. 毛细管必须垂直放置 D.毛细管须插入液体部一定深度 8. 在干净的粗细均匀的U形玻璃毛细管中注入纯水,两侧液柱的高度相同,然后用微量注射器从右侧注入少许正丁酸水溶液,两侧液柱的高度将是。 A.相同 B.左侧高于右侧 C.右侧高于左侧 D.不能确定 9. 在三通活塞两端涂上肥皂液,关闭右端,在左端吹一大泡,关闭左端,在右端吹一小泡,然后使左右两端相通,将会出现什么现象。 A.大泡变小,小泡变大 B.小泡变小,大泡变大 C.两泡大小保持不变 D.不能确定 10. 重量分析中的"化"过程,发生。 A. 晶体粒子变大,晶粒数减小 B.晶体粒子变小,晶粒数增多 C. 晶体粒子大小和数目均保持不变 D. 大小晶体粒子尺寸趋于相等,晶粒数保持不变 11. 在一支干净的、水平放置的、径均匀的玻璃毛细管中部注入一滴纯水,形成一自由移动的液柱。然后用微量注射器向液柱右侧注入少量NaCl水溶液,假设接触角不变,则液柱将。 A. 不移动 B.向右移动 C.向左移动 D无法判断 12. 在潮湿的空气中,放有3只粗细不等的毛细管,其半径大小顺序为: r 1>r 2 >r 3 ,则毛细管水蒸气易于凝结的顺序是。 A.1,2,3 B.2,3,1 C.3,2,1 D无法判断 13.人工降雨是将AgI微细晶粒喷洒在积雨云层中,目的是为降雨提供。 A. 冷量 B.湿度 C.晶核 D.温度 10.4.3 计算题 练10-1.开尔文公式也可用于固态化合物球形粒子分解压力的计算。已知CaCO 3 3900kgm-3,表面力为1.210Nm-1,分解压力为101.325Pa,若将CaCO 3 练10-2.水蒸气骤冷会发生过饱和现象,在夏天的乌云中,用飞机撒干冰微粒,使气温降至298K,水气的过饱和度p/p s达4。已知g=9.8ms-2,=0.0715 Nm-1, =1000kgm-3计算〔1〕在此时开始形成雨滴的半径;〔2〕每一雨滴中所含的水分子数。 练10-3.在盛有汞的容器中插入半径为4.010-4m的毛细管,若毛细管汞面下降h=0.0136m,汞与毛细管的接触角=14,, =13550kgm-3。求汞在实验温度下的表面力。 练10-4、钢包〔盛钢水的桶〕底部有一透气砖,通过透气砖的透气孔,可以向钢包吹入惰性气体氩气,以赶走包氧气,净化钢水。为了在不吹氩气时钢水不从透气孔中漏出来,求透气砖的透气孔的最大半径为多少?〔已知钢水深2m,密度,表面力,重力加速度,钢水与孔壁的接触角〕。 练10-5、298K时,从一稀肥皂水溶液上刮下极薄的一层液体来,液膜表面积为,得到溶液〔重kg〕,其中肥皂含量为4.013,而溶液体相同样体积的溶剂中含肥皂4.000,试根据Gibbs吸附公式和计算溶液的表面力。已知298K时纯水的表面力10.练习题答案10.5.1判断题 1.错 2.对 3.错 4.错 5.错 6.错 7.对 8.错 9.对 10.对 10.5.2选择题 1.A. 2. D. 3. B. 4.C 5. C 6. C. 7. D. 8.B. 9.B. 10. A. 11.B. 12.C. 13. C. 10.5.3计算题 练10-1.p r = .8kPa 练10-2. r 每个小液滴的质量为:m=1.76×10-24kg 每个小液滴所含分子数为:N=59 练10-3 s 练10-4 r即当多孔砖的微孔半径小于10-5m<0.01mm>时就可保证钢液柱高为2m时,钢水不会渗漏出来。练10-5 s=6.1310-2Nm-1 第十一章固体表面 11.4练习题 11.4.1填空题 1、憎液固体,其表面不能为液体所润湿,其相应的接触角 2、2、Langmuir吸附等温式为,其中b为吸附系数,是,p/Γ对作图得一条直线,直线的截距是,斜率是1/Γm。 3、润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管径成关系,与液体的表面力成关系。 4.气体在固体表面发生等温吸附时, , , 。 11.4.2选择题 1. 下面对于物理吸附的描述,不正确。 A.吸附力基于van der Waals力,吸附一般没有选择性 B.吸附层可以是单分子层或多分子层 C.吸附速度较快,吸附热较小 D.吸附较稳定,不易解吸 2. Freundlich吸附等温式适用于. A.低压 B.中压 C.高压 D.任何压力 3 .Langmuir吸附等温式所基于的假设是. A. 理想气体行为 B. 吸附与脱附的活化能均为零 C. 吸附热为一常数,不随吸附过程变化 D.平整的固体表面 4.多孔固体表面易吸附水蒸气,而不易吸附氧气、氮气,主要原因是. A.水蒸气分子量比O 2、N 2 小 B.水蒸气分子的极性比O 2、N 2 要大; C. 水蒸气的凝聚温度比O 2、N 2 高; D.水蒸气在空气中含量比O 2、N 2 要少。 5.下列叙述不正确的是. A 农药中加入润湿剂可使和减小,药液在植物表面易于铺展; B 防水布上涂表面活性剂使减小,水珠在其上不易铺展; C 泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面,非极性基向外易被吸附在泡沫上; D 起泡剂的主要作用是增大液体表面力。 6. 液体在固体表面铺展过程中所涉与的界面变化是. A.增加液体表面和固-液界面,减小固体表面 B.增加固-液界面,减小固体表面 C.减小液体表面和固体表面,增加固-液界面 D.增加固体表面和固-液界面,液体表面不变 7. 液体1能在与之不互溶的液体2上铺展开的条件是. A. B. C. D. 8. 对于亲水性固体表面,其表面力间的关系. A. B. C. D.无法确定 9. 对于亲水性固体表面其固液间的接触角. A. B. C. D. 10. 将一滴水银滴在玻璃板上,界面力之间的关系. A. B. C. D. 11.4.3计算题 练11-1 已知在273.15K时,用活性炭吸附CHCl 3,其饱和吸附量为93.8 dm3kg-1,当CHCl 3 的分压为13.375kPa 时,平衡吸附量为82.5 dm3kg-1。 求〔1〕Langmuir吸附等温式中b的值; 〔2〕CHCl 3 的分压为6.6672kPa时,平衡吸附量为多少? 练11-2 有体积各为100 和10 ,含同种气体各100mg和10mg㎎的同温容器各一个,分别加入1g活性炭时,哪一容器中气体被吸附得多?为什么? 练11-3 请导出A,B两种吸附质在同一表面上吸附时的吸附等温式。〔设A,B都符合Langmair吸附〕。 11.5.1填空题 1. > . 2.;饱和吸咐量;p; 1/Γm b〔将吸咐等温式改写为p/Γ=1/Γm b + p/Γm〕 3.反比例;正比例 4. < 0 , < 0 , < 0 . 11.5.2选择题 1. D. 2.B. 3.C. 4. C. 5. D. 6. A. 7. A. 8. B. 9. C. 10. A. 11.5.3 计算题 练11-1. <1> b=0.5459 kPa-1 〔2〕G =73.58 dm3kg-1 练11-2 大容器中有更多的气体被吸附。 练11-3 第十二章溶胶 12.4 练习题 12.4.1 选择题〔每题只有一个正确答案〕 1.溶胶的基本特征可归纳为 A 高度分散和聚结不稳定性 B 多相性和聚结不稳定性 C 不均匀性和热力学不稳定性 D 高度分散,多相性和聚结不稳定性 2.对溶胶的描述中,下列不正确的是 A 均相体系 B 多相体系 C 热力学上属不稳定体系 D 动力学上属稳定体系 3.下列性质中既不属于溶胶动力学性质又不属于电动现象的是 A 电导 B 电泳 C Brown运动 D 沉降平衡 4.在Tyndall效应中,关于散射光强度的描述,下列说法中不正确的是 A 随入射光波长的增大而增大 B 随入射光波长的减小而增大 C 随入射光强度的增大而增大 D 随粒子浓度的增大而增大 5.当光照射溶胶时,所显示Tyndall效应的光波称作 A 乳光 B 反射光 C 折射光 D 透射光 6.有关超显微镜的下列说法中,不正确的是 A 可以观察粒子的Brown运动 B 可以直接确切地看到粒子的形态和大小 C 可以配合电泳仪,测定粒子的电泳速度 D 观察到的仅是粒子对光散射的亮点 7.所谓溶胶的沉降平衡是指 A 各处浓度均匀一致 B 粒子匀速下沉 C 粒子分布达平衡 D 粒子所受重力=阻力 8.为了将不同的蛋白质分子分离,通常采用的方法是 A 电泳 B 电渗 C 沉降 D 扩散 9.对As 2S 3 水溶胶,当以H 2 S为稳定剂时,下列电解质中聚沉能力最强的是 A KCl B NaCl C CaCl 2 D AlCl 3 10.用等体积的0.05mol·m-3AgNO 3 溶液和0.1mol·dm-3KI溶液混合制备的AgI 溶胶,在电泳仪中胶粒向A 正极移动 B 负极移动 C 不移动 D 不能确定 11.对一胶粒带正电的溶胶,使用下列电解质聚沉时,聚沉值最小的是 A KCl B KNO 3 C K 2 C 2 O 4 D K 3 [Fe 6 ] 12.对于Fe 3溶胶,当分别加入KCl、KNO 3 、KSCN三种电解质聚沉时,其聚集沉力的大小顺序为 A KCl>KNO 3>KSCN B KCl<KNO 3 <KSCN C KSCN> KCl>KNO 3 D KNO 3 >KCl> KSCN 13.电动电势ζ是指 A 固体表面与滑移面的电势差 B 固体表面与溶液本体的电势差 C 滑移面与溶液本体的电势差 D 紧密层与扩散层分界处与溶液本体的电势差14.外加电解质可以使溶胶聚沉,直接原因是 A 降低了胶粒表面的热力学电势 B 降低了胶粒的电动电势ζ C 同时降低了 0和ζ D 降低了| |和|ζ|的差值 15.溶胶的稳定性与温度的关系是 A 随温度升高而增加 B 随温度升高而降低 C 不能稳定 D 与温度无关 12.4.2 填空题 1.由稀AgNO 3和KI溶液混合制备AgI溶胶,当AgNO 3 过量时,胶团的结构为__________;当KI过量时,胶团的 结构为__________。 2.溶胶产生Tyndall效应的原因是__________。 3.溶胶中胶体粒子产生Brown运动的原因是__________。 4.胶体在超离心力场中达到沉降平衡时,粒子所受__________力=__________力。 5.使溶胶能相对稳定存在的主要原因是__________。 6.两种溶胶相互完全聚沉时,所需满足的条件是__________、__________。 7.溶胶聚沉时的外观标志有__________、__________、__________。 8.外加电解质主要是通过__________、__________或__________作用方式来影响胶粒表面双电层的结构,从而影响溶胶的稳定性的。 9.混合电解质对溶胶的聚沉作用较为复杂,通常有三种情况,即__________作用、__________作用和 __________作用。 10.非牛顿液体的特点是液体的黏度随外加切力的增加而变化。若体系的黏度随切力的增加而变大,称为 __________;若体系的黏度随切力的增加而变小,称为__________。 12.4.3 计算题 练12-1.某溶胶粒子的半径为2.12×10-7m,观察其Brown运动,经若干次实验后,测得粒子的平均位移X = 1.004×10-5m,平均观察间隔时间为60秒,实验温度为290.2K,介质的粘度为1.10×10-3Pa·s。求Avogadro 常数L。 2.298K测得胶粒〔球形〕半径为2.0×10-9m的某溶胶在两极相距0.1m,所施加的电压为100V的电场中胶粒向正极的移动速率为2.0×10-5m·s-1,已知该溶胶分散介质的介电常数ε=81.1,黏度η=1.00×10-3Pa·s,求该溶胶的ζ电势。 3.有一金溶胶,胶粒半径r= 2.0×10-7m,分散介质的黏度η = 1×10-3Pa·s,计算胶粒下沉1×10-2m所需时间〔只考虑在重力场中的沉降〕。已知胶粒密度为1.93×104kg·m-3,分散介质密度为1.0×103kg·m-3。 5.在H 3AsO 3 的稀溶液中,通入H 2 S气体可生成As 2 S 3 溶胶。已知过量的H 2 S在水溶液中电离成H+和HS-。在四个 烧杯中分别盛2.00×10-2m3As 2S 3 溶胶,分别加入NaCl、MgCl 2 、MgSO 4 、Al 3 > 3 溶液使其聚沉,最少需加入电解 质的量为:0.1mol·dm-3NaCl 溶液2.08×10-5m3;0.01mol·dm-3MgCl 2溶液 1.55×10-6m3; 0.01mol·dm-3 MgSO 4 溶液1.77×10-6m3;0.001mol·dm-3AlCl 3 溶液2.10×10-6m3。计算上述各电解质的聚沉值,写出聚沉能力大小的 排列顺序,并解释MgCl 2和 MgSO 4 的聚沉能力为何不同? 1. D 2.A 3.A 4.A 5.A 6.B 7.C 8.A 9.D 10.A 11.D 12A 13.C 14.B 15.B 12.5.2 填空题 1.[ m ·n Ag+· 2.胶粒对光的散射。 3.分散介质分子对胶粒不断撞击的结果。 4.离心扩散 5.由于胶团双电层结构的存在,使胶粒带相同的电荷而相互排斥。 6.胶粒所带电荷相反,两者的用量比例适当〔总电荷量相等〕。 7.颜色的改变产生浑浊静置后出现沉淀 8.离子交换压缩吸附 9.加合敏化对抗 10.切变稠化切变稀化 12.5.3 计算题 练12-1 练12-2 ζ= -41.8mV 练12-3 练12-4 各电解质的聚沉值分别为: 因为聚沉能力= 所以聚沉能力的大小顺序:AlCl 3> MgCl 2 > MgSO 4 > NaCl 对于MgCl 2和MgSO 4, 二者含有相同的正离子,但负离子不同,因为溶胶带负电,电解质中负离子价数越高,聚沉 能力越弱,所以,MgCl 2的聚沉能力大于MgSO 4 的聚沉能力。 第十三章乳状液与泡沫 13.4 练习题 13.4.1 选择题 1.乳状液与泡沫作为胶体化学的研究容是因其具有溶胶所特有的。 A 分散度 B 多相性与聚结不稳定性 C 多相性与分散度 D 全部性质 2.所谓乳状液是指。 A 油、水互溶所形成的二组分体系 B 油分散在水中而不是水分散在油中所成的分散体系 C 水分散在油中而不是油分散在水中所成的分散体系 D 油分散在水中或水分散在油中所成的分散体系 3.乳状液的类型主要取决于。 A 分散相的多少 B 分散介质的多少 C 分散介质的性质 D 乳化剂的性质 4.下列关于乳化作用的描述中,不正确的是。 A 降低界面力 B 形成坚固的界面保护膜 C 形成双电层 D 与分散相液滴发生化学反应改变了分散相的分子形态 5.下列关于乳状液的描述中,正确的是。 A 乳状液属于胶体分散体系 B 乳状液的类型取决于水、油两相的体积 C O/W型乳状液不能转型为W/O型乳状液 D 能被水稀释的乳状液属于O/W型乳状液 13.4.2 填空题 1.乳状液通常可分为两种类型,即_________型和_________型,常用的类型鉴别方法有_________、 _________、_________。 2.乳化剂在乳状液的制备中起着重要作用,这种乳化作用主要表现在两个方面:_________、_________。3.HLB值较大的乳化剂常用于制备_________型乳状液,相反,HLB值较小的乳化剂用于制备_________型乳状液。4.起泡剂之所以能使泡沫稳定,主要是由于_________。 1.B2.D 3.D4.D 5.D13.5.2 填空题1.O/W W/O 稀释法染色法电导法2.降低油-水界面力形成坚固的保护膜3.O/W W/O4.降低界面力形成具有一定机械强度和弹性的界面膜形成具有适当黏度的液膜。 第一章气体 1.两种不同的理想气体,如果它们的平均平动能相同,密度也相同,则它们的压力是否相同?为什么? 答:由于两种气体均为理想气体,根据理想气体的状态方程式pV=nRT 式中n是物质的量,p是压力,V是气体的体积,T是热力学温度,R是摩尔气体常数. 又因为"=崙=聳式中川为气体的质量,M为气体分子的摩尔质量,p为气体的密岌 pV^RT两边同除以V,则得p=常 我们已知气体分子的平均动能是温度的函数,即Et=*hBT所以气体分子的平均平动能仅与温度有关. 由题目中已知两种不同的理想气体,平均平动平动能相同,因此它们的温度相同,又因为它们的密度相同.则通过上式力=醫可知压力力仅与M有关. 因此得出结论,两种不同的理想气体在它们具有相同的平均平动能,相同密度的条件下,它们的压力不同.压力与M成反比,M越大则p越小. 2.在两个体积相等、密封、绝热的容器中,装有压力相等的某理想气体,试问这两个容器中温度是否相等? 答:根据理想气体的状态方程式pV^nRT 假设在第一个容器中某种理想气体符合向则在第二个容器中存在p2V2^mRT2. 又因为两容器的体积相等,装有的理想气体的压力也相等所以pif Vi=V2 则得niRTi =厄夫丁2,两边同除以R则得n\ Ti —?2 T? 若两容器中装有相同物质的量的该理想气体,则两个容器中温度相等;否则,两容器中温度不相等. 3.Dalton分压定律能否用于实际气体?为什么? 答:根据气体分子动理论所导出的基本方程式pV^mNu2 式中P是N个分子与器壁碰撞后所产生的总效应,它具有统计平均的意义.平均压力是一个定值,是一个宏观可测的物理量.对于一定量的气体,当温度和体积一定时,它具有稳定的数值. 因为通过气体分子动理论所导岀的Dalton分压定律 学=直或%=心是摩尔分数)适用于实际气体,经得起实验的考验. 4.在273 K时,有三种气体,H Z,O2和CQ,试判别哪种气体的根均方速率最大?哪种气体的最概然速率最小? 答:根据:根均方程率"=弟呼或 最概然速率Vm或 可推知根均方速率、最概然速率与质量的平方根成反比因此,在相同温度273 K的条件下, M HJ= 2X10_3kg ? mol-1 =32X10_3kg ? mol-1 =44X10~3kg ? mol-1 H2的根均方速率最大;CO Z的最概然速率最小? 5.最概然速率、根均方速度和数学平均速率,三者的大小关系如何?各有什么用处?答:在Maxwell 速率分布曲线上有一最高点,该点表示具有这种速率的分子所占的分数最大,这个最高 点所对应的速率称之为最概然速率(編或缶 分子的数学平均速率(q)为所有分子速率的数学平均值 根均方速率(Q是一个统计平均值,它与各个分子的速率有关,但又不等于任务单个分子的速率. 《物理化学》复习题 一.填空和选择题: 1、内能是系统的状态函数,若某一系统从一始态出发经一循环过程又回到始态,则系统(Q+W)的变化是: 2)(Q+W)>0;(3)(Q+W)<0;(4)不能确定 2、焓是系统的状态函数,H=U+PV,若系统发生状态变化时, ΔH=ΔU+Δ(PV),式中Δ(PV)的意思是:(1)P ΔV(3)PΔV- VΔP; 4、100℃,101 325 Pa的液态H2O的化学势为μl,100℃, 101 325 Pa的气态H2O的化学势为μg ,二者的关系是:: (1)μl>μg;(2)μl<μg 5、系统经历一个绝热可逆过程,其熵变ΔS: (1)>0;(2)<0 ;(4)不能确定 6、系统经过某过程后,其焓变ΔH=Qp,则该过程是: (1)理想气体任意过程;(3)理想气体等压过程;(4)真实气体等压过程。 7、下列说法正确的是:(1)放热反应均是自发反应;(2)ΔS为正值的反应均是自发反应;(3)摩尔数增加的反 应,ΔS 8、下述表达不正确的是:(1)能斯特方程适用于可逆电池;(2)能斯特方程不适用于同样计划存在的电池;(3) 9、Qv=ΔU,Qp=ΔH的的适用条件条件是封闭体系、非体积功为零、恒容(恒压)。 10、隔离系统中进行的可逆过程ΔS =0 ;进行不可逆过程的ΔS >0 。 11、化学反应是沿着化学势降低的方向进行。 10、在298K和100kPa下,反应3C(s)+O2(g)+3H2(g) →CH3COOCH3(l) 的等压热效应Q p与等容热效应Q v之差为(Q p=Q v + nRT )A、9911 J·mol-1B、-9911 J·mol-1 C、14866 J·mol-1D、7433 J·mol-1 12. 把玻璃毛细管插入水中,凹面的液体所受的压力P与平面液体所受的压力P0相比: (1)P= P0)P> P0(4)不确定 13、系统经过某过程后,其焓变ΔH=Qp,则该过程是: A、理想气体任意过程;C、理想气体等压过程;D、真实气体等压过程。 14、若某液体在毛细管内呈凸液面,则该液体在毛细管中将沿毛细管() ①上升③与管外液面相平 15、化学反应的Qp与Qv的关系。 16、熵判据的应用范围是所有过程。吉不斯函数判据的应用范围是封闭体系、恒温恒压、非体积功为零。 17、理想气体的内能和焓由温度决定,而且随着温度的升高而增加。 18、对于理想气体平衡反应,定温定容下添加惰性组分,平衡不移动?(对) 19、定温定压且非体积功为零时,一切放热且熵增大的反应均可自动发生。(对) 20、O2 + 1/2 O2 = SO3K1° 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 π∆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 18. 氢气和氧气以2:1的比例在绝热的钢瓶中反应生成水,在该过程中 答案:D 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 答案:D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外,向真空蒸发是不做功的,W=0,故由热力学第一定律ΔU=Q+W得ΔU=Q,蒸发过程需吸热Q>0,故ΔU>0。 8.第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 答案:A 《物理化学》复习题 一、选择题: 1.体系的状态改变了,其能值( ) A 必定改变 B 必定不变状态与能无关 2. μ=0 3. ( ) A. 不变 B. 可能增大或减小 C. 总是减小4. T, p, W ‘=0≥0 C. (dG)T,V, W=0≤0 D. (dG) T, V, W ‘=0≥0 5. A. (dA)T, p, W ‘=0≤0 B. (dA) T, p, W ‘=0≥ T, V, W ‘=0≥0 6.下述哪一种说确? 因为ΔHp = Qp,所以: A. 恒压过程中,焓不再是状态函数 B. 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 D. 恒压过程中, ΔU 不一定为零 7. NOCl 2(g )=NO (g ) + Cl 2(g )为吸热反应,改变下列哪个因素会使平衡向右移动。( ) 增大压力 C. 降低温度 D. 恒温、恒容下充入惰性气体 8. ) A. 溶液中溶剂化学势较纯溶剂化学势增大 B. 沸点降低 C. 蒸气压升高 9.ΔA=0 的过程应满足的条件是 ( ) C. 等温等容且非体积功为零的过程10.ΔG=0 的过程应满足的条件是 ( ) C. 等温等容且非体积功为零的过程 D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 11. 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v = J 。 无法判定 12.已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的Δr H m 0为正,Δr S m 0为正(设Δr H m 0 和 Δr S m 0 不随温度而变化) A. 高温有利 B. 低温有利与压力无关 13.化学反应 N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g) A. 3NH 2H 2N μμμ== B. 032=++3NH 2H 2N μμμ C. NH 2H 2N μμμ32==14. 某化学反应的方程式为2A →P ,则在动力学研究中表明该反应为 ( ) A.二级反应 B.基元反应 C.双分子反应15. 已知298 K 时, Hg 2Cl 2 + 2e - === 2Hg + 2Cl -, E 1 AgCl + e - === Ag + Cl -, E 2= 0.2224 V 。 则当电池反应为Hg 2Cl 2 A.-0.0886 V ; B.-0.1772 V ;。 16.在浓度不大的围,强电解质摩尔电导率随浓度变化的规律为( ) A.与浓度成反比关系,随浓度增大而变小; B.与浓度无关,不受浓度的影响; 与浓度的c 成线性关系,随浓度增大而增大。 17.纯物质在其三相点的自由度是( ) 18.若某液体在毛细管呈凸液面,则该液体在毛细管中将沿毛细管( ) A.上升与管外液面相平 D.无法确定 19.微小晶体的溶解度比相应晶体的溶解度( ) A.小 B.相等无法确定 20. 溶液的表面力越大,则在该弯曲液面上产生的附加压力( ) ②越小 ③不变 ④无法确定 21. 二级反应2A B 当A 的初浓度为0.200mol/L 时半衰期为40s ,则该反应的速度常 数是( ) A.8 s -1·L ·mol -1 -1 D.40 s -1·L ·mol -1 第一章化学热力学基础 1.4 练习题 1.4.1 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DH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DT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、DU与DH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DH = Q,因而DH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,DU>0。 18.体系经过一不可逆循环过程,其DS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DS=0。 1.4.2 选择题 1.273K, p q时,冰融化为水的过程中,下列关系式正确的有. A.W<0 B. DH = Q P C. DH<0 D. DU<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,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,DU > 0 B.Q =0,W = 0,DU > 0 C.Q = 0,W> 0,DU > 0 D.Q< 0,W = 0,DU < 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.DG B.DS C.DU 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–p 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,发生一化学反应,温度从T1→T2,压力由p1→p2,则. A.Q>0,W>0,DU > 0 B.Q = 0,W<0,DU <0 C.Q = 0,W>0,DU >0 D.Q = 0,W = 0,DU = 0 8.理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是. A.DS>0 B.DH =0 C.DG = 0 D. DU = 0 9.任意的可逆循环过程,体系的熵变. A.一定为零 B.一定大于零 C.一定为负 D.是温度的函数 10.一封闭体系,从A→B变化时,经历可逆〔R〕和不可逆 第一章 热力学定律 思考题 1. 设有一电炉丝浸入水槽中(见下图),接上电源,通以电流一段时间。分别按下列几种情况 作为体系,试问ΔU 、Q 、W 为正、为负,还是为零? ①以水和电阻丝为体系; ②以水为体系; ③以电阻丝为体系; ④以电池为体系; ⑤以电池、电阻丝为体系; ⑥以电池、电阻丝和水为体系。 答:该题答案列表如下。 2. 任一气体从同一始态出发分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀达到体积相同的终态,终态压力相同吗? 答:不同。膨胀到相同体积时,绝热可逆与绝热不可逆的终态温度和压力不同。 3. 熵是量度体系无序程度大小的物理量。下列情况哪一种物质的摩尔熵值更大? (1)室温下纯铁与碳钢; (2)100℃的液态水与100℃的水蒸气; (3)同一温度下结晶完整的金属与有缺陷的金属;(4)1000℃的铁块与1600℃铁水。 答:温度相同的同一种物质,气、液、固态相比(例如水蒸气、液态水和冰相比),气态的微观状态数最大,固态的微观状态数最小,液态居中,因此,摩尔熵气态最大,液态次之,固态最小;同类物质,例如,氟、氯、溴、碘,分子量越大摩尔熵越大;分子结构越复杂熵越大;分子构象越丰富熵越大;同素异形体或同分异构体的摩尔熵也不相同。 (1)、(2)、(3)和(4)均是后者摩尔熵值大。 4. 小分子电解质的渗透压与非电解质的渗透压哪个大?为什么?电解质的稀溶液是否有依数性?其渗透压公式是怎样的? 答:非电解质的渗透压大。因为非电解质不能电离,通过半透膜的几率就小,这样就造成膜两侧的浓差增大,使渗透压增大。小分子电解质的稀溶液有依数性,但不显著。稀溶液以浓度代替活度,()RT RT 212c 1c 1c 2c +=∆=π,若c 1>>c 2,RT 1c 2=π;若c 2>>c 1,RT 1c =π,c 1、c 2分别为溶液一侧和溶剂一侧的浓度。 5. 下列物理量中,哪一组是广度性质的状态函数? (1). C p ,C v ,S ,H m (2). U m ,T ,P ,V m (3). V m ,H m ,μ,U (4). H ,V ,U ,G 答:(4)组,即H ,V ,U ,G 是广度性质的状态函数。 6. 回答下列问题: (1)在水槽中放置一个盛水的封闭试管,加热水槽中的水,使其达到沸点。试问试管中的水是否沸腾?为什么? (2)可逆热机的效率最高.在其它条件都相同的前提下,用可逆热机去牵引火车,能否使火车的速度加快,何故? (3)锌和硫酸反应:a)在敞口瓶中进行;b)在封口瓶中进行。何者放热多?为何? 《物理化学》复习思考题 热力学 一、判断题: 1、在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变, CO2的热力学能和焓也不变。 ( ) 2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。() 3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。 ( ) 4、d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。 ( ) 5、系统处于热力学平衡态时,其所有的宏观性质都不随时间而变。() 6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变,则该系统一定处于平衡态。() 7、隔离系统的热力学能是守恒的。() 8、隔离系统的熵是守恒的。() 9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。() 10、绝热过程都是定熵过程。() 11、一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。() 12、系统从同一始态出发,经绝热不可逆过程到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此终态。() 13、热力学第二定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传到高温物体是不可能的。() 14、系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。() 15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W’<0,且有W’>G和G<0,则此状态变化一定能发生。() 16、绝热不可逆膨胀过程中S >0,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。() 17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。 ( ) 18、可逆的化学反应就是可逆过程。 ( ) 19、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。 ( ) 20、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。( ) 21、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。 ( ) 22、一个绝热过程Q = 0,但体系的?T不一定为零。 ( ) 23、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。 ( ) 24、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。 ( ) 25、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 ( ) 26、功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。 ( ) 27、不可逆过程的熵变是不可求的。 ( ) 28、某一过程的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。 ( ) 29、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。 ( ) 第1章 热力学基本原理 (热力学第一定律) 1、 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v =( )J 。 无法判定 2 A. 必定改变 B. 必定不变状态与内能无关 3、1mol ,373K ,p o 下的水经下列两个不同过程达到 (1 ) A. W 1>W 2 Q 1>Q 2 W 1=W 2 Q 1=Q 2 D. W 1>W 2 Q 1 第一章热力学第一定律练习题答案 一、判断题解答: 1.错。对实际气体不适应。 2.错。数量不同,温度可能不同。 3.错。没有与环境交换,无热可言;不是相同概念,天气热是指温度高。 4.错。恒外压过程不一定是恒压过程。 5.错。可能引起内容的变化。 6.错。理想气体绝热压缩,升温不吸热;理想气体恒温膨胀,吸热不升温。 7.第一句话对,第二句话错,如理想气体的等温过程ΔU = 0,ΔH = 0。 8.错,均相系统的V才与总物质的量成正比。 9.错,两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相封闭系统才成立。 10.错,理想气体的U = f(T),U与T不是独立变量。 11.错,绝热压缩温度升高;理想气体恒温可逆膨胀,吸热。 12.第一个结论正确,第二个结论错。 13.错,Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。 14.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。15.对。16.错,这不是理想气体的单纯pVT 变化。 17.错,该过程的p环= 0,不是恒压过程。18.错,在升温过程中有相变化。19.错,H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。 20.错,Δ(pV)是状态函数的增量,与途径无关,也不等于功。 21.错,环境并没有复原。22.错,无限小过程不是可逆过程的充分条件。23.错,若有外摩擦力(广义)存在,则不可逆。24.对。 25.对, () ()()1 2 m , 1 2 1 1 2 2n n 1 T T C C C C T T R V p V p W V V V p - = - - = - - = γ 。 26.错,一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。 27.错,该条件对服从pV m = RT + bp的气体也成立。 28.错,(∂U/∂V)p≠(∂U/∂V)T。29.错,U = H-pV。 30.错,标准生成焓没有规定温度的值。31.错,该过程不是可逆过程。32.错,理想气体等温可逆压缩时向环境传热温度不变。 33.错,机械搅拌时W’≠0 ;34.错,两个过程的ΔT不同。 二、单选题答案: 1. A; 2. C; 3. D; 4. C; 5. B; 6. C; 7. A; 8. A; 9. D;10.B; 11.A;12.A;13.A;14.D;15.B;16.A;17.B;18.D;19.B;20.A; 21.B;22.A;23.C;24.C;25.B;26.C;27.D;28.B;29.D;30.B。 三、多选题答案: 物理化学复习题汇编(含答案及简答题) 1.根据国际标准规定,系统对环境做功,功为负值,环境对系统做功,功为正值。 2.在孤立系统中进行的可逆过程?s=0,进行不可逆过程?s>0(填>0,=0,<0)。 3.纯物 质完美晶体在0k时熵值为零。 4.在叶唇柱溶液中,溶剂顺从拉乌尔定律,在同一浓度范围内,溶质顺从亨利定律。 5.写下理想溶液中任一组分b的化学势表达式:。 7.写出理想气体反应的等温方程式:,写出标准平衡常数与温度的关系式。 8.g??nb??既可以称作b组分的摩尔吉布斯函数,又可以称作b组分的化学势。??t,p,nc(c?b)??b,如果反应物a的浓度lnca―t作图变成一直线,则反应级数n=,其9.某反应a?半衰期t1/2?。 10.在化学电源中,负极也叫阳极,正极也叫阴极;作为电解池时,阳极也称 负极,阴极也表示负极。 12.在热力学研究中,根据系统的性质是否与物质的量有关,将系统的性质分为广度 性质、强度性质。 14.由?和?共同组成的两相系统中都所含a和b组分,在恒定t,p之下创建均衡,若 用化学势帕累托, 则有和。 15.在电解池中,电解质正离子通过溶液向负极搬迁,负离子向负极搬迁,与此同时,阳极总是出现水解反应,阴极上总是出现还原成反应。 17.一级反应的动力学特征是:①;②;③。18.物质的量为n的理想气体绝热向真空 膨胀,状态由t、v1变到t、v2,其δs=__0。19.温度对化学反应速率影响的关系式为:或。20.可逆电池必须具备的条件:①电池反应必须可逆②电池反应条件必须可逆。21.化 学动力学是研究化学反应机理和反应速率。 23.q、t、v、w等热力学量中属状态函数的就是tv,与过程有关的就是 qw,状态函数中属于强度性质的是t,属于容量性质的是v。 24.热力学第二定律的经典定义之一为:不可能将将冷从低温物体迁移至高温物体而 不遗留下其他 1 (完整版)物理化学习题及答案 物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 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 2. 下列三种胶体分散系统中,热力不稳定的系统是: ( ) A. 大分子溶胶 B. 胶体电解质 C. 溶胶 3. 热力学第一定律Δ U=Q+W只适用) (A) 单纯状态变化(B) 相变化 (C) 化学变化(D) 封闭物系的任何 4.第一类永动机不能制造成功的原因是 ( ) (A)能量不能创造也不能消灭 (B)实际过程中功的损失无法避免 (C)能量传递的形式只有热和功 (D)热不能全部转换成功 5.如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有( ) (A)W =0 ,Q <0 ,U <0 (B). W>0,Q <0,U >0 (C)W <0,Q <0,U >0 (D). W <0,Q =0,U >0 6.对于化学平衡 , 以下说法中不正确的是( ) (A)化学平衡态就是化学反应的限度 (B)化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C)化学平衡时各物质的化学势相等 (D)任何化学反应都有化学平衡态 7.封闭系统内的状态变化: ( ) A 如果系统的 S sys>0,则该变化过程自发 B 变化过程只要对环境放热,则该变化过程自发 C 仅从系统的 S sys ,变化过程是否自发无法判断 8. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中,并达到化学平衡,其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是( ) A. 1 ,1,1,2 B. 1 ,1,3,0 C. 3 ,1,2,1 D. 3 ,2,2,2 9. 在定压下, NaCl 晶体,蔗糖晶体,与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,独立组分数 C 和条件自由度 f :( ) A C =3, f =1 B C =3 , f =2 C C =4, f =2 D C =4 , f =3 10. 正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中( ) (A) Δ S=0 (B) ΔG=0 (C) Δ H=0 (D) ΔU=0 12. 下面的说法符合热力学第一定律的是( ) (A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化 (B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化 物化复习题及部分答案 一、判断题(正确打“√”,错误打“×”) 1、处于临界状态的物质气液不分,这时Vm(g)=Vm(l)。对 2、在正常沸点时,液相苯和气相苯的化学势相等。对 3、绝热过程都是等熵过程。错 4、等温等压下的聚合反应若能自发进行,则一定是放热反应。对 5、气体的标准态是在标准压力下具有理想气体性质的纯气体。对 6、液体水在等温等压下可逆变为水蒸气,因温度不变,所以U也不变。错 7、当△H=Qp时,Qp就是状态函数。错 8、P1V1r =P2V2r只适用于理想气体可逆过程。错 9、绝热恒容过程,系统的△H=0。错 10、拉乌尔定律对理想液态混合物中任一组分都适用。对 11、理想气体分子之间无相互作用力,分子本身不占有体积。对 12、在正常沸点时,液相苯和气相苯的摩尔自由能相等。对 13、绝热过程是等温过程。错 19、功可全部转化为热,但热不能全部转化功。错 22、凡自发过程都要对外做功。错 24、理想液态混合物中各组分的分子间相互作用力完全相等。对 28、体系温度越高,其热能越大。错 29、1mol液态水在等温等压下可逆变为冰,过程的△G为零。对 30、绝热过程是等温过程。错 35、体系某状态函数变化决不会影响其它状态函数。错 37、恒温恒压下化学反应的熵变 T G H S - = 。错 52、纯组分的偏摩尔量等于其摩尔量。对 53、纯物质的化学势即为其摩尔吉布斯函数。对 54、物质总是从其化学势高的相向化学势低的相迁移,这一过程将持续至物质迁移达平衡时为止,此时系统中每个组分在其所处的相中的化学势相等。对 55、在高、低温热源间工作的所有可逆热机,其热机效率必然相等,与工作物质及其变化的类型无关。对 56、任意可逆循环的热温商之和为零。对 57、同分异构体,对称性越高,熵值越小。对 58、在恒温、恒容的条件下,增加反应物的量,无论是单独增加一种还是同时增 加两种,都是会使平衡向右移动,对产物的生成有利。对 59、在恒温、恒压条件下,加入反应物却不一定总使平衡向右移动,反应物A与B的起始摩尔配比会对平衡移动产生影响。对 60、系统在一可逆过程中熵值不变。错 61、一定温度下,由正向或逆向反应的平衡组成所测得的平衡常数应相等。对 62、任何情况下,平衡产率均小于平衡转化率。错 二、选择填空 1、真实气体在(D)的条件下,其行为与理想气体相近。 A 高温高压; B 低温低压; C 低温高压; D 高温低压; 2、以下说法正确的是( C ) A 功、热、内能都是能量,它们都是体系的性质; B 体系温度越高,其热能越大; C 绝热过程,环境对体系做功,体系内能增大; D 体系对环境做功,体系的功减少。 1. 在恒压下,某理想气体的体积随温度的变化率=∂∂P T V )( p nR ;而在恒容条件下,某范德华气体的压力随温度的变化率=∂∂V T p )( ()b V R m - 。 (2分) 2. 实际气体在节流膨胀过程中(pV 之积变大),则其Q = 0,ΔH = 0,ΔU < 0,ΔS > 0。(从“>、<、=或无法确定” 中选一填入)。(2分)。 3. 1 mol N 2(g)(设为理想气体)在300 K 恒温下从2 dm 3可逆膨胀到40 dm 3,则其体积功W r = 20ln RT -。 4. 一带活塞的气缸中,放有1 mol 温度为300K 、压力为 100 kPa 的理想气体。在绝热情况下于活塞上突然施加200 kPa 的压力,达平衡后,此过程的∆S > 0;如果始态相同,在保持温度不变条件下于活塞上突然施加200 kPa 的压力,达平衡后,此过程的∆S < 0。(从“>0、<0、=0或无法确定”中选一填入) 5. 根据热力学基本方程,可写出=∂∂V T A )( S -; =∂∂T p S )( p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-。 6. 在一定温度下,p B * > p A *,由纯液态物质A 和B 形成理想液态混合物,当气-液两相达到平衡时,气相组成y B 总是 > 液相组成x B (从“>、<、= 或无法确定”中选一填入)。 7. 液体B 和液体C 可形成理想液态混合物。在常压及298 K 下,向总量n = 10 mol ,组成为x C = 0.4的B 、C 液态混合物中加入14 mol 的纯液体C ,形成新的混合物,则混合过程的∆mix G = - 16.77 kJ ;∆mix S = 56.25 J K -1 。 8.在一个抽空的容器中放入过量的NH 4I(s)和NH 4Cl(s)并发生下列反应: )()()(34g HI g NH s I NH += )()()(34g HCl g NH s Cl NH += 此平衡系统的相数P = 3 ;组分数C = 2 ;自由度数F = 1 。 9. 若已知同一温度,两反应方程及其标准平衡常数如下: )()(2 1 )(212g CO g CO s C =+ K 1︒ )(2)()(22g CO g O s C =+ K 2︒ 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:的溶度积数据计算得到。设计电池为Ag │Ag║Cl│AgCl ,Ag → Ag + e → Ag + Cl → Zn + 2e + 2e→ 2Ag + 2Cl + 2AgCl → 2Ag + Zn + 2Cl,AgCl │Cl║H + 2Cl → 2AgCl +2e + 2Cl + Q + 2H → 2AgCl + H2Q在773.15K时密度为研磨为半径为3010-9m的粉末,求其在773.15K时的分解压力。《物理化学》第五版-(傅献彩主编)复习题答案(全)
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W 2> W 3W 3> W 2> W 1 D. W 3> W 1> W 2 9、下列说法中哪一个正确? 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热 C. 水的生成热即是氧气的燃烧热 D. 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热 10、 在298K 及101.325KPa 下的1.00dm 3 2.00 dm 3 ,所做功的绝对值为( ) A 、0.418 J B 、0.0418 J 、7.11J 11(Q+W)的变化是: ; C. (Q+W)<0; D.不能确定 12、同一温度下,同一气体的摩尔定压热容C p ,m 与摩尔定容热容C V ,m 之间的关系为: A 、 C p ,m < C V ,m ; B. C p ,m > C V ,m ; C. C p ,m = C V ,m ;13、 对于孤立体系的实际过程,下列关系式不正确的是( ) A 、W=0 B 、Q=0 C 、△U=0 14、在P ? 下,C (石墨)+O 2(g )——>CO 2(g )的反应热为 Δr H θm ,对于下列几种说法,哪种不正确? A. Δr H θ m 是 CO 2的标准生成热,B. Δr H θ m 是石墨的燃烧热, C. Δr H θ m =Δr U m ,15、焓是系统的状态函数,H=U+PV ,若系统发生状态变化时,ΔH=ΔU+Δ(PV),式中Δ(PV)的意思是: A 、P ΔV ; C 、 P ΔV- V ΔP ; D 、没有确定计算式 16、 以下叙述中不正确的是( ) A 体系的同一状态具有相同的体积 B 体系的不同状态可具有相同的体积 体系的某一状态函数改变,其状态一定改变 17、经过一个循环过程,下面各个量的变化值不一定为零的是( )。 A . 温度T B . 内能 U C . 焓H 18、对于吸热的化学反应 2A(g)+B(g)=C(g),其Qp 和Q V 的关系正确的是( )。 A .Q V =Qp>0 B .Q V =Qp<0 D .Q V
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