物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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 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 >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 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) ΔS=0 (B) ΔG=0
第十章 电化学 单元测试卷 一、选择题（每小题1分，共30分） 1． 电池在恒温恒压条件下可逆放电，则它吸收或放出的热量应为 。 A ：m r Δ H ； B ：r m ΔG ； C ：m r ΔS T 2． 适用于恒温恒压下电化学过程的可逆性判据为 。 A ：W G ′≥?； B ：0≤?G ； C ：W G ′≤? 3． 关于阴极阳极和正极负极，以下说法不准确的是 。 A ：电势较高的电极称为正极，反之为负极； B ：在阴极上发生得到电子的还原反应，反之发生失去电子的氧化反应； C ：正极就是阳极，负极就是阴极 4． 电化学反应的热力学特征是 。 A ：反应中吉氏函数的变化值大于系统与环境间交换的电功； B ：反应中吉氏函数的变化值小于系统与环境间交换的电功； C ：反应中吉氏函数的变化值等于系统与环境间交换的电功 5． 已知H 2O(l)的标准摩尔生成焓为1285.85kJ mol ???，标准摩尔生成吉氏函数为 1237.14kJ mol ???。若采用电解的方法使1molH 2O 分解产生氢气和氧气，且反应进度?ξ =1mol ，以下说法正确的是 。 A ：理论上输入的电功至多为237.14 kJ ； B ：理论上输入的电功至少为237.14 kJ ； C ：理论上与外界交换的热量为285.85 kJ 6． 氢氧燃料电池的电池反应为o o 222H ()0.5O ()H O(l)p p +→，在298K 时o 1.229V E =，则电池反应的平衡常数o K 为 。 A ：1.0； B ：1.44×1020； C ：3.71×1041 7． 若o 2{Fe |Fe}E a +＝，o 23{Fe ,Fe |Pt}E b ++=，则o 3{Fe |Fe}E += 。 A ：(2a -b )/3； B ：(2a +b )/3； C ：(a +b )/2 8． 电池反应2-20.5Cu 0.5Cl 0.5Cu Cl +++的标准电势为o 1E ，2-2Cu Cl Cu 2Cl ++=+的标准电 势为o 2E ，则o 1E o 2E 。 A ： 大于； B ：等于； C ：小于 9． 若将氢氧(燃料)电池的电池反应写为222H (g)0.5O (g)H O(l)+→，或写为 2222H (g)O (g)2H O(l)+→。相应电池反应的电势和化学反应的标准平衡常数分别为12E E 、和o o 12K K 、。则它们间的关系为 。
华东理工大学物理B(下)期末考试A卷 选择题30’(5’×6) 1、边长为L的正方形，在其四个顶点上各放有等量的点电荷，若正方形中心O处场强值、电势值均为零，则四个顶点带电情况为？ A.顶点a、b、c、d处都是负电荷 B.顶点a、b处是正电荷，顶点c、d处是负电荷 C.顶点a、c处是正电荷，顶点b、d处是负电荷D顶点a、b、c、d都是负电荷 A、D的U O≠0，B的E O≠0，由矢量叠加证明E O=0，由两等量异号电荷的中垂面为零势面证明U O=0 2、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和Σq=0，则能肯定？ A.高斯面上各点场强均为零 B.穿过高斯面上每一面元的电场强度通量为零 C.穿过整个高斯面的电场强度通量为零 D.以上均错 3、半径R1的导体球带电q，外罩一带电Q的半径为R2的同心导体球壳，q点距球心O的距离为r，r 5、牛顿环实验装置中，曲率半径为R 的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触，其间充满折射率为n 的透明介质，一真空中波长为λ的平行单色光垂直入射到该装置上，则反射光形成的干涉条纹中，暗环的半径r k 表达式为？A.n /k r k R λ= B.R n /k r k λ= C.R λkn r k = D.R λk r k =6、一动量为P 的电子，沿图示方向入射并能穿过一宽为D ，磁感应强度为B(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区，则该电子出射、入射方向间的夹角为多少？ A.α=cos -1P eBD B.α=sin -1P eBD C.α=sin -1eP BD D.α=cos -1 eP BD 第一章热力学第一定律练习题 下一章返回 一、判断题(说法对否): 1．1.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。 2．2.体积就是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱与水溶液中, 当温度、压力一定时;系统的体积与系统中水与NaCl的总量成正比。3．3.在101、325kPa、100℃下有lmol的水与水蒸气共存的系统, 该系统的状态完全确定。 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。 6.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q与W的值一般不同,Q + W的 值一般也不相同。 7.因Q P= ΔH,Q V= ΔU,所以Q P与Q V都就是状态函数。 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。 9.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定, 其差值也一定。 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。 11.1mol,80、1℃、101、325kPa的液态苯向真空蒸发为80、1℃、101、325kPa 的气态苯。已知该过程的焓变为30、87kJ,所以此过程的Q = 30、87kJ。 12.1mol水在l01、325kPa下由25℃升温至120℃,其ΔH= ∑C P,m d T。 13.因焓就是温度、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。 14.因Q p = ΔH,Q V = ΔU,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。 15.卡诺循环就是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了, 环境也会复原。 16.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程就是可逆过程。 17.若一个过程中每一步都无限接近平衡态,则此过程一定就是可逆过程。 18.若一个过程就是可逆过程,则该过程中的每一步都就是可逆的。 19.1mol理想气体经绝热不可逆过程由p1、V1变到p2、V2,则系统所做的功为。 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。 21.(?U/?V)T = 0 的气体一定就是理想气体。 22.因理想气体的热力学能与体积压力无关,所以(?U/?p)V = 0,(?U/?V)p = 0。 23.若规定温度T时,处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零,那么该 温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。 第二章热力学第一定律 一、单选题 1) 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 2) 如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右> p左，将隔板抽去后: ( ) A. Q＝0, W ＝0, U ＝0 B. Q＝0, W <0, U >0 C. Q >0, W <0, U >0 D. U ＝0, Q＝W0 3）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：( ) A. (U/T)V＝0 B. (U/V)T＝0 C. (H/p)T＝0 D. (U/p)T＝0 4）凡是在孤立孤体系中进行的变化，其U 和H 的值一定是：( ) A. U >0, H >0 B. U ＝0, H＝0 C. U <0, H <0 D. U ＝0，H 大于、小于或等于零不能确定。 5）在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: ( ) 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 6）如图，叙述不正确的是：( ) A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小 B.H1表示无限稀释积分溶解热 C.H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热 D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热 7）H＝Q p此式适用于哪一个过程: ( ) A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPa B.在0℃、101325Pa下，冰融化成水 的水溶液 C.电解CuSO 4 D.气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa ) 8) 一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。( ) 华东理工大学2011年硕士研究生入学考试试题 一、（20分） 1．在绝热密闭的房间里置有一电冰箱，若将电冰箱接通电源使其运转，则房间里的温度_________（上升、下降、不变） 2．孤立系统中进行的过程都是向着熵增大的方向进行。 ________（对、错） 3．在两个不同温度的热源T 1和T 2间，有一以理想气体为工作介质的可逆热机，其热机效率为30％。若将工作介质换为实际气体，则此可逆热机的效率________30％(大于、等于、小于) 4．一定量的理想气体经节流膨胀，其热力学函数的变化U ?___0, H ?___0, S ?____0, G ?____0。（>,=,<） 5．热力学基本方程dG =-SdT +Vdp 的适用条件是___________________。 6．若以X i 表示均相系统中任一组分i 的偏摩尔量，则X i 的定义式是_______________。 7．混合物中组分i 的逸度用f i 表示，则组分i 的化学势表达式为μi =_________。 8．氨在炭上的吸附服从兰缪尔吸附等温式，则在低压下单位界面吸附量与平衡压力呈__________关系。（直线、曲线） 9．光化学反应的量子效率可以大于1，可以小于1，也可以等于1。_________（对、错） 10．一纯物质液体在毛细管中呈凹面，则此凹面液体的蒸气压比同温度下平面液体的蒸气压_______。（大，小，无法确定） 11．一平动子处于能量1ε=3/22 47m V h 的能级上，则此能级的简并度g t =_________。 12．摩尔电导率Λ∞ m 是电解质溶液浓度___________时的摩尔电导率.(很小，无限 稀释，等于零) 13．用对消法测定电池反应的电势，目的在于_________。(A . 保护标准电池； B.延长被测电池的寿命； C.使电池在接近可逆条件下工作) 二、（21分） 2mol 理想气体由1013.25kPa ，10dm 3，609.4K 的初态，在101.325kPa 的恒定外压下膨胀至80 dm 3，且内外压力相等。求此过程的Q 、W 、U ?、H ?、S ?、A ?、G ?. 已知该理想气体初态的熵值S 1=400J ?K 1-，C m v ,=12.5 J ?K 1-?mol 1-。 三、（15分） 试计算800K 时H 2O(g )的标准摩尔生成焓。已知298K 时H 2(g )的标准摩尔燃烧焓为-285.8kJ ?mol -1，H 2O(l )在373K 、p 下的蒸发焓为40.66 kJ ?mol -1。 一、2 mol 理想气体在300 K 下，恒温可逆膨胀体积由5m 3 增至10m 3 ，试计算该过程系统的W ，Q ，?U ，?H ，?S ，?A 及?G 。 解：?U = 0， ?H = 0 W = -n RT ln （V 2/V 1）= -2?8.314 ? 300 ? ln 5 10= -3.458 kJ Q = -W = 3.458 kJ 1 2 12,ln ln V V nR T T nC S m v +=?=0+2?8.314? ln 5 10=11.53J.K -1 或 ?S = Q r / T = 3458 J / 300 K = 11.53J.K -1 ΔA=ΔU -TΔS= -TΔS=-300?11.53= -3.458 kJ ΔG=ΔH -TΔS= -TΔS=-300?11.53= -3.458 kJ 二、5mol 理想气体始态为27C ?、1013.25kPa ，经恒温可逆膨胀压力降为101.325kPa 。求该过程系统的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 。 解：0=?=?H U kJ p p nRT W Q 73.28)325.101/25.1013ln(15.300314.85)/ln(21=???==-= 2 112,ln ln p p nR T T nC S m p +=? 1 21.7.95)325.101/25.1013ln(314.85)/ln(-=??==K J p p nR kJ S T G A 73.287.9515.300-=?-=?-=?=? 三、在25℃时1mol 氧气（设为理想气体）从101.325kPa 的始态自始至终用6×101.325kPa 的外压恒温压缩到6×101.325kPa ，求此过程的Q 、W 、△U 、△H 、△S 、△A 和△G 。 解：0=?=?H U ) 325 .10115 .298314.8325.101615.298314.8( 325.1016)(122?-????=-=-=V V p W Q kJ 39.12-= 121.90.14)325.1016/25.101ln(314.8)/ln(--=??==?K J p p nR S kJ S T G A 44.4)90.14(15.298=-?-=?-=?=? 四、试分别计算以下三过程各个热力学量： （1）1g 水在100℃、101.325kPa 下恒温恒压蒸发为水蒸汽，吸热2259J ，求此过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、 ΔS 、ΔA 和ΔG 。 （2）始态同上，当外压恒为50.6625kPa 时将水等温蒸发为水蒸汽，然后将此50.6625kPa 、100℃的1g 水蒸汽缓慢可逆加压变为100℃，101.325kPa 的水蒸汽，求此过程总的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 。 （3）始态同上，将水恒温真空蒸发成100℃、101.325kPa 的水蒸汽，求此过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、 ΔA 和ΔG 。 解：（1）过程恒压且非体积功为零，所以Q p =ΔH=2259J J J W Q U J K K mo l J mo l g g n R T V p V V p V V p W g l g l g a m b 8.2086)2.1722259(2.17215.373314.802.181)()(111 22=-=+=?-=?????- =-=-≈--=--=--- 1 .05.615 .3732259 -==?=?K J T H S ΔA=ΔU -TΔS= -172.2J ΔG=ΔH -TΔS=0 （2）ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 同（1）。 J K K mo l J mo l g g p p n RT n RT 9.52)325.1016625 .50ln 1(15.373314.802.181'ln 1112-=+??????-=--=--- Q=ΔU －W=[2086.8－（－52.9）] J =2139.7J （3）ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 同（1）。 W=0，Q=ΔU―W=2086.8J 五、60C ?时，纯甲醇和纯乙醇的饱和蒸气压分别为83.39kPa 和47.01kPa ，两者可形成理想液态混合物。恒温60C ?下，甲醇与乙醇混合物气液两相达到平衡时，液相组成x （甲醇）=0.5898。试求平衡蒸气的总压及气相的组成y （甲醇）。 解 ： k P x p x p p A B A A 47.68)5898.01(01.475898.039.83)1(**=-?+?=-+= 7184 .047.68/5898.039.83//*=?===p x p p p y A A A A 六、35.17℃时，丙酮（A ）与氯仿（B ）完全互溶，05880.x B =时，测得溶液的蒸气总压为44.32kPa 。试求：（1） 12320.x B =时的p p ,p B A 及；（2）12320.x B =时的气相组成A y 及B y 。假定该溶液为理想稀溶液。已知35.17℃ 时 kPa 08.39,kPa 93.45**==B A p p 。 解：（1）对于理想稀溶液：B B ,x B *A B B ,x A *A x k )x (p x k x p p +-=+=1 时05880.x B =： 0.0588(kPa)k 0.0588)-(1kPa 93.45kPa 32.44,?+?=B x 解得：kPa 5518.k B ,x = 时12320.x B =：40.27kPa 0.1232)-(1kPa 93451=?=-==.)x (p x p p B *A A *A A 2.285kP a 0.1232kP a 5518=?==.x k p B B ,x B kP a 55542kPa 2852kPa 2740...p p p B A =+=+= （2） 95.0555.42/27.40/===p p y A A ，05.01=-=A B y y 七、乙醇气相脱水可制备乙烯，其反应为：C 2H 5OH (g) == C 2H 4(g) + H 2O(g) 各物质298 K 时的? S 试计算298 K 时该反应的?r H (298 K)、 ?r S (298 K) 、?r G (298 K)和K (298 K)。 解：?r H (298 K)=－ 241.60+52.23－(－ 235.08) = 45.71 kJ ·mol -1 ?r S (298 K) = 188.56+219.24－281.73 = 126.07 J ·K - 1·mol -1 ?r G (298 K) = 45 710－298×126.07= 8141.14 J ·mol -1 K (298 K) = exp K 298 mol K J 8.314mol J 8141.14-11-1 ????-- = 0.0374 八、求反应 ) ()()(2232g CO s O Ag s CO Ag +==在100℃时的标准平衡常数K 。已知298.15K 、 100kPa 下： 1 -??mol kJ H m f θ 11--??K mo l J S m θ 1 1,--??K mo l J C m p Ag 2CO 3(s) －501.7 167.4 109.6 Ag 2O(s) －31.05 121.3 65.86 CO 2(g) －393.51 213.74 37.11 解：反应 ) ()()(2232g CO s O Ag s CO Ag +== ) ()()()15.298(3222CO Ag S CO S O Ag S K S m m m m r θθθθ-+=?=(121.3+213.74-167.4)=167.311--??K mol J ) ()()()15.298(3222CO Ag H CO H O Ag H K H m f m f m f m r θθθθ?-?+?=? =[-31.05+(-393.51)-(-501.7)] 1-?mol kJ =77.191-?mol kJ pm r C ?=(65.86+37.11-109.6)11--??K mol J =6.6311--??K mol J dT rC K K K H K H pm m r m r ?+?=?? 15.29815.373)15.298()15.373(θ θ=76.631-?mol kJ dT T rC K K K S K S m p m r m r ,15.29815.373)15.298()15.373(?+?=?? θ θ=165.611--??K mol J )15.373(15.373)15.373()15.373(K S K H K G m r m r m r θθθ?-?=?=14.841-?mol kJ θ θK RT G m r ln -=? K =0.00838 九、反应C （石墨）+2H 2（g ）=CH 4(g)在600℃时θ m r H ?= －88.051-?mol kJ ，各物质的标准摩尔熵值分别为： C （石墨） H 2（g ） CH 4(g) 11--??K mol J S m θ 14.9 161.6 225.9 （1）计算600℃时的标准平衡常数K 。 （2）若要获得其它温度下的平衡常数，还需要什么数据？进行什么近似处理，试计算750℃时的标准平 衡常数K 。 （3）为了获得更大CH 4（g ）的平衡产率，温度和压力应如何控制？ 解：（1）反应C （石墨）+2H 2（g ）=CH 4(g) ?''-''-≈--'-=''+'=g g V V g l g p p nRT V p pdV V V p W W W 2 ln )(' 《物理化学》作业习题 物理化学教研组解 2009，7 第一章 热力学第一定律与热化学 1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正？为负？或为零？ 解：0===?W Q U 2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。 证明：R T nR V V p W =?=-=)(12 3. 已知冰和水的密度分别为：0.92×103kg·m -3，现有1mol 的水发生如下变化： (1) 在100o C ，101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体； (2) 在0 o C 、101.325kPa 下变为冰。 试求上述过程体系所作的体积功。 解：(1) )(m 1096.110 92.01018363 3 --???＝＝冰V )(m 1096.110 0.110183 63 3--???＝＝水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ?=??===冰水－ (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =?-??=-=--水冰 4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。 (1) Q 、W 、Q －W 、ΔU 是否已经完全确定。 (2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？ 解：(1) Q －W 与ΔU 完全确定。 (2) Q 、W 、Q －W 及ΔU 均确定。 5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3： (1) 恒温可逆膨胀； (2) 向真空膨胀； (3) 恒外压为终态压力下膨胀； (4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。 求诸过程体系所做的体积功。 解：(1))(4299025 .01.0ln 314.81ln 12J V V nRT W =??== 华东理工大学《物理化学》（下）单元测试卷（二） 独立子系统的统计热力学 一、选择题（每小题1分，共30分） 1. 液态理想混合物属于 。 A ：独立的离域子系统； B ：离域的相倚子系统； C ：独立的定域子系统 2. 晶体中的原子、分子或离子属于 。 A ：独立的离域子系统；B ：离域的相倚子系统；C ：定域子系统 3. 以下属于独立的离域子系统是 。 A ：绝对零度的晶体；B ：理想液体混合物；C ：理想气体的混合物 4. 平动能的最低能级等于 。 A ：2t 2/33h mV ε=； B ：0； C ：2 t 2/338h mV ε= 5. 一平动子处于能量3/22 47mV h t =ε的能级上，则该能级的简并度i g t,= 。 A ：6；B ：5；C ：4 6. NO 分子在转动的第一激发态上的简并度与其基态的简并度之比= 。 A ：1； B ：2； C ：3 7. CO 分子在振动的第k 能级比k -1能级的能量高 。 A ：0.2h ν； B ：0.5h ν； C ：h ν 8. 在不同能级中，与系统体积有关的是 。 A ：振动能级； B ：转动能级； C ：平动能级 9. 在不同能级中，能级间隔相等的是 。 A ：振动能级； B ：转动能级； C ：平动能级 10. 对于常温下的氮气，以下说法正确的是 。 A ：振动能级间隔最大； B ：转动能级间隔最大； C ：平动能级间隔最大 11. 在相同体积下，子的质量越大，平动能级间隔 。 A ：不变； B ：越大； C ：越小 12. 体积越大，平动能级间隔 。 A ：不变； B ：越大； C ：越小 13. 子的转动惯量越大，转动能级间隔 。 A ：不变； B ：越大； C ：越小 14. 振动频率越大，振动能级间隔 。 A ：不变； B ：越大； C ：越小 15. 有七个独立的可区别的粒子，分布在简并度为1、3和2的ε0, ε1, ε2三个能级中，数目分 别为3个、3个和1个子，问这一分布拥有多少微观状态等于 。 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ΔU=Q+W 只适用于() 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'：（） f'=1 B C=3，f'=2 A C=3， f'=2 D C=4，f'=3 C C=4， 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 11. 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是（）。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO4水溶液 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, 其内能的变化值与过程完成的方式无关 13. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是（） (A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力 14. 实验测得浓度为0.200mol·dm-3的HAc溶液的电导率为0.07138S·m-1，该溶液的摩尔电导率Λm(HAc)为（） A. 0.3569S·m2·mol-1 B. 0.0003569S·m2·mol-1 C. 356.9S·m2·mol-1 D. 0.01428S·m2·mol-1 15. 某化学反应其反应物消耗7/8所需的时间是它消耗掉3/4所需的时间的1.5倍，则反应的级数为（） A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应 16. 关于三相点, 下面的说法中正确的是（） (A) 纯物质和多组分系统均有三相点 (B) 三相点就是三条两相平衡线的交点 (C) 三相点的温度可随压力改变 (D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点 17. 在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（） 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 18. 关于连串反应的各种说法中正确的是（） (A) 连串反应进行时, 中间产物的浓度定会出现极大值 (B) 连串反应的中间产物的净生成速率等于零 (C) 所有连串反应都可用稳态近似法处理 (D) 在不考虑可逆反应时, 达稳定态的连串反应受最慢的基元步骤控制 19. ΔG=0 的过程应满足的条件是（） (A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程 (B) 等温等压且非体积功为零的过程 (C) 等温等容且非体积功为零的过程 (D) 可逆绝热过程 20. 一定温度下，一定量的 PCl5(g)在某种条件下的解离度为?，改变下列条件，何者可使?增大？（） (A) 增加压力使体积缩小一倍 (B) 体积不变，通入 N2气使压力增大一倍 《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 质点的运动规律 1、电子受到磁力后，在半径为R 的圆形轨道上，以速率v 从O 点开始作顺时针方向的匀速 率圆周运动，当它经过R 330cos R 2OP 0===圆周时，求： （1）电子的位移； （2）电子经过的路程等于多少； （3）在这段时间内的平均速度； （4）在该点的瞬时速度。 解：（1 ）R 330cos R 2OP 0=== 方向与x 轴成60° （2） R 34R 232S π=π?= （3）v 3R 4v R 232t π= π?=? π=π= ?= ∴4v 33v 3R 4R 3t OP v 方向与x 轴成60° （4）速度v ，方向与x 轴成-30° 2、已知质点的位矢随时间的函数形式为( ) j t sin i t cos R r ω+ω=，式中R ，ω为常量求： （1）质点的轨迹； （2）速度和加速度，并证明其加速度总指向一点。 解:（1）t cos R x ω= t s i n R y ω= 运动轨迹：222R y x =+ （2）j t cos R i t sin R dt r d v ωω+ωω-== r j t s i n R i t c o s R dt v d a 22 2 ω-=ωω-ωω-== 由上式可知加速度总是指向圆心。 x 3、某质点的运动方程为j bt i bt 2r 2 += （b 为常数），求： （1）轨道方程； （2）质点的速度和加速度的矢量表示式； （3）质点的切向加速度和法向加速度的大小。 解：（1）由2 bt y bt 2x == 得轨迹方程 b 4x y 2 = （2）[] j bt 2i b 2j bt i bt 2dt d dt r d v 2 +=+== [] j b 2j bt 2i b 2dt d dt v d a =+== （3）()2 22 y 2x )bt 2(b 2v v v += += 222t t 1bt 2)bt 2()b 2(dt d a += ??????+= 2 22 2 2t 2n t 1b 2)t 1bt 2( )b 2(a a a += ++=-= 4、路灯距地面高度为 H ，行人身高为h ， 匀速度v 0背离路灯行走，多大？ 解：设人的位移为x ，人影的位移为L 由几何关系 H L h x L =-得 x h H H L -= 0v h H H dt dx h H H dt dL v -=-== ∴ 5、质点沿半径为0.1m 的圆周运动，其角位移用下式表示θ=2+4t 3 式中θ为弧度(rad), t 的单位为s, 求： （1）t=2s 时，质点所在位置的切向加速度和法向加速度的大小； （2）当θ为何值时，其加速度和半径成450 角。 解：（1）t 24dt d t 12dt d t 4223=ω =α=θ= ω+=θ 22 t 2 22n s m 4.230)t 12(R R a ==ω=∴= 物理化学习题解答(四) 习题 p266~270 1、在298K 时，有质量分数为的硫酸H 2SO 4水溶液，试分别用(1)质量摩尔浓度 m B ；(2)物质的量浓度c B 和(3)摩尔分数x B 来表示硫酸的含量。已知在该条件下，硫酸溶液的密度为×，纯水的密度为。解: m (B)= w B × = × == n B = m (B)/M B == m (A)= - m (B)= ×== n A = m (A)/M A == (1) m B =n B /m (A)= = V 溶液= /ρ=×103)=×10-3 m 3 = c B =n B /V== x B = n B / =+= 2、在298K 和大气压力下，含甲醇(B)的摩尔分数x B 为的水溶液的密度为，甲醇的偏摩尔体积V B =，试求该水溶液中水的偏摩 尔体积V A 。 解: 设n B =，则n 总=n B /x B =1/=，n A = mol m (B)=n B M B =×=，m (A)= n A M A =×= V ={m (A)+m (B)}/ρ=+/= V =n A V A +n B V B ，V A =(V -n B V B )/n A = 3、在298K 和大气压下，某酒窑中存有酒，其中含乙醇的质量分数为，今欲加水调制含乙醇的质量分数为的酒，已知该条件下，纯水的密度为 ，水和乙醇的偏摩尔体积为： w (C 2H 5OH) V (H 2O)/ V (C 2H 5OH) / 试计算： (1) 应加入水的体积； (2) 加水后，能得到含乙醇的质量分数为的酒的体积。 ∑A A m ∑A A m ∑A A m ∑A A n 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 概念及术语 BET 公式 BET formula 1938年布鲁瑙尔(Brunauer)、埃米特(Emmett)和特勒(Teller)三人在兰格缪尔单分子层吸附理论的基础上提出多分子层吸附理论。该理论与兰格缪尔理论的主要不同之处是吸附在固体表面的分子存在着范德华力仍可吸附其它分子，即形成多分子层吸附。在吸附过程中不一定待第一层吸满后再吸附第二层。第一层吸附的吸附热较大，相当于化学反应的吸附热，且不同于其它各层的吸附热；第二层以后的吸附热均相等且数值较小，仅相当于气体的冷凝热。 在此基础上，推出BET 公式如下：)} /)(1(1){/1()/()(***---=p p c p p p p c V V 单；其中Ｖ为被吸附物质的总体积，Ｖ(单)为单层饱和吸附时所需吸附质的体积，c 是与吸附热有关的常数，p*为指定温度下液态吸附质的饱和蒸气压。BET 公式适用于相对压力p/p*＝0.05~0.15的范围，超出此范围就会产生较大的偏差。 DLVO 理论 DLVO theory 1941年由德查金(Darjaguin)和朗道(Landau)以及1948年由维韦(Verwey)和奥弗比克(Overbeek)分别提出的带电胶体粒子的稳定理论。胶体粒子稳定的三个主要原因是，分散相粒子的带电、溶剂化作用以及布朗运动。 HLB 法 hydrophile-lipophile balance method 一种表面活性剂的选用方法，是格里芬(Griffin)1945年提出来的。HLB 代表亲水亲油平衡。HLB 值越大表示该表面活性剂的亲水性越强。例如，HLB 值在2～6的表面活性剂可作油包水型的乳化剂；而HLB 值在12～18的表面活性剂可作水包油型的乳化剂等。 pVT 性质 pVT property 指气体的压力、体积和温度三种宏观性质。不涉及到相变化及化学反应。 ζ电势 zeta potential 见电动电势。 阿伏加德罗常数 Avogadro ’number 1摩尔的任何物质所含的粒子效，称为阿伏伽德罗常数，其值为6.022045×1023”，通常以符号N A 或L 表示。这个数值可由实验测定。 阿伏加德罗定律 Avogadro law 意大利化学家阿伏伽德罗(Amedeo Avogadro ，1776—1856)于1811年提出“在相同的温度与压力下。相同体积的各种气体均含有相等数目的分子数(或其他基本单元数)。”这一定律对实际气体只是近似地正确，是实际气体压力趋向于零时的极限性质。温度与压力恒定时，V/n=常数，称为阿伏加德罗定律。 阿累尼乌斯电离理论 Arrhenius ionization theory 1887阿累尼乌斯(1859—1927，瑞典人)提出电解质的部分电离学说，他认为电解质在溶液中解离为两种离子，一种带正电荷、一种带负电荷两者所带电荷总数相等，故溶液整体呈电中性。在直流电场作用下，正、负离子各向一极移动。在通常的情况下，电解质只是部分解离，另一部分仍是分子，离子与末电离的分子呈平衡，这一理念在电化学发展过程中起物理化学习题与答案
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