物理化学核心教程（第二版）参考答案 第一章气体 一、思考题 1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状采用了什么原理 答：将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。 2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等 答：不一定相等。根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相等。 3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气，两球中间用一玻管相通，管中间有一汞滴将两边的气体分开。当左球的温度为273 K，右球的温度为293 K时，汞滴处在中间达成平衡。试问： （1）若将左球温度升高10 K，中间汞滴向哪边移动 （2）若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动 答：（1）左球温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。 （2）两球温度同时都升高10 K，汞滴仍向右边移动。因为左边起始温度低，升高10 K所占比例比右边大，283/273大于303/293，所以膨胀的体积（或保持体积不变时增加的压力）左边比右边大。 4. 在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。请估计会发生什么现象 答：软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是灌开水时不要太快，且要将保温瓶灌满。 5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时，不断升高平衡温度，这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化 答：升高平衡温度，纯物的饱和蒸汽压也升高。但由于液体的可压缩性较小，热膨胀仍占主要地位，所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。而蒸汽易被压缩，当饱和蒸汽压变大时，气体的摩尔体积会变小。随着平衡温度的不断升高，气体与液体的摩尔体积逐渐接近。当气体的摩尔体积与液体的摩尔体积相等时，这时的温度就是临界温度。 6. Dalton分压定律的适用条件是什么Amagat分体积定律的使用前提是什么 答：实际气体混合物（压力不太高）和理想气体混合物。与混合气体有相同温度和相同压力下才能使用，原则是适用理想气体混合物。
第一章 理想气体 1、理想气体：在任何温度、压力下都遵循PV=nRT 状态方程的气体。 2、分压力：混合气体中某一组分的压力。在混合气体中，各种组分的气体分子 分别占有相同的体积(即容器的总空间)和具有相同的温度。混合气体的总压力是 各种分子对器壁产生撞击的共同作用的结果。每一种组分所产生的压力叫分压 力，它可看作在该温度下各组分分子单独存在于容器中时所产生的压力B P 。 P y P B B =，其中∑=B B B B n n y 。 分压定律：∑=B B P P 道尔顿定律：混合气体的总压力等于与混合气体温度、体积相同条件下各组 分单独存在时所产生的压力的总和。 ∑=B B V RT n P ) /( 3、压缩因子Z Z=)(/)(理实m m V V 4、德华状态方程 RT b V V a p m m =-+))((2 nRT nb V V an p =-+))((22 5、临界状态(临界状态任何物质的表面力都等于0) 临界点C ——蒸气与液体两者合二为一，不可区分，气液界面消失； 临界参数： (1)临界温度c T ——气体能够液化的最高温度。高于这个温度，无论如何 加压 气体都不可能液化；
(2)临界压力c p ——气体在临界温度下液化的最低压力； (3)临界体积c V ——临界温度和临界压力下的摩尔体积。 6、饱和蒸气压：一定条件下，能与液体平衡共存的它的蒸气的压力。取决于状 态，主要取决于温度，温度越高，饱和蒸气压越高。 7、沸点：蒸气压等于外压时的温度。 8、对应状态原理——处在相同对比状态的气体具有相似的物理性质。 对比参数：表示不同气体离开各自临界状态的倍数 (1)对比温度c r T T T /= (2)对比摩尔体积c r V V V /= (3)对比压力c r p p p /= 9、r r r c r r r c c c T V p Z T V p RT V p Z =?= 10、压缩因子图：先查出临界参数，再求出对比参数r T 和r p ，从图中找出对应 的Z 。 11、阿玛格定律：B B Vy V = p RT n V B B /= 12、单原子理想气体 R C m p 25,=,双原子理想气体R C m p 27,= 第二章 热力学第一定律 1、热力学第一定律：自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能 从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过 程中能量的总和不变，△U=Q+W （适用于非开放系统）。 2、
第五章 化学平衡 5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g ) B (g ) 若0B μ﹦0 A μ，试证明，当反应进度ξ﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。 解： 设反应进度ξ为变量 A (g ) B (g ) t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 ξ0﹦0 t ﹦t 平 n A n B ξ ξ﹦ B B n ν n B ﹦νB ξ，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－νB ξ，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0 气体的组成为：y A ﹦ A n n ﹦00 B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B n n ﹦0 n ξ 各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0 (1)p n ξ - ，p B ﹦py B ﹦ p n ξ 各气体的化学势与ξ的关系为：0 000ln ln (1)A A A A p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0 000ln ln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+? 由 G ＝n A μA ＋n B μB ＝(n A 0A μ＋n B 0 B μ)＋00ln (1)A p n RT p n ξ-＋0 ln B p n RT p n ξ ? ＝[n 0－ξ0A μ＋ξ0 B μ]＋n 00ln p RT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0 A μ＋0ln p RT p )＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ ,0()ln T p G RT n ξξξ?=?- 20,20()()T p n RT G n ξξξ?=-?-＜0 令 ,( )0T p G ξ?=? 011n ξξξξ ==-- ξ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
化学知识点的归纳总结。 一、初中化学常见物质的颜色 （一）、固体的颜色 1、红色固体：铜，氧化铁 2、绿色固体：碱式碳酸铜 3、蓝色固体：氢氧化铜，硫酸铜晶体 4、紫黑色固体：高锰酸钾 5、淡黄色固体：硫磺 6、无色固体：冰，干冰，金刚石 7、银白色固体：银，铁，镁，铝，汞等金属 8、黑色固体：铁粉，木炭，氧化铜，二氧化锰，四氧化三铁，（碳黑，活性炭） 9、红褐色固体：氢氧化铁 10、白色固体：氯化钠，碳酸钠，氢氧化钠，氢氧化钙，碳酸钙，氧化钙，硫酸铜，五氧化二磷，氧化镁 （二）、液体的颜色 11、无色液体：水，双氧水 12、蓝色溶液：硫酸铜溶液，氯化铜溶液，硝酸铜溶液 13、浅绿色溶液：硫酸亚铁溶液，氯化亚铁溶液，硝酸亚铁溶液 14、黄色溶液：硫酸铁溶液，氯化铁溶液，硝酸铁溶液 15、紫红色溶液：高锰酸钾溶液 16、紫色溶液：石蕊溶液 （三）、气体的颜色 17、红棕色气体：二氧化氮 18、黄绿色气体：氯气 19、无色气体：氧气，氮气，氢气，二氧化碳，一氧化碳，二氧化硫，氯化氢气体等大多数气体。 二、初中化学之三 1、我国古代三大化学工艺：造纸，制火药，烧瓷器。 2、氧化反应的三种类型：爆炸，燃烧，缓慢氧化。 3、构成物质的三种微粒：分子，原子，离子。 4、不带电的三种微粒：分子，原子，中子。 5、物质组成与构成的三种说法： （1）、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的； （2）、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的； （3）、一个二氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成的。 6、构成原子的三种微粒：质子，中子，电子。 7、造成水污染的三种原因： （1）工业“三废”任意排放， （2）生活污水任意排放 （3）农药化肥任意施放 8、收集方法的三种方法：排水法（不容于水的气体），向上排空气法（密度比空气大的气体），向下排空气法（密度比空气小的气体）。
物理化学练习题－－胶体化学（胶体分散系统及其基本性质、憎液溶胶的稳定与聚沉乳状液泡沫悬浮液和气溶胶高分子化合物溶液） 10-138 当入射光的波长（）胶体粒子的线度时，则可出现丁达尔效应。A．大于 B．等于 C．小于 D．无关于 10-139 胶体系统的电泳现象表明（）。 A．分散介质是带电的 B．胶体粒子带有大量的电荷 C．胶团是带电的 D．胶体粒子处等电状态。 10-140 电渗现象表明（）。 A．胶体粒子是电中性的 B．分散介质是电中性的 C．分散介质是带电的 D．胶体系统处于等电状态 10-141 在胶体系统中，ξ电势（）的状态，则称为等电状态。 A．大于零 B．等于零 C．小于零 D．等于热力学电势 10-142 若分散相微小粒子的表面上选择性地吸附了大量相同元素的负离子，则该溶胶的ξ电势必然是（）。 A．大于零 B．小于零 C．等于零 D．无法确定 10-143 在过量的AgNO 3 水溶液中，AgI溶胶的胶体粒子则为（）。 A．[AgI(s) m ]·nAg＋ B．{[AgI(s)] m ·nAg+·(n-x)NO- 3 }x+ C．{[AgI(s)] m ·nAg+·(n-x)NO- 3 }x+·xNO- 3 D．[AgI(s)] m 10-144 天然的或人工合成的高分子化合物溶液与憎水溶胶在性质上最根本的区别是（）。 A．前者是均相系统，后者为多相系统 B．前者是热力学稳定系统，后者为热力学不稳定系统 C．前者黏度大，后者黏度小 D．前者对电解质的稳定性较大，而后者加入少量的电解质就能引起聚沉
10-145 在20ml、浓度为0.005mol·dm-3的AgNO 3 溶液中，滴入20 mL浓度为0.01mol·dm-3的KBr溶液，可制备AgBr溶胶，则该溶胶的ξ电势（）。A．大于零 B．等于零 C．小于零 D．无法确定 10-146 为使以KI为稳定剂的AgI溶胶发生聚沉，下列电解质溶液中聚沉能力最强者为（）。 A．KNO 3 B．Ba(NO 3) 2 C．Cu(NO 3) 2 D．La(NO 3) 3 10-147 在一定温度下，在四个装有相同体积的As 2S 3 溶胶的试管中，分别加入体 积V和浓度c皆相等的下列电解质溶液，能使As 2S 3 溶胶最快发生聚沉的是（）。 A．KCl B．NH 4 Cl C．ZnCl 2 D．AlCl 3 10-148 在油-水混合物中，加入的乳化剂分子亲水一端的横向大于亲油一端的横截面，则形成（）型乳状液。 A．W/O B．O/W C．无法确定 D．无特定类
《物理化学》复习资料 1、已知一定量的理想气体初态为298.15K，10.0dm3，终态温度298.15K，体积20.0dm3, 压力Pθ。计算沿下面三条不同的等温途径时系统所作的体积功。 ①系统向真空膨胀至终态； ②系统反抗恒外压Pθ，一步膨胀变化到终态； ③系统先反抗恒外压1.5 Pθ，后又反抗恒外压Pθ两步变化到终态。 解：①向真空膨胀因未反抗外压p e=0 ，故W = 0。 ②恒外压膨胀P e = pθ , 故W = －p eΔV = －100 .0 (20.0-10.0) = －1000.0 J ③系统先反抗恒外压膨胀到p =1.5 Pθ时，其体积由理想气体状态方程求出为 （20.0×Pθ）/1.5 Pθ =13.3 dm3 ， 分别计算两步恒外压膨胀过程的体积功： W = W1 + W2 = -1.5×100.0(13.3-10.0)+[-100.0(20.0-13.3)]= -1.165 kJ。 2、图中有电池、电阻丝和水。电池供电，水不断流动，维持电阻丝状态不变。忽略导线电阻和电池内阻，根据预先指定的体系，讨论四个问题： (1)该体系属于何种体系? (2)体系与环境间有无能量交换? (3)热力学第一定律对此是否适用? (4)热、功和热力学能的变化如何? 指定一下六个体系： 1．定电阻丝为体系。2．指定电池为体系。 3．指定电阻丝和水为体系。4．指定电阻丝和电池为体系。 5．指定水为体系。6．指定水、电阻丝和电池为体系。 答：1、(1)电阻丝为敞开体系，因为电阻丝中有电子流过。 (2)体系与环境间有能量交换，电池对体系作电功，体系把功变成热又传给环境水，保持体系温度不变。 (3)因为该体系属于敞开体系，所以第一定律不适用。若保持电子流恒定，第一定律的数学式仍可应用。 (4)体系的热力学能保持不变，体系得到了电功而放出了热。 2、答：(1)电池是敞开体系，因为电池不断输出电子流。 (2)体系与环境间有能量交换，体系对环境输出电功。 (3)第一定律不适用于敞开体系。 (4)体系热力学能下降，体系对环境作电功，但没有热量交换。 3、答：(1)电阻丝和水是敞开体系，因为电阻丝中有电子流过。 (2)体系与环境间有能量交换，体系得到了电功。 (3)热力学第一定律不适用。 (4)体系得到了电功，热力学能增加，但无热量交换 4、答：(1)电阻丝和电池是封闭体系，体系与环境间无物质交换。 (2)体系与环境间有能量交换，体系向作为环境的水放出热量。 (3)第一定律适用于该体系。 (4)体系向环境放热，热力学能下降，但无功的交换。 5、答：(1)水是封闭体系，与环境无物质交换。 (2)体系与环境有能量交换，体系从环境得到了热。 (3)第一定律适用。 (4)体系从环境得到热，热力学能增加，但无功的交换。 6、答：(1)是隔离体系。(2)体系与环境间无能量交换。 (3)热力学第一定律适用(4) ?U=0 Q=0 W=0
气体pVT 性质 1. 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？ 解：对于理想气体，pV=nRT 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每 小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33714.015 .273314.81016101325444--?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33)(0000.1001 0000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρ n=m/M=pV/RT 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。
解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+=+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 1-6 0℃时氯甲烷（CH 3Cl ）气体的密度ρ随压力的变化如下。试作ρ/p —p 图，用外推法求氯甲烷的相对分子质量。 解：将数据处理如下： P/kPa 101.325 67.550 50.663 33.775 25.331 (ρ/p)/ （g ·dm -3·kPa ） 0.02277 0.02260 0.02250 0.02242 0.02237 作(ρ/p)对p 图 当p →0时，(ρ/p)=0.02225，则氯甲烷的相对分子质量为 1-7 今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽真空的200 cm 3容器中，直至压力达101.325kPa ，测得容器中混合气体的质量为0.3879g 。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解：设A 为乙烷，B 为丁烷。 B A B B A A y y mol g M y M y n m M 123.580694.30 867.46008315 .03897.01+=?==+==- （1） 1=+B A y y （2） 联立方程（1）与（2）求解得401.0,599.0==B B y y
物质转化与材料利用 1． 分类方法 分类法就是根据事物的特点把事物分别归类。分类时需要依据一定的标准，根据不同的标准可以把事物分为不同的类别。如： 以对氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾进行分类为例： （1） 按颜色分类： ??? ????紫红色：高锰酸钾黄绿色：氯气白色：氧化镁氧气、醋酸无色：氯化钠、硫酸、 （2） 按状态分类： ?????、高锰酸钾固态：氯化钠、氧化镁液态：硫酸、醋酸气态：氧气、氯气 此外对物质还可按照溶解性、导电性等不同的标准进行分类。 2． 物质按组成的分类 （1） 氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，成为氧化物。氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物。 （2） 无机化合物：由除碳外的其他元素组成的化合物。CO 、CO 2、碳酸、碳酸盐的结构和性质跟无机化合物相似，也被列 为无机化合物。 （3） 有机化合物：指含碳的化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐除外）。 （4） 物质分类图 ????????????????????????????????????????????????????????????混合物 盐碱酸非金属氧化物金属氧化物氧化物无机化合物有机化合物化合物稀有气体非金属金属单质纯净物物质 3 定等特点，可做金饰品；铜的导电性好，可用做导线。 4． 分类的主要原则 （1） 每一次分类必须按同一个标准进行，如果分类不依据统一的标准，容易犯分类重叠或分类过宽的错误，尤其是在连续 分类的过程中，如果不遵守这一规则，将会使分类陷入混乱之中。 （2） 分类的子项应当互不相容，把母项分为若干个子项，各子项必须有全异关系，不允许出现交叉或从属关系。 （3） 各子项之和必须等于母项。如将单质划分为金属单质和非金属单质两类就错了，因为单质还有稀有气体单质。 5． 物质的鉴别（Ⅰ） 物质的鉴别是根据几种物质的不同特性，区别它们各是什么物质。物质鉴别的方法有物理方法和化学方法。 （1） 物理方法：物质的颜色、状态、气味、（厨房用品）味道、溶解性等均可作为物质的鉴别依据。 （2） 化学方法：根据物质的特征、化学性质对物质进行鉴别的方法。如氧气能使带火星的木条复燃，碳酸盐与盐酸反应产 生能使澄清石灰水变浑浊的气体，Cl -与AgNO 3反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀等。 （3） 蔗糖、实验、冰醋酸、无水硫酸铜粉末、色拉油、高锰酸钾、碳酸钠溶液的鉴别步骤示例： ① 首先观察物质的颜色，紫红色的固体是高锰酸钾，亮黄色的液体是色拉油。另外有三种固体和两种无色液体。 ② 取三种固体各一匙，分别倒入烧杯中，每只烧杯里倒入20ml 水，搅拌，出现蓝色溶液的，原固体是无水硫酸铜。 ③ 分别取另两种固体于蒸发皿中加热，易熔化的是蔗糖，不易熔化的是食盐（可用化学方法鉴别蔗糖溶液和NaCl 溶液）。 ④ 取两种无色液体1mL-2mL 于试管中，加入少量稀盐酸，有气泡产生的是碳酸钠溶液，无明显现象的是冰醋酸。
第十章界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答：(1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”，根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG＜0，而ΔS＜0，由ΔG=ΔH－TΔS，得 ΔH＜0，即反应为放热反应。
10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面张力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N×3243r π N ＝3 132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ?＝ (A 2－A 1)＝4·( N 2 2 r －21 r )＝4 ·(3 12 r r －21r ) ＝4× ×(339 (110)110 --??－10－6) ＝5.9062 J 10－3 计算时373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张力为58.91×10－3 N ·m －1 (1) 水中存在的半径为0.1μm 的小气泡；kPa (2) 空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴； (3) 空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡； 解：(1) Δp ＝2r γ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (2) Δp ＝2r γ ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (3) Δp ＝4r γ＝36 458.91100.110--???＝2.356×103 kPa 10－4 在293.15K 时，将直径为0.1nm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升？若不加压力，平衡后毛细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10－3 N ·m －1，密度为789.4 kg ·m －3，重力加速度为9.8 m ·s －2。设乙醇能很好地润湿玻璃。
复习资料 一、选择题 1. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经 (1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H 1，H 2分别表示两个终态的焓值，则有 ( C ) A.H 1> H 2 B.H 1= H 2C. H 1< H 2D.不一定 2.下列的过程可应用公式ΔH =Q 进行计算的是( C ) A.不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程 B.不做非体积功，一直保持体积不变的过程 C. 273.15 K ，p θ下液态水结成冰的过程D. 恒容下加热实际气体 3.下述说法中,哪一个错误 ( B ) A. 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量B. 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 C. 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等 D.若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同 4.体系的状态改变了,其内能值(C ) A.必定改变B.必定不变C.不一定改变 D.状态与内能无关 5.石墨的燃烧热 ( B ) A.等于CO 生成热 B.等于CO 2生成热 C.等于金刚石燃烧热 D.等于零 6.ΔH =Q p ,此式适用于下列那个过程( B) A.理想气体从1 013 250 Pa 反抗恒定的外压101 325 Pa 膨胀到101 325 Pa B.0℃ ,101 325 Pa 下冰融化成水C.电解 CuSO 4水溶液 D.气体从 (298 K,101 325 Pa) 可逆变化到 (373 K,10 132.5 Pa) 7. 下述说法,何者正确( C ) A.水的生成热即是氧气的燃烧热 B.水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热 C.水的生成热即是氢气的燃烧热D.水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热 8.正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的Δvap G $值应如何变化( C ) A.Δvap G θ＝ 0B.Δvap G θ≥0 C.Δvap G θ＜ 0 D.Δvap G θ＞ 0 9.下列关于吉布斯自由能（G ）的描述中，不正确的是（ C ） A.G 是体系的状态函数; B.G 的绝对值不能确定;C.G 具有明确的物理意义; D.G 是具有能量的量纲 10.一封闭体系从始点出发，经过循环过程后回到始点，则下列（ D ）的值为零。 (A) Q (B) W (C) Q-W (D) Q+W 11. 理想气体绝热向真空膨胀，则（B ） A.ΔS = 0，W = 0 B.ΔH = 0，ΔU = 0 C.ΔG = 0，ΔH = 0 D.ΔU =0，ΔG =0 12理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是 ( D ) A.ΔS =nRT ln(p 1/p 2) B.ΔS =nRT ln(V 2/V 1)C.ΔS =nR ln(p 2/p 1)D.ΔS
学习资料 仅供学习与参考 2011-2012年度物理化学与胶体化学试题(B) 一判断题(每小题1分, 共10分) 1. 1mol,373K,101325Pa 下的水变成同温同压下的水蒸气，该过程ΔU=0 ( ) 2. 体系经过一个可逆循环过程，其熵变大于零 （ ） 3. 克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡 ( ) 4.孤立体系发生的任意过程总是向着熵增加的方向进行 （ ） 5.质量作用定律适用于基元反应 （ ） 6.催化剂的组成和数量确定后，催化剂表面积越大，其活性越高 （ ） 7.第一类导体是依靠电子的定向移动而导电的 ( ) 8.能够使某解质溶液持续不断地发生电解时所要的最小外加电压称为分解电压 ( ) 9.物理吸附是多分子层吸附 ( ) 10.反应分子数只能是正整数 ( ) 二选择题（每题2分，共20分） 1.一个封闭体系经(I)和(II)两条不同途径从始态A 变化到终态B, 下列式子中可成立是( ) A. II I U U ?=? B. II I W W = C. II I Q Q = D. I I H Q ?= 2. 下列关于过程方向性的说法中，错误的是（ ） A.非自发过程可以发生。 B.过程向总熵（体系和环境得熵变的总和）增加的方向进行。 C.过程不一定朝体系吉布斯自由能降低的方向进行。 D.自发过程中体系的吉布斯自由能一定降低。 3. 若在水中溶解KNO 3和Na 2SO 4两种盐，形成不饱和溶液，则该体系的组分数为（ ） A.3 B.4 C.5 D.6 4. 下列因素中，化学反应的平衡状态随之改变的是（ ） A.体系组成 B.标准态 C.浓度标准 D.化学计量系数 5. 在基元反应中，正确的是（ ） A.反应基数与反应分子数总是一致； B.反应基数总是大于反应分子数； C.反应基数总是小于反应分子数； D.反应基数不一定与反应分子数总是一致。 6. 若向摩尔电导率为1.4×10-2 S ×m 2×mol -1的CuSO 4溶液中,加入1m 3的纯水,这时CuSO 4 摩尔电导率( ) A. 降低； B. 增高； C. 不变； D. 不能确定 7.某一电池反应，若算得其电池电动势为负值时，表示此电池反应是:( ) A. 正向进行； B. 逆向进行； C. 不可能进行； D. 反应方向不确定 8. 在用最大气泡法测定液体表面张力的实验中，下述操作规定错误的是（ ） A.毛细管壁必须清洗干净 B.毛细管口必须平整 C.毛细管必须垂直放置 D.毛细管插入液体内部一定深度 9.对于混合等体积的0.081-?L mol KI 和0.11-?L mol AgNO 3溶液所得溶胶, 下列电解质中何 者的聚沉能力最强( ) A. Na 2SO 4 B. MgSO 4 C. CaCl D. NaCN
复习资料 一、选择题 1. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经(1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有( C ) A. H1> H2 B. H1= H2 C. H1< H2 D. 不一定 2.下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是( C ) A. 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程 B. 不做非体积功，一直保持体积不变的过程 C. 273.15 K，pθ下液态水结成冰的过程 D. 恒容下加热实际气体 3.下述说法中,哪一个错误( B ) A. 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 B. 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 C. 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等 D. 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同 4.体系的状态改变了,其内能值(C ) A.必定改变 B. 必定不变 C. 不一定改变 D.状态与内能无关 5.石墨的燃烧热( B ) A.等于CO生成热 B.等于CO2生成热 C. 等于金刚石燃烧热 D.等于零 6.ΔH=Q p ,此式适用于下列那个过程( B ) A. 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 Pa B. 0℃,101 325 Pa 下冰融化成水 C. 电解CuSO4水溶液 D. 气体从(298 K,101 325 Pa) 可逆变化到(373 K,10 132.5 Pa) 7. 下述说法,何者正确( C ) A. 水的生成热即是氧气的燃烧热 B. 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热 C. 水的生成热即是氢气的燃烧热 D. 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热 8. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的Δvap G 值应如何变化( C ) A.Δvap Gθ＝0 B. Δvap Gθ≥0 C.Δvap Gθ＜0 D. Δvap Gθ＞0 9.下列关于吉布斯自由能（G）的描述中，不正确的是（C ） A.G是体系的状态函数; B.G的绝对值不能确定; C.G具有明确的物理意义; D.G是具有能量的量纲 10.一封闭体系从始点出发，经过循环过程后回到始点，则下列（D ）的值为零。 (A) Q (B) W (C) Q-W (D) Q+W 11. 理想气体绝热向真空膨胀，则（B ） A.ΔS = 0，W = 0 B.ΔH = 0，ΔU = 0 C.ΔG = 0，ΔH = 0 D.ΔU =0，ΔG =0 12理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是( D ) ΔS =nRT ln(p1/p2) B.ΔS =nRT ln(V2/V1)ΔS =nR ln(p2/p1) ΔS =nR ln(V2/V1) 13.热力学第三定律可以表示为( D) A.在0K时，任何晶体的熵等于零 B.在0K时，任何完整晶体的熵等于零 C.在0℃时，任何晶体的熵等于零 D.在0℃时，任何完整晶体的熵等于零 14.在298 K无限稀释的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是（ D ） A. La3+ B.Mg2+ C.NH4+ D. H+ 15.电解熔融NaCl时，用10 A的电流通电5 min，能产生多少金属钠（ A ） A. 0.715 g B. 2.545 g C.23 g D 2.08 g 16.电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的（ C ） A.求难溶盐的溶解度 B.求弱电解质的解离度 C.求平均活度系数 D.电导滴定
第七章 电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+ )＝4 4 36823107685310..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前 ＝1151 3312098 ..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4
气体的pVT关系 一、理想气体状态方程 pV=nRT (R=8.314472Pa·m3·mol·K-1) 根据V m=V/n,n=n/M可得 pV m=RT pV m=(m/M)RT 根据ρ=m/V和理想气态方程可以求出气体的ρ、V、T、n、M、ρ各种性质。 ρ=pM/RT、M=ρRT/p=RTM/Pv、m=Pvm/RT、n=Pv/RT 二、理想气体模型 (一)、分子间作用力：两个分子间的相互吸引势能与距离r的6次方成反比，相互排 除势能与距离r的12次方成反比。 (二)、理想气体的微观上的两个特征 1、分子间无相互作用力。 2、分子本身不占体积。 (三)、在任何温度和压力下均符合理想气体模型或服从 理想气体状态方程的气体称为理想气体 图一：兰纳德-琼斯势能曲线示意图 (四)、摩尔气体常数 当压力趋于零的极限条件下，各种气体pVT均服从pV m=RT的定量关系，R是一个对 各种气体都适用的常数。R=8.314472Pa·m3·mol·K-1 三、真实气体状态方程 (一)、范德华方程 (p+a/V2m)(V m-b)=RT 将V m=V/n带入可得(p+n2a/V2)(V-nb)=nRT a只与气体的种类有关，与温度条件无关。（a/V m2）又称为内压力说明了分子间相 互吸引力对压力的影响反比于分子间距离r的6次方。一般分子间作用力越大，a越大。 a的单位是Pa·m6·mol-2 b应该与气体的温度有关。b是体积修正项，表示每摩尔真实气体分子本身占有体 积儿时分子自由活动空间减少的数值。b的单位是m3·mol-1。 范德华认为真实气体由于分子间的相互作用力会导致气体的压强比理想气体小即 p=(p理+a/V2m),体积在考虑了分子本身占有的体积b之后自由活动空间应该是(V m-b)。 范德华方程是一种被简化了的真实气体的数学模型，在任何温度、压力条件下均符 合范德华方程的气体叫范德华气体 (二)、维里方程 pV m=RT(1+Bp2+Cp3+Dp4+……) 维里方程是纯经验方程，当压力p→0，摩尔体积V m→0时，维里方程还原为理想气 态方程。在计算精度不高时，只用到维里方程的第二项。 四、临界参数 每种液体都存在一个特殊的温度，在该温度以上，无论加多大压力，都不能使气 体液化。这个温度称为临界温度。临界温度T c时的饱和蒸汽压称为临界压力，用p c表 示。临界压力是临界温度下使气体液化所需要的最低压力。在临界温度和临界压力下， 物质的摩尔体积称为临界摩尔体积，用V m,c表示。物质处于临界温度、临界压力下的状 态称为临界状态。此时气、液两相的摩尔体积及其他性质完全相同，相界面消失。
物理化学胶体化学试卷1 班级姓名分数 一、选择题( 共21题40分) 1. 2 分(7552) 7552 以下诸因素中, 哪一个不是乳状液呈油/水型或水/油型的主要因素? ( ) (A) 乳化剂的性质(B) 两种液体的互溶程度 (C) 两种液体的相对体积(D) 温度 2. 2 分(7255) 7255 对于大小相同的胶粒，带电时与不带时相比，其扩散速度：( ) (A) 前者较慢 (B) 前者较快 (C) 两者相同 (D) 不确定 3. 2 分(7360) 7360 胶体粒子的Zeta 电势是指：( ) (A) 固体表面处与本体溶液之间的电位降 (B) 紧密层、扩散层分界处与本体溶液之间的电位降 (C) 扩散层处与本体溶液之间的电位降 (D) 固液之间可以相对移动处与本体溶液之间的电位降 4. 2 分(7364) 7364 关于电动电位描述正确的是：( ) (A) 电动电位是恒定不变的 (B) 电动电位是胶核与介质间的电位差 (C) 电动电位是可以粗略地看成吸附层与扩散层间的电位差 (D) 电动电位仅与吸附的离子浓度有关 5. 2 分(7457) 7457 在pH ＜7 的Al(OH)3溶胶中，使用下列电解质使其聚沉： (1)KNO3(2) NaCl (3) Na2SO4(4) K3Fe(CN)6 在相同温度、相同时间内，聚沉能力大小为：（） (A) (1) ＞(4) ＞(2) ＞(3) (B) (1) ＜(4) ＜(2) ＜(3) 1
(C) (4) ＞(3) ＞(2) ＞(1) (D) (4) ＜(3) ＜(2) ＜(1) 6. 2 分(7304) 7304 在分析化学上，有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器，一是比色计，另一 个是比浊计，分别观察的是胶体溶液的：( ) (A) 透射光；折射光 (B) 散射光；透射光 (C) 透射光；反射光 (D) 透射光；散射光 7. 2 分(7251) 7251 某多分散体系，测得渗透压为∏, 其任意组分的渗透压为∏i , ∏ 与∏i之间关系为： ( ) ∑∏i (A) ∏＝ i ∑i (B) ∏i＝∏ i / i (C) ∏＝∏i (D) ∏＝∏1·∏2…∏i 8. 2 分(7481) 7481 对亚铁氰化铜负溶胶而言, 电解质KCl, CaCl2, K2SO4, CaSO4的聚沉能力 顺序为：( ) (A) KCl > CaCl2 > K2SO4 > CaSO4 (B) CaSO4 > CaCl2 > K2SO4 > KCl (C) CaCl2 > CaSO4 > KCl > K2SO4 (D) K2SO4 > CaSO4 > CaCl2 > KCl 9. 2 分(7482) 7482 对于带正电的Fe(OH)3和带负电的Sb2S3溶胶体系的相互作用, 下列说法正确的 是：( ) (A) 混合后一定发生聚沉 (B) 混合后不可能聚沉 (C) 聚沉与否取决于Fe和Sb结构是否相似 (D) 聚沉与否取决于正、负电量是否接近或相等 10. 2 分(7701) 7701 起始浓度分别为c1和c2的大分子电解质刚果红Na R与KCl 溶液分布在半透 2
物理化学试卷 班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共 9题 15分 ) 1. 2 分 (0278) 0278 理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p 1,V 1,T 1)变化到状态 2 (p 2,V 2,T 2)，所做的功为： ( ) (A) p 2V 2-p 1V 1 (B) p 2(V 2-V 1) (C) [p 2V γ 2/(1-γ)](1/V 2γ-1-1/V 1γ-1) (D) (p 2V 2-p 1V 1)/(1-γ) 2. 2 分 (5291) 5291 某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物初始 浓度： ( ) (A) 成正比 (B) 成反比 (C) 平方成反比 (D) 无关 3. 2 分 (3136) 3136 标准态的选择对下列物理量有影响的是： ( ) (A) f ，μ，Δr G m $ (B) m ，μ?，ΔF (C) a ，μ?，Δr G m $ (D) a ，μ，(?G /?ξ)0,,=f w p T 4. 2 分 (2058) 2058 已知H 2O(l)在正常沸点时的气化热为40.67 kJ ?mol -1,某非挥发性物质B 溶于H 2O(l)后,其沸点升高10 K,则该物质B 在溶液中的摩尔分数为 ( ) (A) 0.290 (B) 0.710 (C) 0.530 (D) 0.467
5. 2 分 (0117) 0117 压力为106 Pa 的2 m 3范德华气体进行绝热自由膨胀,直至体系压力达到5×105 Pa 时为 止。此变化中,该气体做功为多少? ( ) (A) 2×106 J (B) 106 J (C) 105 J (D) 0 J 6. 2 分 (0353) 0353 下述说法哪一种不正确? ( ) (A) 理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化为零 (B) 非理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化不一定为零 (C) 非理想气体经绝热膨胀后,其温度一定降低 (D) 非理想气体经一不可逆循环,其内能变化为零 7. 1 分 (5833) 5833 氢和氧的反应发展为爆炸是因为： ( ) (A) 大量的引发剂的引发 (B) 直链传递的速度增加 (C) 自由基被消除 (D) 生成双自由基形成支链 8. 1 分 (2841) 2841 化学反应等温式 Δr G m =Δr G m $ + RT ln Q a ，当选取不同标准态时，反应的Δr G m $ 将改变，该反应的 Δr G m 和 Q a 将： ( ) (A) 都随之改变 (B) 都不改变 (C) Q a 变，Δr G m 不变 (D) Q a 不变，Δr G m 改变 9. 1 分 (1783) 1783 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干时间后，两杯液面的高度将是： ( ) (A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定 二、填空题 ( 共 5题 10分 ) *. 2 分 (0388)