华东理工物化试题总结
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物理化学( 本)科阶段练习一.概念题1.理想气体的总压等于其各组分的分压之和。
对2.理想气体简化的微观模型是:(1) 分子没有体积 ;(2)分子间没有相互作用 。
3.实际气体的压缩因子Z 可以等于1。
对4.由水的相图可以看出,在101325 Pa 的压力下,–5℃的冰可以与–5℃的水平衡共存。
对 5.在热力学中,功分为体积功和非体积功。
试写出体积功的定义式 V p V V ⎰-21d 外。
6.热力学第一定律W Q U +=∆的适用条件是 封闭系统 。
式V Q U =∆的适用条件是 封闭系统、恒容和只做体积功 。
式p Q H =∆的适用条件是 封闭系统、恒压和只做体积功 。
7.一化学反应在恒容绝热的条件下进行,反应后系统的温度和压力均高于反应前的,则系统的U ∆ = 0。
8.气体的热力学标准状态为:压力为0.1MPa 下处于理想气体状态的气态纯物质。
对 9.在25℃时,下列关系式正确的是 (3) 。
()1 g)O,H (g ,(H 2o m f 2o m cH H ∆=∆) ()2 g),CO (C (2o m f o m c H H ∆=∆,金刚石)()3 g)(CO,g)(CO,g),(CO o m c o m f 2o m fH H H ∆+∆=∆10.在Pa 101325和100℃下,液态水变为水蒸气的过程 是 可逆过程。
11.p Q 与V Q 之间的换算关系为RT n Q Q p V )(∆-=。
12.卡诺热机的工作效率与它使用的工作介质种类 无关 。
13.试写出克劳修斯不等式⎰≥-∆-BAT QS0d 环。
14.绝热可逆膨胀过程的m S ∆必定为零。
对15.理想气体的热力学能U 和焓H 仅是温度的函数。
对16.一物质的热力学能为U 、焓为H ,则H > U 。
17.焦耳-汤姆逊效应的热力学特征是: 0=∆H 。
18.0d ≥S 作为过程的可逆性判据,其适用条件是:绝热过程或孤立系统中的过程 。
考试复习重点资料(最新版)资料见第二页封面第1页复习题一第一章 化学反应中的质量关系和能量关系1.一气柜如下图所示:AN2(2L) CO2(1L)假设隔板(A)两侧N2和CO2的T, P相同。
试问:(1)隔板两边气体的质量是否相等? 浓度是否相等?(2)抽掉隔板(假设不影响气体的体积和气柜的密闭性)后,气柜内的T和P 会改变?N2、CO2物质的量和浓度是否会改变?2.标准状况与标准态有何不同?3.化学反应方程式的系数与化学计量数有何不同?4.热力学能、热量、温度三者概念是否相同? 试说明之。
5.试用实例说明热和功都不是状态函数。
6.判断下列各说法是否正确:(1)热的物体比冷的物体含有更多的热量。
(2)甲物体的温度比乙物体高,表明甲物体的热力学能比乙物体大。
(3)物体的温度越高,则所含热量越多。
(4)热是一种传递中的能量。
(5)同一体系:(a)同一状态可能有多个热力学能值。
(b)不同状态可能有相同的热力学能值。
7.判断下列各过程中,那个ΔU最大:(1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40kJ功。
(2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功。
(3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。
(4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。
第二章 化学反应的方向、速率和限度1.下列说法是否正确?(1)质量定律适用于任何化学反应。
(2)反应速率常数取决于反应温度,与反应的浓度无关。
(3)反应活化能越大,反应速率也越大。
(4)要加热才能进行的反应一定是吸热反应。
2.以下说法是否恰当,为什么?(1)放热反应均是自发反应。
(2)Δr S m为负值的反应均不能自发进行。
(3)冰在室温下自动溶化成水,是熵起了主要作用的结果。
3.由锡石(SnO2)生产金属锡,要求温度尽可能低。
可以单独加热矿石(产生O2),或将锡石与碳一起加热(产生CO2),或将锡石与氢气一起加热(产生水蒸气)。
根据热力学原理,应选用何种方法?4.已知下列反应的平衡常数:H2(g) + S(s) H2S(g);S(s) + O2(g) SO2(g);则反应:H2(g) + SO2(g) O2(g) + H2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个。
PS :所有人名方程1.阿累尼乌斯方程Ea=RT 2d ln{k}/dT2.克希霍夫公式在积分的温度范围内不能有相变化。
d Δr θH m /dT=Δr C p,θm ,d Δr θS m /dT=Δr C p,θm /T3. 范德华方程:(p+a/V m 2)(V m -b)=RT4. 兰缪尔吸附等温式为:Г=Г∞*bp/(1+bp)5. 玻尔兹曼关系式6. 麦克斯韦-波尔兹曼能量分布公式7. 吉布斯等温方程:8. 克拉佩龙方程:dp/dT=Δ相变H m /T Δ相变V m9.拉普拉斯方程P(α)=P(β)+ σ*dAs /dV (α) 或......10.开尔文方程 lnp r */p *=2σM/RT ρr 或者...... 11.能斯特方程一 理想气体状态变化过程Q 、W 、U 、H 、A 、G 、S 的变化基本公式: dU=nCv θ,mdT ,ΔU=Q+W ,dU=(偏U/偏T)VdT +(偏U/偏V)Td V ;(偏U/偏T)V =(偏U/偏V)T=0说明理想气体的内能U 仅是温度的函数。
dH=nCp θ,mdT ,H=U+pV dS=nCv θ,mdT/T + nRdV/V dS=nC p θ,m dT/T - nRdp/pW=-∫pdVA=U-TSG=H-TS=A+Pv 单原子分子 C vθ,m=3R/2 ,nC p θ,m =5R/2Ωk S ln =qg NN kTj j j /-eε=Tc RTc Γ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=22)1(2σ双原子分子 C vθ,m =5R/2 ,nC pθ,m=7R/2非线性多原子 C vθ,m =3R ,nC pθ,m=4Rγ = C pθ,m/ C vθ,m绝热可逆过程公式PVγ=C求绝热不可逆过程变化的T2要利用公式ΔU=W→nC pθ,m dT=-pdV二相图理想溶液:所有组成在全部浓度内部都服从拉乌尔定律混合物(特征:p-XB 为直线)。
一:系统处于热力学平衡状态的条件 1. 热平衡条件:T (1)=T (2)=...=T (∏) =T 2. 力平衡条件 P(1)=P(2)=...=P(∏) =P 3. 相平衡条件 μi(1)=μi(2)=...=μi(∏) =μi 4. 化学平衡条件 ΣⅴB μB =0 二:存在弯曲界面时的力平衡条件P(α)=P(β)+ ζ*dAs /dV (α)三:对于组成恒定的均相封闭系统,公式dH m =C p,m dT 的适用条件是 :衡压。
四:阿累尼乌斯方程 适用范围:基元反应或 有明确级数且K 随温度升高增大的非基元反应。
阿累尼乌斯活化能定义:Ea=RT 2d ln{k}/dT甲乙两个不同的化学反应,其活化能之间的关系是Ea (甲)大于Ea (乙)。
若将二者的温度都从T1升至T2,则甲反应的反应速率增加得快。
因为Ea 越大,温度影响越显著,升高温度能更显著地加快反应速率。
五:dS ≥0作为平衡判据,适用于 绝热或孤立系统。
附:T 环dS -δQ ≥0 封闭系统,只做体积功;任意过程。
dS U,V,W’=0 ≥0 封闭系统,只做体积功,孤立系统或绝热过程dA T,V,W ’=0 ≤0 恒温恒容过程 dG T,P,W ’=0 ≤0 恒温恒压过程例题:对于包含界面相ζ以及两个体相,其平衡判据为:Σδ=α,β,ζΣi μi (δ)dn i (δ)=0i六:热力学基本方程 各种基本关系:U=Q+W H =U+PV A=U-TSG=H-TS=A+PV dS=δQ R /T对组成可变的多相多组分系统的热力学方程dG =-SdT+Vdp 的适用条件是 组成恒定的均相封闭系统,只做体积功。
七:克希霍夫公式可用于计算温度对标准摩尔反应焓的影响,但是要注意其适用条件是 在积分的温度范围内不能有相变化。
八:b 已占体积:它相当于一摩尔气体中所有分子本身体积的4倍。
范德华方程:(p+a/V m 2)(V m -b)=RT 九:有关K 的所有题目。
华东理工大学1991年物理化学考研试题199219941998华东理工大学2012年硕士研究生入学考试模拟试题(一)科目代码: 802 科目名称: 物理化学所有答案必须做在答案题纸上,做在试题纸上无效!一、填空题(每小题2分,共24分)1、物理化学中所指的自发过程的基本特征是______。
2、若不同的气体有两个对比参数彼此相等,则第三个对比参数大体上具有相同的值。
该经验规律称为 原理。
3、对理想气体的单纯pVT 变化过程,式dU=nCv,mdT 适用于过程;对真实气体的单纯PVT 变化过程,式dH=nCp,mdT 适用于过程 。
4、CO2处于临界状态时,若其饱和液体的摩尔体积为V1,饱和蒸气的摩尔体积为 Vg ,则Vg V1(填>,<或=);其临界温度Tc 是CO2能够液化的 温度(填最高、最低或无关)。
5、已知反应A(s)+B(g)→C(g),ΔrHm0(298K)>0,若在一恒容绝热箱中盛有A(s)和B(g),并使其发生上述反应,则该过程系统的ΔU 于零,ΔT 于零, ΔH 于零。
(填大、小或等)6、A 和B 能形成理想液态混合物,已知在373K 时纯液体A 的饱和蒸气压为133.32kPa ,纯液体B 的饱和蒸气压为66.66kPa ,当A 和B 组成的溶液中A 的摩尔分数为0.5时,与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是:yA =( )7、一真空容器中放入纯NaHCO3(s)固体,达到分解平衡:,则此系统的物种数S= ,组分数C= ,相数P= ,自由度数F= 。
8、已知25℃时,H+和Ac-无限稀释摩尔电导率分别是350和40 S cm2 mol-1,实验测得25℃,浓度为0.0312 mol dm-3的醋酸溶液的电导率= 2.87110-4 S cm-1,此溶液中醋酸的电离度=0.0236, 1.70³10-5 ,电离常数K = 1.70³10-5电池Pt | H2 (p) | HCl (a1) || NaOH (a2) | H2 (p) | Pt 的: (1). 阳级反应是:H2 (g,p)2H+ (aq)+ 2e ; (2). 阴极反应是:2H2O(l) + 2e H2 (g,p)+ 2OH-(aq); (3). 电池反应是 :H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)9、某化学反应2A(g)=B(s)+C(g)在一定温度、压力下达到平衡,若在此温度、压力下通入某种惰性气体,则平衡 移动,(要求填入向左、向右或不移动)。
华东理工大学化工简答题真题汇总第一章流体流动1.什么是赛道?什么是流线型?为什么流线不相交?99答案:轨迹是同一流体粒子在不同时间所占据空间的连接;流线是采用欧拉法考察的结果,流线上各点的切线表示该点的速度方向;因为同一点只有一个速度,由此可知,流线互不相交。
2.动能修正系数α为什么总是大于或等于1?试着解释一下为什么?003.简述数学模型法规划实验的主要步骤。
00、03、06、10答:数学模型实验的研究方法是基于对研究过程的深刻理解,并按照以下主要步骤进行工作:①将复杂的真实过程本身化简成易于用数学方程式描述的物理模型;②将所得到的物理模型进行数学描述即建立数学模型;③通过实验对数学模型的合理性进行检验并测定模型参数。
4.流体流动期间的稳定性意味着什么?平稳性是什么意思?015.简述因次论指导下的实验研究方法的主要步骤。
01、04答:因次分析法的具体步骤:① 找出影响过程的自变量;② 确定自变量涉及的基本维度;③构造因变量和自变量的函数式,通常以指数方程的形式表示;④用基本因次表示所有独立变量的因次,并出各独立变量的因次式;⑤依据物理方程的因次一致性原则和π定理得到准数方程;⑥通过实验归纳总结准数方程的具体函数式。
6.层流与湍流的本质区别是什么?02答:湍流最基本的特征是径向速度脉动。
流体在管内流动时,只有轴向速度,没有径向速度,牛顿流体服从牛顿粘性定律;然而,在湍流中,当流体颗粒沿着管道流动时,也存在径向随机脉动。
这种脉动加速了径向动量、热量和质量的传质。
动量的传递不仅源于分子运动,还源于流体粒子的横向脉动速度。
7.非牛顿流体中,塑性流体的特点是什么?02、05、06、10答:高固体含量的悬浮液通常表现出塑性机械特性,也就是说,只有当施加的剪切应力较大时于某一临界值(屈服应力)之后才开始流动,流动发生后,通常具有剪切稀化性质,也可能在某一剪切率范围内有剪切增稠现象。
8.什么是流体流动的边界层?边界层分离的条件是什么?03答:由于流体粘性的作用,靠近壁面的流体将相继受阻而降速,随着流体沿壁面前流动,流体受影响的区域逐渐扩大,而流速降为未受边壁影响流速的99%以内的区域即为边界层。
华东理工大学1991年物理化学考研试题199219941998华东理工大学2012年硕士研究生入学考试模拟试题(一)科目代码: 802 科目名称: 物理化学所有答案必须做在答案题纸上,做在试题纸上无效!一、填空题(每小题2分,共24分)1、物理化学中所指的自发过程的基本特征是______。
2、若不同的气体有两个对比参数彼此相等,则第三个对比参数大体上具有相同的值。
该经验规律称为 原理。
3、对理想气体的单纯pVT 变化过程,式dU=nCv,mdT 适用于过程;对真实气体的单纯PVT 变化过程,式dH=nCp,mdT 适用于过程 。
4、CO2处于临界状态时,若其饱和液体的摩尔体积为V1,饱和蒸气的摩尔体积为 Vg ,则Vg V1(填>,<或=);其临界温度Tc 是CO2能够液化的 温度(填最高、最低或无关)。
5、已知反应A(s)+B(g)→C(g),ΔrHm0(298K)>0,若在一恒容绝热箱中盛有A(s)和B(g),并使其发生上述反应,则该过程系统的ΔU 于零,ΔT 于零, ΔH 于零。
(填大、小或等)6、A 和B 能形成理想液态混合物,已知在373K 时纯液体A 的饱和蒸气压为133.32kPa ,纯液体B 的饱和蒸气压为66.66kPa ,当A 和B 组成的溶液中A 的摩尔分数为0.5时,与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是:yA =( )7、一真空容器中放入纯NaHCO3(s)固体,达到分解平衡:,则此系统的物种数S= ,组分数C= ,相数P= ,自由度数F= 。
8、已知25℃时,H+和Ac-无限稀释摩尔电导率分别是350和40 S cm2 mol-1,实验测得25℃,浓度为0.0312 mol dm-3的醋酸溶液的电导率= 2.87110-4 S cm-1,此溶液中醋酸的电离度=0.0236, 1.70×10-5 ,电离常数K = 1.70×10-5电池Pt | H2 (p) | HCl (a1) || NaOH (a2) | H2 (p) | Pt 的: (1). 阳级反应是:H2 (g,p)2H+ (aq)+ 2e ; (2). 阴极反应是:2H2O(l) + 2e H2 (g,p)+ 2OH-(aq); (3). 电池反应是 :H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)9、某化学反应2A(g)=B(s)+C(g)在一定温度、压力下达到平衡,若在此温度、压力下通入某种惰性气体,则平衡 移动,(要求填入向左、向右或不移动)。
10、已知在温度T 时理想气体反应2NH3=N2+3H2的热力学标准平衡常数为0.25,则在此温度下反应0.5N2+1.5H2=NH3的标准平衡常数为 K =( )11、某溶液由2 mol A 和1.5 mol B 混合而成,其体积为420 cm 3,此溶液中组分A 的偏摩尔体积为30 cm 3⋅mol -1,则组分B 的偏摩尔体积:12、电解质使溶胶发生聚沉时,起作用的是与胶体粒子带电符号相的离子.离子价数越高,其聚沉能力越 ,聚沉值越 .(填”同”或”反”,”小”或”大”)。
二、回答问题(每小题6分,共30分)1、催化剂的共同特征是:2、大分子摩尔质量的表示方法有哪些?3、速率方程中,应该包括哪些物质的浓度差?4、什么叫电解池的理论分解电压?实际测量所得的分解电压与理论分解电压的差别何在?5. 在一个绝热封闭的房间内放置一台冰箱。
现将冰箱门打开,并接通电源,使其工作。
过一段时间之后,室内的平均气温间如何变化?三、分析计算(每小题18分,共18分)1、试计算1mol双原子理想气体由同一始态298.15K、100kPa 出发,分别经下列过程到达同一压力300kPa,计算下列两过程热力学量Q、W、ΔU、ΔH、ΔS 的值。
(1)恒温可逆压缩;(2)绝热恒外压下压缩四、综合题(共18分)分别画出P、Q、R、S四点的步冷曲线。
五、证明(15分)某反应A2+B2→2AB已知反应机理如下:1.证明该反应的速率方程式为:2.写出表观活化能Ea与各基元反应活化能的关系式3.若A2 及B2 的初始浓度皆为0.01mol·dm-3,且在某反应温度下表观速率常数ka=1.60min-1·mol-1·dm3,求半衰期。
六、计算(每题15分共45分)1、425℃时,HI的解离度(达到平衡时分解的百分数)是0.213,(1)问该温度下HI解离反应的平衡常数是多少?(2)2.00mol碘和3.00mol氢反应在此温度下,生成多少HI?2、8mol某理想气体始态为400K.0.20MPa,经等温可逆膨胀到终态压力为0.1MPa,求该过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔA、ΔG和ΔS。
3、20℃时某有机物的蒸气压为59.00kPa。
今有100.0g该有机物,其中溶入10.00g,蒸汽压下降到56.8kPa,试求该有机物的摩尔质量。
华东理工大学《物理化学》(2006–2007学年下册B卷)华东理工大学2006–2007学年第一学期《物理化学》(下册)期末考试试卷(B卷) 2007.1.9开课学院:化学与分子工程学院专业:04级大面积考试形式:闭卷所需时间120 分钟一、概念题(共20分,每小题1分)1.对于的分解反应,可分别用、、表示反应速率,它们之间的关系为。
2.反应,在条件下A的消耗速率可以表示为。
3.反应的速率常数,反应物A的初始浓度为,则A的半衰期为。
4.阿仑尼乌斯方程适用于各种类型的化学反应。
(对,错)5.在边长为a的立方箱中运动的理想气体分子其质量为m,平动能为,则它所处平动能级的简并度为。
6.写出麦克斯韦-玻尔兹曼(MB)分布公式。
7.粒子因受激发而离开基态能级的数目越多,值愈大,可见的物理意义是。
8.相空间中的每一个点,代表的一个微观状态。
(系统,一个子)9.当系统的温度时,能量标度的零点设在基态能级上的配分函数。
10.铺展系数的物理意义可用式表示,其中为粘附功、为。
11.某固体颗粒与液体的接触角,则这种液体润湿该固体颗粒。
(能,不能)12.根据表面相的热力学基本方程,写出一个表面张力的热力学表示式。
13.将A、B、C三根玻璃毛细管的一端分别浸入水中,已知它们的半径,设它们与水的接触角均为0°。
哪根玻璃毛细管凹面上方水蒸气的压力最小?14.将少量肥皂加入水中,则水的表面张力。
(增大,减小,不变)15.过饱和蒸气的存在可用公式解释。
(拉普拉斯,开尔文,兰缪尔)16.使用盐桥的目的是。
17.电解质溶液是第二类导体,它的导电是依靠。
18.无论是强电解质还是弱电解质,其摩尔电导率均随溶液浓度增大出现极值。
(对,错)19.摩尔电导率与间的关系为。
20.电化学反应的热力学特征是。
二、(14分)纯物质A在高温下的气相分解是一级反应,反应式为。
在一定温度下,将一定量的纯A(g) 迅速放入一恒容反应器中,然后用实验测量t时刻容器内的总压p及A完全反应后的总压。
做了两个温度下的实验,数据列于下表中,假设气体是理想气体,反应的活化能E a不随温度而变化,试求此活化能。
T/K t/s p/Pa553454 2.476∞ 4.008578320 2.838∞ 3.554三、(12分)已知复合反应按如下链反应机理进行,各基元反应的活化能也列于后:链的引发链的传递链的终止(1) 试用恒稳态处理法建立的动力学方程;(8分)(2) 由各基元反应的活化能求复合反应的活化能。
(4分)四、(14分)已知某分子的振动能级间隔,玻耳兹曼常数。
试计算:(1) 298K时,某一振动能级与其相邻较低振动能级上的分子数之比。
(5分)(2) 若振动能级间隔为,温度仍为298K,再做与(1)同样的计算。
(5分)(3) 上面计算结果说明,高能级上分布的分子数与振动能级间隔减小有何关系?(4分)五、(13分)(1) 273 K时,用木炭吸附CO气体。
实验测得,当CO的平衡压力分别为24.0和41.2 kPa时,每1kg木炭吸附CO的平衡吸附量分别为和。
设该吸附服从兰缪尔吸附等温式,试计算当木炭表面覆盖率达70%时,相应的CO的平衡压力是多少?(10分)(2) 实验测得,H2在洁净钨表面上的吸附热随表面覆盖率的变化如图中曲线所示。
试简明回答产生这种现象的原因。
(3分)六、(12分)(1) 已知298 K时水溶液的离子平均活度因子,计算该溶液的离子平均质量摩尔浓度、离子平均活度、电解质活度。
(6分)(2) 设水溶液的离子平均活度因子与离子强度的关系服从德拜–休克尔极限公式,计算298 K时该溶液的离子平均活度因子。
(德拜–休克尔极限公式中)(6分)七、(15分)电池的电池反应电势与温度的关系为(E的单位为伏)。
(1) 写出电极反应和电池反应;(5分)(2) 计算25℃时该电池反应的、、;(6分)(3) 若在电池可逆放电时所作的功及放热各多少?物理化学经典习题一、填空题1.硫酸与水可形成三种水合盐:H 2SO 4·H 2O 、H 2SO 4·2H 2O 、H 2SO 4 ·4H 2O 。
常压下将一定量的H 2SO 4溶于水中,当达三相平衡时,能与冰、 H 2SO 4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是 。
2.Na +、H +的还原电极电势分别为 –2.71V 和 –0.83V ,但用Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时,阴极产物是Na –Hg 齐,而不是H 2,这个现象的解释是 。
3.在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。
其胶团结构式为 。
注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。
4.在两个具有0.001mAgNO 3溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞,在多孔塞两端放两个电极,接通直流电源后,溶液将向 极方向流动。
5. 反应 A −→−1k B (Ⅰ) ; A −→−2k D (Ⅱ)。
已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能,加入适当催化剂 改变获得B 和D 的比例。
6.等温等压(298K 及p ø)条件下,某一化学反应在不做非体积功条件下进行,放热40.0 kJ·mol -1,若该反应通过可逆电池来完成,吸热4.00 kJ·mol -1,则该化学反应的熵变为 。
7.若稀溶液表面张力γ 与溶质浓度c 的关系为 γ0 – γ = A + B ln c (γ0为纯溶剂表面张力, A 、B 为常数), 则溶质在溶液表面的吸附量Γ 与浓度c 的关系为 。
8.298.2K 、101.325kPa 下,反应 H 2(g) + 21O 2(g) ═ H 2O(l) 的 (∆r G m – ∆r F m )/J·mol -1为 。
二、问答题1.为什么热和功的转化是不可逆的? 2.在绝热钢筒中进行一化学反应:H 2(g) +21O 2(g) ═ H 2O(g),在反应自发进行。