制药工程 物理化学 第02章测试练习题

药学本科《物理化学》下学期参考试卷及答案一、单选题A 型题 每一题有5个选项，其中只有一个选项是正确的。

1．在等温、等压的电池反应中，当反应达到平衡时，电池的电动势 。

A ．等于零B ．大于零C ．等于E ΘD ．随温度、压力的数值而变化E ．不一定2．298.15K 时，实验测得苯巴比妥钠（NaP ）、盐酸和氯化钠的无限稀释摩尔电导率分别为0.00735 S ·m 2·mol -1、0.04262 S ·m 2·mol -1和0.01265 S ·m 2·mol -1，则苯巴比妥的无限稀释摩尔电导率为 。

A ．0.06262 S ·m 2·mol -1B ．0.04792 S ·m 2·mol -1C ．0.03732 S ·m 2·mol -1D ．0.02626 S ·m 2·mol -1E ．0.01313 S ·m 2·mol -13．当温度一定时，某电池反应的电池电动势温度系数大于零，由此可确定电池恒温可逆放电时是 。

A ．吸热B ．放热C ．不吸热也不放热D ．先吸热后放热E ．无法确定4．正离子的迁移数与负离子的迁移数之和是 。

A ．大于1B ．等于1C ．小于1D ．等于0E ．不一定是多少5．金属电极、气体电极、汞齐电极可归类为 。

A ．第一类电极B ．第二类电极C ．第三类电极D ．第四类电极E ．以上答案均不正确6．电解CuSO 4水溶液时，当通过的电量为2F 时，在阴极上析出Cu 的量为 。

A ．0.5mol B ．1.0 molC ．1.5molD ．2.0 molE ．2.5 mol7．在下列电池中，其电池电动势与氯离子活度()Cl α-无关的是 。

A ．Zn(s) | ZnCl 2(aq) || KCI(aq) | AgCl(s) | Ag(s)B．Zn(s) | ZnCl2(aq) | C12(g) | PtC．Hg(l) | Hg2C12(s) | KCl(aq) || AgNO3(aq) | Ag(s)D．Ag(s) | AgC1(s) | KCl(aq) | C12(g) | PtE．A和B8．在298K时，电池Pb(Hg) (a1) | Pb(NO3)2 (aq) | Pb(Hg) (a2) 中，若a1> a2，则其电动势E 。

绪论2.解：51001325.1Paatm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅- ∴21001325.1J atm L ⨯=⋅以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章 流体流动1. 表压=－真空度=－4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解：设右侧水面到B ′点高为h 3，根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′ 则ρ油gh 2=ρ水gh 3mm mkg mmm kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρ h=h 1+h 3=892mm3.解：正U 型管水银压差计 由图可知 P A =P 1＋(x ＋R 1)ρ水gP B =P 2＋x ρ水g ∵P 1－P 2=2.472kPa ∴P A －P B =2.472kP A ＋ρ水gR 1又有P A =P C P C = P B ＋ρHg gR 1∴ρHg gR 1=2.472kPa ＋ρ水gR 1∴mm m sm m kg R 00.200200.081.9)100013600( 2.472kPa231==⋅⨯⋅-=-- 倒U 型压差计 设右侧管内水银高度为M∵指示流体为空气∴P C =P DP 1=P C ＋ρ水g(R 2＋M) P 2=P D ＋ρ水gM ∴mm m sm m kg R 0.2522520.081.91000 2.472kPa232==⋅⨯⋅=- 4.(1)P B =－845.9Pa(表)(2)R ′=0.178m 7.解：由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/ss m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρ 8.解：由题可知：1—1′截面：P 1=1.013×105Pa u=0以2—2′截面为基准水平面∴z 1=3m2—2′截面：设管内流速为u z 2=0 3—3′截面：u, z 3=3m4—4′截面：u, z 4=3＋0.5=3.5m 5—5′截面：u, z 5=3m6—6′截面：u, z 6=2m, P 6=1.013×105Pa 根据伯努利方程：We=0, ∑h f =0有ρ++=ρ+62611P 2u gz P gz∵P 1=P 6 ∴u 2/2=g(z 1－z 6)=9.8有ρρ222112P u gz P gz ++=+9.8×3＋1.013×105/1000=9.8＋P 2/1000∴P 2=1.209×105Paρρ323112P u gz P gz ++=+1.013×105/1000=9.8＋P 3/1000∴P 3=0.915×105Paρρ424112P u gz P gz ++=+9.8×3＋1.013×105/1000=9.8×3.5＋9.8＋P 4/1000∴P 4=0.866×105Paρρ525112P u gz P gz ++=+∴P 5=0.915×105Pa9. (1)u=1.547m/s V h =10.9m 3/h (2)Δz=2.82m11.解：ηNeN =Ne=We ﹒Ws取釜内液面为1—1′截面，高位槽内液面为2—2′截面根据伯努利方程：f h Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ22222111221—1′截面：z 1=0, P 1=－2.5×104(表压), u 1=0 2—2′截面：z 2=15m, P 2=0(表压), AWsu ρ=2 A=πd 2/4=0.25×π×[(76－4×2)×10-3]2=3.63×10-3m 2∴s m h m u /46.1/3.524710501063.3102342==⨯⨯⨯=- 173740106105046.11068Re 43=⨯⨯⨯⨯==--μρdu ＞4000 湍流 又ε/d =0.3×10-3/68×10-3=4.41×10-3 查图得λ=0.029kg J u d l h f /7.22246.1068.050029.0222=⨯⨯=⋅=λ查表1—3得，ξ全开闸阀=0.17 ξ半开截止阀=9.5 ξ90°标准弯头=0.75 ξ进=0.5 ξ出=1∴h f ′=(0.17＋9.5＋3×0.75＋0.5)×1.462/2=14.2J/kg∴∑h f =22.7＋14.2=36.9J/kg9.36246.1151050105.224++=+⨯-g WeWe =208.87J/kgNe =208.87×2×104/3600=1.16kWN=1.16/0.7=1.66kW12.解：1—1′：高位槽液面 2—2′：出口管内侧列伯努利方程 f h Pu gz We u P gz ∑+++=+++ρρ2222211122z 2=0, z 1=4m, P 1=P 2=0(表)， u 1=0, We=0∴∑h f ＋u 22/2=4g ∑h f = h f ＋h f ′22u d l h f ⋅=λ查表1—3得，ξ半开截止阀=9.5 ξ90°标准弯头=0.75 h f ′=∑ξ﹒u 22/2=(9.5＋0.75＋0.5) ×u 22/2=10.75×u 22/2∴g du 4)75.10201(222=++λ化简得(400λ＋11.75)×u 22/2=39.220℃时μ水=1.005×10-3λ=f(Re)=f(u 2) 需试差 321075.49Re ⨯==u du μρ假设 u 0 Re λ → u 001.0=dε1.5 76630 0.039 1.661.6 79600 0.039 1.66 1.66 82588 0.0388 1.66 ∴截止阀半开时该输水系统的u 0=1.66m/sVs=uA=1.66×0.25π×0.052=0.00326m 3/s∴Vs=11.73m 3/h第二章 流体输送设备1、解：分别取离心泵的进、出口截面为1-1′截面和2-2′截面，由伯努力方程得：21,2222211122-+++=+++f H gu ρg p Z H g u ρg p Z21,212212122-+-+-+-=⇒f H gu u ρg p p Z Z H其中，12Z Z -=0.4 m ；41109.1⨯-=p Pa(表压)；52107.4⨯=p Pa(表压)；21u u =；21,-f H =0；20℃时水的密度3m kg 2.998-⋅=ρ。

第二章自测题一、选择题1．物质的量为n的理想气体，该气体的下列物理量中，其值确定后，其他状态函数方有定值的是（）。

(a) p(b) V(c) T, U(d) T, p2．有一真空绝热瓶子，通过阀门和大气相隔。

当阀门打开时，大气（视为理想气体）进入瓶内，此时瓶内气体的温度将（）。

(a) 升高(b) 降低(c) 不变(d) 不确定3．公式∆H=Q p适用于下列过程中的（）。

(a) 理想气体从1013.25kPa反抗恒定的外压101.325kPa膨胀(b) 273K,101.325kPa下冰融化成水(c) 298K,101.325kPa下电解CuSO4水溶液(d) 气体从状态Ⅰ等温可逆变化到状态Ⅱ4．可逆机的效率为η，冷冻机的冷冻系数为β，则β和η的数值满足（）。

(a) η<1,β <1 (b) η≤1,β≤1(c) η<1,β>1 (d) η<1,β可能小于、等于或大于15．对于一定量的理想气体，有可能发生的过程是（）。

（1）对外做功且放出热量（2）恒容绝热升温、无非膨胀功除非是化学变化，PVT变化不可能（3）恒压绝热膨胀（4）恒温绝热膨胀(a) （1），（4） (b) （2），（3）(c) （3），（4） (d) （1），（2）6．实际气体经节流膨胀后，（ ）。

(a) Q <0, ∆H =0, ∆p <0 (b) Q =0, ∆H =0, ∆T <0(c) Q =0, ∆H <0, ∆p <0 (d) Q =0, ∆H =0, ∆p <07．某气体的状态方程为pV m =RT +bp （b 为大于零的常数），此气体向真空绝热膨胀后的温度将（ ）。

(a) 不变 (b) 上升 (c) 下降 (d) 不确定8．根据定义等压膨胀系数p T V V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=1α，等容压力系数V T p p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=1β，等温压缩系数Tp V V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=1κ。

第二章 热力学第二定律练习题一、判断题（说法正确否）：1 •自然界发生的过程一定是不可逆过程。

2 •不可逆过程-3 •熵增加的过程- 自发过程。

4•绝热可逆过程的？S= 0,绝热不可逆膨胀过程的 ？S > 0,绝热不可逆压缩过程的 ？S < 0。

5 •为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。

6 •由于系统经循环过程后回到始态， ？S = 0,所以一定是一个可逆循环过程。

7 •平衡态熵最大。

8 •在任意一可逆过程中 ？S = 0,不可逆过程中？S > 0。

9 •理想气体经等温膨胀后，由于 ？U=0,所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定 律矛盾吗？ 10 •自发过程的熵变？S > 0。

11. 相变过程的熵变可由 T 计算。

12 •当系统向环境传热时（Q < 0），系统的熵一定减少。

13 .一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。

“ AH14 .冰在0C, p ' T >0,所以该过程为自发过程。

15 •自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。

16 •吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。

17 •在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。

18 •系统由V i 膨胀到V 2，其中经过可逆途径时做的功最多。

19 •过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得 ?G = 0。

20 •理想气体等温自由膨胀时， 对环境没有做功，所以-pdV = 0 ,此过程温度不变，？ U = 0,代入热力学基本方程 dU = TdS - pdV ,因而可得dS = 0,为恒熵过程。

21 •是非题：⑴“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值” ，此话对否？ ⑵“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化” ，此话对否？ ⑶绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？⑷自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。

制药工程原理课后习题答案习题与思考题第二章液体搅拌第三章流体输送设备【例2-1】离心泵特性曲线的测定附图为测定离心泵特性曲线的实验装置,实验中已测出如下一组数据:泵进口处真空表读数p12.67×104Pa真空度泵出口处压强表读数p22.55×105Pa表压泵的流量Q12.5×10-3m3/s功率表测得电动机所消耗功率为6.2kW吸入管直径d180mm压出管直径d260mm两测压点间垂直距离Z2-Z10.5m泵由电动机直接带动,传动效率可视为1,电动机的效率为0.93实验介质为20℃的清水试计算在此流量下泵的压头H、轴功率N和效率η。

解:(1)泵的压头在真空表及压强表所在截面1-1与2-2间列柏努利方程:式中 Z2-Z10.5mp1-2.67×104Pa(表压)p22.55×105Pa(表压)u1u2两测压口间的管路很短,其间阻力损失可忽略不计,故H0.5+29.88mH2O(2)泵的轴功率功率表测得功率为电动机的输入功率,电动机本身消耗一部分功率,其效率为0.93,于是电动机的输出功率(等于泵的轴功率)为:N6.2×0.935.77kW(3)泵的效率在实验中,如果改变出口阀门的开度,测出不同流量下的有关数据,计算出相应的H、N和η值,并将这些数据绘于坐标纸上,即得该泵在固定转速下的特性曲线。

【例2-2】将20℃的清水从贮水池送至水塔,已知塔内水面高于贮水池水面13m。

水塔及贮水池水面恒定不变,且均与大气相通。

输水管为φ140×4.5mm的钢管,总长为200m(包括局部阻力的当量长度)。

现拟选用4B20型水泵,当转速为2900r/min时,其特性曲线见附图,试分别求泵在运转时的流量、轴功率及效率。

摩擦系数λ可按0.02计算。

解:求泵运转时的流量、轴功率及效率,实际上是求泵的工作点。

即应先根据本题的管路特性在附图上标绘出管路特性曲线。

关于零级动力学的特点，以下叙述正确的是：收藏A.反应物浓度的对数lnC与时间t成直线关系B.反应物的消耗速度与其浓度成正比C.反应物的消耗速度与其浓度无关D.半衰期与初始浓度成反比回答错误!正确答案：C关于可逆过程的特点，以下叙述错误的是：收藏A.体系复原时环境不一定也复原B.为一理想过程C.过程进行的非常缓慢D.由一连串非常接近平衡的状态构成回答错误!正确答案：A一封闭体系，从A态出发，经一循环过程回到A态，则下列何者为零（）收藏A.Q+WB.WC.QD.Q-W回答错误!正确答案：D对于难溶性固体药物，当其粒径小到一定程度时，随着粒径的减小，则其溶解度收藏A.减小B.不变C.增大D.无法判断回答错误!正确答案：C下面说法不正确的是：收藏A.弯曲液面的附加压力指向曲率中心B.生成的新鲜液面都有表面张力C.弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心D.平面液面没有附加压力回答错误!正确答案：C关于化学反应速度的描述正确的是：收藏A.该反应的反应速度只能用反应物的速度表示B.各个反应物的反应速度一定相等C.反应物的计量系数越大，其消耗速度就越大D.该反应的反应速度只能用产物的反应速度来表示回答错误!正确答案：C化学反应的等压热效应和等容热效应，以下叙述错误的是：收藏A.通过实验只能测得等容热效应B.在敞口容器中进行的反应对应的是等压热效应C.没有气体参与和生成的反应，二者相等D.等压热效应也可以根据实验直接测得回答错误!正确答案：D某化学反应的速率常数k的单位是mol/(L.S),该反应级数是：收藏A.二级B.无法确定C.零级D.一级回答错误!正确答案：C关于表面活性剂的亲水亲油平衡值HLB的叙述错误的是收藏A.HLB值越大表面活性剂亲油性越强B.HLB值越大表面活性剂亲水性越强C.HLB值越小亲水性越小D.HLB值越小亲油性越大回答错误!正确答案：A关于一级反应的特点，以下叙述错误的是：收藏A.C与t成直线关系B.反应速率常数k的单位是时间的倒数C.反应速度与反应物浓度的一次方成正比D.半衰期与反应物的初始浓度没有关系回答错误!正确答案：A有一自发原电池，已知其温度系数为负值，则该电池反应的ΔH是收藏A.<0B.>0C.无法判断D.=0回答错误!正确答案：A在一定温度压力条件下，某一化学反应，判断其反应方向时用收藏A.不能确定B.ΔrSmC.ΔrHmD.ΔrGm回答错误!正确答案：D关于溶胶的ξ电位，下列说法不正确的是收藏A.随着外加电解质的加入，ξ电位由大变小，直至为零。

第一章 流体流动习题答案1.试计算空气在真空度为41.3kPa 及－40o C 时的密度。

（79%的N 2和21%的O 2）解：绝压P ＝大气压－真空度＝101.33-41.3=60.03kPaM 平=79%×28+21%×32=28.84kg/kmol328.8460.030.893/8.314(273.1540)M p kg m RT ρ⋅⨯===⨯-平平2..某蒸汽压力表上的读数为167kPa,当地当时大气压计的读数为100kPa ，试查出蒸汽的饱和温度.(查教材附录饱和水蒸气表)。

解:蒸汽绝压=大气压+表压=167+100=267kPa 查饱和水蒸气表,蒸汽的温度约为130℃3.如本题附图所示,测压管分别与三个设备A,B,C 相连通,连通管的下部是水银,其密度为13600kg/m 3,上部是水,其密度为1000kg/m 3,三个设备内的水面在同一水平面上.问:(1)1、2、3三处压力是否相等？ （2）4、5、6三处压力是否相等？（3）若h 1＝100mm ，h 2＝200mm ，且知设备A 直接通大气（大气压力为101.33kPa ）。

求B 、C 两设备内水面上方的压力。

解(1)123p p p ==不成立，因1.2.3三点的截面之间不属于同一种连续的流体. (2) 456p p p ==成立,因4.5.6三点的截面之间处于属于同一种静止的,连通的,连续的流体.(3)若求,B C p p ,先找等压面.由(2)知, 456p p p ==,由此三点列静力学方程并设1、2、3三点到液面的距离为H 。

A 点与大气相通，51.013310A a p p kPa ==⨯ 则42252122622456()()A H O B H O Hg C H O Hg p p H h gp p H h h g h g p p H g h g p p p ρρρρρ=++⎧⎪=++-+⎪⎨=++⎪⎪==⎩推导出521522() 1.013310(100013600)0.19.8188.9() 1.013310(100013600)0.29.8176.6B A H O Hg C A H O Hg p p h g kPa p p h g kPa ρρρρ=+-=⨯+-⨯⨯==+-=⨯+-⨯⨯=4．比压计中水银面的高度差h=0.36m,其它液体为水。

第二章 热力学第一定律三．思考题参考答案1．判断下列说法是否正确，并简述判断的依据。

（1）状态给定后，状态函数就有定值；状态函数固定后，状态也就固定了。

（2）状态改变后，状态函数一定都改变。

（3）因为, V p U Q H Q ∆=∆=，所以, V p Q Q 是特定条件下的状态函数。

（4）根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个系统若要对外做功，必须从外界吸收热量。

（5）在等压下，用机械搅拌某绝热容器中的液体，使液体的温度上升，这时0p H Q ∆==。

（6）某一化学反应在烧杯中进行，热效应为1Q ，焓变为1H ∆。

若将化学反应安排成反应相同的可逆电池，使化学反应和电池反应的始态和终态都相同，这时热效应为2Q ，焓变为2H ∆，则12H H ∆=∆。

答：（1）对。

因为状态函数是状态的单值函数，状态固定后，所有的状态函数都有定值。

反之，状态函数都有定值，状态也就被固定了。

（2）不对。

虽然状态改变后，状态函数会改变，但不一定都改变。

例如，系统发生了一个等温过程，体积、压力等状态函数发生了改变，系统的状态已与原来的不同，但是温度这个状态函数没有改变。

（3）不对。

热力学能U 和焓H 是状态函数，而∆U ，∆H 仅是状态函数的变量。

V Q 和p Q 仅在特定条件下与状态函数的变量相等，所以V Q 和p Q 不可能是状态函数。

（4）不对。

系统可以降低自身的热力学能来对外做功，如系统发生绝热膨胀过程。

但是，对外做功后，系统自身的温度会下降。

（5）不对。

因为环境对系统进行机械搅拌，做了机械功，这时f 0W ≠，所以不符合p H Q ∆=的使用条件。

使用p H Q ∆=这个公式，等压和f 0W ≠，这两个条件一个也不能少。

（6）对。

因为焓H 是状态函数，只要反应的始态和终态都相同，则焓变的数值也相同，与反应具体进行的途径无关，这就是状态函数的性质，“异途同归，值变相等”。

但是，两个过程的热效应是不等的，即12Q Q ≠。

大学化工与制药专业《大学物理（二）》开学考试试题附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、理想气体向真空作绝热膨胀。

（）A.膨胀后，温度不变，压强减小。

B.膨胀后，温度降低，压强减小。

C.膨胀后，温度升高，压强减小。

D.膨胀后，温度不变，压强不变。

2、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________ 。

3、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。

4、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。

5、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。

6、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。

开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。

若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。

7、某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长________的两种成分，其中_________的散射成分称为康普顿散射。

8、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。

9、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。

大学化工与制药专业《大学物理（二）》模拟考试试题姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。

2、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。

3、设作用在质量为1kg的物体上的力F＝6t＋3（SI）．如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到 2.0 s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________。

4、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。

5、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。

物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。

6、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。

7、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。

8、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。

9、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。