物理化学第十章自测题
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物理化学上自测题及参考答案一、选择题( 共15题30分)1. 0090下述说法中, 哪一个错误? ( )(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2. 0119下述说法哪一个错误? ( )(A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应(B) 封闭体系的状态即是其平衡态(C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应(D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线3. 0304某理想气体的γ =C p/C V =1.40, 则该气体为几原子分子气体? ( )(A) 单原子分子气体(B) 双原子分子气体(C) 三原子分子气体(D) 四原子分子气体4. 0459石墨(C)和金刚石(C)在25℃, 101 325 Pa下的标准燃烧焓分别为-393.4 kJ·mol-1和-395.3 kJ·mol-1,则$(金刚石, 298 K)为:( )金刚石的标准生成焓Δf Hm(A) -393.4 kJ·mol-1(B) -395.3 kJ·mol-1(C) -1.9 kJ·mol-1(D) 1.9 kJ·mol-15. 0757理想气体的atto 循环由下面四个可逆步骤构成:(A) 气体绝热可逆压缩(B) 恒容升温,气体从环境吸热(C) 气体经绝热膨胀作功(D) 恒容降温回到原态该循环过程的T-S图为:( )6. 0939在300℃时,2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能A的差值为:( )(A) G –A = 1.247 kJ (B) G –A = 2.494 kJ(C) G –A = 4.988 kJ (D) G –A = 9.977 kJ7. 1027某气体的状态方程为pV m = RT +αp,其中α为大于零的常数,该气体经恒温膨胀,其内能:(A) 不变(B) 增大(C) 减少(D) 不能确定8. 1218在下列五个物理量中:(1) (∂V/∂n B)T,pn c b≠(2) (∂μB/∂n B)T,pn c b≠(3) (∂H/∂n B)s,p,n c b≠(4) (∂A/∂n B)T,p,n c b≠(5) (∂G/∂n B)T,p,n c b≠(A) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量;(1)、(3) 是化学势(B) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量;(3)、(5) 是化学势(C) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量;(2)、(3) 是化学势(D) (1)、(2)、(4) 是偏摩尔量;(3)、(5) 是化学势上述结论正确的是( )9. 1223恒温下,单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势:( )(A) 高(B) 低(C) 相等(D) 不可比较10. 2396硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在101 325 Pa 的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( )(A) 3 种(B) 2 种(C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
物理化学下册复习效果自测题一、选择题1. 氢在金属 Pb 上析出反应的机理是:(A) 复合脱附机理 (B) 电化脱附机理(C) 迟缓放电机理 (D) 以上三种机理都可能2. 对于基元反应 NO2+ NO3→ NO + O2+ NO2,可作断论:A、一定是二级反应B、一定不是二级反应C、一定是双分子反应D、一定不是双分子反应3. 溶液表面吸附过程,其表面张力必然会:(A) 增加 (B) 降低(C) 增加或降低 (D) 不变4. 如图所示,a、b、c为内径相同的玻璃毛细管。
a中水柱升高至h,b中间有扩大部分,d为内径相同的石蜡毛细管(水不润湿石蜡),则下列叙述不正确的是:(A) b管中水柱自动升至h',若将水吸至高于h,去掉吸力,水面保持在h;(B) c管中水柱自动升至h"并向下滴水;(C) c管中水柱自动升至h",不向下滴水;(D) d管中水面低于槽中水平面5. 当在两玻璃板间放一滴水后,比不放水以前:(A) 容易拉开(分开) (B) 拉开(分开)困难(C) 与不放水差不多 (D) 推动(滑动)较难6. 用Pt电极电解CuSO 溶液时,溶液的pH值将:(A) 增大 (B) 阴极区减小,阳极区增大 (C) 不变 (D) 减小7. 多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸附水后,表面自由能将:A、变高B、变低C、不变D、不能比8. 下列哪种体系能产生明显的丁达尔现象:(A) 牛奶 (B) As S 溶胶 (C) NaCl的水溶 (D) 聚苯乙烯的甲苯溶液9. 用铜电极电解 CuCl2的水溶液,在阳极上会发生:(A) 析出氧气 (B) 析出氯气(C) 析出铜 (D) 铜电极溶解10. 某一强电解质M v+X v-,则其平均活度 a±与活度a B之间的关系是:A、 a± = a BB、 a± = (a B)2C、 a± = a BςD、 a± = (a B)1/ς11. 298 K下,当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1增加到 0.1 mol·kg-1时,其电导率k和摩尔电导率Λm将:A、k减小 , Λm增加B、k增加 , Λm增加C、k减小 , Λm减小D、k增加 , Λm减小12. 溶液中扩散控制反应速率与溶剂粘度有关,当溶剂粘度增大时,反应速率应:(A)提高 (B)降低(C)相等 (D)不一定13. 反应 A →产物为一级反应,2B →产物为二级反应,t (A) 和 t (B)分别表示两反应的半衰期,设 A 和 B 的初始浓度相等,当两反应分别进行的时间为t = 2t(A) 和 t= 2t(B) 时,A ,B 物质的浓度 c A ,c B 的大小关系为:A 、c A > cB B 、c A = c BC 、c A < c BD 、两者无一定关系14. 对于双分子反应 A + A → A 2,设 Z AA = 1032 dm -3·s -1。
第十章测试题一、填空题。
在题中“____”处填上答案。
1、微小颗粒物质的化学反应活性_____________。
2、肥皂泡的半径为r ,表面张力为σ ,则肥皂泡内外压力差 Δp = _________。
3、朗缪尔等温吸附理论的基本假设为:(1)____________________; (2)_____________________;(3)______________________;(4)_____________________。
4、朗缪尔吸附等温式bpbp ΓΓ+=∞1的直线形式是____________,或______________。
5、微小颗粒物质的化学反应的热力学趋势_____________。
6、 与大块晶体相比,微小晶体的熔点较_________;溶解度较_________。
二、选择题。
在题后括号内,填上正确答案代号。
1、微小颗粒物质的熔点与同组成大块物质的熔点 的关系是:( )。
'f T f T (1) > ;'f T f T (2) = ;'f T f T (3) < ;'f T f T (4)不能确定。
2、在等温等压下影响物质的表面吉布斯函数的因素:( )(1)是表面积A ;(2)是表面张力σ;(3)是表面积A 和表面张力σ ;(4)没有确定的函数关系。
3、今有反应 CaCO 3(s) = CaO(s)+CO 2(g) 在一定温度下达到平衡,现在不改变温度和CO 2 的分压力,也不改变CaO(s)颗粒的大小,只降低CaCO 3(s)颗粒的直径,增加分散度,则平衡将( )。
(1)向左移动 ; (2)向右移动 ; (3)不发生移动。
4、在一般情况下不考虑表面的存在对系统性质的影响是因为:( )(1)表面状态复杂;(2)表面不重要;(3)表面分子数比内部分子少的多,表面效应不明显;(4)表面分子与内部分子状态一样。
5、常温下非极性有机液体的表面张力σ (有)与水的表面张力σ (水)的关系存在:( )。
物理化学自测题及答案第二章㈠1.把一杯水放在刚性绝热箱,若以箱热水及空气为系统,则该系统为:(a) 敞开系统;(b) 封闭系统;(c)孤立系统;(d)绝热系统。
2.有关状态函数的描述不正确的是:(a) 状态确定,状态函数的值都确定;(b) 从一始态经任一循环再回到同一始态,状态函数的值不变;(c) 在数学上具有全微分的性质;(d) 所有状态函数的绝对值都无法确定。
4.当系统向环境传递热量时,系统的热力学能将。
(a) 增加;(b) 减少;(c) 不变;(d) 无一定规律。
5.一封闭系统从A态出发,经一循环过程后回到A态,则下列的值为零。
(a) Q;(b) W;(c) Q +W;(d) Q-W。
6.热力学第一定律以下式表达时d U =δQ-p d V,其适用条件为。
(a)理想气体可逆过程;(b)无非体积功的封闭系统的可逆过程或恒压过程;(c)理想气体等压过程;(d)理想气体等温可逆过程。
7.有关盖斯定律的说法,不正确的是。
(a) 它是热力学第一定律的直接结果;(b) 它的容表明化学反应的Q p 或Q V 是状态函数;(c) 用它进行热化学计算必须具有恒容或恒压、无非体积功条件;(d) 用它使热化学方程式进行线性组合,可以计算某些无法测定的反应热。
8.在绝热刚弹中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,则。
(a) Q > 0,W > 0,ΔU > 0 (b) Q = 0,W = 0,ΔU > 0(c) Q = 0,W = 0,ΔU = 0 (d) Q < 0,W > 0,ΔU < 09.将某气体分装在一汽缸的两个气室,两气室之间有隔板相隔开,左室的气体为0.02dm 3、273K 、p ,右室中气体为0.03dm 3、363K 、3p ,现将隔板抽掉,以整个汽缸中气体为系统,则此过程的功为 。
(a) 37.2 J (b) 372 J (c) 0 (d) 237 J 10.1mol 理想气体经绝热可逆过程后,功的计算有以下几种方法,其中错误的是 。
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?为什么会产生亚稳定状态?如何防止亚稳定状态的产生?解:常见的亚稳定状态有:过饱和蒸汽、过热或过冷液体和过饱和溶液等。
产生亚稳定状态的原因是新相种子难生成。
如在蒸气冷凝、液体凝固和沸腾以及溶液结晶等过程中,由于要从无到有生产新相,故而最初生成的新相,故而最初生成的新相的颗粒是极其微小的,其表面积和吉布斯函数都很大,因此在系统中产生新相极其困难,进而会产生过饱和蒸气、过热或过冷液体和过饱和溶液等这些亚稳定状态,为防止亚稳定态的产生,可预先在系统中加入少量将要产生的新相种子。
(2)在一个封闭的钟罩内,有大小不等的两个球形液滴,问长时间恒温放置后,会出现什么现象?解:若钟罩内还有该液体的蒸气存在,则长时间恒温放置后,出现大液滴越来越大,小液滴越来越小,并不在变化为止。
其原因在于一定温度下,液滴的半径不同,其对应的饱和蒸汽压不同,液滴越小,其对应的饱和蒸汽压越大。
当钟罩内液体的蒸汽压达到大液滴的饱和蒸汽压时。
该蒸汽压对小液滴尚未达到饱和,小液滴会继续蒸发,则蒸气就会在大液滴上凝结,因此出现了上述现象。
(3)物理吸附和化学吸附最本质的区别是什么?解:物理吸附与化学吸附最本质的区别是固体与气体之间的吸附作用力不同。
物理吸附是固体表面上的分子与气体分子之间的作用力为范德华力,化学吸附是固体表面上的分子与气体分子之间的作用力为化学键力。
(4)在一定温度、压力下,为什么物理吸附都是放热过程?解:在一定温度、压力下,物理吸附过程是一个自发过程,由热力学原理可知,此过程系统的ΔG<0。
同时气体分子吸附在固体表面,有三维运动表为二维运动,系统的混乱度减小,故此过程的ΔS<0。
根据ΔG=ΔH-TΔS可得,物理吸附过程的ΔH<0。
在一定的压力下,吸附焓就是吸附热,故物理吸附过程都是放热过程。
10.2 在293.15 K及101.325kPa下,把半径为1×10-3m的汞滴分散成半径为1×10-9m小汞滴,试求此过程系统的表面吉布斯函数变为多少?已知汞的表面张力为0.4865N·m-1。
第十章界面现象请回答下列问题:(1)常见的亚稳定状态有哪些为什么会产生亚稳定状态如何防止亚稳定状态的产生解:常见的亚稳定状态有:过饱和蒸汽、过热或过冷液体和过饱和溶液等。
产生亚稳定状态的原因是新相种子难生成。
如在蒸气冷凝、液体凝固和沸腾以及溶液结晶等过程中,由于要从无到有生产新相,故而最初生成的新相,故而最初生成的新相的颗粒是极其微小的,其表面积和吉布斯函数都很大,因此在系统中产生新相极其困难,进而会产生过饱和蒸气、过热或过冷液体和过饱和溶液等这些亚稳定状态,为防止亚稳定态的产生,可预先在系统中加入少量将要产生的新相种子。
(2)在一个封闭的钟罩内,有大小不等的两个球形液滴,问长时间恒温放置后,会出现什么现象解:若钟罩内还有该液体的蒸气存在,则长时间恒温放置后,出现大液滴越来越大,小液滴越来越小,并不在变化为止。
其原因在于一定温度下,液滴的半径不同,其对应的饱和蒸汽压不同,液滴越小,其对应的饱和蒸汽压越大。
当钟罩内液体的蒸汽压达到大液滴的饱和蒸汽压时。
该蒸汽压对小液滴尚未达到饱和,小液滴会继续蒸发,则蒸气就会在大液滴上凝结,因此出现了上述现象。
(3)物理吸附和化学吸附最本质的区别是什么解:物理吸附与化学吸附最本质的区别是固体与气体之间的吸附作用力不同。
物理吸附是固体表面上的分子与气体分子之间的作用力为范德华力,化学吸附是固体表面上的分子与气体分子之间的作用力为化学键力。
(4)在一定温度、压力下,为什么物理吸附都是放热过程解:在一定温度、压力下,物理吸附过程是一个自发过程,由热力学原理可知,此过程系统的ΔG<0。
同时气体分子吸附在固体表面,有三维运动表为二维运动,系统的混乱度减小,故此过程的ΔS<0。
根据ΔG=ΔH-TΔS可得,物理吸附过程的ΔH<0。
在一定的压力下,吸附焓就是吸附热,故物理吸附过程都是放热过程。
在K及下,把半径为1×10-3m的汞滴分散成半径为1×10-9m小汞滴,试求此过程系统的表面吉布斯函数变为多少已知汞的表面张力为·m-1。
第一章五、自测题㈠ 填空题1. 理想气体微观模型是: ; 。
2. 真实气体临界点的数学特征是 。
3. 分压定律是指 。
4. 对应状态原理是指 。
5. 在临界状态下,任何真实气体的宏观特征为 。
6. NH 3(g)的对比温度为0.771,临界温度为132.3℃,则NH 3(g)的温度为 ( )℃。
7. 温度为400K ,体积为2m 3的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ,则该混合气体中B 的分压力p B =( )Pa 。
8. 恒温下的理想气体,其摩尔体积随压力的变化率m T V p ⎛∂⎫= ⎪∂⎝⎭( )。
9. 一定量的范德华气体,在恒容条件下,其压力随温度的变化率Vp T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭( )。
㈡ 选择题1. 高温高压下,若一种真实气体分子本身体积的影响可用体积因子b (b 大于0的常数)来表示,则描述该气体较合适的状态方程是( )。
(a) pV =RT +b (b )pV =RT -b (c) pV =RT +bp (d) pV =RT -bp 2. 某真实气体的体积小于同温同压同量理想气体的体积,则其压缩因子Z ( )。
(a )等于0 (b) 等于1 (c) 小于1 (d) 大于1 3. 在任意T ,p 下,理想气体的压缩因子Z ( )。
(a )大于1 (b) 小于1 (c)等于1 (d)无一定变化规律4. 已知H 2的临界温度t c = -239.9℃,临界压力p c = -1.297×103kPa 。
有一氢气钢瓶,在-50℃时瓶中氢气的压力为12.16×103kPa ,则氢气一定是( )。
(a )液态 (b) 气态 (c) 气液两相平衡 (d) 无法确定其状态5. 在温度恒定为100℃、体积为2.0dm 3的容器中含有0.035mol 的水蒸气。
若向上述容器中再加入0.025mol 的液态水,则容器中的H 2O 必然是( )。
(a )液态 (b) 气态 (c) 气液两相平衡 (d) 无法确定其状态 6. 真实气体在( )的条件下,其行为与理想气体相近。
第十章自测题
一、选择题
1.当发生极化作用时,两电极的电极电势的变化为( )。
(a )ϕ阳变大,ϕ阴变小 (b )ϕ阳变小,ϕ阴变大 (c )两者都变大 (d )两者都变小
2.用铜电极电解CuCl 2的水溶液,不考虑超电势,在阳极上将会发生的反应为(已知
V Cu
Cu
337.02=+
θϕ,V O
H O 23.122=θ
ϕ,V Cl Cl 360.12
=-
θϕ)( )。
(a )析出氧气 (b )析出氢气
(c )析出铜 (d )铜电极氧化
3.已知V Fe
Fe 440.02-=+
θ
ϕ,V Cd
Cd 402.02-=+
θ
ϕ,将Fe(s)和Cd(s)的粉末投入含Fe 2+(0.10 mol ⋅kg -1)和含Cd 2+(0.001 mol ⋅kg -1)的溶液中,Fe(s)和Cd(s)粉将( )。
(a )都溶解 (b )Fe(s)不溶,Cd(s)溶解 (c )都不溶解 (d )Fe(s)溶解,Cd(s) 不溶
4.298K 时,在0.10 mol ⋅kg -1的HCl 溶液中,氢电极的可逆电势约为-0.06V ,当用铜电极电解此溶液,氢在Cu 电极上的析出电势应( )。
(a )大于-0.06V (b )等于-0.06V (c )小于-0.06V (d )无法判定 5.极谱分析仪所用的测量阴极为( )。
(a )电化学极化电极 (b )浓差极化电极 (c )理想可逆电极 (d )难极化电极
6.以石墨为阴极,电解0.01 mol ⋅kg -1NaCl 溶液,已知V Cl Cl
36.12
=-
θ
ϕ,02=Cl η,
V O
H H O
229.122
,=+θϕ,V O 8.02=η,则在阳极上首先析出的是( )。
(a )Cl 2(g) (b )O 2(g)
(c )Cl 2与O 2混合气 (d )无气体析出
7.298K 时,以1A 电流电解CuSO 4溶液时,析出0.1molCu(s)所需时间约为( )。
(a )20.2h (b )5.4h (c )2.7h (d )1.5h
8.电解时,在电极上首先发生氧化反应的是( )。
(a )标准还原电极电势最大者 (b )标准还原电极电势最小者
(c )考虑极化后实际析出电极电势最大者 (d )考虑极化后实际析出电极电势最小者
9.通电于含有相同浓度的Fe 2+, Ca 2+, Zn 2+ 和Cu 2+的电解质溶液, 已知
V Fe
Fe
440.02-=+
θϕ,V Ca Ca 866.22-=+θϕ,V Zn Zn 763.02-=+
θϕ,V Cu
Cu 337.02=+θ
ϕ,设H 2因有超电势而不析出,则这些金属在阴极析出的次序为( )。
(a) Ca → Zn → Fe → Cu (b) Ca → Fe → Zn → Cu (c) Cu → Fe → Zn → Ca
(d) Ca → Cu → Zn → Fe
10.下列对铁表面防腐方法中属于“电化学保护”的是( )。
(a )表面喷漆 (b )电镀 (c )Fe 件上嵌Zn 块 (d )加缓蚀剂 11.可充电电池在充电和放电时的电极反应刚好相反,则充电与放电时电极的极性——正极、负极、阴极和阳极——的关系为( )。
(a )正极、负极相同,阴极和阳极也相同 (b )正极、负极相同,阴极和阳极刚好相反 (c )正极、负极改变,阴极和阳极相同
(d )正极、负极改变,阴极和阳极刚好相反
12.298K 时,H 2(g)在Zn(s)上的超电势为0.70V ,已知V Zn
Zn 763.02-=+
θ
ϕ。
现在电解一含有Zn 2+(01.02=+Zn a )的溶液,为了使H 2(g)不与Zn(s)同时析出,溶液的pH 应至少控制在( )。
(a )pH>2.06 (b )pH>2.72 (c )pH>7.10 (d )pH>8.02 二、计算题
1.将Ag 电极插入稀NaOH 溶液电解,阴、阳极上分别有H 2(g)和O 2(g)析出,当电流密度为0.1A ⋅cm -2时,H 2(g)和O 2(g)在Ag(s)上的超电势分别为0.3和0.98V 。
试求在该电流密度下使电解池正常工作,至少需加多大外电压?忽略由于内阻引起的电势降,已知H 2(g)和O 2(g)燃料电池的标准电动势为θ
E =1.229V 。
2.298K 时,用铂电极电解1.0 mol ⋅kg -1的H 2S04溶液(设活度因子均为1): (1)计算理论分解电压。
(2)若两电极面积均为1cm 2 ,电解液电阻为100Ω,H 2和O 2的超电势与电流密度j 的关系为
])/[lg(118.0472.02
j j H +=η,])/[lg(118.0062.12
j j O +=η
问当通过的电流为1.0mA 时外加电压为多少?已知V O
H H O
229.122
,=+θ
ϕ。
3.氢在铁电极上超电势为0.35V ,阴极区电解液中Fe 2+的活度为0.8,电解时不希望H 2在电极上析出,问溶液中pH 最低需要保持多少?已知V Fe
Fe 440.02-=+
θ
ϕ。
4.298K 时,某水溶液中含有Cd 2+和Zn 2+离子,两者质量摩尔浓度都是0.5 mol ⋅kg –1 ,此溶液的pH=5。
现在用Ni(s)作阴极来电解,已知V Cd Cd 402.02-=+θ
ϕ,V Zn Zn 763.02-=+θ
ϕ,H 2在Ni 上,Cd 上和Zn 上的超电势分别为0.14V ,0.48V 和0.70V 。
试计算: (1)在Ni(s)阴极上首先析出什么物质?
(2)当第二种物质析出时,第一种物质的离子的剩余质量摩尔浓度为多少?设溶液的pH 在电解过程中并不因第一种离子在阴极析出而改变。
参考答案:
一、选择题
adbcb,abdcc,ba
二、计算题
1.E分解=2.509V
2.(1)1.229V(设H2S04为一级电离)
(2)2.155V
3.PH>1.56
4.(1)在Ni(s)阴极上先析出Cd(s)
(2)第二种析出的是Zn(s),这时Cd2+的剩余质量摩尔浓度为3.5⨯10-13mol⋅kg–1。