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物理化学习题与例题第一章习题习题1设有一电炉丝浸于水中,接上电源，通过电流一段时间。
如果按下列几种情况作为系统，试问ΔU，Q，W为正为负还是为零?(1)以电炉丝为系统；(2)以电炉丝和水为系统；(3)以电炉丝、水、电源及其它一切有影响的部分为系统。
习题2设有一装置如图所示，(1)将隔板抽去以后，以空气为系统时，ΔU，Q，W为正为负还是为零?(2)如右方小室亦有空气，不过压力较左方小，将隔板抽去以后，以所有空气为系统时，ΔU，Q，W为正为负还是为零？习题3(1)如果一系统从环境接受了160J的功，内能增加了200J，试问系统将吸收或是放出多少热?(2)一系统在膨胀过程中，对环境做了10 540J的功，同时吸收了27 110J的热，试问系统的内能变化为若干？[答案：(1) 吸收40J；(2) 16 570J] 习题4如右图所示，一系统从状态1沿途径1-a-2变到状态2时，从环境吸收了314.0J的热,同时对环境做了117.0J的功。
试问：(1)当系统沿途径1—b—2变化时，系统对环境做了44.0J的功，这时系统将吸收多少热?(2)如果系统沿途径c由状态2回到状态1，环境对系统做了79.5J的功，则系统将吸收或是放出多少热?[答案：(1)241.0 J;(2)放热276.5J] 习题5在一礼堂中有950人在开会，每个人平均每小时向周围散发出4．2xl05J的热量，如果以礼堂中的空气和椅子……等为系统，则在开会时的开始20分钟内系统内能增加了多少?如果以礼堂中的空气、人和其它所有的东西为系统，则其ΔU＝?[答案：1.3×l08J;0] 习题6一蓄电池其端电压为12V，在输出电流为10A下工作2小时，这时蓄电池的内能减少了1 265 000J，试求算此过程中蓄电池将吸收还是放出多少热？[答案：放热401000J] 习题7 体积为4.10dm3的理想气体作定温膨胀，其压力从106Pa降低到105Pa,计算此过程所能作出的最大功为若干?[答案：9441J] 习题8 在25℃下，将50gN2作定温可逆压缩，从105Pa压级到2×106Pa，试计算此过程的功。
第二章热力学第一定律2.1 热力学的理论基础与方法1.热力学的理论基础热力学涉及由热所产生的力学作用的领域，是研究热、功及其相互转换关系的一门自然科学。
热力学的根据是三件事实：①不能制成永动机。
②不能使一个自然发生的过程完全复原。
③不能达到绝对零度。
热力学的理论基础是热力学第一、第二、第三定律。
这两个定律是人们生活实践、生产实践和科学实验的经验总结。
它们既不涉及物质的微观结构，也不能用数学加以推导和证明。
但它的正确性已被无数次的实验结果所证实。
而且从热力学严格地导出的结论都是非常精确和可靠的。
不过这都是指的在统计意义上的精确性和可靠性。
热力学第一定律是有关能量守恒的规律，即能量既不能创造，亦不能消灭，仅能由一种形式转化为另一种形式，它是定量研究各种形式能量(热、功—机械功、电功、表面功等)相互转化的理论基础。
热力学第二定律是有关热和功等能量形式相互转化的方向与限度的规律，进而推广到有关物质变化过程的方向与限度的普遍规律。
利用热力学第三定律来确定规定熵的数值，再结合其他热力学数据从而解决有关化学平衡的计算问题。
2．热力学的研究方法热力学方法是：从热力学第一和第二定律出发，通过总结、提高、归纳，引出或定义出热力学能U，焓H,熵S,亥姆霍茨函数A,吉布斯函数G；再加上可由实验直接测定的p,V,T等共八个最基本的热力学函数。
再应用演绎法，经过逻辑推理，导出一系列的热力学公式或结论。
进而用以解决物质的p,V,T变化、相变化和化学变化等过程的能量效应(功与热)及过程的方向与限度，即平衡问题。
这一方法也叫状态函数法。
热力学方法的特点是：(i)只研究物质变化过程中各宏观性质的关系，不考虑物质的微观结构；(ii)只研究物质变化过程的始态和终态，而不追究变化过程中的中间细节，也不研究变化过程的速率和完成过程所需要的时间。
因此，热力学方法属于宏观方法。
2.2 热力学的基本概念1.系统与环境系统：作为某热力学问题研究对象的部分；环境：与系统相关的周围部分；按系统与环境交换内容分为：（1）敞开系统(open system) ：体系与环境间既有物质交换又有能量交换的体系。
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)（共12页） 一A·2· B ．Zn(s) | ZnCl 2(aq) | C12(g) | PtC ．Hg(l) | Hg 2C12(s) | KCl(aq) || AgNO 3(aq) | Ag(s)D ．Ag(s) | AgC1(s) | KCl(aq) | C12(g) | PtE ．A 和B8．在298K 时，电池Pb(Hg) (a 1) | Pb(NO 3)2 (aq) | Pb(Hg) (a 2) 中，若a 1> a 2，则其电动势E 。
期末试卷
一、单项选择题
1.一封闭系统从A态出发，经一循环过程后回到A态，则下列何者为零
A.Q
B.W
C.Q+W
D.Q-W
【正确答案】C
【答案解析】
本题知识点：化学反应热效应的计算、能量代谢与微量量热技术简介,
2.系统经一等压过程从环境吸热，则
A.Q>0
B.△H>0
C.△U>0
D.a，b都对
【正确答案】A
【答案解析】
本题知识点：热化学,
3.若要通过节流膨胀达到制冷目的，则节流操作应控制的条件是
A.μJ－T＜0
B.μJ－T＞0
C.μJ－T＝0
D.不必考虑μJ－T值
【正确答案】B
【答案解析】
本题知识点：热化学,
4.已知某反应的标准反应熵大于零，则该反应的标准反应吉布斯自由焓将随温度的升高
A.增大
B.不变
C.减小
D.不确定
【正确答案】C
【答案解析】
本题知识点：卡诺循环、卡诺定理、熵,
5.合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)达平衡后加惰性气体，且保持体系
【正确答案】D
【答案解析】
本题知识点：温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合,
6.Mg0(s)+CI(g)=MgCl2(s)+O2(g)达平衡后，增加总压（气体为理想气体），
【正确答案】B
【答案解析】
本题知识点：温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合,
7.反应2C(s)+O2(g)2CO(g)
，单位为：J·mol-1，若温度增加，则。
物理化学试卷班级姓名分数一、选择题( 共20题40分)1. 2 分(3255)答：（C）（2分）2. 2 分(4361)等温下，电极-溶液界面处电位差主要决定于：（）(A) 电极表面状态(B) 溶液中相关离子浓度(C) 电极的本性和溶液中相关离子活度(D) 电极与溶液接触面积的大小3. 2 分(5776)反应 A + BC →AB + C 的焓变∆r H m> 0，A ，C 是自由基，εAB ，εBC是分子AB，BC 的摩尔键焓。
以下哪个关系式可以近似估算该反应的活化能E a？( )(A) 0.055εAB(B) 0.055εAB+ ∆r H m(C) 0.055εBC(D) 0.055εBC- ∆r H m4. 2 分(6035)D+B→产物，从各物理量均以基本单位计算所得之k N ，换算为以mol·dm-3为量纲的k c，它们的关系为：( )(A) k c =Lk N(B) k c=106L2(C) k c=103Lk N(D) k c=10-3Lk N5. 2 分(3810)381025℃时，Λm(LiI)、λm(H+)、Λm(LiCl) 的值分别为1.17×10-2，3.50×10-2和1.15×10-2 S·m2·mol-1。
LiCl 中的t+为0.34，当假设其中的电解质完全电离时，HI 中的t+为：（）(A) 0.18(B) 0.82(C) 0.34(D) 0.666. 2 分(4857)298 K、0.1 mol·dm-3的HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为-0.06 V，电解此溶液为：( ) 时，氢在铜电极上的析出电势φH2(A) 大于-0.06 V(B) 等于-0.06 V(D) 不能判定7. 2 分 (3054) 答：（D ） （2分）8. 2 分 (4344)能斯特方程中E =E∃∏-ii i a zF RTυln ，E ∃的物理意义是： （ ）(A)= 0RTzF时电池的电动势 (B) 参加电池反应的各物均处于标准态时的电动势 (C)1ii ia υ=∏时的电动势(D) 参加电池反应的各物质活度均为1时的电动势9. 2 分 (5652)化学反应速率常数的 Arrhenius 关系式能成立的范围是： ( ) (A) 对任何反应在任何温度范围内 (B) 对某些反应在任何温度范围内 (C) 对任何反应在一定温度范围内 (D) 对某些反应在一定温度范围内*. 2 分 (3930)在无限稀释的电解质溶液中，正离子淌度∞+U ，正离子的摩尔电导率)M (2m,+∞+λ和法拉第常数F之间的关系是：（ ）(A) z +∞+U /∞+m,λ=F(B) z +∞+U ∞+m,λ=F(C) z +∞+m,λ∞+U F = 1(D) ∞+m,λ/ z +∞+U =F11. 2 分 (5165)电池在恒温、 恒压及可逆情况下放电, 则其与环境的热交换为 ( ) (A) ∆r H (B) T ∆r S(C) 一定为零 (D) 与∆r H 与T ∆r S 均无关12. 2 分 (4289) 428925℃时，φ∃ (Fe 3+,Fe 2+) = 0.771 V ，φ∃ (Sn 4+,Sn 2+) = 0.150 V ，反应 2Fe 3+(a =1) + Sn 2+(a =1) ＝ Sn 4+(a =1) + 2Fe 2+(a =1) 的∆r G m $为 ( )(B) -177.8 kJ·mol-1(C) -119.9 kJ·mol-1(D) 119.9 kJ·mol-113. 2 分(5288)某反应物反应掉7/8 所需的时间恰好是它反应掉1/2 所需时间的3 倍，则该反应的级数是：( )(A) 零级(B) 一级反应(C) 二级反应(D) 三级反应14. 2 分(3809)按国标（GB），如下单位不正确的是：（）(A) 摩尔电导率：S·m-1·mol-1(B) 离子摩尔电导率：S·m2·mol-1(C) 电导：S(D) 电导率：S·m-115. 2 分(4557)以阳离子从高活度a1迁往低活度a2的浓差电池的电动势计算式为：( )(A) E=-RT/(zF)×ln(a1/a2) (B) E＝－RT/(zF)×ln(a2/a1)(C) E=-RT/(zF)×lg(a2/a1) (D) E＝-2.303RT/(zF)×lg(a1/a2)16. 2 分(4002)4002下列电解质溶液中，离子平均活度系数最大的是：（）(A) 0.01 mol·kg-1NaCl(B) 0.01 mol·kg-1CaCl2(C) 0.01 mol·kg-1LaCl3(D) 0.01 mol·kg-1CuSO417. 2 分(3612)法拉第电解定律限用于：（）(A) 液态电解质(B) 无机液态或固态电解质(C) 所有液态或固态电解质(D) 所有液态、固态导电物质18. 2 分(3904)在一般情况下，电位梯度只影响（）(A) 离子的电迁移率(B) 离子迁移速率(C) 电导率(D) 离子的电流分数19. 2 分(4004)0.1 mol·kg-1氯化钡水溶液的离子强度为：（）(B) 0.15 mol ·kg -1 (C) 0.2 mol ·kg -1 (D) 0.3 mol ·kg -1 20. 2 分 (3902)已知=∞)O,291K H (2m Λ 4.89×10-2 -12mol m S ⋅⋅，此时(291K)纯水中的m (H +)= m (OH -)=7.8×10-8mol ·kg -1，则该温度下纯水的电导率 κ 为： （ ）(A) 3.81×10-9 S ·m -1 (B) 3.81×10-6 S ·m -1 (C) 7.63×10-9 S ·m -1 (D) 7.63×10-6 S ·m -1二、填空题 ( 共10题 20分 ) 21. 2 分 (3218) 3218q '为采用公共能量零点的配分函数，q 为采用基态能量为零的配分函数，则q '与q 的关系为 ___________ 。
22. 2 分 (4170)电极AgNO 3(m 1)|Ag(s)与ZnCl 2(m 2)|Zn(s)组成自发电池的书面表示式为： ____________________________________________。
选用的盐桥为：_________________________。
23. 2 分 (5311)某反应物的转化率分别达到 50%，75%，87.5% 所需时间分别为 t 12，2t 12，3t 12，则反应对此物质的级数为 _______ 。
24. 2 分 (6261)分子反应K+I 2→KI+I ，在质心坐标系中通常可描绘通量—速度—角度分布图，得到如下示意图KI 2由此可知：1. 由散射角分析属___________散射；2. 过渡态的构型为______________；3. 过渡态的寿命是__________。
6262在质心坐标系中，相对于入射分子束的方向，产物分子散射的角度分布有三种基本类型：___________，_______________，________________________。
25. 2 分 (3912) 3912浓度为 1.0 mol ·dm -3的某一强电解质溶液，它的摩尔电导率数值可近似为其电导率的_______________倍.26. 2 分(4858)电池放电时，随电流密度增加阳极电位变________，阴极电位变________，正极变________ ，负极变_____。
27. 2 分(3217)q是选择最低能级的能量值为ε0时的配分函数，q0是选择最低能级的能量值为零的配分函数，则q0/q＝___________ 。
28. 2 分(4154)将反应H+(a1)→H+(a2)设计成电池的表示式为：___________________________________________。
29. 2 分(5210)O3分解反应为2O3─→3O2 ，在一定温度下, 2.0 dm3容器中反应。
实验测出O3每秒消耗1.50×10-2 mol, 则反应速率为_______________mol·dm-3·s-1氧的生成速率为_______________mol·dm-3·s-1, dξ/d t为_______________ 。
mol·dm-3·s-1.30. 2 分(6214)对于液相反应，如k=A exp(－E a/RT)，则A的过渡态理论表达式应为______________________________ ______________。
三、计算题( 共4题40分)31. 10 分(3110)PCl5的分解反应为PCl5(g)＝PCl3(g)＋Cl2(g)，在523.15 K，101.325 kPa下反应到达平衡后，测得平衡混合物的密度为 2.695 kg⋅m-3 ,试计算:(1) PCl5(g) 的解离度；$；(2) 该反应的Kp$。
(3) 该反应的Δr Gm32. 10 分(4279)电池：Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l)在298 K 时的电动势E = 0.0455 V，(∂E/∂T )p= 3.38×10-4 V·K-1，写出该电池的反应，并求出∆r H m，∆r S m及可逆放电时的热效应Q r。
33. 10 分(5730)ClCOOCCl3热分解反应，ClCOOCCl3(g) →2COCl2(g) 是一级反应，一定量ClCOOCCl3迅速引入一个553 K 的容器中，经454 s ，测得压力 2.475 kPa，经过极长时间后压力为4.008 kPa ，此实验在578 K 时重复一次，经过320 s 后，测得压力2.838 kPa ，求此分解反应活化能E a。
34. 10 分(6596)设下列酶催化反应有简单的Michaelis -Menten 机理： 121E + S ES E + P k k k -−−→ 测得下列数据，k 1、k -1非常快。
280 K ， k 2＝100 s -1，K (M)＝10-4 mol ·dm -3300 K ， k 2＝200 s -1，K (M)＝1.5×10-4 mol ·dm -3(A) 求[S]＝0.1 mol ·dm -3和[E]0＝10-5 mol ·dm -3，280 K 时产物生成速率； (B)计算k 2步的活化能；(C)问280 K 时ES 的生成平衡常数是多少? (D)求ES 生成反应的∆r H m $?。
