物理化学试题和答案
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物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 物质的量浓度为0.5 mol/L的溶液中,含有多少摩尔的溶质?A. 0.5 molB. 1 molC. 2 molD. 无法确定2. 根据热力学第一定律,下列哪项描述是错误的?A. 能量守恒B. 能量可以无限制地从低温物体传向高温物体C. 能量可以转化为其他形式D. 能量在转化过程中总量保持不变3. 以下哪个不是热力学基本定律?A. 能量守恒定律B. 熵增原理C. 热力学第三定律D. 牛顿第二定律4. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = P0V0C. P1V1/T1 = P2V2/T2D. P1V1 = P2V25. 根据范特霍夫方程,当温度升高时,化学平衡会向哪个方向移动?A. 正反应方向B. 逆反应方向C. 不变D. 无法确定6. 反应速率常数k与温度T的关系遵循:A. 阿累尼乌斯方程B. 范特霍夫方程C. 理想气体状态方程D. 热力学第一定律7. 以下哪个是化学动力学的基本概念?A. 反应热B. 活化能C. 熵变D. 吉布斯自由能8. 电化学中,阳极发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 酸碱中和反应D. 沉淀反应9. 根据吉布斯自由能变化,一个反应在恒温恒压下自发进行的条件是:A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG ≠ 010. 表面张力是液体表面分子间作用力的体现,它会导致液体表面:A. 收缩B. 膨胀C. 保持不变D. 无法确定二、填空题(每空2分,共20分)11. 物质的量浓度C= _______ 。
12. 热力学第一定律的数学表达式为 _______ 。
13. 理想气体状态方程的变量不包括 _______ 。
14. 阿累尼乌斯方程的数学表达式为 _______ 。
15. 电化学中,阴极发生的反应是 _______ 。
16. 吉布斯自由能变化的数学表达式为 _______ 。
本科物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种物质的熔点最低?A. 冰B. 石墨C. 金刚石D. 石蜡答案:D2. 根据热力学第一定律,下列哪项描述是错误的?A. 能量守恒B. 能量可以被创造C. 能量可以被转化D. 能量可以被转移答案:B3. 以下哪种物质属于电解质?A. 乙醇B. 蔗糖C. 氯化钠D. 植物油答案:C4. 根据布朗运动,下列哪项说法是正确的?A. 布朗运动是分子运动的直接表现B. 布朗运动是宏观物体的运动C. 布朗运动是分子间相互作用的结果D. 布朗运动是分子间碰撞的结果答案:A5. 根据阿伏伽德罗定律,下列哪项描述是错误的?A. 相同体积的气体在相同温度和压力下含有相同数目的分子B. 气体的体积与温度成正比C. 气体的体积与压力成反比D. 气体的体积与分子数目成正比答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 根据理想气体状态方程 PV=nRT,其中P代表______,V代表______,n代表______,R代表______,T代表______。
答案:压强;体积;物质的量;气体常数;绝对温度2. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为______而不产生其他影响。
答案:功3. 根据波尔理论,氢原子的电子在最低能级时,其轨道半径为______。
答案:玻尔半径4. 在稀溶液中,溶质的摩尔浓度与溶液的______成正比。
答案:质量摩尔浓度5. 根据热力学第三定律,绝对零度时,所有完美晶体的______为零。
答案:熵三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述。
答案:开尔文表述指出不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响;克劳修斯表述指出不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响。
2. 描述什么是化学平衡,并举例说明。
答案:化学平衡是指在一定条件下,可逆反应中正反应和逆反应的速率相等,使得反应物和生成物的浓度不再随时间变化的状态。
物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据热力学第一定律,下列哪种情况下系统与外界无能量交换?A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无功交换D. 系统与外界无热交换2. 在理想气体状态方程 PV=nRT 中,下列哪个变量与气体的体积成反比?A. 温度B. 压力C. 气体的摩尔数D. 气体的常数R3. 根据玻尔理论,氢原子的能级跃迁时,会伴随哪种现象?A. 电子的轨道半径变化B. 电子的自旋方向变化C. 电子的质子数变化D. 电子的轨道周期变化4. 根据热力学第二定律,下列哪种情况是不可能发生的?A. 自然界中的热能自发地从低温物体传递到高温物体B. 气体自发膨胀C. 热机的效率达到100%D. 热机的效率小于100%5. 在化学动力学中,反应速率常数与下列哪个因素无关?A. 反应物的浓度B. 反应的活化能C. 温度D. 催化剂6. 根据分子间作用力理论,下列哪种分子间作用力最强?A. 范德华力B. 氢键C. 离子键D. 共价键7. 在电解质溶液中,离子的迁移率与下列哪个因素有关?A. 离子的电荷数B. 离子的半径C. 离子的浓度D. 离子的摩尔质量8. 根据吉布斯自由能变化(ΔG)的定义,下列哪种情况下反应是自发的?A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG 无法确定9. 在相变过程中,下列哪种相变是不可逆的?A. 固体到液体B. 液体到气体C. 气体到固体D. 固体到气体10. 根据勒夏特列原理,下列哪种情况可以增加反应的平衡常数?A. 增加反应物的浓度B. 降低反应物的浓度C. 升高反应体系的温度D. 降低反应体系的温度答案:1-5 DBBCC;6-10 DBBBD二、填空题(每空1分,共10分)1. 根据热力学第一定律,能量守恒可以表示为ΔU = ____ + W。
2. 理想气体的内能只与____有关。
3. 根据玻尔理论,氢原子的能级公式为 E_n = - ____ / n^2。
物理化学试题及答案一、选择题1. 根据热力学第一定律,下列哪个选项是正确的?A. 能量可以被创造或消灭B. 能量守恒定律是热力学第一定律的另一种表述C. 热能是能量的一种形式,但不能转化为其他形式的能量D. 能量可以在不同形式之间转换,但总量保持不变答案:D2. 在理想气体状态方程 PV = nRT 中,下列哪个变量与气体体积成正比?A. 温度B. 压力C. 摩尔数D. 气体常数答案:B二、填空题1. 根据阿伏伽德罗定律,1摩尔任何气体在标准状况下所占的体积是_________升。
答案:22.42. 化学键的类型包括离子键、共价键和_________。
答案:金属键三、简答题1. 请简述什么是化学平衡,并解释勒夏特列原理。
答:化学平衡是指在一个封闭系统中,正向反应和逆向反应以相同的速率进行,系统宏观性质不再发生变化的状态。
勒夏特列原理指出,如果一个处于平衡状态的化学系统受到外部条件的改变(如浓度、压力或温度的变化),系统会自发地调整,以减少这种改变对平衡状态的影响。
2. 什么是能量守恒定律?它在物理和化学中有哪些应用?答:能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转换为另一种形式,但总量保持不变。
在物理中,能量守恒定律是分析机械系统的基础,如碰撞问题和能量转换问题。
在化学中,能量守恒定律用于解释化学反应的热效应,如吸热反应和放热反应。
四、计算题1. 给定一个理想气体,其初始状态为 P1 = 2 atm,V1 = 3 L,T1 = 300 K。
若该气体经历一个等温过程,最终压力为 P2 = 4 atm,求最终体积 V2。
解:根据等温过程的玻意耳定律,P1V1 = P2V2。
代入数值得:2 atm * 3 L = 4 atm * V2。
解得 V2 = 1.5 L。
2. 一个化学反应的平衡常数 Kc = 0.5,初始时反应物 A 的浓度为1.0 M,生成物 B 的浓度为 0.0 M。
物理化学试题及答案一、选择题1.下列化学方程式中,表示金属活动性递减的是()。
A. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2B. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2C. Mg + 2HCl → MgCl2 + H2D. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2答案:D2.下列哪一组离子的溶液在酸性条件下可被还原()。
A. Cl-、NO3-、Cu2+B. Cl-、NO3-、H+C. Ag+、Mg2+、NO3-D. Ag+、Mg2+、H+答案:C3.某实验室在125 mL标准容量瓶中加入0.25 mol H2SO4,并用水稀释至刻度线。
则用该稀释液做3次分析所需取的稀释液用量相等。
试计算每次分析时所需稀释液的用量。
A. 50 mLB. 75 mLC. 100 mLD. 125 mL答案:B二、填空题1.根据醇的官能团,下列化合物中属于醇的是_______(填化合物名称)。
答案:乙醇2.在某一燃烧反应中,发生了3 mol O2和2 mol C6H6的反应,下列反应的反应物是_______(填化合物名称)。
答案:苯(C6H6)3.150 mL的0.2 mol/L NaOH溶液,和45 mL的0.15 mol/L HCl溶液进行中和反应,若反应完全,生成的盐的摩尔浓度为_______(填数值和单位)。
答案:0.1 mol/L三、解答题1.请简述光电效应的基本原理,并解释开阻尼和短路条件对光电效应的影响。
答案:光电效应是指当光照射到金属表面时,金属中的自由电子被光子击中后脱离金属原子,形成自由电子流的现象。
光电效应的基本原理是根据光子的能量与自由电子结合能之间的关系。
开阻尼条件下,光电子流可以顺利形成。
在这种情况下,金属表面电子受到足够的能量激发,能够脱离金属表面形成电子流。
短路条件下,光电子流受到阻碍,难以形成电子流。
因为短路条件下,电子流有一个低电阻路径可供选择,光电子流倾向于通过这个低阻抗路径而不是金属电极。
大学物理化学试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 以下哪项不是理想气体的假设条件?A. 气体分子间无相互作用力B. 气体分子体积可以忽略不计C. 气体分子间有相互作用力D. 气体分子在容器内自由运动答案:C2. 阿伏伽德罗常数的数值大约是:A. 6.02×10^23 mol^-1B. 6.02×10^22 mol^-1C. 6.02×10^21 mol^-1D. 6.02×10^20 mol^-1答案:A3. 热力学第一定律表明:A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以被消灭D. 能量可以无限制地转化为功答案:A4. 下列哪种物质不是电解质?A. NaClB. HClC. H2OD. C6H12O6答案:D二、填空题(每题5分,共20分)1. 一个理想气体的摩尔体积在标准状态下是_________L/mol。
答案:22.42. 热力学第二定律的开尔文表述是:不可能从单一热源取热使之完全转化为_________而不产生其他效果。
答案:功3. 反应速率常数k与温度T的关系可以用_________方程描述。
答案:阿累尼乌斯4. 根据吉布斯自由能变化公式,当ΔG < 0时,反应是_________的。
答案:自发三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述热力学系统的微观可逆性原理。
答案:微观可逆性原理指的是在热力学过程中,如果系统从初始状态经过一系列可逆过程达到某一中间状态,再经过一系列可逆过程回到初始状态,那么整个过程中系统和外界的相互作用可以完全恢复原状。
2. 什么是化学平衡常数?并说明其物理意义。
答案:化学平衡常数是一个用于描述在一定温度下,可逆化学反应达到平衡时,反应物和生成物浓度的比值。
其物理意义是表示在给定温度下,反应达到平衡状态时,反应物和生成物浓度的相对大小。
3. 解释布朗运动,并说明其对分子运动论的意义。
答案:布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微小颗粒由于受到周围分子的无规律撞击而产生的无规律运动。
天大物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪个选项是描述物质的量浓度的单位?A. 摩尔B. 摩尔每升C. 克每升D. 千克每立方米答案:B2. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是?A. 能量可以被创造或消灭B. 能量守恒C. 能量只能从高温物体传递到低温物体D. 能量不能以任何形式转化为其他形式答案:B3. 阿伏伽德罗常数的值是?A. 6.022 x 10^23 mol^-1B. 6.022 x 10^23 mol^-1C. 6.022 x 10^26 mol^-1D. 6.022 x 10^19 mol^-1答案:B4. 以下哪种物质是电解质?A. 蔗糖B. 酒精C. 氯化钠D. 石墨答案:C5. 根据理想气体定律,下列说法错误的是?A. 气体分子间有相互作用力B. 气体分子间距离远大于分子直径C. 气体分子在容器内均匀分布D. 气体分子在容器内做无规则运动答案:A二、填空题(每题3分,共15分)1. 摩尔质量的单位是______。
答案:克每摩尔2. 物质的量浓度的定义是______。
答案:单位体积溶液中所含溶质的摩尔数3. 热力学第二定律的开尔文表述是:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。
答案:正确4. 理想气体定律的公式是______。
答案:PV=nRT5. 阿伏伽德罗定律说明在相同温度和压力下,等体积的任何气体含有相同数目的分子。
答案:正确三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述热力学第二定律的克劳修斯表述。
答案:不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响。
2. 解释什么是熵。
答案:熵是热力学系统无序程度的度量,是系统状态函数之一。
3. 什么是化学反应的热效应?答案:化学反应的热效应是指在恒定压力下,化学反应过程中系统与环境之间交换的热量。
4. 描述布朗运动及其意义。
答案:布朗运动是指悬浮在液体中的微小颗粒由于周围液体分子的无规则热运动而产生的无规则运动。
物理化学试题及答案文库一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式为:A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q + PΔVD. ΔG = Q - TΔS答案:B2. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = RTD. PV = nR答案:A3. 以下哪种物质不是电解质?A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 蔗糖D. 氯化钠答案:C4. 反应速率常数k与温度的关系由以下哪个方程描述?A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Nernst方程D. Debye-Hückel方程答案:A5. 根据量子力学,原子中的电子云分布是:A. 确定的B. 不确定的C. 随机的D. 固定的答案:B6. 以下哪种物质具有超导性?A. 铜B. 铝C. 汞D. 铁答案:C7. 根据热力学第二定律,以下哪种说法是正确的?A. 热能自发地从低温物体流向高温物体B. 热能自发地从高温物体流向低温物体C. 热能不可能自发地从低温物体流向高温物体D. 热能不可能自发地从高温物体流向低温物体答案:B8. 以下哪种类型的晶体具有各向异性?A. 立方晶体B. 六方晶体C. 正交晶体D. 所有晶体答案:B9. 以下哪种类型的化学反应是放热反应?A. 燃烧反应B. 光合作用C. 电解水D. 氧化还原反应答案:A10. 根据Pauli不相容原理,以下哪种情况是不可能的?A. 两个电子具有相同的自旋B. 两个电子具有相反的自旋C. 两个电子具有相同的轨道角动量D. 两个电子具有相反的轨道角动量答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式为:ΔU = Q - __________。
答案:W2. 理想气体状态方程为:PV = n__________。
答案:RT3. 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,其中不包括__________。
物理化学本科试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律表明了能量守恒,其表达式为:A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q + WD. ΔS = Q/T答案:A2. 在理想气体状态方程 pV = nRT 中,各个符号代表的含义是:A. p: 压力,V: 体积,n: 物质的量,R: 气体常数,T: 温度B. p: 温度,V: 压力,n: 气体常数,R: 物质的量,T: 体积C. p: 温度,V: 体积,n: 压力,R: 物质的量,T: 气体常数D. p: 压力,V: 体积,n: 气体常数,R: 温度,T: 物质的量答案:A3. 下列哪项不是影响化学反应速率的因素?A. 温度B. 浓度C. 催化剂D. 反应物的相态答案:D4. 根据范特霍夫方程,温度升高时,一个吸热反应的平衡常数K将如何变化?A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:A5. 阿伏加德罗常数6.022 x 10^23 mol^-1 表示的含义是:A. 1摩尔物质中包含的粒子数B. 1升水中的水分子数C. 1克氢气中的氢原子数D. 1摩尔任何物质的质量(克)答案:A6. 表面张力的单位是:A. N/mB. J/m^2C. ND. Pa答案:A7. 根据吉布斯自由能的变化,可以判断反应的自发性。
当ΔG < 0时,反应是:A. 非自发的B. 自发的C. 在恒温恒压下进行D. 在恒温恒容下进行答案:B8. 电解质溶液的导电性主要取决于溶液中的:A. 离子浓度B. 离子电荷C. 离子的运动性D. 所有上述因素答案:D9. 一个理想气体的内能只与温度有关,这是因为:A. 气体分子的势能可以忽略不计B. 气体分子的动能可以忽略不计C. 气体分子之间没有相互作用D. 气体分子的体积可以忽略不计答案:A10. 根据热力学第二定律,下列哪项描述是错误的?A. 不可能从单一热源吸热并将其完全转化为功而不产生其他效果B. 热量不可能自发地从低温物体传向高温物体C. 热机的效率不可能达到100%D. 熵增加原理表明宇宙的熵永远不会减少答案:D二、填空题(每题2分,共20分)11. 理想气体的温度是气体分子______的量度。
物理化学试题及答案一、选择题1.以下哪种物质是金属?A. 纯水B. 植物叶子C. 铁D. 空气答案:C. 铁2.以下哪个是最简单的化学元素?A. 氧B. 铁C. 铜D. 氢答案:D. 氢3.当温度升高时,以下哪个物质会最先变成气体?A. 沙子B. 水C. 金属D. 塑料答案:B. 水4.以下哪个化学方程式代表了酸和碱的反应?A. HCl + NaOH → NaCl + H2OB. C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2OC. 2H2 + O2 → 2H2OD. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O答案:A. HCl + NaOH → NaCl + H2O5.以下哪个化学元素常用于火箭燃料?A. 氢B. 氧C. 碳D. 氮答案:A. 氢二、填空题1.水的化学式是____。
答案:H2O2.化学元素周期表中,标有"O"的元素代表____。
答案:氧3.一氧化碳的化学式是____。
答案:CO4.pH值用来测量溶液的____。
答案:酸碱性5.化学方程式中标有"(s)"的物质表示是____。
答案:固体三、解答题1.简述原子和分子的区别。
答案:原子是化学元素的基本单位,由质子、中子和电子组成。
而分子是由两个或多个原子组成的,可以是相同元素的原子也可以是不同元素的原子。
2.解释氧化和还原反应的概念。
答案:氧化反应是指物质失去电子的过程,通常伴随着氧元素的结合。
还原反应是指物质获得电子的过程,通常伴随着氢元素的结合。
3.描述酸和碱的性质及其在中和反应中的作用。
答案:酸具有酸味、酸性溶液导电和与碱发生中和反应的性质。
碱具有苦味、碱性溶液导电和与酸发生中和反应的性质。
在中和反应中,酸和碱会相互中和,生成盐和水。
4.述说火焰的组成部分及其形成原因。
答案:火焰由火舌、火焰锥和火焰根组成。
火焰是气体燃烧时释放的光和热的可见表现。
火焰的形成是由于燃烧物质发生氧化反应,释放的热引起周围气体的加热膨胀,形成了明亮的火焰。
物理化学模拟题一、选择题(30分,每题2分)1. 热力学第三定律可以表示为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (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零2. 理想气体从状态p 1,V 1,T 等温膨胀到p 2,V 2,T ,此过程的ΔA 与ΔG 的关系为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A). ΔA >ΔG (B). ΔA <ΔG (C ). ΔA =ΔG (D).无法确定 3.一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V 1、V 2。
┈┈┈( ) (A). V 1 < V 2(B). V 1 = V 2(C ). V 1 > V 2 (D). 无法确定4.方程 mmV T H T P βαβα∆∆=d d 适用于以下哪个过程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A).NH 4Cl(s)= NH 3(g)+ HCl(g) (B).NH 4Cl(s)溶于水形成溶液 (C).H 2O (s)= H 2O (l) (D).H 2和O 2化合为水 5. 两液体的饱和蒸汽压分别为p *A ,p *B ,它们混合形成理想溶液,液相组成为x ,气相组成为y ,若 p*A > p *B ,则:┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A) y A > x A (B) y A > y B (C) x A > y A (D) y B > y A 6. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为:┈┈┈┈┈┈( )(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 47. 25℃时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能 Δf G m 为-237.19kJ ·mol -1,则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为:┈┈┈( ) (A) -245.76kJ ·mol -1 (B) -229.34kJ ·mol -1 (C) -245.04kJ ·mol -1 (D) -228.60kJ ·mol -18. 已知反应 3O 2(g) = 2O 3(g) 在25℃时θm r H ∆ =-280J ·mol -1,则对该反应有利的条件是:┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压 9. 298K 0.01mol•kg -1的CaCl 2水溶液中,CaCl 2的离子平均活度系数γ±为( )(A )0.847 (B )0.791 (C )0.889 (D )0.66610. 某反应表观速率常数k 与基元步骤速率常数间的关系为21412)(k kk k =,则表观活化能与各基元步骤活化能的关系为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A )E=E 2+21(E 1-E 4) (B )E=E 2+21(E 1+E 4) (C )E=E 2+E 1-E 4 (D )E=E 2(41E E)2111. 由MgCO 3(s)、BaCO 3(s)、BaO(s)、MgO(s)及CO 2(g)构成的一个平衡系统,其独立组分数和自由度分别为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A) 5,3 (B) 4,2 (C) 3,1 (D) 3,0 12. 同一温度和压力下,一定量某物质的熵值存在┈┈┈┈( ) (A).s l g S S S 〈〈 (B). s l g S S S 〉〉 (C). s l g S S S == (D). s l g S S S =〉13.某反应物的速率常数为0.099min -1,反应物初始浓度为0.2mol·dm -3,则反应的半衰期为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A). 7 min (B). 1.01 min (C). 4.04 min (D).50.5 min14.在α、β这两相中均含有A 、B 两种物质,当达到相平衡时下列化学势关系中正确的是┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A). ααμμB A = (B). βαμμA A = (C). αβμμB A = (D). ββμμB A =15.已知电极反应(1) Cu e Cu →++22 ,E 1 =0.34V (2) ++→+Cu e Cu 2,E2=0.167V则Cu e Cu →++的标准电极电势E 3为┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A).0.507V (B). 0.513V (C). 0.173V (D). 0.267V二、填空题(10分,每题2分)1、25℃时,0.5molA 与0.5molB 形成理想液态混合物,则混合过程的 ΔS=________。
2、有相同活度的Fe 2+,Ca 2+,Zn 2+,Cu 2+的电解质溶液,已知E (Fe 2+/Fe ) =-0.440V ,E (Ca 2+/Ca ) =-2.861V ,E (Zn 2+/Zn ) =-0.763V ,E (Cu 2+/Cu ) =0.340V,则溶液中它们的析出先后顺序为________________。
3、水平放置的毛细管中间放有一段液体,液体完全润湿,在右端对液体加热,则液体会向_______移动(左,右,不)4、在393K 时,水的表面张力σ=0.0727 N·m -1 ,一根毛细管插入其中,管内液面上升了2.97cm ,。
设水的密度ρ=1.0×103 kg ·m -3 。
设接触角为0o,已知g=9.81m ·s -1。
毛细管半径为___________m 。
5、一定量的理想气体经历某过程变化到终态,若变化过程中,PV γ不变,则状态函数______不变。
三、 计算题1、(12分)5mol 单原子理想气体,从始态300K ,50kPa 先绝热可逆压缩至100kPa ,再恒压冷却至体积85dm 3的末态,求整个过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔG 。
(已知300K 、50kPa 下该气体的摩尔熵为100J ·K -1·mol -1)2、(13分)已知298.15K 以下数据:物质SO 3(g) SO 2(g) O 2(g) θm f H ∆/kJ ·mol -1-395.2 -296.1 0 θm S /J ·K -1·mol -1256.2248.5205.03(1)、求298.15K ,θP 下反应 SO 2(g) +21O 2(g) = SO 3(g)的θK ;(2)、设θm r H ∆,θm r S ∆不随温度变化,反应物按反应计量系数比进料,在什么温度下,SO 2的平衡转化率可以达到80%?3、(12分)在298K 时,已知AgBr 的溶度积K sp (AgBr)=4.88×10-13,E θ(AgBr|Ag)=0.0715V ,E θ(Br 2|Br -)=1.065V 。
(1) 将AgBr(s) 的生成反应: Ag(s)+1/2Br 2(l)=AgBr(s),设计成原电池。
(2) 求出上电池的标准电动势和AgBr(s)标准生成吉布斯函数。
(3) 若上电池电动势的温度系数(∂E /∂T )p =1×10-4V ·K -1,计算该电池反应的∆r H m θ,∆r S m θ,Q r ,m 。
(4) 计算银电极的标准电极电势 E θ(Ag +|Ag)。
4、(6分)在300K 时若某物质A 的分解反应为一级反应,初速率为1.00×10-5mol ·dm -3·s -1,1小时后的速率为3.26×10-6 mol ·dm-3·s -1,求300K 时(1)反应的速率常数和反应的半衰期t 1/2 。
(2)分解率达80%时,所需的时间?5、(5分)证明:dV V T C dp p T C TdS P P V V ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=6、(12分)下图为一二组分凝聚系统相图, (1)在图中标明各相区;(2)画出由状态点W 和I 冷却的步冷曲线;(3)将物系点W 的熔体100g 进行冷却,可得到何种纯固体,最多得到多少克纯固体。
物理化学本1参考答案一、 选择题 BCCCA DDCDA DBABB 二、填空题1、5.76 J ·K -12、Cu- Fe- Zn- Ca3、左水4、m 3105.0-⨯ 5、熵或S三、1、解:n=5mol⎩⎨⎧==−−→−⎩⎨⎧=−−→−⎩⎨⎧====3332302201185,10030050dm V T p p T kPa p K T kPa p dp Qr 单原子理想气体Cv,m=1.5R ,Cp,m =2.5RK K K p p T T mCp R 85.395501003004.01212,=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ……… (1.5分)K K nR V p T 46.204314.8585100333=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯==……………………(1.5分) 整个过程)(.13T T m Cv n U -⋅⋅=∆=[5×1.5×8.314× (204.46-300)]J =-5.958 K J (1.5分) )(.13T T m Cp n H -⋅⋅=∆=-9.930 K J …………………………………………(1.5分) 因01=∆S 所以=⨯=∆=∆+∆=∆23221ln ,T Tm nCp S S S S [5× 2.5×8.314×ln85.39546.204]J ·K -1= -68J ·K -1…………………………………………………(1.5分)J T T m nCp H Q Q Q Q ]]85.39546.204{314.85.25[){,232221-⨯⨯⨯=-=∆==+== -19.891 kJ …………………………………………………………………(1.5分)()()()()[]231223212215.1,T T T T nR V V P T T m nCv W W W ---=---=+==()()[]{}KJ J 93.1385.39546.20430085.3955.1314.85=---⨯⨯…………(1分)S 3=S 1+ΔS=(5×100-68)=432 J ·K -1(1分)())(1133T S T S H TS H G --∆=∆-∆=∆=-68.32 kJ (1分)2、解:①. 11(395.2)(296.1)099.1kJ mol 2r m H θ-∆=----⨯=-⋅┈┈┈( 2分 ) -11256.2248.5205.0394.82J K 2r m S θ∆=--⨯=-⋅┈┈( 2分 )31(99.1)298.15(94.82)1070.83kJ mol r m G θ--∆=--⨯-⨯=-⋅( 2分 )28.571270830exp() 2.56108.314298.15K e θ===⨯⨯┈┈( 2分 )②. SO 2(g) + 1/2O 2(g) = SO 3(g)t =0时 mol 1 0.5 0t =∞时 mol 1-α 0.5-1/2α α n 总=1.5-1/2α┈┈( 1分 )121211.52()10.5.05111.5 1.522P x P K K Pθθαααααα-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭==⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪-- ⎪⎪ ⎪⎪--⎝⎭⎝⎭11221122(3)0.8 2.213.27(1)(1)0.20.2αααα-⨯===--⨯┈┈( 2分 )99100852ln 94.828.314ln13.27r m r m H T K S R K θθθ∆-===∆---⨯( 2分 ) 3、解:(1) 将生成反应 Ag(s) + (1/2)Br 2(l) → AgBr(s) 设计成电池:正极: (1/2) Br 2(l) +e - → Br -负极: Ag(s) + Br - → AgBr(s) + e -电池:Ag(s) | AgBr | Br - | Br 2(l) (2分)E θ= E θ [Br 2(l)/Br -]-E θ [AgBr(s)/Ag]=1.065V -0.0715V=0.9935V (1分) ∆r G m θ= -zFE θ= (-1×96500×0.9935) J ·mol 1= -95872 J ·mol 1(1.5分)(2) ∆r S m θ=zF (∂E /∂T ) p =1×96500C ·mol -1×1×10-4V ·K -1=9.65 J ·K -1·mol -1 (1.5分)Q r =T ∆r S m θ= 298K ×9.65 J ·K -1·mol -1=2876J ·mol -1(1分)∆r H m θ=∆r G m θ+T ∆r S m θ=∆r G m θ+Q r = -(95872+2876)J ·mol -1= -92996 J ·mol -1(1分)(3) AgBr 的沉淀反应 : Br - + Ag + → AgBr(s), K =K sp -1正极: Ag ++ e - → Ag(s)负极: Ag(s) +Br - → AgBr(s) +e -(2分) E θ= RT ln K sp -1/ F = E θ (Ag +|Ag)-E θ (AgBr|Ag) 所以 E θ (Ag +|Ag)=E θ (AgBr|Ag) -RT ln K sp / F= [0.0715V -8.315×298×ln(4.88×10-13)/96500]V = 0.7994V (2分)4、解:(1) υA =kc A = kc A0exp(-kt ))= υA,0exp(-kt )υA /υA,0=exp(-kt )代入数值 3.26×10-6 /1.00×10-5=exp(-3600s ×k ) 得 k =3.11×10-4s -1(2分)t 1/2=ln2/k =ln2/3.11×10-4s -1=2229s (2分)(2) t =-ln(1-x A )/k =-ln(0.2)/ 3.11×10-4s -1=5175s (2分) 5、(5分)证明:S=S (p,V )dV V T T C dp p T TC dV V T T S dp p T T S dV V S dp p S dS pp VVp p V V p V⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= dV V T C dp p T C TdS P P V V ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= 6、每个相区1分,每条步冷曲线1分首先析出C S (1分),根据杠杆规则m C ×(0.50―0.33)=(100―m C )(0.33― 0.20) m C =43.33g(2分)。