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物理化学习题

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=
0.283 0.283 + 5.56
=
0.0484
371.6K 时碘的蒸气压
PI2 = 101.3× 0.0484 = 4.9 kPa
5
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15．水 ( A) 与氯苯 ( B) 互溶度极小，故对氯苯进行蒸气蒸馏。在101.3kPa 的空气中，系
统的共沸点为 365K ，这时氯苯的蒸气压为 29kPa 。试求 （1）气相中氯苯的含量 yB ； （2）欲蒸出1000kg 纯氯苯，需消耗多少水蒸气，气压为，液、已知氯的摩尔质量
×
2
=
157.5
MPa
dp = ΔfusHm dT T ΔVm
p2
−
p1
=
Δfus H m ΔVm
ln
T2 T1
157.5 ×106 − 101325 =
6.01 × 103
ln T2
18 1000
×
⎛ ⎜⎝
1 1000
−
1 920
⎞ ⎟⎠
273
T2 = 273e−0.0410 = 262.03 K
p∗ H 2O
(360K ) ⋅ xH2O
=
63094 × 0.979
=
61679
Pa
13．根据所示碳的相图（左图）回答如下的问题： （1）曲线 OA,OB,OC 分别代表什么意思 （2）指出 O 点的含义； （3）碳在常温，常压下的稳定状态是什
么？ （4）在 2000K 时，增加压力，使石墨转变
为金刚石是一个放热的反应，试从相图判断两 者的摩尔积体哪个大？
dT
RT 2
∴ ΔvapHm = 15972 + 14.55T − 16.04 ×10−2T 2
3
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乙烯在正常沸点的摩尔蒸发焓： ∴ ΔvapHm (169.5K ) = 11658 J
10．已知液态砷 As (l ) 的蒸气压与温度的关系为
ln p = − 5665K + 20.30
8.89
8.89 + WH2O /18
WH2O
=
18
×
⎛ ⎜⎝
8.89 0.286
−
8.89
⎞ ⎟⎠
=
437
kg
16．在 273K 和 293K 时，固体苯的蒸气压分别为 3.27 kPa 和13.30 kPa ，液体苯在 293K 时的蒸气压为10.02 kPa ，液体苯的摩尔蒸发焓为 34.17 kJ ⋅ mol−1 。试求
解： 物种数为 5
R=3
K =2
（1）在大气压力下
f ∗ = K +1−Φ = 3−Φ
当 f ∗ = 0 时，Φ = 3 ，则与 Na2CO3 (s) 水溶液和冰平衡共存的水合盐最多为一种。
（2）在 298K 时， f = 3 −Φ ，与水蒸气平衡共存的水合盐的最多有两种。
1
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5．在不同温度下，测得 Ag2O (s) 分解时氧气的分压如下：
(360K ) (360K )
=
Δvap H m R
⎛ ⎜ ⎝
1 T1
−
1 T2
⎞ ⎟ ⎠
p∗ H2O
(360K
)
=
101300
exp
⎡ ⎢ ⎣
40660 8.314
⎛ ⎜ ⎝
1 373
−
1 3602
⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦
=
63094
Pa
4
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在气相中，水的蒸气压
pH2O
(360K )
=
Pa
T
固态砷 As (s) 的蒸气压与温度的关系为
ln p = − 15999K + 29.76
Pa
T
试求砷的三相点的温度和压力。
解： 在三相点时，液态砷和固态砷的蒸汽压相等，
− 5665 + 20.30 = − 15999 + 29.75
T
T
T = 15999 − 5665 = 1093.5K 9.54
（1） 303K 时液体苯的蒸气压； （2）固体苯的摩尔升华焓； （3）固体苯的摩尔熔化焓。
解：（1）由公式
ln
p2 p1
=
Δvap H m R
⎛1
⎜ ⎝
T1
−1 T2
⎞ ⎟ ⎠
p2
=
p1
exp
⎡ ⎢ ⎣
Δvap H R
m
⎛ ⎜ ⎝
1 T1
−
1 T2
⎞⎤ ⎟⎥ ⎠⎦
=
10.02
exp
⎡ ⎢⎣
34170 8.314
ln p = − 1921K + 1.75ln T − 1.928 ×10−2 T + 12.26
Pa
T
K
K
试求乙烯在正常沸点169.5K 时的摩尔蒸发焓变。
解： 由克劳修斯—克拉贝隆方程
d ln p = Δvap Hm
dT
RT 2
所给的蒸气压关系式对求导，得
d ln p = 1921R + 1.75RT − 1.928 ×10−3 RT 2
8．已知在 101.3kPa 时，正己烷的正常沸点为 342K ，假定它符合规则 trouton，即 ΔvapHm / Tb ≈ 88 J ⋅ K −1 ⋅ mol −1 ，试求 298K 时正己烷的蒸气压
解：根所楚顿规则：
ΔvapHm = 88Tb = 88 × 342 = 30096 J ⋅ mol −1
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第五章 相平衡
1．Ag2O
(s)
分解反应的方程为
Ag2O (s)
=
Ag2
(s)
+
1 2
O2
(g)
。当用 Ag2O (s) 进行分解达
平衡时，系统的组分数，自由度数和可能平衡共存的最大相数各为多少？
解：
K =2 fmax = 3
f = 2 + 2 −Φ Φ max = 4
2．指出如下各系统的组分数、相数和自由度数各为多少？
气蒸馏。在 371.6K 时收集出蒸气冷凝，分析馏出物的组成得知，每100g 水中含碘 81.9g ， 试计算在 371.6K 时碘的蒸气压。
解： 100g 水的物质的量
nH2O
=
100 18
=
5.56
mol
81.9g 的 I2 碘物质的量
M I2
=
81.9 126.9 × 2
=
0.283 mol
xI2
解： 由蒸气汽压与温度的关系
ln
p2 p1
=
Δvap H m R
⎛1
⎜ ⎝
T1
−
1 T2
⎞ ⎟ ⎠
Байду номын сангаас
T2 =
1
+
1 8.314
ln
101300
=
361.56K
373 40670 66900
7．某种溜冰鞋下面冰刀与冰的接触面积为：长 7.62cm ，宽 2.45 ×10−3cm ，若某运动员 的体重为 60kg ，试求
p = 36.84 ×105 Pa
11．在 298K 时，纯水的饱和蒸气压为 3167.4Pa ，基在外压为101.3kPa 的空气中，求水 饱和蒸气压为多少？空气在水中的溶解度可以忽略不计。
解：由化学势与压力之间的关系
∫ 由蒸气Δ压μ 与= 化pp12学Vm势dp之=间18的×1关0−系6 × (101300 − 3167.4) = 1.767 J ⋅ mol−1
下三个平衡，试求该系统的独立组分数。
C (s) + H2O ( g ) = H2 ( g ) + CO ( g ) CO2 ( g ) + H2 ( g ) = H2O ( g ) + CO ( g ) CO2 ( g ) + C (s) = 2CO ( g )
解： 独立的化学反应数为 2 ，
K =5−2=3
⎛ ⎜⎝
1 293
−
1 303
⎞⎤ ⎟⎠⎥⎦
=
15.92kPa
（2）由公式
（5）试从相图上估计，在 2000K 时，将石 墨转变为金刚石至少要加多大的压力？
解：（1）OA 为金刚石与石墨的平衡线，OB 为石墨与液态碳的平衡线，OC 为金刚石与液体 碳的平衡线。
（2）相图中 O 点为金刚石，石墨与液体碳的三相平衡点； （3）在常温常压下，石墨稳定；
（4）由克拉贝隆方程 dp = ΔTrasHm dT T ΔTrasVm
试问：
T /K
401
417
443
463
486
p (O2 ) / kPa
10
20
51
101
203
（1）分别 413K 与和 423K 时，在空气中加热银粉，是否有 Ag2O (s) 生成？ （2）如何才能使 Ag2O (s) 加热到 443K 时而不分解？
解：根据在不同温度下， Ag2O (s) 分解时氧气的分压与温度的关系作图如下：
1.767 = RT ln p2
p1
p2
=
p1
exp
⎛ ⎜⎝
1.767 ⎞ 8.314 × 298 ⎟⎠
=
3167.4
exp
⎛ ⎜⎝
1.767 8.314 × 298
⎞ ⎟⎠
=
.3169.7Pa
12．在 360K 时，水（A）与异丁醇（B）部分互溶，异丁醇在水相中的摩尔分数为 xB = 0.021 ， 已知水相中异丁醇符合 Henry 定律， Henry 系数 kx,B = 1.58 ×106 Pa 。试计算与之平衡的 气相中，水与异丁醇的分压。已知水的摩尔蒸发焓为 40.66 kJ ⋅ mol−1 ，且不随温度而变

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物理化学经典习题及答案

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34. 某一电池反应ΔrSm(298K)>0 ，则25℃原电池可 Qr=TΔrS 吸热 逆工作时是吸热还是放热？ ______因为________m 35.用同一电导池分别测定浓度为0.01和0.1mol· -1 kg 的两个电解质溶液，其电阻分别为1000, 500。则 m之比为（ B ） (A)1:5 (B)5:1 (C) 10:5 (D)5:10
(a b) (C ) 2 (a b 2 )
(a 2 b 2 ) ( D) (a b )2
12.有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度的 升高，自发倾向降低，这反应是 D (A) ∆S > 0，∆H > 0 (B) ∆S > 0，∆H < 0 (C) ∆S < 0，∆H > 0 (D) ∆S < 0，∆H < 0
18. 已知373K时液体A和液体B的饱和蒸气压为分别为 105 Pa和0.5×105 Pa。若A和B形成理想液态混合物， 则 ΔmixHm= ,ΔmixVm= ，当A在溶液中的摩尔分 数为0.5时，在气相中A的摩尔分数为 。 D (A) 0, 0, 1/3 (C) <0, < 0, 1/3 (B) 0, >0, 2/3 (D) 0, 0, 2/3
1. 在100℃，p下，1mol水定温蒸发为蒸气，假设蒸 气为理想气体，因为这一过程中的温度不变，所以 ，U=0, Qp =∫Cp dT=0这一结论对否？为什么？
答：错。因 1）定温过程U=0，只适用于理想气体的简单状态 变化。这是相变过程，不适用； 2）Qp=∫CpdT=0，只适用于无相变，无化学变化的 单纯变温过程，相变过程中： Qp =vapHm(气化热)
13. 体系的状态改变了,其内能值： ( C )
物理化学习题及答案

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一、选择题（每题2分，共30分）1、丁达尔现象是光照射到溶胶粒子上发生的( C )A.反射B.折射C.散射D.透射2、实验测定电池电动势采用对消法，其目的是为了( C )A. 测量时保持回路电流恒定B. 测量时保持回路电压恒定C. 测量时回路电流接近于零D. 测量时回路电压接近于零3、下面关于表面活性剂的讨论，不正确的是( D )A.表面活性剂是能显著降低水的表面张力的物质B.表面活性剂都是亲水的极性基和憎水的非极性基组成C.表面活性剂的浓度超过某一特定值后，将在溶液内部形成胶束D.在水中加入表面活性剂时，吸附量Г<04、等温等压下，将一定质量的水由一个大球分散为许多小水滴时，以下物理量保持不变的是( B )A.表面吉布斯函数B.表面张力C液体上的附加压力 D.饱和蒸汽压5、某溶液中溶质B的浓度为c B(表层)> c B(体相)，表面( C )A. dσ/dc>0, ГB>0B. dσ/dc>0, ГB<0C. dσ/dc<0, ГB>0D. dσ/dc<0, ГB<06、在吸附过程中，以下热力学量的变化正确的是( A )A.△G<0 △H<0 △S<0B. △G>0 △H>0 △S>0C. △G<0 △H>0 △S>0D. △G>0 △H<0 △S<07、在下述各量中，表示偏摩尔量的是（）A、(∂H∕∂n B)T,p,n C(C≠B)B、(∂U∕∂n B)T,V,n C(C≠B)C、(∂F∕∂p)T,V,n C(C≠B)D、(∂G∕∂T)p,V,n C(C≠B)8、373K和101325Pa下的1molH2O(l)，令其与373K的大热源接触，并使其向真空器蒸发，变为373K和101325Pa下的1molH2O(g)，对于这一过程可用以下哪个量来判断过程的方向？（D ）A、△S系B、△U C、△G D、△S总9、NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系，其独立组分数是多少？（B ）A、5B、3C、2D、410、对峙反应A ⇔ B,当温度一定时，由A纯开始，有下列几种说法，其中正确的是( B )A.平衡时，正反应速率常数等于逆反应速率常数B.正逆反应进行的净速率是正逆二向反应速率之差C.反应的总速率是正逆反应速率之和D.达到平衡时，正反应速率常数大于逆反应速率常数11、下列电解质溶液中，离子平均活度系数最小的是（设浓度都为0.01mol/kg）( D )A、LaCl3B、CaCl2C、NaClD、CuSO412、下列两个电池，电动势分别为E1和E2,H2(pθ)︱KOH（0.1mol.kg-1）︱O2(pθ)H2(pθ)︱H2SO4（0.01mol.kg-1）︱O2(pθ)两个电动势的大小为( C )A、E1<E2B、E1>E2C、E1=E2D、E1=-E213、对于混合等体积的0.08mol.dm-3 KI和0.1mol.dm-3 AgNO3 溶液所得溶胶，下述电解质聚沉能力由强到弱的顺序：( D )①CaCl 2； ②NaCN ； ③Na 2SO 4； ④MgSO 4A 、①＞②＞③＞④B 、②＞③＞④＞①C 、④＞②＞③＞①D 、③＞④＞①＞②14、若A 、B 两种物质在α、β两相中达平衡，下列哪种关系式正确 ( D )A 、μA α = μB β B 、μA α = μB αC 、μA β =μB βD 、μA β = μA β15、FeCl 3溶液中离子的m ±与m 的关系是 （ C ）A 、m +=4 mB 、m +=271/3 mC 、m ±=271/4 mD 、m ±=41/3 m二、 填空题（每空2分，共20分）1、在一支干净的水平放置的玻璃毛细管中部注入一滴纯水，形成一自由移动的液柱，然后用微量注射器向液柱左侧注入小量KCl 水溶液，设润湿性质不变，则液柱将 ( 向左移动)2、溶剂服从拉乌尔定律同时溶质服从亨利定律的二元溶液是(稀溶液 )3、273K ，100kPa 下，1dm 3水中能溶解49mol 氧或23.5mol 氮，在此条件下1dm 3水中能溶解多少空气？( 28.6 mol )4、理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化过程中△S 体 ( △S 体＞0 )（填<0、>0、=0）5、若某液体能在固体上发生铺展，则界面张力σg−l ，σl−s ，σg−s 之间的关系为（σg−l ＋σl−s ＜σg−s ）6、表面特征：指液体表面有 的趋势。

(物理化学)练习题

(物理化学)练习题

(物理化学)练习题【一】填空题〔每空0.5分，共10分〕1.理想气体自由膨胀过程中W _______0，Q _______0，∆U _______0，∆H _______0(填“＞”、“＜”、“=”)。

2.对非理想气体的循环过程，以下函数W 、Q 、∆S 等于零的为。

3.在通常情况下，关于单组分系统能平衡共存的最多相数为___________。

4.理想液体混合物的混合性质为∆mix H ______0、Δmix S _______0、Δmix V ________0Δmix G ________0。

(填“＞”、“＜”、“=”) 5.有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度的升高，自发倾向降低，该反应∆S ______0，∆H ______0。

(填“＞”、“＜”、“=”) 6.一级反应的半衰期的表达式为=2/1t 。

7.写出单组分热力学差不多关系式d G =、 d H =、d F =。

8.某温度时，连串反应R →M →P 的k 1和k 2分别为0.012和0.004min -1，M 浓度达到最大值的时间t max 为。

9.在测量电池电动势时，使用盐桥的目的是为了。

10.物理量Q 、W 、U 、H 、V 、T 、P 属于状态函数的为，状态函数中属于强度性质的有。

【二】选择题〔每题1分，共10分〕1.工作在100℃和50℃的两大热源间的卡诺热机，其效率为〔〕。

A.13%B.25%C.75%D.50%2.0.1mol.kg -1Na Cl 水溶液的离子强度是〔〕mol.kg -1 A.0.1B.0.2C.0.3D.1.23.封闭系统中任意绝热可逆过程的熵变∆S 〔〕。

A.>0B.<0C.=0；D.无法确定4.假设反应速率常数k 的量纲为mol ·dm -3·h -1，那么该反应为〔〕 A.三级反应B.二级反应C.一级反应D.零级反应5.298K 时，0.05moldm -3糖水的渗透压为π1，0.05moldm -3食盐水的渗透压为π2，那么π1与π2的关系为()。

物理化学 练习题及答案

物理化学 练习题及答案

填空选择题化学动力学练习题一、判断题：1．在同一反应中各物质的变化速率相同。

2．若化学反应由一系列基元反应组成，则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。

3．单分子反应一定是基元反应。

4．双分子反应一定是基元反应。

5．零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。

6．若一个化学反应是一级反应，则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。

7．一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。

8．一个化学反应的级数越大，其反应速率也越大。

9．若反应A + B••Y + Z的速率方程为：r=kc A c B，则该反应是二级反应，且肯定不是双分子反应。

10．对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应，温度越高，反应速率越快，因此升高温度有利于生成更多的产物。

11．若反应(1)的活化能为E1，反应(2)的活化能为E2，且E1 > E2，则在同一温度下k1一定小于k2。

12．若某化学反应的Δr U m < 0，则该化学反应的活化能小于零。

13．对平衡反应A••Y，在一定温度下反应达平衡时，正逆反应速率常数相等。

14．平行反应，k1/k2的比值不随温度的变化而变化。

15．复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。

16．反应物分子的能量高于产物分子的能量，则此反应就不需要活化能。

17．温度升高。

正、逆反应速度都会增大，因此平衡常数也不随温度而改变。

二、单选题：1．反应3O2••2O3，其速率方程-d[O2]/dt = k[O3]2[O2] 或d[O3]/dt = k'[O3]2[O2]，那么k与k'的关系是：(A) 2k = 3k' ；(B) k = k' ；(C) 3k = 2k' ；(D) ½k = •k' 。

2．有如下简单反应aA + bB••dD，已知a < b < d，则速率常数k A、k B、k D的关系为：（选项不全，自己写出答案）(A) ；(B) k A < k B < k D；(C) k A > kB > kD ；(D) 。