物理化学练习题
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(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()。
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) 。
(完整版)物理化学习题及答案物理化学期末复习一、单项选择题1. 涉及焓的下列说法中正确的是 ( )(A)单质的焓值均等于零(B)在等温过程中焓变为零(C)在绝热可逆过程中焓变为零(D)化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化2. 下列三种胶体分散系统中,热力不稳定的系统是: ( )A. 大分子溶胶B. 胶体电解质C. 溶胶3. 热力学第一定律Δ U=Q+W只适用)(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何4.第一类永动机不能制造成功的原因是 ( )(A)能量不能创造也不能消灭(B)实际过程中功的损失无法避免(C)能量传递的形式只有热和功(D)热不能全部转换成功5.如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有( )(A)W =0 ,Q <0 ,U <0(B). W>0,Q <0,U >0(C)W <0,Q <0,U >0(D). W <0,Q =0,U >06.对于化学平衡 , 以下说法中不正确的是( )(A)化学平衡态就是化学反应的限度(B)化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化(C)化学平衡时各物质的化学势相等(D)任何化学反应都有化学平衡态7.封闭系统内的状态变化: ( )A 如果系统的 S sys>0,则该变化过程自发B 变化过程只要对环境放热,则该变化过程自发C 仅从系统的 S sys ,变化过程是否自发无法判断8. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中,并达到化学平衡,其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是( )A. 1 ,1,1,2B. 1 ,1,3,0C. 3 ,1,2,1D. 3 ,2,2,2 9. 在定压下, NaCl 晶体,蔗糖晶体,与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,独立组分数 C 和条件自由度 f :( ) A C =3, f=1 B C =3 , f=2 CC =4, f=2DC =4 , f=310. 正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中( )(A) Δ S=0 (B) ΔG=0 (C) Δ H=0 (D) ΔU=012. 下面的说法符合热力学第一定律的是( )(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化 (B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关13. 对于理想的水平液面,其值为零的表面物理量是( )(A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力14. 实验测得浓度为0.200mol ·dm -3的 HAc 溶液的电导率为0.07138S ·m -1,该溶液的摩尔电导率Λ m (HAc) 为( )2 -1 2 -1A. 0.3569S · m 2· mol -1B. 0.0003569S ·m 2·mol -12 -1 2 -1C. 356.9S · m 2· mol -1D. 0.01428S ·m 2· mol -115. 某化学反应其反应物消耗7/8 所需的时间是它消耗掉3/4 所需的时间的 1.5 倍,则反应的级数为( )A. 零级反应B. 一级反应C. 二级反应D. 三级反应11. 以看作封闭体系的是( A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO 4 水溶液如图,将 C uSO 4水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电极,以蓄电池为电源进行电解,可)。
物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科,它通过物理原理来解释化学现象,是化学领域中一个重要的分支。
以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。
题目一:理想气体状态方程的应用题目内容:某理想气体在标准状态下的体积为22.4L,压力为1atm,求该气体在3atm压力下,体积变为多少?详解答案:根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中P是压力,V是体积,n是摩尔数,R是理想气体常数,T是温度。
在标准状态下,P1 = 1atm,V1 = 22.4L,T1 = 273.15K。
假设气体摩尔数n和温度T不变,仅压力变化到P2 = 3atm。
将已知条件代入理想气体状态方程,得到:\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数,且T1 = T2(温度不变),我们可以简化方程为:\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值:\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以,在3atm的压力下,该气体的体积约为7.47L。
题目二:热力学第一定律的应用题目内容:1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量,如果该过程的效率为40%,求该过程中气体对外做的功。
详解答案:热力学第一定律表明能量守恒,即ΔU = Q - W,其中ΔU是内能的变化,Q是吸收的热量,W是对外做的功。
对于单原子理想气体,内能仅与温度有关,且ΔU = nCvΔT,其中Cv 是摩尔定容热容,对于单原子理想气体,Cv = 3R/2(R是理想气体常数)。
由于效率η = W/Q,我们有:\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。
由于过程是等压的,我们可以利用盖-吕萨克定律(Gay-Lussac's law)PV = nRT,由于n和R是常数,我们可以简化为PΔV = ΔT。
物理化学试卷1一、选择题(计30分,每题1.5分)1.室温下无限稀释的水溶液中,离子的摩尔电导率最大的是:( )A.1/3La3+B. 1/2Ca2+C. NH4+D. OH-2.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 HB. T∆r SC. 一定为零D. 与∆r H和T∆r S均无关。
3.浓度为m的Al2(SO4)3溶液中,正、负离子的活度系数分别为γ+和γ-,则等于( )平均活度系数γ±A. (108)1/5B. (γ+2γ-3)1/5mC. (γ+2γ-3)1/5D. (γ+3γ-2)1/54.惠斯登电桥被用来精确测定物理量的是:( )A. 迁移数B. 电容C. 电阻D. 电感5. 对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中不具有加和性的是( )A. 电导B. 电导率C. 摩尔电导率D. 极限摩尔电导率6. 水平放置的粗细均匀的毛细玻璃管中有一段汞柱,当在玻璃管左端稍稍加热时,管中汞柱将:( )A. 向左移动B. 向右移动 C 不移动 D 无法确定7. 郎格谬尔吸附等温式适用于( )A 化学吸附B 物理吸附C 单分子层吸附D 多层吸附8. 一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞,今用一金属片焊在洞外面以堵漏,为了延长铁箱的寿命,选用哪种金属片为好?( )A. 铜片B. 铁片C. 镀锡铁片D. 锌片9. 0.3mol/kg Na3PO4水溶液的离子强度是:( )A. 0.9B. 1.8C. 0.3D. 1.210. 在298K时已知Fe3+ + e = Fe2+φ1º = 0.771VFe2++2e = Fe φ2º= –0.440V 则反应Fe3+ +3e = Fe的φ3º是( ).A. – 0.0363VB. – 0.331VC. 0.550VD. 0.0363V11. 298K时反应Zn + Fe2+ = Zn2+ + Fe 的Eº为0.323V,则其平衡常数为:( )A. 2.89 × 105B. 8.34 × 1010C. 5.53 × 104D. 2.35 × 10212. 对于大多数液体,其表面张力随温度的变化率dσ/dT是:( )A. dσ/dT > 0B. dσ/dT < 0C. dσ/dT = 0D. 无一定变化规律13. 若在固体表面上发生某气体的单分子层吸附,则随着气体压力的不断增大,吸附量:( )A. 成比例的增加B. 成倍的增加C. 恒定不变D. 逐渐趋向饱和14. 已知20ºC时水-空气的界面张力为7.275 × 10-2 N·m-1,当在20ºC和1 atm下可逆地增大水的表面积4cm2时,物系的ΔG将是:( )A. 2.91 ×10-5JB. 2.91 ×10-1JC. –2.91 ×10-5JD. –2.91 ×10-1J15. 某化学反应其反应物消耗3/4所需的时间是它消耗掉1/2所需时间的2倍,则反应的级数为:( )A. 零级B. 一级C. 二级D. 三级16. 在基元反应中,( )A. 反应级数与反应分子数总是一致的B. 反应级数总是大于反应分子数C. 反应级数总是小于反应分子数D. 反应级数不一定与反应分子数总是一致17. 放射性Pb201的半衰期为8h,1g放射性Pb201在24h后还剩下( )A. 1/8gB. 1/4gC. 1/3gD. 1/2g18. 反应2O3→ 3O2的速率方程式为– d[O3]/dt = k[O3]2[O2]-1或d[O2]/dt =k′[O3]2[O2]-1, 则速率常数k和k′的关系是:( )A. 2k = 3 k′B. k = k′C. 3k = 2 k′D. –3k = 2 k′19. 反应2N2O5→ 4NO2 + O2的速率常数单位是s-1。
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。
物理化学练习题一、填空题1、100︒C 、1.5p ∅ 的水蒸汽变为100︒C ,p ∅ 的液体水,则此过程的∆S _〈_ 0, ∆G _〈_ 0。
2、理想气体向真空膨胀,体积由V 1变到V 2,其∆U _=_ 0,∆S _〉_ 0。
3. NiO(s)与Ni(s),H 2O(g), H 2(g), CO 2(g)及CO(g)呈平衡,则该体系的独立组分数为__4__,自由度数为__3__。
4.在等温等压当W ′=0的变化过程可用 G 来判断过程的方向,在等温条件则用 F 或者S 来判断过程的方向。
5.某反应的速率常数为0.462分-1,其初始浓度为0.1mol ·dm -3,反应的半衰期为 1.5min ,对一个化学反应来说 k 越大 反应速率越快。
6.在等体积0.08mol ·dm -3KI 和0.1mol ·dm -3AgNO 3溶液生成的AgI 溶胶中,分别加入电解质NaCN,MgSO 4,CaCl 2其聚沉能力的顺序是MgSO 4 > CaCl 2 > NaCN 。
7.由 紧密层 和 扩散层 构成扩散双电层,ξ电势是 滑动面和本体溶液 之间的电势。
8.比表面能的定义式为 σ=( ,发生毛细管凝结时,液体在毛细管上的接触角必 θ<90。
。
10、 理想气体恒温可逆压缩,∆U _=_0,∆H _=_0。
11. CO 2的三相点为216.15K , 5.1×p ∅ ,可见固体CO 2(干冰)升华的压力范围是p __<_5.1×p ∅ 。
二、是非题2、d H = C p d T 及d H m = C p ,m d T 的适用条件是无化学反应和相变,且不做非体积功的任何等压过程及无化学反应和相变而且系统的焓值只与温度有关的非等压过程。
对3.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q 和W 的值一般不同,(对)Q + W 的值一般也不相同。
物理化学练习题1一、是非题。
在题后括号内,正确的打“√”,错误的打“×”。
(每小题1分, 共10分)1、在临界点,饱和液体与饱和蒸气的摩尔体积相等。
是不是? ( )2、已知温度T 时反应 C(石墨) + O 2(g) == CO 2(g) 的∆r H ,则∆r H 等于温度为T 时C(石墨)的∆c H 。
是不是?( )3、理想液态混合物与其蒸气达气、液两相平衡时,气相总压力p 与液相组成x B 呈线性关系。
是不是?( )4、质量作用定律适用于基元反应。
是不是?( )5、分子间力越大的液体,其表面张力越大。
是不是?( )6、绝热过程不都是等熵过程。
是不是?( )7、弯曲液面的饱和蒸气压不等于同温度下平液面的蒸气压。
是不是?( )8、在等温等压条件下,∆G > 0的过程一定不能进行。
是不是?( )9、表面过剩物质的量为负值,所以吸附达平衡后,必然引起液体表面张力降低。
是不是?( )10、稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。
是不是?( )二、填空题。
在题中“____”处填上答案。
(每空2分,共20分)1、已知某化学反应在T 1时的∆H (T 1),又知该反应的∆C p ,则温度在T 2时该反应的 ∆H (T 2)=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
2、在标准摩尔燃烧焓的定义中,指定有机物中的C 变为 ,H 变为 , N 变为 。
3、封闭系统是与环境 能量交换及 物质交换的体系。
4、朗缪尔吸附等温式的形式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
该式的适用条件是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
5、 电解质溶液的导电机理,概括地说是 , 。
三、选择题。
在题后括号内,填上正确答案代号。
(每小题2分, 共20分)1、温度与表面张力的关系是: ( )。
(1)温度升高表面张力降低;(2)温度升高表面张力增加;(3)温度对表面张力没有影响;(4)不能确定。
2、稀溶液的凝固点T f 与纯溶剂的凝固点T f *比较,T f <T f *的条 )。
物理化学练习(溶液电化学)一、选择题 1.1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和,这一规律只适用于: (A) 强电解质 (B) 弱电解质(C) 无限稀释电解质溶液 (D) 摩尔浓度为1的溶液2.用对消法测定由电极 Ag(s)│AgNO 3(aq) 与电极 Ag,AgCl(s)│KCl(aq) 组成的电池的 电动势,下列哪一项是不能采用的?(A) 标准电池 (B) 电位计 (C) 直流检流计 (D) 饱和KCl 盐桥 3.在298 K 的无限稀的水溶液中,下列离子摩尔电导率最大的是:(A) CH 3COO -(B) Br –(C) Cl -(D) OH -4.298 K 时,无限稀释的 NH 4Cl 水溶液中正离子迁移数 t += 0.491。
已知 Λm ∞(NH 4Cl) = 0.0150 S ·m 2·mol -1,则:(A) λm ∞(Cl -) = 0.00764 S ·m 2·mol -1(B) λm ∞(NH 4+) = 0.00764 S ·m 2·mol -1(C) 淌度 U Cl -∞= 737 m 2·s-1·V -1(D) 淌度 U Cl -∞ = 7.92×10-8 m 2·s-1·V -15.电解质溶液中离子迁移数 (t i ) 与离子淌度 (U i ) 成正比。
当温度与溶液浓度一定时,离子淌度是一定的,则 25℃时,0.1 mol ·dm -3 NaOH 中 Na +的迁移数 t 1 与 0.1mol ·dm -3 NaCl 溶液中 Na +的迁移数 t 2,两者之间的关系为 (A) 相等 (B) t 1> t 2 (C) t 1< t 2(D) 大小无法比较6.浓度为m 的Al 2(SO 4)3溶液中,正负离子的活度系数分别为γ+和γ-,则平均活度系数γ±等于:(A) (108)1/5m(B) (γ+2γ-3)1/5m (C) (γ+2γ-3)1/5(D) (γ+3γ-2)1/57.AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为:(a) 0.1mol ·dm -3 NaNO 3 (b) 0.1mol ·dm -3NaCl (c) H 2O (d) 0.1mol ·dm -3Ca(NO 3)2 (e) 0.1mol ·dm -3 NaBr(A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e) (B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e) (C) (c) < (a) < (b) < (e) < (d) (D) (c) < (b) < (a) < (e) < (d)8.0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN)6]水溶液的离子强度为:(A) 6.0×10-3 mol ·kg -1(B) 5.0×10-3 mol ·kg -1 (C) 4.5×10-3mol ·kg -1(D) 3.0×10-3mol ·kg -19.在其它条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 (A) 增大 (B) 减小 (C) 先增后减 (D) 不变二、填空题 10在298 K 无限稀释的水溶液中,离子摩尔电导率最大的是__________离子。
物理化学试题答案一、选择题1. 物理化学是研究物质的物理性质及其与化学反应关系的科学。
以下哪项不是物理化学的研究内容?A. 物质的结构B. 化学反应的速率C. 物质的热力学性质D. 生物体内的分子运动答案:D2. 在恒温条件下,理想气体的状态方程为:A. PV=nRTB. PV=nHC. U=Q+WD. G=H-TS答案:A3. 以下关于熵变的描述,哪项是错误的?A. 熵是一个状态函数B. 熵变通常用ΔS表示C. 熵增加表示系统无序度增加D. 所有自然过程都会导致系统熵的减少答案:D4. 表面张力的形成是由于:A. 分子间作用力的不平衡B. 重力的作用C. 液体与气体的相互作用D. 温度的变化答案:A5. 电解质溶液的电导率与以下哪个因素无关?A. 电解质的浓度B. 电解质的化学性质C. 溶液的温度D. 电极的材料答案:D二、填空题1. 在相同温度和压力下,气体的摩尔体积与气体的__________无关。
答案:种类2. 化学反应的平衡常数K只与__________有关。
答案:温度3. 物质的溶解度是指在一定温度下,__________溶剂中能溶解一定量的物质。
答案:100克4. 热力学第一定律表明能量守恒,即系统的内能变化等于__________和__________的总和。
答案:热量;功5. 阿伦尼乌斯方程用于描述化学反应速率常数与__________的关系。
答案:温度三、简答题1. 请简述布朗运动的物理意义及其对物理化学研究的重要性。
布朗运动是指微小粒子在流体中因受到分子碰撞而表现出的无规则运动。
这一现象直接体现了分子的热运动,是研究分子动力学和扩散现象的重要依据。
布朗运动的观察和分析有助于理解物质的微观结构和宏观性质之间的关系,对于化学动力学、胶体化学以及生物学等领域的研究具有重要意义。
2. 描述焓变和熵变在化学反应中的作用及其对反应方向的影响。
焓变(ΔH)是化学反应过程中系统与环境之间热量交换的量度,反映了化学反应的能量变化。
物理化学练习(统计热力学与化学平衡)2011.7一、选择题)1.一定温度下,一定量的PCl5(g)在某种条件下的解离度为α,改变下列条件,何者可使α增大?(A) 增加压力使体积缩小一倍(B) 体积不变,通入N2气使压力增大一倍(C) 压力不变,通入N2气使体积增大一倍(D) 体积不变,通入Cl2气使压力增大一倍2.晶体CH3D 中的残余熵S0, m为:(A) R ln2 (B) (1/2)R ln2(C) (1/3)R ln2 (D) R ln43.有6 个独立的定位粒子,分布在三个粒子能级ε0, ε1, ε2上,能级非简并,各能级上的分布数依次为N0=3,N1=2,N2=1,则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的:(A) P63P32P11(B) C63C32C11(C) 6!/3!2!1!(D) {6!/3!(6-3)!} {(3!/2!(3-2)!} {1!/1!(1-1)!}4.在一定温度下, (1) K m , (2) (∂G/∂ξ)T,p , (3) Δr G $, (4) K f四个量中,不随化学反应体系压力及组成而改变的量是:(A) (1),(3)(B) (3),(4)(C) (2),(4)(D) (2),(3)5.在298.15 K 和101.325 kPa时,摩尔平动熵最大的气体是:(A) H2(B) CH4(C) NO (D) CO26.下述说法中哪一种正确?(A) 增加压力一定有利于液体变为固体(B) 增加压力一定不利于液体变为固体(C) 增加压力不一定有利于液体变为固体(D) 增加压力与液体变为固体无关7.H2O 分子气体在室温下振动运动时C V,m的贡献可以忽略不计。
则它的C p,m /C V,m值为(H2O 可当作理想气体):(A) 1.15 (B) 1.4(C) 1.7 (D) 1.338.关于配分函数,下面哪一点是不正确的:(A) 粒子的配分函数是一个粒子所有可能状态的玻耳兹曼因子之和(B) 并不是所有配分函数都无量纲(C) 粒子的配分函数只有在独立粒子体系中才有意义(D) 只有平动配分函数才与体系的压力有关9.已知CO 的转动惯量I = 1.45×10-26 kg⋅m2,则CO 的转动特征温度为:(A) 0.36 K(B) 2.78 K(C) 2.78×107K(D) 5.56 K10.粒子的配分函数q是:(A) 一个粒子的(B) 对一个粒子的玻耳兹曼因子取和(C) 粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和(D) 对一个粒子的所有可能状态的玻耳兹曼因子取和11.在S,H,C V,G,F几个热力学函数中,其数值与最低能级能量数值的选取无关的是:(A) S,H,C V,G,F(B) C V(C) C V,S(D)A,G,H12.假定某原子的电子态有两个主要能级,即基态和第一激发态,能级差为1.38⨯10-21 J,其余能级可以忽略,基态是二重简并的。
则在100 K时,第一激发态与基态上的原子数之比为:(A) 3 (B) 0.184 (C) 1 (D) 0.0113.Ag 2O 分解可用下面两个计量方程之一表示,其相应的平衡常数也一并列出:A g O s A g s O g 22212()()()→+ K P ()1 2422A g O s A g s O g ()()()→+ K p ()2 设气相为理想气体,且已知反应是吸热的,试判断下列结论哪个是正确的:(A )K K P P ()()2112= (B )K K p p ()()21=(C )K p ()2随温度的升高而增大 (D )O 2气的平衡压力与计量方程的写法无关14.已知 I 2(g)的基本振动频率 ν=21 420 m -1, k B =1.38×10-23 J ⋅K -1, h =6.627×10-34 J ⋅s, c =3×108 m ⋅s -1, 则 I 2(g) 的振动特征温度Θv 为:(A) 2.13×10-14 K(B) 1.03×10-8 K(C) 308.5 K(D) 3.23×10-3 K15.能量零点的不同选择,在下面诸结论中哪一种说法是错误的:(A) 影响配分函数的计算数值(B) 影响 U ,H ,F ,G 的数值(C) 影响 Boltzmann 分布数 N i *的数值(D) 影响能级能量εi 的计算数值16.下列各体系中属于独立粒子体系的是:(A) 绝对零度的晶体(B) 理想液体混合物(C) 纯气体(D) 理想气体的混合物17.若 298 K 时,反应 N 2O 4(g) = 2NO 2(g) 的 K p $= 0.1132,则:(1) 当 p (N 2O 4) = p (NO 2) = 1 kPa 时,反应将 ___________;(2) 当 p (N 2O 4) = 10 kPa ,p (NO 2) = 1 kPa 时,反应将 ________ 。
(A) 向生成 NO 2的方向进行(B) 向生成 N 2O 4的方向进行(C) 正好达化学平衡状态(D) 难于判断其进行方向18.在平动、转动、振动运动对热力学函数的贡献中,下述关系式中哪一个是错误的?(A) F r = G r(B) U v = H v(C) C V ,v = C p ,v(D) C p ,t = C V ,19.近独立定域粒子体系和经典极限下的非定域粒子体系的(A) 最概然分布公式不同(B) 最概然分布公式相同(C) 某一能量分布类型的微观状态数相同(D) 以粒子配分函数表示的热力学函数的统计表达示相同20.某温度时,NH 4Cl(s)分解压力是p ,则分解反应的平衡常数K 为(A)1 (B)1/2 (C)1/4 (D)1/8二、计算题21.HCl 分子的质量m =60.54⨯10-27 kg ,Θr =15.24 K ,Θv =4302 K 。
对T =298 K,V =24 dm 3的HCl 理想气体,请分别求算分子占据平动、转动、振动基态及第一激发能级上的概率。
(k =1.38123K J 10--⋅⨯, h =6.626s J 1034⋅⨯-)22.在 25℃, 下列三反应达到平衡时之 p H O 2是:(1) CuSO 4(s) + H 2O(g) = CuSO 4·H 2O(s) p H O 2= 106.7 Pa(2) CuSO 4·H 2O(s) + 2H 2O(g) = CuSO 4·3H 2O(s) p H O 2= 746.6 Pa(3) CuSO 4·3H 2O(s) + 2H 2O(g) = CuSO 4·5H 2O(s) p H O 2= 1039.9 Pa在此温度水的蒸气压为 3173.1 Pa ,试求:CuSO 4(s) + 5H 2O(g) = CuSO 4·5H 2O(s)过程的Δr G m 。
在什么p H O 2下,此反应恰好达到平衡? 若p H O 2小于1039.9 Pa 而大于746.6 Pa ,有何结果。
23.(1) 写出双原子分子理想气体的摩尔统计熵公式;(2) 将各常数值代入,写出摩尔转动熵的简化计算式;(3) HI 分子的转动惯量 I = 4.28×10-47 kg ⋅m 2,计算HI 在298 K 时的摩尔转动熵(注:k = 1.380×10-23 J ⋅K -1,h = 6.625×10-34 J ⋅s )。
24.用下列分子参数确定氟的解离热。
F 2(g)=2F(g) 在 1010 K 时的 K p =1.2×10-2。
参数 F 2 F 转动惯量/kg ⋅m 2 31.7×10- 47 - 相对分子量 38.0 19.00 基本振动波数/cm -1 892 - 基态简并度 1 4 最低电子激发的波数/cm -1 404 最低激发态的简并度 225.将固体 NH 4I 迅速加热到 308.8 K ,测得其蒸气压为 3.666×104 Pa ,在此温度下气态 NH 4I 实际上完全分解为 NH 3和 HI ,因此测得的蒸气压等于 NH 3和 HI 分压之和。
如果在每一段时间内保持这个温度不变,则由于 HI 按下式分解:HI = (1/2) H 2 + (1/2) I 2 从而使 NH 4I(s) 上方的压力增大。
已知 HI 的分解反应在308.8 K 时的K p $= 0.127,试计算达到平衡后,固体 NH 4I 上方的总压。
26.对 N 个单原子氟理想气体,在1000 K 下实验测得它在电子基态、第一激发态和第二激发态的简并度和能谱分别为:g 0= 4,g 1= 2,g 2= 6, ν~0= 0, ν~1= 4.04×104 m -1, ν~2= 1.024×107 m -1,略去其它更高的能级,计算电子在这三个能级上的分布数。
27.已知 C 2H 4(g) C 2H 2(g) H 2(g)-[(G m $(T )- H m $(0 K))/T ](1000 K)/J ⋅K -1⋅mol -1 239.70 217.61 136.98Δf H m $(0 K)/kJ ⋅mol -1 60.75 227.32试判断在1000 K 、总压力为 100×101 325 Pa,含 98% C 2H 4(物质的量分数), 1% C 2H 2, 1% H 2的混合气中,反应 C 2H 4(g) = C 2H 2(g) + H 2(g) 正向反应是否可自发进行? 已知这三种气体均遵守状态方程 pV m = αp + RT 。
α(C 2H 4) = 0.05,α (C 2H 2) = 0.03,α(H 2) = 0.01。
(α 可视为常数,单位为 L ⋅mol -1)28.CO 2与 H 2S 在高温下有如下反应: CO 2(g)+H 2S(g)=COS(g)+H 2O(g) 今在 610 K 时,将 4.4×10-3 kg 的 CO 2加入2.5 dm 3体积的空瓶中,然后再注入H 2S 使总压为1013.25 kPa ,平衡后取样分析,其中水的物质的量分数为0.02。
同样重复上述实验,但温度维持在620 K ,平衡后取样分析,其中含水的物质量分数为 0.03。
假定气体为理想气体,试计算:(1) 在 610 K 时的 K p $;(2) 在 610 K 时的Δr G m $;(3) 反应的热效应Δr H m $;(4) 在 610 K 时,在反应器中充入不活泼气体,使压力加倍(保持反应器的体积不变),COS 的产率是增加,减小还是不变?若充入不活泼气体后保持压力不变而使体积加倍,COS 的产率是否受到影响?29.用统计力学方法计算解离反应 Cl 2(g) = 2Cl(g) 在12 000 K 时的标准逸度平衡常数 K f $。