2014南京大学物理化学考研复习真题与解析
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第八章电解质溶液1・Faraday电解定律的基本内容是什么?这定律在电化学中有何用处? 答:法拉第电解定律的基本内容是:通电于电解质溶液之后,(1)在电极上(两相界面),发生化学变化的物质的量与通入电荷成正比・(2〉若将几个电解池串联,通入一定的电荷量后,在各个电解池的电极上发生化学变化的物质的量都相等.Q(E)=Z+eL=z^F根据Faraday定律,通过分析电解过程中反应物在电极上物质的量的变化,就可求岀电荷量的数值,在电化学的定量研究和电解工业上有重要的应用.2.电池中正极、负极、阴极、阳极的定义分别是什么?为什么在原电池中负极是阳极而正极是阴极?答:给出电子到外电路的电极叫做电池的负极,在外电路中电势低.从外电路接受电子的电极叫做电池的正极,在外电路中电势较高.发生氧化作用的电极称为阳极,发生还原作用的一极称为阴极•原电池的阳极发生氧化作用•阴极发生还原作用,内电路的电子由阳极运动到阴极•所以原电池的阴极是正极,阳极是负极.3・电解质溶液的电导率和摩尔电导率与电解质溶液浓度的关系有何不同?为什么?答:强电解质溶液的电导率随着浓度的增大而升高(导电粒子数目增多),但大到一定程度以后,由于正、负离子之间的相互作用增大,因而使离子的运动速率降低,电导率反而下降•弱电解质的电导率随浓度的变化不显著,浓度增加电离度减少,离子数目变化不大•摩尔电导率随浓度的变化与电导率不同,浓度降低,粒子之间相互作用减弱,正、负离子的运动速率因而增加,故摩尔电导率增加.4.怎样分别求强电解质和弱电解质的无限稀释摩尔电导率?为什么要用不同的方法?答:在低浓度下,强电解溶液的摩尔电导率与乞成线性关系.在一定温度下,一定电解质溶液来说,0是定值,通过作图,直线与纵坐标的交点即为无限稀释时溶液的摩尔电导率人箒•即外推法.弱电解质的无限稀释摩尔电导率A益,根据离子独立移动定律,可由强电解质溶液的无限稀释摩尔电导率A 益设计求算,不能由外推法求岀,由于弱电解质的稀溶液在很低浓度下与坨不呈直线关系•并且浓度的变化对4m 的值影响很大,实验的误差很大,由实验值直接求弱电解质的A益很困难.5.离子的摩尔电导率、离子的迁移速率、离子的电迁移率和离子迁移数之间有哪些定量关系式?答:定量关系式:厂+ = “+ dE/ dZ r- = u- dE/ dl厂+ •厂-离产迁移速率山+ 4一离子的电迁移率.饥I4 7一厂++~・"乍=耳=母卯正离子迁移数艺= 1无限稀释强电解质溶液銘=益4 +銘・-盈=(屛+“GF・6.在某电解质溶液中,若有i种离子存在,则溶液的总电导应该用下列哪个公式表示: 答:对电解质溶液来说电导G是其导电的能力,以1一1型电解质溶液为例.⑴G=^+舟+ ・・・;(2)G = 爭?为什么?G=K AJ I K =A H \ • c稀电解质溶液A m =Ai +Am ・•・〃=(△: +Am >C = Am ・ c+Am ・ c «+ =Am • c 则 G+ =/c> A/2・•・G 总=G++G —=盒+古…=工盒・7. 电解质与非电解质的化学势表示形式有何不同?活度因子的表示式有何不同? 答:非电解质的化学势的表示形式:活度因子表示式:非电解质a m ^ = Vm^ —电解质 QB=a 甘• a^r =a±・&为什么要引进离子强度的概念?离子强度对电解质的平均活度因子有什么影响?答:在稀溶液中,影响离子平均活度因子7士的主要因素是离子的浓度和价数,并且离子价数比浓度影 响还要更大一些•且价型愈高,影响愈大,因此而提出离子强度的概念.I = *另加必对平均活度因子的影响lg/+=—常数/!9. 用DebyeHuckel 极限公式计算平均活度因子时有何限制条件?在什么时候要用修正的Debys Hiickel 公式? 答:限制条件为:① 离子在静电引力下的分布遵从Boltzmann 分布公式,并且电荷密度与电势之间的关系遵从静电学中的Poisson (泊松)公式.I② 离子是带电荷的圆球,离子电场是球形对称的,离子不极化•在极稀溶液中可看成点电荷.③ 离子之间的作用力只存在库仑引力,其相互吸引而产生的吸引能小于它的热运动的能量.④ 在稀溶液中,溶液的介电常数与溶剂的介电常数相差不大,可以忽略加入电解质后的介电常数的变 化.若不把离子看作点电荷,考虑到离子的直径,极限公式修正为:—A\z+z- 1/7lgy 士随着离子半径的增大而增大•所以溶液中离子溶度增加,迁移速率亦将增加.12. 影响难溶盐的溶解度主要有哪些因素?试讨论AgCl 在下列电解质溶液中的溶解度大小,按由小 到大的次序排列出来(除水外,所有的电解质的浓度都是0・1 mol ・dm'3).(l) NaNQ (2)NaCl (3)H 2O (4)CuSC)4 (5)NaBr阿=阴(T) +RTlnZn.B 今=炖(丁) +RTlnoni ・B电解质 /zB=/^(T)+RTlnaB=〃g(T) + RTlna# • cf-7M Blgz±= 1+辆I ・10. 不论是离子的电迁移率不是摩尔电导率,氢离子和氢氧根离子都比其他与之带相同电荷的离子要 大得多,试解释这是为什么?答:在水溶液中,屮和OH-离子的电迁移率和摩尔电导率特别大,说明 屮和OH —在电场力作用下 运动速率特别快,这是因为水溶液具有氢键质子可以在水分子间转换,电流很快沿着氢键被传导.11. 在水溶液中带有相同电荷数的离子,如Li 十,Na 十,K + ,Rb +,…,它们的离子半径依次增大,而迁移 速率也相应增大,这是为什么?答:IF ,Na+ ,K+ ,Rb 〒等离子带有相同的电荷,离子半径依次增大,根据修正的Debye-Huckel 公式:答:影响难溶盐的溶解度的主要因素有:①共同离子影响,如AgBr在NaBr中的溶解度远小于水中的溶解度.②其它电解质的影响,其它电解质的存在通过影响离子强度,影响难溶盐的活度系数,从而影响溶解度.溶解度顺序为:(2)<(3)<(1)<(4)«5).13.用Pt电极电解一定浓度的CuSQ溶液,试分析阴极部、中部和阳极部溶液的颜色在电解过程中有何变化?若都改用Cu电极,三部溶液颜色变化又将如何?答:Pt是惰性电极,阴极部溶液中C£+被还原生成Cu,溶液中Ci?+的浓度变小,颜色变淡,阳极部溶液中+向中部迁移,颜色变淡,中部的颜色在短时间内基本保持不变.用Cu做电极时,阴极部的颜色变淡,中部基本不变,阳极部颜色变深.14.什么叫离子氛?Debye-Hiickel-()nsager电导理论说明了什么问题?苔:溶液中每一个离子都被电荷符号相反的离子所包围,由于离子间的相互作用使得离子分布不均匀, 从而形成离子氛.Deby^Huckel-Oisager电导理论说明,电解质溶液的摩尔电导率与离子间相互作用、离子的性质、离子本身结构和溶剂能力以及介质的介电常数都有关系.第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。
第一章热力学第一定律及其应用物化试卷(一)1.物质的量为n的纯理想气体,该气体在如下的哪一组物理量确定之后,其它状态函数方有定值。
( )(A) p (B) V (C) T,U (D) T, p2. 下述说法哪一个正确? ( )(A) 热是体系中微观粒子平均平动能的量度 (B) 温度是体系所储存热量的量度(C) 温度是体系中微观粒子平均能量的量度 (D) 温度是体系中微观粒子平均平动能的量度3. 有一高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞,此时筒内温度将: ( )(A)不变 (B)升高 (C)降低 (D)无法判定4. 1 mol 373 K,标准压力下的水经下列两个不同过程变成373 K,标准压力下的水气, (1) 等温等压可逆蒸发, (2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为: ( )(A) |W1|> |W2| Q1> Q2 (B)|W1|< |W2| Q1< Q2(C) |W1|= |W2| Q1= Q2 (D)|W1|> |W2| Q1< Q25. 恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时热力学能将:( )(A)降低 (B)增加 (C)不变 (D)增加、减少不能确定6. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间: ( )(A) 一定产生热交换 (B) 一定不产生热交换(C) 不一定产生热交换 (D) 温度恒定与热交换无关7. 一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度:( )(A) 较快 (B) 较慢 (C) 一样 (D) 不一定8. 始态完全相同(p1,V1,T1)的一个理想气体体系,和另一个范德华气体体系,分别进行绝热恒外压(p0)膨胀。
当膨胀相同体积之后,下述哪一种说法正确?( )(A) 范德华气体的热力学能减少量比理想气体多 (B) 范德华气体的终态温度比理想气体低(C) 范德华气体所做的功比理想气体少 (D) 范德华气体的焓变与理想气体的焓变相等9.ΔH =Qp , 此式适用于下列哪个过程:( )(A) 理想气体从106 Pa反抗恒外压105 Pa膨胀到105 Pa (B) 0℃ , 105 Pa 下冰融化成水(C) 电解 CuSO4水溶液 (D) 气体从(298 K, 105 Pa)可逆变化到(373 K, 104 Pa)10.在100℃和25℃之间工作的热机,其最大效率为: ( )(A) 100 % (B) 75 % (C) 25 % (D) 20 %11.对于封闭体系,在指定始终态间的绝热可逆途径可以有:( )(A) 一条 (B) 二条 (C) 三条 (D) 三条以上12.某理想气体的γ =Cp/Cv =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13.实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将: ( )(A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不确定14.当以5 mol H2气与4 mol Cl2气混合,最后生成2 mol HCl气。
南大物化复习题答案1. 请解释什么是热力学第一定律,并给出其数学表达式。
答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,它表明能量不能被创造或销毁,只能从一种形式转换为另一种形式。
在热力学系统中,能量的总量保持不变。
其数学表达式为:ΔU = Q - W,其中ΔU表示内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外做的功。
2. 描述理想气体状态方程,并解释各参数的含义。
答案:理想气体状态方程为PV = nRT,其中P表示气体的压力,V表示气体的体积,n表示气体的摩尔数,R是理想气体常数,T表示气体的绝对温度。
该方程描述了理想气体在一定条件下,压力、体积、温度和摩尔数之间的关系。
3. 简述熵的概念及其在热力学中的应用。
答案:熵是一个热力学概念,用于描述系统的无序程度。
在热力学中,熵的变化可以通过可逆过程的热传递除以温度来计算,即ΔS = Q/T。
熵的概念在热力学第二定律中尤为重要,该定律指出,孤立系统的熵永远不会减少,表明自然界的自发过程总是向着更加无序的状态发展。
4. 什么是化学势?它在相平衡中的作用是什么?答案:化学势是一个衡量粒子加入或离开系统时系统自由能变化的量。
在相平衡中,化学势是一个关键参数,它确保了在平衡状态下,不同相之间的粒子交换达到动态平衡,即各相的化学势相等。
5. 描述吉布斯自由能变化与反应自发性之间的关系。
答案:吉布斯自由能变化(ΔG)是判断一个化学反应是否自发进行的重要参数。
如果ΔG < 0,反应在恒温恒压下是自发的;如果ΔG > 0,反应是非自发的;如果ΔG = 0,系统处于平衡状态。
吉布斯自由能变化可以通过公式ΔG = ΔH - TΔS计算,其中ΔH是焓变,ΔS是熵变,T是绝对温度。
6. 什么是阿伦尼乌斯方程?它在化学反应速率中的作用是什么?答案:阿伦尼乌斯方程是一个描述化学反应速率常数与温度关系的方程,形式为k = Ae^(-Ea/RT),其中k是速率常数,A是频率因子,Ea是活化能,R是气体常数,T是绝对温度。
第八章电解质溶液第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。
对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?答:可逆电极有三种类型:(1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s)(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m),AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m)(3)氧化还原电极如:Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2)对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答:正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时,标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答:在Cd一Hg的二元相图上,Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区,在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负?用实验能测到负的电动势吗?答:用“|”表示不同界面,用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答:电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
南京大学物理化学复习题答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔG = ΔH - TΔSD. ΔS = Q/T答案:A2. 在等压条件下,一个理想气体的内能变化只与温度有关,这是因为:A. 理想气体分子间无作用力B. 理想气体分子的平动能与温度成正比C. 理想气体分子的转动能与温度无关D. 理想气体的体积不变答案:B3. 根据范特霍夫方程,当温度升高时,化学平衡常数K的变化趋势是:A. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无法确定答案:D二、简答题1. 简述热力学第二定律的两种表述方式。
答:热力学第二定律有两种表述方式。
克劳修斯表述: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。
开尔文-普朗克表述:不可能制造一种循环过程,其唯一结果就是将热量从冷源转移到热源。
2. 解释什么是吉布斯自由能,并说明其在化学反应中的应用。
答:吉布斯自由能(Gibbs free energy)是描述系统在恒温恒压条件下进行自发过程的能力的物理量,定义为G = H - TS。
在化学反应中,吉布斯自由能的变化量(ΔG)可以用来判断反应的自发性:ΔG < 0时反应自发进行,ΔG > 0时反应非自发进行,ΔG = 0时反应处于平衡状态。
三、计算题1. 已知某理想气体在298K时的摩尔热容Cp = 35.2 J/(mol·K),求该气体在100K至298K温度范围内的焓变ΔH。
解:由于理想气体的焓变等于其热容与温度差的乘积,即ΔH =CpΔT。
将已知数值代入公式得:ΔH = 35.2 J/(mol·K) × (298K - 100K) = 35.2 J/(mol·K)× 198K = 6963.6 J/mol。
2. 某化学反应在298K时的平衡常数K = 10^3,求在相同温度下,该反应的吉布斯自由能变化ΔG。
南大物化复习题# 南京大学物理化学复习题## 第一部分:热力学基础1. 热力学第一定律:简述热力学第一定律的内容,并解释其在物理化学中的应用。
2. 热力学第二定律:阐述热力学第二定律的两种表述方式,并讨论其在实际问题中的意义。
3. 熵的概念:解释熵的概念及其在热力学过程中的作用。
4. 吉布斯自由能:描述吉布斯自由能的定义,并解释其在化学反应平衡中的应用。
## 第二部分:化学动力学1. 反应速率:定义化学反应速率,并讨论影响反应速率的因素。
2. 速率方程:解释速率方程的一般形式,并说明如何从实验数据中确定反应级数。
3. 活化能:讨论活化能的概念及其对反应速率的影响。
4. 催化剂:简述催化剂的作用机制及其在化学反应中的应用。
## 第三部分:相平衡与相图1. 拉乌尔定律:解释拉乌尔定律及其适用范围。
2. 相图分析:描述如何通过相图分析物质的相变行为。
3. 吉布斯相律:解释吉布斯相律,并讨论其在相平衡分析中的应用。
4. 液-液相分离:讨论液-液相分离的条件及其在实际问题中的重要性。
## 第四部分:电化学1. 电解质溶液的导电性:解释电解质溶液导电性的基本原理。
2. 法拉第定律:阐述法拉第定律的内容,并讨论其在电化学中的应用。
3. 电极电势:描述电极电势的概念及其在电池设计中的重要性。
4. 腐蚀与防护:讨论金属腐蚀的机理及其防护方法。
## 第五部分:表面物理化学1. 表面张力:解释表面张力的物理意义及其对物质性质的影响。
2. 吸附与脱附:讨论吸附与脱附过程的基本原理及其在工业应用中的重要性。
3. 胶体稳定性:描述胶体稳定性的基本概念及其影响因素。
4. 界面现象:讨论界面现象在物理化学研究中的重要性。
## 第六部分:量子化学基础1. 波函数:简述波函数在量子化学中的作用。
2. 薛定谔方程:解释薛定谔方程的物理意义及其在原子和分子结构研究中的应用。
3. 分子轨道理论:描述分子轨道理论的基本原理及其在化学键合分析中的应用。
物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学(一)第十二章化学动力学基础(二)第十三章1.比表面有哪能几种表示方法?表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点?答:A0= As/m或A0= As/V;表面张力又可称为表面Gibbs自由能,二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象,另一个是从力的角度研究表面现象;故二者物理意义不同;单位不同。
2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形?玻璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口),这些现象的本是什么?用同一滴管滴出相同体积的苯。
水和NaCl 溶液,所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力,其最终会将不规则的液面变为圆形或球形;球形表面积最小,表面自由能最低,最稳定;不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理:①人工降雨;②有机蒸馏中加沸石;③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚;④过饱和溶液,过饱和蒸气,过冷液体等过饱和现象;⑤重量分析中的“陈化”过程;⑥喷洒农药时,为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明,①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小,曲率半径小,对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。
③多孔固体吸附蒸气时,被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的,其曲率半径小零,当气体的分压小于其饱和蒸气压时,就可以发生凝聚。
⑥喷洒农药时,在农药中加入少量表面活性剂,可以降低药液的表面张力,使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两端涂上肥皂液,关断右端通路,在左端吹一个大泡,然后关闭左端,在右端吹一个小泡,最后让左右两端相通。
试问当将两管接通后,两泡的大小有何变化?到何时达到平衡?讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。
小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。
第十章化学动力学基础(一)物化试卷(一)1. 气相反应A + 2B ─> 2C,A 和 B 的初始压力分别为 p(A)和 p(B),反应开始时并无 C,若 p 为体系的总压力,当时间为 t 时,A 的分压为:(A) p(A)- p(B) (B) p - 2p(A)(C) p - p(B) (D) 2(p - p(A)) - p(B)2. 如果反应 2A + B = 2D 的速率可表示为: r = -1/2 dc(A)/dt = - dc(B)/dt = 1/2dc(D)/dt 则其反应分子数为:(A) 单分子(B) 双分子(C) 三分子(D) 不能确定3. 某反应进行完全所需时间是有限的,且等于c0/k,则该反应是:(A) 一级反应(B) 二级反应(C) 零级反应(D) 三级反应4. 某反应A → B,反应物消耗 3/4 所需时间是其半衰期的 5 倍,此反应为:(A) 零级反应(B) 一级反应(C) 二级反应(D) 三级反应5. 某反应无论反应物的起始浓度如何,完成 65% 反应的时间都相同,则反应的级数为:(A) 0 级反应(B) 1 级反应(C) 2 级反应(D) 3 级反应6. 一个反应的活化能是33 kJ/mol, 当 T = 300 K 时,温度每增加 1K,反应速率常数增加的百分数约是:(A) 4.5% (B) 90%(C) 11% (D) 50%7. 已知某反应的级数为一级,则可确定该反应一定是:(A) 简单反应(B) 单分子反应(C) 复杂反应(D) 上述都有可能8. 1-1 级对峙反应由纯 A 开始反应,当进行到 A 和 B 浓度相等的时间为: (正、逆向反应速率常数分别为 k1 ,k2)(A) t = ln(k1/k2)(B) t =1/(k1-k2)×ln(k1/k2)(C) t = 1/(k1+k2)×ln[2k1/(k1-k2)](D) t= 1/(k1+k2)×ln[k1/(k1-k2)]9. 反应 A B (I);A D (II),已知反应 I 的活化能 E1大于反应 II 的活化能E2,以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例?(A) 提高反应温度(B) 延长反应时间(C) 加入适当催化剂(D) 降低反应温度10. 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11. 饱和分子间反应活化能一般都是:(A) 比较小(B) 167kJ/mol 以上(C) 不需要活化能(D) 400kJ/mol 以上12. 在反应 A B C,A D 中,活化能E1> E2> E3,C 是所需要的产物,从动力学角度考虑,为了提高 C 的产量,选择反应温度时,应选择:(A) 较高反应温度(B) 较低反应温度(C) 适中反应温度(D) 任意反应温度13. 反应2A → P 为二级反应,其半衰期:(A) 与无关(B) 与成正比(C) 与成反比(D) 与[A]成反比为反应物 A 的起始浓度。
第十章化学动力学基础(一)物化试卷(一)1. 气相反应A + 2B ─> 2C,A 和 B 的初始压力分别为 p(A)和 p(B),反应开始时并无 C,若 p 为体系的总压力,当时间为 t 时,A 的分压为:(A) p(A)- p(B) (B) p - 2p(A)(C) p - p(B) (D) 2(p - p(A)) - p(B)2. 如果反应 2A + B = 2D 的速率可表示为: r = -1/2 dc(A)/dt = - dc(B)/dt = 1/2dc(D)/dt 则其反应分子数为:(A) 单分子(B) 双分子(C) 三分子(D) 不能确定3. 某反应进行完全所需时间是有限的,且等于c0/k,则该反应是:(A) 一级反应(B) 二级反应(C) 零级反应(D) 三级反应4. 某反应A → B,反应物消耗 3/4 所需时间是其半衰期的 5 倍,此反应为:(A) 零级反应(B) 一级反应(C) 二级反应(D) 三级反应5. 某反应无论反应物的起始浓度如何,完成 65% 反应的时间都相同,则反应的级数为:(A) 0 级反应(B) 1 级反应(C) 2 级反应(D) 3 级反应6. 一个反应的活化能是33 kJ/mol, 当 T = 300 K 时,温度每增加 1K,反应速率常数增加的百分数约是:(A) 4.5% (B) 90%(C) 11% (D) 50%7. 已知某反应的级数为一级,则可确定该反应一定是:(A) 简单反应(B) 单分子反应(C) 复杂反应(D) 上述都有可能8. 1-1 级对峙反应由纯 A 开始反应,当进行到 A 和 B 浓度相等的时间为: (正、逆向反应速率常数分别为 k1 ,k2)(A) t = ln(k1/k2)(B) t =1/(k1-k2)×ln(k1/k2)(C) t = 1/(k1+k2)×ln[2k1/(k1-k2)](D) t= 1/(k1+k2)×ln[k1/(k1-k2)]9. 反应 A B (I);A D (II),已知反应 I 的活化能 E1大于反应 II 的活化能E2,以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例?(A) 提高反应温度(B) 延长反应时间(C) 加入适当催化剂(D) 降低反应温度10. 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11. 饱和分子间反应活化能一般都是:(A) 比较小(B) 167kJ/mol 以上(C) 不需要活化能(D) 400kJ/mol 以上12. 在反应 A B C,A D 中,活化能E1> E2> E3,C 是所需要的产物,从动力学角度考虑,为了提高 C 的产量,选择反应温度时,应选择:(A) 较高反应温度(B) 较低反应温度(C) 适中反应温度(D) 任意反应温度13. 反应2A → P 为二级反应,其半衰期:(A) 与无关(B) 与成正比(C) 与成反比(D) 与[A]成反比为反应物 A 的起始浓度。
南大物理化学复习题答案1. 简述物理化学中的热力学第一定律。
答案:物理化学中的热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表述为在一个封闭系统中,能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。
在热力学过程中,系统吸收的热量(Q)等于系统内能的增加(ΔU)加上系统对外做的功(W),即Q = ΔU + W。
2. 描述理想气体状态方程。
答案:理想气体状态方程是 PV = nRT,其中P代表压强,V代表体积,n代表气体的摩尔数,R是理想气体常数,T是绝对温度。
该方程描述了理想气体在不同状态下的压强、体积、温度和摩尔数之间的关系。
3. 什么是化学平衡?答案: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,使得所有反应物和产物的浓度保持不变的状态。
在平衡状态下,虽然反应仍在进行,但宏观上观察不到任何变化。
4. 解释勒夏特列原理。
答案:勒夏特列原理指出,如果一个处于平衡状态的化学反应系统受到外部条件的改变(如浓度、温度或压强的变化),系统会自动调整以抵消这种改变,使得新的平衡状态能够重新建立。
例如,如果一个放热反应的系统温度升高,系统会倾向于向吸热的方向移动,以减少温度的增加。
5. 什么是电化学电池?答案:电化学电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
它由两个半电池组成,每个半电池包含一个电极和一个电解质溶液。
在电池的两极之间发生氧化还原反应,电子通过外部电路流动,产生电流。
6. 简述表面张力的概念。
答案:表面张力是液体表面分子之间相互吸引力的表现,这种力使得液体表面尽可能地缩小。
表面张力的存在使得液体能够抵抗外部力量,如水滴能够保持球形而不扩散。
7. 描述相变过程中的潜热。
答案:潜热是指在物质相变过程中(如熔化、凝固、蒸发、凝结)吸收或释放的热量,而在此过程中物质的温度保持不变。
例如,在水的沸腾过程中,水分子从液态转变为气态时需要吸收大量的热量,但温度保持在沸点不变,这部分吸收的热量就是潜热。
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一、南京大学《物理化学》历年考研真题及答案解析
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2002年南京大学《物理化学》考研真题
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2000年南京大学《物理化学》考研真题
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2015年真题
2014年真题。
第一章 热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡,再由该状态恒容升温到97 ℃ ,则压力升到1013.25kPa 。
求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。
已知该气体的C V ,m 恒定为20.92J ∙mol -1 ∙K -1。
解题思路:需先利用理想气体状态方程计算有关状态: (T 1=27℃, p 1=101325Pa ,V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=?,V 2=?)→(T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ,V 3= V 2)例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程,计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程,即 H 2O (l ,1 mol ,-5℃ ,θp)(s ,1 mol ,-5℃,θp )↓△H 2 ↑△H 4H 2O (l ,1 mol , 0℃,θp ) O (s ,1 mol ,0℃,θp ) ∴ △H 1=△H 2+△H 3+△H 4例题3 在 298.15K 时,使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧,放出 119.50kJ 的热量。
忽略压力对焓的影响。
(1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θm c H ∆。
(2) 已知298.15K 时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为-285.83 kJ·mol -1、-393.51 kJ·mol -1,计算CH 3OH(l)的θm f H ∆。
(3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol -1,计算CH 3OH(g) 的θm f H ∆。
解:(1) 甲醇燃烧反应:CH 3OH(l) +23O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θm c U ∆=-119.50 kJ/(5.27/32)mol =-725.62 kJ·mol -1Q p =θm c H ∆=θm c U ∆+∑RT v)g (B= (-725.62-0.5×8.3145×298.15×10-3)kJ·.mol -1 =-726.86 kJ·mol-1(2) θm c H ∆=θm f H ∆(CO 2) + 2θm f H ∆(H 2O )-θm f H ∆ [CH 3OH(l)] θm f H ∆[CH 3OH (l)] =θm f H ∆ (CO 2) + 2θm f H ∆ (H 2O )-θm c H ∆= [-393.51+2×(-285.83)-(-726.86) ] kJ·mol -1=-238.31 kJ·mol -1(3) CH 3OH (l) →CH 3OH (g) ,θm vap ΔH= 35.27 kJ·.mol -1θm f H ∆[CH 3OH (g)] =θm f H ∆[CH 3OH (l)] +θm vap H ∆= (-38.31+35.27)kJ·.mol-1=-203.04 kJ·mol -1第二章 热力学第二定律例1. 1mol 理想气体从300K ,100kPa 下等压加热到600K ,求此过程的Q 、W 、U 、H 、S 、G 。
南大物理化学复习题答案南大物理化学是一门结合了物理学原理和化学现象的交叉学科,它涉及热力学、统计力学、电化学、表面化学等多个领域。
为了帮助学生更好地复习物理化学,以下是一些复习题及其答案的示例。
1. 什么是热力学第一定律?答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
数学表达式为:ΔU = Q - W,其中ΔU是系统内能的变化,Q 是系统吸收的热量,W是系统对外做的功。
2. 简述熵的概念及其物理意义。
答案:熵是热力学中用来描述系统无序程度的物理量。
熵的增加通常与系统无序度的增加相联系。
熵的物理意义在于它与系统微观状态的多样性有关,熵值越高,系统可能的微观状态就越多,系统的无序程度也就越大。
3. 描述范德瓦尔斯方程,并解释其与理想气体方程的区别。
答案:范德瓦尔斯方程是描述实际气体状态的方程,它考虑了分子间的吸引力和分子体积对气体行为的影响。
范德瓦尔斯方程的一般形式为:(P + a(n/V)^2)(V - nb) = nRT,其中P是压强,V是体积,n是摩尔数,R是气体常数,T是温度,a和b是与气体种类有关的常数。
与理想气体方程PV = nRT相比,范德瓦尔斯方程更准确地描述了实际气体在高压和低温条件下的行为。
4. 什么是化学势?它与化学平衡有什么关系?答案:化学势是描述在恒温恒压下,单位物质的吉布斯自由能变化的物理量。
化学势与化学平衡的关系在于,当一个化学反应达到平衡时,反应物和生成物的化学势相等。
化学平衡可以通过吉布斯自由能变化来预测,当ΔG = 0时,反应达到平衡。
5. 描述电化学电池中电极反应的基本原理。
答案:电化学电池的工作原理基于氧化还原反应。
在电池的阳极,物质发生氧化,释放电子;在阴极,物质发生还原,吸收电子。
电子通过外部电路从阳极流向阴极,形成电流。
电极反应的进行依赖于电化学电池的电势差,电势差越大,电池的输出功率越高。
南京大学2014年硕士研究生入学考试科目名称:普通物理二考试时间:三小时满分:150分科目代码:804适用专业:物理学院等相关专业注意:①所有答案必须写在答题纸或答题卡上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;②本科目不允许使用计算器;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!第一部分力学一、填空题(共30分,每空3分)1.一质点沿直线运动,其坐标x与时间t有如下关系:x=Ae−βt cosωt(SI)(A,β皆为常数):(1)任意时刻质点的加速度a=________;(2)质点通过原点的时刻t=________。
2.一个在静止的电梯里的单摆的周期为T0,现电梯以g/2的匀加速度向下运动,则单摆的周期为_________。
3.有一人造地球卫星,质量为m,在地球表面上空2倍于地球半径R 的高度沿圆轨道运行,用m、R、引力常数G和地球的质量M表示,(1)卫星的动能为________;(2)卫星的引力势能为_________。
4.两球质量分别为m1=2.0g,m2=5.0g,在光滑的水平桌面上运动。
用直角坐标系OXY描述其运动,两者速度分别为v1=10i cm/s,v2=(3i+5j)cm/s。
若碰撞后两球合为一体,则碰撞后两球速度v的大小v=_________;v与X轴的夹角α=________。
5.物体质量为3kg,t=0时位于r=4i m,v=(i+6j)m/s,如一恒力F=5j N作用在物体上,求3秒后,物体动量的变化为________,相对z轴角动量的变化为_________。
6.一维系统中,质量为3m的质点、质量为2m的平径为0.5的匀质圆盘、质量为m的半径为0.3的匀质球质心坐标分别为1、2、3,速度分别为1、1、2m/s,则系统的质心坐标为________________。
二、计算题(共45分,每题15分)7.一质点沿半径为R的圆周运动,质点所经过的弧长与时间的关系为S=bt+ct2/2(SI),其中b、c是大于零的常量,求从t=0开始到切向加速度与法向加速度大小相等时所经历的时间。
南大物化复习题答案南京大学物理化学(物化)课程复习题答案一、选择题1. 物理化学中,下列哪个概念与热力学第一定律相关?A. 熵B. 吉布斯自由能C. 焓D. 化学势答案:C2. 在理想气体状态方程 PV = nRT 中,下列哪个符号代表温度?A. PB. VC. nD. R答案:D3. 根据范特霍夫方程,当温度升高时,下列哪个反应的平衡常数K会增大?A. 吸热反应B. 放热反应C. 等温反应D. 无法确定答案:A4. 以下哪个不是热力学过程?A. 等温过程B. 等压过程C. 等熵过程D. 等离子体过程答案:D5. 根据吉布斯自由能变化,下列哪个反应在标准状态下是自发的?A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG 无法确定答案:B二、填空题1. 物理化学中的熵变______表示系统无序度的增加。
答案:ΔS2. 理想气体的内能只与______有关。
答案:温度3. 热力学第二定律表明,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。
答案:熵增原理4. 化学平衡常数Kp与温度的关系可以通过______方程来描述。
答案:范特霍夫5. 表面张力是液体表面分子之间的______作用力。
答案:不均匀三、简答题1. 简述热力学第一定律和第二定律的基本内容。
答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,指出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。
热力学第二定律,也称为熵增原理,表明在自然过程中,系统的熵总是增加,或者在可逆过程中保持不变。
2. 解释什么是吉布斯自由能,并说明其在化学反应中的应用。
答案:吉布斯自由能(Gibbs free energy)是一个热力学势,用于判断在恒温恒压条件下化学反应的自发性。
其定义为 G = H - TS,其中H是焓,T是温度,S是熵。
当ΔG < 0时,反应是自发的;当ΔG >0时,反应是非自发的;当ΔG = 0时,反应处于平衡状态。
南大物化复习题一、热力学基础1. 请解释内能、焓、熵的概念,并给出它们在热力学第一定律中的应用。
2. 描述吉布斯自由能和化学势的概念,并解释它们在相平衡中的应用。
3. 什么是理想气体状态方程?请推导其数学表达式。
二、化学反应动力学1. 简述反应速率的表达式,并解释影响反应速率的因素。
2. 描述阿累尼乌斯方程,并解释其参数对反应速率的影响。
3. 什么是催化剂?催化剂如何影响化学反应的速率?三、量子化学基础1. 解释波函数和薛定谔方程在量子化学中的作用。
2. 描述原子轨道的基本概念,包括s、p、d轨道。
3. 什么是电子云密度?它如何影响分子的化学性质?四、统计力学1. 简述玻尔兹曼分布和费米-狄拉克分布的区别。
2. 描述理想气体的微观状态数与宏观状态的关系。
3. 什么是配分函数?它在统计力学中的作用是什么?五、电解质溶液和表面现象1. 解释电解质溶液的离子强度和活度系数的概念。
2. 描述电化学电池的工作原理,包括阳极和阴极的反应。
3. 什么是表面张力?它如何影响液体的表面现象?六、习题1. 给定一个化学反应,计算其在标准状态下的吉布斯自由能变化。
2. 假设一个反应的活化能已知,计算在不同温度下的反应速率。
3. 利用波恩-奥本海默近似,解释分子的振动模式。
结束语物理化学是一门综合性极强的学科,它不仅要求我们掌握理论知识,还要求我们能够运用这些知识解决实际问题。
通过不断的练习和思考,我们可以更深入地理解物质的性质和行为,为未来的科学研究打下坚实的基础。
请注意,以上内容仅为示例,具体的复习题应根据南京大学物理化学课程的具体教学大纲和教材来准备。
图书描述【出版日期】2013年6月5日【教材名称】《2014南京大学物理化学考研复习精编》全程备考首选精品【编著】硕考官方、南大考研研究中心编【开本】大16开【字数】127千字【页数】267页《2014南京大学物理化学考研复习精编》《复习精编》是励学南大精品考研专业课系列辅导材料中的核心产品。
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《复习精编》具有以下特点:(1)立足教材,夯实基础。
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复习指南分析各章节在考试中的地位和作用,并将各章节的知识体系框架化、网络化,帮助考生构建学科知识网络,串联零散的知识点,更好地实现对知识的存储,提取和应用。
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1、全面了解,宏观把握。
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2、稳扎稳打,夯实基础。
基础阶段,考生应借助《复习精编》中的考试分析初步了解考试难度、考试题型、考点分布,并通过最新年份的试题分析以及考试展望初步明确考研命题变化的趋势;通过认真研读复习指南、核心考点解析等初步形成基础知识体系,并通过做习题来进一步熟悉和巩固知识点,达到夯实基础的目的。
做好充分的知识准备,过好基础关。
3、强化复习,抓住重点。
强化阶段,考生应重点利用《复习精编》中的复习指南(复习提示和知识点框架图)来梳理章节框架体系,强化背诵记忆;研读各章节的核心考点解析,既要纵向把握知识点,更应横向对比知识点,做到灵活运用、高效准确。
4、查缺补漏,以防万一。
冲刺阶段,考生要通过巩固《复习精编》中的核心考点解析,并参阅备考方略,有效把握专业课历年出题方向、常考章节和重点章节,做到主次分明、有所侧重地复习,并加强应试技巧。
5、临考前夕,加深记忆。
临考前夕,应重点记忆核心考点解析中的五星级考点、浏览知识点框架图,避免考试时因紧张等心理问题而出现遗忘的现象,做到胸有成竹走向考场。
考生A:考研这条路曾让我很迷茫,化学专业的一大堆参考书和各类资料让我无从下手,不知道怎样去复习。
励学版复习精编带我走出了复习困境,它对知识点的归纳讲解很到位,还提出了很有参考性的复习建议,让我受益良多。
考生B:我是化学专业的考生,专业课基础较为薄弱,南京大学又是名校,虽然不是跨考,但是本科所学教材与南京大学考研的指定教材不一样,励学版复习精编对指定教材分析得透彻,对我是很有指导和帮助作用的。
考生C:本科院校和所学专业都不是我理想的,所以我信誓旦旦准备考研,跨考的压力很大,我又是不大善于总结归纳和分析的人,励学出品的教辅给我吃了一颗小小的定心丸,有对教材的讲解,更有对真题的详细解析,以及对出题规律的把握,相信我一定能考好!目录Ⅰ序言Ⅱ考前必知一、学校简介二、学院概况三、专业介绍四、师资力量五、就业情况六、历年报录情况七、学费与奖学金八、住宿条件九、其他常见问题Ⅲ考试分析一、考试难度二、考试题型三、考点分布四、试题分析五、考试展望Ⅳ复习指南Ⅴ核心考点解析《物理化学》第一章气体第二章热力学第一定律第三章热力学第二定律第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用第五章相平衡第六章化学平衡第七章统计热力学基础第八章电解质溶液第九章可逆电池的电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学基础(一)第十二章化学动力学基础(二)第十三章表面物理化学第十四章胶体分散系统和大分子溶液Ⅵ历年真题试卷与答案解析历年考研真题试卷南京大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题南京大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题南京大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题南京大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题南京大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题历年考研真题试卷答案解析南京大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析南京大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析南京大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析南京大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析南京大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析Ⅶ备考方略一、高分备考方略(一)考研英语(二)考研政治(三)考研专业课二、辅导班推介(一)公共课(二)专业课三、教材与辅导书推介(一)公共课(二)专业课四、考研必备网站推荐Ⅷ资料推介硕考网祝您2014南京大学考研金榜题名,加油!Ⅳ复习指南第五章相平衡一、本章复习提示本章主要介绍了相平衡的知识,首先讲述了一些基本概念,然后列举了多相系统平衡的一般条件,接着介绍了相率的概念,紧接着讲解了单组分系统的相平衡,最后重点讲述了二组分系统的相图及应用。
在历年的真题中,这一章考的主要是选择、计算与问答题。
主要考查了多相系统平衡的一般条件,相率的概念,单组分系统的相平衡,二组分系统的相图及应用,主要以计算和问答题的形式出现。
复习上,这一章比较重要。
考生要掌握相平衡的基本知识,并能熟练的掌握运用,尤其是在计算方面需要重点加强。
二、本章知识点框架图Ⅴ核心考点解析第五章相平衡一、引言★★相平衡是热力学在化学领域中的重要应用之一。
研究多相系统的平衡在化学、化工的科研和生产中有重要的意义,例如:溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识。
研究多相系统的状态如何随温度、压力和组成等强度性质变化而变化,并用图形来表示,这种图形称为。
相律:研究多相平衡系统中,相数、独立组分数与描述该平衡系统的变数之间的关系。
它只能作定性的描述,而不能给出具体的数目。
系统内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。
相与相之间在指定条件下有明显的界面,在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。
系统中相的总数称为相数,用Φ表示。
气体:不论有多少种气体混合,只有一个气相。
液体:按其互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。
固体:一般有一种固体便有一个相。
两种固体粉末无论混合得多么均匀,仍是两个相(固体溶液除外,它是单相)。
确定平衡系统的状态所必须的独立强度变量的数目称为自由度,用字母f表示。
这些强度变量通常是压力、温度和浓度等。
如果已指定某个强度变量,除该变量以外的其它强度变量数称为条件自由度,用表示。
例如:指定了压力:指定了压力和温度:二、多相系统平衡的一般条件★★★★对具有Φ个相系统的热力学平衡,实际上包含四个平衡:热平衡、力学平衡、相平衡、化学平衡。
(1)热平衡条件设系统有α,β两个相构成,在系统的组成、总体积和热力学能均不变的条件下,若有微量热自α相流入β相,系统总熵变化为:当系统达平衡时当系统达平衡时,两相的温度相等。
这就是热平衡的条件。
S S Sαβ=+d d dS S Sαβ=+d0S=d d0S Sαβ+=(2)压力平衡条件设系统的总体积为V ,在系统的温度、体积及组成均不变的条件下,设α相膨胀了dV α,β相收缩了dV β当系统达平衡时系统达平衡时,两相的压力相等。
这就是压力平衡的条件。
(3)相平衡条件设多组分系统中只有α 和β 两相,并处于平衡状态。
在定温、定压下, 有dn B 的物质B 从α 相转移到了β 相 根据偏摩尔量加和公式: 因为:平衡时:dG=0,系统达平衡时,两相的化学势相等,这就是相平衡的条件。
(4)化学平衡条件在达到化学平衡时,反应物的化学势等于生成物的化学势,化学势的代数和可表示为对于含Φ 个相的多相平衡系统,这几个平衡可表示为总之,对于多相平衡系统,不论是由多少种物质和多少个相所构成,平衡时系统有共同的压力和温度,并且任一种物质含有该物质的各个向中的化学势都相等。
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