物理化學(xué)綜合練習(xí)題及答案.doc

物理化學(xué)綜合練習(xí)題一選擇題1. 對于封閉體系中的任意循環(huán)過程，體系經(jīng)歷了j步變化，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律應(yīng)該是A) Qj = 0 B) Wj = 0 C）Qj +Wj 0 D) Qj +Wj = 02如圖所示，在一具有導(dǎo)熱壁的容器上部，裝有一可移動的理想活塞，若在容器中同時放入鋅塊及鹽酸，令其發(fā)生定溫定壓下的化學(xué)反應(yīng)：Zn(s)+2HCl(b1) = ZnCl2(b2) + H2 (g) ，此反應(yīng)的rHm0，如以鋅塊和鹽酸為體系，則有： A）Q0 W0 U0 B）Q0 W= 0 U0 Zn + HClC）Q = 0 W= 0 U= 0 D）Q0 W0 U03. 在383K，P下，1mol過熱水蒸氣凝聚成水，則體系、環(huán)境及總的熵變 A) S體系0，S環(huán)0，S總 0，S環(huán)0，S總0 D) S體系0，S環(huán)0，S總 0, W 0, DG = 0 B) Q 0, DG 0C) Q 0, W 0, DG 0 D) Q 0, DG = 05. 理想氣體與溫度為T的大熱源接觸，做定溫膨脹，吸熱Q，而所做的功是變到相同終態(tài)最大功的20，則 A) S總5Q/T B) S總Q/T C) S總6Q/T D) S總4Q/T6. 下列式子中，哪一個不具有化學(xué)勢的含義 A) ()S，P，nj B) ()T，P，nj C) ()S，V，nj D) ()V，S，nj7在孤立體系中進行的變化，U、H的值為 A) U 0, H 0 B) U = 0, H = 0 C) U 0, H 0 B) 0 C) =0 D) 無法判斷51. 電池在定溫定壓下可逆放電時，與環(huán)境交換的熱量為A) 零 B) rHm C) TrSm, D) nFE52. 在298K無限稀釋的水溶液中，離子的摩爾電導(dǎo)率最大的是 A) CH3COO B) Br C) Cl D) OH 53. 質(zhì)量摩爾濃度為b的K3PO4溶液, 其平均活度系數(shù)為g, 則K3PO4的活度a為: 。A) 4g4(b/bq)4 B) g4(b/bq) C) 4g(b/bq) D) 27g4(b/bq)454. 設(shè)某濃度時CuSO4的摩爾電導(dǎo)率為1.410-2 -1m2mol-1，若在該溶液中加入1 m3的純水，這時CuSO4的摩爾電導(dǎo)率將A) 降低 B) 增大 C) 不變 D) 無法確定55. 下列電解質(zhì)溶液中，離子平均活度系數(shù)最小的是（設(shè)濃度都為0.01mol/kg） A) ZnSO4 B) CaCl2 C) KCl D) Al2(SO4)356. 在定容條件下反應(yīng) aA + bB eE + f F ，其反應(yīng)速率可用任何一種反應(yīng)物或生成物的濃度隨時間的變化率來表示，它們間的關(guān)系是 A) B) C) D) 57. 反應(yīng) 2O3 3O2 ，其速率方程式為 或者 ，速率常數(shù) 和 間的關(guān)系為 A) 2= 3 B) = C) 3= 2 D) 3= 258. 某反應(yīng)速率常數(shù)= 2.3110-2 s-1Lmol-1 ，反應(yīng)物的初始濃度為 1molL-1，則其反應(yīng)的半衰期為 A) 43.29 s B) 15 s C) 30 s D) 21.65 s 59. 某反應(yīng)的反應(yīng)物消耗75%所需時間是它消耗掉50%所需時間的2倍，則反應(yīng)的級數(shù)為 A) 零級 B) 一級 C) 二級 D) 三級 60某反應(yīng)速率常數(shù) = 0.107 min-1，則反應(yīng)物濃度從1.0molL-1變到0.7molL-1和濃度從0.01molL-1變到0.007molL-1所需時間的比值為 A) 10 B) 100 C) 0.01 D) 161零級反應(yīng) A B的半衰期t1/2與A的初始濃度C0及速率常數(shù)k之間的關(guān)系是 A) B) t1/2 = 2kC0 C) D) 62. 某反應(yīng)速率常數(shù)為 4.6210-2 min-1 ，反應(yīng)物的初始濃度為0.1 molL-1，則反應(yīng)的半衰期 t1/2為 A) 216 min B) 15 min C) 30 min D) 1.08 min 63已知某復(fù)雜反應(yīng)的反應(yīng)機理為 , ; 則B的濃度隨時間的變化率 是 A) k1CA k2CD CB B) k1CA k-1CB k2 CD CB C) k1CA k-1CB + k2 CD CB D) -k1CA +k-1CB + k2 CD CB 64. 反應(yīng) CO (g) + Cl2 (g) COCl2 (g) , 經(jīng)實驗測得其速率方程式為 r = k Cl2n CO， 當(dāng)溫度及CO濃度維持不變而使Cl2濃度增至3倍時，反應(yīng)速率加快到原來的5.2倍，則相對于Cl2的分級數(shù)n為 A) 1 B) 1.5 C) 2 D) 365在基元反應(yīng)中 A) 反應(yīng)級數(shù)與反應(yīng)分子數(shù)總是一致的； B) 反應(yīng)級數(shù)總是大于反應(yīng)分子數(shù)；C) 反應(yīng)級數(shù)總是小于反應(yīng)分子數(shù)； D) 反應(yīng)級數(shù)不一定與反應(yīng)分子數(shù)總是相一致的67. 表面活性劑加入水中則：A） B） C） D）無法判斷68. 兩個水滴的半徑分別為r1和r2 , 若r1 P2 B）P1、，）。 24在溫度、濃度和電場強度都相同的情況下，氯化氫、氯化鉀、氯化鈉三種溶液中，氯離子的移動速度 ，氯離子的遷移數(shù) （填相同、不相同）。 25 強電解質(zhì)MX、MY和HY的極限摩爾電導(dǎo)率分別為L1、L2、L3，則HX的極限摩爾電導(dǎo)率為: 。26 在298K無限稀釋的水溶液中， 是陰離子中離子摩爾電導(dǎo)率最大的。 27 電導(dǎo)滴定不需要 ，所以對于顏色較深或有混濁的溶液很有用。 28發(fā)生還原作用的電極稱為陰極，在原電池中， 是陰極；在電解池中 是陰極。29電導(dǎo)率相當(dāng)于單位長度、單位截面積導(dǎo)體的電導(dǎo)，單位是 。30表面活性劑在溶液內(nèi)部開始形成膠束的最低濃度稱為 ；用 來表示表面活性劑的親水性。31用KI與過量的AgNO3制得AgI 溶膠，其膠粒帶 電； 若用NaCl 、Na2SO 4和Na3 PO4 使其聚沉，其聚沉值從大到小得順序為 。32對于表面分別為平面、凹面和凸面的同一液體，其T 時的平衡蒸氣壓分別表示為P平、P凹、P凸，它們由大到小的順序為 。34已知20時正丁醇的表面張力為21.810-3 N/m ，若在20，100kPa下使正丁醇的表面積在可逆條件下增加410-4 m2，此過程體系的吉布斯自由能變G ；環(huán)境需對體系做功W 。35在室溫、大氣壓下，于肥皂水內(nèi)吹入一個半徑為r的空氣泡，該空氣泡的附加壓力為P1，若用該肥皂水在空氣中吹一個半徑同樣為r的氣泡，其附加壓力為P2，則兩氣泡的附加壓力的關(guān)系為 。設(shè)肥皂水的靜壓力可忽略不計。36膠體的動力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為： 、 、 三種運動，其中布朗運動產(chǎn)生的原因是 。37液體表面上的分子恒受到指向 的拉力，表面張力的方向則是 ；這兩個力的方向是 。38當(dāng)入射光的波長 膠體粒子的大小時，則可出現(xiàn)丁鐸爾效應(yīng)。39在一定溫度下，在含有NO3、K、Ag的水溶液中，微小的AgI晶體粒子最易吸附 離子，而使膠體粒子帶 電荷，則發(fā)生電滲時，分散介質(zhì)向 極移動。三判斷題1. 體積功W= - 2. 熱力學(xué)第一定律DU = DQ + DW 3. 在絕熱恒容反應(yīng)器中，H2和Cl2化合成HCl，放熱92.3KJmol-1，則DU0。 4. 不可逆過程一定是自發(fā)的，而自發(fā)過程一定是不可逆的。 5. 體系達平衡時熵值最大，自由能最小。 6. 當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)一定時，所有的狀態(tài)函數(shù)都有一定的數(shù)值。當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時，所有的狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值也隨之發(fā)生變化。 7. 多相體系達到相平衡時，除了各相的溫度、壓力必須相等以外，不同組分在同一相中的化學(xué)勢必定相等。 8自由度就是可以獨立變化的變量。 9不可能用簡單精餾的方法將兩組分恒沸混合物分離為兩個純組分。 10單組分體系相圖中的任意兩相平衡線都可以用Clausius-Clapeyron方程描述。 11在一個給定的體系中，物種數(shù)和組分數(shù)都可以因分析問題的角度不同而有不同的數(shù)值。 13標(biāo)準平衡常數(shù)的數(shù)值不僅與方程式的寫法有關(guān)，而且還與標(biāo)準態(tài)的選擇有關(guān)。 14一個已達平衡的化學(xué)反應(yīng)，只有當(dāng)標(biāo)準平衡常數(shù)改變時，平衡才會移動。 15任何一個化學(xué)反應(yīng)均可以用rGmq的大小來判斷其反應(yīng)進行的方向。 16在定溫、定壓、不做其它功的條件下，反應(yīng)的rGm Ea,2，則在相同溫度下的速率常數(shù)一定是：k1 k2 25反應(yīng)物分子的能量高于產(chǎn)物分子的能量，則此反應(yīng)就不需要活化能。 26復(fù)合反應(yīng)的速率取決于其反應(yīng)機理中最慢的一步基元反應(yīng)的速率。 27在同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的變化速率不一定相同。 28若某電極的電極電勢恰好等于該溫度下它的標(biāo)準電極電勢，則此電極必為標(biāo)準電極。 29對于電池Zn|ZnSO4(aq)|AgNO3(aq)|Ag，其中的鹽橋可以用飽和KCl溶液。 30濃度相同的NaCl和HCl兩種溶液交界面不會產(chǎn)生液接電勢。 31將Zn(s)和Ag(s)作為電極插在HCl溶液中構(gòu)成的電池是可逆電池。 32某電池反應(yīng)可以寫成如下兩種形式： H2(p1) + Cl2(p2) 2HCl (a =1)； 0.5H2(p1) + 0.5Cl2(p2) HCl (a=1)，則所計算出的電動勢E，標(biāo)準摩爾吉布斯自由能變化值和標(biāo)準平衡常數(shù)值相同。 33Ag|AgNO3(m)|AgNO3(m)|Ag是濃差電池，m較小的一端為負極。 34定溫時，電解質(zhì)溶液的濃度增大時，其摩爾電導(dǎo)率總是減小的。 35若某原電池的電池反應(yīng)的DrHm不隨溫度而變，則該電池的溫度系數(shù)為一常數(shù)。 36表示電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率可以用兩種方法，一是以1mol元電荷為基本單元，另一種是以1mol電解質(zhì)的量為基本單元，其值是一樣的。 37在吉布斯吸附定溫式中，為溶質(zhì)的吸附量，它隨溶質(zhì)(表面活性物質(zhì))的加入量的增加而增加，并且當(dāng)溶質(zhì)達飽和時，達到極大值。 38加入電解質(zhì)可以使膠體穩(wěn)定，加入電解質(zhì)也可以使膠體聚沉；二者是矛盾的。 39加入電解質(zhì)可以使電勢反號，這是因為反離子進入了擴散層。 40電泳實驗中觀察到的膠粒向陰極移動，則膠粒帶正電。 41Langmuir單分子層吸附理論只適用于化學(xué)吸附。 42溶膠的Tyndall 效應(yīng)是光射到粒子上發(fā)生折射現(xiàn)象的結(jié)果。 44同號離子對溶膠的聚沉起主要作用。 45電勢的絕對值總是大于熱力學(xué)電勢0的絕對值。 四簡答題1. 在101325Pa和373.15K時，1mol水恒溫蒸發(fā)為氣體（設(shè)蒸氣為理想氣體），此過程溫度不變，故DU=0，DH=0。這結(jié)論對否？為什么？2. 已知-5時，苯(l)和苯(s)的飽和蒸氣壓分別為2.67kPa和2.28kPa。請設(shè)計1mol過冷苯在-5、101.325kPa時凝固的一個可逆過程。3請用相律論證以下結(jié)論的正確性。（1）在一定壓力下，純物質(zhì)的熔點有定值。（2）在298K，101.3kPa時，NaCl在水中的飽和溶液的濃度是一定值。4解釋下面現(xiàn)象：將玻璃毛細管插入水中, 管中水面會上升；將玻璃毛細管插入汞中, 管中汞面會下降。5何謂毛細管凝聚現(xiàn)象，用學(xué)過的知識解釋，并舉實際例子說明。6溶膠在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定體系，為什么可以長期穩(wěn)定存在？7簡述高分子溶液和溶膠的相同和不同之處。8若天空中的小水滴要起變化，一定是其中的大水滴進行蒸發(fā)，水蒸汽凝結(jié)在小水滴上，使大小不等的水滴趨于相等。這種說法對嗎？為什么？9有一Al(OH)3溶膠，在加入KCl使其濃度為8010-3 molL-1時恰能聚沉，加入K2C2O4濃度為0.410-3 molL-1時恰能聚沉。 （1）說明Al(OH)3溶膠是正溶膠還是負溶膠？（2）使該溶膠聚沉，大約需要CaCl2的濃度為多少？ 11圖2是磷的相圖，O點是固態(tài)紅磷、液態(tài)磷和氣態(tài)磷的三相平衡點，O點是固態(tài)紅磷、固態(tài)黑磷和液態(tài)磷的三相平衡點。（1）請說明、相區(qū)中的相和自由度。（2）說明OA、OB、OO、OC、OD線的含義及自由度。（3）黑磷和紅磷的熔點隨壓力如何變化？ 圖2五. 計算題1. 1mol 單原子理想氣體，從同一始態(tài)出發(fā)（105 Pa , 25），分別通過下列各過程到達終態(tài)，計算各過程的 Q、W、U、H及S。已知單原子理想氣體的 CV . m = 1.5R , CP . m =2.5R。 （1） 定溫可逆膨脹到104Pa； （2） 定壓可逆冷卻到50 21mol雙原子理想氣體從始態(tài)（300K、101 kPa），經(jīng)恒外壓恒溫壓縮至平衡態(tài)，并繼續(xù)從此平衡狀態(tài)經(jīng)定容升溫至370 K、1010 kPa終態(tài)。求整個變化過程的DU、DH、Q及W。3 反應(yīng)H2(g) + 0.5O2(g) = H2O(l)，在298K時，反應(yīng)熱為-285.84KJmol-1。試計算反應(yīng)在800K時的熱效應(yīng)rHm(800K)。已知：H2O(l)在373K、P時的蒸發(fā)熱為40.65 kJmol-1。H2、O2、H2O(l)和H2O(g)的Cp,m 分別為 29.07、36.16、75.26、33.26 Jmol-1K-1 。41mol水在373K、101.3kPa時定溫向真空容器蒸發(fā)，使終態(tài)壓力為0.5101.3kPa，計算該相變過程的Q、W、U、H、S和G。并判斷上述過程是否為自發(fā)過程。已知水在373K、101.3kPa下的摩爾蒸發(fā)熱為40.66kJ/mol。5已知固體苯的蒸汽壓在273K時為3.27kPa， 293K時為12.303kPa，液體苯的蒸汽壓在293K時為10.021kPa，液體苯的摩爾蒸發(fā)熱為34.17kJmol-1。求（1）303K時，液體苯的蒸汽壓； （2）苯的摩爾升華熱 ; （3）苯的摩爾熔化熱。6含硫燃燒產(chǎn)物中含SO2，它被空氣中的氧氣氧化生成SO3，SO3與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成酸雨，對環(huán)境和人體有很大毒害。已知298K時SO2和SO3的f Gmq 分別為-300.37和 -370.42 kJmol-1 。（1）計算298K時反應(yīng) 的標(biāo)準平衡常數(shù)Kpq ;（2）若1m3大氣中含有8molO2 , 210-4molSO2 , 210-6molSO3 時，上述反應(yīng)能否自發(fā)？7五氯化磷分解反應(yīng)為 PCl5 (g) = PCl3(g) + Cl2(g) 。已知25、pq下PCl5 (g) PCl3(g) Cl2(g)DfHmq（kJmol-1） -375 -287 0Smq （Jmol-1K-1） 364.6 311.8 223.07（1）求25時反應(yīng)的DrHmq、DrSmq、DrGmq、Kq；（2）假設(shè)反應(yīng)焓變不隨溫度而變，求200時反應(yīng)的標(biāo)準平衡常數(shù)K1q；（3）計算200、2 pq下PCl5的解離度。8反應(yīng)2A P 的速率常數(shù)為：（式中T的單位為K）。（1）該反應(yīng)的級數(shù)是多少？ （2）在600K時，當(dāng)反應(yīng)物A的初始濃度為0.1moldm-3時，此反應(yīng)