物理化学复习题汇编.docx
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物理化学复习题汇编
一、选择
1、下面陈述中,正确的是:
( )
(A)虽然Q和W是过程量,但由于QV=ΔU,Qp=ΔH,而U和H
是状态函数,所以QV和Qp是状态函数
(B)热量是由于温度差而传递的能量,它总是倾向于从含热量较多的
高温物体流向含热量较少的低温物体
(C)封闭体系与环境之间交换能量的形式非功即热
(D)两物体之间只有存在温差,才可传递能量,反过来体系与环境间
发生热量传递后,必然要引起体系温度变化
2、一体系如图,隔板两边均充满空气(视为理想气体),只是两边压力不等,已知p右
( )
(A) Q=0 W=0 ΔU=0 (B) Q=0 W<0 ΔU>0
(C) Q>0 W<0 ΔU>0(D) ΔU=0,Q=W≠0
3、1mol373K,p下的水经下列两个不同过程变成373K,p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 (C) W1=W2 Q1=Q2 (D) W1>W2 Q1< 4、若一气体的方程为pVm=RT+αp(α>0常数),则: ( ) (A)=0 (B)=0 (C)=0 (D)=0 5、1mol单原子分子理想气体从298K,202.65kPa经历: ①等温, ②绝热,③等压。 三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的2倍,所作的功分别 为W1,W2,W3,三者的关系是: ( ) (A) W1>W2>W3 (B) W2>W1>W3 (C) W3>W2>W1 (D) W3>W1>W2 7、对不同物态的CO2(分别为s,l,g态),恒温压力增加,则化学势增加的趋势是: ( ) (A) dμ(g)>dμ(l)>dμ(s) (B) dμ(s)>dμ(l)>dμ(g) (C) dμ(l)>dμ(g)>dμ(s) (D) dμ(g)>dμ(s)>dμ(l) 8、273K,2×101.3kPa时,水的化学势比冰的化学势: ( ) (A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比较 10、单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势: ( ) (A)高 (B)低 (C)相等 (D)不可比较 11、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 12、热力学函数与分子配分函数的关系式对于定域粒子体系 和离域粒子体系都相同的是: ( ) (A) G,F,S (B) U,H,S (C) U,H,CV (D) H,G,CV 13、在某温度下,当B溶解于A中形成溶液时,若纯B的摩尔体积大于 溶液中B的偏摩尔体积时,(设B的偏摩尔体积大于零),若增加压力则B在A中的溶解度将: ( ) (A)增大 (B)减小(C)不变 (D)不确定 16、已知挥发性纯溶质A液体的蒸气压为67Pa,纯溶剂B的蒸气压 为26665Pa,该溶质在此溶剂的饱和溶液的物质的量分数为0.02,则此饱和溶液(假设为理想液体混合物)的蒸气为: ( ) (A) 600Pa (B) 26133Pa (C) 26198Pa (D) 599Pa 17、在400K时,液体A的蒸气压为4×104Pa,液体B的蒸气压为6×104Pa,两者组成理想液体混合物,平衡时溶液中A的物质的量分数为0.6,则气相中B的物质的量分数为: ( ) (A) 0.60 (B) 0.50 (C) 0.40 (D) 0.31 18、已知373K时,液体A的饱和蒸气压为5×104Pa,液体B的饱和蒸气压为105Pa,A和B构成理想液体混合物,当A在溶液中的物质的量分数为0.5时,气相中B的物质的量分数为: ( ) (A) 1/1.5 (B) 1/2 (C) 1/2.5 (D) 1/3 19、已知373.15K时,液体A的饱和蒸气压为133.32kPa,另一液体B可与A构成理想液体混合物。 当A在溶液中的物质的量分数为1/2时,A在气相中的物质量分数为2/3时,则在373.15K时,液体B的饱和蒸气压应为: ( ) (A) 66.66kPa (B) 88.88kPa (C) 133.32kPa (D) 266.64kPa 21、氯仿 (1)和丙酮 (2)形成非理想液体混合物,在T时,测得总蒸气压为29398Pa,蒸气中丙酮的物质的量分数y2=0.818,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571Pa,则在溶液中氯仿的活度a1为: ( ) (A) 0.500 (B) 0.823 (C) 0.181 (D) 0.813 22、在288K时,H2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa,当0.6mol的不挥发溶质B溶于0.540kgH2O时,蒸气压下降42Pa,溶液中H2O的活度系数γx应该为: ( ) (A) 0.9804 (B) 0.9753 (C) 1.005 (D) 0.9948 23、在温度为T、压力为p时,反应3O2(g)=2O3(g)的Kp与Kx的比值为( ) (A) RT (B) p (C) (RT)-1 (D) p-1 24对于理想气体间反应,以各种形式表示的平衡常数中,其值与温度和压力皆有关系的是: ( ) (A)Ka (B) Kc (C) Kp (D)Kx 28、在一定温度下稀释电解质溶液,电导率κ和摩尔电导率Λm将怎样变化? ( ) (A)κ增大,Λm减小 (B)κ增大,Λm增大 (C)κ变化不一定,Λm增大(D)κ先增后减,Λm增大 29、质量摩尔浓度为m的Na3PO4溶液,平均活度系数为γ±,则电解质的 活度为: ( ) (A)aB=4(m/m)4(γ±)4 (B)aB=4(m/m)(γ±)4 (C)aB=27(m/m)4(γ±)4 (D)aB=27(m/m)(γ±)4 30、浓度均为m的不同价型电解质,设1-3价型电解质的离子强度为I1,2-2价型电解质的离子强度为I2,则 ( ) (A) I1 31、等温下,电极-溶液界面处电位差主要决定于: ( ) (A) 电极表面状态(B) 溶液中相关离子浓度 (C) 电极的本性和溶液中相关离子活度(D) 电极与溶液接触面积的大小 32、在电极与溶液的界面处形成双电层,其中扩散层厚度与溶液中离子浓度 大小的关系是( ) (A) 两者无关(B) 两者成正比关系(C) 两者无确定关系(D) 两者成反比关系 33、等温下,决定电极-溶液界面处电位差的主要因素为: ( ) (A) 电极表面状态(B) 溶液中相关离子的活度 (C) 电极和溶液的接触面积(D) 电极的本性和溶液中相关离子的浓度 35、以石墨为阳极,电解0.01mol·kg-1 NaCl溶液,在阳极上首先析出: ( ) 已知: φ (Cl2/Cl-)=1.36V, η(Cl2)=0V,φ(O2/OH-)=0.401V ,η(O2)=0.8V。 (A) Cl2 (B) O2 (C) Cl2与O2混合气体(D) 无气体析出 36 、用铜电极电解0.1mol·kg-1的CuCl2水溶液,阳极上的反应为 ( ) (A) 2Cl- ─→Cl2+2e- (B) Cu ─→ Cu2++2e- (C) Cu ─→ Cu++e- (D) 2OH-─→H2O+1/2O2+2e- 37、某反应物反应掉7/8所需的时间恰好是它反应掉1/2所需时间的3倍,则该反应的级数是: ( ) (A)零级 (B)一级反应(C)二级反应(D)三级反应 38、某放射性同位素的半衰期为5d,则经15d后,所剩的同位素的量是原来的: ( ) (A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/8(D) 1/16 40、电解质溶液中的反应速率受离子强度影响的规律,下述说法中正确的应是: ( ) (A)离子强度I越大,反应速率越大 (B)I越大,反应速率越小 (C)同号离子间反应,原盐效应为正 (D)电解质与中性反应物作用,原盐效应为负 43、已知293K时,水-空气的表面张力为7.275×10-2N·m-1,当已知298K和 101.325kPa下,可逆地增大水的表面积4cm2,体系的吉布斯自由能的变化为: ( ) (A) 2.91×10-5J (B) 2.91×10-1J (C)-2.91×10-5J (D)-2.91×10-1J 44、纯水的表面张力为γ1,某溶质的表面张力为γ2,且γ2>γ1,制成水溶液后,溶质的表面浓度为cs,本体浓度为c,则: ( ) (A) cs>c (B) cs 45、把细长不渗水的两张白纸互相靠近(距离为d),平行地浮在水面上,用玻璃棒轻轻地在两纸中间滴一滴肥皂液,两纸间的距离将: ( ) (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) (A).(B).(C)都有可能 46、对于电动电位的描述,不正确的是: ( ) (A)电动电位表示了胶粒溶剂化界面到溶液本体内的电位差 (B)电动电位的绝对值总是大于热力学电位 (C)电动电位值极易为少量外加电解质而变化 (D)当双电层被压缩到与溶剂化层(或紧密层)相合时,电动电位变为零 二、填空 1、公式ΔmixS=-R∑BnBlnxB的应用条件是________________________ ____________________________________________________________。 2、由于隔离体系的____、____不变,故熵判据可以写作__________。 3、在______、______、___________的条件下,自发变化总是朝着F______的方向进行的,直到体系达到平衡。 4、吉布斯自由能判据的适用条件是 、 、 。 5、玻耳兹曼统计的基本假设是____________________________。 6、选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格: 苯和甲苯在恒温恒压条件下,混合形成理想液体混合物,其ΔmixH_____0,ΔmixS____0。 7、形成正偏差的溶液,异种分子间的引力 同类分子间的引力,使分子逸出液面倾向 ,实际蒸气压 拉乌尔定律计算值,且H 0,V 0。 8、实际溶液的非理想性程度可用超额函数表示,它与______有关。 例如,某溶液的超额自由能GE为_________,当GE为正值时,表示该溶液的G对理想情况产生了_________偏差。 9、有种物质溶于水中形成的溶液,种物质的摩尔分数分别为x1,x2,…,x5,如果用只允许水通过的半透膜将该溶液与纯水分开,当达渗透平衡时,水面上和溶液面上的压力分别为和,则该体系的组分数C= ;相数= ;自由度f= 。 11、离子迁移数(ti)与温度、浓度都有关,对BaCl2水溶液来说,随着溶液浓度的增大,t(Ba2+)应________,t(Cl-)应_________;当温度升高时,t(Ba2+)应________,t(Cl-)应________。 (填入增大或减小)。 12、有下述电解质溶液: (A)0.01mol·kg-1 KCl (B)0.01mol·kg-1 CaCl2 (C)0.01mol·kg-1 LaCl3(D)0.001mol·kg-1 其中平均活度系数最大的是: ( );最小的是: ( )。 13、 电解HNO3, H2SO4, NaOH, NH3·H2O,其理论分解电压均为1.23V。 其原因是 __________________________________________________。 14、从理论上分析电解时的分解电压,E分解=__________________________,而且随电流 强度I的增加而_____________。 15、超电势测量采用的是三电极体系,即研究电极、辅助电极和参比电极,其中辅助 电极的作用是____________________,参比电极的作用是____________________。 16、以Cu为电极,电解1mol·dm-3CuSO4溶液(pH=3),则在阴极上的电极反应 _________________________,阳极上的电极反应_________________________。 已知: H2在Cu电极上,η=0.5V, φ(Cu2+/Cu)=0.337V, O2在Cu电极上,η=0V, φ(O2/H+,H2O)=1.229V。 17、某反应物的转化率分别达到50%,75%,87.5%所需时间分别为t,2t,3t ,则反应对此物质的级数为_______。 18、若稀溶液表面张力γ与活度a的关系为 γo-γ=A+Blna,(γ0为纯溶剂表面张力,A、B为常数),则溶质在溶液表面的吸附量Γ=________。 三、计算 2、300.15K时1mol理想气体,压力从p经等温可逆压缩到10p,求Q,W,∆Um,,∆Hm,,∆Sm,,∆Fm和∆Gm。 3、将298K,p下的1dm3O2(作为理想气体)绝热压缩到5p,耗费502J,求终态T2和熵S2,以及此过程的∆H和∆G。 已知298K,p下,O2的摩尔熵Sm=205.1J·K-1·mol-1,Cp,m=29.29J·K-1·mol-1。 4、在298K时,将1molN2从p绝热可逆压缩到10p,求Q,W,∆U,∆H,∆F,∆G,∆S和∆SISC。 已知Cp,m(N2)=(7/2)R,在298K,p下,N2的标准摩尔熵为191.5J·K-1·mol-1。 设N2为理想气体。 5、 将495.5K,600kPa的1molN2绝热可逆膨胀到100kPa,试求该过程的 Q,W,ΔU,ΔH,ΔF,ΔG,ΔS,ΔS隔离。 已知S(N2,495.5K)=191.5J·K-1·mol-1。 设N2为理想气体。 6、1mol双原子分子理想气体,始态的p1=100kPa,T1=300K,经等压可逆过程到终态T2=500K,计算过程的Q,W及体系的ΔU,ΔH,ΔS,ΔF,ΔG。 已知始态熵S1=13.50J·K-1。 7、5mol单原子分子理想气体始态的温度为373.6K,压力为2.750MPa,经绝热不可逆过程到达终态。 已知Sm(373.6K)=167.4J·K-1·mol-1,该过程的ΔSm=20.92J·K-1·mol-1。 W=6.275kJ。 试计算终态的p2,V2,T2,及过程的ΔU,ΔH,ΔG,ΔF。 14、等压下,Tl,Hg及其仅有的一个化合物(Tl2Hg5)的熔点分别为303℃,-39℃,15℃。 另外还已知组成为含8%(质量分数)Tl的溶液和含41%Tl的溶液的步冷曲线如下图。 Hg,Tl的固相互不相溶。 (1)画出上面体系的相图。 (Tl,Hg的相对原子质量分别为204.4,200.6) (2)若体系总量为500g,总组成为10%Tl,温度为20℃,使之降温至-70℃时,求达到平衡后各相的量。 15、在8℃时,将0.13mol的N2O4溶于1dm3的CHCl3中,达到平衡时有0.45%分解为NO2。 试计算在0.85dm3CHCl3中溶有0.050molN2O4时溶液的平衡组成。 16、298K时,下述电池的E为1.228V, Pt,H2(p)│H2SO4(0.01mol·kg-1)│O2(p),Pt 已知H2O(l)的生成热∆fH=-286.1kJ·mol-1,试求: (1)该电池的温度系数 (2)该电池在273K时的电动势,设反应热在该温度区间内为常数。 17、在273–318K范围内,下述电池的电动势与温度的关系可由下列公式表示: (1) Cu(s)│Cu2O(s)│NaOH(aq)│HgO(s)│Hg(l) E={461.7-0.144(T/K-298)+0.00014(T/K-298)2}mV (2) Pt,H2(p)│NaOH(aq))│HgO(s)│Hg(l) E={925.65-0.2948(T/K-298)+0.00049(T/K-298)2}mV 已知H2O(l)的∆fH=-285.85kJ·mol-1,∆fG=-237.19kJ·mol-1,试分别计算HgO(S)和Cu2O(S)在298K时的∆fG和∆fH值。 18、298K时,下列电池的E/V=0.160235+1.0023×10-3T/K-2.541×10-6(T/K)2, 计算电极上发生1mol电子得失时反应的∆rGm,∆rSm,∆rHm及∆Cp值。 Ag(s)│AgCl(s)│HCl(a=1)│H2(p)│Pt 19、计算298K时下述电池的电动势E. Pb(s)│PbCl2(s)│HCl(0.1mol·kg-1)│H2(0.1p)(Pt) 已知298K时,PbCl2(s)在水中饱和溶液的浓度为0.039mol·kg-1, φ(Pb2+,Pb)=-0.126V。 设活度系数均等于1。 22、醋酸酐的分解反应是一级反应,该反应的活化能Ea=144348J·mol-1,已知284℃时,这个反应的k=3.3×10-2s-1,现要控制此反应在10min内转化率达到 90%,试问反应温度要控制多少度? 24、松节油萜(液体)的消旋作用是一级反应,458K和510K时的速率常数分别为2.2×10-5和3.07×10-3min-1,试求反应的实验活化能Ea,以及在平均温度时的活化焓和活化熵。 25、18℃时,水的表面张力为0.07305N·m-1,25℃时为0.07197N·m-1,在25℃将1cm3的水分散成r=1μm的小水滴,需作多少功,过程的,,,以及体系吸收的热量为多少? 26、18℃时,酪酸水溶液的表面张力γ与溶液浓度c的关系为: (1) 导出溶液的表面超额Γ与浓度c的关系; (2) 求c=0.01mol·dm-3时溶液的表面超额Γ; (3) 求; (4) 求酪酸分子的截面积。 答案部分, 一、选择 1、(C) 2(A) 因为整个刚性绝热容器为体系
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