高中化学竞赛物理化学例题

例 题
一. 选择题
1. 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<p 左，则将隔板抽去后应有： ( )
(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
2. 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生化
学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系,Q －W =Δr U , 则: ( )
(A) Q < 0 , W = 0 , Δr U < 0
(B) Q = 0 , W > 0 , Δr U < 0
(C) Q < 0 , W > 0 , Δr U = 0
(D) Q < 0 , W > 0 , Δr U < 0
3. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将: ( )
(A) 降低 (B) 增加
(C) 不变 (D) 增加、减少不能确定
4. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，则： ( ) C 6H 6(l) + (15/2)O 2(g) 6CO 2+ 3H 2O(g)
(A) ΔU = 0 , ΔH < 0 , Q = 0
(B) ΔU = 0 , ΔH > 0 , W = 0
(C) ΔU = 0 , ΔH = 0 , Q = 0
(D) ΔU ≠0 , ΔH ≠0 , Q = 0
5. 当以5 mol H 2气与4 mol Cl 2气混合，最后生成2 mol HCl 气。

若以下式为基本单元，则反应进度ξ应是： ( ) H 2(g) + Cl 2(g)−−→2HCl(g)
(A) 1 mol (B) 2 mol
(C) 4 mol (D) 5 mol
6. 若以B 代表化学反应中任一组分，0
B n 和 n B 分别表示任一组分 B 在ξ= 0 及反应进度为ξ时的物质的量，则定义反应进度为： ( )
(A) ξ= 0B n - n B (B) ξ= n B -0B n
(C) ξ=(n B -0B n )/νB (D) ξ= (0B n -n B )/ νB
7. 已知：Zn(s)+(1/2)O 2−−→ZnO Δc H m =351.5 kJ·mol -1
Hg(l)+(1/2)O2−−→HgO Δc H m= 90.8 kJ·mol-1
因此Zn+HgO−−→ZnO+Hg 的Δr H m是：( )
(A) 442.2 kJ·mol-1(B)260.7 kJ·mol-1
(C) -62.3 kJ·mol-1(D) -442.2 kJ·mol-1
8. 斜方硫的燃烧热等于( )
(A)SO2(g)的生成热(B) SO3(g)的生成热
(C) 单斜硫的燃烧热(D) 零
9. 下述说法,何者正确? ( )
(A) 水的生成热即是氧气的燃烧热(B) 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热
(C) 水的生成热即是氢气的燃烧热(D) 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热
10. 石墨的燃烧热( )
(A) 等于CO生成热(B) 等于CO2生成热
(C) 等于金刚石燃烧热(D) 等于零
$：( )
11. 298 K时，石墨的标准摩尔生成焓Δf H
m
(A) 大于零(B) 小于零
(C) 等于零(D) 不能确定
12. 石墨(C)和金刚石(C)在25℃, 101 325 Pa下的标准燃烧焓分别为-393.4 kJ·mol-1和-395.3
$(金刚石, 298 K)为：( ) kJ·mol-1，则金刚石的标准生成焓Δf H
m
(A) -393.4 kJ·mol-1(B) -395.3 kJ·mol-1
(C) -1.9 kJ·mol-1(D) 1.9 kJ·mol-1
13.在p ，273.15 K下水凝结为冰，判断体系的下列热力学量中何者一定为零？( )
(A) ΔU (B) ΔH
(C) ΔS(D) ΔG
14.在绝热恒容的反应器中，H2和Cl2化合成HCl，此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？( )
(A) Δr U m(B) Δr H m
(C) Δr S m(D) Δr G m
15.在标准压力下,90℃的液态水汽化为90℃的水蒸气,体系的熵变将：( )
(A) ΔS体>0(B) ΔS体<0
(C) ΔS体=0 (D) 难以确定
16.水在100℃，p 下沸腾时，下列各量何者增加？( )
(A) 熵(B) 汽化热
(C) 吉布斯自由能(D) 蒸气压
17.在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是: ( )
(A) ΔU= 0 (B) ΔF = 0
(C) ΔS = 0(D) ΔG = 0
18.将 1 mol 甲苯在101.325 kPa，110 ℃（正常沸点）下与110 ℃的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成101.325 kPa 下的蒸气。

该过程的：( )
(A) Δvap S m= 0 (B) Δvap G m= 0
(C) Δvap H m= 0 (D) Δvap U m= 0
19.封闭体系中，若某过程的ΔF = 0，应满足的条件是：( )
(A) 绝热可逆，且W f = 0 的过程
(B) 等容等压，且W f = 0 的过程
(C) 等温等压，且W f = 0 的可逆过程
(D) 等温等容，且W f = 0 的可逆过程
20.在300℃时,2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能F的差值为：( )
(A) G-F=1.247 kJ (B) G-F=2.494 kJ
(C) G-F=4.988 kJ(D) G-F=9.977 kJ
21. 自然界中，有的高大树种可以长到100 m以上，能够提供营养及水位到树冠的主要动力是什么？( )
(A) 因外界大气压引起的树干内导管的空吸作用
(B) 树干中微导管的毛细作用
(C) 树内体液含盐浓度高，渗透压大
(D) 营养和水分自雨水直接落到树冠上
22. 主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫( )
(A) 一般特性(B) 依数性特征
(C) 各向同性特性(D) 等电子特性
23. 为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是哪一种？( )
(A) 高脂肪、高蛋白、高能量饮料(B) 20% 葡萄糖水
(C) 含适量维生素的等渗饮料(D) 含兴奋剂的饮料
24. (1) 冬季建筑施工中，为了保证施工质量，常在浇注混凝土时加入少量盐类，其主要作用是？( )
(A) 增加混凝土的强度(B) 防止建筑物被腐蚀
(C) 降低混凝土的固化温度(D) 吸收混凝土中的水份
(2) 为达到上述目的，选用下列几种盐中的哪一种比较理想？( )
(A) NaCl (B) NH4Cl
(C) CaCl2(D) KCl
25. 下列电池中，哪个电池的电动势与Cl-离子的活度无关？( )
(A) Zn│ZnCl2(aq)│Cl2(g)│Pt (B) Zn│ZnCl2(aq)‖KCl(aq)│AgCl(s)│Ag
(C) Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl2(g)│Pt (D) Hg│Hg2Cl2(s)│KCl(aq)‖AgNO3(aq)│Ag
26. 测定溶液的pH 值的最常用的指示电极为玻璃电极, 它是：( )
(A) 第一类电极(B) 第二类电极(C) 氧化还原电极(D) 氢离子选择性电极
27. 有大小尺寸不同的两个锌锰干电池同时出厂，两者体积比是5:1，假定两个电池工作环境、工作电流和最后耗尽时的终止电压相同，若小电池初始开路电压为 1.5 V，可以对外输出电能为W，则大电池的初始电压和可以对外输出的电能，理论上应该为：( )
(A) 1.5 V W (B) 7.5 V W
(C) 1.5 V 5W(D) 7.5 V5W
28. 电极AgNO3(m1)|Ag(s)与ZnCl2(m2)|Zn(s)组成电池时，可作为盐桥盐的是：（）
(A) KCl (B) NaNO3(C) KNO3(D) NH4Cl
29. 电池中使用盐桥的作用是：（）
(A) 使电池变成无液体接界的可逆电池(B)基本消除电池中的液体接界电势
(C) 消除电池中存在的扩散现象(D) 使液体接界电势为零
30.下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律,其中表示原电池正极的是：( )
(A) 曲线1 (B)曲线2 (C) 曲线3 (D) 曲线4
31. 电解金属盐的水溶液时, 在阴极上：( )
(A) 还原电势愈正的粒子愈容易析出(B)还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出
(C) 还原电势愈负的粒子愈容易析出(D) 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出
32.某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应的半衰期与反应物初始浓度：( )
(A)成正比(B) 成反比(C) 平方成反比(D) 无关
33. 催化剂能极大地改变反应速率，以下说法不正确的是：( )
(A) 催化剂改变了反应历程
(B) 催化剂降低了反应的活化能
(C)催化剂改变了反应的平衡，以致使转化率大大地提高了
(D) 催化剂能同时加快正向和逆向反应速率
34. 破坏臭氧的反应机理为：
NO + O3→NO2+ O2
NO2+ O →NO + O2
在此机理中，NO 是：( )
(A) 总反应的产物(B) 总反应的反应物
(C) 催化剂(D) 上述都不是
35. 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
二．填空题
1.对一封闭体系，W f = 0 时，下列过程中体系的ΔU，ΔS，ΔG何者必为零？
(1) 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程ΔU = 0 ；
(2) 某物质的恒温恒压可逆相变过程ΔG = 0 ；
(3) 某物质经一循环恢复原状态_ΔU = 0 , ΔS = 0 , ΔG = 0。

2.某蛋白质在32
3.2 K时变性并达到平衡状态,即
天然蛋白质变性蛋白质
已知该变性过程的Δr H m(323.2 K)=29.288 kJ·mol-1 ,
则该反应的熵变Δr S m(323.2 K)=90.62 J·K-1·mol-1。

3. 在等温、等压、封闭体系不做其它功的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能减少的方向进行的,直到体系达到平衡。

4.在等温、等容、封闭体系不做其它功的条件下,自发变化总是朝着F减少的方向进行的,直到体系达到平衡。

5. 在横线上填上＞、＜、＝或？（？代表不能确定）。

氢气和氯气在绝热刚性容器中反应，则：
(A) W____ 0
(B) ΔU____ 0
(C) ΔH____ 0
(D) Q____ 0
6. 300 K时，将2 mol Zn片溶于过量的稀硫酸中，若反应在敞口容器中进行时放热Q p，在封闭刚性容器中进行时放热Q V，则Q V -Q p= _______ J。

7. 已知反应2 H2(g) + O2(g)−−→2 H2O(l)在298 K时恒容反应热Q V =-564 kJ·mol-1，则H2(g)
在298 K时标准摩尔燃烧焓Δc H
m
$= _______kJ·mol-1。

8.将反应Ag2SO4(s)＝2 Ag+＋SO
4
2-设计成电池, 其书面表示式为：。

9. 298 K 时，电池反应Ag(s)＋1
2
Hg2Cl2(s)＝AgCl(s)＋Hg(l) 所对应的∆r S m＝32.9
J·K-1·mol-1,电池电动势为0.0193 V,则相同反应进度时∆r H m＝，(∂E/∂T)p＝______________。

10. 电池放电时，随电流密度增加阳极电位变________，阴极电位变________，正极变________ ，负极变_____。

11. 某反应，其速率常数k (在313 K—473 K范围内)与温度T关系如下：k／s-1＝1.58×1015 exp(-128.9 kJ·mol-1／RT), 则该反应的级数为__________, 343 K时半衰期
t
1
2
= 。

12. 在恒温下，加入催化剂能加快反应速率的原因是由于。

而升高温度能增加反应速率的原因是由于。

13. 零级反应肯定___基元反应。

(填是或不是)
14. 反应分子数只能是____________,一般不会大于_______________。

15. 有一反应mA→nB 是一简单反应，其动力学方程为-d c A/ d t = kc
A
m，c A的单位为mol·dm-3，时间单位为s，则：
(1) k的单位为___________
(2) 以d c B/d t表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为
16. 反应A + B →C 的速率方程为：-d c A/d t = k A c A c B/c C，则该反应的总级数是____ 级。

若浓度为mol·dm-3，时间以s 为单位，则速率常数k A的单位是________ 。

三．计算题
1. 已知氢的C p, m={29.07-0.836×10-3(T/K)+20.1×10-7(T/K)2} J·K-1·mol-1，
(1) 求恒压下1 mol 氢的温度从300 K 上升到1000 K 时需要多少热量？
(2) 若在恒容下需要多少热量？
(3)求在这个温度范围内氢的平均恒压摩尔热容。

2．实验测得固体和液体苯在熔点附近的蒸气压如下两式表示:
ln(p s/p )=16.040-5319.2K/T----------------- (1)
ln(p l/p )=11.702-4110.4K/T----------------- (2)
(1) 试计算苯的三相点的温度和压力；
(2) 求苯(固体)的摩尔熔化熵；
(3) 计算压力增加到101.325kPa时,熔点变化为多少?
已知1mol液体苯的体积比固体苯大0.0094 dm3。

3. 醋酸酐的分解反应是一级反应，该反应的活化能E a= 144 348 J·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10 min 内转化率达到90％，试问反应温度要控制多少度？。