物理化学经典习题(配南大傅献彩)

物理化学经典习题

一、填空题

1．硫酸与水可形成三种水合盐：H 2SO 4·H 2O 、H 2SO 4·2H 2O 、H 2SO 4 ·4H 2O 。常压下将一定量的H 2SO 4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H 2SO 4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是 。

2．Na +、H +的还原电极电势分别为 –2.71V 和 –0.83V ，但用Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时，阴极产物是Na –Hg 齐，而不是H 2，这个现象的解释是 。

3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为 。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。

4．在两个具有0.001mAgNO 3溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向 极方向流动。

5． 反应 A −→−1k B (Ⅰ) ; A −→−2

k D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂 改变获得B 和D 的比例。

6．等温等压（298K 及p ø）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ·mol -1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ·mol -1，则该化学反应的熵变为 。

7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ =A + B ln c（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与浓度c的关系为。

1O2(g) ═ H2O(l) 的8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g) +

2

(∆r G m–∆r F m)/ J·mol-1为。

二、问答题

1．为什么热和功的转化是不可逆的？

1O2(g) ═ H2O(g)，2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) +

2

在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，∆U，∆H，∆S和∆F。

3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？

4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？

5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？

三、计算题

1．苯在正常沸点353K下的∆vap H mø= 30.77 kJ·mol-1，今将353K及pø下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。

(1) 求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W；

(2)求苯的摩尔气化熵∆vap S mø及摩尔气化自由能∆vap G mø；

(3)求环境的熵变∆S环，并判断上述过程是否为不可逆过

程。

2．把一定量的气体反应物A迅速引入一个温度800K的抽空容器内，待反应达到指定温度后计时（已有一部分A分解）。已知反应的计量方程为2A(g) 2B(g)+ C(g)，反应的半衰期与起始浓度无关；t=0时，p总=1.316×104Pa ；

t=10min时，p总=1.432×104Pa ；经很长时间后，p总=1.500×104Pa。试求：

(1) 反应速率常数k和反应半衰期t1/2；

(2) 反应进行到1小时时，A物质的分压和总压各为多少？

3．A和B能形成两种化合物A2B和AB2，A的熔点比B低，A2B的相合熔点介于A和B之间，AB2的不相合熔点介于A和A2B之间。请画出该体系T ~ x相图的示意图。

4．将正丁醇（M r= 74）蒸气聚冷至273 K，发现其过饱和度（即p/ p°）约达到4方能自行凝结为液滴。若在273K时，正丁醇的表面张力为0.0261 N·m-1，密度为1000 kg·m-3，试计算：

(1) 此过饱和度下开始凝结的液滴的半径；

(2) 每一液滴中所含正丁醇的分子数。

5．电池Pt∣H2(pø)∣HCl(0.1mol·kg-1∣AgCl(s) ∣Ag 在

298 K时的电池电动势为0.3524V，求0.1mol·kg-1HCl溶

液中HCl的平均离子活度a±、平均活度系数γ±及溶液

的pH值。已知 ø(AgCl /Ag)=0.2223V。计算中可做合理

的近似处理，但必须说明。

一、填空题（每小题1分，共15分）

1、理想气体等温可逆压缩W（）0；Q（）0；ΔU（）0；ΔH（）0

2、在273K及PØ下，冰融化成水，以水和冰为系统W（）0；Q （）0；ΔU（）0；ΔH（）0；ΔG（）0。

3、一级反应以（）对时间作图为一直线，速率常数是直线的（）。

4、在密闭的容器中硝酸钾饱和溶液与水蒸汽呈平衡，并且存在着从溶液中析出细小硝酸钾晶体，该系统中K为（），Φ为（），f为（）。

5、在稀的KI溶液中加入少量的硝酸银稀溶液，当KI过量时此时胶团的结构应表示为（）。

二、单项选择（每小题2分，共10分）

1、下列各量是化学势的是（）。

A)j i n P T n A

,,)(∂∂； B)j i n V T n G ,,)(∂∂； C ）j i n P T n G ,,)(∂∂； D ）j i n P T n H ,,)(∂∂。

2、在同一温度下，液体之中有半径为r 的小气泡，其饱和蒸汽压为Pr ，该平面液体的饱和蒸汽压为P 则（ ）。

A ） Pr=P ；

B ）Pr>Ｐ ；

C ）Ｐr<Ｐ；

D ）无法确定。

3、真实气体节流过程是（ ）。

A ）恒温过程；

B ）恒熵过程；

C ）恒焓过程；

D ）恒内能过程

4、零级反应的起始反应物浓度越大，则半衰期（ ）。

A ）不变；

B ）越短；

C ）越长；

D ）无法确定。

5、在下列电解质溶液中，不能用外推法求得无限稀释摩尔电导率的是( )。

A) NaCl; B) HAC; C) NaOH; D) HCl;

三、判断题（每小题2分，共20分）

1、在标准压力和100℃，1mol 水定温蒸发为蒸气。假设蒸气为理想气体。因为这一过程中系统的温度不变，所以⊿U =0。 ( )

2、熵增加的过程都是自发过程。 （ ）

3、不可逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的。 （ ）

4、某一化学反应的热效应⊿r H m 被反应温度T 除，即得此反应的⊿r S m 。（ ）

5、有简单级数的反应是基元反应 。 （ ）

6、电极电势更低的金属与被保护金属相连接，构成原电池的保