《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库
傅献彩物理化学选择题———第十一章 化学动力学基础(二) 物化试卷(二)
(A) P 与 S m 有关 (B) P 体现空间位置对反应速率的影响 (C) P 与反应物分子间相对碰撞能有关
第十一章 化学动力学基础 ( 二 )
(D) P 值大多数<1, 但也有>1 的
物化试卷(二)
15. 对于一个简单化学反应来说,在其它条件相同时,下列说法中的 哪一种是正确的? ( )
第十一章 化学动力学基础 ( 二 )
物化试卷(二)
11. 选用适当的催化剂后, 使反应活化能比未加催化剂时降低了 8500 J/mol,则二者速率常数比(kcat /k0): ( (A) 31 倍 (B) 61 倍 (C) 92 倍 ) (D) 4.5 倍 )
12. 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 13. 下列双分子反应中: (1) Br + Br → Br2 (2) CH3CH2OH + CH3COOH → CH3CH2COOCH3+ H2O (3) CH4+ Br2 → CH3Br + HBr 碰撞理论中方位因子 P 的相对大小是∶ ( (A) P(1) > P(2) > P(3) (B) P(1) > P(3) > P(2) (C) P(1) < P(2) < P(3) (D) P(1) < P(3) < P(2) 14. 关于反应速率理论中概率因子 P 的有关描述,不正确的是: ( ) )
2. 在 T = 300 K,如果分子 A 和 B 要经过每一千万次碰撞才能发生 一次反应,这个反应的临界能将是: ( (A) 170 kJ/mol (C) 40.2 kJ/mol (B) 10.5 kJ/mol (D) -15.7 kJ/mol )
《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库
《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库对于准备考研,特别是考《物理化学》这门课程的同学来说,拥有一份优质的考研真题库是至关重要的。
傅献彩版的《物理化学》一直以来都是众多高校采用的经典教材,其配套的考研真题库更是备考的宝贵资料。
首先,我们来谈谈为什么要重视这套真题库。
一方面,通过做真题,我们能够清晰地了解到考试的题型和命题规律。
不同的高校在出题风格上可能会有所差异,但通过对大量真题的研究,我们可以总结出一些共性的东西,比如哪些知识点是常考的,哪些题型是重点,从而有针对性地进行复习。
另一方面,真题能够帮助我们检验自己的学习成果。
在复习的过程中,我们可能会觉得自己已经掌握了某个知识点,但真正在做题的时候,才会发现自己的理解是否深入,是否能够灵活运用。
那么,这套真题库都包含哪些内容呢?它涵盖了《物理化学》各个章节的知识点,从热力学第一定律、热力学第二定律,到化学平衡、相平衡,再到电化学、表面化学等等。
真题的题型也是多种多样的,有选择题、填空题、简答题、计算题等等。
这些题目不仅考查了我们对基本概念和原理的理解,还要求我们具备运用所学知识解决实际问题的能力。
在使用这套真题库时,我们不能盲目地做题,要有方法有策略。
首先,建议大家按照章节顺序来做题。
在复习完一个章节的内容后,通过做相应的真题来巩固知识点,加深理解。
做完题目后,要认真对照答案进行批改,找出自己的错误和不足之处。
对于做错的题目,一定要分析原因,是因为知识点掌握不牢固,还是因为解题方法不对。
如果是知识点的问题,就要返回教材重新学习;如果是解题方法的问题,就要多做几道类似的题目,总结解题的技巧和规律。
其次,要学会总结归纳。
在做完一定量的真题后,要对不同类型的题目进行分类整理,总结出每类题目的解题思路和方法。
比如,对于热力学的计算题,通常会涉及到哪些公式的运用,有哪些常见的解题步骤;对于化学平衡的题目,又该如何分析和计算。
通过这样的总结归纳,我们在遇到类似的题目时,就能够迅速找到解题的方向,提高解题的效率。
(NEW)傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录第1章 气 体1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 热力学第一定律2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 热力学第二定律3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 相平衡5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 化学平衡6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 统计热力学基础7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 电解质溶液8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 可逆电池的电动势及其应用9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 电解与极化作用10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 化学动力学基础(一)11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第12章 化学动力学基础(二)12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第13章 表面物理化学13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第14章 胶体分散系统和大分子溶液14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第1章 气 体1.1 复习笔记一、气体分子动理论1.理想气体理想气体:在任何压力、任何温度下都符合理想气体状态方程pV=nRT 的气体。
理想气体状态方程中,p为气体压力,单位是Pa;V为气体的体积,单位是m3;n为物质的量,单位是mol;T为热力学温度,单位是K;R是摩尔气体常数,。
2.气体分子动理论的基本公式(1)气体分子运动的微观模型①气体是大量分子的集合体;②气体分子不断地作无规则的运动,均匀分布在整个容器之中;③分子彼此的碰撞以及分子与器壁的碰撞是完全弹性的。
傅献彩《物理化学》(上册)配套题库【名校考研真题】(热力学第二定律)
第3章 热力学第二定律一、填空题1.熵增原理源自( ),作为判定过程可逆与否的判据,它适用于( )系统。
[南京航空航天大学2012研][答案]卡诺循环;绝热2.某蛋白质在323.2 K 时变性并达到平衡状态,即已知该变性过程的△r H m (323.2 K )=29.288 kJ ·mol -1,则该反应的熵变△r S m (323.2 K )=( )J ·K -1·mol -1。
[北京科技大学2010研][答案]90.6 J ·mol -1·K -1[解析]反应达到平衡状态,有0m r m r m r =∆⋅-∆=∆S T H G ,所以11-1m r m r K mol J 6.90K2.323molJ 29288--⋅⋅=⋅=∆=∆T H S3.实际气体绝热自由膨胀,△U ( )0,△S ( )0。
(填:>,<,=)[北京科技大学2010研][答案]=;>[解析]绝热自由膨胀时,Q =0,W =0,故ΔU =0。
体系为孤立系统,且过程不可逆,故ΔS >0。
二、选择题1.麦克斯韦关系式和对应系数关系式导出的直接根据是()。
[中国科学院大学2012研]A.热力学基本方程B.吉布斯-亥姆霍兹方程C.第二定律的数学式D.特性函数的性质【答案】A【解析】麦克斯韦关系式表示的是几个热力学函数之间的关系,是根据热力学基本公式推导而来。
2.△G=0的过程应满足的条件是()。
[首都师范大学2010研]A.等温等压且非体积功为零的可逆过程B.等温等压且非体积功为零的过程C.等温等容且非体积功为零的过程D.可逆绝热过程【答案】A【解析】在等温等压条件下,一个封闭系统所能做的最大非膨胀功等于其Gibbs自由能的减小。
若等温等压且不做其他功的条件下,△G≤0,其中等号适用于可逆过程。
3.纯液体苯在其正常沸点等温汽化,则( )。
[中国科学技术大学2010研]A .B .C .D .【答案】B【解析】纯液体苯在正常沸点汽化,则熵总是增大的,故0vap S θ∆> 因()=+H U pV ∆∆∆,汽化过程对外做功,()0>∆PV ,故<vap vap U H θθ∆∆在正常沸点汽化,为可逆相变,有=0vap G H T S θθθ∆∆∆-=,=vap F U T S θθθ∆∆-∆,因<vap vap U H θθ∆∆,故θθG F vap vap ∆<∆4.理想气体在绝热条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化中的体系熵变△S 体及环境熵变△S 环应为( )。
傅献彩《物理化学》(第5版)配套模拟试题及详解
傅献彩《物理化学》(第5版)配套模拟试题及详解一、选择题1.某封闭系统经历了所有i 个步骤变化之后,又回到了始态,则有( )。
A .=0 B .=0 C .=0 D .>0【答案】C【解析】体系功W 和热Q 都不是状态函数,是与过程有关的量,而=U ,U 是状态函数,与过程无关,只要最终状态一样,U 就不变。
2.焦耳-汤姆逊系数μJ -T =(p T/∂∂)H =-(p H/∂∂)T /(T ∂∂H/)p ,则对于理想气体,有μJ -T ( )。
A .>0B .<0C .=0D .不能确定【答案】C【解析】理想气体中H 是温度T 的单值函数,所以-(p H/∂∂)T =0,由μJ -T =(p T/∂∂)H =-(pH/∂∂)T/(T∂∂H/)p ,得μJ-T=0。
3.系统从状态A变化到状态B,有两条途径1和2,1为可逆过程,2为不可逆过程,以下关系中不正确的是()。
A.△S1=△S2B.△S2=C.D.△S1=【答案】C【解析】熵是状态函数,当始态终态一定时,△S有定值,它的过程可以用可逆过程的热温熵来求。
C项,由克劳修斯不等式可知,可逆过程热温商应该是大于不可逆过程热温商的。
4.Na2CO3(s)与H2O(l)可生成水合物Na2CO3·H2O(s),Na2CO3·7H2O(s),Na2CO3·10H2O,则-3℃时,与Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多可有()种。
A.0B.1C.2D.3【答案】B【解析】自由度f=2-Φ+1(Na2CO3 水溶液体系,K=2,温度一定,所以只有压力一个条件可变),而自由度最大值为3,所以Φ最大值为3,(代表体系最多有3相共存,Na2CO3 水溶液为一相,冰为一相,还可能有一种水合物),故与Na2CO3水溶液及冰共存的水合物最多可能有1种。
5.-5℃,101.325 kPa下的过冷水,凝固成同温同压下的冰,则此过程有()。
傅献彩《物理化学》(上册)配套题库【名校考研真题】(相平衡)
第5章相平衡一、选择题1.某系统存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五种物质,相互建立了下述三个平衡:H 2O(g)+C(s)H2(g)+CO(g)CO 2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)CO 2(g)+C(s)2CO(g)则该系统的独立组分数为()。
[北京科技大学2011研]A.4B.3C.2D.1【答案】B【解析】系统的独立组分数可表示为C=S-R-R’。
该体系中独立的物种数S=5,由于第三个反应可以由第一个和第二个反应相加得到,故真正独立的化学平衡数R=2,系统附加的强度条件数R’=0,故C=S-R-R’=5-2-0=3。
2.以下各系统中属单相的是()。
[首都师范大学2010研]A.极细的斜方硫和单斜硫混合物B.漂白粉C.大小不一的一堆单斜硫碎D.墨汁【答案】C【解析】A项,含有斜方硫和单斜硫两相;B项,漂白粉是由氯气与氢氧化钙(消石灰)反应制得的含多种化合物的复合体,为多相;C项,只含有单斜硫相;D项,墨汁的主要原料为炭烟、胶料、添加剂和溶液等,为多相。
3.二元恒沸混合物的组成()。
[首都师范大学2010研]A.固定B.随温度而变C.随压力而变D.无法判断【答案】C【解析】恒沸混合物在恒沸点达气液平衡,平衡的气、液组成相同。
同一双液体系在不同压力下,恒沸点及恒沸混合物是不同的。
4.下列化学反应同时共存并达平衡(温度在900~1200 K)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2O(g)+CO(g)+CaO(s)CaCO3(s)+H2(g)该平衡系统的自由度为()。
[北京航空航天大学2010研]A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】该平衡系统物种数S=6;有两个独立的化学反应,R=2;无独立限制条件,R'=0;存在两个固相和一个气相共三相,Φ=3;所以,()()f C S R R=-Φ+=---Φ+=---+2'262032=35.水与苯胺的最高临界溶点温度为T0。
傅献彩《物理化学》(第5版)(下册)名校考研真题-电解与极化作用(圣才出品)
第10章电解与极化作用一、填空题1.溶液中含有活度均为1.00的H+、2Zn+、2Pb+。
已知在H2在阴极上析出的超电势为0.4 V,则正确的析出顺序是()。
已知:2+(Zn/Zn)0.7630VEθ=−;2+(Pb/Pb)0.1265VEθ=−。
[南京航空航天大学2012研]【答案】Pb2+;H+;Zn2+【解析】在阴极上可能析出的阳离子的电极电势分别为:222Zn ZnPb PbH H0.763ln1.000.763V20.1265ln1.000.1265V2ln1.000.40.4VRTFRTFRTFϕϕϕ+++=−+=−=−+=−=−=−根据在阴极上电势愈正者,其氧化态愈先还原而析出的原则,析出顺序为:Pb2+、H+、Zn2+。
二、选择题1.随下列哪个条件的变化氢过电位会由大变小?()[中国科学院大学2012研] A.电流密度逐渐增大B.电极表面由光滑变粗糙C.电极材料由Fe换成PbD.温度不断降低【答案】C【解析】一般说来,对氢超电势比较高的金属有Hg,Zn,Pb,Cd等金属;对氢超电势低的金属有Pt,Pd等;对氢超电势居中的金属有Fe,Co,Cu等。
故当电极材料由Fe 换成Pb时,氢过电位会由大变小。
2.当发生极化现象时,两电极的电极电势将发生如下变化()。
[北京航空航天大学2010研]A.φ(阳)变大,φ(阴)变小B.φ(阳)变小,φ(阴)变大C.两者都变大D.两者都变小【答案】A【解析】根据极化产生的原因可分为两类,即浓差极化和电化学极化。
对于阴极而言,浓差极化是因为阴极附近的离子沉积到阴极表面,使其浓度小于本体浓度,从而导致其电极电势低于可逆时的电极电势;电化学极化是由于本身反应的迟缓性而使阴极表面积累了过多的电子,从而使电极电势向负方向移动。
所以,阴极极化的结果使电极电势变得更负,同理,阳极极化使电极电势变得更正。
3.铅蓄电池负极反应的交换电流密度,比正极反应的交换电流密度约小两个数量级,这表明()。
傅献彩《物理化学》(第5版)(下册)配套题库【课后习题+章节题库】(下册)(8-10章)(圣才出品)
电荷量,就析出 1mol 的 Ag,故
中 Ag 的物质量为
则根据电量守恒,有 n : m 0.4 : 0.8 1: 2
1.4-1=0.4 mol
即化学式中 n=1,m=2,z=1
因络合离子
中,z=1,根据物质的总带电量为零,可知 x=1,y=1。
(2)氰化银钾络合物中正离子迁移数为 0.6 / 1 0.6 ;负离子的迁移数为 1-0.6=0.4。
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解:通电前,因每 1000g 中含 CuSO4 15.96g,则 100g 水中含有 CuSO4 的质量为
,则其物质的量为 n 前=1.596/159.6=0.01 mol。
通电后,阳极部的 CuSO4 的量为 2.091g,则有 n 后=2.091/159.6=0.0131 mol。
管的内径为 1.0 cm,试求 H+离子的迁移数。 解:依题意有,迁移的电荷量为
电解的物质的量为 故过程的迁移数为
9.在用界面移动法测定 H+离子的电迁移率(淌度)时,在历时 750 s 后,界面移动 了 4.0 cm。已知迁移管两极之间的距离为 9.6 cm,电位差为 16.0 V,设电场是均匀的。试
过 1 mol 电子的电荷量,阴极部失去 1.40 mol 的 Ag+和 0.80 mol 的 CN-,得到 0.60 mol
的 K+。试求:
(1)氰化银钾络合物的化学表示式
(2)氰化银钾络合物中正、负离子的迁移数。
解:(1)设氰化银钾络合物的化学式为
Kx
Agn
CN
m
y
,因为每通过
1mol
电子的
解:析出的 Ag 的物质量为 阳极部水的质量为 因 通 电 前 后 水 的 质 量 不 变 , 则 通 电 前 Ag ( NO3 ) 的 质 量 为
物理化学傅献彩版复习题
物理化学傅献彩版复习题物理化学是化学学科中的一个重要分支,它研究物质的物理性质和化学性质之间的关系,以及这些性质如何随物质状态的变化而变化。
傅献彩教授的《物理化学》教材是许多高校化学专业学生必修的课程之一。
为了帮助学生更好地复习和掌握物理化学的知识点,以下是一些复习题的示例,覆盖了基础概念和重要原理。
1. 热力学第一定律- 描述热力学第一定律的数学表达式。
- 解释内能、热量和功的概念,并给出它们在热力学第一定律中的关系。
- 举例说明在等压、等容和绝热过程中,系统内能的变化。
2. 热力学第二定律- 简述热力学第二定律,并解释熵的概念。
- 描述熵增原理,并讨论它对自然过程方向性的影响。
- 举例说明在不可逆过程中熵的变化。
3. 化学平衡- 写出化学平衡常数的表达式,并解释其物理意义。
- 讨论勒夏特列原理,并用实例说明其在化学平衡中的应用。
- 计算给定条件下的化学平衡常数,并预测平衡位置的变化。
4. 相变和相图- 描述相变的条件,并解释相变过程中的潜热。
- 解释相图的基本概念,如单组分系统和双组分系统的相图。
- 根据相图分析物质在不同温度和压力下的相态。
5. 电化学- 描述法拉第定律,并解释电化学电池的工作原理。
- 讨论电极反应的类型,并给出相应的电极反应方程式。
- 计算电化学电池的电动势,并解释电池效率。
6. 表面化学- 描述表面张力的概念,并解释它对液体表面形状的影响。
- 讨论吸附现象,并解释物理吸附与化学吸附的区别。
- 计算给定条件下的吸附等温线,并分析吸附等温线的形状。
7. 统计热力学- 描述玻尔兹曼分布,并解释它在统计热力学中的应用。
- 讨论最可几分布,并解释它与能量均分原理的关系。
- 计算给定系统中分子的配分函数,并用它来计算系统的热力学性质。
8. 溶液的物理化学性质- 描述溶液的浓度表示方法,并解释摩尔浓度与质量分数的关系。
- 讨论溶液的渗透压,并解释它与溶质粒子数的关系。
- 计算给定溶液的渗透压,并分析溶质浓度对渗透压的影响。
傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(表面物理化学)【圣才出品】
第13章表面物理化学13.1 复习笔记一、表面和界面1.定义界面是指密切接触的两相之间约几个分子厚度的过渡区。
若其中一相为气体,这种界面通常称为表面。
严格讲表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间的界面,但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。
常见的界面有:气-液界面,气-固界面,液-液界面,液-固界面,固-固界面。
其中气-液界面和气-固界面习惯称为表面。
2.界面现象的本质处在界面层的分子,与内部分子相比所处的环境不同,一方面受到体相内相同物质分子的作用,另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用,其作用力未必能相互抵消,因此,界面层会显示出一些独特的性质。
对于单组分系统,这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同;对于多组分系统,则特性来自于界面层的组成与任一相的组成均不相同。
3.比表面比表面是单位质量物质的表面积,单位通常以m2·g-1来表示。
其定义为s AAm或式中,m 和V 分别为物质的质量和体积,A s 为物质的总表面积。
比表面通常用来表示多相分散系统的分散程度。
对一定质量的物体,若将其分散为粒子,粒子越小,比表面越大。
二、表面张力及表面Gibbs 自由能1.液体的表面张力、表面功及表面Gibbs 自由能(1)表面张力:在两相(特别是气液)界面上,处处存在着一种张力,这种力垂直于表面的边界,指向液体方向并与表面相切。
把作用于单位边界线上的这种力称为表面张力,其方向指向液体方向并与表面相切,并和两部分的分界线垂直。
表面张力可以看作是引起液体表面收缩的单位长度上的力,单位为N ·m -1。
(2)表面功:在恒温、恒压和组分恒定下,使系统增加单位表面积所需的可逆功,其单位为J ·m -2。
可表示为(3)表面Gibbs 自由能:在恒温恒压下,使系统增加单位表面积所需的Gibbs 自由能的增值,其单位为J ·m -2。
可表示为注意:表面张力、表面功及表面吉布斯函数均用γ表示。
(NEW)傅献彩《物理化学》(第5版)(上册)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】
目 录第一部分 名校考研真题第1章 气 体第2章 热力学第一定律2.1 mol理想气体依pV2 =C(C为常数)从100 kPa,47.64dm3可逆膨胀到57.72dm3,求该过程的ΔH、ΔU、Q、W。
已知Cv,m =20.9 J.K-1.mol-1。
[华南理工大学2010研]第3章 热力学第二定律第4章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用4.298 K时.有一浓度为xB的稀水溶液,测得渗透压为1.38×l06Pa,试求:第5章 相平衡第6章 化学平衡第7章 统计热力学基础2.1 mol双原子分子理想气体,当其温度由T2=2T1时,若其转动惯量不变,则其转动熵将是( )。
[首都师范大学2010研]第二部分 课后习题第1章 气 体15.273 K和100 kPa时,有1mol某实际气体符合Virial型状态方程,,已知第二Virial系数。
试求该气体在这时所占的体积。
18.348 K时,0.3 kg NH3(g)的压力为1.61×103kPa,试用下述两种方法计算其体积。
试比较哪种方法计算出来的体积与实测值更接近(已知实测值为28.5 dm3)。
已知在该条件下NH3(g)的临界参数为:Tc=405.6 K,pc=1.13×104 kPa;van der Waals气体常数:a=0.417 Pa·m6·mol-2,b=3.71×10-5 m3·mol-1。
第2章 热力学第一定律3.1 mol单原子理想气体,始态(1)的温度为273K,体积为22.4dm3,经历如下三步,又回到始态,请计算每个状态的压力、10.1 mol单原子理想气体,从始态:273 K,200kPa,到终态323 K,100 kPa,通过两个途径:11.273 K,压力为的体积为2.0dm3在外压为100 kPa下等温膨胀,直到N2(g)的压力也等于100 kPa为止。
傅献彩《物理化学》(第5版)(下册)名校考研真题-化学动力学基础(二)(圣才出品)
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4.关于光化学反应的特点,以下说法不正确的是( )。[北京航空航天大学 2010 研] A.无需活化能 B.具有良好的选择性 C.△rGm 大于零的反应也能发生 D.温度系数小 【答案】A 【解析】A 项,光化学反应也需要活化能,其活化能来源于光子的能量,激发而克服能 垒;B 项,光化学第一定律指出只有被分子吸收的光才能引起分子的光化学反应。即光化学 反应具有良好的选择性;C 项,许多光化学反应能使系统的 Gibbs 自由能增加,如氧转换
2.对于双分子反应 2NO2 → 2NO+O2 的分子碰撞次数,下列说法中正确的是( )。
[中国科学院大学 2012 研]
A.在反应物浓度一定时,它与温度 T 成正比
B.在反应物浓度一定时,它与 exp(−Ec / RT) 成正比
C.在温度一定时,它与反应物浓度之和成正比
D.在温度和反应物浓度一定时,它有定值
分子 A、B 的浓度。由公式可知,在反应物浓度一定时,它与温度 T1/2 成正比;温度一定时,
它与反应物浓度积成正比,与 exp(−Ec / RT) 无关。
3.在简单硬球碰撞理论中,有效碰撞的定义是( )。[北京航空航天大学 2010 研] A.互撞分子的总动能超过 EC B.互撞分子的相对动能超过 EC C.互撞分子的内部动能超过 EC D.互撞分子的相对平动能在连心线上的分量超过 EC 【答案】D 【解析】能导致旧键破裂的碰撞成为有效碰撞。只有相对平动能在分子连心线上的分量 超过临界值的分子对,才能把平动能转化为分子内部的能量,使旧键断裂而发生原子间的重 新组合。
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为臭氧、氨的分解等;D 项,在光化学反应中,分子吸收光子而激发的步骤,其速率与温度 无关,而受激发后的反应步骤,又是活化能很小的步骤,所以,一般说来,光化学反应速率 常数的温度系数较小。
傅献彩《物理化学》(上册)配套题库【名校考研真题】(热力学第一定律)
573 K
可逆膨胀后的温度为: T2
p2V2 nR
68.12103 Pa 57.72103 m3 1 mol8.314 J K-1 mol-1
473 K
对理想气体有:
H nCp,mT 1 mol20.9 8.314 J K-1 mol-1 473 573 K 2921.4 J U nCv,mT 1 mol 20.9 J K-1 mol-1 473 573 K 2090 J
W
P外dV
C V2
dV
C
1 V1
1 V2
P 1
V2 1
1 V1
1 V2
100103 Pa
47.62 103 m3
2
57.72
1 103
m3
1 47.64 103 m3
831.3
J
Q= U W 2090 J+831.3 J= 1258.7 J
3.0.02 kg 乙醇在其沸点时蒸发为气体。已知蒸发热为 858 kJ·kg-1,蒸气的比容为 0.607 m3·kg-1。试求过程的△U、△H、Q 和 W(计算时略去液体的体积)。[首都师范大学 2010 研]
3.关于基尔霍夫定律适用的条件,确切地说是( )。[首都师范大学 2010 研] A.等容条件下的化学反应过程
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B.等压条件下的化学反应过程
C.等压或等容且丌做非体积功的化学反应过程
D.纯物质在丌同温度下的可逆相变过程和等压反应过程
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7。 5
求得:T2
(
p1 p2
)1
T1
7 5
(
1
)
傅献彩《物理化学》第5版笔记和课后习题含考研真题详解(1-3章)【圣才出品】
三、分子运动的速率分布 1.Maxwell 速率分布定律
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f v
4
m 2kT
1.5
exp
mv2 2kT
v
2
分子速率分布曲线与温度的关系(见图 1-1-3)
图 1-1-3 分子速率分布曲线与温度的关系 【关系推导】T2>T1,随着温度升高,最高点下移。
【知识框架】
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【重点难点归纳】 一、气体分子动理论 1.理想气体 理想气体:符合方程 pV=nRT。 【补充】气体在低压及较高温度下更符合状态方程 pV=nRT
2.气体分子动理论的基本公式
(1)气体的根均方速率
3.分子与器壁的碰撞频率
z p 2MRT
4.分子隙流 隙流速度
v n
kT 2m
p n 2mkT
RT 2M
七、实际气体
1.实际气体的行为
(1)压缩因子(Z)衡量偏差的大小:
Z pVm pV RT nRT
【判据】①理想气体的 pVm=RT,Z=1。 ②对实际气体,若 Z>1,则 pVm>RT,实际气体的可压缩性比理想气体小。 ③当 Z<1 时,情况则相反。
f (E)
2
1 kT
1.5
e
E kT
E
1 2
2.在二维平面能量大于某定值 E1 的分子分数
N e E1
E1 kT
N
3.在三维空间能量大于某定值 E1 的分子分数
1
N E1 N
2
E1
e kT
E1 kT
傅献彩《物理化学》(第5版)(下册)名校考研真题-可逆电池的电动势及其应用(圣才出品)
第 9 章 可逆电池的电动势及其应用
一、选择题 1.原电池在定温定压可逆条件下放电时,过程中与环境交换的热量在数值上与下列哪 个量数值相等?( )[北京科技大学 2011 研] A.rHm B.零 C.TrSm D.rGm 【答案】C
研] 解:(1)依题意,可知(PbSO4)=(溶液)-(H2O)= 4.03110−3 Sm−1 m(PbSO4) m(PbSO4) = m(Pb2+ ) + m(SO24−) = 2.99610−2 S m2 mol-1 c(PbSO4) = m = 4.03110−3 S m−1 2.99610−2 Sm2 mol-1 = 0.1345 molm-3
【解析】等温可逆过程, Qr = TΔrSm 。
3.已知电极反应
(1)Cu2+ +2e=Cu
Eθ1=0.34 V
(2)Cu2+ +e=Cu+
Eθ2=0.167 V
则反应(3)Cu+ +e=Cu 的标准电极电势 Eθ3 等于( )。[首都师范大学 2010 研]
A.0.507 V
B.0.173 V
C.0.513 V
+],则要求
( )。[中国科学技术大学 2010 研]
A.>0.21 V
B.<-0.21 V
C.>0.14 V
D.<-0.14 V
【答案】B
【解析】B2+
− A2+
=
− RT zF
ln
B2+ A2+
− RT zF
ln107
−0.21
V。
二、计算题
1.测定 HCl 溶液的离子平均活度因子,可以设计如下电池:
《物理化学》第五版,(傅献彩主编)复习题答案(全)
第一章气体1. 两种不同的理想气体t 如果它们的平均平动能相同,密度也相同,则它们的压力是否相同?为什么?S :由于两种气体均为理想气体.根据理想气体的状态方程式PV^nRT式中材是物质的蚩"是压力,U 是气体的体积,丁是热力学温度.R 是摩尔气体常数.又因为材=舊=豁式中也为气体的质儀为气体分子的摩尔质量屮为气体的密声 PV=為R 丁两边同除以V*则得P=疇我们已知气休分子的平均动能是温度的函数,即丁所以气休分子的平均平动能仪与温度有 关.由题目中已知两种不同的理想气体•平均平动平动能相同,因此它们的温度相同*又因为它们的密度相 同*则通过上式P=疇可知压力P 仪与M 有关.因此得出结论,两种不同的理想气体在它们具有相同的平均平动能,相同密度的条件下.它们的压力不 同.压力与M 成反比,M 越大则P 越小.乂在两个体积相等、密封、绝热的容器中+装有压力相等的某理想气体.试问这两个容器中温度是否相等?答:根据理想气体的状态方程式pV=n RT假设在第一个容器中某种理想气体符合AV 1 =«L JJT 1则在第二个容器中存在p 2V 2^n z R‰又因为两容器的体积相等,装有的理想气体的压力也相尊所以P 严P 2 ¼=V≡则得n i RT 1 ^n 2RT i ,两边同除以R 则得 m T 1 T 2若两容器中装有相同物质的慑的该理想气体,则两个容器中温度相等;否则,两容器中温度不相等.3. DakOn 分压定律能否用于实际气体?为什么?答:根据气体分子动理论所导出的基本方程式PV=^mNU i式中0是N 个分子与器壁碰撞后所产生的总效应,它具有统计平均的意义平均压力是一个定值,是 一个宏观可测的物理量•对于一定量的吒体,当温度和体积一定时,它具有稳定的数值+因为通过气体分子动理论所导岀的D a ltOn 分压定律孕是或专=述4是摩尔分数)适用于实际气体,经得起实验的考验+4. 在273 K 时,有三种气体,HχQ 和CQ,试判别哪种气休的根均方速率最大?哪种气体的最概然速 率最小?最概然速率 班或咖=勺瞬可推知棍均方速率、最概然速率与质議的平方根成反比因此,在相同温度273 K 的条件M H 2=2X10^3kg ∙ moΓ1t M⅛ s =32×10^3kg ∙ mol~1t ‰, =44XlO^kg ∙ mol~,HZ 的根均方速率第大;GE 的最概然速率蜃小.5. 最概撚速率、根均方連度和数学平均速率•三者的大小关系如何?各有什么用⅞t?答:在M aX W 訓速率分布曲线上有一最高点*该点表示具有这种速率的分子所占的分数葩大,这个最高 点所对应的速率称之为最概然速率或%=JW答:根据’根均方程率分子的数学平均速率(S)为所有分子速率的数学平均值∕‰T根均方速率(Q是一个统计平均值•它与各个分子的速率有关•但又不等于任务单个分子的速率・三种速率之比在三者中•最概然速率最小,根均方速率最大,数学平均速率居中.6. 气体在電力场中分布的情况如何?用什么公式可以计算地球上某一高度的压力?这样的压力差能否用来发电?答:在重力场中,气体分子受到两种互相相反的作用.无规则热运动将使气体分子均匀分布于它们所能达到的空间,而重力的作用则要使重的气体分子向下聚集.由于这两种相反的作用,达到平衡时•气体分子在空间中并排均匀的分布,密度随高度的增加而减少・假定在O〜人的高度范围内温度不变,则P=PO exp(—箸)由于在上述公式的积分过程中,均将温度看作常数,所以只在高度相差不太大的范围内,可以计算地球上某一高度的压力.虽然存在这样的压力差,但是由于存在重力场的原因,在实际生活中我们不能用这样的压力差来进行发电.7. 在一个密闭容器内有一定凰的气体,若升高温度,气体分子的动能和碰撞次数增加,那分子的平均自由程将如何改变?答:在一密闭的容器内,若温度升高,碰據次数增加,平均速度匕增加根据,平均自由程(Z)7=予由于移动着的分子在单位时间内与其他分子相碰的次数<可以用含"的式子来表示,例如书中以分子平均以90°的角度互相碰撞为例,推导岀Z =》=需我们可以间接证明分子的平均自由程与温度无关.&什么是分子碰掠的有效截面积?如何计算分子的互碰频率?答:设分子的有效半径为r,有效直径为d.运动着的分子,其运动的方向与纸面垂直,以有效直径d(d =2刀为半径作虚线圆,这个面积称为分子碰撞的有效截面积Grd2).单位时间、单位体积中分子平均相撞的总次数Z应为Z=甌4^rI AnB式中,dAβ代表A,B分子的有效半径之和,“代表折合质量9.什么是气体的隙流?研究气体隙流有何用处?答:气体分子通过小孔向外流出称为隙流.Graharn的隙流定律是指隙流速度与其摩尔质憊的平方根成反比,若两种气体在相同的情况下进行比隙流定律可以用来求气体的摩尔质绘,即√ = n A用隙流作用也可以分离摩尔质量不同的气体混合物,这在同位素分离中得到了应用.10.Van der WaalS对实际气体作了哪两项校正?如果把实际气体看作刚球,则其状态方程的形式应该如何?SIV a n der W a aI S对实际气体的体枳和压力两项上提出了具有物理意义的修正因子α和趴这两个因子揭示了真实气悴与理想咒体有差别的根本原因•Van der WaaIS 方程式,即(P十豈)(V m—6) =J?T11.在同温、同压下,某实际气体的摩尔体积大于理想气体的摩尔体积,则该气体的压缩因子Z是大于1还是小于1?答:在压力轻高或温度较祗时,实际气休与理想气体的偏差较大.我们以书中提及的压蝇因子(Z)衡址偏差的大小忆=晋=需在同温•同压下,某实际气体的摩尔体积大于理想气休的摩尔体积.则该气体的压缩因子z>ι^vς> Rh实际气体的可压缩性比理想气体小.同理我们可以推岀在相同情况下,若实际气体的摩尔体积小于理想气体的摩尔怵积•则该气悴的压竭因子Z<∖,pV rn<RT.实际气体的可压缩性比理想气体大.12.压缩因子图的基本原理建立在什么原理的基础上?如果有两种性质不同的实际气体*其压力、摩尔体积和温度是否可能都相同?其压缩因子是否相同?为什么?答:凡是Van der W^IS气体都可以用统一的对比方程式表示D = Sr没有岀现气体的持性常数α •仏所以它是一个具有普遍性的方程式.但直接使用对比方程式似嫌太繁.特别是对高压气体的有关计算,常使用压缩因子图.其状态方程式仍保留理想气体方程式的形式"V* ZRT(Z=嘗).我们将范氏方程护十孟)仏一刃=RT展开后得必_瓷(卄竽)+讯計乎=0也可写成严ξ¾-荒假设两种性质不同的实际气体具有相同的V%和厂但是由于性质不同•它们分别的值不同.因而它们的P 值不同•所以说两种性质不同的实际气体*,Vπι和T值不可能同时相同.因为L护尸芒?尸£代入小修后得K许*孚又根据书中提及:諾=号已证明Van der W^I S气体的军背接近一个常数”所以两种性质不同的实际气体若具有相同的对比状态.即值相同’则它们的压缩因于相同;否则.压缩因子相同.第二章热力学第…定律1 •判断下列说法是否正确.G)状态给定后,状态函数就有一定的值,反之亦然.(2)状态函数改变后,状态一定改变.(3)状态改变后,状态函数一定都改变.(4)因为W=QMH=Q,,所以QSQP是特定条件下的状态函数.(5)恒温过程一定是可逆过程.(6)汽缸内有一定量的理想气体,反抗一定外压做绝热膨胀,则△ H=Qp=O.(7)根据热力学第一定律,因为能量不能无中生有,所以一个系统若要对外做功,必须从外界吸收热量.(8)系统从状态I变化到状态∏ ,若AT=O,则Q=0,无热量交换.(9)在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,则AH=Q,=0.(10)理想气体绝热变化过程中,W=ΔU ,即WR=∆U=cv∆T, Vy IR=Δ(7=CVΔT,所以WR=W叫(11》有一个封闭系统,当始态和终态确定后:(a)若经历一个绝热过程,则功有定值;(b)若经历一个等容过程,则Q有定值(设不作非膨胀功);(C)若经历一个等温过程,则热力学能有定值;(d)若经历一个多方过程,则热和功的代数和有定值.(12)某一化学反应在烧杯中进行,放热Q ,熔变为AH∣,若安排成可逆电池,使始态和终态都相同,这时放热Q ,熔变为厶局,则∆Hι =∆H2・答:(1)对.(2)对.(3)错.若外界条件不变,即状态给定后,所有的状态函数都有一定的数值•当某一个或某几个状态函数发生变化时,状态一定改变;反之,当状态改变,状态函数中一定有某一个或某几个发生变化,而不一定是全部的状态函数都发生改变.(4)错.热力学能U和熔H是状态函数•它的改变值决定于系统的起始和终了的状态,与途径无关.功和热决定于引起状态发生变化的方法,于途径有关.在特定条件下,断定Q、QP就是状态函数是不充分的.(5)对.恒温过程是系统与环境的温度随时相等且恒定,是一个热平衡的过程.当系统的诸种性质不随时间而改变,则系统处于热力学平衡状态.满足可逆过程的要求,即保持连续平衡状态的过程.(6〉错.等外压与等压不是同一概念,勿混淆;绝热膨胀过程中Q=O,而不是Qp = O.熔是状态函数•在绝热膨胀过程压力由Pl至化,石至T2(p2<Z>l,T2<T1)可得出AHVO.(7)错.热力学第一定律说明热力学能(U)、热(Q)和功(W)可以互相转化,又表述了它们转化时的定掀关系,所以它又是一个能量守恒定律.因此可知,系统热力学能的变化是W=Q+W.所以功的转化形式不仅有热,也可通过热力学能.⑻错.热(Q)的变化值与具体的变化途径有关,它不是状态函数•当AT=O时,只说明初始和终了的温度相同,而不能说明整个过程的变化情况,故Q不一定为零.(9)错.'H=Qp是在没有其他功的条件下才存在的等式.题目中提及机械搅拌使液体升温•则说明存在机械功,即δ W z≠0.所以,上面等式'H=Qp不成立.(10)错.由同一状态I出发,经过绝热可逆过程达到的状态∏和经过绝热不可逆过程达到的状态U两状态的温度一定不相同,故AGH△乃R ,所以W R HW IR.(IlXa)对.绝热过程,W=譽三皆=G(T2 —「).(b)对.等容过程中(不作非膨胀功)Q∙ = ∆U.(C)错.等温过程,∆U=0.(d)对.多方可逆Q^W=∫ CvdT.(12)对.Q是非状态函数,由于经过的途径不同,则Q值将会不同.熔(H)是状态函数,只要始终态相同,不考虑所经过的过程,则两熔变值AH∣和 Z 相等.2.回答下列问题.(1)在盛水槽中放置一个盛水的封闭试管,加热盛水槽中之水,使其达到沸点•试问试管中的水是非会沸腾,为什么?(2)夏天将室内电冰箱的门打开,接通电源并紧闭门窗(设墙壁、门窗均不传热),能否使室内温度降低, 为什么?(3)可逆热机的效率最高,在其他条件都相同的前提下•用可逆热机去牵引火车,能否使火车的速度加快,为什么?(4)Zn与稀硫酸作用,(a)在敞口的容器中进行;(b)在密闭的容器中进行.哪一种情况放热较多,为什么?(5)在一铝制筒中装有压缩空气,温度与环境平衡.突然打开筒盖•使气体冲出,当压力一外界相等时, 立即盖上筒盖,过一会儿,筒中气体的压力有何变化?(6)在N2和H2的物质的量之比为1 : 3的反应条件下合成氨,实验测得在温度T l和T2时放出的热量分别为Q(C)和Q(T2),用KirChhOff定律验证时,与下述公式的计算结果不符,试解释原因∙Δr H m (T2) = ArH m(T1)+ F ∆r QdTJT I(7)从同一始态A岀发•经历三种不同途径到达不同的终态:(1)经等温可逆过程从Λ→β5(2)经绝热可逆过程从A-*C; (3)经绝热不可逆过程从AfD试问:(a)若使终态的体积相同,D点应位于BC虚线的什么位置,为什么?(b)若使终态的压力相同∙Γ>点应位于BC虚线的什么位置,为什么•参见图2-3.(8)在一个玻璃瓶中发生如下反应:H2(g)+Cl2(g)-^2HCl(g)反应前后T.p.V均未发生变化•设所有的气体都可看作是理想气体•因为理想气体的热力学能仅是温度的函数Q=U(T),所以该反应的∆U=0.这个结论对不对?为什么?答:(1)不会.由于水槽中的水与水的沸点相同,不满足只有环境的温度高于液体的沸点•液体才能沸腾的条件.所以试管中的水不会沸腾.(2)不能.由于墙壁、门窗不传热•则可把整个屋子看作是一个绝热等容的系统•又因为∆U=Q +W, 而Q =O(绝热过程)・电冰箱做电功,即环境对系统做功W>0,所以∆U>0,温度升高.(3)不能.热机效率v=g是指从高温热源所吸的热最大的转换成对环境所做的功.但是同时可逆热机循环一周是一个缓慢的过程,所需时间是无限的•又由P≈W∕t≈F "可推出P将无限的小•因此用可逆热机牵到火车的做法是不实际的,不能增加火车的速度只会降低.(4)在密闭的容器中进行的反应放热较多.这是由于在热化学中,Qp=Q∙+∆n(RT)而在这个反应中Zn÷H2SO4—ZnSa+出,0=1.又因为该反应为放热反应Q-Q的值均为负数・IQ I>∣Q, I.(5)简内的压力变化过程:当压缩空气气体冲出,在绝热可逆过程有PiTy=常数,当气体的压力与外界相等时,筒中温度降低.立即盖上筒盖,过一会儿,系统与环境的温度完全相等•温度升高•则压力也升高, 即大于环境中的标准大气压.(6)∆f实际上是指按所给反应式,进行兰为ImoI反应时的熔变,实验中测得的数值是反应达到平衡时放出的热量•此时∆eVlmol,因此经过计算使用Kir C hhOff定律计算的结果与实验不符.(a) (b)图2-4由各种过程的膨胀功计算中,我们可知绝热可逆膨胀的功最大•绝热过程中.W=Cv√T2-T1),由于是膨胀过程,所以WVO.又因IWRl> I Ww I,所以T2lfi>T2tt.又根据理想气体状态方程pV=nRT,当匕相同时叭>臥当仇相同时*V2ff f>,V2Λ. *绝热膨胀在实际过程中是一个降温过程,与等温可逆相比,T2∕R<T2w,同理,当匕相同时、皿>仇叭当PZ相同时,v2^>v2at.(8)∆LΓ=O这个结论不正确.根据热力学第一定律∆T=Q+W,由于反应前后的丁未变,Q=O,47= W.虽然整个反应中V未变,但此化学反应由于光照而引发,以这种的形式对反应做功•所以∆U≠0.3.可逆过程有哪些基本特征?请识别下列过程中哪些是可逆过程•(】)摩擦生热;(2)室温和大气压力(101. 3 kPa)下,水蒸发为同温、同压的气;(3)373 K和大气压力(Io1. 3 kPa)下,水蒸发为同温、同压的气;(4) 用干电池使灯泡发光;(5) 用对消法测可逆电池的电动势;(6) N 2(g),O 2(g)在等温、等压条件下温合;(7) 恒温下将1 mol 水倾入大量溶液中,溶液浓度未变;(8) 水在冰点时变成同温、同压的冰.答:可逆过程基本特征:① 过程中的每一步都可向相反的方向进行,而且,系统复原后在环境中并不引起其他变化.② 经过无限慢的膨胀与压缩•③ 在可逆膨胀中系统做的功最大,在系统复原可逆压缩过程中对环境做的功最小.(3) √5)和(8〉的过程为可逆过程,其余均不是.4. 试将如下的两个不可逆过程设计成可逆过程:⑴在298 KJOl. 3 kPa 压力下,水蒸发为同温、同压的气;(2〉在268 K,101.3 kPa 压力下,水凝结为同温、同压的冰.答I (1)H 2O(1,298K,101. 3kPa)― H 2O(g,298K,101. 3kPa)等压可逆升温] I 等压可逆降温H 2O(h373K,101. 3kPa)空鯉凹理翌JH2O(g,373K,lOl. 3kPa).⑵H2()(l,268K,101.3kPa)― H 2O(s,268KΛ01. 3kPa)等压可逆升温5.判断下列各过程中的Q,W,0U 和可能知道的值,用>0,VO 或=O 表示.(1) 如图2-5所示,当电池放电后,选择不同的对象为研究系统,① 以水和电阻丝为系统_② 以水为系统③ 以电阻丝为系统④ 以电池和电阻丝为系统⑤ 以水、电池和电阻丝为系统; ⑵Van der WaiiS 气体等温自由膨胀;(3) 密闭非绝热容器中盛有锌粒和盐酸,容器上部有可移动的活⑷ C 6 H 6 (s, 101. 3 kPa∙7})— C 6H 6(hl01.3 kPa, T f );(5) 恒容绝热容器中发生如下反应H 2(g)+Cl 2 (g)― 2HCl(g)(6) 恒容非绝热容器中,发生与(5)相同的反应,反应前后温度相同;(7) 在大量的水中,有一个含有H2(g),Q(g)的气泡,通一电火花使其化合变为水,以H2(g),Q(g)混 合气为系统,忽略电火花能量;(8) 理想气体JOUle-ThOmSOn 的节流过程.答:(1)①W>0,水和电阻丝为一整体看待Q=O,2=Q+W>0.② 以水为系统•对外不做功,W=O,系统吸热Q>0,故∆U=W+Q>O..等压可逆降温 H 2O(1,273K,101. 3kPa) 等温等压可逆凝结 H 2O(s,273K,101.3kPa).③以电阻丝为系统•电阻丝的状态未发生改变.所以∆L7=0.系统放热QCO,所以W>0.④以电池电阻丝为系统,不存在对外做功,W=O.系统为放热反应,Q<0,α=Q+WV0.⑤以电池水和电阻丝为系统•该系统成为孤立系统,2=0,Q=O,W=O.(2)外压为零的膨胀过程为自由膨胀,W=O.膨胀后体积增加,温度升高,是吸热反应,Q>0.所以可知,M∕=Q+W>0.(3)由于Zn÷2HCl==ZnCl2+ H2↑体积增加,活塞移动,对外做功,WV0.此反应为放热反应,所以Q<0.同理,∆U=Q+WV0.*(4)由固体变为液体,在凝固点和等压条件下,吸热.Q=Q f) =∆H>0. W= -^PV) = -P(V l-V t )< 0,Δ(7=Q÷UO0.(5)恒容绝热的容器中发生反应,Q=Q=0,W=0故∆T=0;因为该反应为放热反应,反应后温度升高•由理想气体状态方程可知P= 帶:V不变"随T增加而增加.又因AH=∆U+MpV)=V(3)>0.(6)恒容容器内W=O;由十是非绝热容器,该反应为放热反应,故Q=QVO;同理M<0. ΔH = ΔU< 0(由于系统最终能恢复原状态,Δ(pV)=O).(7)2H2÷O2—2H2O,W=-∕>(V2-V1)反应后气体体积滅血(以H2、Q为系统)所以W>0.该反应为吸热反应,Q<0热力学能减少,AUVO.(8)节流过程的特点是:①绝热过程②前后焙值相等.故Q=O,AH=O.又因为理想气体节流前后温度未发生改变,Δl∕=05同理由∆U=Q+W,可知W=O.6. 请列举4个不同类型的等熔过程.答:几种不同类型的等熔过程分别为:自由膨胀;等温可逆膨胀;等温可逆压缩Jo u Ie-Thomson节流过程.7. 在下列关系式中,请指出哪几个是准确的,哪几个是不准确的,并简单说明理由.(1)∆e⅛ (石墨,s) = Δ(Ht(CQ,g),(2)∆c肚(H2,g) = ∆f H=(HCXg),(3)ΔeH-(N2,g) = Δf H∙(2NO2,g),(4)∆c Hm(SC)2 ,g)=0,(5)Δ∣H^(H2O,g)=ΔfH∙(H2OJ)+∆,,p⅛(H2OJ),(6)Δc½(()2,g)=Δf H∙ (H2OJ).答:根据标准摩尔生成熔和标准摩尔燃烧的定义可知均指生成1 InOI纯物质的熔变.由此可知(1)和(2)正确;(3)错误.⑷由于so2÷yθ2-sα,so2在o2中可以完全燃烧生成sα,所以∆c H^(so2,g)≠o.(5)H2O(I)— H2O(g) ∆r⅛(373 K) = ∆vβp⅛(H2OJ) = ∆f H∙ (H2O,g)^∆f(H2OJ)结果正(6)根据定义ΔC W(H2,g) = Δf⅛(H2O,g)等式成立•所以题中表示结果错误•是否恒大于Cv.m?有一个化学反应,所有的气体都可以作为理想气体处理,若反应的∆Q,ro>0,则反应的AQm也一定大于零吗?≡:C^CV=(^-(^)V=(歌+(霍h (f⅛+M霁)厂(f⅛v= [?+(韵r](霁),对于理想气体T (黑)r = CL (等)广竽© -CY=nR C^rtI -CV hnl=J R可知永远大于C Vral⅛ C PllII>0时•则厲问也一■定大于零.第三章热力学第二定律∣∙指出下列公式的适用范围.<l)Δr⅛sιS =—尺工^Rlnj(2)∆S=nRln E+Ch ⅛= KRh ⅛ 十GlrL ⅞ JPΞJ 1 Vt 1 1C3)dL r^≡Td5-PtfVJC4)M∕ = IVιJ∕>;(3)∆S.∆A/G作为判据时必须満足的条件・答:门)理想气体的等温等压过程,井符合分体积定律•心=訂■存在的每种气体的压力祁粕等*且等于气体的总压力.(即适用于非等温过程中爛的变化值.在计算一定量的理想气体由狀态1 <Pit¼t LJ⅛变到状态U(∕⅛,Fp ,玛)时*可由两种可逆过程的加和而求得.等号两边是两种不同的分步计算方法.〔3)对于封闭系统只做体积功时适用.(4)对于等溫条杵下'封闭系统只做体积功时适用.(G購判撼:对于隔离系统或绝热系统.dS≥0Hdmhoi∣∕自曲能判据在等温等容下做其他功的条杵下,若系统任其自然+叫自发变化总是朝向A减少的方向进行,直至系统达到平衡.Gih氏自由能判据:在等温等压下,不做其他功,任期自然进行,则自发变化長朝G减少的方向进行,直至奈统达到平衡.1.判斷F列说法尼否正确*并说明原因.d)不可逆过程一定是处肆的,而自发过程一定是不可逆的*(2)Λ⅛增加过程都是⅛发过程;(3)不可逆过程的端永不减少:(4)系统达平衡时,爛值最大.Gibbs自由能最小;(G当某系统的热力学能和休积恒定时,△$<()的过程不可能发生匚<S)M⅛统从始态经过一个绝热不可逆过程到达终态*现在要在相同的始、终态之间设计一个绝热可逆过程;U)在一个绝热系统中.发主了一个可逆过程.系统从状态1变到『狀态2.不论用什么方法,系统再也回不到原来状态了*©)理想气休的等温膨胀过程,ZJJ=S系统所吸的热全部变成『功■这与KeIVin的说法不符匚(9)冷冻机可以从低温热源吸热放给髙温热源,这与CIa US iuS 的说法不符;(10) G 恒大于Cv.答:(1)错.自发过程一定是不可逆过程,而不是所有的不可逆过程都是自发的,有时需要环境对系统做 功,才可进行不可逆过程.(2) 错.爛判据使用是有条件的,适用于隔离系统或绝热系统.(3) 错.在隔离系统中,如果发生了不可逆变化,则爛增加.(4) 错.不应笼统的全部定义为系统.在绝热系统或隔离系统,当系统达到平衡状态之后,炳值最大;在 等温等压不做其他功的条件下,直至系统达到平衡后,Gibbs 自由能最小.(5) 错.不完全正确,这种说法只适用于隔离系统且不做非膨胀功的条件下才可以成立.(6) 错.绝热不可逆过程∆S>0.绝热可逆过程∆S=0.爛是一个状态函数,由于两过程有同样的始态. 同时∆S 值不同,则可以认为最终到达的终态的性质不同.故题中说法不能实现.(7〉对.在绝热系统中,从状态】到状态2 ∆S,2>0;而同样在该条件下,由状态2到状态1 S 21 >0.系统 的爛永远增加,故系统再也回不到原来状态了.(8) 错.Kelvin :不可能从单热源取出热使之完全变为功・而不发生其他变化.理想气体等温膨胀过程 中,AU=O,系统,所吸的热全部变成了体枳膨胀所做的体积功.这与keWin 记述相符.(9) 错.从低温热源吸热放给高温热源的过程中•环境对低温热源做功.这一过程与CI a U S i US 说法:不可 能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其他的变化.相符.(ID)错.Cp-Cv V_ Z a(U+∕>p)、 (au、 一(dτ . (aT )V但HzO 在277. 15时,(等»=0・故Cp=G 故,题中说法过于武断.3.指岀下列各过程中,Q,W∙∆L∕dH∙∆S,∆A 和2等热力学函数的变供哪些为零•哪些绝对值相等?(1) 理想气体真空膨胀;(2) 理想气体等温可逆膨胀:(3) 理想气体绝热节流膨胀;(4) 实际气体绝热可逆膨胀;(5) 实际气体绝热节流膨胀;<6)H 2(g)和O 2(g)在绝热钢瓶中发生反应生成水;(7) H 2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中发生反应生成HCKg)J(8) H 2Od,373 K,101 kPa)^H 2O(g,373 KUOl kPa);(9) 在等温、等压、不作非膨胀功的条件下,下列反应达到平衡3H 2 (g)+N 2(g)-2NH 3(g)G 恒大于GZ=(執+(執(10)绝热、恒压、不作非膨胀功的条件下,发生了一个化学反应.答:(1)理想气体真空膨胀W=Q=M=AH=O.(2)理气等温可逆膨胀ΔI7=0,∆H=0;Q=V V J∆G=∆A,∆S=0.(3)理气节流膨胀AH=0,∆U=0.(4)实际全体绝热可逆Q= AS=^=0,W=Q+W=W.(5)实气绝热节流Q I=O,Δ(7=0,Δ∕∕=0.(6)恒容过程∆L∕=O∆A=-WR=Q .(7)H2 (g)+Cl2 (^)=2HCL(g) 体积与压力不变.Δ(7=Q=^H, W=O .AA=AG(8)∆A = -W R4G=0,Δl 丿=O QH=O.(S)∆L∕=O.∆H=Qρ*∆A=∆G,(Io)Q=Oa=W.4. 将下列不可逆过程设计为可逆过程.(1)理想气体从压力为P向真空膨胀为仇;(2)将两块温度分别为T l ,T2的铁块(T1>T2)相接解•最后终态温度为T t(3)水真空蒸发为同温、同压的气,设水在该温度时的饱和蒸气压为AH20( 1,303 KJOO kPa)— H2O(g,303 KJOO kPa)(4)理想气体从∕>1 ,W .T1经不可逆过程达到PZ,X∙E ,可设计几条可逆路线•画出示意图・答:(i)等温可逆膨胀.(2)以无限小且无限缓慢的速度dT降温•最终达到T的终态,则此过程为可逆过程.O图3-1φ∕(pι .v1,T1AA,W,T2)仝亘樂∏(Z>2,V2,T2)③“ Q ・ W ・T l p2,½∙, T I∏(∕>2,V2,T2)Z . Tr T、等溫可逆Z-” T、等容可逆n/ . “ T、④1( p∖ ,V) , TI ) DC PD . V2 , Tl ) *, Ii(P2,v^2 , 了2 )5. 判断下列恒温、恒压过程中,爛值的变化,是大于零•小于零还是等于零,为什么?(1)将食盐放入水中;(2)HCKg)溶于水中生成盐酸溶液;(3)NH J Cl(S)― NH3 (g) + HCKg);(4)H2 (g) Q(g)— H2 O(I);(5) 1 dm3 (N2 ^g)÷l dm3(Ar,g)—2 dm3 (N2 ÷Ar,g);(6) 1 dm'(N2 ∙g) + l dn√(Ar,g)— 1 dm3 (N2÷Ar,g);(7) 1 dm3(N2,g)÷l dm3(N2,g)— 2 dm3(N2,g);(8)1 dm3(N2∙g) + l dm3(N2,g)― 1 dm3(N2,g).答:(1)盐溶解于水中,为放热过程Q<0,dS-^,∆S<0.(2)同理,HCKg)溶水中,Q<O,∆S<O.(3〉此化学反应过程为吸热过程Q>O,∆S>O.(4)此化学反应过程为放热过程QVo,ASVO.9V 9V 2V(5)∆S=∆S4V2+∆S zv=Wn y+/?lny = 2Rln ~>0.(6)两气体的始态,经态未发生改变AS=O.(7)同种气体等温等压下压缩,前后状态未发生改变AS=O.(8)∆S=r i Kln 彩=2Rn 寺VO.6. ⑴在298 K和IOO kPa时,反应H2()(l)― H2(g)÷y()2(g)的Sm>0∙说明该反应不能自发进行.但在实验室内常用电解水的方法制备氢气,这两者有无矛盾?(2〉请将CarnOt循环分别表达在以如下坐标表示的图上:T- p, T — S,S-U,U-S, T- H答:⑴这两者没有矛盾HO⑴一H2(g)+∙∣()2(g)是指在隔离系统内,不做其他非膨胀功的条件下,A<im>0.实验室内用电解水的方法剔备氢气•这个过程中存在电流做功的电功形式•这一反应不是自发进行的.(2)Carnet缩环表达坐标如图3—2.。
傅献彩《物理化学》(上册)配套题库【名校考研真题】(化学平衡)
K
p
K
p
(
p
)B
vB
,因 vB
B
0
,则 rGm
RT
ln(K p )
RT
ln(
K
p
)
0
即反应逆向自发进行。
三、计算题
1.甲烷转化反应: CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 在 900 K 下的标准平衡常数 Kθ 1.280 ,若取等物质的量的甲烷不水蒸气反应,求 900
K,100 kPa 下达到平衡时系统的组成。[华南理工大学 2012 研]
(1)试求反应的ΔrSmθ; (2)计算298 K时Zn(g)的标准生成焓; (3)800 K时,若H2(g)、Zn(g)、H2O(g)的分压分别为100、0.3和0.3 kPa, ZnO(s)能否被还原为Zn(g)?[华南理工大学2010研] 解:(1)由热力学基本方程可知,
2.化学反应可以同时向( )两个方向进行,在一定的条件,体系达到平衡状态, 丌同体系达到平衡所需( )各丌相同,但共同的特点是平衡后体系中( )均丌随( ) 而改变。惰性气体的存在并丌改变( ),但可以影响气相反应中的( ),即可以使( ) 发生移动。[首都师范大学 2010 研]
[答案]正逆;条件;各物质的浓度;反应时间;反应过程;各物质的分压;平衡
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傅献彩物理化学选择题———第四章溶液物化试卷(二)
一、基础知识(每题2分,共20分)1. 下列词语中,字形、字音都正确的一项是()A. 惊慌失措沸沸扬扬欣喜若狂B. 纷至沓来破涕为笑瞒天过海C. 恍若未闻妙笔生花精益求精D. 摇头晃脑水滴石穿胆战心惊2. 下列句子中,没有语病的一项是()A. 他昨天参加了一场足球比赛,赢得了冠军。
B. 我看到他的时候,他正在图书馆里看书。
C. 这个故事非常有趣,让人忍不住笑出声。
D. 他不仅学习成绩好,还擅长各种体育活动。
3. 下列成语中,与“画龙点睛”意思相近的一项是()A. 略见一斑B. 水到渠成C. 一针见血D. 眼高手低4. 下列词语中,书写正确的一项是()A. 悠扬B. 奔腾C. 拔河D. 融洽5. 下列句子中,运用了拟人手法的一项是()A. 月亮悄悄地爬上了树梢。
B. 花儿在微风中摇曳。
C. 小河唱着歌儿流向远方。
D. 太阳像火球一样挂在天空中。
6. 下列句子中,运用了夸张手法的一项是()A. 这个苹果真好吃,甜得像蜜一样。
B. 小明跑得很快,像兔子一样。
C. 这本书非常厚,有几百页。
D. 老师的声音很大,能传到很远的地方。
7. 下列句子中,运用了比喻手法的一项是()A. 天上的星星像眼睛一样,眨呀眨的。
B. 那个孩子聪明得像个小大人。
C. 这个问题很难,像座大山一样。
D. 春天来了,万物复苏,就像一幅美丽的画卷。
8. 下列句子中,用词不当的一项是()A. 她的成绩一直名列前茅。
B. 他的眼睛很大,像两个黑葡萄。
C. 这本书内容丰富,引人入胜。
D. 小明很懒,每天都是家里最早起床的人。
二、阅读理解(每题5分,共25分)阅读下面的文章,回答问题。
《小白兔种树》小白兔住在一个美丽的森林里。
有一天,小白兔决定种一棵树,让森林变得更美丽。
小白兔挖了一个坑,可是坑太小了,树苗放不进去。
它又挖了一个大坑,可是坑太深了,树苗放不进去。
小白兔有点儿泄气了。
这时,小猴子走过来说:“小白兔,你可以找一些树枝和树叶,把它们堆在坑里,这样树苗就能放得下了。
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《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库
第一部分考研真题精选
一、选择题
1原电池在定温定压可逆条件下放电时,过程中与环境交换的热量在数值上与下列哪个量数值相等?()[北京科技大学2011研]
A.Δr H m
B.零
C.TΔr S m
D.Δr G m
【答案】C查看答案
【解析】等温可逆过程,Q r=TΔr S m。
2采用对消法(或称补偿法)测定电池电动势时,需要选用一个标准电池。
这种标准电池所具备的最基本条件是()。
[首都师范大学2010研]
A.电极反应的可逆性很大,常用做参比电极
B.电动势精确已知,与测量温度无关
C.电池可逆,电势具有热力学意义
D.高度可逆,电动势温度系数小,稳定
【答案】D查看答案
【解析】标准电池指测定电池电动势时,需要的电动势已知的并且稳定不变的辅助电池。
其电池内的反应是可逆的,且与温度的关系很小。
3为延长建筑物的寿命和降低成本,最好不用下面哪种水来搅拌用于浇注钢筋的混凝土?()[中国科学技术大学2010研]
A.河水
B.超纯水
C.海水
D.去离子水
【答案】C查看答案
【解析】钢筋混泥土的主要成分是铁,海水中含有多种矿物质,会与铁形成原电池,而腐蚀钢筋。
4一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞,今用一金属片焊接在洞外面以堵漏,为了延长铁箱的寿命,选用哪种金属片为好?()[中国科学技术大学2010研]
A.镀锡铁
B.铁片
C.铜片
D.锌片
【答案】D查看答案
【解析】为了达到防腐蚀的目的,焊接的金属应该与铁构成原电池,且选择的金属片的活性要高于铁,所以为锌片。
5反应A+B→P符合Arrhenius公式,当使用催化剂时,其活化能降低了80kJ·mol -1,在室温(298K)下进行反应时,催化剂使其反应速率常数约提高了()倍。
[中国科学技术大学2010研]
A.2×105
B.1014
C.5000
D.9×1012
【答案】B查看答案
【解析】根据Arrhenius经验式的指数式
解得
6某具有简单级数的反应,速率常数k=0.1dm3·mol-1·s-1,起始浓度为0.1mol·dm -3,当反应速率降至起始速率的1/4时,所需时间为()。
[北京航空航天大学2010研]
A.0.1s
B.333s
C.30s
D.100s
【答案】D查看答案
【解析】由k的单位可知,该反应为二级反应,即反应速率与反应物浓度的二次方成正比。
当反应速率降至起始速率的1/4时,反应浓度降至起始浓度的1/2,则所需的时间即反应的半衰期为t1/2=1/(kc A,0)=[1/(0.1×0.1)]s=100s。
7稀溶液反应S2O82-+I-→P属动力学控制反应,按照原盐效应,反应速率k与离子强度I的关系为()。
[中国科学技术大学2014研]
A.I增大,k变小
B.I增大,k不变
C.I增大,k变大
D.无法确定关系
【答案】A查看答案
【解析】原盐效应是讨论溶液的离子强度对反应速率的影响。
对于带同种电荷的离子间的反应,反应速率随离子强度增大而增大;对于带异种电荷的离子间的反应,反应速率随离子强度增大而减小;若作用物之一是非电解质,离子强度对速率无影响。
8关于光化学反应的特点,以下说法不正确的是()。
[北京航空航天大学2010研]
A.无需活化能
B.具有良好的选择性
C.Δr G m大于零的反应也能发生
D.温度系数小
【答案】A查看答案
【解析】A项,光化学反应也需要活化能,其活化能来源于光子的能量,激发而克服能垒;B项,光化学第一定律指出只有被分子吸收的光才能引起分子的光化学反应。
即光化学反应具有良好的选择性;C项,许多光化学反应能使系统的Gibbs自由能增加,如氧转换为臭氧、氨的分解等;D项,在光化学反应中,分子吸收光子而激发的步骤,其速率与温度无关,而受激发后的反应步骤,又是活化能很小的步骤,所以,一般说来,光化学反应速率常数的温度系数较小。
9A→P1与B→P2两个反应的活化焓相等,但活化熵相差30J·K-1·mol-1,那么室温(298K)下其反应速率常数相差()。
[中国科学技术大学2010研]
A.37倍
B.10倍
C.90倍
D.300倍
【答案】A查看答案
【解析】因两个反应的活化焓相等,则活化能也近似相等,当活化熵相差30J·K-1·mol-1时,根据公式
k=Pexp(ΔS/R)exp[-E a/(RT)]
可得两个反应速率常数的比值为
k2/k1=exp(ΔS2/R-ΔS1/R)=exp(30/8.314)=37
10对于有过量KI存在的AgI溶胶,电解质聚沉能力最强的是()。
[中国科学技术大学2010研]
A.MgSO4
B.FeCl3
C.NaCl
D.K3[Fe(CN)6]
【答案】B查看答案
【解析】若AgI溶胶中KI过量,则AgI胶团的结构为{(AgI)m·nI-·(n -x)K+}x-·xK+,导致胶体表面带负电荷,因此阳离子价数越高,电解质聚沉能力越强。
11对于带正电的Fe(OH)3和带负电的Sb2S3溶胶系统的相互作用,下列说法正确的是()。
[北京航空航天大学2010研]
A.混合后一定发生聚沉
B.混合后不可能聚沉
C.聚沉与否取决于正、负电荷量是否接近或相等
D.聚沉与否取决于Fe和Sb结构是否相似
【答案】C查看答案
【解析】带相反电荷的溶胶混合,只有当两溶胶所带的电荷量相等时,才会完全聚沉,否则可能不完全聚沉,甚至不聚沉。
12对于动电电势(即ζ电势)的描述,下面哪一点不正确?()[中国科学技术大学2010研]
A.ζ电势表示胶体与溶液本体间的电势差
B.ζ电势的值随外加电解质的浓度增加而变小
C.当双电层压缩到与溶剂化层叠合时,ζ电势为零
D.当ζ电势还没有降低到零时,就可能观察到溶胶的聚沉现象
【答案】A查看答案
【解析】ζ电势表示的是固体与溶液之间可以相对移动的界面与本体溶液之间的电势差,而非胶体与溶液。