《物理化学》(下册)_期末总复习解析

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《物理化学(二)》期末考试复习题

《物理化学(二)》期末考试复习题

物理化学(二)期末考试复习题一、单项选择题1.一封闭系统从A态出发,经一循环过程后回到A态,则下列何者为零A.QB.WC.Q+WD.Q-W正确答案:C【答案解析】本题知识点:化学反应热效应的计算、能量代谢与微量量热技术简介。

2.系统经一等压过程从环境吸热,则A.Q>0B.△H>0C.△U>0D.a,b都对正确答案:A【答案解析】本题知识点:热化学。

3.若要通过节流膨胀达到制冷目的,则节流操作应控制的条件是A.μ<0J-T>0B.μJ-T=0C.μJ-T值D.不必考虑μJ-T正确答案:B【答案解析】本题知识点:热化学。

4.已知某反应的标准反应熵大于零,则该反应的标准反应吉布斯自由焓将随温度的升高A.增大B.不变C.减小D.不确定正确答案:C【答案解析】本题知识点:卡诺循环、卡诺定理、熵。

5.合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)达平衡后加惰性气体,且保持体系温度,总压不变(气体为理想气体),则正确答案:D【答案解析】本题知识点:温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合。

6.Mg0(s)+CI(g)=MgCl2(s)+O2(g)达平衡后,增加总压(气体为理想气体),则正确答案:B【答案解析】本题知识点:温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合。

7.反应2C(s)+O2(g)2CO(g),单位为:J·mol-1,若温度增加,则正确答案:B【答案解析】本题知识点:标准反应吉布斯能变化及化合物的标准生成吉布斯能。

8.在100K时,反应Fe(s)+CO2的Kp=1.84,若气相中CO2含量大于65%,则A.Fe将不被氧化B.Fe将被氧化C.反应是可逆平衡D.无关判断正确答案:B【答案解析】本题知识点:平衡常数表示法、平衡常数的测定和反应限度的计算。

9.某化学反应的<0,则反应的标准平衡常数A.Kθ>1且随温度升高而增大B.Kθ<1且随温度升高而减小C.Kθ<1且随温度升高而增大D.Kθ>1且随温度升高而减小正确答案:D【答案解析】本题知识点:化学反应的平衡条件、化学反应等温方程式和平衡常数。

物化期末知识点总结大全

物化期末知识点总结大全

物化期末知识点总结大全一、物理知识点总结一、机械运动1. 位移、速度、加速度的关系机械运动的基本量是位移、速度、加速度。

位移指物体从一个位置到另一个位置之间的直线距离。

速度是指物体在单位时间内移动的距离,是位移对时间的比值。

加速度是速度对时间的变化率,表示物体单位时间内速度的增量。

2. 牛顿三定律牛顿三定律是描述物体运动状态的普遍定律,包括惰性定律、运动定律和作用-反作用定律。

3. 动能和势能物体的运动状态可以转化为动能和势能。

动能是物体由于运动而具有的能量,与物体的速度和质量有关。

势能是物体由于位置而具有的能量,与物体的位置和形状有关。

4. 动量和冲量动量是物体运动状态的表示,是物体质量和速度的乘积。

冲量是受力作用时间的乘积,是动量的变化量。

5. 受力分析受力分析是描述物体运动规律的方法,通过受力分析可以得到物体的运动状态、加速度和速度等信息。

6. 转动运动转动运动是物体围绕轴线进行的旋转运动,与物体的转动惯量、角速度和角加速度有关。

7. 简谐运动简谐运动是物体周期性运动的一种形式,与物体的振幅、周期和频率有关。

二、电磁学知识点总结1. 电荷、电场和电势电荷是物质固有的物理特性,根据电荷之间的相互作用可以定义电场和电势。

电场是电荷在周围产生的力场,描述了电荷之间的相互作用。

电势是描述电荷位置的物理量,与电势能和电势差有关。

2. 电路和电流电路是由电源、导线和电阻等元件组成的电路网络,描述了电荷在电路中的流动情况。

电流是电荷在单位时间内通过导线的数量,是描述电路中电荷流动的物理量。

3. 电场和电势的关系电场和电势之间存在一定的关系,电场强度的定义与电势的梯度有关,描述了电场在空间中的分布情况。

4. 电磁感应和电磁波电磁感应是描述导体中感生感应电动势的物理过程,与导体的运动状态和磁场的变化有关。

电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的电磁波动,与电磁场的振荡有关。

5. 电磁场的能量和动量电磁场具有能量和动量,能量密度和动量密度是描述电磁场物理性质的重要参数。

物化期末知识点总结

物化期末知识点总结

物化期末知识点总结物理化学是一门重要的自然科学学科,涉及到物质的结构、性质、变化规律以及物质与能量之间的相互转化关系。

在大学化学专业的课程中,物化是一个重要的学科,学生需要系统学习和掌握其中的理论知识和实验技能。

针对即将到来的物化期末考试,总结以下物化知识点,以帮助学生复习和备考。

一、物理化学基础知识1. 物质的结构物质的结构是物理化学的基础,它包括原子、分子和晶体结构。

在期末考试中,学生需要了解原子的结构、电子排布、元素周期表等基本概念,并能够应用到相关计算和问题解决中。

2. 热力学热力学是物理化学的重要分支,它研究物质热学性质、能量转化和宏观物质的运动规律。

学生需要掌握热力学基本概念,如热力学系统、热力学态函数、热力学过程等,同时理解热力学定律和热力学循环等内容。

3. 动力学动力学是研究化学反应速率、影响因素和反应机理的学科,学生需要掌握化学动力学的基本理论知识,包括化学反应速率方程、活化能、反应机理等内容。

4. 理论化学和计算化学理论化学和计算化学是物化中的新兴领域,它研究分子和物质的数学模拟和计算方法。

在期末考试中,学生需要了解理论化学模型、分子力学方法、分子轨道理论等内容。

二、物理化学实验技能除了理论知识外,物理化学课程也包括实验课程,学生需要掌握基本的实验操作技能和实验数据处理方法。

以下是物化实验技能的主要内容:1. 基本实验操作学生需要掌握化学实验室的基本操作技能,包括称量、配制溶液、分液、过滤、蒸馏等常用技术。

2. 实验数据处理学生需要了解常用的实验数据处理方法,包括数据采集、数据处理、实验结果分析和统计等技术。

3. 实验安全在进行物理化学实验时,学生需要了解实验室安全知识,包括化学品的安全使用、废液处理、急救知识等内容,以确保实验过程和实验人员的安全。

以上是物理化学期末考试的主要知识点总结,学生在复习备考时可结合课程教材和学习笔记进行系统复习,同时针对重点难点进行重点突破。

希望同学们能够充分准备,取得优异的成绩。

《物理化学》(下册)_期末总复习(DOC)

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物理化学(下册)期末考试大纲第八章:电化学、原电池、电解池、正负极、阴阳极等基本概念和电解定理;电导、电导率、摩尔电导率的意义及其与溶液浓度的关系;离子独立移动定律及电导测定的应用;电解质的离子平均活度、平均活度因子及其计算方法;离子强度的计算,德拜-休克尔极限公式.第九章:可逆电池,电池的书面写法,电极反应和电池反应,可逆电池的热力学(桥梁公式、Eθ与Kθa的关系),用Nernst公式计算电极电势和电池电动势,电动势测定的应用(计算平均活度因子、解离平衡常数和pH值).第十章:极化现象,超电势,极化对电解电压和原电池电动势的影响,电解过程中电极电势的计算及反应顺序的判断,金属的电化学腐蚀与防护,化学电源的类型.第十一章:反应速率表示法,基元反应,反应机理,反应级数,反应分子数,简单级数反应的速率方程(推导和计算)及特点(反应速率常数的量纲、半衰期),典型复杂反应(对峙、平行、连续)的特点,对峙、平行反应速率方程的推导,温度对反应速率的影响,阿仑尼乌斯公式的含义及由它求活化能,链反应的特点,用稳态近似、平衡假设、速控步等近似方法推导速率方程.第十二章:碰撞理论、过渡状态理论的要点,离子强度对反应速率的影响,光化学反应的基本定律,光化学反应与热反应的差别,量子产率,催化作用原理,催化剂,酶催化.第十三章:表面吉布斯自由能和表面张力的含义,表面张力与温度的关系,弯曲液面上的附加压力,杨-拉普拉斯公式,开尔文公式,液-固界面现象(铺展、润湿、接触角、毛细管液面高度),表面活性剂的作用,表面活性物质在溶液中的分布,物理吸附、化学吸附的特点,朗格缪尔等温吸附模型.第十四章:分散系统,胶体,胶体的结构表示式,胶体的丁铎尔效应,电动现象(电泳、电渗),电动电位,胶体的稳定性及一些因素对它的影响,大分子溶液与胶体的异同,大分子物质平均摩尔质量的种类,唐南平衡.考试题目类型一.名词解释: (每词3分,共4词,计12分)二.选择填空: (每题2分,共20题,计40分)三.证明与推导: (计8分)四.计算题:(电化学1题,动力学2题,表面化学1题,共计40分)重要的名词1.电化学: 研究电能和化学能相互转化及转化过程中有关规律的科学.2.迁移数: 离子j 所传导的电流(量)与总电流(量)之比. QQ I I t j j j == 3.摩尔电导率: 指把含有1mol 电解质的溶液置于相距为单位距离的两个平行电极之间时所具有的电导. cV Λm m κκ== 4.柯尔劳施离子独立运动(迁移)定律: 在无限稀溶液中,离子彼此独立运动,互不影响,无限稀释电解质的摩尔电导率等于无限稀释时阴、阳离子的摩尔电导率之和. ∞--∞++∞+=,,m m m v v Λλλ(化学计量单元),∞-∞+∞+=,,m m m Λλλ(类元电荷计量单元) 5.离子强度: 溶液中各种离子的浓度与其价数的平方的乘积之和的一半.∑=221j j z m I 6.可逆电池: 将化学能以热力学可逆的方式转化为电能的装置称为可逆电池.包括化学反应可逆和能量交换可逆两个方面.7.液体接界电势: 在两种不同的电解质溶液或同种电解质但浓度不同的溶液的界面间产生的电势差.它是由于离子的扩散速率不同造成的,是不可逆的.也称扩散电势.8.金属-难溶盐电极: 在金属上覆盖一层该金属的难溶盐后浸入含该难溶盐阴离子的溶液中构成的电极.包括金属-难溶氧化物电极和难溶氧化物-难溶盐电极9.分解电压: 使某电解质溶液能连续不断地进行分解时所需(必须)的最小外加电压.10.极化: 在有电流流过电极时,电极的电极电势偏离平衡电极电势的现象.11.超电势: 在某一电流密度下,电极的电极电势与其平衡电极电势的差值的绝对值. 12.比表面积: 单位质量的物质所具有的表面积. mA a s S = 13.界面: 密切接触的两相之间的过渡区(约几个分子厚度).14.表面: 与气体相接触的界面.15.表面张力: 指向表面并与表面相切,垂直作用于单位长度上的紧缩力. F lγ=.16.附加压力: 由于界面张力的作用,在弯曲液面内外产生的压力差. 2's p R γ= 17.吸附: 在相界面上,某种物质的浓度不同于体相浓度的现象.18.物理吸附: 由于范德华力的作用而产生的吸附.19.化学吸附: 由于生成化学键而发生电子的转移与原子重排的吸附.20.吸附质: 被吸附剂吸附的物质.21.吸附剂: 具有吸附能力的物质.通常都是固体.22.表面过剩/表面吸附量: 在单位面积的表面层中,所含溶质的物质的量与同量溶剂在溶液本体中所含溶质的物质的量的差值. 22da dr RT a A n S ⋅-==Γσ 23.表面活性剂: 能使溶液表面张力降低的物质. 习惯上只把那些溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物质称为表面活性剂.24.临界胶束浓度: 形成一定形状的胶束所需的表面活性物质的最低浓度.25.速率方程: 表示化学反应的反应速率与浓度等参数间的关系式, 或浓度与时间等参数间的关系式.也称动力学方程.26.转化速率: 单位时间内发生的反应进度.27.反应速率: 单位时间单位体积内发生的化学反应的反应进度 或 单位体积内,反应进度随时间的变化率. dtdc v dt d V r j j ⋅=⋅=11ξ(恒容) 28.反应机理: 表示一个总包(复杂)反应所经历的具体途径的若干基元反应的有序集合.也称反应历程.29.基元反应: 反应物粒子在碰撞中相互作用直接转化为产物的反应.30.简单反应: 只包含一个基元反应的总包反应.31.复合反应: 由两个或两个以上基元反应组成的总包反应. 也称复杂反应32.具有简单级数的反应/简单级数反应: 反应速率只与反应物浓度的简单方次(0或正整数)有关的反应.可以是基元反应、简单反应,也可是复合反应,但必须具有简单级数.33.质量作用定律: 反应的反应速率与以计量系数的绝对值为指数的反应物浓度的乘积成正比.只适用于基元反应.34.反应级数: 速率方程中各浓度项的指数和.若速率方程中有加减运算,则无级数可言35.零级反应/一级反应/二级反应/三级反应: 反应速率与反应物浓度的0/1/2/3次方成正比的一类反应.36.反应分子数: 引发一个基元反应所必需的反应物相互作用的最少微观粒子(分子、原子、离子、自由基等)数. 即基元反应中的反应物分子个数之和.37.半衰期: 反应物浓度降低到其初始浓度的一半所需的时间1/2t .38.分数寿期: 消耗掉反应初始浓度的某一分数α所需的时间αt .分数衰期: 反应物浓度降低到其初始浓度的某一分数β所需的时间βt .若βα-=1,则βt t a=. 如: 某一级反应四分之三寿期3/4t =60min,而其四分之一衰期1/4t =60min39.初始速率: 反应刚开始进行的一瞬间的反应速率.可以认为反应物没有消耗.40.范特霍夫规则: 对同一化学反应,反应的温度每升高10℃(K),反应速率约增加1~3倍.4~210≈+TT k k 41.对峙反应: 正向和逆向同时进行的反应.也称可逆反应.42.平行反应: 反应物能同时进行几种不同的反应.43.连串反应: 反应所产生的物质能继续起反应而产生其它物质的一类反应.也称连续反应.44.稳态近似法: 在一系列的连串反应中,若生成高活性的中间产物粒子(如原子、离子、自由基等),因其能量高、活性大、反应能力强,一旦生成就立即发生反应,当反应达到稳定状态后,其净的反应速率可视为零的一种近似处理方法.45.链反应: 用光、热、辐射或其它方法使反应引发,通过活性组份(自由基或原子)的不断再生,使反应得以自动发展下去的一类连续反应.又称连锁反应.46.直链反应: 由一个自由基或原子与饱和分子反应,只生成一个新自由基或原子的链反应. 也称为单链反应.47.支链反应: 由一个活性粒子(自由基或原子)与饱和分子反应生成两个及两个以上新活性粒子(自由基或原子)的反应.48.原盐效应: 在稀溶液中,离子强度对离子反应的反应速率的影响.49.光化反应: 在光的作用下进行的化学反应.50.光化学定律: (1).只有被物质吸收的光,才能引发光化学反应.(2).在初级过程中,一个分子(或原子)吸收一个光子而活化.51.光敏剂: 能把所吸收的光能传递给对光不敏感的物质并使其活化乃至发生反应而加入的一类物质.52.催化剂: 加入少量就可以显著改变反应的速率,而本身在反应前后没有数量和化学性质变化的一类物质.53.催化作用: 化学反应速率由于催化剂的加入而发生变化的这种作用.54.自催化作用: 反应产物对反应本身具有加速反应的作用.55.催化反应的选择性: 转化为目标产物的原料量与发生转化的原料总量之比.56.分散体系(系统): 把一种或几种物质分散在另一种物质中所构成的体系(系统).57.分散相: 被分散在分散介质中的物质 或 被分散介质所分散的物质.58.分散介质: 呈连续分布的、起分散作用的物质.59.分子分散体系(系统):以分子、原子或离子状态均匀分散在分散介质中形成的体系(系统).又称真溶液,简称溶液.60.胶体分散体系: 被分散在分散介质中的粒子半径在1~100nm(即9710~10m --,傅版)或1~1000nm(即m 6910~10--,天大版)之间的分散体系(系统).61.扩散: 有浓度梯度时,物质粒子因热运动(布朗运动)而发生宏观上的定向迁移现象.其推动力是浓度梯度,扩散过程是不可逆的. d d d d s n c D A t x=-⋅⋅ 62.憎液溶胶: 由难溶物分散在分散介质中所形成的胶体分散体系.简称溶胶.63.沉降: 多相分散系统中的粒子,因受重力作用而下沉的过程.64.电泳: 在外电场的作用下,胶体粒子在分散介质中定向迁移的现象.65.电渗: 在多孔膜(或毛细管)两端施加一定电压,液体通过多孔膜而定向流动的现象.66.流动电势: 在外力的作用下,迫使液体通过多孔隔膜(或抟细管)定向流动时,在多孔膜两边所产生的电势差.67.沉降电势: 分散相粒子在重力场或离心力场的作用下迅速移动时,在移动方向的两端所产生的电势差.68.聚沉值: 使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度. 聚沉值越小聚沉能力越强.69.感胶离子序: 将带有相同电荷的离子按聚沉能力从大到小排列的顺序.70.悬浮液: 将不溶性固体粒子分散在液体中所形成的粗分散体系(系统).71.乳状液: 由两种不互溶或部分互溶的液体所形成的粗分散体系(系统).72.唐南平衡: 若用半透膜将小分子电解质水溶液与大分子电解质水溶液隔开,由于大分子电解质离子不能透过半透膜,而小分子电解质离子可以透过半透膜,当膜两边达成渗透平衡时,小分子电解质在膜两边的分布不同.1.已知在300K 时,某一级反应的半衰期为s 50,且反应温度升高10℃反应速率增加1倍.若指前因子1710979.2-⨯=s A 且与温度关系不大,试求:(1).300K 时,反应的转化率达到87.5%所需的时间.(2).使反应转化率在s 50内达到75%所需的温度.解:(1).因一级反应有: k t 2ln 2/1= ,和 kt y=-11ln (或k a t a )1ln(--=) 所以: )(01386.0502ln 2ln 12/1-===s t k )(15001386.0%)5.871ln(11ln 1s y k t =--=-= [或)(15001386.0)871ln(8/7s t t =--==] (2).据题由: )11(ln 2112T T R Ea k k -=得: )(60.532ln 3145.8300310300310ln 1121212-⋅=⨯⨯-⨯=⋅-=mol kJ k k R T T T T Ea 将阿仑尼乌斯公式代入积分方程得:t Ae yRT Ea /11ln -=-,即: RT Ea t A y -=⋅--)1ln(ln 所以: )(3105010979.2)75.01ln(ln 3145.81060.53)1ln(ln 73K t A y R Ea T =⨯⨯--⨯-=⋅---= (也可先据kt y=-11ln 求出)(02773.0)1ln(1-=--=s t y k ,再由RT Ea A k -=ln ln 求T)2.k若该反应的速率方程为βα][][B A k r=,求βα和. 解: 据题有: βα000][][B A k r =, 故可得: βαβα1,01,02,02,01,02,0][][][][B A B A r r =将第1,2两级数据代入上式得: α⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1,02,01,02,0][][A A r r 即: 0.10.10.2ln 15.030.0ln][][ln ln1,02,01,02,0===A A r r α 同理,将第1,4组数据代入则可得:β⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1,02,01,02,0][][B B r r 亦即:00.10.2ln 15.015.0ln][][lnln1,02,01,02,0===B B r r β 3.今在473.2K 时研究反应D C B A k +−→−+22,其速率方程可写成y x B A k r ][][=.现经实验1得当A 、B 的初始浓度分别为0.013-⋅dm mol 和0.023-⋅dm mol 时,测得反应物B试求(2).实验2: 当A 、B 的初始浓度均为0.023-⋅dm mol 时,测得初始反应速率仅为实验1的初始速率的1.414倍,求A 、B 的反应级数y x 和的值.(3).求算k 值.解:(1).由实验1数据可知,min 53952/1=t ,min 130254/3=t .因此时有:000][2][1][A B A ==,故原方程可写成n y x y y x y y x A k A k x A k B A k r ]['][2)]([2][][0=⋅⋅=-⋅⋅==++,即此条件下,反应速率与简单n 级反应相同. 利用简单n 级反应的分数寿期公式kC n a t n n a 101)1(1)1(-----=可得:1212/14/3+=-n t t 亦即: 50.12ln )1539513025ln(12ln )1ln(12/14/3=-+=-+=t t n (2).由实验2知:y x y x B A k B A k 1,01,02,02,0][][4.1][][=即: y x y x 02.001.0414.102.002.0⨯⨯=⨯,所以: 50.0)1.0/2.0ln(414.1ln ≈=x 因y x n +=,所以: 00.150.050.1=-=-=x n y(3).由(1)得: ]min )[(1068.7539501.05.0212])[15.1(21)5.01(2'15.0345.015.015.105.11------⋅⋅⨯=⨯⨯⨯-=---==dm mol t A k k a y y4.某一级反应P A →,在某给定条件下的初始速率为133min 101---⋅⋅⨯dm mol ,1h 后速率为133min 1025.0---⋅⋅⨯dm mol .求反应的2/1 ,t k 和初始浓度0,A c .解:(1).对一级反应有:A A kc dtdc r ==,积分得:)exp(0,0,kt c e c c A kt A A -==-,而当反应刚开始的一瞬间,则有:0,0A kc r =, 故:)exp()exp(00,0,0kt r kt c c r kc r A A A -=-== 所以: )(min 0231.01025.0100.1ln 601ln 11330---=⨯⨯==r r t k (这是微分方程与积分方程联合求解的实例)(也可将0,0A kc r =和A kc r =同时代入kt c c =0ln得: kt r r =0ln ) (2).由一级反应的半衰期公式得: (min)0.300231.02ln 2ln 2/1===k t (3).据题得: )(04323.00231.0100.11300,--⋅=⨯==dm mol k r c A5.现在的天然铀矿中1:139 : 235238=U U ,已知U 238的蜕变反应的速率常数为1.521010-⨯a,U 235的蜕变反应的速率常数为9.721010-⨯a -1.问在20亿年(2910⨯a)前,U U 235238 : 等于多少?(a 是时间单位年的符号)解: 据题中反应速率常数的单位可知,两蜕变反应均为一级反应,由kt cc =0ln 可得: t k k c c c c c c cc )(ln ln ln 2352382352380235023823502352380238-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=- 所以: 1:271:96.26]102)1072.91052.1exp[(139])exp[(9101023523823523802350238≈=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=--t k k c c c c6.已知对峙反应)()(g B k k g A ==-11在25℃时的正、逆向速率常数分别为0.3162h -1和0.06324h -1。

南京大学物理化学下册(第五版)复习题及解答.docx

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第八章电解质溶液1・Faraday电解定律的基本内容是什么?这定律在电化学中有何用处? 答:法拉第电解定律的基本内容是:通电于电解质溶液之后,(1)在电极上(两相界面),发生化学变化的物质的量与通入电荷成正比・(2〉若将几个电解池串联,通入一定的电荷量后,在各个电解池的电极上发生化学变化的物质的量都相等.Q(E)=Z+eL=z^F根据Faraday定律,通过分析电解过程中反应物在电极上物质的量的变化,就可求岀电荷量的数值,在电化学的定量研究和电解工业上有重要的应用.2.电池中正极、负极、阴极、阳极的定义分别是什么?为什么在原电池中负极是阳极而正极是阴极?答:给出电子到外电路的电极叫做电池的负极,在外电路中电势低.从外电路接受电子的电极叫做电池的正极,在外电路中电势较高.发生氧化作用的电极称为阳极,发生还原作用的一极称为阴极•原电池的阳极发生氧化作用•阴极发生还原作用,内电路的电子由阳极运动到阴极•所以原电池的阴极是正极,阳极是负极.3・电解质溶液的电导率和摩尔电导率与电解质溶液浓度的关系有何不同?为什么?答:强电解质溶液的电导率随着浓度的增大而升高(导电粒子数目增多),但大到一定程度以后,由于正、负离子之间的相互作用增大,因而使离子的运动速率降低,电导率反而下降•弱电解质的电导率随浓度的变化不显著,浓度增加电离度减少,离子数目变化不大•摩尔电导率随浓度的变化与电导率不同,浓度降低,粒子之间相互作用减弱,正、负离子的运动速率因而增加,故摩尔电导率增加.4.怎样分别求强电解质和弱电解质的无限稀释摩尔电导率?为什么要用不同的方法?答:在低浓度下,强电解溶液的摩尔电导率与乞成线性关系.在一定温度下,一定电解质溶液来说,0是定值,通过作图,直线与纵坐标的交点即为无限稀释时溶液的摩尔电导率人箒•即外推法.弱电解质的无限稀释摩尔电导率A益,根据离子独立移动定律,可由强电解质溶液的无限稀释摩尔电导率A 益设计求算,不能由外推法求岀,由于弱电解质的稀溶液在很低浓度下与坨不呈直线关系•并且浓度的变化对4m 的值影响很大,实验的误差很大,由实验值直接求弱电解质的A益很困难.5.离子的摩尔电导率、离子的迁移速率、离子的电迁移率和离子迁移数之间有哪些定量关系式?答:定量关系式:厂+ = “+ dE/ dZ r- = u- dE/ dl厂+ •厂-离产迁移速率山+ 4一离子的电迁移率.饥I4 7一厂++~・"乍=耳=母卯正离子迁移数艺= 1无限稀释强电解质溶液銘=益4 +銘・-盈=(屛+“GF・6.在某电解质溶液中,若有i种离子存在,则溶液的总电导应该用下列哪个公式表示: 答:对电解质溶液来说电导G是其导电的能力,以1一1型电解质溶液为例.⑴G=^+舟+ ・・・;(2)G = 爭?为什么?G=K AJ I K =A H \ • c稀电解质溶液A m =Ai +Am ・•・〃=(△: +Am >C = Am ・ c+Am ・ c «+ =Am • c 则 G+ =/c> A/2・•・G 总=G++G —=盒+古…=工盒・7. 电解质与非电解质的化学势表示形式有何不同?活度因子的表示式有何不同? 答:非电解质的化学势的表示形式:活度因子表示式:非电解质a m ^ = Vm^ —电解质 QB=a 甘• a^r =a±・&为什么要引进离子强度的概念?离子强度对电解质的平均活度因子有什么影响?答:在稀溶液中,影响离子平均活度因子7士的主要因素是离子的浓度和价数,并且离子价数比浓度影 响还要更大一些•且价型愈高,影响愈大,因此而提出离子强度的概念.I = *另加必对平均活度因子的影响lg/+=—常数/!9. 用DebyeHuckel 极限公式计算平均活度因子时有何限制条件?在什么时候要用修正的Debys Hiickel 公式? 答:限制条件为:① 离子在静电引力下的分布遵从Boltzmann 分布公式,并且电荷密度与电势之间的关系遵从静电学中的Poisson (泊松)公式.I② 离子是带电荷的圆球,离子电场是球形对称的,离子不极化•在极稀溶液中可看成点电荷.③ 离子之间的作用力只存在库仑引力,其相互吸引而产生的吸引能小于它的热运动的能量.④ 在稀溶液中,溶液的介电常数与溶剂的介电常数相差不大,可以忽略加入电解质后的介电常数的变 化.若不把离子看作点电荷,考虑到离子的直径,极限公式修正为:—A\z+z- 1/7lgy 士随着离子半径的增大而增大•所以溶液中离子溶度增加,迁移速率亦将增加.12. 影响难溶盐的溶解度主要有哪些因素?试讨论AgCl 在下列电解质溶液中的溶解度大小,按由小 到大的次序排列出来(除水外,所有的电解质的浓度都是0・1 mol ・dm'3).(l) NaNQ (2)NaCl (3)H 2O (4)CuSC)4 (5)NaBr阿=阴(T) +RTlnZn.B 今=炖(丁) +RTlnoni ・B电解质 /zB=/^(T)+RTlnaB=〃g(T) + RTlna# • cf-7M Blgz±= 1+辆I ・10. 不论是离子的电迁移率不是摩尔电导率,氢离子和氢氧根离子都比其他与之带相同电荷的离子要 大得多,试解释这是为什么?答:在水溶液中,屮和OH-离子的电迁移率和摩尔电导率特别大,说明 屮和OH —在电场力作用下 运动速率特别快,这是因为水溶液具有氢键质子可以在水分子间转换,电流很快沿着氢键被传导.11. 在水溶液中带有相同电荷数的离子,如Li 十,Na 十,K + ,Rb +,…,它们的离子半径依次增大,而迁移 速率也相应增大,这是为什么?答:IF ,Na+ ,K+ ,Rb 〒等离子带有相同的电荷,离子半径依次增大,根据修正的Debye-Huckel 公式:答:影响难溶盐的溶解度的主要因素有:①共同离子影响,如AgBr在NaBr中的溶解度远小于水中的溶解度.②其它电解质的影响,其它电解质的存在通过影响离子强度,影响难溶盐的活度系数,从而影响溶解度.溶解度顺序为:(2)<(3)<(1)<(4)«5).13.用Pt电极电解一定浓度的CuSQ溶液,试分析阴极部、中部和阳极部溶液的颜色在电解过程中有何变化?若都改用Cu电极,三部溶液颜色变化又将如何?答:Pt是惰性电极,阴极部溶液中C£+被还原生成Cu,溶液中Ci?+的浓度变小,颜色变淡,阳极部溶液中+向中部迁移,颜色变淡,中部的颜色在短时间内基本保持不变.用Cu做电极时,阴极部的颜色变淡,中部基本不变,阳极部颜色变深.14.什么叫离子氛?Debye-Hiickel-()nsager电导理论说明了什么问题?苔:溶液中每一个离子都被电荷符号相反的离子所包围,由于离子间的相互作用使得离子分布不均匀, 从而形成离子氛.Deby^Huckel-Oisager电导理论说明,电解质溶液的摩尔电导率与离子间相互作用、离子的性质、离子本身结构和溶剂能力以及介质的介电常数都有关系.第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。

物理化学(傅献彩)下册总复习

物理化学(傅献彩)下册总复习
9
T B dQ 积分式 S B S A ( ) R A T
dS
热力学第二定理的数学表示式
微分式
积分式
dQ dS T
dQ SB S A A T
B
“=”可逆过程; “ > ”不可逆过程
对于可逆过程,热力学第一定律与热力学第二定律 之间的基本关系式
TdS dE PdV
利用高斯定理求具有高度对称的电场
e E dS
S
q
0
o
P
灵活运用电场的叠加原理
如空心均匀带电球体,求球心连线上P点的场强。
12
均匀带电直杆: 有限长均匀带电直杆: Ex (sin 2 sin 1 ), 4 0 x Ey (cos1 cos 2 ) 4 0 x 无限长均匀带电直杆: θ1= -π/2, θ2=π/2, Ex , E y 0, 2 0 x
方向: q 0, f L // v B
大小: f L qvB sin
q 0, f L //(v ) B
洛仑兹力不对运动电荷作功,只改变带电粒子的运动方向 带电粒子垂直进入磁场 带电粒子的运动轨迹为圆周, 洛伦兹力为向心力
24
2R 2m T 周期: qB v
E dl 0
L
8. 电势能 WP q0U p q0

势能零点 p
E dl
9.电势的定 义
0 势能点 WP UP E dl p q0
10.电势差 U ab U a Ub

b
a
E dl
16
根据电势的定义计算电势
1.点电荷的电势(选∞为电势0点) U

南京大学物理化学下册(第五版)复习题解答:最新整理

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物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学(一)第十二章化学动力学基础(二)第十三章1.比表面有哪能几种表示方法?表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点?答:A0= As/m或A0= As/V;表面张力又可称为表面Gibbs自由能,二者数值一样。

但一个是从能量角度研究表面现象,另一个是从力的角度研究表面现象;故二者物理意义不同;单位不同。

2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形?玻璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口),这些现象的本是什么?用同一滴管滴出相同体积的苯。

水和NaCl 溶液,所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力,其最终会将不规则的液面变为圆形或球形;球形表面积最小,表面自由能最低,最稳定;不相同。

3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理:①人工降雨;②有机蒸馏中加沸石;③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚;④过饱和溶液,过饱和蒸气,过冷液体等过饱和现象;⑤重量分析中的“陈化”过程;⑥喷洒农药时,为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明,①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小,曲率半径小,对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。

③多孔固体吸附蒸气时,被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的,其曲率半径小零,当气体的分压小于其饱和蒸气压时,就可以发生凝聚。

⑥喷洒农药时,在农药中加入少量表面活性剂,可以降低药液的表面张力,使药液在叶面上铺展。

4.在三通活塞的两端涂上肥皂液,关断右端通路,在左端吹一个大泡,然后关闭左端,在右端吹一个小泡,最后让左右两端相通。

试问当将两管接通后,两泡的大小有何变化?到何时达到平衡?讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。

小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。

物理化学期末考试试题库-答案与解析

物理化学期末考试试题库-答案与解析

1第一章 热力学第一定律选择题1.关于焓的性质, 下列说法中正确的是( )(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案:D 。

因焓是状态函数。

2.涉及焓的下列说法中正确的是( )(A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案:D 。

因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0则ΔH <ΔU 。

3.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是( )(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案:A 。

按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。

4.下面的说法符合热力学第一定律的是( )(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关答案:C 。

因绝热时ΔU =Q +W =W 。

(A )中无热交换、无体积功故ΔU =Q +W =0。

(B )在无功过程中ΔU =Q ,说明始末态相同热有定值,并不说明内能的变化与过程有关。

(D )中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的,故ΔU 亦是不同的。

这与内能为状态函数的性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。

5.关于节流膨胀, 下列说法正确的是(A) 节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化 答案:B6.在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的:(A )Q H =p < 0 (B )Q =H p >0 (C )Q =H =p <0 (D )Q H =p <0答案:C 。

物理化学下册复习

物理化学下册复习

物理化学下册复习物理化学下册的知识体系较为复杂,涵盖了诸多重要的概念和原理。

为了更好地掌握这部分内容,进行系统的复习是必不可少的。

首先,我们来回顾一下化学动力学这一重要章节。

化学动力学主要研究化学反应的速率和反应机制。

反应速率的定义是单位时间内反应物或生成物浓度的变化量。

影响反应速率的因素众多,包括反应物的浓度、温度、催化剂等。

浓度对反应速率的影响可以用速率方程来描述,比如对于简单的反应 aA +bB → cC + dD,其速率方程可能表示为 r = kA^mB^n ,其中 k 是反应速率常数,m 和 n 则是反应物 A 和 B 的反应级数。

温度对反应速率的影响通常用阿仑尼乌斯公式来表达,即 k = A e^(Ea/RT) ,其中 A 是指前因子,Ea 是反应的活化能,R 是气体常数,T 是热力学温度。

活化能的概念非常关键,它反映了反应物分子要发生反应所需克服的能垒。

催化剂能够显著改变反应速率,但它在反应前后自身的化学性质和质量并不发生变化。

催化剂通过改变反应的路径,降低反应的活化能,从而加速反应的进行。

接下来是电化学部分。

电化学研究的是电能和化学能之间的相互转换以及相关的规律。

原电池和电解池是电化学中的两个重要概念。

原电池是将化学能转化为电能的装置,而电解池则是将电能转化为化学能。

能斯特方程在电化学中具有重要地位,它用于计算电极的电极电势。

对于氧化还原反应 aA + bB = cC + dD ,其能斯特方程可以表示为φ =φ° +(RT/nF)ln(C^cD^d/A^aB^b) 。

通过能斯特方程,我们可以了解浓度、温度等因素对电极电势的影响。

在电解质溶液方面,需要了解强电解质和弱电解质的区别,以及电导、电导率、摩尔电导率等概念。

离子迁移数也是一个重要的知识点,它表示某种离子所传输的电量在总电量中所占的比例。

表面化学这一章节同样不容忽视。

表面张力是表面化学中的核心概念,它是指增加单位表面积时所需要的功。

物理化学下册知识点及公式复习集(精选课件)

物理化学下册知识点及公式复习集(精选课件)

物理化学下册知识点及公式复习集第七章 电化学1.正负、阴阳极规定及离子迁移方向正负极:电势高的为正极,电势低的为负极阴阳极:发生氧化反应的为阳极,发生还原反应的为阴极 离子迁移方向:阴离子迁向阳极,阳离子迁向阴极 原电池:正极-阴极 负极-阳极电解池:正极—阳极 负极—阴极2.ξzF Q =F -- 法拉第常数; F = Le = 96485.309 C/mo l,计算取 96500 C/mol ...文档交流 仅供参考...zF Q n B B =∆=νξ 3. 1G R =单位:Ω—1或 S1 l R A ρκρ== 单位: S ∙m —1 cm /κΛ= A l K cell =4. 科尔劳施(Kohlr ausch)根据实验结果得出结论:在很稀的溶液中,强电解质的摩尔电导率与其浓度的平方根成直线关系,即c ΛΛA m m -=∞...文档交流 仅供参考... 5. 离子独立运动定律在无限稀释溶液中,每种离子独立移动,不受其它离子影响,电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和。

...文档交流 仅供参考...⑴ (无限稀释)电解质溶液的 ∧m∞ 是阳、阴离子对 ∧m∞ 的贡献之和,即为离子极限摩尔电导率的加和值。

若电解质为 Cv+Av — ,在无限稀释溶液中全部电离:...文档交流 仅供参考...--++-++→z z v v C v C v A C v+,v-分别表示阳、阴离子的化学计量数。

∞--∞++∞Λ+Λ=Λ,,m m m v v (2)稀释溶液中,具有相同离子的不同电解质,该相同离子的 ∧m ∞ 都相同。

(3)在无限对于强电解质,比如 NaClc A m m -Λ=Λ∞①由∧m ~ c ½ 的直线外推② 若已知∧m ∞(Na+)、∧m ∞ (Cl-),则∧m ∞(NaC l)=∧m ∞ (Na +)+ ∧m∞ (Cl —)...文档交流 仅供参考...对于弱电解质,)()(-∞+∞∞Λ+Λ=ΛAc H m m m ①)]()()()()()([)()()(-∞+∞-∞+∞-∞+∞∞∞∞∞Λ-Λ-Λ+Λ+Λ+Λ=Λ-Λ+Λ=ΛCl Na Ac Na Cl H NaCl NaAc HCl m m mm m m m m m m ②6. 电导测定的应用(1)计算弱电解质的解离度及解离常数(2)计算难溶盐的溶解度 a.难溶盐饱和溶液的浓度极稀,可认为 m mΛΛ∞≈b 。

南京大学物理化学下册(第五版)复习题及解答

南京大学物理化学下册(第五版)复习题及解答




RT ln a zF
7.在公式 ΔrGm =-zE F 中,ΔrGm 是否表示该电池各物都处于标准态时,电池反应的 Gibbs 自由能变 化值?
Θ
Θ
Θ
答:在公式 ΔrGm =-zE F 中,ΔrGm 表示该电池各物都处于标准态时,在 T,p 保持不变的条件 下,按电池反应进行 1mol 的反应时系统的 Gibbs 自由能变化值。 Θ 8.有哪些求算标准电动势 E 的方法?在公式 Θ Θ 中, E 是否是电池反应达平衡时的电动势?K 是否是电池中各物质都处于标准态时的平衡常数? 答:求算标准电动势 E
Θ
ΔrGmΘ =-ZEΘF=ΔrHmΘ-TΔrSmΘ
E r H =-zE F+zFT m T p
(5).稀的 HCI 水溶液中,HCl 的平均活度因子 Y±; Θ 电池:Pt|H2(p )|HCl(m)|AgCl(s)|Ag(s) Θ + 净反应:H2(p ) + AgCl(s) = H (aH+)+Cl (aCl-) +Ag(s)
1 d A n kc A a dt p 若A为理想气体,则有 A A RT
aA P
rc
rp
1 dpA k p pAn a dt

1 d A 1 1 dpA p kc A a dt a RT dt RT
可逆卿一定电流密度下每个电极的实际析出电势等于逆电势加上或减去电极超电势?超电势使得电解池的阴阳两极随电流密度的增大阳极更正阴极更负?外加电压变大消耗电动增多?而原电池的阳极随着电流密度的增加而变小阴极的电势增大总体上原电池的电动势减小所作的电动减小从能量消耗上讲无论原电池或是电解池极化作用都zefzft为负值则表示化学反应的等是不利的但超电势也可以利用?如极谱分析?就是利用浓差极化来分析的一种方法

物理化学第五版下册复习题

物理化学第五版下册复习题

物理化学第五版下册复习题物理化学是一门研究物质的物理性质和化学性质之间关系的学科,它在化学、材料科学、生物化学等领域有着广泛的应用。

第五版物理化学下册通常涵盖了一些高级主题,如电解质溶液、表面现象、化学动力学、热力学和统计力学等。

以下是一些复习题,旨在帮助学生巩固和复习物理化学下册的知识点:1. 电解质溶液的性质:- 描述德拜-赫克尔理论是如何解释电解质溶液的导电性的。

- 解释活度系数的概念,并讨论它如何随浓度变化。

2. 表面现象:- 阐述表面张力的物理意义,并解释它如何影响液体的表面现象。

- 描述朗缪尔吸附等温线,并解释其在实际应用中的重要性。

3. 化学动力学:- 描述反应速率常数的概念,并解释它与温度的关系。

- 阐述催化剂如何影响化学反应速率,但不改变反应的平衡位置。

4. 热力学:- 解释焓变和熵变在化学反应中的作用,并讨论它们对吉布斯自由能的影响。

- 描述一个开放系统在非平衡状态下的熵变,并解释熵增原理。

5. 统计力学:- 阐述玻尔兹曼分布定律,并解释它如何用于描述粒子在不同能级上的分布。

- 描述配分函数的概念,并解释它在统计力学中的应用。

6. 相平衡和相变:- 解释克拉珀龙方程,并用它来分析相变过程中的压力-温度关系。

- 讨论莱·查特里尔原理,并解释它如何用于预测相变。

7. 电化学:- 描述法拉第电解定律,并解释它在电镀和电解精炼中的应用。

- 阐述电池的工作原理,包括阳极和阴极反应。

8. 光谱学基础:- 解释分子光谱和原子光谱的区别,并讨论它们在化学分析中的应用。

- 描述拉曼光谱和红外光谱的基本原理,并解释它们如何提供分子结构信息。

9. 量子化学简介:- 描述波函数的概念,并解释它在量子化学中的重要性。

- 阐述薛定谔方程,并讨论它在原子和分子轨道理论中的应用。

10. 习题:- 给定一个化学反应,计算其标准焓变和标准熵变。

- 使用范特霍夫方程计算一个反应在非标准条件下的平衡常数。

物理化学下期末复习

物理化学下期末复习
② Ea,正-Ea,逆=U(等容)
③ dlnK
dT
RrHT2m
范霍夫公式从热力学角度说明温度对平衡常数的
影响,而阿累尼乌斯公式从动力学的角度说明温度对速率常数的
影响.
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7.各类典型复合反应的主要公式及基本要求 (1)对行反应:
对行反应的净速率等于正向速率减去逆向 速率,当达到平衡时,净速率为零。
IR越正,越先还原析出
注意:求单个电极的电势时 必须求还原电极电势。
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阳极反应: IR 越负,越易氧化析出
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(1)析氢腐蚀
金属的电化学腐蚀
酸性介质中 H +在阴极上还原成氢气析出:
H + e 1 2H 2(g )
(H + |H 2)R F Tlna a H H + 2
设 aH2 1, aH+107
O H (a)ㅣ A g2O (s)ㅣ A g(s)
A g2O (s)2H 2O2e 2A g(s)2O H (a)
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(3)第三类电极
在同一溶液中存在某离子的氧化态和还原态,它们借助 惰性电极作导体,发生电极反应。
4.原电池设计举例
从化学反应设计成电池,抓住三个环节: 1.确定电解质溶液 2.确定电极 3.复合反应
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4.掌握简单级数反应的动力学特征(速率常数 的单位、线性关系、半衰期)
用体积浓度表示的反应速率,如: r=kcn, 则k指kc
若用分压表示的反应速率,如:r'=kppn
k、kP两者的关系为 kp = k (RT) 1 - n
2021/6/12

物理化学期末考试试题库(附答案与解析)

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精品文档. 第一章 热力学第一定律选择题 1.关于焓的性质, 下列说法中正确的是( )(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案:D 。

因焓是状态函数。

2.涉及焓的下列说法中正确的是( )(A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案:D 。

因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0则ΔH <ΔU 。

3.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是( )(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案:A 。

按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。

4.下面的说法符合热力学第一定律的是( )(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关答案:C 。

因绝热时ΔU =Q +W =W 。

(A )中无热交换、无体积功故ΔU =Q +W =0。

(B )在无功过程中ΔU =Q ,说明始末态相同热有定值,并不说明内能的变化与过程有关。

(D )中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的,故ΔU 亦是不同的。

这与内能为状态函数的性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。

5.关于节流膨胀, 下列说法正确的是(A) 节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化 答案:B6.在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的:(A )Q >0, H =0, p < 0 (B )Q =0, H <0, p >0 (C )Q =0, H =0, p <0 (D )Q <0, H =0, p <0答案:C 。

物化下册总复习

物化下册总复习

一 溶胶的光学性质
丁达尔效应可用来区分 溶胶 高分子溶液
但粒子的直径不是越大越容易产生丁达尔效应: 当粒子粒径 > 波长时,发生光的反射; 当粒子粒径 < 波长时,发生光的散射 可见光的波长:400 ~ 760 nm 胶体粒子直径:1 ~ 1000 nm
胶体系统可发生光散射
二 溶胶的动力学性质 1. Brown 运动
八 表面活性物质
表面活性剂: 加入少量就能显著降低溶液表面张力的一类物质 表面活性剂的作用: 润湿、去污、助磨、乳化、破乳(消泡)
物理化学下册----总复习
第 十二 章 胶体化学
主要内容:分散系统,溶胶的制备,溶胶的光学性质、动力
学性质、电学性质,电解质溶液对胶体稳定性的影响,电解质聚沉 能力的判断,溶胶的胶团结构的书写与双电层理论,唐南平衡,渗
物理化学下册----总复习
第 七 章 电 化 学
主要内容:电解质溶液,离子迁移数,摩尔电导率,离子独
立运动定律,电解质溶液的活度、平均离子活度及其因子,离子强度
的概念及计算;可逆电池,原电池电动势与标准摩尔反应吉布斯函数
的关系,能斯特方程,标准电极电势表的应用;电极反应的书写、电 极的种类、原电池的设计;分解电压的意义,电极的极化作用。
胶体系统中的分散相可以是一种物质,也可以是多种 物质,可以是由许多原子或分子组成的粒子,也可以是一 个大分子。
一 分散系统
胶体系统通常还可分为三类:
1)溶胶 — 分散相不溶于分散介质,有很大的相
界面,很高的界面能,因此是热力学不稳定
系统;
2)高分子溶液— 以分子形式溶于介质,没有相
界面,为均相热力学稳定系统;
重点:离子独立运动定律,原电池电动势与标准摩尔反应吉布

物理化学期末考试试题库 (附答案与解析)

物理化学期末考试试题库 (附答案与解析)

第一章热力学第一定律选择题1.关于焓的性质, 下列说法中正确的是()(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案:D。

因焓是状态函数。

2.涉及焓的下列说法中正确的是()(A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案:D。

因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0则ΔH<ΔU。

3.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是()(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案:A。

按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。

4.下面的说法符合热力学第一定律的是()(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C)封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关答案:C。

因绝热时ΔU=Q+W=W。

(A)中无热交换、无体积功故ΔU=Q+W=0。

(B)在无功过程中ΔU=Q,说明始末态相同热有定值,并不说明内能的变化与过程有关。

(D)中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的,故ΔU亦是不同的。

这与内能为状态函数的性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。

5.关于节流膨胀, 下列说法正确的是(A)节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化答案:B6.在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的:(A)Q >0, H=0, p < 0 (B)Q=0, H <0, p >0 (C)Q=0, H =0, p <0 (D)Q <0, H =0, p <0答案:C。

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物理化学(下册)期末考试大纲第八章:电化学、原电池、电解池、正负极、阴阳极等基本概念和电解定理;电导、电导率、摩尔电导率的意义及其与溶液浓度的关系;离子独立移动定律及电导测定的应用;电解质的离子平均活度、平均活度因子及其计算方法;离子强度的计算,德拜-休克尔极限公式.第九章:可逆电池,电池的书面写法,电极反应和电池反应,可逆电池的热力学(桥梁公式、Eθ与Kθa的关系),用Nernst公式计算电极电势和电池电动势,电动势测定的应用(计算平均活度因子、解离平衡常数和pH值).第十章:极化现象,超电势,极化对电解电压和原电池电动势的影响,电解过程中电极电势的计算及反应顺序的判断,金属的电化学腐蚀与防护,化学电源的类型.第十一章:反应速率表示法,基元反应,反应机理,反应级数,反应分子数,简单级数反应的速率方程(推导和计算)及特点(反应速率常数的量纲、半衰期),典型复杂反应(对峙、平行、连续)的特点,对峙、平行反应速率方程的推导,温度对反应速率的影响,阿仑尼乌斯公式的含义及由它求活化能,链反应的特点,用稳态近似、平衡假设、速控步等近似方法推导速率方程.第十二章:碰撞理论、过渡状态理论的要点,离子强度对反应速率的影响,光化学反应的基本定律,光化学反应与热反应的差别,量子产率,催化作用原理,催化剂,酶催化.第十三章:表面吉布斯自由能和表面张力的含义,表面张力与温度的关系,弯曲液面上的附加压力,杨-拉普拉斯公式,开尔文公式,液-固界面现象(铺展、润湿、接触角、毛细管液面高度),表面活性剂的作用,表面活性物质在溶液中的分布,物理吸附、化学吸附的特点,朗格缪尔等温吸附模型.第十四章:分散系统,胶体,胶体的结构表示式,胶体的丁铎尔效应,电动现象(电泳、电渗),电动电位,胶体的稳定性及一些因素对它的影响,大分子溶液与胶体的异同,大分子物质平均摩尔质量的种类,唐南平衡.考试题目类型一.名词解释: (每词3分,共4词,计12分)二.选择填空: (每题2分,共20题,计40分)三.证明与推导: (计8分)四.计算题:(电化学1题,动力学2题,表面化学1题,共计40分)重要的名词1.电化学: 研究电能和化学能相互转化及转化过程中有关规律的科学.2.迁移数: 离子j 所传导的电流(量)与总电流(量)之比. QQ I I t j j j == 3.摩尔电导率: 指把含有1mol 电解质的溶液置于相距为单位距离的两个平行电极之间时所具有的电导. cV Λm m κκ== 4.柯尔劳施离子独立运动(迁移)定律: 在无限稀溶液中,离子彼此独立运动,互不影响,无限稀释电解质的摩尔电导率等于无限稀释时阴、阳离子的摩尔电导率之和. ∞--∞++∞+=,,m m m v v Λλλ(化学计量单元),∞-∞+∞+=,,m m m Λλλ(类元电荷计量单元) 5.离子强度: 溶液中各种离子的浓度与其价数的平方的乘积之和的一半.∑=221j j z m I 6.可逆电池: 将化学能以热力学可逆的方式转化为电能的装置称为可逆电池.包括化学反应可逆和能量交换可逆两个方面.7.液体接界电势: 在两种不同的电解质溶液或同种电解质但浓度不同的溶液的界面间产生的电势差.它是由于离子的扩散速率不同造成的,是不可逆的.也称扩散电势.8.金属-难溶盐电极: 在金属上覆盖一层该金属的难溶盐后浸入含该难溶盐阴离子的溶液中构成的电极.包括金属-难溶氧化物电极和难溶氧化物-难溶盐电极9.分解电压: 使某电解质溶液能连续不断地进行分解时所需(必须)的最小外加电压.10.极化: 在有电流流过电极时,电极的电极电势偏离平衡电极电势的现象.11.超电势: 在某一电流密度下,电极的电极电势与其平衡电极电势的差值的绝对值. 12.比表面积: 单位质量的物质所具有的表面积. mA a s S = 13.界面: 密切接触的两相之间的过渡区(约几个分子厚度).14.表面: 与气体相接触的界面.15.表面张力: 指向表面并与表面相切,垂直作用于单位长度上的紧缩力. F lγ=.16.附加压力: 由于界面张力的作用,在弯曲液面内外产生的压力差. 2's p R γ= 17.吸附: 在相界面上,某种物质的浓度不同于体相浓度的现象.18.物理吸附: 由于范德华力的作用而产生的吸附.19.化学吸附: 由于生成化学键而发生电子的转移与原子重排的吸附.20.吸附质: 被吸附剂吸附的物质.21.吸附剂: 具有吸附能力的物质.通常都是固体.22.表面过剩/表面吸附量: 在单位面积的表面层中,所含溶质的物质的量与同量溶剂在溶液本体中所含溶质的物质的量的差值. 22da dr RT a A n S ⋅-==Γσ 23.表面活性剂: 能使溶液表面张力降低的物质. 习惯上只把那些溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物质称为表面活性剂.24.临界胶束浓度: 形成一定形状的胶束所需的表面活性物质的最低浓度.25.速率方程: 表示化学反应的反应速率与浓度等参数间的关系式, 或浓度与时间等参数间的关系式.也称动力学方程.26.转化速率: 单位时间内发生的反应进度.27.反应速率: 单位时间单位体积内发生的化学反应的反应进度 或 单位体积内,反应进度随时间的变化率. dtdc v dt d V r j j ⋅=⋅=11ξ(恒容) 28.反应机理: 表示一个总包(复杂)反应所经历的具体途径的若干基元反应的有序集合.也称反应历程.29.基元反应: 反应物粒子在碰撞中相互作用直接转化为产物的反应.30.简单反应: 只包含一个基元反应的总包反应.31.复合反应: 由两个或两个以上基元反应组成的总包反应. 也称复杂反应32.具有简单级数的反应/简单级数反应: 反应速率只与反应物浓度的简单方次(0或正整数)有关的反应.可以是基元反应、简单反应,也可是复合反应,但必须具有简单级数.33.质量作用定律: 反应的反应速率与以计量系数的绝对值为指数的反应物浓度的乘积成正比.只适用于基元反应.34.反应级数: 速率方程中各浓度项的指数和.若速率方程中有加减运算,则无级数可言35.零级反应/一级反应/二级反应/三级反应: 反应速率与反应物浓度的0/1/2/3次方成正比的一类反应.36.反应分子数: 引发一个基元反应所必需的反应物相互作用的最少微观粒子(分子、原子、离子、自由基等)数. 即基元反应中的反应物分子个数之和.37.半衰期: 反应物浓度降低到其初始浓度的一半所需的时间1/2t .38.分数寿期: 消耗掉反应初始浓度的某一分数α所需的时间αt .分数衰期: 反应物浓度降低到其初始浓度的某一分数β所需的时间βt .若βα-=1,则βt t a=. 如: 某一级反应四分之三寿期3/4t =60min,而其四分之一衰期1/4t =60min39.初始速率: 反应刚开始进行的一瞬间的反应速率.可以认为反应物没有消耗.40.范特霍夫规则: 对同一化学反应,反应的温度每升高10℃(K),反应速率约增加1~3倍.4~210≈+TT k k 41.对峙反应: 正向和逆向同时进行的反应.也称可逆反应.42.平行反应: 反应物能同时进行几种不同的反应.43.连串反应: 反应所产生的物质能继续起反应而产生其它物质的一类反应.也称连续反应.44.稳态近似法: 在一系列的连串反应中,若生成高活性的中间产物粒子(如原子、离子、自由基等),因其能量高、活性大、反应能力强,一旦生成就立即发生反应,当反应达到稳定状态后,其净的反应速率可视为零的一种近似处理方法.45.链反应: 用光、热、辐射或其它方法使反应引发,通过活性组份(自由基或原子)的不断再生,使反应得以自动发展下去的一类连续反应.又称连锁反应.46.直链反应: 由一个自由基或原子与饱和分子反应,只生成一个新自由基或原子的链反应. 也称为单链反应.47.支链反应: 由一个活性粒子(自由基或原子)与饱和分子反应生成两个及两个以上新活性粒子(自由基或原子)的反应.48.原盐效应: 在稀溶液中,离子强度对离子反应的反应速率的影响.49.光化反应: 在光的作用下进行的化学反应.50.光化学定律: (1).只有被物质吸收的光,才能引发光化学反应.(2).在初级过程中,一个分子(或原子)吸收一个光子而活化.51.光敏剂: 能把所吸收的光能传递给对光不敏感的物质并使其活化乃至发生反应而加入的一类物质.52.催化剂: 加入少量就可以显著改变反应的速率,而本身在反应前后没有数量和化学性质变化的一类物质.53.催化作用: 化学反应速率由于催化剂的加入而发生变化的这种作用.54.自催化作用: 反应产物对反应本身具有加速反应的作用.55.催化反应的选择性: 转化为目标产物的原料量与发生转化的原料总量之比.56.分散体系(系统): 把一种或几种物质分散在另一种物质中所构成的体系(系统).57.分散相: 被分散在分散介质中的物质 或 被分散介质所分散的物质.58.分散介质: 呈连续分布的、起分散作用的物质.59.分子分散体系(系统):以分子、原子或离子状态均匀分散在分散介质中形成的体系(系统).又称真溶液,简称溶液.60.胶体分散体系: 被分散在分散介质中的粒子半径在1~100nm(即9710~10m --,傅版)或1~1000nm(即m 6910~10--,天大版)之间的分散体系(系统).61.扩散: 有浓度梯度时,物质粒子因热运动(布朗运动)而发生宏观上的定向迁移现象.其推动力是浓度梯度,扩散过程是不可逆的. d d d d s n c D A t x=-⋅⋅ 62.憎液溶胶: 由难溶物分散在分散介质中所形成的胶体分散体系.简称溶胶.63.沉降: 多相分散系统中的粒子,因受重力作用而下沉的过程.64.电泳: 在外电场的作用下,胶体粒子在分散介质中定向迁移的现象.65.电渗: 在多孔膜(或毛细管)两端施加一定电压,液体通过多孔膜而定向流动的现象.66.流动电势: 在外力的作用下,迫使液体通过多孔隔膜(或抟细管)定向流动时,在多孔膜两边所产生的电势差.67.沉降电势: 分散相粒子在重力场或离心力场的作用下迅速移动时,在移动方向的两端所产生的电势差.68.聚沉值: 使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度. 聚沉值越小聚沉能力越强.69.感胶离子序: 将带有相同电荷的离子按聚沉能力从大到小排列的顺序.70.悬浮液: 将不溶性固体粒子分散在液体中所形成的粗分散体系(系统).71.乳状液: 由两种不互溶或部分互溶的液体所形成的粗分散体系(系统).72.唐南平衡: 若用半透膜将小分子电解质水溶液与大分子电解质水溶液隔开,由于大分子电解质离子不能透过半透膜,而小分子电解质离子可以透过半透膜,当膜两边达成渗透平衡时,小分子电解质在膜两边的分布不同.1.已知在300K 时,某一级反应的半衰期为s 50,且反应温度升高10℃反应速率增加1倍.若指前因子1710979.2-⨯=s A 且与温度关系不大,试求:(1).300K 时,反应的转化率达到87.5%所需的时间.(2).使反应转化率在s 50内达到75%所需的温度.解:(1).因一级反应有: k t 2ln 2/1= ,和 kt y=-11ln (或k a t a )1ln(--=) 所以: )(01386.0502ln 2ln 12/1-===s t k )(15001386.0%)5.871ln(11ln 1s y k t =--=-= [或)(15001386.0)871ln(8/7s t t =--==] (2).据题由: )11(ln 2112T T R Ea k k -=得: )(60.532ln 3145.8300310300310ln 1121212-⋅=⨯⨯-⨯=⋅-=mol kJ k k R T T T T Ea 将阿仑尼乌斯公式代入积分方程得:t Ae yRT Ea /11ln -=-,即: RT Ea t A y -=⋅--)1ln(ln 所以: )(3105010979.2)75.01ln(ln 3145.81060.53)1ln(ln 73K t A y R Ea T =⨯⨯--⨯-=⋅---= (也可先据kt y=-11ln 求出)(02773.0)1ln(1-=--=s t y k ,再由RT Ea A k -=ln ln 求T)2.k若该反应的速率方程为βα][][B A k r=,求βα和. 解: 据题有: βα000][][B A k r =, 故可得: βαβα1,01,02,02,01,02,0][][][][B A B A r r =将第1,2两级数据代入上式得: α⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1,02,01,02,0][][A A r r 即: 0.10.10.2ln 15.030.0ln][][ln ln1,02,01,02,0===A A r r α 同理,将第1,4组数据代入则可得:β⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1,02,01,02,0][][B B r r 亦即:00.10.2ln 15.015.0ln][][lnln1,02,01,02,0===B B r r β 3.今在473.2K 时研究反应D C B A k +−→−+22,其速率方程可写成y x B A k r ][][=.现经实验1得当A 、B 的初始浓度分别为0.013-⋅dm mol 和0.023-⋅dm mol 时,测得反应物B试求(2).实验2: 当A 、B 的初始浓度均为0.023-⋅dm mol 时,测得初始反应速率仅为实验1的初始速率的1.414倍,求A 、B 的反应级数y x 和的值.(3).求算k 值.解:(1).由实验1数据可知,min 53952/1=t ,min 130254/3=t .因此时有:000][2][1][A B A ==,故原方程可写成n y x y y x y y x A k A k x A k B A k r ]['][2)]([2][][0=⋅⋅=-⋅⋅==++,即此条件下,反应速率与简单n 级反应相同. 利用简单n 级反应的分数寿期公式kC n a t n n a 101)1(1)1(-----=可得:1212/14/3+=-n t t 亦即: 50.12ln )1539513025ln(12ln )1ln(12/14/3=-+=-+=t t n (2).由实验2知:y x y x B A k B A k 1,01,02,02,0][][4.1][][=即: y x y x 02.001.0414.102.002.0⨯⨯=⨯,所以: 50.0)1.0/2.0ln(414.1ln ≈=x 因y x n +=,所以: 00.150.050.1=-=-=x n y(3).由(1)得: ]min )[(1068.7539501.05.0212])[15.1(21)5.01(2'15.0345.015.015.105.11------⋅⋅⨯=⨯⨯⨯-=---==dm mol t A k k a y y4.某一级反应P A →,在某给定条件下的初始速率为133min 101---⋅⋅⨯dm mol ,1h 后速率为133min 1025.0---⋅⋅⨯dm mol .求反应的2/1 ,t k 和初始浓度0,A c .解:(1).对一级反应有:A A kc dtdc r ==,积分得:)exp(0,0,kt c e c c A kt A A -==-,而当反应刚开始的一瞬间,则有:0,0A kc r =, 故:)exp()exp(00,0,0kt r kt c c r kc r A A A -=-== 所以: )(min 0231.01025.0100.1ln 601ln 11330---=⨯⨯==r r t k (这是微分方程与积分方程联合求解的实例)(也可将0,0A kc r =和A kc r =同时代入kt c c =0ln得: kt r r =0ln ) (2).由一级反应的半衰期公式得: (min)0.300231.02ln 2ln 2/1===k t (3).据题得: )(04323.00231.0100.11300,--⋅=⨯==dm mol k r c A5.现在的天然铀矿中1:139 : 235238=U U ,已知U 238的蜕变反应的速率常数为1.521010-⨯a,U 235的蜕变反应的速率常数为9.721010-⨯a -1.问在20亿年(2910⨯a)前,U U 235238 : 等于多少?(a 是时间单位年的符号)解: 据题中反应速率常数的单位可知,两蜕变反应均为一级反应,由kt cc =0ln 可得: t k k c c c c c c cc )(ln ln ln 2352382352380235023823502352380238-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=- 所以: 1:271:96.26]102)1072.91052.1exp[(139])exp[(9101023523823523802350238≈=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=--t k k c c c c6.已知对峙反应)()(g B k k g A ==-11在25℃时的正、逆向速率常数分别为0.3162h -1和0.06324h -1。

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