2014年复习参考题物理化学

物质
H 2 (g)
/kJ·mol f Hm
-1
/kJ·mol f Gm
-1
/ Sm
J· mol-1· K-1
0 -110.525 -74.81 -393.509
0 -137.168 -50.72 -394.359
130.684 197.674 186.264 213.74
CO( g )
( s ) 4. 将 反 应 A g
1 2
2
C( l

,g p )
A g ( C计 )l 成 s 原 电 池 。 已 知 25 ℃ 时 ， 设
f Hm ( AgCl , s) 127.07kJ mol 1 ， f Gm ( AgCl , s) 109.79kJ mol 1 ，标准电极电
CH 4 ( g )
CO2 ( g )
3、已知 298.15K，CO（g）和 CH3OH（g）的标准摩尔生成焓 f H m 分别为-110.52 kJ mol 1 及-200.7 kJ mol 1 。 CO （g） ， H（ 和 CH3OH （l） 的标准摩尔熵 S m 分别为 197.67 J mol 1 K 1 ， 2 g） 130.68 J mol K
ln( k / h 1 ) 8938 20.40 T /K
在 30℃时，药物第一小时的分解率是多少？ 若此药物分解 30%即认为失效，那么药物在 30℃下保存的有效期为多长时间？ 欲使有效期延长到 2 年以上，则保存温度不能超过多少度？
15.浓差电池 Zn(l)︱Zn2+(熔盐)︱Zn–In(液态合金， x Zn =0.803 )在 505℃的电动势
23. 液 体 表 面 层 中 的 分 子 受 到 的 不 对 称 力 与 液 体 的 表 面 张 力 有 何 联 系 与区别？ 24. 比较 r Gm ， r G

m
， f Gm 三个物理量的异同，浅析它们之间的关系。
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25. 请解释为什么人体从高压区域转到低压区域（如海底潜水员返回水面）时，速度太快会 有生命危险？ 26．什么是布朗运动？为什么粗分散系统和真溶液观察不到布朗运动？ 27． 热力学函数 A、G 是否有明确的物理意义？它们的变量在什么情况下有特定的物理意 义？
1 1


及 127 J mol K
1
1
。又知 298.15K 甲醇的饱和蒸气压为 16.59kPa，
及K 。 vap H m 38.0kJ mol 1 ，蒸气可视为理想气体。求 298.15K 时，下列反应的 r Gm
CO ( g ) 2 H 2 ( g ) CH 3 OH ( g )
E 3 1 E=3.10mV， 9.6 10 mV K 。 T p
(1)在 505℃下，把 1.0mol 液态锌溶入大量 Zn–In 液态合金（ x Zn =0.803 ） 的过程 Gm 及 S m 为多少？ (2)求 Zn 在 x Zn =0.803 的液态 Zn–In 合金中的活度，以纯液态锌为标准态。 (3)已知 505℃，在 x Zn =0.803 液态合金中，Zn 的偏摩尔焓比同温度下纯 Zn 的
（2） Pb,PbSO4(s) ┃H2SO4(aq) ┃H2(g),Pt （两个电池的正极均为标准氢电极） 19. 某二元凝聚系统相图如图所示。 (1) 请指出相图中各区域存在的相态； (2) 指出三相线。 (3) 分别从 a,b,c,d 点绘制步冷曲线。
20. 偏摩尔量和化学势有何不同？ 21. 试用相律分析 BaCO3（s）分解所得的平衡系统中，保持温度恒定而加 CO2 （g）后，平衡系统中压力是否改变？ 22. 请解释，恒温恒压下一可逆电池短路时与环境交换的热量与该电池可逆操 作时与环境交换的热量是否相同？
，估计当地水的沸点和水的蒸发焓。
7 . 在真空的容器中放入固态的 NH4HS，于 25℃下分解为 NH3(g)与 H2S(g)，平衡时
容器内的压力为 66.66 kPa。 （1）当放入 NH4HS 时容器内已有 39.99 kPa 的 H2S(g)， 求平衡时容器中的压力。 （2）容器内原有 6.666 kPa 的 NH3(g)，问需加多大压力的 H2S，才能形成 NH4HS? 8. 某药物分解反应的速率常数与温度的关系为
E 摩尔焓大 721.74J，求上述电池的温度系数 ，并与实验值比较。 T p
16、环氧乙烷的分解反应为一级反应，已知 380℃时，半衰期 t1/2=360 分，活化 能 Ea=217.6kJ.mol-1。假设在此温度范围内活化能为常数，求在 527℃时分解 75% 的环氧乙烷需要多少时间？
（1） 利用表格中各物质的 S m ， 数据， 求上述反应在 25℃时的 r S m ， ； r Gm f Hm
（2）利用表格中各物质的 f Gm 数据，计算上述反应在 25℃时的 r G m ；
（3） 25℃， 若始态 CH 4 ( g ) 和 CO2 ( g ) 的分压均为 150kPa， 末态 CO( g ) 和 H 2 ( g ) 的 分压均为 50kPa，求反应的 r S m ， r G m 。
17、2mol 的理想气体在 27℃，20.0dm3 下等温膨胀到 50.0dm3，试计算下列过程
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的 Q、W、H、U、S。 （1）可逆膨胀（2）自由膨胀（3）对抗恒外压 101kPa 膨胀。 18、在 25℃ 时，下列电池的标准电动势 Eθ分别为（1）0.126V 及（2）0.351V。 （1）试写出各电池的电极反应及电池反应； （2）试计算 PbSO4 的溶度积（电池中溶液浓度以 mol·dm-3 表示）Kθsp。 （1） Pb┃Pb(NO3)2(aq) HNO3(aq) ┃H2(g),Pt
28、简述 A l , T , p * A l , T , p RT ln x A A l , T RT ln x A 式中每一项的物理
意义是什么？ 29、北方人冬天吃冻梨前，将冻梨放入凉水中浸泡，过一段时间后冻梨内部解冻 了，但表面结了一层薄冰，试解释原因。 30、甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定： （1）各吃质量的三分之一； （2）只准吸，不准咬； （3）按年龄由小到大顺序先后吃。结果，乙认为这支冰 棍没放糖，甲则认为这支冰棍非常甜，丙认为他俩看法太绝对化。试判断这三人 年龄的大小？ 31、 对峙反应、 平行反应和连串反应各自有哪些主要特点？它们的总反应速率与 各基元步骤的速率有何关系？ 32、 国际规定的一级参比电极、 二级参比电极有哪些， 如何表示？各有什么特点？ 请举例说明。 33、物质偏摩尔量与摩尔量有什么异同点？ 34、 “因为熵是状态函数，所以熵变与过程无关，因而绝热不可逆过程与绝热可 逆过程的熵变应该相等。 ”这种说法对吗？为什么？ 3 35、如果 1000cm 水中加入 1mol 的 H2SO4，溶液的体积增加 V ,则 H2SO4 的偏摩尔 量的数值就是 V 吗？为什么？ 36、等温、等压下，在 A 与 B 组成的均相体系当中，若 A 的偏摩尔体积随浓度的 改变而增加时，则 B 的偏摩尔体积将如何变化？ 37、什么是相律？它能解决什么问题？ 38、 “单组分体系的物种数一定等于 1” ，这种认为对吗？ 39“自由度就是可以独立变化的变量。 ”该说法正确吗？ 40、原电池和电解池极化现象有何不同？说明放点和充电过程的阳极、阴极、正 极和负极的各自极化情况，能否归纳出一些共同的规律？
势 E ( Ag


Ag ) 0.7994V , E (Cl Cl2 ( g ) Pt ) 1.3579V 。
（1）写出电极反应和电池图示;
1
（2）求 25℃、电池可逆放电 2F 电荷量时的热 Qr； （3）求 25℃时 AgCl 的活度积 Ksp。 5. 100℃、50.663kPa 的水蒸气 100dm3，等温可逆压缩至 101.325kPa，并在 101.325kPa 下 压缩到 10 dm3 为止。① 试 计 算 此 过 程 的 Q 、 W 、 △ U 、 △ H ， 已 知 1 0 0 ℃ 、 1 0 1 . 3 2 5 K P a , 水 的 蒸 发 热 4 . 0 6 ⅹ 1 0 4 J ﹒ m o l - 1 ；② 若 使 终 态 物 系 恒 温 1 0 0 ℃ ， 反 抗 50.663KPa 外 压 ,使 其 恢 复 到 始 态 ,求 此 过 程 中 的 Q、 W、 △U、 △H； ③ 若 使 终 态 物 系 恒 温 1 0 0 ℃ 向 真 空 蒸 发 ，并 使 其 恢 复 至 始 态 ，求 Q 、W 、 △U、 △H。 6. 西藏拉萨海拔 3700m，气压公式p = ������0 ������ −
设蒸气为理想气体，当乙酸在液相中的摩尔分数为 0.6604 时， （1） 以 Raoult 定律为基准，分别求 A 和 B 的活度和活度因子； (2) 以 Henry 定律为基准，求苯（B）的活度和活度因子；
13. 实验测得 N 2 O 5 气相分解反应的速率方程为
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dcN2O5 dt
kcN2O5
1、已知苯（C6H6）在 101.325kPa 下于 80.1 ℃沸腾，△vapHm= 30.878 kJ· mol-1。 液体苯的摩尔定压热容 Cp，m = 142.7 J· mol-1· K-1。今将 40.53 kPa，80.1 ℃的苯蒸 气 1 mol，先恒温可逆压缩至 101.325kPa，并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷 却至 60℃。求整个过程的 Q，W，△U，△H 及△S 。(把苯蒸气看作是理想气体) 2、化学反应如下： CH 4 ( g ) CO2 ( g ) 2CO ( g ) 2 H 2 ( g )
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C+D 的正、逆向反应均为基元反应，在 300K 时，k1=0.2 10. 气相反应 A+B
k1 k -1
dm3· mol-1· min-1，k-1=0.1 dm3· mol-1· min-1，反应焓变Δr ������m =41.6 kJ· mol-1，当温度
升高 10 ℃时，k1 升高 1 倍，求算：(1)300K 时，反应的平衡常数 K；(2)正、逆 反应的活化能 Ea,1、 Ea,-1； (3)若 cA,0=cB,0=1 mol· dm-3,， 平衡时 A 的转化率达到 80%， 温度应达到多高？ 1 1 . 已知 25 ºC 百度文库 AgBr 的溶度积 K sp =4.88 1013 ， E 0 (Ag + |Ag) 0.7994V ，
������������(ℎ−ℎ0 ) ������������
中，海平面的高度 h0 为 0，压力 p0 为
101325Pa，g 为重力加速度，M 为空气的平均相对分子质量 29g ∙ mol−1。水 的 蒸 汽 压 经 验 公 式 为 ln ( ) = 25.56 − Pa
������ 5216������ ������
E 0 {Br(l )|Br - } 1.065V 。试计算 25 ºC 时
（1）银-溴化银电极的标准电极电势 E 0 {Br - |AgBr(s)|Ag} ； （2） AgBr(s) 的标准生成吉布斯函数。 1 2 . 在 323K，乙酸（A）和苯（B）组成溶液，随着溶液中 A 组分的摩尔分数 xA 的变化，其对应的气相中 A 和 B 的分压 pA 和 pB 由实验测定的数据列于下表： xA pA/Pa pB/Pa 0 / 35197 0.0835 1535 33277 0.2973 3306 28158 0.6604 5360 18012 0.9931 7293 466.6 1.00 7333 /
ln( k / h 1 ) 8938 20.40 T /K
(1) 在 30℃时，药物第一小时的分解率是多少？ (2) 若此药物分解 30%即认为失效，那么药物在 30℃下保存的有效期为多长时 间？ (3) 欲使有效期延长到 2 年以上，则保存温度不能超过多少度？
9.指 出 下 面 二 组 份 凝 聚 系 统 相 同 中 各 组 分 中 的 平 衡 相 态 ， 并 绘 制 系 统 从 a、 b 两 点 冷 却 的 步 冷 曲 线 。
有人提出了如下反应机理:
k1 NO 2 +NO3 N 2 O5 k -1 k2 NO 2 +NO3 NO 2 +NO+O 2 k3 NO+NO3 2NO 2
其中 NO3 和 NO 是活泼的中间物。 试根据这个机理用稳态近似导出上述速率方程。 14. 某药物分解反应的速率常数与温度的关系为