物理化學——期末考試復習資料(中南大學)

1、第 1 頁共 13 頁物理化學物理化學課程復習資料課程復習資料1 1、單項選擇題：單項選擇題：1.對隔離體系而言，以下說法正確的是 A.A.體系的熱力學能守恒，焓不一定守恒體系的熱力學能守恒，焓不一定守恒 2.經(jīng)下列過程后，體系熱力學能變化不為零(U 0)的是 D.D.純液體的真空蒸發(fā)過程純液體的真空蒸發(fā)過程 3.下列關于理想溶液的混合熱力學性質(zhì)正確的是 C C.mixmixS S 0 0，mixmixG G 19.合成氨反應 N2（g）+ 3H2（g）= 2NH3（g）達平衡后加入惰性氣體，保持體系溫度和總壓不變（氣體為理想氣體） ，則有 C.C.平衡左移，平衡左移，K Kp p 不變不變

2、10.在一定的溫度T和壓力p下，反應 3O2(g) 2O3(g)的以組元分壓表示的平衡常數(shù)Kp與以組元物質(zhì)的量分數(shù)表示的平衡常數(shù)Ky之比為 D.D.p p-1-1 11.在 373K、 p下，水的化學勢為l，水蒸氣的化學勢為g，則 A.A.l l = = g g 12.在、兩相中均含有物質(zhì) A 和 B，A 和 B 在相中的化學勢分別為A()和B()，A 和 B 在相中的化學勢分別為A()和B()，當兩相達到平衡時應有 B.B.B()B() = = B(B() ) 13.FeCl3和 H2O 能形成 FeCl32H2O、FeCl36H2O、2FeCl35H2O 和 2FeCl37H2O 四種水合

3、物，該體系的組元數(shù)和在恒壓下最多可能平衡共存的相數(shù)為 B.B.C C = = 2 2，= = 4 4 14.下列關于杠桿規(guī)則適用對象的說法中，不正確的是 B.B.適用于二組元體系的任何相區(qū)適用于二組元體系的任何相區(qū) 15.對(基)元反應 A +2B P 而言，其反應速率方程可以用不同反應物濃度對時間的變化率來表示，即有,和三種形式,則kA，kB和kP三者之間的關系為 2BAAAddccktc2BABBddccktc2BAPPddccktcC.C.k kA A=0.5=0.5k kB B= =k kP P 16.標準氫電極是指 C.Pt，H2（pH2=p）| H+（a = 1） 17.在 298

4、K 時，測得濃度為 0.1 和 0.01 molkg-1的 HCl 溶液構(gòu)成濃差電池的液接電勢為Ej(1)；若溶液濃度相同，而換用 KCl 溶液，則其液接電勢為Ej(2)。兩液接電勢的關系為 A.A.E Ej(1)j(1) E Ej(2)j(2) 18.電極電勢的改變可以改變電極反應速率，其直接原因是改變了 A.A.反應活化能反應活化能 19.在相同的溫度及壓力下 ,把一定體積的水分散成許多小水滴 ,經(jīng)這一變化過程以下性質(zhì)保持不變的是 B.B.表表面張力面張力 20.已知肥皂液的表面張力為 0.025Nm-1，若球形肥皂泡的直徑為 110-2m，則該球形肥皂泡所受的附加壓強為 D.20D.20

5、 PaPa 21.298K 時，苯蒸氣在石墨上的吸附符合蘭繆爾吸附等溫式，在苯蒸氣壓為 40Pa 時，覆蓋度 = 0.05；當 = 0.5 時，苯的蒸氣壓為 B.760 Pa 22.關于物理吸附與化學吸附，下面說法中不正確的是 B.B.物理吸附有選擇性，化學吸附無選擇性物理吸附有選擇性，化學吸附無選擇性 23.在一定量的以 KCl 為穩(wěn)定劑的 AgCl 溶膠中加入電解質(zhì)使其聚沉，同濃度下列電解質(zhì)溶液的用量由小到大的順序正確的是 A.AlClA.AlCl3 3ZnSOZnSO4 4KClKCl 24.在堿性溶液中用 HCHO 還原 HAuCl4制備 Au 溶膠，其主要反應為：HAuCl4+5Na

6、OHNaAuO2+4NaCl+3H2O2NaAuO2+3HCHO+NaOH2Au+3HCOONa+2H2O 若 Au 溶膠以 AuO2-為穩(wěn)定劑，則 Au 溶膠的結(jié)構(gòu)式為 D.(Au)D.(Au)m mx x AuOAuO2 2- -(x x y y) ) NaNa+ + y y- -y y NaNa+ + 第 2 頁共 13 頁25.在下列分散系中，丁達爾效應最強的是 D.D.硅溶膠硅溶膠 2 2、判斷題：判斷題：1.對氣態(tài)物質(zhì)而言一定有Cp CV = nR。 X 2.室溫、大氣壓為p的條件下，一杯水蒸發(fā)成同溫同壓下的水蒸氣為可逆過程。 X 3.體系從同一始態(tài)出發(fā),經(jīng)絕熱不可逆過程達到的終態(tài)

7、 ,若經(jīng)過絕熱可逆過程,則一定達不到該終態(tài)。 4.自發(fā)過程一定是不可逆的，所以不可逆過程一定是自發(fā)的。 X 5.如果某一化學反應的不隨溫度變化，那么其也不隨溫度變化，但其卻與溫度有關。 rmHrmSrmG6.二組分理想溶液的總蒸氣壓大于任一組分的蒸氣壓。 X 7.對純組分而言，其化學勢就等于其吉布斯自由能。 X 8.在 374K，p下，液態(tài)水 H2O(l)的化學勢比氣態(tài)水 H2O(g) 的化學勢高。 9.因為，所以是在溫度T時，化學反應到達平衡狀態(tài)時的 Gibbs 自rm( )ln( )pGTRTKT rm( )GT由能變化量。 X 10.對理想氣體反應 0 = BB 而言，若反應體系的B 0

8、，則在確定溫度壓強下，當向已到達平衡的反應體系加入惰性氣體時，平衡將向左移動。 X 11.如果某化學反應的，則該反應的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小。 0mrH12.反應 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，因反應前后的分子數(shù)相等，所以無論體系壓力如何變化變化，對平衡均無影響。 X 13.某一固體在 25和大氣壓力下升華，這意味著該物質(zhì)三相點的壓力大于大氣壓力。 14.單元系的相數(shù)一定少于多元系的相數(shù)。 X 15.分解反應 Pb(C2H5)4 = Pb + 4C2H5 是基元反應。 X 16.反應速率常數(shù)kA一定與反應物 A 的濃度有關。 X 17.已知某平行反應的一個分支

9、反應 AB 的活化能為E1，另一個分支反應 AC 活化能為E2，且E1 E2。為提高 B 的產(chǎn)量，應該提高反應溫度。 18.因為電解質(zhì)溶液的電導率與電導池常數(shù)Kcell及電導G之間的關系為 =KcellG，所以可以說電導率與電導池常數(shù)Kcell成正比。 X 19.標準電極電勢等于電極與周圍活度為 1 的電解質(zhì)之間的電勢差。 X 20.電池反應的電動勢EMF與對應電池反應計量方程式的寫法無關，而電池反應的 rGm值與對應電池反應計量方程式的寫法有關。 21.如果規(guī)定標準氫電極的電極電勢為 1V，則各可逆電極的還原氫標電勢值都將增加 1V，而電池的電動勢不會改變。 22.鹽橋可以完全消除液接電勢。

10、 X 23.實際分解電壓一定比理論分解電壓高。 24.溶膠的電泳與電解質(zhì)溶液的電解本質(zhì)是相同的。 25.以過量的 KI 穩(wěn)定的 AgI 溶膠帶正電。 X 26.用同一支滴管滴出相同體積的水、NaCl 稀溶液和乙醇溶液，滴數(shù)是相同的。 X 3 3、填空題：填空題：1.將 1mol 的 HCl(g)在 298K、p下溶于水中，Q 0，W 0，H ，” ， “ 純?nèi)軇┑姆悬c。(填 ， 1；如果選擇極稀條件下服從亨利定律，且物質(zhì)的量分數(shù)等于 1 的狀態(tài)為參考態(tài)，則溶液中組元的活度系數(shù)必定 ， k3時，反應速率簡化表達式，并說明此時由機理推導速率方程采用了什么近似方法； k2 k3時，k2+ k3 k2

11、，則反應速率簡化表達式為： 2KA31Addkcckktc此時采用的近似方法是平衡近似法。 第 10 頁共 13 頁 當k2 k3時，k2+ k3 k3，則反應速率簡化表達式為： KA1Addccktc此時采用的近似方法是穩(wěn)態(tài)近似法。 11.解：依題意，該混合溶液中各離子的濃度分別為：mNa+ = 0.01molkg-1，mMg2+ = 0.001molkg-1，mNO3- = 0.012molkg-1 所以，該混合溶液中離子強度為： I = mizi2 = (0.0112 + 0.00122 + 0.01212) = 0.013 molkg-1 根據(jù) Debye-Hckel 極限公式得： I

12、zz|509. 0lg， 1161. 0013. 0| ) 1(2|509. 0lg23)Mg(NO,7655. 023)Mg(NO,根據(jù)可計算出該混合溶液中 Mg(NO3)2的平均質(zhì)量摩爾濃度為：1)(mmm -132)Mg(NO,kgmol0113. 0012. 001. 023m所以，該混合溶液中 Mg(NO3)2的離子平均活度為：或 0086. 00113. 07655. 0232323)Mg(NO,)Mg(NO,)Mg(NO,mma由aB =( a) 得： 733)Mg(NO,)Mg(NO10459. 6)0086. 0(2323 aa12.解： 根據(jù)和可得： RKAlRscell1

13、cmmcellcRK由題知 KCl 溶液的m = 1.38310-2Sm2 mol-1，cKCl = 0.02molL-1 = 20.0 molm-3， R=100，代入上式計算得：Kcell= 100 20.0 1.38310-2 = 27.66 m-1 由得 AgCl 溶液的電導率： RKcell1 -45lcelllmS10712. 21002. 166.27RK高純水的電導率： 1 -45OHcellOHmS10257. 11020. 266.2722RK因此，AgCl 的電導率為：AgCl = l H2O = (2.712 -1.257) 10-4=1.45510-4S m-1 Ag

14、Cl 的溶解度為： 3-224AgCm,AgCAgClmmol10147. 110268. 110455. 1c13.解：（1）該電池的電極反應分別為正極反應：AgBr(s) + e Ag (s) + Br-(aq) 負極反應：0.5H2(1.0kPa) H+(0.1molkg-1) + e 故電池的標準電動勢 AgBr/Ag/HHAgBr/Ag2EEEEEE第 11 頁共 13 頁而反應：Ag+(aq) + e Ag (s) FEG/AgAgm,1r反應：AgBr(s) = Ag+(aq) + Br-(aq) spm,2rKRTGln正極反應 = 反應 + 反應 ，即 FEGGGAgBr/A

15、g2m,r1m,rm,r所以： sp/AgAgAgBr/AgKFRTEEElnV0890101059160799012.)lg(.（2）由電池的電動勢可得電池反應的 rGm = - zEF = -10.16596485 = -15920 Jmol-1 則 Qr =TrSm = rHm -rGm = 50 + 1592010-3 = 65.92 kJmol-1 因為Qr = zFT (E/T)p，所以，298K 下電池的電動勢溫度系數(shù)為(E/T)p= Qr/ zFT= 65920/(96485298) = 2.2910-3 VK-1 14.解：Ag(NH3)2+ 的形成反應為：Ag+ + 2NH

16、3 Ag(NH3)2+ 設計成電池時，電極反應為：正極 Ag+ + e Ag ，負極 Ag + 2NH3 Ag(NH3)2+ + e 所以電池為 Ag| Ag(NH3)2+ | Ag+| Ag 由能斯特公式得反應的平衡常數(shù)與電池標準電動勢的關系為： 71059. 1ln配合配合KKFRTEEE15.解：各部分存在的相態(tài)如下：1 液態(tài) l（單相） ；2 B(s) + l（兩相） ；3 l1+ l2（兩相） ；4 C(s) + l（兩相） ；5 B(s) + C(s)（兩相） ；6 C(s) + l（兩相） ；7 (s) + l（兩相） ；8 (s)（單相） ；9 (s) + C(s)（兩相） ；

17、 步冷曲線如圖所示：16.20時，水的表面張力為 72.810-3 Nm-1，汞的表面張力為 48.310-2 Nm-1，汞和水的界面張力為 37.510-2 Nm-1。設汞與水完全不互溶，試通過計算說明：1)水能否在汞的表面上鋪展開？2)汞能否在水的表面上鋪展開？解法一：計算鋪展系數(shù)（1）水在汞的表面上的鋪展系數(shù)為：第 12 頁共 13 頁 -133O/HgHOHHg1mN102 .3510)3758 .72483(22 因為，所以水能在汞的表面上鋪展開。 01 （2）汞在水的表面上的鋪展系數(shù)為： -133O/HgHHgOH2mN102 .78510)3754838 .72(22 因為，所以

18、汞不能在水的表面上鋪展開。 02 解法二：計算接觸角（1） 水在汞的表面上的接觸角為 094. 11037510)8 .72483(cos33O/HgHOHHg122 因為，所以水能在汞的表面上鋪展開。 1cos1 （2）汞在水的表面上的接觸角為 094. 11037510)4838 .72(cos33O/HgHHgOH222 因為，即，所以汞不能在水的表面上鋪展開。 0cos2 o290 17.解：可逆擴大 1cm2表面積，即為 As = 10-4 m2，則環(huán)境對體積所做的最小表面功為：Ws = As = （7.56710-2 1.410-410）10-4 = 7.42410-6 J 可逆條件下 G = Ws = 7.42410-6 J S = -(G/T)p = -(G/t)p = -As(/t)p= 10-41.410-4= 1.410-8 JK-1 Q = TS