物理化学经典习题11Word下载.docx

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7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ=A+Blnc（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。

8．298.2K、101.325kPa下，反应H2（g）+O2（g）═H2O（l）的（∆rGm–∆rFm）/J·

mol-1为。

二、问答题

1．为什么热和功的转化是不可逆的？

2．在绝热钢筒中进行一化学反应：

H2（g）+O2（g）═H2O（g），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∆vapHmø

=30.77kJ·

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∆vapSmø

及摩尔气化自由能∆vapGmø

；

（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×

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（Mr=74）蒸气聚冷至273K，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0.0261N·

m-1，密度为1000kg·

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298K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；

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）；

B）；

C）；

D）。

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；

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⊿rHm被反应温度T除，即得此反应的⊿rSm。

（）

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，构成原电池的保护方法称为阳极保护法。

7、根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个体系若要对外作功，必须从外界吸收热量。

8、二元合金的步冷曲线上，转折点对应的温度即为该合金的最低共熔点。

9、自然界存在温度降低，但熵值增加的过程。

10、平衡常数改变，则平衡发生移动；

平衡发生移动，则平衡常数改变。

四、（共15分）2mol理想气体氦（ＣＶ，m=1.5R）在127℃时压力为

5×

10５Ｐa,今在定温下外压恒定为1×

10６Ｐa进行压缩。

计算此过程的Ｑ、Ｗ、ΔＵ、ΔＨ、ΔＳ、ΔＡ和ΔＧ。

五、（共10分）反应ＮＨ２ＣＯＯＮＨ４（s）＝　2ＮＨ３（g）＋ＣＯ２（g）在30℃时Ｋø

＝6.55×

10－４。

试求ＮＨ２ＣＯＯＮＨ４的分解压。

六、（共20分）　反应Ｃ２Ｈ４（g）＋Ｈ２Ｏ（g）＝Ｃ２Ｈ５ＯＨ（g）的ΔrＨø

m为－4.602×

104J·

mol－1,ΔCp=0,ΔrGø

m（298）=－8.196×

103J·

mol－1

1、导出此反应的ΔrGø

m=f（T）及lnKø

=f（T）关系式。

2、计算此反应在500Ｋ时的Ｋø

及ΔrGø

m

七、（共20分）　ＨＡc及Ｃ６Ｈ６的相图如下。

1、指出各区域所存在的相和自由度数；

2、从图中可以看出最低共熔温度为－8℃，最低共熔混合物的质量分数为含

Ｃ６Ｈ６0.64，试问将含苯0.75和0.25的溶液各100g由20℃冷却时，首先析出的固体为何物,计算最多能析出固体的质量。

3、叙述将上述两溶液冷却到－10℃时，过程的相变化。

并画出其步冷曲线。

20

A

℃

101B

02

E3

－104

020406080100

HAcC6H6

ω（C6H6）/%

八、试将下列化学反应设计成电池（每小题5分，共10分）

1、H＋＋OH－→H2O（l）

2、Ag＋＋I－→AgI（s）

九、（共15分）试设计一个电池，使其中进行下述反应：

Fe2+（a1）+Ag+（a3）=Ag（s）+Fe3+（a2）

设活度系数均为1，己知Eø

（Fe3+|Fe2+）=0.771V,Eø

（Ag|Ag+）=0.7991V

1、写出电池表示式；

2、计算25℃时，上述电池反应的Kø

3、若将过量的银粉加到浓度为0.05molkg－1的Fe（NO3）3溶液中，求反应达平衡

后Ag+的浓度为多少？

十、（共15分）某气相1—2级对峙反应：

298K时，k+=0.20s－1,k－=5.0×

10－9Pa－1·

s－1，当温度升高到310K时，k+和k－均增大一倍。

试求算：

1、该反应在298K时的Kø

2、正、逆向反应的活化能；

3、总反应的ΔrHø

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H2，这个现象的解释是。

4．在两个具有0.001mAgNO3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AB（Ⅰ）;

AD（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?

7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ=A+Blnc（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。

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

rGm–?

rFm）/J·

mol-1为。

Q，W，?

U，?

H，?

S和?

F。

1．苯在正常沸点353K下的?

vapHm?

mol-1，今将353K及p?

（2）求苯的摩尔气化熵?

vapSm?

及摩尔气化自由能?

vapGm?

（3）求环境的熵变?

S环，并判断上述过程是否为不可逆过程。

104Pa