物理化学练习题汇总Word文档格式.docx
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-5℃时，固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2.25kPa和2.64kPa；
-5℃，pθ时，苯的摩尔熔化焓为9.860kJ·
mol-1）
*9、苯的正常沸点为353K，摩尔气化焓是ΔvapHm＝30.77kJ·
mol-1，今在353K，pθ下，将1mol液态苯向真空等温气化为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。
（1）计算该过程中苯吸收的热量Q和做的功W；
（2）求苯的摩尔气化自由能ΔvapGm和摩尔气化熵ΔvapSm；
（3）求环境的熵变；
（4）可以使用哪种判据判别上述过程可逆与否？
并判别之。
10、已知298K下，CO2（g）、CH3COOH（l）、H2O（l）的标准生成焓
分别为-393.5、-487.02、-285.8KJ.mol-1，试求：
（1）反应
的恒压反应热
（298）；
（2）若设反应的
=18.0J.K-1mol-1且不随温度的变化而变化，求反应在353K下进行时的
（353）。
11、把0.450g的某非电解质化合物溶于30.0g的水中，凝固点降低0.150K，此化合物的摩尔质量等于多少?
（已知水的凝固点降低常数kf为1.86K.kg.mol-1）
*12、293K时，苯
（1）的蒸气压是13.332kPa，辛烷
（2）的蒸气压是2.6664kPa，现将1mol辛烷溶于4mol苯中，形成理想液态混合物，试计算：
（1）系统的总蒸气压
（2）系统的气相组成
（3）将气相完全冷凝至气液平衡时，气相组成如何？
13．298K时，以A、B两组分等摩尔组成理想溶液0.5mol与纯组分A0.5mol混合,试求此过程的ΔV（混）、ΔH（混）、ΔS（混）、ΔG（混）.
14、在298K下，将2g某化合物溶于1kg水中，其渗透压与在298K下0.8g将葡萄糖（C6H12O6）和1.2g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg水中的渗透压相同。
已知水的冰点下降常数kf=1.86K·
kg·
mol-1，298K时水的饱和蒸气压为3167.7Pa，稀溶液密度可视为与水相同。
（1）求此化合物的摩尔质量
（2）求化合物溶液的凝固点降低多少？
（3）求此化合物溶液的蒸气压降低多少？
*15、PCl5的分解反应为PCl5（g）====PCl3（g）+Cl2（g），在523.2K、P
下反应达平衡后，系统的密度为2.695Kg.m-3。
试计算
（1）平衡时PCl5的解离度α；
（2）523.2K下PCl5解离反应标准平衡常数K
。
16、反应CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）的标准平衡常数与温度的关系为lgKPθ=2150K/T-2.216，当CO，H2O，H2，CO2的起始组成的摩尔分数分别为0.3,0.3,0.2,0.2，总压为101.3kPa时，问在什么温度以下（或以上）反应才能向生成产物的方向进行？
17、甲烷转化反应CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）,在900K下的标准平衡常数为1.28,若取等物质的量的甲烷与蒸气反应,求在900K及标准压力下，达平衡时物系的组成.
*18、水煤气变换反应为：
CO（g）+H2O（g）==CO2（g）+H2（g）
已知有关数据如下：
物质ΔfG
（298）/KJ.mol-1ΔfH
（298）/KJ.mol-1Cp
/J.K-1.mol-1
CO（g）-137.27-110.5226.54
H2O（g）-228.60-241.8330.00
CO2（g）-394.38-393.5128.66
H2（g）__29.07
（若视为理想气体反应，且n0（CO）:
n0（H2O）=1:
1,起始无产物。
）
（1）计算298K时反应的ΔrG
、K
及平衡转化率α；
（2）求该反应的K
与温度的关系式；
（3）由关系式计算400K时反应的K
及ΔrG
*19、已知298K时反应：
①C（s）＋O2（g）CO2（g），ΔrH
（298）＝－394.2kJ·
mol
②H2（g）＋O2（g）H2O（l），ΔrH
（298）＝－280.0kJ·
③C2H4（g）＋3O2（g）2CO2（g）＋2H2O（l），ΔrH
（298）＝－1394kJ·
且298K时C（s）、H2（g）、C2H4（g）的S
分别为5.85、130.5、218.4、（单位为J.K.mol-1）。
（1）计算298K反应2C（s）＋2H2（g）＝C2H4（g）的ΔrG
（298）和平衡常数Kθ
（2）求该反应的平衡常数与温度的关系式（假设此温度下各物质不发生分解，反应热看作常数）。
（3）通过计算说明：
在P（H2）=10Pθ、P（C2H4）=0.1Pθ条件下，反应
2C（s）＋2H2（g）＝C2H4（g）能够正向进行时的温度。
20、CO2的固态和液态蒸气压，分别由以下两个方程给出：
ln（ps/Pa）=27.604-3132.1K/Tln（p1/Pa）=22.406-2012.8K/T
计算：
（1）二氧化碳三相点的温度和压力
（2）二氧化碳在三相点的气化焓和气化熵
*21、乙酸（A）与苯（B）的相图如下面图所示。
已知低共熔温度为265K，低共熔混合物中含苯的质量分数为0.64.
（1）指出各相区所存在的相和自由度
（2）说明CE,DE,FG三条线上平衡共存的相及自由度（3）含苯为0.25和0.75的溶液自298K冷却到260K，指出冷却过程中的相变化及画出步冷曲线
*22、某盐和水组成的二组分固—液平衡系统相图如图所示。
据图回答下列问题：
（1）分别写出1、2、3区域平衡共存的相及可能存在的自由度数。
（2）作出物系点由S点降温到P点的步冷曲线。
（画在右图上）
（3）用杠杆规则计算200KgS点组成的溶液，降温到R点时析出固体盐的质量。
（已知y点的组成及R点的组成分别为41%和58%）
*23、如图是物质A、B组成的二元系统固—液平衡相图。
据图回答：
（1）该系统形成了什么类型的化合物（写稳定或不稳定）？
写出该化合物的化学式。
（2）相图中区域4和5分别存在哪些相？
E点的物理意义是什么？
（3）在右图上分别画出a、b、c三个组分的物系降温时的步冷曲线（画在右图上）。
（4）若要通过降温结晶法得到纯的生成化合物固体，物系的浓度应在什么范围？
*24、某二组分固—液平衡系统相图如图所示。
y
（1）指出1、2、6相区平衡共存的相及自由度。
（2）作出物系点由a、b、c点降温到a’、b’、c’点的步冷曲线。
（3）用杠杆规则计算10mola点组成的溶液降温到R点时析出固体AB2的物质的量。
（已知液相点y点的组成及R点的组成分别为xB=0.25、0.33）
25、水与NaCl的相图如下图（b）所示，C表示NaCl·
2H2O，是一个不稳定化合物，在264K时分解为NaCl和H2O，
（1）指出各相区所存在的相和自由度
（2）说出FG线平衡共存的相和自由度
（3）如要用冷却的方法得到纯的NaCl·
2H2O，溶液组成应落在哪个浓度范围之内为好
*26、一定量理想气体分别在恒压和恒容下，从T1加温到T2。
证明：
恒压的熵变值是恒容熵变值的γ倍，γ＝CP.m/CV.m。
27、证明：
两块质量相同而温度不同的铁块接触时，热传导是不可逆过程（提示：
由熵变值证明）。
28、证明：
理想气体等温等容混合定理，nmolA和nmolB理想气体分别处在（T，V，p）与（T，V，p）状态，在等温等容下混合为（T，V，2p）的混合气体，则ΔU＝0、Δ（PV）＝0、ΔH＝0、ΔS＝0。
29、摩尔数均为n的两个同种液体，其温度分别为T1与T2，试证明在等压绝热下混合的熵变为：
ΔS＝2nCP.mln[（T1＋T2）/2（T1·
T2）1/2]，且当T1≠T2时ΔS＞0，CP.m是液体热容，不随温度改变。
*41、证明：
等温等压下组分1与组分2混合形成理想液态混合物过程中，
30、将一定量的气态物质A加入到一恒体积的容器中，按总反应A（g）=B（g）+D（g）进行分解,。
在473K时，测得系统的总压力随时间变化如下：
时间（h）051535
p（总）（kPa）88132154165
（1）、求出所列各个时刻A（g）的分压力（列表表示）；
（2）、用偿试法确定该反应的级数,计算速率常数；
（3）、写出速率方程（以压力代替浓度）;
31、乙酸乙酯（E）水解能被酸催化,且反应能进行到底。
其速率方程为
r=k[H+][E]
当[E]=0.100mol·
dm-3，[HCl]=0.010mol·
dm-3，在298.2K测得k=2.80×
10-2mol-1·
dm3·
s-1。
求反应的t1/2。
（反应中，盐酸浓度不变）
32．298K时测得SrSO4饱和水溶液的电导率为1.482×
10－2S·
m-1，该温度时水的电导率为1.5×
10－4S·
m-1。
试计算在该条件下SrSO4在水中的溶度积Ksp。
*28．将下列化学反应设计成可逆电池，并写出电动势能斯特方程式。
（1）
（2）
*33．经实验确定,反应CO+Cl2COCl2的速率方程式为
d[COCl2]/dt=k[CO][Cl2]3/2
其机理可能如下：
Cl22Cl（快）,Cl+COCOCl（快）,
COCl+Cl2
COCl2+Cl（慢）
请证明该机理是可能的，写出总速率常数k与各基元步骤速率常数ki的关系
*34.乙醛的气相热分解反应机理为
试证明该反应的速率方程式近似为：
，给出总速率常数k与各步反应速率常数的关系。
35．气相反应
的机理可能是
（1）
（2）
设反应
（1）为快速对峙反应，H的浓度可用稳态法处理。
试证明反应的速率方程式为：
，给出总速率常数k与各步反应速率常数k的关系。
*36.化学反应
是一个均相基元反应，起始浓度
=0.10mol.（D）m-3。
在298K时测得半衰期t1/2为12分钟，在318K时测得半衰期t1/2为5分钟。
（1）、求该反应在两个温度下的速率系数k；
（2）、计算该反应的实验活化能Ea；
（3）、求该反应在308K进行时的半衰期t1/2。
37.298K时，乙酸乙酯与NaOH皂化作用的速率系数为6.36dm3·
mol-1·
min-1，若起始时酯和碱的浓度均为0.02mol·
dm-3,试求10min后酯的水解分数。
*38.某物质的分解反应是一级反应，当起始浓度为0.1mol·
dm-3时，经过反应50min,分解20%。
（1）反应的速率系数k
（2）该反应的半衰期t1/2
（3）反应物分解60%所需要的时间。
39.均相简单反应
当反应进行20min后，A已有30%被转化。
设起始反应物浓度
请进行以下计算。
（1）若a=b=0.10mol.dm-3，计算该反应的速率系数、半衰期及A转化90%所需时间；
（2）若a远小于b，计算反应在此情况下的速率系数、半衰期及A转化90%所需的时间。
40.电池的
与温度T的关系式为：
（1）写出电极反应式与电池反应式；
（2）求T=298K时正极
与AgBr的ksp，巳知
（3）求T=298K电池反应的平衡常数K
得分
评卷人
*41．设计一可逆电池，使该电池反应为
，并写出该电池电动势能斯特方程式。
*42．298K时电池Pt|Cl2（p
）|HCl（0.1mol.kg-1|AgCl（s）|Ag的有关数据如下：
试求：
（1）298K时该电池电动势；
（2）电池电动势的温度系数：
（3）298K下AgCl（s）的分解压力[分解反应为:
AgCl（s）==Ag（s）+1/2Cl2（g）]。
*43.设计一可逆电池，使该电池反应为
44.试验测得BaSO4饱和水溶液在298K时的电导率为3.590×
10-4S·
m-1，配溶液所用水的电导率为0.618×
m-1，已知Ba2+和SO42-无限稀释时的离子摩尔电导率分别为1.27×
10-2S·
m2·
mol-1与1.60×
mol-1（假定溶解的BaSO4在溶液中全部解离）。
计算298K时BaSO4的溶度积。
45.已知电池Pt（s）|H2（p
）|NaOH（aq）|Ag2O（s）|Ag（s）在25℃时的E＝1.172V，并且已知25℃，H2O（l）的标准生成吉布斯自由能为-237.18kJ·
mol-1。
（1）写出上述电池的电极反应及电池反应；
（2）计算25℃时，Ag2O（s）的分解压。
（分解反应：
Ag2O（s）=AgO（s）+1/2O2（g））
46.一电池为：
Pt（s）|H2（p
）│HCl（0.01mol·
kg-1）│AgCl（s）|Ag（s）。
已知298K时
（Ag+/Ag）＝0.7991V，AgCl（s）的溶度积Ksp=1.745×
10-10（H可看作理想气体）。
（1）写出电极反应和电池反应。
（2）求298K时的
（AgCl/Ag）。
（3）计算上述电池在298K时的电动势。
（已知0.01mol·
kg-1的HCl溶液的γ±
＝0.889）
47.分别写出下列两电池在作为原电池和电解池时的电池反应，并判断是否能成为可逆电池。
（1）Zn（s）｜H2SO4（aq）｜Cu（s）
（2）Pt｜H2（p）｜HCl（aq）｜AgCl（s）A｜Ag（s）
*48.反应Zn（s）+CuSO4（a=1）→Cu（s）+ZnSO4（a=1）在电池中进行，298K时，测得E=1.0934V，电池的温度系数（аE/аT）p=-4.29×
10-4V·
K-1.
（1）写出电池表示式和电极反应
（2）求电池反应的ΔrGmθ,ΔrHmθ,ΔrSmθ和Kθ.
49.燃料电池的电池反应为H2（g）+1/2O2（g）→H2O（l）.已知Eθ（O2,H+,H2O）=1.229V。
（1）写出电池表示式和电极反应
（2）当H2,O2的压力都为pθ,计算电动势值
（3）计算电池反应的平衡常数
（4）计算每摩尔H2（g）所能做的最大电功。
*50.设计一个电池，在其中进行下述反应：
Fe2+（a2）+Ag+（a1）→Ag（s）+Fe3+（a3）
（1）写出电池的表达式
（2）计算上述电池反应在298K时的平衡常数Kθ
（3）设将过量磨细银粉加到浓度为0.05mol·
kg-1的Fe（NO3）3溶液中，当反应达平衡后Ag+的浓度为多少？
（设活度因子均等于1）
[已知：
Eθ（Ag+｜Ag）=0.7991V,Eθ（Fe3+｜Fe2+）=0.771V]
51.已知在298K时，水在平面上的饱和蒸气压为3167Pa，请计算在相同温度下，半径为2nm的水滴表面的蒸气压为若干？
设水的摩尔质量为18.016×
10-3kg·
mol-1,密度为1×
103kg·
m-3
水的表面张力为0.07197N·
m-1
52.已知293K时，水-空气的表面张力为0.0728N·
m-1，汞-水间的表面张力为0.375N·
m-1，
汞-空气的表面张力为0.483N·
m-1，判断水能否在汞的表面上铺展开来？
53.实验证明，表面活性剂加入到乳状液中，能使乳状液变得稳定。
请说明表面活性剂能使乳状液稳定的原因。
*54．373K时，水的表面张力为0.0589N.m–1，密度为958.4kg.m-3。
（1）试计算在373K时，直径为1×
10-7m的气泡内的蒸气压值；
（2）在101.325kPa外压下，能否从373K的水中蒸发出1×
10-7m的蒸气炮？
*55.在293K时，把10g水分散成半径为1×
10–6m的小水滴，试计算这些小水滴的总表面积和体系吉布斯自由能增加量。
（已知293K时水的表面张力为0.07288N.m-1，水的密度为1000kg/m3）
*56.由反应
可制备AgI溶胶。
请写出该溶胶的胶团结构式，并指出胶核、胶粒、胶团部位。
若该溶胶在直流电场作用下，胶粒朝哪极移动？
理化学复习题客观题答案
一、单选题
1D2C3A4A5D6B7A8A9A10B11D12B13D14D15A16B17B18B19C20B21B22D23C24A25B26C27D28A29B30C31D32D33C34C35D36D37B38B39B40C41A42A43A44C45C46A47B48A49C50B51D52B53D54C55B56C57A58C59C60B61D62C63A64D65D66C67D68C69B70B71C72B73A74D75B76B77A78C79A80B81A82D83A84D85D86B87D88D89A90D91B92C93A94A95A96C97B98D99C100B101B102B103D104D105B106A107B108C109C110B111B112B113C114A115B116B117A118C119D120C121D
二、判断题
1×
2√3√4×
5×
6√7×
8×
9×
10√11√12×
13×
14√15√
16×
17√18√19√20√21×
22×
23×
24×
25×
26×
27√28×
29×
30√31×
32×
33√34×
35×
36√37√38×
39×
40×
41×
42√43×
44×
45√46√47×
48√49√50√51√52√
3.46
求证：
（2）对理想气体
证明：
对理想气体，
3.47
用Jacobi行列式证
对理想气体，
3.48
证明：
（2）对理想气体
对于理想气体，
3.49
（2）对vanderWaals气体，且
为定值时，绝热可逆过程方程式为
对于绝热可逆过程dS=0，因此
就vanderWaals气体而言
积分该式
3.50
证明
（1）
焦耳-汤姆逊系数
（2）
对理想气体
一隔板将一刚性容器分为左、右两室，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去，左、右室气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为系统，则U、Q、W为正？
为负？
或为零？
答：
因为容器时刚性的，在不考虑存在其他功德作用下系统对环境所作的功W=0；
容器又是绝热的，系统和环境之间没有能量交换，因此Q=0，根据热力学第一定律U=Q＋W，系统的热力学能（热力学能）变化U=0。
3.若系统经下列变化过程，则Q、W、Q+W和U各量是否完全确定？
为什么？
（1）使封闭系统由某一始态经过不同途径变到某一终态
（2）若在绝热的条件下，使系统从某一始态变化到某一终态【答】
（1）对一个物理化学过程的完整描述，包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径，因此仅仅给定过程的始、终态不能完整地说明该过程。
Q、W都是途径依赖（path-dependent）量，其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径，只因为Q+W=U，只要过程始、终态确定，则U确定，因此Q+W也确定。
（2）在已经给定始、终态的情况下，又限定过程为绝热过程，Q=0，Q确定；
W
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