物理化学练习题各章的.docx

物理化学练习题各章的.docx

《物理化学练习题各章的.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学练习题各章的.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

物理化学练习题各章的

物理化学练习题

一、填空题

2、100︒C、1.5p∅的水蒸汽变为100︒C，p∅的液体水，则此过程的∆S___0,∆G___0。

5、理想气体向真空膨胀，体积由V1变到V2，其∆U___0，∆S___0。

6.NiO（s）与Ni（s）,H2O（g）,H2（g）,CO2（g）及CO（g）呈平衡，则该体系的独立组分数为______，自由度数为_______。

6.在等温等压当W′=0的变化过程可用来判断过程的方向，在等温条件则用来判断过程的方向。

7.某反应的速率常数为0.462分-1，其初始浓度为0.1mol·dm-3，反应的半衰期为，对一个化学反应来说反应速率越快。

1．在等体积0.08mol·dm-3KI和0.1mol·dm-3AgNO3溶液生成的AgI溶胶中，分别加入电解质NaCN,MgSO4,CaCl2其聚沉能力的顺序是。

2．由和构成扩散双电层，ξ电势是

之间的电势。

5．比表面能的定义式为，发生毛细管凝结时，液体在毛细管上的接触角必。

7.发生毛细管凝结时，液体在毛细管上的接触角必。

3、理想气体恒温可逆压缩，∆U___0，∆H___0。

二、是非题

1.2H++2e--H2，E1与2H2O+2e--H2+2OH-，E2，因它们都是

氢电极反应，所以E1=E2。

错

19、dH=CpdT及dHm=Cp,mdT的适用条件是无化学反应和相变，且不做非体积功的任何等压过程及无化学反应和相变而且系统的焓值只与温度有关的非等压过程。

12．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，（对）Q+W的值一般也不相同。

（错

16．在101.325kPa下，1moll00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。

若水蒸气可视为理想

气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU=0。

（错

1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。

（对

11．相变过程的熵变可由

计算。

（错

⑴“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？

（对

⑸1mol理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V1变到V2，能否用公式：

计算该过程的熵变？

（可以

三、单选题：

4．对于克劳修斯不等式

，判断不正确的是：

（A） 

必为可逆过程或处于平衡状态；

（B）

必为不可逆过程；

（C） 

必为自发过程；

（D） 

违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生。

2．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：

（A） T，p，V，Q；       （B）m，Vm，Cp，∆V；

（C） T，p，V，n；       （D）T，p，U，W。

11．某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种，在298K时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K，则容器中的气体是：

（A） O2；      （B）CO2；     （C）NH3；      （D）Ar。

10．计算熵变的公式

适用于下列：

（A）      理想气体的简单状态变化；  

（B）      无体积功的封闭体系的简单状态变化过程；

（C）         理想气体的任意变化过程；  

（D）         封闭体系的任意变化过程；

12．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W=0时体积增加一倍，

则其∆S（J·K-1）为：

（A） -5.76；   （B）331；  （C）5.76；    （D）11.52。

17．熵是混乱度（热力学微观状态数或热力学几率）的量度，下列结论中不正确的是：

（A） 同一种物质的

 ；

（B） 同种物质温度越高熵值越大；

（C） 分子内含原子数越多熵值越大；

（D） 0K时任何纯物质的熵值都等于零。

20．∆G=∆A的过程是：

（A） H2O（l,373K,p）H2O（g,373K,p）；

（B） N2（g,400K,1000kPa）N2（g,400K,100kPa）；

（C） 等温等压下，N2（g）+3H2（g）--NH3（g）；

（D） Ar（g,T,p）--Ar（g,T+100,p）。

27．在-10℃、101.325kPa下，1mol水凝结成冰的过程中，

下列哪个公式可以适用：

（A）∆U=T∆S；  （B）

； 

（C）∆H=T∆S+V∆p；  （D）∆GT,p=0。

 35．对多组分体系中i物质的偏摩尔量，

下列叙述中不正确的是：

（A）Xi是无限大量体系中i物质每变化1mol时该系统容量性质X的变化量；

（B） X为容量性质，Xi也为容量性质；

（A）Xi不仅决定于T、p，而且决定于浓度；      

（D）X=∑niXi。

四、计算题

4.（14分）计算下列过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS（体）、ΔS（环）、ΔS（孤）、ΔA、ΔG。

（1）.1mol理想气体由300K、101325Pa恒外压1013250Pa等温压缩到终态。

（2）.36克100℃、101325Pa的水蒸汽在外压为101325Pa下凝结为100℃、101325Pa的水。

已知水的ΔvapH=40.5KJ/mol，水蒸汽可视为理想气体。

7、0.5mol氮气（理想气体），经过下列三步可逆变化回复到原态：

1）.从2p∅,5dm3在恒温T1下压缩至1dm3

2）.恒压可逆膨胀至5dm3，同时温度由T1变至T2；

3）.恒容下冷却至始态T1，2p∅,5dm3。

试计算：

（1）T1,T2；

（2）经此循环的ΔU总，ΔH总，Q总，W总。

3、1mol理想气体在273.15K等温地从10p∅膨胀到p∅，若膨胀是可逆的，试计算此过程的Q（单位J）、W（单位J）及气体的∆U（单位J），∆H（单位J），∆S（单位J/K），∆G（单位J），∆F（单位J）。

第五章相平衡

一、填空题

2.CO2的三相点为216.15K，5.1×p∅，可见固体CO2（干冰）升华的压力范围是p___5.1×p∅。

二、是非题

1.等温等容条件下，B在α、β两相中达平衡，有μBα=μBβ。

6．单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。

（对

9．杠杆规则只适用于T～x图的两相平衡区。

错

14．在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。

对

四、主观题：

2．滑冰鞋下面的冰刀与冰接触面长为7.68cm，宽为0.00245cm。

（1）若滑冰者体重为60kg，试求施于冰面的压强为多少？

（双脚滑行）

（2）在该压强下，冰的熔点是多少？

巳知冰的摩尔熔化热为6009.5J·mol-1，冰的密度为

0.92g·cm-3，水的密度为1.0g·cm-3。

2．解：

（1）p=W/2S=60/（7.62×0.00245×3）=1607kg·cm-2=1549×104Pa

（2）dp/dT=ΔH/TΔV，dp=（ΔH/TΔV）·dT

积分：

p2-p1=（ΔH/ΔV）×ln（T2/T1），p2=15749×104Pa，p1=101325Pa

T1=273.15K，ΔV=18.02/1.00-18.02/0.92=-1.567cm3

ln（T2/T1）=（p2-p1）×ΔV/ΔH

=（15746×104-101325）×（-1.567×10-6）/6009.5=-0.04106

T2=0.9598T1=0.9598×273.15=262.16K即：

t2=-11℃

6．下面是两组分凝聚体系相图，注明每个相图中相态，并指出三相平衡线。

 6．解：

7．Ni与Mo形成化合物MoNi，在1345℃时分解成Mo与含53％Mo的液相，在1300℃

有唯一最低共熔点，该温下平衡相为MoNi，含48％Mo的液相和含32％Mo的固熔

相，巳知Ni的熔点1452℃，Mo的熔点为2535℃，画出该体系的粗略相图[t℃～c图]。

7．解：

化合物中含Mo为62%。

8.解：

9．如图，是NaCl－（NH4）2SO4－H2O在298K、

101.325kPa时的相图。

现有NaCl与（NH4）2SO4

混合盐100克，其中（NH4）2SO4含量为25%，物

系点相当图中f点，利用相图计算，可以最多提

纯得到多少克NaCl晶体？

 9．解：

在图上联结Cf，交AD线于g点，量出Cf=3.7cm，Cg=2.6cm，

用杠杆规则计算g点物系质量，w（g）=100×3.7/2.6=142.3g，加水42.3g

量出AD=2.6cm，Dg=0.9cm，w（NaCl）=142.3×0.9/2.6=49.26g

10．CaCO3在高温分解为CaO和CO2。

（1）由相律证明我们可以把CaCO3在保持固定压力

的CO2气流中加热到相当的温度而不使CaCO3分解；

（2）证明当CaCO3与CaO的混合物与一定压力的CO2共存时有且仅有一个平衡温度。

 10．解：

（1）根据题意，体系中只存在CaCO3和CO2

S=2，R=R’=0K=S-R-R’=2因为压力p固定，

且Φ=2[CaCO3（s），CO2（g）]所以：

f=K-Φ+1=2-2+1=1

这说明体系尚有一个自由度，此即为温度，在温度可自由变化的情况下，

体系中CaCO3不分解。

（2）体系中有CaCO3（s），CaO（s）和CO2（g）

同时存在化学平衡CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）

故S=3，R’=0，R=1K=S-R’-R=2

因为压力p固定，且Φ=3[CaCO3（s），CaO（s），CO2（g）]

所以f=K-Φ+1=2-3+1=0

Ⅰ区：

CaO（s）+CO2（g）

Ⅱ区：

CaO（s）+CaCO3（s）

Ⅲ区：

CO2（g）+CaCO3（s）

12．NaCl－H2O二组分体系的低共熔点为-21.1℃，此时冰、NaCl·2H2O（s）和浓度为

22.3％（重量百分数）的NaCl水溶液平衡共存，在-9℃时有一不相合熔点，在该熔点

温度时，不稳定化合物NaCl·2H2O分解成无水NaCl和27％的NaCl水溶液，已知无

水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）。

（1）请绘制相图，并指出图中线、面的意义；

（2）若在冰水平衡体系中加入固体NaCl作致冷剂可获得最低温度是几度？

（3）若有1000g28％的NaCl溶液，由160℃冷到-10℃，问此过程中最多能析出多少

纯NaCl？

 12．解：

（1）图中的ac为水的冰点下降曲线；ec为水

化物NaCl·2H2O的溶解曲线；eh为NaCl的溶解度曲线；bd为三相线，线上任意一

点代表冰、水化物和具有c点组成的NaCl溶液三相平衡共存；eg为三相线，线上

任意一点代表NaCl、水化物和具有e点组成的NaCl溶液三相平衡共存。

Ⅰ是液相区；Ⅱ是固（NaCl）液平衡区；Ⅲ是冰液平衡区；Ⅳ是固（NaCl·2H2O）液平

衡区。

（2）由相图可知，在冰水平衡体系中加入

NaCl，随着加入NaCl的增多，体系温度

沿c线下降，至c点温度降为最低，这时

体系的温度为-21.1℃。

（3）在冷却到-9℃时，已达到低共熔点，

此时已开始有NaCl·2H2O析出，到-10℃，

纯NaCl已消失，因此在冷却到-10℃过程

中，最多析出的纯NaCl可由杠杆规则计

算：

w（液）×1=w（NaCl）×72w（NaCl）/w总=1/（72+1）=1/73

w（NaCl）=w总/73=1000/73=13.7g

即冷却到-10℃过程中，最多能析出纯NaCl13.7g。

14．已知Bi和Cd的熔点和熔融焓分别是544.2K、594.1K以及11.00kJ·mol-1、5.98kJ·mol-1，

预言由这两个金属所形成的最低共熔混合物的温度和组成（设形成理想混合物）。

实验值

为140℃和Cd的含量（质量百分数）为40％。

14．解：

（1）由图Ⅰ知X为A3B。

1：

L+A（s）；2：

A（s）+A3B（s）；3：

A3B（s）+L；4：

A3B（s）+B（s）；5：

B（s）+L

（2）由图Ⅱ知：

1：

α；2：

L+α；3：

L+β；4：

β；5：

α+β

（3）由图Ⅲ知X为A2B，Y为AB。

1：

L；2：

α；3：

L+α；4：

L+A2B（s）；5：

α+A2B（s）；6：

L+AB（s）；

7：

A2B（s）+AB（s）；8：

L+AB（s）；9：

L+B（s）10：

AB（s）+B（s）

三、单选题：

2．克劳修斯－克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。

此方程使用时，

对体系所处的温度要求：

（A） 大于临界温度；               （B）在三相点与沸点之间；

（C） 在三相点与临界温度之间；      （D）小于沸点温度。

3．单组分固－液两相平衡的p～T曲线如图所示，则：

（A） Vm（l）=Vm（s）；     （B）Vm（l）＞Vm（s）；

（C） Vm（l）＜Vm（s）；      （D）无法确定。

 12．相图与相律之间是：

（A）   相图由实验结果绘制得出，相图不能违背相律；

（B）   相图由相律推导得出；

（C）   相图由实验结果绘制得出，与相律无关；   （D）相图决定相律。

16.三相点是：

（）

（A）某一温度，超过此温度，液相就不能存在

（B）通常发现在很靠近正常沸点的某一温度

（C）液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度

（D）固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力

26.区域熔炼技术主要是应用于：

（）

（A）制备低共熔混合物（B）提纯（C）制备不稳定化合物（D）获得固熔体

27.已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3K,乙醇的沸点是351.6K,两者的共沸组成为：

含乙醇47.5%（摩尔分数），沸点为341.2K。

今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。

问：

下列结论何者正确？

（）

（A）y2>x2（B）y2=x2（C）y2

28.如上题，若将上述溶液精馏，则能得到：

（）

（A）纯苯（B）纯乙醇（C）纯苯和恒沸混合物（D）纯乙醇和恒沸混合物

30.CuSO4与水可生成CuSO4·H2O,CuSO4·3H2O,CuSO4·5H2O三种水合物，则在一定压力下和CuSO4水溶液及冰共存的含水盐有：

（）

（A）3种（B）2种（C）1种（D）不可能有共存的含水盐

第七章    电解质溶液

一、判断题：

1．溶液是电中性的，正、负离子所带电量相等，所以正、负离子离

子的迁移数也相等。

11．对于BaCl2溶液，以下等式成立：

（A）a=γm对；    （B）a=a+·a-；     （C）γ±=γ+·γ-2；

（D）m=m+·m-； （E）m±3=m+·m-2对；   （F）m±=4m±3。

二、单选题答案：

1.B；2.C；3.B；4.A；5.A；6.D；7.B；8.B；9.B；10.B；

11.C；12.A；13.A；14.B；15.B；16.A；17.B；18.A；19.B；20.C；

21.B；22.D；23.D；24.A；25.A；26.A；27.C；28.B；29.D；30.A。

二、单选题：

1．下列溶液中哪个溶液的摩尔电导率最大：

（A） 0.1MKCl水溶液；          （B）0.001MHCl水溶液；

（C） 0.001MKOH水溶液；    （D）0.001MKCl水溶液。

2．对于混合电解质溶液，下列表征导电性的量中哪个不具有加和性：

（A） 电导；（B）电导率；  

（C）摩尔电导率；  （D）极限摩尔电导率。

4．在一定的温度下，当电解质溶液被冲稀时，其摩尔电导变化为：

（A） 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大；

（B） 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少；

（C） 强电解质溶液增大，弱电解质溶液减少；

（D） 强弱电解质溶液都不变。

 7．科尔劳施的电解质当量电导经验公式Λ=Λ∞-Ac1/2，这规律适用于：

（A） 弱电解质溶液；            

（B）强电解质稀溶液；

（C） 无限稀溶液；             

（D）浓度为1mol·dm-3的溶液。

 11．某温度下，纯水的电导率κ=3.8×10-6S·m-1，已知该温度下，

H+、OH-的摩尔电导率分别为3.5×10-2与2.0×10-2S·m2·mol-1，

那么该水的Kw是多少（单位是mol2·dm-6）：

（A） 6.9×10-8；  （B）3.0×10-14；  

（C）4.77×10-15； （D）1.4×10-15。

 13．用同一电导池测定浓度为0.01和0.10mol·dm-3的同一电解质溶液的电阻，前者是后者的10倍，则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为：

（A） 1∶1；    （B）2∶1；    （C）5∶1；    （D）10∶1。

 18．25℃时，浓度为0.1MKCl溶液中，K+离子迁移数为t（K+），Cl-离子

迁移数为t（Cl-），这时t（K+）+t（Cl-）=1，若在此溶液中加入等体积的

0.1MNaCl，则t（K+）+t（Cl-）应为：

（A） 小于1；   （B）大于1；   （C）等于1；   （D）等于1/2。

20．以下说法中正确的是：

（A） 电解质的无限稀摩尔电导率Λ

都可以由Λm与c1/2作图外推到c1/2=0得到；

（B） 德拜—休克尔公式适用于强电解质；

（C） 电解质溶液中各离子迁移数之和为1；

（D） 若a（CaF2）=0.5，则a（Ca2+）=0.5，a（F-）=1。

22．质量摩尔浓度为m的H3PO4溶液，离子平均活度系数为γ±，则溶液中

H3PO4的活度aB为：

（A）4m4γ±4；    （B）4mγ±4； （C）27mγ±4；  （D）27m4γ±4。

25．电解质B的水溶液，设B电离后产生ν+个正离子和ν-个负离子，且

ν=ν++ν-，下列各式中，不能成立的是：

（A）a±=aB；               （B）a±=aB1/ν；

（C）a±=γ±（m±/m）；         （D）a±=（a+ν+·a-ν－）1/ν。

27．浓度为1mol·kg-1的CuSO4浓度的离子强度I1，浓度为1mol·kg-1

的NaCl浓度的离子强度I2，那么I1与I2的关系为：

（A） I1=½I2； （B）I1=I2； （C）I1=4I2； （D）I1=2I2。

第八章    可逆电池的电动势及其应用

一、判断题：

1．1．电池（a）Ag,AgCl|KCl（aq）|Hg2Cl2,Hg与电池

（b）Hg,Hg2Cl2|KCl（aq）|AgNO3（aq）|Ag的电池反应可逆。

2．恒温、恒压下，ΔG>0的反应不能自发进行。

4．Zn2++2e--Zn，E1，

（1）；½Zn2++e--½Zn，E2，

（2）。

因E1=E2，所以有：

（1）=

（2）。

6．2H++2e--H2，E1与2H2O+2e--H2+2OH-，E2，因它们都是

氢电极反应，所以φ1=φ2。

9．电池

（1）Ag|AgBr（s）|KBr（aq）|Br2|Pt，电池

（2）Ag|AgNO3（aq）||

KBr（aq）|AgBr（s）|Ag的电池电动势E1、E2都与Br-浓度无关。

11．对于电池Zn|ZnSO4（aq）||AgNO3（aq）|Ag，其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。

四、主观题：

1．电池Pt,H2（p）|HBr（a=1）|AgBr（s）,Ag的E与温度T的关系式为：

E=0.07150-4.186×10-7T（T-298）。

（1）写出电极反应与电池反应；

（2）求T=298K时正极φ与AgBr的Ksp，巳知φ（Ag+/Ag）=0.7991V；

（3）求T=298K电池反应的平衡常数（可逆放电2F）；

（4）此电池在298K下可逆放电2F时，放热还是吸热？

是多少？

7．设计一个电池，使其中进行下列反应：

Fe2++Ag+=Ag（s）+Fe3+。

（1）写出电池表达式；

（2）计算上述反应的平衡常数，巳知φ（Ag+/Ag）=0.7991V，φ（Fe3+/Fe2+）=0.771V；

（3）将大量磨细的Ag粉加入到0.05m的Fe（NO3）3溶液中，反应达到平衡后，Ag+的浓

度为多少？

8．对于下列电池：

Pt,H2（p1）|H2SO4（m）|H2（p2）,Pt，假定H2遵守状态方程：

pVm=RT+αp，

α=0.01428dm3·mol-1，并与温度、压力无关。

当H2的压力p1=20p，p2=p时。

（1）计算上述电池在20℃时的电动势；

（2）当电池工作时，是放热还是吸热？

并计算20℃时ΔHm与QR。

10．298K时，Ag+|Ag和Cl-|AgCl（s）|Ag的标准电极电势分别为0.7911V和0.2224V。

试求：

（1）AgCl在水中的饱和溶液浓度；

（2）AgCl在0.01mol·kg-1KNO3溶液中的溶解度。

12．Ogg曾在291K、m2/m1=10的条件下对下述电池进行了一系列测定：

Hg（l）|硝酸亚汞（m1）,HNO3（0.1mol·kg-1）||硝酸亚汞（m2）,HNO3（0.1mol·kg-1）|Hg（l），求得