《物理化学》学习辅导习题及答案.docx

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《物理化学》学习辅导习题及答案

《物理化学》学习辅导习题及答案

期末复习《物理化学》学习辅导材料之一

热力学

一、判断题：

1、在定温定压下，CO2饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。

　　　　　　　（　　）2、25℃时H2（g）的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O（g）的标准摩尔生成焓。

　　3、稳定态单质的ΔfHmΘ（800K）=0。

　　　　（　　）4、dU=nCv,mdT公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。

　　（　　）5、系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。

　　6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。

　　7、隔离系统的热力学能是守恒的。

　　　　8、隔离系统的熵是守恒的。

　　　　　　9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。

　　　　10、绝热过程都是定熵过程。

　　　　11、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。

　　　12、系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达不到此终态。

　　　　　　　13、热力学第二定律的克劳修斯说法是：

热从低温物体传到高温物体是不可能的。

14、系统经历一个不可逆循环过程，其熵变>0。

　　　　15、系统状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W’0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S（　　）

25、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。

　　　　（　　）26、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。

　　　（　　）27、不可逆过程的熵变是不可求的。

　　　　（　　）28、某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。

　　　（　　）29、在孤立体系中，一自发过程A→B，但体系永远回不到原来状态。

　　（　　）30、绝热过程Q=0，即

，所以dS=0。

　　　（　　）

1

31、可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。

　　　（　　）32、绝热过程Q=0，而于?

H=Q，因而?

H等于零。

　　　（　　）33、按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。

　　（　　）34、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气（以水和水蒸气为体系），该过程W＞0，?

U＞0。

　　　　　　　（　　）35、体系经过一不可逆循环过程，其?

S体＞0。

　　　（　　）36、对于气态物质，Cp－CV=nR。

　　　　（　　）37、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q=0，所以?

S=0。

　　　　　　（　　）

二、填空题：

1、一定量的理想气体同一始态压缩至同一压力p，定温压缩过程的终态体积为V，可逆绝热压缩过程的终态体积V’，则V’　　V。

ΘΘ

2、已知?

fHm（CH3OH,l,298K）=-/mol，?

fHm（CO,g,298K）=-/mol

ΘΘ

则反应CO（g）+2H2（g）==CH3OH（l）的?

rHm（298K）=　　　，?

rHm（298K）=　　。

ΘΘ

3、25℃C2H4（g）的?

cHm=-1/mol；CO2（g）的?

fHm=-/mol，H2O（l）

ΘΘ

的?

fHm=-/mol；则C2H4（g）的?

fHm=　　。

4、焦耳-汤姆孙系数?

J-Tdef　　　，?

J-T>0表示节流膨胀后温度　　节流膨胀前温度。

5、理想气体在定温条件下向真空膨胀，?

U　　0,?

H　　0,?

S　　0。

6、热力学第三定律的普朗克说法的数学表达式为　　　。

7、1mol理想气体同一始态开始分别经可逆绝热膨胀与不可逆绝热膨胀至相同终态温度，则?

U　　?

U，?

S（Ⅰ）　　?

S（Ⅱ）。

8、1mol理想气体从p1=节流膨胀到p2=时的熵变为?

S=　　。

9、使一过程的?

S=0，应满足的条件是　　　。

10、在隔离系统中发生某剧烈化学反应，使系统的温度及压力皆明显升高，则该系统的?

S　　；?

U　　；?

H　　；?

A　　。

11、等式UUH0适用于　　　。

V?

T?

?

p?

T?

?

V?

T3

12、298K下的体积为2dm的刚性绝热容器内装了1mol的O2（g）和2mol的H2（g），发生反应生成液态水。

该过程的?

U＝　　。

13、有个学生对理想气体的某个公式记得不太清楚了，他只模糊记得的是

nR?

?

S?

。

你认为，这个公式的正确表达式中，x应为　　。

p?

?

x?

T14、理想气体从某一始态出发，经绝热可逆压缩或定温可逆压缩到同一固定的体积，哪种过

2

程所需的功大　　　。

15．理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最　　，定温可逆压缩过程环境做的功最　　。

16．利用熵变判断某一过程的自发性，适用于　　。

17．某一理想气体的，则　　。

。

18．可逆热机的效率最　　，若用其牵引汽车，则速率最　　.

19．一绝热气缸，有一无质量，无摩擦的活塞，内装理想气体和电阻丝，通以一定的电流，恒定外压，以气体为体系，则Q，W；以电阻丝为体系，则Q　　，W　　。

20．理想气体定温可逆膨胀过程中，W　　，Q　　，?

U　　?

H　　。

21．某体系进行一不可逆循环时，则?

S体　　，环境的?

S环　　。

22．非理想气体的卡诺循环，?

H　　，?

U　　，?

S　　。

23．理想气体定压膨胀，W　　，Q　　，?

U　　?

H　　。

三、选择题：

1.关于循环过程，下列表述正确的是（　　）

A、可逆过程一定是循环过程　　B、循环过程不一定是可逆过程C、

D、

2．对热力学能的意义，下列说法中正确的是（　　）A、只有理想气体的热力学能是状态的单值函数B、对应于某一状态的热力学能是不可测定的C、当理想气体的状态改变时，热力学能一定改变

D、体系的热力学能即为体系内分子之间的相互作用势能

3.对常压下进行的气相化学反应，已知体系中各物质的等压热容与温度有关，下列有关基尔霍夫定律的表达式不正确的是（　　）A、B、C、D、

4.理想气体的热力学能U1增加到U2，若分别按：

等压等容和绝热从始态到终态，则A、C、

B、　　D、

）

5.下列各式不受理想气体条件限制的是（A、C、

B、

D、

6.在、373K下，1molH2O变成H2O则

3

A、Q0　　D、△H>07.关于焓变，下列表述不正确的是（　　）A△H=Q适用于封闭体系等压只作功的过程B对于常压下的凝聚相，过程中△H≈△U

C对任何体系等压只作体积功的过程△H=△U–WD对实际气体的恒容过程△H=△U+V△p8.理想气体从A态到B态沿二条等温途径进行：

可逆；不可逆。

则下列关系成立的是（　　）

AC

B

D

9.对封闭体系，当过程的始终态确定后，下列值中不能确定的是（　　）

A恒容、无其它功过程的Q　　B可逆过程的WC任意过程的Q+W　　D绝热过程的W

θ

10.已知反应C+O2→CO2的ΔrHm（298K）AC

B　　D

11.

（1）气体不可逆循环过程;

（2）等温等压下两种理想气体的混合;（3）理想气体节流膨胀;（4）实际气体的绝热自膨胀.这四个过程中,ΔU和ΔH均为零的是（　　）

A、　　B、C、　　D、

3

12.1mol单原子理想气体，kPa、dm的状态沿着p/T=常数的可逆途径变化到的状态，其△H等于（　　）

A5674J　　B3404J　　C2269J　　D0

13.对封闭体系下列关系不正确的是（　　）

A　　B

C　　D

）

14.对一定量的纯理想气体，下列关系不正确的是（

A　　B

C　　D

15.在298K、kPa下，反应Zn（s）+H2SO4（aq）→ZnSO4（aq）+H2（g）放热，设此过程为（I）；如将该反应放在原电池中进行，对外作电功，设此过程为（II）。

则（　　）

AQⅠ=QⅡ，△UⅠ=△UⅡ　　B△HⅠ=△HⅡ，WⅠ4

C△UⅠWⅡ，QⅠ=△HⅡ

33

16.双原子理想气体，400K、dm先反抗恒外压绝热膨胀至体积为dm，再保持体积不变升温至400K，则整个过程（　　）

A△U0　　CQ=–W　　DQ（　　）AW=0　　B△U=0　　C△T>0　　D

18.对化学反应进度ξ，下列表述正确的是（　　）

Aξ值与反应式的写法无关　　Bξ值是体系的状态函数，其值不小于零

C对指定的反应，ξ值与物质的选择有关D对指定的反应，随反应的进行ξ值不变19.关于生成焓△fHm，下列说法中正确的是（　　）A化合物的△fHm就是1mol该物质所具有的焓值

B

C

D20.

A△rHm（Ⅰ）>△rHm（Ⅱ）　　B△rHm（Ⅰ）0

21.1mol理想气体从同一始态分别经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩都升温1K，则两途径中均相等的一组物理量是（　　）

AW，△U，△p　　B△U，△H，△VCW，△U，△H　　DW，△H，△V

22.苯在一具有刚性透热壁的密闭容器内燃烧，而此容器被浸在298K的水浴中。

若以苯为体系，则此过程（　　）

AQ=0，△U>0，W>0　　BQ>0，△U>0，W=0CQ0

23.状态方程为p（V–nb）=nRT常数的气体进行节流膨胀时（　　）A

B

C

D

24.硫酸和水在敞开容器中混合，放出大量热，并有部分水汽化。

若始态和终态均与环境处于热平衡，则（　　）A

B

5

化学反应动力学

一、判断题：

1．反应速率系数kA与反应物A的浓度有关。

　　　　2．反应级数不可能为负值。

　　　　　　3．一级反应肯定是单分子反应。

　　　　　　（）4．对二级反应来说，反应物转化同一百分数时，若反应物的初始浓度愈低，则所需时间愈短。

　　　　　　　5．对同一反应，活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈敏感。

def?

?

dlnkEaRT26．Arrhenius活化能的定义是　　　　

dT7．对于元反应，反应速率系数总随温度的升高而增大。

　　　8．设对行反应正方向是放热的，并假定正、逆都是元反应，则升高温度更利于增大正反应的速率系数　　　　　　　。

（）9．连串反应的速率其中最慢的一步决定，应此速率控制步骤的级数就是总反应的速率系数。

　　　　　　　10．鞍点是反应的最低能量途径上的最高点，但它不是势能面上的最高点，也不是势能面上的最低点。

　　　　　　　（）11．过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。

　　（）12.催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学反应的标准平衡常数。

　　（）13.光化学的量子效率不可能大于一。

　　　　14.质量作用定律仅能用于元反应。

　　　　15.复杂反应是若干个基元反应组成的，所以复杂反应的分子数是基元反应分子数之和。

16.当某反应对物质A的反应级数为负值时，该反应的速率随物质A的浓度升高而减小。

17.破坏臭氧的反应机理，NO+O3→NO2+O2，NO2+O→NO+O2中，NO是反应的中间体。

18.对于一个在定温、定压下，不做非膨胀功的化学反应来说，△G越负，反应速度越快，。

19.某一反应A→B，A的半衰期为30分钟，那么该反应进行完全所需的时间为60分钟。

20.已知反应2A→P为零级反应，A的半衰期为30分钟，此可知，A消耗3/4所需的时间为45分钟。

21.在任意条件中，任意一基元反应的活化能不会小于零，但对于非基元反应，活化能可以是正值，也可以是负值，甚至为零。

22.凡是反应级数为分数的反应都是复杂反应，凡是反应的数为1，2和3的反应都是基元反应。

23.催化剂加速反应到达平衡是于它提高了正反应的速率，同时降低可逆反应的速率。

24.某反应在一定的条件下的平衡转化率为48％，但在该条件下反应进行了较长时间，转化率只有％，合适的催化剂可提高转化率，但不会超过48％。

25.在常温常压下将氢气和氧气混合，数日后尚未检测有任何变。

所以在该条件下，氢气和氧气的混合物在热力学上是稳定的。

26.某化学反应是放热的，活化能较高，在没找到合适催化剂的情况下，要提高反应的效率，反应应该在较低的温度下进行。

-1

1、某化学反应经证明是一级反应，它的速率系数在298K时是k=（/3600）s，

36

c0=1mol?

dm-3。

（A）该反应初始速率?

0为　　；　　（B）该反应的半衰期t1/2=　　　；

（C）设反应进行了1h，在这一时刻反应速率?

1为　　　。

2、只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为　　　。

3、若反应A+2B?

Y是元反应，则其反应的速率方程可以写成　　　。

4、链反应的一般步骤是（i）　　；（ii）　　　；（iii）　　。

-3-3-1

5、反应A?

Y+Z中，反应物A初始浓度cA,0=1mol?

dm，初始速率?

A,0=?

dm?

s，假定该反应为二级，则其速度系数kA为　　，半衰期t1/2为　　。

-2-1

6、某反应的速率系数k=?

10min，则反应的半衰期为　　　。

-1

7、反应活化能Ea=250kJ?

mol，反应温度从300K升高到310K时，速率系数k增加　　倍。

8、催化剂的共同特征是（i）　　　；

（ii）　　　；（iii）　　　；

9、固体催化剂一般（i）　　；（ii）　　；（iii）　　等部分

’

组成。

10、某反应A+B?

Y+Z，加催化剂后正反应速率系数k1与不加催化剂时正反应速率

'k?

k1'4系数k1比值?

10，则逆反应速率系数比值1=　　。

k?

1k111、反应A?

Y+Z中，反应物A初始浓度cA,0=1mol?

dm，初始速率?

A,0=?

dm?

s，假定

该反应为二级，则其速度常数kA为　　，半衰期t1/2为　　。

12.某反应的速率常数k=×10S，初始浓度为·dm，则该反应的半衰期为　　。

13.对于基元反应A+B→P，当A的浓度远远大于B的浓度时，该反应为级，速率方程式为　　。

14.某放射性同位素的蜕变为一级反应，已知某半衰期=6d，经过16d后，该同位素的衰变率为_____。

→B为双分子基元反应，该反应的级数为___。

-1-1

16.对峙反应A　　B，K+=，K-=，反应的半衰期为________。

17.在下列反应历程中，A+B→C，C→A+B，C→P，k2＞＞k3，产物P生成的速率方程是________。

18.某化学反应中，反应物消耗7/8所需的时间是它耗掉3/4所需时间的倍，该反应的级数为　　级。

-2-1

-3

-3-3-1

三、选择题：

1．对元反应A+2B→C，若将其反应速率方程写为下列形式，dcAdcCdcB?

?

kAcAcB?

kCcAcB?

?

kccBABdtdtdt则kA、kB、kC间的关系应为：

（）

（A）kA=kB=kC（B）kA=2kB=kCkA=1/2kB=kC

37

2．某反应，A→Y，其速率系数kA=，则该反应物A的浓度从×dm-3变到mol×dm-3所需时间是（）

（A）　　（B）　　（C）1min。

3.某反应，A→Y，如果反应物A的浓度减少一半，它的半衰期也缩短一半，则该反应的级数为（）

（A）零级　　（B）一级　　（C）二级4．元反应：

H+Cl2→HCl+Cl的反应分子数是（）

（A）单分子反应　　（B）双分子反应（C）四分子反应5.下列双分子反应：

（i）Br+Br→Br2

（ii）CH3CH2OH+CH3COOH→CH3CH2COOCH2CH3（iii）CH4+Br2→CH3Br+HBr

碰撞理论中的概率因子P的大小顺序为（）

（A）P（i）>P（iii）>P（ii）　　（B）P（i）

1

?

k1?

26.某反应速率系数与各元反应速率系数的关系为　　　，则该反应的表k?

k2?

?

2k4?

观活化能与各元反应活化能的关系是（）

1Ea?

E2?

E1-E4（A）

2

1（B）Ea?

E2?

E1-E42　　　　（C）Ea=E2+（E1-2E4）1/2

7.有两个都是一级的平行反应

下列哪个关系式是错误的？

k1A

YZ

k2ln2k1cYt?

?

1/2（A）k总=k1+k2（B）E总=E1+E2（C）　　（D）　　　k1?

k2。

k2cZk18.平行反应AZ反应②k若指前参量k0,1?

k，且E20,21>E2，当升高反应温度时，对提高Z的产率有利。

请指出，下

Y　　（所需产物

）

反应①

述解释中何者正确：

（）

（A）升高温度，可使k1>k2（B）升高温度可使反应①加快，使反应②减慢

38

（C）升高温度，可使k1/k2增加。

9.光气热分解的总反应为COCl2→CO+Cl2，该反应分为三步完成:

COCl2　　　2Cl+CO　　快速可逆Cl+COCl2→CO+Cl2　　慢

Cl3　　　Cl2+Cl　　快速可逆

dcCOCl2/2?

?

kcCOCl2c1Cl2总反应速率方程　　　，则此总反应为级，双分子反应级，不存在反应分子数不存在反应级数与分子数

10.光化学反应的初级反应A+hv=产物，其反应速率应当　　与反应物A浓度无关　　与反应物A浓度有关　　与反应物A浓度和hn有关11.催化剂的中毒是指催化剂（）

（A）对生物体有毒（B）活性减少（C）选择性消失（D）活性或选择性减少或消失。

-1-1

12.某化学反应的速率常数为·l·s，该化学反应的级数为

　C..0　　D-1201201

13.放射性Pb的半衰期为8小时，1克放射性Pb经24小时衰变后还剩

/3g　　/4g　　/8g

14.对于一个反应，下列说法正确的是

A.ΔS越负，反应速度越快　　B.ΔH越负，反应速度越快C活化能越大，反应速度越快　　D.活化能越小，反应速率越快

15.某反应在一定条件下平衡的转率为25％，当有催化剂存在时，其转化率应当　　25％

A.大于　　B.小于　　C.等于　　D.大于或小于

16.某反应A+B=P，实验确定速率方程为，该反应

A.一定是基元反应　　B.一定不是基元反应C.不一定是基元反应　　D.以上说法都不对

17.任一基元反应，反应分子数与反应级数的关系是

A.反应级数等于反应分子数　　B.反应级数小于反应分子数

C.反应级数大于反应分子数　　D.反应级数大于或等于反应分子数

18.对于任一反应，反应级数

A.只能是正整数B.只能是正数C.只能是整数D.可以是负分数19.一级反应的半衰期与反应物的初始浓度

A.无关　　B.成正比　　C.成反比　　D.二次方成正比

20.在一定温度下，反应A+B→2D的反应速率可表示为-dCA/dt=kACACB，也可表示为dCD/dt=kDCACB，速率常kD和kA的关系为

=kA　　=2kA　　=kA　　D.无关21.下列对于催化剂特征的描述中，不正确的是

A.催化剂只能改变反应到达平衡的时间，对已经达到平衡的反应无影响B.催化剂在反应前后自身的化学性质和物理性均不变C.催化剂不影响平衡常数

D.催化剂不能实现热力学上不能发生的反应。

39

22、只有_______，才能有效地引发光化学反应。

A.照射到反应体系上的光　　B.被反应体系吸收的光C.通过反应体系的光　　D.被反应体系反射的光23、下列变化中_______不是光化学反应。

A.光合作用　　B.摄影照像C.洛杉矶烟雾　　D.温室效应

24、在光敏反应中，吸收光量子的物质是__________。

A.光敏物质，反应中的能量给体B.光敏物质，反应中的能量受体C.非光敏物质，反应中的能量受体D.非光敏物质，反应中的能量给体25、光化学反应的量子效率_______。

A.一定等于1　　B.一定大于1C.一定小于1　　D.上述三条都不对

四、计算题：

1．反应CH3NNCH3（g）→C2H6（g）+N2（g）为一级反应时，时，一密闭器中CH3NNCH3（g）原来的压力为2332Pa，1000s后总压力为22732Pa，求k和t1/2。

2．某一级反应进行10min后，反应物消耗了30%，问反应掉50%需多少时间？

5-1-1-1

3．338K时，A2气体的分解反应速率常数为×10Pas，反应的活化能是该气体的初始压力为P（A2）=50Pa求353K时的速率常数k和半衰期t1/2.

-3-1

4.环氧乙烷的热分解是一级反应，在615K时，此反应的速率常数为×10min反应的活化能是/mol求环氧乙烷在723K分解75%所需的时间。

-1

时，N2O5气相分解的速率常数为，活化能是/mol求的时的速率常数k和半衰期t1/2。

6.乙烯热分解反应CH2CH2（g）→C2H2（g）+H2（g）为一级反应，在1073K时经10小时有50%乙烯分解，已知该反应的活化能是/mol，求反应在1573K下进行乙烯分解80%需多少时间？

-2-1

7.已知CO（CH2COOH）2在水溶液中反应的速率常数在和时分别为×10s

-4-1

和×10s,求反应的活化能.

-3-1-1

8.某反应的正、逆反应速率常数在298K时分别为和×10MPas在343K时二者皆增为2倍求

（1）298K时的平衡常数

（2）正逆反应的活化能（3）反应热

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期末复习《物理化学》学习辅导材料之一

热力学

一、判断题：

1、在定温定压下，CO2饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。

　　　　　　　（　　）2、25℃时H2（g）的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O（g）的标准摩尔生成焓。

　　3、稳定态单质的ΔfHmΘ（800K）=0。

　　　　（　　）4、dU=nCv,mdT公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。

　　（　　）5、系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。

　　6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。

　　7、隔离系统的热力学能是守恒的。

　　　　8、隔离系统的熵是守恒的。

　　　　　　9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。

　　　　10、绝热过程都是定熵过程。

　　　　11、一个系统从始态到终