关于物理化学部分答案
3. 理想气体绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式V W
C T
=?计算，那两种过程的功是否一样?
答：不一样。过程不同，终态不相同，即ΔT 不一样，因此绝热可逆和绝热不可逆两过程所做功不一样。
6. 在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：（1）氢气在氧气中燃烧；（2）爆鸣反应；（3）氢氧热爆炸；（4）氢氧燃料电池。在所有反应中，保持反应始态和终态都相同，请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同?
答：应该相同。因为热力学能和焓是状态函数，只要始终态相同，无论通过什么途径，其变化值一定相同。这就是：异途同归，值变相等。
7. 理想气体向真空绝热膨胀后，他的温度将（ ）。
（A ）升高 （B ）降低 （C ）不变 （D ）不一定
答：（C ）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。 9. 公式?H = Q p 适用于哪个过程（ ）。
（A ）理想气体绝热等外压膨胀 （B ）H 2O （s ）273K 101.3kPa
垐垐垐垎噲
垐垐垐
，H 2O （g ）
（C ）Cu 2+（aq ）+2e - → Cu （s ） （D ）理想气体等温可逆膨胀 答：（B ）式适用于不作非膨胀功的等压过程。
1. （1）一系统的热力学能增加了100kJ ，从环境吸收了40kJ 的热，计算系统与环境的功的交换量；（2）如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kJ 的功，同时吸收了20kJ 的热，计算系统热力学能的变化值。 解：根据热力学第一定律：ΔU = W ＋ Q ，即有： （1）W =ΔU －Q = 100 – 40 = 60kJ （2）ΔU = W ＋ Q = -20 ＋ 20 = 0
2. 在300 K 时，有 10 mol 理想气体，始态压力为 1000 kPa 。计算在等温下，下列三个过程做膨胀功： （1）在100 kPa 压力下体积胀大1 dm 3 ；
（2）在100 kPa 压力下，气体膨胀到压力也等于100 kPa ； （3）等温可逆膨胀到气体的压力等于100 kPa 。 解：根据理想气体状态方程p V= nRT ，即有：V
nRT
p =
（1）∵ W = -p e ΔV = -p e (V 2－V 1)
∴ W = -100×103×1×10-3 = -100J
（2）∵ W = -p e ΔV = -p e (V 2－V 1) = -
2p (
2p nRT －1p nRT
) = - ???
? ??-121p p nRT
∴ W = -10××300×（1-
1000
100
）= kJ （3）∵ W = -
dV p ? =-2
1
V V nRT dV V
?
= -12
ln V V
nRT = -2
1
ln
p p nRT ∴ W = - 10××300×100
1000
ln
= kJ 3. 在373 K 恒温条件下，计算1 mol 理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。已知始、终态体积分别为25 dm 3
和100 dm 3 。
（1）向真空膨胀； （2）等温可逆膨胀；
（3）在外压恒定为气体终态压力下膨胀；
（4）先外压恒定为体积等于50 dm 3 时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到50 dm 3以后，再在外压等于100 dm 3 时气体的平衡压力下膨胀。
试比较四个过程的功，这说明了什么问题？ 解：（1）向真空膨胀，外压为零，所以 （2）等温可逆膨胀 （3）恒外压膨胀 （4）分两步恒外压膨胀
说明作功与过程有关，系统与环境压差越小，膨胀次数越多，做的功也越大。5. 1mol 理想气体在122K 等温的情况下，反抗恒定外压，从10dm 3膨胀的终态100 dm 3，试计算Q 、W 和ΔU 、ΔH 。 解：该过程是理想气体等温过程，故 ΔU =ΔH = 0
∵ W = -p e ΔV = -p e (V 2－V 1) ∴ W = ×103×（）×10-3 =
根据热力学第一定律：ΔU = W ＋ Q ，即有：
Q = ΔU －W = 0 -（）=
11202.6
0.10 mol 8.314 J mol K 300 K (1)149.7 J 506.6
--=?????-
=9. 在300 K 时，4 g Ar （g ）
（可视为理想气体，其摩尔质量M Ar = g·mol -1），压力为 kPa 。今在等温下分别按如下两过程：反抗 kPa 的恒定外
压进行膨胀。（1）等温为可逆过程；（2）等温、等外压膨胀，膨胀至终态压力为 kPa 。试分别计算两种过程的Q ，W ，ΔU 和ΔH 。
解：（1）理想气体的可逆过程，
0U H ?=?= ，4 g Ar 的物质的量为：
1112506.6 ln
0.10 mol 8.314 J mol K 300 K ln 228.6 J 202.6
R R p Q W nRT p --=-==?????= （2）虽为不可逆过程，但状态函数的变化应与（1）相同，即0U H ?=?=
22212211
()(
)(1)R R nRT nRT p
Q W p V V p nRT p p p =-=-=-=- 1
1
202.6
0.10 mol 8.314 J mol K 300 K (1)149.7 J 506.6
--=?????-=10. 在573 K 时，将1 mol Ne
（可视为理想气体）从1000 KPa 经绝热可逆膨胀到100 kPa 。求Q 、W 、ΔU 和ΔH 。 解法1： 因该过程为绝热可逆过程，故Q =0。
∵
R C m V 23=
，，R C m p 25
=，，则3
5==m V m p C C ，，γ 又 ∵ γ
γ
γ
γ
22
1111T p T p --=，则11212T p p T γ
γ
-?
??
?
??=
∴
11212T p p T γ
γ
-?
??
? ??==57310010003
5351??
?
? ??-// = 228K
解法2：
22,m 11
ln
ln V T V C R T V =-
222
,m ,m 111
,
p V T p V C C R T p V -== 可得：
2
2ln
0.921, 228 K 573 K
T T =-=
11,m 21() 1 mol 1.58.314 J mol K (228573) K 4.30 kJ V W U nC T T --=?=-=?????-=-11,m 21() 1 mol 2.58.314 J mol K (228573) K 7.17 kJ p H nC T T --?=-=?????-=- 1. 自发过程一
定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。这说法对吗？
答： 前半句是对的，后半句却错了。因为不可逆过程不一定是自发的，如不可逆压缩过程。 6. 相变过程的熵变可以用公式H S
T
??=
来计算，这种说法对吗？
答：说法不正确，只有在等温等压的可逆相变且非体积功等于零的条件，相变过程的熵变可以用公式T
H
S ?=
?来计算。
8. 1×10-3 kg 水在 373 K ，101325 Pa 的条件下汽化为同温同压的水蒸气，热力学函数变量为 ΔU 1，ΔH 1和 ΔG 1；现把 1×10-3 kg 的 H 2O （温度、压力同上）放在恒 373 K 的真空箱中，控制体积，使系统终态蒸气压也为101325 Pa ，这时热力学函数变量为ΔU 2，ΔH 2和 ΔG 2。问这两组热力学函数的关系为（ ）。
（A ）ΔU 1> ΔU 2，ΔH 1> ΔH 2，ΔG 1> ΔG 2 （B ）ΔU 1< ΔU 2，ΔH 1< ΔH 2，ΔG 1< ΔG 2 （C ）ΔU 1= ΔU 2，ΔH 1= ΔH 2，ΔG 1= ΔG 2 （D ）ΔU 1= ΔU 2，ΔH 1> ΔH 2，ΔG 1= ΔG 2 答：（C ）系统始态与终态都相同，所有热力学状态函数的变量也都相同，与变化途径无关。
5. 有2mol 单原子理想气体由始态500kPa 、323K 加热到终态1000kPa 、3733K 。试计算此气体的熵变。 解：理想气体的p 、V 、T 变化设置过程如下：
理想气体等温可逆过程：即有：ΔU =ΔH =0 ，则有
Q R =-W =
2
112ln ln
p p
nRT V V nRT = ΔS 1 =
T Q R =21ln p p nR =2××ln 1000
500
= J·K -1
理想气体等压可逆过程：ΔS 2=
T
H T Q ?=
p =12m p m p ln d 1
T T nC T T nC ，，=?
ΔS 2=
323
373
ln
8.314252???= J·K -1 ΔS = ΔS 1+ΔS 2 = + = J·K -1
12. 300 K 时1 mol 理想气体，压力从100kPa 经等温可逆压缩到1000kPa ，求Q , W , ?U , ?H , ?S , ?A 和?G 。 解：理想气体等温可逆压缩，ΔT = 0 ，ΔU = 0 ，ΔH =0
W =100
1000
ln 30031481ln ln
1212???==-.p p nRT V V nRT = kJ Q = -W = kJ
ΔS = 300
107453
R ?-=
.T Q = J·K -1
W S T A G =?-=?=?= kJ
14. 在 373 K ，101?325 kPa 条件下，将2mol 的液态水可逆蒸发为同温、同压的水蒸气。计算此过程的Q ，W ，ΔU ，ΔH 和ΔS ，，已知 101?325 kPa, 373 K 时水的摩尔汽化焓为 kJ·mol -1。 水蒸气可视为理想气体，忽略液态水的体积。
解：水在正常温度和压力的可逆相变化，则：
Q p = Δvap H =Θ
?m vap H n = 2 mol × kJ·mol -1 = kJ Δvap U =Δvap H - p (V g - V l ) ≈ Δvap H - nRT = – 2××373×10-3
= kJ
W= Δvap U - Q p = – = kJ
Δvap S =
373
1036813
vap ?=
?.T H = J·K -1 23. 在600K 、100kPa 压力下，生石膏的脱水反应为： CaCO 3·2H 2O （s ）
CaCO 3（s ）+ 2H 2O （g ）
试计算该反应进度为1mol 时的Q ，W ，?r U m $
，?r H m $
，?r S m $
，?r A m $
和?r G m $
。已知各物质、100kPa 时的热力学数据如下
物质
?f H m $
（kJ·mol -1）
S m $
（J·mol -1·K -1）
C 平，m （J·mol -1·K -1）
CaCO 3·2H 2O （s ） CaCO 3（s ） 2H 2O （g ）
解：CaCO 3·2H 2O （s ）
CaCO 3 + 2H 2O （g ）
W = - p e ΔV = - p （V 2-V 1）= -n g RT = -2××600 = kJ Q p = ΔH =Δr ()m
298K H $
+T C v B d K
600K 298m p ?∑，
=2Δf H m $
（H 2O ，g ） +Δf H m $
（CaCO 3，s ）- Δf H m $
（CaCO 3·2H 2O ，s ）+[2C p,m （H 2O ，g ）+ C p,m （CaCO 3，s ）- C p,m （CaCO 3·2H 2O ，s ）（T 2-T 1）
= ×
= kJ·mol -1
Δr U m = Q + W = = kJ·mol -1
ΔS m （600K ）=Δr ()K 298m
Θ
S +?∑K
600K
298m p d T
T C v B ，
=（2×+）+（2×+）×298
600
ln
= = J·mol -1·K -1 ΔA m =Δr U m -T ΔS m = ××600 = kJ·mol -1 ΔG m =Δr H m -T ΔS m = ××600 = ·mol -1
3. Roult 定律和Henry 定律的表示式和适用条件分别是什么？ 答：Roult 定律的表示式为：
*
A A A p p x =
式中*
A p 为纯溶剂的蒸气压，A p 为溶液中溶剂的蒸气压，A x 为溶剂的摩尔分数。该公式用来计算溶剂的
蒸气压
A p 。
公式适用条件为：定温、稀溶液、非挥发性溶质，后来推广到液态混合物。 Henry 定律的表示式为：
B ,B B ,B B ,B B x m c p k x k m k c ===
式中k x ，k m 和k c 是用于物质B 用不同浓度表示时的Henry 系数，Henry 系数与温度、压力、溶质和溶剂的性质有关。
Henry 定律说明挥发性溶质在液体里的溶解度与其平衡分压成正比。只有溶质在气相和液相中分子状态相同时才能使用该定律。对于液态混合物，Henry 定律与Roult 定律是等效的。 5. 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和，这样说对不对?
答：不对。化学势是某组分的偏摩尔Gibbs 自由能。溶液中可以分为溶剂的化学势或溶质的化学势，而没有整个溶液的化学势。
9. 在室温下，物质的量浓度相同的蔗糖溶液与食盐水溶液的渗透压是否相等?
答： 不相等。渗透压是溶液依数性的一种反映。依数性只与粒子的数目有关，而与粒子的性质无关。食盐水中，NaCl 会离解成两个离子，所以物质的量浓度相同的食盐水的渗透压可以是蔗糖溶液的两倍。2. 下列偏微分中，能称为偏摩尔量的是（ ）。
（A ）()
C
B C B T p n
V n ≠??
?
????，， （B ）
()C B C B S p n H n ≠??
? ?
???，， （C ）()
C
B C B p V n
G n ≠??
?
????，， （D ）()
C
B C B T H n
S n ≠??
?
????，，
答：（A ）偏摩尔量定义。()
C B C B T p n X X n ≠??
?= ?
???，， 3. 下列偏微分中，不是化学势的是（ ）。
（A ）C ,,(C B)B (
)S V n U
n ≠?? （B ）()
C
B C B T p n
H n ≠??? ?
???，，
（C ）C ,,(C B)B (
)T p n G n ≠?? （D ）C ,,(C B)B
()T V n A
n ≠?? 答：（B ）广义的化学式：
C C C C B ,,(C B),,(C B),,(C B),,(C B)
B B B B
()()()()S V n S p n T V n T p n U H A G
n n n n μ≠≠≠≠????====????3. 在298K 时，有大量的甲苯（A ）和苯（B ）的液态混合物，其中苯的摩尔分数x B =。如果将1mol 纯苯加入此混合物中，计算这个过程的ΔG 。
解：ΔG = G 2- G 1=μ2(A ，B)– [μ1(A ，B)+ μ*(B)] =[n μ A + n (n +1)μ B ]- (nμ A + nμ B + *
B μ)
=μB -
*B μ=（*B μ+RT ln x B ）- *
B μ
= ×298×RT
=
kJ
5. 液体A 与液体B 形成理想液态混合物。在343 K 时，1 mol A 和2 mol B 所成混合物的蒸气压为 kPa ，若在溶液中再加入3 mol A ，则溶液的蒸气压增加到 kPa ，试求：
（1）p *A 和p B *
；
（2） 对第一种混合物，气相中A ，B 的摩尔分数。 解：（1）
A A
B B p p x p x **=+
联立○1，○2式，解得 p *A = kPa p *
B = kPa
（2）
A A A
A 191.19 kPa 30.650.663 kPa
p p x y p p *
?
==== 4.01A B =-=y y 8. 液体 A 和 B 在 K 时，p A *= 93 300 Pa ，p B *= 40 000 Pa ，A 和 B 能形成理想液态混合物，当组成为 x A
的该混合物在 K 汽化，将该蒸气冷凝后，其冷凝液在 K 时的蒸气压为 66 700 Pa ，试求x A 。
解：（1） 设刚冷凝时的液相组成x ′A 、x ′B 等于气相组成 y A 和 y B
9. 298 K 和标准压力下，将2mol 苯与3mol 甲苯混合，形成理想的液态混合物，求该过程的Q 、W 、Δmix V 、Δmix U 、Δmix H 、Δmix S 、Δmix A 和Δmix G 。
解： 根据理想液态混合物的定义
Δmix V = 0 Q p =Δmix H = 0 Δmix W =Δmix U = 0
mix mix A A B B 1
(ln ln )
232ln 3ln 558.34kJ mol A G RT n x n x RT -?=?=+?
?=+ ?
?
?=-?13. 苯在101 325 Pa 下的沸点为 K ，沸点升高常数为·kg·mol -1，求
苯的摩尔汽化焓。已知苯的摩尔质量M A = kg·mol -1。
解： 已知 ()
A m
vap 2
b b M H T R K ?=*
14.今有 mg 酚酞和 mg 樟脑的混合物，测得该溶液的凝固点为164℃，求酚酞的摩尔质量。已知樟脑的熔点是172℃，k f = 40 K·kg·mol -1。
解： 因为
A B B
A B B m M m k m n k m k T f
f f ===?
()6
3
A
B B 10
212901640172109740--??-??=
?=
....Tm m k M f =·mol -1 17. 人的血浆的渗透压在310 K 时为 kPa ，葡
萄糖等渗液中葡萄糖的质量分数应该为多少？已知：葡萄糖的摩尔质量为 kg ?mol -1，葡萄糖液密度为103 kg ?m -3。如果配的太浓或太稀，输液后会造成什么严重后果？ 解：（1）
RT
c B =π
质量分数()()()ρ
ρB B B B B
B B
m c V Vm c m Vm c m m w ====
溶剂溶剂溶质
（2）太稀，导致血细胞脱浆，太浓会导致红细胞吸水膨胀，甚至导致人死亡。
18. 分别将×10-3 kg 苯甲酸溶于乙醇和 kg 的苯中，乙醇和苯的沸点各自升高了 K 和 K ，已知苯和乙醇的沸点升高常数分别为 K ?kg ?mol -1 和 K ?kg ?mol -1，苯甲酸的摩尔质量为 kg ?mol -1。试问：苯甲酸在乙醇和在苯中是解离还是缔合？还是既不解离也不缔合。
解：A
B B
b A B b
B b m M m k m n k m k T
===? 由此可见，苯甲酸在乙醇中不电离也不缔合，而在苯中以双分子缔合。
19. 在298 K 下，将2 g 某化合物溶于1 kg 水中，其渗透压与在298 K 下将 g 葡萄糖（C 6H 12O 6）和 kg 蔗糖（C 12H 22O 11）溶于1 kg 水中的渗透压相同。
（1）求此化合物的摩尔质量；
（2）求溶液的凝固点降低值； （3）该溶剂的蒸气压降低值。
已知水的冰点下降常数k f = K ?kg ?mol -1 ，298 K 时水的饱和蒸气压为 Pa ，稀溶液密度可视为与水相同，葡萄糖的摩尔质量 kg·mol -1，蔗糖的摩尔质量 kg·mol -1。9．在298 K 时，某化学反应的标准Gibbs 自由能变
化的变化值r m 0G ?<，则反应对应的标准平衡常数K 将 ( ) (A) 0K = (B) 1K > (C) 0K
< (D) 01K <<
答：(B)。因为 r m ln G RT K
?=-，r m 0G ?<，ln 0RT K
-<，1K >。
1．在973 K 和标准压力下，反应222CO(g)H O(g)CO (g)H (g)++垐?噲?的 0.71p
K =$。试根据
如下两种情况，分别判断反应的方向。
(1) 反应系统中各组分的分压都是5
1.5210 Pa ?。 (2) 反应系统中，6
CO 1.01310 Pa p =?，
25H O 5.06510 Pa p =?，
225CO H 1.5210 Pa p p ==?。
解：(1) 根据化学反应等温式
r m ,()ln ln T p p p G RT K RT Q ?=-+
p p Q K >，r m ,()0T p G ?>，正向反应是不自发的，而逆向反应是自发的。
(2)
222CO H CO H O 1.52 1.52
0.04510.13 5.065
p p p p p Q p p p p ??=
=
=??$$$$
p p Q K <，r m ,()0T p G ?<，正向反应是自发的。
2． 反应 222CO(g)H O(g)CO (g)H (g)++垐?噲?的标准平衡常数与温度的关系为
4951.5
ln 5.103/K
p K T =
-，当CO(g)，2H O(g)，2CO (g)和2H (g)的起初组成的摩尔分数分别为，，
和，总压为101.3 kPa 时，问在什么温度以下（或以上），反应才能自发地向生成产物的方向进行？ 解： 要使反应自发地向生成产物的方向进行，必须使反应的r m ,()0T p G ?<，即 解得
1154 K T <
3．在313 K 时，反应333LiCl 3NH (s)LiCl NH (s)2NH (g)??+垐?噲?的10910p K =?。在一个
35 dm 的容器内含有0.1 mol 的3LiCl NH (s)?，如果要使3LiCl NH (s)?全部变成3LiCl 3NH (s)?，
试计算需通入3NH (g)的物质的量的。设气体为理想气体。
解： 欲使反应向左进行，应满足：
这是一个复相化学反应，标准平衡常数只与3NH (g)的压力有关。设需通入3NH (g)的物质的量为n ，则
10．反应
43NH Cl(s)NH (g)HCl(g)+垐?噲?的平衡常数，在 250～400 K 的温度范围内，与温
度的关系式为21 020 K
ln 37.32p
K T
=-
。设在这个温度范围内0p C ?=。试计算在300 K 时：
（1）4NH Cl(s)在真空容器中分解时的解离压力和3NH (g)和HCl(g)的分压。 （2）反应的r m r m , G H ??和r m S ?。
解：（1）在300 K 时，分解反应的标准平衡常数为 这是一个复相化学反应，设解离压力为p ，则有 解得 2
1.54710 Pa p -=?
（2）
r m ln p G RT K ?=-
311
(174.7681.68)10310.3 J K mol 300--??-?==?? ?
??
13． 在 323 K 时，下列反应的解离压力为 kPa
2NaHCO 3(s) = Na 2CO 3(s) + H 2O(g) + CO 2(g) 设气体为理想气体。求算 323 K 时，反应的标准摩尔Gibbs 自由能的变化值r m G ?。
解：这是一个复相化学反应，系统中气体的总压等于两个气体生成物压力的加和，因为
22H O CO 11
3.998 kPa 1.999 kPa 22
p p p ==
=?= 所以标准平衡常数
14．在 298 K 时，有反应2231SO (g)O (g)SO (g)2
+
垐?噲?，试计算反应在该温度下的标准平衡
常数p K $
。设气体为理想气体，298 K 时的热力学数据如表中所示。
解：要计算p K $
的值，首先要求得反应的r m G ?。利用所给的热力学数据，先计算反应的r m H ?和
r m S ?，然后可得到r m G ?。
这个反应的趋势还是很大的。
20． 在298 K 时，丁烯脱氢制取丁二烯的反应为48462C H (g)C H (g)H (g)=+，根据热力学数据表，试计算：
（1）298 K 时反应的r m H ?，r m S ?，r m G ?和标准平衡常数p K 的值。 （2）830 K 时标准平衡常数p K 的值，设r m H ?与温度无关。
（3）若在反应气中加入水蒸气，加入量与丁烯的比例为482C H (g)
H O(g)115=∶∶，试计算反应在830 K ，200 kPa 条件下，丁烯的平衡转化率。
已知，298 K 时参与反应物质的热力学数据为：
解： （1） 在298 K 时
（2）利用van der Hoff 公式 解得
2(830K) 3.0310p K -=?。
可见，对于吸热反应，升高温度可以使平衡常数增大。 （3） 设反应开始时48C H (g)为1 mol ，平衡转化率为α 平衡时总的物质的量为 已知总压200 kPa p =，则 解得
0.39α=
如果不加水蒸气，(1)mol n α=+，显然转化率会小得多。
4. 在抽空容器中，氯化铵的分解平衡，指出该系统的独立组分数、相数和自由度？
NH 4Cl （s NH 3（g ）+ HCl （g ）
答：反应中有三个物种，一个平衡限制条件，一个浓度限制条件，所以独立组分数为1，相数为2。根据相律，自由度为1。即分解温度和分解压力两者之中只有一个可以发生变化。
5. 在含有氨的容器中氯化铵固体分解达平衡，指出该系统的独立组分数、相数和自由度？
NH4Cl（s NH3（g）+ HCl（g）
答：反应中有三个物种，一个平衡限制条件，没有浓度限制条件。所以独立组分数为2，相数为2，自由度为2。
1. NH4HS（s）和任意量的NH3（g）及H2S（g）达平衡时，有（）。
（A）C= 2，P = 2，f= 2 （B）C= 1，P = 2，f= 1
（C）C= 2，P = 3，f= 2 （D）C= 3，P = 2，f= 3
答：（A）反应有三个物种，一个平衡条件，所以组分数为2，有2相共存，根据相律，自由度为2。
2. 在大气压下，FeCl3（s）与H2O（l）可以生成FeCl3·2H2O（s）、FeCl3·5H2O（s）、FeCl3·6H2O（s）和FeCl3·7H2O （s）四种固体水合物，则平衡系统的组分数C和能够平衡共存的最大相数P为（）。
（A）C= 2，P = 2 （B）C= 1，P = 4 （C）C= 2，P = 3 （D）C= 3，P = 5
答：（C）反应有S=6，R=4，所以组分数为2，，根据相律，f = C- P+1，则有3相共存。
1. 将N2（g），H2（g）和NH3（g）三种气体输入773 K、×107 kPa 的合放有催化剂的合成塔中，指出下列三种情况系统的独立组分数（催化剂不属于组分数）。
（1）N2（g），H2（g）和NH3（g）三种气体在输入合成塔之前；
（2）三种气体在塔内反应达平衡时；；
（3）开始只充入NH3（g），合成塔无其它气体，待其反应达平衡后。
解：（1）进入塔之前，三种气体没有反应，故C=3 。
（2）在塔内反应达平衡时，系统的物种数为3，但有一个化学平衡条件，故C=2 。
（3）只充入NH3气，NH3气分解达平衡，系统的物种数为3，但有一个化学平衡条件和一个浓度限制条件，故
C =1 。
2. 指出下列平衡系统中的物种数，组分数，相数和自由度：
（1）CaSO4的饱和水溶液；
（2）5ｇ氨气通入1 dm3水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。
解：（1）S = 2；C = 2；P = 2。根据相律f = 2，在一定的温度和压力的范围内，能维持固、液两相不变。
（2）S = 3（氨气，水和水合氨，又称为氢氧化铵）；因为有一个平衡，故C = 2 ；有气、液两相，P = 2 ；根据相律f = 2，在一定的温度和压力的范围内，能维持固、气两相不变。
3. CaCO3（s）在高温下分解为CaO（s）和CO2（g），根据相律解释下列实验事实：
（1）在一定压力的CO2（g）中，将CaCO3（s）加热，实验证明在加热过程中，在一定的温度范围内CaCO3（s）不会分解。
（2）在CaCO3（s）的分解过程中，若保持CO2的压力恒定，实验证明达分解平衡时，温度有定值。
解：（1）该系统的物种数S = 2（CO2，CaCO3），在没反应时C= 2 。现在有两相共存（一个固相和一个气相），P = 2。当CO2气的压力恒定时，根据相律f *=1。即在一定的温度范围内，平衡可维持不变，CaCO3不会分解。
（2）该系统的物种数S = 3 (CO2，CaCO3和CaO) ，有一个化学平衡R = 1 , 但没有浓度限制条件，因为产物不在同一个相，故C= 2 。现在有三相共存（两个固相和一个气相），P = 3。当CO2气的压力恒定时，条件自由度f*=0，即CaCO3的分解温度是定值，使CaCO3和CaO的混和物不发生变化的温度只有一个。
4. 已知固体苯的蒸气压在273 K时为k Pa，293 K时为k Pa；液体苯的蒸气压在293 K时为k Pa，液体苯的摩尔汽化焓为Δvap H m= k J·mol-1。试计算：
（1）在303 K 时液体苯的蒸气压，设摩尔气化焓在此温度区间内是常数；
（2）苯的摩尔升华焓；
（3）苯的摩尔熔化焓。
解：（1）用Clausius-Clapeyron 方程求出液态苯在303 K时的蒸气压
p2= k Pa
（2）用Clausius-Clapeyron 方程求出固体苯的摩尔升华焓
（3）苯的摩尔熔化焓等于摩尔升华焓减去摩尔汽化焓
5. 结霜后的早晨冷而干燥，在-5℃，当大气中的水蒸气分压降至Pa 时，霜会变为水蒸气吗? 若要使霜不升华，水蒸气的分压要有多大？
已知水的三相点：K，611 Pa，水的Δvap H m（）= kJ·mol-1，
Δfus H m（K）= kJ·mol-1。设相变时摩尔焓变在此温度区间内是常数。
解：冰的摩尔升华焓等于摩尔熔化焓加摩尔汽化焓
Δsub H m = Δvap H m+ Δfus H m= + = kJ·mol-1
根据Clausius-Clapeyron 方程，计算268 K时冰的饱和蒸气压
计算得再268 K（-5℃）时冰的蒸气压为Pa ，而水蒸气分压为Pa ，所以这时霜要升华。当水蒸气分压等于或大于Pa 时，霜可以存在。
6. 在平均海拔为4500 m的高原上，大气压力只有kPa，已知压力与温度的关系式为：
5216K
p
ln/kPa25.567
=-，试计算在此高原上水的沸点。
T
解：沸点是指水的蒸气压等于外界压力时的温度。现根据压力与温度的关系式，代入压力的数据，计算蒸气压等于kPa时的温度，
解得：T=357 K，即高原上水的沸点为357 K。
2. 某化学反应化学计量方程为A + B = C ，能认为这是二级反应吗？
答： 不能。反应级数应该从实验中求出。化学反应方程式只表示参与反应的各物质的量之间的关系，不代表反应机理。若注明它是基元反应，则可以运用质量作用定律，确定它是二级反应，也是双分子反应4. 零级反应是否是基元反应？
答： 不是。因为不可能有零分子反应。一般是由于总反应机理中的决速步与反应物的浓度无关，所以对反应物呈现零级反应的特点。零级反应一般出现在表面催化反应中，决速步是被吸附分子在表面上发生反应，与反应物的浓度无关，反应物通常总是过量的。2. 某人工放射性元素，放出确?粒子，半衰期为15 min 。若该试样有80%分解，计算所需时间？
解：放射性元素的蜕变符合一级反应的特征，按一级反应的积分式： 设当分解 80% 所需时间为：111111ln ln 35 min 10.046min 10.80
x
t k y -=
=?=-- 3. 已知物质A 的分解反应是一级反应，当A 起始浓度为 mol·dm -3时，分解 20%的A 需时 50 min ，试计算： （1） 计算反应的速率系数 k （2）计算该反应的半衰期 t 12
（3）计算起始浓度为 mol·dm -3 时分解 20% 所需的时间。 解：（1）因为是一级反应，则有1
ln
1kt y
=-。 （2）一级反应的半衰期与反应物的起始浓度无关
（3）对于一级反应，各种转化率所需时间都与反应物的起始浓度无关，所以，只要转化率相同，所需时间也相同，故与（1）的答案相同,也是 50 min 。5. 大气中，CO 2含有量较少，但可鉴定出放射性同位素14C 。一旦CO 2由光合作用"固定"， 从大气中拿走14C ，而新的14C 又不再加入， 那么放射量会以5770年半衰期的一级过程减少。 现从某古代松树的木髓取样, 测定其14C 含量是大气中CO 2的14C 含量的%， 求该树年龄约多大?
解：放射性同位素的蜕变是一级反应，设在大气中的CO 2中14C 的含量为c 0，古代松树中的14C 的含量为c ，利用一级反应的积分式：0
ln
= c kt c
根据已知的半衰期计算出速率系数值：412
ln 20.693
= =1.2010 a 5770 a
k t -=
?-1 即该古代松树的树龄为4997 年。
7. 298 K 时，乙酸乙酯与 NaOH 的皂化作用，反应的速率常数为 dm 3·mol -1·min -1，若起始时酯和碱的浓度均为 mol·dm -3，试求 10 min 后酯的水解分数。
解法1：是一个反应物起始浓度相等的二级反应，它的速率方程和速率系数的表示式分别为： 把 t = 10 min ， a = mol·dm -3 ，k 2= dm 3·mol -1·min -1代入上式，得：
x = mol·dm -3
10 min 后酯的水解分数为
0.0112
0.560.02
x a == 解法2：是一个反应物起始浓度相等的二级反应，它的速率方程和速率系数的表示式分别为： 把 t = 10 min ， a = mol·dm -3 ，k 2= dm 3·mol -1·min -1代入上式，得：
y = 56%
13. 某一级反应的半衰期在300 K 和310 K 分别为5 000 s 和1 000 s, 求此反应的活化能。 解：已知一级反应的半衰期，就等于知道一级反应的速率系数，因为
半衰期之比就等于速率系数的反比。根据Arrhenius 的定积分公式，从两个温度下的速率系数值，计算反应的活化能
则该反应的活化能为1
124.4 kJ mol -?。
17. 某药物分解 30％ 即为失效， 若放置在 3℃ 的冰箱中，保存期为两年。 某人购回此新药物，因故在室温（25℃）下搁置了两周，试通过计算说明此药物是否已经失效。 已知该药物分解百分数与浓度无关，且分解活化能为 E a = kJ·mol -1。 解：已知反应的活化能，利用Arrhenius 公式：2112
11
ln
()a E k k R T T =- 从一个温度下的速率系数值求另一温度下的速率系数值，从而计算在室温(25℃)下搁置两周，药物分解30％所需的时间。因为是同一药物，反应级数相同，分解分数也相同，所以速率系数之比就等于所需的时间的反比。 即分解30％所需的时间为天，故放置二周即已失效。
18. 某一级反应，40℃ 时完成 20% 需 15min ，已知其活化能为 100 kJ·mol -1 ，若要使反应在 15 min 内能完成 50%，问反应温度控制在多少？
解：对于一级反应，已知反应完成 20% 所需的时间，就可以从它的积分式求出速率系数 对于一级反应，已知半衰期（完成 50%所需的时间），就可以计算该温度下的速率系数 在Arrhenius 的定积分公式中，T 2成了唯一的未知数 所以，反应温度应控制在323 K 。
24. 乙醛热分解反应历程如下：
CH 3CHO 1
k
??
→CH 3+ CHO （1）
CH 3+ CH 3CHO 2
k
??
→CH 4+ CH 3CO （2） CH 3CO 3
k
??
→CH 3+ CO （3） CH 3+ CH 34
k
??
→C 2H 6 （4） 推导出：以甲烷生成速率表示的速率方程及表观活化能 E a 表达式 。 解： 根据稳态近似可得 [CH 3] = (k 1/2k 4)1/2 [CH 3CHO]1/2 d[CH 4]/d t = k 2[CH 3][CH 3CHO] = k 2(k 1/2k 4)1/2 [CH 3CHO]3/2 式中，表观速率系数为：
11224(
)2k k k k = 活化能可定义为：2a d ln d k E RT T
=
对所有速率系数取对数：
[]2141
ln ln ln ln 2ln 2
k k k k =+
-- 然后对温度微分：
214d ln d ln 1d ln d ln d d 2d d k k k k T T T T ??
=+-????
分别代入活化能定义式：
a,2a,1a,4a
22221 2E E E E RT RT RT RT ??=+-????
于是得到表观活化能与基元反应活化能之间的关系为： a a,2a,1a,41
2
E E E E ??=+-??2. 一个飘荡在空气中的肥皂泡上，所受的附加压力为多少？
答： 肥皂泡有内外两个球面，附加压力的方向都指向曲率半径的圆心。若忽略膜的厚度，一个凸球面和一个凹球面的曲率半径近似相等，则附加压力是普通球面附加压力的两倍。 3. 自然界中为什么气泡、小液滴都呈球形？
答： 液膜和液体表面都具有表面自由能，表面自由能越低，系统越稳定。所以，为了降低表面自由能，液体表面都有自动收缩到最小的趋势。而球形是相同体积的物体具有表面积最小的一种形式，所以气泡和小液滴都呈球形。 4. 纯液体、溶液和固体是怎样降低自身的表面自由能的？ 答： 纯液体只有收缩，在体积小时收缩成球形。
溶液有两种方法，一种是收缩，另一种是调节表面层浓度。如果溶质是表面活性剂，则尽可能使溶质分子排在表面；如果溶质是非表面活性物质，尽可能将溶质分子藏在体相。
洁净的固体表面靠吸附液体或气体分子来降低表面自由能。
7. 用同一支滴管滴出相同体积的水、NaCl 稀溶液和乙醇溶液，滴数是否相同？
答： 不相同。因为在密度相差不大的情况下，液滴的大小与表面张力有关。一般表面张力越大，在管端能悬挂的液滴体积也越大。所以，液体体积相同的情况下，表面张力最大的NaCl 稀溶液的液滴最大，滴数最少。水居中，乙醇溶液的液滴最小，滴数最多。若液体密度相差大，还要考虑密度的影响。1. 下列说法中不正确的是（ ）。
（A ）生成的新鲜液面都有表面张力 （B ）平面液体没有附加压力
（C ）弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 （D ）弯曲液面的附加压力指向曲率中心
答：（C ）表面张力的方向总是与表面相切。5. 有一飘荡在空气中的球形液膜，内部也是空气。若其直径为 2×10-3
m ，表面张力为 N·m -1，则液膜所受总的附加压力为（ ）。 （A ） kPa （B ） kPa （C ） kPa （D ） kPa
答：（B ）飘荡在空气中的球形液膜有两个气-液界面，一个凸球面和一个凹球面，附加压力都指向球心，液膜所受总的附加压力是相同半径球形液膜的两倍。
11. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是（ ）。
（A ）B T 0a γ???<
????，正吸附 （B ）B T 0a γ??
?< ????，负吸附
（C ）B T 0a γ???>
????，正吸附 （D ）B T
0a γ??
?> ????，负吸附
答：（A ）表面活性物质加入溶剂后，使溶液的表面张力明显降低，表面张力随表面活性物质的浓度增加而下降，表面浓度高于本体浓度，发生正吸附。
4. 当一束会聚光通过溶胶时，站在与入射光线垂直方向的同学，看到光柱的颜色是淡蓝色；而站在入射光180o 方向的同学看到的是橙红色，这是为什么？
答：站在与入射光线垂直方向（即侧面）的同学，看到的是胶粒的散射光。根据瑞利公式，入射光波长越短，散射光越强。所以，蓝色、紫色光容易散射，散射光呈淡蓝色。而对着入射光看的同学，看到的是透射光。在白光中，波长较短的蓝色、紫色光已被散射，剩下的透射光主要是波长较长的光，所以看到的透射光是橙红色的。 6. 为什么晴天的天空呈蓝色？为什么日出、日落时云彩特别红？
答：太阳光由七色光组成。空气中有灰层微粒和小水滴，当阳光照射地球时，波长较短的蓝光、紫光被微粒散射后的散射光较强，所以，看到的天空呈蓝色，实际上看到的是这种散射光。而在日出、日落时，太阳接近地平线，阳
光要穿过厚厚的大气层我们才能看到。阳光中短波长的青色、蓝色、紫色光被大气层中的微粒散射掉了，我们看到的是散射较弱的红色、橙色的透射光，所以特别绚丽多彩。
7. 为什么危险信号灯用红色？为什么车辆在雾天行驶时雾灯规定用黄色？
答：因为红色光波长很长，不容易散射，传得远，可以让人在很远时就能看到危险信号。雾天，如果用白色雾灯，其中一部分短波长的光被雾滴散射，光线就会变弱。而黄色光波长较长，不容易散射。所以雾天在高速公路上，必须把后雾灯打开，黄色的雾灯很远就能看见，可以防止汽车追尾相撞。1. 在稀的砷酸溶液中，通入H2S 以制备硫化砷（As2S3）溶胶，该溶胶的稳定剂是H2S，则其胶团结构式是（）。
（A）[(As2S3)m·n H+ ·(n-x)HS-]x-·x HS- （B）[(As2S3)m·n HS-·(n-x)H+]x-·x H+
（C）[(As2S3)m·n H+·(n-x)HS-]x+·x HS- （D）[(As2S3)m·n HS-·(n-x)H+]x+·x H+
答：（B）稳定剂H2S发生一级解离，胶核优先吸附HS-，使胶粒带负电。
2. 将FeCl3在热水中水解，制成Fe(OH)3溶胶的反应如下：
用化学凝聚法制成Fe(OH)3胶体的反应如下：
FeCl3 +3H2O（热）Fe(OH)3（溶胶）+3HCl
溶液中部分Fe(OH)3有如下反应：
Fe(OH)3+ HCl FeOCl + 2H2O + +Cl-
则Fe(OH)3溶胶的胶团结构式为（）。
（A）{[Fe(OH)3]m·n FeO+·(n-x)Cl-}x+（B）{[Fe(OH)3]m·n FeO+·(n-x)Cl-}x+·x Cl-
（C）{[Fe(OH)3]m·n Cl·(n-x)FeO+}x-·x-FeO+（D）{[Fe(OH)3]m·n Cl·(n-x)FeO+}x-
答：（B）Fe(OH)3]m胶核优先吸附水解产物中的FeO+，另外，由于正负离子相互吸引的原因，使部分Cl-离子围绕在周围，胶粒带正电，整个胶团结构式为：{[Fe(OH)3]m·n FeO+·(n-x)Cl-}x+·x Cl-
5. 日出和日落时, 太阳呈鲜红色的原因是（）。
（A）蓝光波长短, 透射作用显着（B）蓝光波长短, 折射作用显着
（C）红光波长长, 透射作用显着（D）红光波长长, 散射作用显着
答：（C）太阳光透过厚厚的大气层时，散射作用显着的短波长光如蓝光、紫光等已被散射，剩下透射作用显着的长波长光，如红光、黄光等。
14. 对于Fe(OH)3的水溶胶，NaCl的聚沉值为·dm-3，Na2SO4的聚沉值为mmol·dm-3，若用ZnSO4的将其聚沉，其聚沉值约为（）。
（A）>·dm-3（B）< mmol·dm-3
（C）= mmol·dm-3（D）略大于mmol·dm-3
答：（D）Fe(OH)3的水溶胶为正溶胶，阴离子价数越高聚沉能力越强，则聚沉值越小。ZnSO4中阳离子价数比Na2SO4高，同性离子的价数愈高，聚沉能力愈低，所以ZnSO4聚沉能力略大于Na2SO4聚沉能力。
15. 对于AgI的水溶胶，三种电解质Al(NO3)3、Mg(NO3)2和NaNO3的聚沉值分别为mmol·dm-3、mmol·dm-3和140 mmol·dm-3，则AgI溶胶的胶粒所带的电荷是（）。
（A）正的（B）负的（C）不带电（D）无法判断
答：（B）聚沉值与聚沉能力成反比，则Al(NO3)3的聚沉能力最强，另外离子价数越高聚沉能力越强，所以AgI的水溶胶为负溶胶。
物理化学试题及答案
物理化学试题之一 一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为 A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B
物理化学期末考试习题及答案
期末练习题 1. 当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时,若采用不同的标准浓度, 则下列说法中正确的是： ( ) (A) 溶质的标准态化学势相同 (B) 溶质的化学势相同 (C) 溶质的活度系数相同 (D) 溶质的活度相同 2. 在298K 时，设液体A 和B 能形成理想的液态混合物，它们的蒸气形成理想的气态混合物。 已知纯A 和纯B 的饱和蒸汽压分别为kPa p A 50=*，kPa p B 60=* ，如液相中 40.0=A x ，则平衡的气相中B 的摩尔分数B y 的值为 （ ） （A ）0.25 (B) 0.40 (C) 0.50 (D) 0.64 3. 在一定温度和压力下,设纯的A(l)的化学势为*μ，其标准态化学势为θμ。如在A 中加入另一液相B(l),形成理想的液态混合物，这时A(l)的化学势为A μ，标准态化学势为θμA ，则两种化学势之间的关系为 （ ） （A ）*μ=A μ，θμ=θμA （B ）*μ＞A μ，θμ＜θ μA （C ）*μ=A μ θμ＞θμA （D ）*μ＞A μ，θμ＝θμA 4. 在298K 时，已知①H 2(g)和②O 2(g)在水中的Henry 系数分别为 91,1012.7?=x k Pa, 92,1044.4?=x k Pa. 在相同的温度和压力下，两者在水中的饱和溶解的量用摩尔分数表示分别为x 1和x 2，两者的关系为 （ ） （A ）x 1＞x 2 (B) 无法比较 (C) x 1=x 2 （D ）x 1＜x 2 5. 在恒温抽空的玻璃罩中，封入两杯液面相同的糖水（A ）和纯水（B ）。经 历若干时间后，两杯液面的高度将是： （ ） （A ）A 杯高于B 杯 （B ）A 杯等于B 杯 （C ）A 杯低于B 杯 （D ）视温度而定 6. 物质B 固体在298K 、101.325kPa 下升华，这意味着 （ ）
物理化学试题及答案
物理化学试题及答案 C. 易于液化 D. 不易液化 2006-2007学年度上期物理化学试题,B, 水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行4、如图，将CuSO4 电解，可以看作封闭体系的是( )。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 (可带计算器) C. 蓄电池和铜电极 一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“?”，错误的说得分 D. CuSO水溶液 4法后面打“×”。(每小题1分，共10分) 5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间( )。 1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( ) A. 一定产生热交换 B. 一定不产生热交换 2、热力学过程中W的值应由具体过程决定 ( ) C. 不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关 3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。( ) 6、下列定义式中，表达正确的是( )。 4、处于标准状态的CO (g)，其标准燃烧热为零。( ) A. G=H，TS B. G=A，PV C. A=U，TS C. H=U—PV 5、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。 7、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么( )。( )
A. Q > 0，W > 0，ΔU > 0 6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( ) B. ΔQ = 0，W = 0，ΔU < 0 7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( ) C. Q = 0，W = 0，ΔU = 0 8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。( ) D. Q < 0，W > 0，ΔU < 0 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。( ) 8、ΔH =Q , 此式适用于下列哪个过程: ( )。 p10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。( ) 655A. 理想气体从10 Pa反抗恒外压10 Pa膨胀到10 Pa 5B. 0? , 10 Pa 下冰融化成水得分二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位 置。(每小题3分，共45分) C. 电解 CuSO水溶液 4 54D. 气体从 (298 K, 10 Pa) 可逆变化到 (373 K, 10 Pa) 1. 一定压力下，当2 L理想气体从0?升温到273?时，其体积变为( )。 9、下述说法中，哪一种不正确:( )。 A. 5 L B. 4 L C. 6 L D. 1 L A. 焓是体系能与环境进行交换的能量 2、A、B两种理想气体的混合物总压力为100kPa，其中气体A的摩尔分数0.6，则气体B B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量的分压为( )。 C. 焓是体系状态函数 A. 100kPa B. 60kPa C. 40kPa D. 不确定 D. 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 3、当实际气体的压缩因子Z 大于1的时候表明该气体( )。 10、凝固热在数值上与下列哪一种热相等:( )。 A. 易于压缩 B. 不易压缩 1
(完整版)物理化学习题及答案
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是 ( ) (A)单质的焓值均等于零 (B)在等温过程中焓变为零 (C)在绝热可逆过程中焓变为零 (D)化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是： ( ) A. 大分子溶胶 B. 胶体电解质 C. 溶胶 3. 热力学第一定律Δ U=Q+W只适用) (A) 单纯状态变化(B) 相变化 (C) 化学变化(D) 封闭物系的任何 4.第一类永动机不能制造成功的原因是 ( ) (A)能量不能创造也不能消灭 (B)实际过程中功的损失无法避免 (C)能量传递的形式只有热和功 (D)热不能全部转换成功 5.如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有( ) (A)W =0 ，Q <0 ，U <0 (B). W>0，Q <0，U >0 (C)W <0，Q <0，U >0 (D). W <0，Q =0，U >0 6.对于化学平衡 , 以下说法中不正确的是( ) (A)化学平衡态就是化学反应的限度 (B)化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C)化学平衡时各物质的化学势相等 (D)任何化学反应都有化学平衡态 7.封闭系统内的状态变化： ( ) A 如果系统的 S sys>0，则该变化过程自发 B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发
C 仅从系统的 S sys ，变化过程是否自发无法判断
8. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及 自由度分别是( ) A. 1 ，1，1，2 B. 1 ，1，3，0 C. 3 ，1，2，1 D. 3 ，2，2，2 9. 在定压下， NaCl 晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数 C 和条件自由度 f ：( ) A C =3， f =1 B C =3 ， f =2 C C =4， f =2 D C =4 ， f =3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中( ) (A) Δ S=0 (B) ΔG=0 (C) Δ H=0 (D) ΔU=0 12. 下面的说法符合热力学第一定律的是( ) (A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化 (B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关 13. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是( ) (A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力 14. 实验测得浓度为 0.200mol ·dm -3 的 HAc 溶液的电导率为 0.07138S ·m -1 ，该溶液的摩尔 电导率Λ m (HAc) 为( ) 2 -1 2 -1 A. 0.3569S · m 2· mol -1 B. 0.0003569S ·m 2·mol -1 2 -1 2 -1 C. 356.9S · m 2· mol -1 D. 0.01428S ·m 2· mol -1 15. 某化学反应其反应物消耗 7/8 所需的时间是它消耗掉 3/4 所需的时间的 1.5 倍，则反 应的级数为( ) A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应 11. 以看作封闭体系的是( A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO 4 水溶液 如图，将 C uSO 4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可 )。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0
(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0
物理化学试题及答案
化学化工学院物理化学（下）测验题答案 一．填空题（每题2分，共30分） 1. 具有简单级数的反应，速率常数k ＝0.1113s )dm (mol ---??，反应 的起始浓度30dm mol 1.0-?=c ，则反应级数n ＝ 2 ，半衰 期t 1/2＝ 100 s 。 2. 1-1级可逆反应的平衡常数 K = k 1/k -1 ，等容热效应U ?= Ea 1- Ea 2 。 3. 设物质A 可发生两个平行的一级反应： （a ）A →a k Ea B+C ；（b ）A →b k Eb D+E ，式中B 和C 是需要的产品，D 、E 为副产品，设两反应的频率因子相等且与温度无关，Ea>Eb ，则反应（a ）和（b ）相比，速率较大的反应是 (b) ，升高温度对反应 (a) 更为有利。 4. 某反应A+B 1 1k k -?P ，加入催化剂后，正、逆反应的速率常数分别为/ 1k 和/1-k ，且/1k =21k ，则/1-k = 2 1-k 。 5.链反应分三个阶段进行，分别为 链的引发 ， 链的传递 和 链的终止 。 6. 0.1mol·kg -1的MgCl 2溶液的γ±=0.70，则其平均摩尔浓度b ±= 3004.0；平均活度a ±= 0.111 。 A B k , E k -1, E a,-1
7. 氢氧电池的电池反应可写成以下两种形式： (1) O(l)2H (g)O (g)2H 222→+，(2) O(l)H (g)O 2/1(g)H 222→+，则E 1 ＝ E 2，1G ?＝ 22G ?。 8. 反应)HCl(Ag(s)AgCl(s))(H 2H 2a p +=+可设计成电池： __ Pt , H 2(p )∣HCl(a )∣Ag(s) , AgCl(s)_。 9. 在双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同种电 解质溶液的接界处存在 液体接界 电势，通常采用加 盐桥 的方法来减少或消除。 10. 当有电流通过电极时，阳极的电极电势比可逆时增大，阴极电极电势比可逆时 减小 ，原电池的电动势比可逆时 减小 。 11． 肥皂泡内空气的压力比肥皂泡外空气的压力__大__ ，若泡半径为r ， 肥皂液的表面张力为γ，则泡内外的压力差为r /4γ。 12. 水中加入表面活性物质将使溶液表面张力随浓度的变化 d d c γ < 0；发生 正 吸附。 13．由稀AgNO 3和KI 溶液混合制备AgI 溶胶，当AgNO 3过量时， 胶团的结构为-+-+?-??33])()[(xNO NO x n nAg AgI x m ；当KI 过量时， 胶团的结构为--+-?-??xI K x n nI AgI x m ])()[(。 14.丁达尔效应是光 散射 所引起的，其强度与入射光波长的四次方成 反 比例。 15.一般把90°的接触角作为是否润湿的标准：θ<90°为 润湿 ，θ≥90°为 不润湿 。
物理化学部分答案
3. 理想气体绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式V W C T =?计算，那两种过程的功是否一样? 答：不一样。过程不同，终态不相同，即ΔT 不一样，因此绝热可逆和绝热不可逆两过程所做功不一样。 6. 在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：（1）氢气在氧气中燃烧；（2）爆鸣反应；（3）氢氧热爆炸；（4）氢氧燃料电池。在所有反应中，保持反应始态和终态都相同，请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同? 答：应该相同。因为热力学能和焓是状态函数，只要始终态相同，无论通过什么途径，其变化值一定相同。这就是：异途同归，值变相等。 7. 理想气体向真空绝热膨胀后，他的温度将（ ）。 （A ）升高 （B ）降低 （C ）不变 （D ）不一定 答：（C ）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。 9. 公式?H = Q p 适用于哪个过程（ ）。 （A ）理想气体绝热等外压膨胀 （B ）H 2O （s ）273K 101.3kPa 垐垐垐垎噲垐垐垐，H 2O （g ） （C ）Cu 2+（aq ）+2e - → Cu （s ） （D ）理想气体等温可逆膨胀 答：（B ）式适用于不作非膨胀功的等压过程。 1. （1）一系统的热力学能增加了100kJ ，从环境吸收了40kJ 的热，计算系统与环境的功的交换量； （2）如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kJ 的功，同时吸收了20kJ 的热，计算系统热力学能的变化值。 解：根据热力学第一定律：ΔU = W ＋ Q ，即有： （1）W =ΔU －Q = 100 – 40 = 60kJ （2）ΔU = W ＋ Q = -20 ＋ 20 = 0 2. 在300 K 时，有 10 mol 理想气体，始态压力为 1000 kPa 。计算在等温下，下列三个过程做膨胀功： （1）在100 kPa 压力下体积胀大1 dm 3 ； （2）在100 kPa 压力下，气体膨胀到压力也等于100 kPa ； （3）等温可逆膨胀到气体的压力等于100 kPa 。 解：根据理想气体状态方程p V= nRT ，即有： V nRT p = （1）∵ W = -p e ΔV = -p e (V 2－V 1) ∴ W = -100×103×1×10-3 = -100J
物理化学试卷及答案2套
物理化学试题A 一、选择题：（每题3分共30分） 1. 在pθ，K下过冷水结成同温度下的冰，则该过程中：（） (A) ΔS=0 ΔG=0(B) ΔS>0 ΔG<0 (C) ΔS <0 ΔG<0(D) ΔS>0 ΔG >0 2.在α、β两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况,正确的是：（） (A)；(B) ；
(C)；(D)以上答案均不正确。 3.下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是：( ) (A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程 (B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程 (C) K，pθ下液态水结成冰的过程 (D) 恒容下加热实际气体 和O2在绝热钢瓶中化学反应生成CO2的过程：( ) (A) ΔH = 0 (B) ΔU = 0 (C) ΔS = 0 (D) ΔG = 0 5.在恒温恒压不做非体积功的情况下，下列哪一个过程肯定可以自发进行：（） (A) ΔH>0，且ΔS>0 (B) ΔH>0，且ΔS<0 (C) ΔH<0，且ΔS>0 (D) ΔH<0，且ΔS<0 6.公式d G = V d p -S d T可适用下述哪一过程：( ) (A) 298K、101325Pa 下的水蒸发过程 (B) 理想气体真空膨胀 (C) 电解水制取氢 (D) N2(g) + 3H2(g)＝2NH3(g) 未达平衡 7.同一温度压力下,一定量某纯物质的熵值：（） (A) S(气)＞S(液)＞S(固); (B) S(气)＜S(液)＜S(固); (C) S(气)＝S(液)＝S(固)；(D)以上答案均不正确
得更多NO2，应采取的措施是：（） (A) 降温和减压(B) 降温和增压 (C) 升温和减压(D) 升温和增压 9. 对于二组分系统能平衡共存的最多相数为：( ) (A) 1 (B)2 (C)3 (D)4 10.下述分子熵最大是：（）， （A）CH4 （B）C2H6 （C）C3H8 （D）C10H22 二、问答（30分） 1. （5分）冰在0℃转变为水，dS>0，但在0℃P=Pθ时，冰与水处于平衡状态，而dS=0是平衡条件，对吗 2. （5分）在绝热过程中，∵Q=0∴dS=0，对吗 3. （10分）试问下列过程哪些状态函数的改变值等于零 ?1）理想气体的卡诺循环 ?2）液体水在正常沸点汽化为水蒸气 ?3）H2与O2在绝热的钢瓶中反应生成H2O（l） ?4）理想气体向真空容器中膨胀 4. （10分）说出下列公式的使用条件 （1）ΔG=ΔH-Δ（TS）；ΔG=ΔH-TΔS （2）(ΔG)=W'f （3）ΔG=∫VdP ΔG=nRTlnP2/P1 （4）ΔS=Q/T
物理化学下考试卷A及答案苏大
物理化学（下）样卷 一、填空题（每小题2分，共20分） １、298K ，当H 2SO 4溶液浓度从0.01mol kg -1增加到0.1mol kg -1时，其电导率 和摩尔电导率 m 将： （ ） （A ） 减小，m 增加 （B ） 增加，m 增加 （C ） 减小，m 减小 （D ） 增加，m 减小 2、下列对原电池的描述哪个是不准确的？ （ ） （A ）在阳极上发生氧化反应 （B ）电池内部由离子输送电荷 （C ）在电池外线路上电子从阴极流向阳极 （D ）当电动势为正值时电池反应是自发的 3、在用对消法测定电池的电动势时，通常必须用到： （ ） （A ）标准氢电极 （B ）甘汞电极 （C ）标准电池 （D ）活度为1的电解质溶液 4、一个电池反应确定的电池，电动势E 值的正负可以用来说明： （ ） （A ）电池是否可逆 （B ）电池反应是否已达平衡 （C ）电池反应自发进行的方向 （D ）电池反应的限度 5、某燃料电池的反应为：H 2(g) + 1/2O 2(g) = H 2O(g)，在400K 时的m r H ?和m r S ?分别为- 251.6 kJ mol -1和- 50 J K -1 mol -1，则该电池的电动势为 （ ） （A ）1.2V （B ）2.4V （C ）1.4V （D ）2.8V 6、已知 o ( Fe 2+ / Fe ) = - 0.4402V , o ( Cd 2+ / Cd ) = - 0.4029V , 将金属铁粉和镉粉丢入含Fe 2+ ( 0.1mol kg -1 )和Cd 2+ ( 0.001mol kg -1 )的溶液中，铁粉和镉粉是否会溶解：（ ） （A ）铁粉和镉粉皆会溶解 （B ）铁粉和镉粉皆不会溶解 （C ）铁粉溶解、镉粉不溶 （D ）镉粉溶解、铁粉不溶 7、常用的甘汞电极的电极反应：Hg 2Cl 2(s) + 2e - = 2Hg(l) + 2Cl -(aq)，设饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和0.1mol dm -3 甘汞电极的电极电势相应地为 1、 2、 3，则298K 时，三者之相对大小是 （ ） （A ） 1 > 2 > 3 （B ） 1 < 2 < 3 （C ） 2 > 1 > 3 （D ） 3 > 1 = 2 8、两半电池之间使用盐桥测得电动势为0.059V ，当盐桥拿走，使两溶液接触，这时测得电动势为0.048V ，则液接电势值为： （ ）
关于物理化学课后习题答案
第一章 1.5两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100 ?C，另一个球则维持0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此， 1.8 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H2与N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。
（1）保持容器内温度恒定,抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力； （2）计算混合气体中H2和N2的分压力； （3）计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 2.2 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，101.325kpa下全部凝结成液态水，求过程的功。假设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。
2.11 1mol某理想气体与27℃，101.325kpa的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，在恒容升温至97.0℃，250.00kpa。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=20.92J*mol-1 *K-1。 2.15 容积为0.1 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 ?C，4 mol 的Ar(g)及150 ?C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度t及过程的。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及，且假设均不随温度而变。 解：图示如下 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计
则该过程可看作恒容过程，因 此 假设气体可看作理想气体， ，则 2.25 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓ΔfusHm=6.012KJ*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=76.28J*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=37.20J*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l）在100 ?C的摩尔蒸发焓。水和2.26 已知水（H 2 水蒸气在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=75.75J*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=33.76J*mol-1 *K-1。求在25?C时水的摩尔蒸发焓。
大学物理化学试题及答案
大学物理化学试题及答案 一. 填空题（每题2分，共14分） 1. 20 ℃下，含25.6％O2 、4.4％CO2和70％N2 ( 质量百分比) 的混合气体的压力为200 kPa ，则O2的分压为kPa. 2. 在300 K下2 mol理想气体从300 kPa不可逆地压缩至1.66 dm ，并放热10 kJ，此过程的ΔS = J.K . 3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C6H6C2H5(g) C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温度不变的情况下，要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是 或 . 4. 将1摩尔的H2(g) 与1摩尔的I2(g) 放在真空容器中, 发生反应H2(g)＋I2(g) ＝2HI(g) , 达到平衡时, 系统的独立组分数C = , 自由度数f = . 5. 质量摩尔浓度为1 mol·kg 的Na2SO4水溶液, 平均活度系数 为γ ，该溶液的平均活度a ＝ γ . 6. 已知25 ℃时下列物质的无限稀释摩尔电导率Λ /(S.cm .mol ): 氯化铵＝149.8、氢氧化钠＝248.11、氯化钠＝26.5，则氢氧化氨的Λ = S.cm .mol . 7. 在一定温度下, 弯曲液面的附加压力与 成正比, 与 成反比。 二.选择题(从下列选项中选择一个正确答案，共14分，每题2分) 1. 下列过程中, ΔU = 0 的是 .
A. 气体节流膨胀过程 B. 封闭系统的任何可逆过程 C. 封闭系统的任何循环过程 D. 在密闭的刚性容器中进行的化学反应 2. 理想气体反应的平衡常数可用Ky和K 表示,温度和压力对Ky和K 的影响为 . A. 温度和压力对Ky, K 均有影响 B. 温度和压力对Ky, K 均无影响 C. 温度对Ky, K 有影响, 压力对Ky无影响而对K 有影响 D. 温度对Ky, K 有影响, 压力对Ky有影响而对K 无影响 3. 以下定律中不属于稀溶液依数性的是 . A.亨利定律 B.沸点升高定律 C.凝固点下降定律 D.渗透压定律. 4. 用等体积、等摩尔浓度的LiCl, NaCl, CaCl2和AlCl3电解质溶液使As2S3溶胶聚沉, 加入AlCl3溶液聚沉得最快, 此溶胶的电性为 . A. 正 B. 负 C. 中性 D 不确定 5. 用96485 C电量最多可从CuSO4溶液中电解出Cu 克(Cu的摩尔质量为63.54 g/mol). A. 16 B. 32 C. 64 D. 128. 6. 某反应的速率常数k = 3.0 mol .dm .min , 此反应为 级反应. A. 2 B. 1.5 C. 0.5 D. 零 7. 固体糖可以溶解在水中, 这说明固体糖的化学势 于水溶液中糖的化学势. A.等 B. 高 C. 低 D. 无法判断.
物理化学(上)期末试题及参考答案
一、填空题（每小题2分，共20分） 1、热力学第零定律是指： 。 2、熵与热力学概率之间的函数关系式是。 3、补全热力学函数关系式：C P= (?S/?T)P 4、一定量的单原子理想气体定压下从T1变化到T2的熵变与定容下从T1变化到T2的熵变之比为： 5、化学势的表示式中，是偏摩尔量。 6、稀溶液的依数性包括、、和。 7、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)，在298K时测得分解压为66.66Pa，则该温度下该反应的K pΘ= ；K p= 。 8、1atm压力下水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557，现将含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏，最终得到的物质为。 9、水在101.3kPa时沸点为373K，汽化热为40.67 kJ/mol（设汽化热不随温度变化）；毕节学院的大气压约为85.5 kPa，则在毕节学院水的沸点为 K。 10、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)已达平衡；保持总压不变，往系统中充入一定量的惰性气体，平衡移动方向为。 二、选择题（每小题2分，共30分） 1、下列属于化学热力学范畴的是（） （A）物质结构与性能的关系（B）化学反应速率 （C）化学变化的方向和限度（D）反应机理 2、下列关于热力学方法叙述正确的是（） （A）热力学研究所得的结论不适用于分子的个体行为 （B）热力学可以解决某条件下怎样把一个变化的可能性变为现实性的问题 （C）经典热力学详细讨论了物质的微观结构 （D）经典热力学常需计算一个变化所需要的时间 3、下列函数中为强度性质的是：（） (A) S (B) (?G/?p)T(C) (?U/?V)T (D) C V 4、一定量的纯理想气体，下列哪组量确定后，其他状态函数方有定值。（） （A）T （B）V （C）T、U （D）T、p
物理化学试题及答案(五)
物理化学试题及答案 第四章 多组分系统热力学 4-1 由溶剂A 与溶质B 形成一定组成的溶液。此溶液中B 的浓度为c B ，质量摩尔浓度为b B ，此溶液的密度为ρ。以M A ，M B 分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B 的摩尔分数x B 表示时，试导出x B 与c B ，x B 与b B 之间的关系式。 解:对于A ，B 二组分溶液，溶液中物质B 的物质的量n B 与溶液的物质的量之比，称为物质B 的摩尔分数，符号x B 。即 A B B n n n += B x 物质B 的物质的量浓度为溶液 V n B =B c 。在二组分溶液中，溶质B 的摩尔分数x B 与其浓度c B 之间的关系为 溶液溶液 溶液V M m c c V n c c n n V c A A B B A B B A B B /x B += + = += A B B B A B B B M V m m c c V M m m c c /)()(-+ = -+=溶液 A B B B B A B B B B M M c c c M V M n c c )()/( -+ = -+= ρρ 式中ρ为溶液的密度，单位为kg·m -3 ；A 代表溶剂。 而物质B 的质量摩尔浓度则是溶液中溶质B 的物质的量除以溶剂的质量即 A B B m n b = 其单位为mol ·kg -1 。在二组分溶液中溶质B 的摩尔分数x B 与质量摩尔浓度b B 的关系为 A B B A A A B B A A A B A B M b b M n n b b m n m n m n /1)/(/// x B += +=+= 4-2 D-果糖C 6H 12O 6（B ）溶于水（A ）中形成的某溶液，质量分数W B =0.095，此溶液在20℃时的密度ρ=1.0365Mg ·m -3 。求此果糖溶液的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。 解：（1）0104.018 /905.0180/095.0180 /095.0/)1(//=+=-+=B B B B B B B M W M W M W x （2）333547.0100365.1/1180 /095.0dm mol dm mol c B ?=??= （3）113583.0101000 /)095.01(180/095.0--?=??-=kg mol kg mol b B 4-3 在25℃、1kg 水（A ）溶解有醋酸（B ），当醋酸的质量摩尔浓度b B 介于0.16和2.5mol ·kg -1 之间时，溶液的总体积V/cm 3 =1002.935+51.832×（b B / mol ·kg -1 ）+0.1394（b B / mol ·kg -1 ）2 。（1）把水（A ）和醋酸的偏摩尔体积分别表示成b B 的函数关系式；（2）求b B =1.5 mol ·kg -1 时水和醋酸的偏摩尔体积。 解：（1）mol n p T B n n p T B B A B C b V n V V 5.55,,,,)/()/(=≠'??=??= ={51.832+0.2788 b B / mol ·kg -1 } cm 3 ·mol -1 1 32 11 A 15 .55)/(1394.0935.10025.55/V 015.181000 /----??-=-= ∴?+=+=mol cm kg mol b mol kg b V V mol V kg b V n V n V V B B B A B B A A B B ={18.0681-0.0025（b B / mol ·kg -1 ）2 } cm 3 ·mol -1
大学-物理化学试题及答案
物理化学试题 2分，共32分） 1、用Ag 电极电解AgNO 3溶液，在一定温度和外加压力下，用希托夫法测定AgNO 3水溶液通电一定时间后，阴极区Ag +量减少了0.605g ，阴极析出Ag 为1.15g ，则Ag +的迁移数为：（ ） a 0.474 b 0.526 c 0.516 d 0.484 2、用Pt 电极电解CuSO 4溶液，通过的电流为20A ，经过15min 后，在阴极上析出铜为：（ ） a 5.9克 b 2.95克 c 11.8克 d 8.2克 3、描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间关系的是（ ） a 欧姆（Ohm ）定律 b 法拉第（Faraday ）定律 c 离子独立运动定律 d 能斯特（Nernst ）定律 4、用同一电导池分别测定浓度为0.01mol.m -3和0.1 mol.m -3的不同电解质溶液,电阻分别为1000Ω及500Ω,则其摩尔电导之比（ ） a 5:1 b 1:5 c 1：20 d 20：1 5、某反应速率常数k 为0.107min -1,则反应物浓度从1.0mol.L-1变到0.7 mol.L -1和浓度从0.01mol.L -1变到0.007mol.L -1所需时间的比值为（ ） a 10 b 100 c 1 d 0.01 6、0.1mol/kg 的CaCl 2水溶液其平均活度系数γ±=0.219，则离子平均活度α±为（ ） a 4 10476.3-? b 2 10964.6-? c 2 10 476.3-? d 2 10386.1-?
7、某化学反应其反应物消耗43所需的时间是它消耗掉21 所需时间的2倍,则反 应的级数为（ ） a 零级 b 三级 c 二级 d 一级 8、已知25℃时NH 4Cl 、NaOH 、NaCl 的无限稀摩尔电导分别为： 12122210265.110487.210499.1-----??Ω???mol m 、、。则NH 4OH 的无限稀时的摩尔电 导：（ ） a 277.0121210---?Ω?mol m b 251.5121210---?Ω?mol m c 253.2121210---?Ω?mol m d 721.21 21210---?Ω?mol m 9、.当表面活性剂加入到溶剂中产生的结果是：（ ） a 表面张力降低、产生正吸附； b 表面张力上升、产生负吸附； c 表面张力降低、产生负吸附； d 表面张力上升、产生正吸附； 10、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水（水润湿玻璃），在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面，当在右端水凹面处加热，毛细管中的水向何端移动？（ ） a 向右移动； b 向左移动； c 不动； d 难以确定。 11、某反应的速度常数为4.62ⅹ10-2min -1,若其反应物的初始浓度为0.1mol.L -1,则反应的半衰期t 1/2为（ ） a 216min b 30min c 15min d 1.08min 12、若某反应的活化能为80kJ ·mol -1, 则反应温度由20℃增加到30℃时, 其反应速度常数约为原来的（） a 2倍 b 5倍 c 4倍 d 3倍 13、胶体粒子处于等电态时，电泳电渗的速率：（ ） a 必然为零 b 一定增加 c 一定减少 d 无法确定 14、已知某复合反应的反应历程为 A B ；B + D k 2 ? →?Z 则 B 的浓度随时间的变化率 d d B c t 是：（ ）。
物理化学试题及答案(B)
江南大学 2006-2007学年度上期物理化学试题（B ） 考试（考查） 审题： 开（闭）卷 笔试时间：120分钟 满分：100分 （可带计算器） 一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“√”，错误的说法后面打“×”。（每小题1分，共10分） 1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( ) 2、热力学过程中W 的值应由具体过程决定 ( ) 3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。( ) 4、处于标准状态的CO (g)，其标准燃烧热为零。( ) 5、1mol 理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。( ) 6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( ) 7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( ) 8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。( ) 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。（ ） 10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。( ) 二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位置。（每小题3分，共45分） 1. 一定压力下，当2 L 理想气体从0℃升温到273℃时，其体积变为（ ）。 A. 5 L B. 4 L C. 6 L D. 1 L 2、A 、B 两种理想气体的混合物总压力为100kPa ，其中气体A 的摩尔分数0.6，则气体B 的分压为（ ）。 A. 100kPa B. 60kPa C. 40kPa D. 不确定 3、当实际气体的压缩因子Z 大于1的时候表明该气体( )。 A. 易于压缩 B. 不易压缩 C. 易于液化 D. 不易液化 4、如图，将CuSO 4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行 电解，可以看作封闭体系的是（ ）。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO 4水溶液 5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间（ ）。 A. 一定产生热交换 B. 一定不产生热交换 C. 不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关 6、下列定义式中，表达正确的是（ ）。 A. G=H ＋TS B. G=A ＋PV C. A=U ＋TS C. H=U —PV 7、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（ ）。 A. Q > 0，W > 0，ΔU > 0 B. ΔQ = 0，W = 0，ΔU < 0 C. Q = 0，W = 0，ΔU = 0 D. Q < 0，W > 0，ΔU < 0 8、ΔH =Q p , 此式适用于下列哪个过程： ( )。 A. 理想气体从106 Pa 反抗恒外压105 Pa 膨胀到105 Pa B. 0℃ , 105 Pa 下冰融化成水 C. 电解 CuSO 4水溶液 D. 气体从 (298 K, 105 Pa) 可逆变化到 (373 K, 104 Pa) 9、下述说法中，哪一种不正确：( )。 A. 焓是体系能与环境进行交换的能量 B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量
大学物理化学试题及答案
物理化学 试卷一 一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT进行计算的是： ( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数 S 不同 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。 ( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是： ( C ) (A) S (B) (G/p)T (C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质 (D) CV 5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定
6. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干
时间后，两杯液面的高度将是(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移 ) ( A ) (A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定 7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C ) (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 * S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 9. 已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B 在此固溶体中的含量必 _______ B 在液相中的含量。 ( A ) (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D)不能确定 10. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为： ( C ) (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 K (D) 1 * $p(2) = [K $p(1)]= (0.25)= 2 11. 若 298 K 时，反应 N2O4(g) ＝ 2NO2(g) 的 K $p= 0.1132，则： (1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _____( B )_____； (2) 当 p (N2O4) = 10 kPa，p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 ____( A )____ 。