完整word版物理化学复习题

1、一. 填空题 1. 20 下，含 25.6 O、4.4CO和 70 N ( 质量百分比 ) 的混合气体的压力为200 22 2kPa ，则O的分压为 47 kPa. 2 3，并放热 10 kJ， 300 kPa不可逆地压缩至 1.66 dm此过程2. 在 300 K下2 mol理想气体从-1 . J.K-38.3的 S = 3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: CHCH(g)CHCH(g) + H(g). 保持温度不变的情况下，225566632 通入惰性气体 或 要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是 降压 . I(g) H(g)1摩尔的 I(g) 放在真空容器中, 发生反应 4. 将1摩尔的 H(

2、g) 与 2222 . 自由度数 2f =达到平衡时, 系统的独立组分数 , C = 1 2HI(g) , -1的 NaSO水溶液, 平均活度系数为 1 molkg ， 该溶液的平均活5. 质量摩尔浓度为42 1.59 度a. 2-1): 氯化铵149.8.mol、氢氧已知 25 时下列物质的无限稀释摩尔电导率 m/(S.cm6. 2-1 . m = 271.4S.cm26.5，则氢氧化氨的 .mol氯化钠化钠 248.11、 与液液体的表面张力成正比7. 在一定温度下, , 弯曲液面的附加压力与 面的曲率半径成反比。 38. 1 mol H(可看作理想气体)等温可逆地由 100 kPa、20

3、 dm压缩至 200 kPa， 终态体2 10dm3。 积 V )系统 ,此过程S(, P, A 热力学不稳定性 19. 胶体系统的主要特征为多相性,和高度分散性。 H 不变；实际气体节流膨胀不 20. 某实际气体经历一个不可逆循环U和H H ). 、U(填入 变 0 (填 101.3 kPa下, 1 mol水结成同温、同压下的冰, 此过程的 G=、21. 0 、 = ). Q2, W1 W2; C. Q1 Q2, W1 Q2, W1 W2 9. 100, 101.3 kPa 下, 气态水变成液态水的过程, 下列各式中, 不正确的是 （ A ） . S 0, D. A = 0, B. H P,

4、 分别以的初浓度 A0= 1.0 13. . 级反应 C ） 进行反应, 测得半衰期分别为 1 min 和 10 min, 此反应为（ 三, C. 二, D. A. 零, B. 一min. ）还需（ C ,14. 某二级反应反应物消耗 1/3 需时 10 min, 若再消耗 1/3 A. 10, B. 20, C. 30, D. 40 密度的其密度是液体 B 15. 某温度下, 液体 A 的表面张力是液体 B 表面张力的一半, 气泡气泡的附加压力为 B 气泡. 空气中有两个相同大小的 A 气泡和 B , 则 A 2 倍. A ）附加压力的（ , D. 4 倍 A. 一半, B. 相同, C.

5、2 倍. ）不正确的是: （ D 16. 对物质临界点的描述, 液相的摩尔体积等于气相的摩尔体积 A. 气相的密度等于液相的密度 B. 气相与液相的界面消失 C. 固三相共存 D.气, 液, . （D ）17. 公式 Cp,m Cv,m = R 必须满足的条件是 理想气体 D. C. 等压过程 A. 等容过程 B. 可逆过程 ） D 某温度下, 冰的蒸气压小于水的蒸气压. 从化学势分析, 应当是:（18. 水结冰C. 冰与水共存 D. A. 冰与水均化成蒸气 B. 冰熔化成水 -10.50.5. B ）19. 某反应的速率常数 k = 3.0 mol .dm.min级反应, 此反应为 （ 二

6、D. A. 零 B. 0.5 C. 1.5 分压力二组分的混合理想气体B , A T A20. 温度为 时, 体积恒定为V 的容器中有 与 . 的分压B 与 与 分别为PPA 则C, 理想气体n ( mol ) 若往容器中注入. BA A. 均不变 B. P增大, P减小 BA C. P减小, P增大 D. 均增大 BA21. 1 mol的 300 K理想气体通过一次卡诺循环后, 吸热 3 kJ. 通过此过程后, 气体的熵 A . A. 不变 B. 减少了 C. 增加了 D. 增加比 10 J/K 多 22. 气相分解反应: A B + C 为吸热反应. 达到平衡后,欲使 A 的解离度增大,

7、最有效 C. A. 升温 B. 降温 C. 升温,降压 D. 降温, 加压 23. 反应 A + 2 B P, 以 A 的浓度变化和 B 的浓度变化表示的反应速率分别为 v和 A 则B . v, B A. v= 2 v B. v= 2 v AABB C. v= v D. v= 3v BAAB三.(14分) 3,试计算此过 0.224 m 0 、101.3 kPa下恒温可逆膨胀到1. 1 mol双原子分子理想气体在程 Q, W, U,H, S及G。 U = H = 0 10273.2/(101.3= 1) = 22.48.31410m V 10) = 5.23 kJ 8.314273.2 ln

8、(0.224/22.4 Q = W = 1 /273.2 = 19.15 J/K S = Q/T = 5.2310 10J 19.15 = - 5.23G = H - TS = - 273.2)/T = - 5230/273.2 = - 19.15 J/K 可环) = - Q(S(2. 500 时光气(COCl)发生离解反应 COCl(g)CO(g)Cl(g). 在此温度下于抽空容器222内充入压力为 252.1 kPa的光气，当反应达到平衡时，容器的压力为267.5 kPa, 设气体为理想气体,计算: (1) 500 时光气的解离度; (2) 500 时解离反应的平衡常数 K. (3) 光气

9、合成反应在 500 时的rGm. (1) 500 时光气不分解压力: p 94.6(500273.2)/(17273.2) 252.1 kPa ) p (1总 p p(总) / p 1 267.5 / 252.1 1 0.061 p(CO)p(Cl (2) K) / p( COCl)p )p / p/ (1 10 9.99/ 0.939)252.1 / 100 (0.061 RT ln K (分) (3)GG 8.314773.2ln (9.9910) = 29.6 kJ/mol 3. 在101.3kPa下, Sb和Cd可形成稳定化合物SbCd, Sb(A)和Cd(B)组成的二元系统熔点32-

10、组成图如下. (1) 指明图中各区域、点O及P的相态及自由度数; (2) 画出图上a点所示系统的步冷曲线形状, 并说明从abcde各点的相态变化; (3) 计算500下,10kg含20Cd的Sb-Cd混合物析出固体物的质量及降温至300时此混合物各相的质量。 101.3 kPa I a 600 II III b V 400 c VI O t / d 200 P IV e VII 80 20 100 50 0 CdSb32 m (B) (A) B% (1): 熔液, f=2;(s)+l,f=1; Cd: Sb(s)+l,f=1; : Sb : SbCd(s)+Sb(s),f=1; : Sb(s)

11、+l,f=1;Cd: Cd(s)+l,f=1 CdCd(s)+l,f=0 : Sb(s)+Cd(s),f=1; O: Sb(s)+Sb Cd(s)+l,f=0. P: Cd(s)+Sb (2) a: 熔液, b时开始析出Sb(s), c时SbCdCd(s)+l 共存, (s)及 Cd(s)同时析出,并有饱和液体三相共存, Sb d 至时Cd到 e 点时, Sb熔液己消失为 . 共存Cd(s)及(s)Cd(33-20), (20-0) = m (3) m (10-m= 0.65 m) = 0.65m = 3.94 kg m(60-20) m(20-0) = m (10-m= 6.7 kg m=

12、2m= 2), m -1-3 有一球形水滴的蒸气压为通常10, N.m20 , 101.3 kPa下, 水的表面张力为 72.84. 1 水的密度按 倍, 计算水滴的半径及水滴表面上受到的压力(水面(平液面)蒸气压的1.02-3). 计g.cm 101018 2M 272.8 = 54.3 nm = r = ln1.02 8.31410RTln(p293/p) 1 p = p(2 p = p/r) 10210)10 = 2.7810 kPa 72.8 = 101.3/(54.3 A B是一级反应, 在25下反应进行 1小时后, A 反应掉 75 反应5. .计算: (1) 计算A的半衰期; (

13、2) 2小时后 A 反应掉百分之几; (3) 若温度升高10，反应速率可提高一倍，此反应的活化能为多少？ (1) k = (1/t)ln(A。/A) = (1/1)lnA/(1-75%)A = 1.386 h 00 = 0.693/k = 0.693/1.386 = 0.5 h t 2.772 /A)=kt=1.3862(2)ln(A0 /15.99=0.0625AA/A=15.99 A=A000 93.8x%=(A)-A)/A=(-0.0625)10000 ) )/( RTT (3) lnk(35) / k(25)= Ea( T-T = Ea 10/(8.314298308) -1 Ea=5

14、2.9kJ.mol, 202.6 kPa: ,初态为 25 单原子分子理想气体6. 1 mol; 倍(1)向真空膨胀至体积为原来的2已知初态G(及S分别计算这两种过程的可逆绝热膨胀到(2) - 86 . W, Q,U, H, -1-1). .mol时该气体的摩尔熵 Sm = 163.8 J.K H = 0 (1) W = Q = U = S = nR ln ( V /V) = 18.314ln (2V/V) = 5.76 J.K 101.3 kPa I H - TS = 0 - 298 G = 5.76 = - 1717J = - 1.72 kJ (2) Q = 0 - TU = nCv( T

15、 ) = (3/2)8.314(187-298) = - 1384 J = - 1.38 kJ W = U = - 1.38 kJ H = nCp( T-T) = (5/2)8.314(187-298) = - 2307 J = - 2.31 kJ S = 0 H - S) = H - ( TSS T - TG = = - 2307 - 163.8(187 - 298) = 15875 J = 15.9 kJ 7. 反应 CO(g)HO(g) H(g)CO(g) 在 800 时 K = 1,计算: 222 (1) 该反应在 800 时的 Gm; (2) 800 时由 1 mol CO(g)和

16、5 mol HO(g)开始反应,达到平衡后 CO(g) 的转化率. 2 = - RT lnK = 0 G(1) (2) 设 CO转化率为 CO(g) H(g) CO(g) HO(g) 开始 1 5 0 0 平衡 1- 5- /6)(p/p) (/6)( = K = = 1 )/6(p/p)/6(5-) )(5- (1-) (1- 6 5 5 / 6 0.833 8. 20 时一个直径为 1 cm的肥皂泡在空气中要保持不破裂, 其泡内气体压力应为多大 ? -3由于肥皂溶入而使水的表面张力下 N/m. 72.7510已知 20 时纯水的表面张力为. 计大气压力按 101.325 kPa降 80 .

17、 m 10R = 0.5 = (1-0.8)o = 0.2o = 0.272.75 = 14.55 mN/m 泡内压力 p /R p p 4 p 101.325414.5510/(0.510)10 101.337 kPa 9. 101.3 kPa下,苯与甲苯组成的理想液态混合物在 85 时沸腾. 计算此混合物的组成和与之平衡的气相组成.已知 85 下,纯苯和纯甲苯的蒸气压分别为 116.9 kPa和 46.0 kPa. A - 苯, B - 甲苯 ( 1-x+ pxx ) p = p= px+ p )x+ (p = p -p -p=( p-p ) = (101.3-46.0)/(116.9-4

18、6.0) = 0.78 x)/(p = 1-x = 1-0.78 = 0.22 x x= 116.9 p0.78 = 91.18 kPa = p = p-p= 101.3-91.18 = 10.12 kPa p = p/p = 91.18/101.3 = 0.90 y = 1-y= 1-0.90 = 0.10 y10. 25 时,电池Zn(s) ZnSO4(m=0.01mol/kg,= 0.38) PbSO4(s) 的 Pb(s) . 0.736 VE,已知 25 时 (Zn2+/Zn)电动势为 0.5477 V; (1) 写出电池的电极反应和电池反应 2-? 时, E(SO /PbSO/Pb

19、) (2) 计算 25442-2+. ( a)SO设计成电池( a(3) 将反应 PbSO(s) Pb)2144 ) + 2e Zna(ZnZn(s) (1)(-) ) a(SO (+) Pb(s) + SOPbSO(s) + 2e = 0.38) + Pb(s) (m=0.01mol/kg,(s) = ZnSO 电池 Zn(s) + PbSO )a(SO(2) E = E) = E- (RT/zF)lna(Zn- (RT/2F)ln(m) /Pb) - (-0.763) (SO0.5477 = E/PbSO - (8.314298/296485)ln(0.010.38) /Pb) = - 0

20、.359 V (SO /PbSOE ) + 2e ( aPb(s) = Pb (3) (-) ) (+) PbSO( a(s) + 2e = Pb(s) + SO ) ) + SO 电池 PbSO( a(s) = Pb( a: 故可设计电池 Pb(s) (s)PbSO)(aSO ) ( aPbPb(s) 11. 溶液反应 AB CD.已知该反应对 A 及 B 均为一级,且反应开始时只 有 A 与 -3-1, 反应活化能为min 90 时 A 的半衰期为 B, 浓度均为 0.475 mol.dm4.80 . 30 -1. kJ.mol (1)若该反应为基元反应,写出反应的速率方程(微分式和积分式

21、); (2)计算 30 时反应的速率常数; (3)若此反应在 50 下进行,计算 A 的半衰期; (4)计算反应的指前因子. (1) -dA/dt = kAB = kA = kt 1/A - 1/A .mol0.475) = 0.438 dm.min A) = 1/(4.80(2) k = 1/(t ) -/ k ) = Ea(3)l n( k)/(R 303323) = 2.212 = 901020/(8.314 / kk = 9.14 .min 0.438 = 4.00 dmk= 9.14.mol = 1/(4.00 t0.475) = 0.526 min (4)ln A = ln k +

22、 Ea/RT = ln0.438 + 90/(8.31410303) = 34.900 10.mol.min A = 1.44 dm-1蒸气压为 2.34 kPa. 某水滴的蒸气压为 20 时水的表面张力为 72.8 mN.m2.40 kPa,12. 估算此水滴的半径及水滴表面的附加压力. 10 1872.810 2 2M 10= 42.5 = m r = RTln( p/p) 10 8.314293ln(2.40/2.34) 1072.8 Pa p = 2/(42.510 ) = 3.43/r = 210 10= 3.43 kPa 13. 1 mol理想气体,由 0 、101.3 kPa恒温

23、不可逆膨胀到 50.6 kPa,系统做功 418.4 J,计算该过程的 Q、U、H、S及G, 并判断过程的方向。 理想气体恒温变化: U 0 0 H Q W 4.18.4 J /) S 5.77 J/K nR ln ( T 1575 J H 5.77 S 273.2G S(环) Q(系)/T 418.2/373.2 1.53 J/K S(环) 5.77 S 1.53 4.238 J/K S(总) S(总) 0, 可以自动进行. 14. 50 时, 由 NaHCO(s), NaCO(s), CuSO5HO(s) 和 CuSO3HO(s) 组成的系统2234342达到平衡时存在如下两种化学平衡:

24、2 NaHCO(s) = NaCO(s) + HO(g) + CO(g) 23232 CuSO5HO(s) = CuSO3HO(s) + 2HO(g) 24242 测得平衡时系统总压为 6.713 kPa,气相中 CO含量为 9.8 ,计算 50 时两种化学2平衡的标准平衡常数. p= 6.713 kPa p6.713 kPa = 0.658 kPa )p( CO= 9.8 ) = y( CO O) = 6.713 - 0.658 = 6.055 kPa p(H = p K = (6.055/101.3)= 3.573(H,O)/p10 = p ( COO)/p,(H)/p Kp 100.65

25、8 / 101.3 = 6.055 = 3.88 15. 已知 100 时纯液体 A和 B的饱和蒸气压分别为 40.53 kPa和 121.59 kPa. 在一抽空容器中放入 8 mol A和 12 mol B形成理想混合物, 在 100 条件下,气液两相达到平衡,测得液相组成 x 0.5,试计算平衡时: A (1) 系统的总压; (2) 气相组成 y; B (3) 液相和气相各为多少摩尔. ( 1-x) (1) p = px+ p+ p= p = 40.530.5 + 121.590.5 = 81.06 kPa x/ p = 40.53= p 0.5/81.06 = 0.250 (2) y

26、= 1 - y= 1 - 0.250 = 0.750 y (3) n = n = 8 + 12 = 20 + n = ny + nn x 0.5 + ( n - nn)0.25 = 8 = 12 mol n = 20 - 12 = 8 mol = n - nn -1) HgCl KCl(0.1mol.kg(s) Hg(l): 16. 电池 Ag(s) AgCl(s)22 (1) 写出电极反应及电池反应; (2) 计算 25 时该电池的电动势; (3) 计算 25 时所写电池反应的Hm, Sm及Gm,设各物质的活度系数均为 1. 已rrr知标准电极电势如下: - 10(t-25) V/AgCl/Ag) = 0.2223 V - 5.81, E(Cl- (t-25) V/HgCl/Hg) = 0.2807 V - 2.40E10, t 为摄氏温度. (Cl22 ) Ag(s) + Cl (0.1mol.kg AgCl(s)+e (1) 阳极 Hg(l) + Cl Cl Hg(0.1mol.kg) (s) + e 阴极 (s) = AgCl(s) + Hg(l) Ag(s) + 电池反应 Hg Cl (左右 ) = 0.2807 - 0.2223 = 0.0584 V (2) E