(完整word版)物理化学复习题(2)

1、1.20C下，含25.6%O2、4.4%CO?和70%&(质量百分比)的混合气体的压力为200kPa，贝UO2的分压为47kPa.2.在300K下2mol理想气体从300kPa不可逆地压缩至1.66dm3,并放热10kJ,此过程1的S=-38.3J.K1.3.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通入惰性气体4.将1摩尔的H2(g)与1摩尔的12(g)放在真空容器中，发生反应H2(g)+12(g)=2HI(g),达到平衡时，系统的独立组分数C=,自由度数f=2.5.质量摩尔浓度为1

2、molkg-1的Na2SO4水溶液，平均活度系数为丫土，该溶液的平均活度a=1.59丫土.6.已知25C时下列物质的无限稀释摩尔电导率Am/(S.cm2.mol-1):氯化俊=149.8、氢氧化钠=248.11、氯化钠=26.5，则氢氧化氨的Am=271.4S.cm2.mol-1.7.在一定温度下，弯曲液面的附加压力与液体的表面张力成正比，与_液面的曲率半径成反比。8.1molH2(可看作理想气体)等温可逆地由100kPa、20dm3压缩至200kPa,终态体积V=10dm3。9.101.3kPa下，1kg100C的水蒸气冷凝为同温度下的水，此过程S(系统)_0，S(总)=0(填，或=).10

3、.一定量的PCl5(g)在25C、101.3kPa下分解为PCl3(g)和Cl2(g).达到平衡时混合气体的体积为1dm3,PCl5(g)的离解度为50%.若将气体总体积扩大至2dm3,此时PCl5(g)的离解度增大(填增大、减小或不变).11.在N2,H2和NH3组成的系统中，存在N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的平衡，且系统中N2(g):H2(g)=1:3,此系统的独立组分数为1,自由度数为2.12.25C时，反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)所对应电池的标准电动势E0=一1.229V.反应H2(g)+1/2O2=H2O(l)所对应的电池标准电动势应为1.229vA.气体

4、节流膨胀过程B.封闭系统的任何可逆过程13.某对行反应在室温下的正、逆反应速率常数和平衡常数分别为k、k和K;加入催化剂后，正、逆反应的速率常数和平衡常数分别为ki、ki和Ki.已知ki=10k,则ki二10k及Ki=JK.14.25C下，imolN2(可视为理想气体)由idm3膨胀到5dm3,吸热2kJ,则对外作功-W=2kj.15.0C,101.3kPa下,1mol冰熔化成水，吸热6.02kJ,此过程G=0.16.一定量的PCl5(g)在25C、100kPa下分解为PCl3(g)和Cl2(g).达到平衡时混合气体的体积为1dm3,PCl5(g)的离解度为50%.若体积不变，通入N2气使总压

5、增至200kPa,此时PCl5(g)的离解度不变(填增大、减小或不变).17.杠杆规则表述为：相图上，呈平行两相的量反比于系统点到两个相点的线段长度18.已知反应2A-P,A的半衰期与其初始浓度成正比,此反应为零级.19.胶体系统的主要特征为多相性，高度分散性和热力学不稳定性。20.某实际气体经历一个不可逆循环U和H不变；实际气体节流膨胀H不变(填入U、H).21.0C、101.3kPa下,1mol水结成同温、同压下的冰，此过程的G=0(填、Q2,W1W2;C.Q1Q2,W1Q2,W1W29.100C,101.3kPa下,气态水变成液态水的过程，下列各式中，不正确的是（A）.A.A=0,B.G

6、=0,C.S0,D.HP,分别以A的初浓度A0=1.0mol/L和A0=0.10mol/L进行反应，测得半衰期分别为1min和10min,此反应为（C）级反应.A.零，B.一,C.二,D.三14.某二级反应，反应物消耗1/3需时10min,若再消耗1/3还需（C）min.A.10,B.20,C.30,D.4015.某温度下，液体A的表面张力是液体B表面张力的一半，其密度是液体B密度的2倍.空气中有两个相同大小的A气泡和B气泡，则A气泡的附加压力为B气泡附加压力的（A）.A.一半，B.相同，C.2倍，D.4倍16.对物质临界点的描述,不正确的是：（D）.A.液相的摩尔体积等于气相的摩尔体积B.气

7、相的密度等于液相的密度C.气相与液相的界面消失D.气，液，固三相共存17.公式Cp,m-Cv,m=R必须满足的条件是（D）.A.等容过程B.可逆过程C.等压过程D.理想气体18.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：（D）A.冰与水均化成蒸气B.冰熔化成水C.冰与水共存D.水结冰19.某反应的速率常数k=3.0mol0.5.dm0.5.min-1,此反应为（B）级反应.A.零B.0.5C.1.5D.二A20.温度为T时，体积恒定为V的容器中有A与B二组分的混合理想气体，分压力分别为PA与PB.若往容器中注入n（mol）理想气体C,则A与B的分压.A.均不变B.PA增大，PB

8、减小C.PA减小,PB增大D.均增大21.1mol的300K理想气体通过一次卡诺循环后,吸热3kJ.通过此过程后,气体的痼A.不变B.减少了C.增加了D.增加比10J/K多22.气相分解反应：ArB+C为吸热反应.达到平衡后，欲使A的解离度增大，最有效叫独为C.A.升温B.降温C.升温，降压D.降温，加压23.反应A+2Bp,以A的浓度变化和B的浓度变化表示的反应速率分别为VA和VB,贝UB.A.VA=2VBC.VA=VB三.(14分)1.1mol双原子分子理想气体在0C、101.3kPa下恒温可逆膨胀到0.224m3,试计算此过程Q,W,U,H,S及G。U=H=0V=1X8.314X273.

9、2/(101.3X10)=22.4X10mQ=W=1X8.314X273.2ln(0.224/22.4X10)=5.23kJ S=Q/T=5.23X10/273.2=19.15J/K G=H-TS=-273.2X19.15=-5.23X10J S(环)=-Q(可)/T=-5230/273.2=-19.15J/K2.500C时光气(COCl2)发生离解反应COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g).在此温度下于抽空容器内充入压力为252.1kPa的光气，当反应达到平衡时，容器的压力为267.5kPa,设气体为理想气体，计算：(1)500C时光气的解离度女(2)500C时解离反应的平衡常数K0.(

10、3)光气合成反应在500C时的rGm.500C时光气不分解压力：p二94.6X(500+273.2)/(17+273.2)=252.1kPap总=(1+a)pB.VB=2VAD.VA=3VB(2) K=p(CO)p(Cl)/p(COCl)p=a/(1a)p/p=(0.061/0.939)X252.1/100=9.99X10(3)G二一G(分)=RTInK=8.314X773.2Xln(9.99X10把)=29.6kJ/mol3.在101.3kPa下，Sb和Cd可形成稳定化合物Sb2Cd3,Sb(A)和Cd(B)组成的二元系统熔点-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；画出

11、图上a点所示系统的步冷曲线形状，并说明从arbcrdre各点的相态变化；计算500C下，10kg含20%Cd的Sb-Cd混合物析出固体物的质量及降温至300C时此混合物各相的质量。至d时SbCd(s)及Cd(s)同时析出，并有饱和液体三相共存，到e点时,熔液己消失为SbCd(s)及Cd(s)共存.a=p(总)/p.1=267.5/252.1一1=0.061P:Cd(s)+SbCd(s)+l,f=0.a:熔液，b时开始析出SbCd(s),c时SbCd(s)+l共存,(3)mX(20-0)=mX(33-20),m=0.65m=0.65x(10-m)m=3.94kgmX(20-0)=mX(60-20

12、)mg=2m苗=2x(10-m集),m某=6.7kg4.20C,101.3kPa下,水的表面张力为72.8X10-3N.m-1,有一球形水滴的蒸气压为通常水面(平液面)蒸气压的1.02倍，计算水滴的半径及水滴表面上受到的压力(水的密度按1g.cm-3计).X72.8X10X18X10=54.3nmpRTln(p/p)1X10X8.314X293Xln1.02p=p+p=p+(2丫/r)=101.3+2X72.8X10况(54.3X10如)X10退=2.78X10恢kPa5.反应AB是一级反应，在25C下反应进行1小时后，A反应掉75%.计算:(3)若温度升高10C,反应速率可提高一倍，此反应的

13、活化能为多少？k=(1/t)ln(A。/A)=(1/1)lnAO/(1-75%)A0=1.386ht=0.693/k=0.693/1.386=0.5hln(Ao/A)=kt=1.386X2=2.772AO/A=15.99A=Ao/15.99=O.O625AOx%=(A)o-A)/A0=(-0.0625)X100%=93.8%(3)lnk(35)/k(25)=Ea(T-T)/(RTT)Ea=52.9kJ.mol6.1mol单原子分子理想气体，初态为25C,202.6kPa:(1)向真空膨胀至体积为原来的2倍；(2)可逆绝热膨胀到-86C.分别计算这两种过程的W,Q,U,H,S及G(已知初态时该气

14、体的摩尔痼Sm=163.8J.K-1.mol-1).(1) W=Q=U=H=0S=nRln(V/V)=1X8.314Xln(2V/V)=5.76J.K101.3kPa(1)计算A的半衰期；(2)2小时后A反应掉百分之几=Ea10/(8.314X298X308)-1G=H-TS=0-298X5.76=-1717J=-1.72kJ(2) Q=0U=nCv(T-T)=(3/2)X8.314X(187-298)=-1384J=-1.38kJW=U=-1.38kJH=nCp(T-T)=(5/2)X8.314X(187-298)=-2307J=-2.31kJS=0G=H-(TS-TS)=H-ST=-230

15、7-163.8X(187-298)=15875J=15.9kJ7.反应CO(g)+RO(g)=H2(g)+CO(g)在800C时K0=1,计算：(1)该反应在800C时的Gm;(2) 800C时由1molCO(g)和5molH2O(g)开始反应，达到平衡后CO(g)的转化率.(1)G=-RTlnK=0(2)设CO转化率为aCO(g)+HO(g)=H(g)+CO(g)开始1500(1-a)/6(5-a)/6(p/p)(1-a)(5-a)a6a+5=aa=5/6=0.8338. 20C时一个直径为1cm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已知20C时纯水的表面张力为72.75X10

16、-3N/m.由于肥皂溶入而使水的表面张力下降80%.大气压力按101.325kPa计.R=0.5X10mT=(1-0.8)丫o=0.2丫o=0.2X72.75=14.55mN/m泡内压力p=p+p=p4丫/R=101.325+4X14.55X10翅!/(0.5X10棋)X10过！=101.337kPa9.101.3kPa下,苯与甲苯组成的理想液态混合物在85C时沸腾.计算此混合物的组成和与之平衡的气相组成.已知85C下，纯苯和纯甲苯的蒸气压分别为116.9kPa和46.0kPa.A-苯，B-甲苯p=px+px=px+p(1-x)平衡1-5-a/6)(a/6)(p/p=p+(p-p)xx=(p-

17、p)/(p-p)=(101.3-46.0)/(116.9-46.0)=0.78x=1-x=1-0.78=0.22p=px=116.9X0.78=91.18kPap=p-p=101.3-91.18=10.12kPay=p/p=91.18/101.3=0.90y=1-y=1-0.90=0.1010.25C时 ， 电 池Zn(s)ZnSO4(m=0.01mol/kg,丫 =0.38)PbSO4(s)Pb(s)的 电 动 势 为0.5477V,已 知25C时EQ(Zn2+/Zn)=-0.736V.(1)写出电池的电极反应和电池反应；(2)计算25C时，E0(SO42-/PbSO4/Pb)=?(3)将反

18、应PbSO4(s)=Pb2+(a1)+SO42-(a2)设计成电池.(-)Zn(s)Zna(Zn)+2e(+)PbSO(s)+2ePb(s)+SOa(SO)电池Zn(s)+PbSO(s)=ZnSO(m=0.01mol/kg,丫=0.38)+Pb(s)(2) E=E-(RT/zF)lna(Zn)a(SO)=E-(RT/2F)ln(m丫)0.5477=E(SO/PbSO/Pb)-(-0.763)-(8.314X298/2X96485)ln(0.01X0.38)E(SO/PbSO/Pb)=-0.359V(-)Pb(s)=Pb(a)+2e(+)PbSO(s)+2e=Pb(s)+SO(a)电池PbSO(

19、s)=Pb(a)+SO(a)故可设计电池：Pb(s)Pb(a)IISO(a)PbSO(s)Pb(s)11.溶液反应A+B=C+D.已知该反应对A及B均为一级，且反应开始时只有A与B,浓度均为0.475mol.dm-3.30C时A的半衰期为4.80min-1,反应活化能为90kJ.mol-1.(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);(2)计算30C时反应的速率常数；(3)若此反应在50C下进行，计算A的半衰期；(4)计算反应的指前因子.-dA/dt=kAB=kA1/A-1/A=kt(2) k=1/(tA)=1/(4.80 x0.475)=0.438dm.mol.min(3

20、) ln(k/k)=Ea(-)/(R)=90X10X20/(8.314X303X323)=2.212k/k=9.14k=9.14x0.438=4.00dm.mol.mint=1/(4.00X0.475)=0.526min(4) lnA=lnk+Ea/RT=ln0.438+90X10/(8.314X303)=34.900A=1.44x10dm.mol.min12.20C时水的表面张力为72.8mN.m-1蒸气压为2.34kPa.某水滴的蒸气压为2.40kPa,估算此水滴的半径及水滴表面的附加压力2丫M2X72.8X10X18X10r=42.5X10mpRTln(p/p)10X8.314X293l

21、n(2.40/2.34)p=2丫/r=2X72.8X10/(42.5X10)=3.43X10Pa=3.43x10kPa13.1mol理想气体，由0C、101.3kPa恒温不可逆膨胀到50.6kPa,系统做功418.4J,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=04.18.4JS=nRIn(/)=5.77J/KG二H-TS=273.2X5.77=1575J S(环)=Q(系)/T=418.2/373.2=1.53J/K S(总)=S+S(环)=5.771.53=4.238J/K S(总)0,可以自动进行.14.50C时，由NaHCO(s),Na2CO(s),CuS

22、O4-5H2O(s)和CuSQ3HzO(s)组成的系统达到平衡时存在如下两种化学平衡：2NaHCO3(s)=Na2CO(s)+H2O(g)+CO2(g)CuSO4-5HaO(s)=CuSO4-3HaO(s)+2H2O(g)测得平衡时系统总压为6.713kPa,气相中CO2含量为9.8%，计算50C时两种化学平衡的标准平衡常数.p=6.713kPap(CO)=y(CO)p=9.8%x6.713kPa=0.658kPap(HO)= =6.713-0.658=6.055kPaK,一p(HO)/p=(6.055/101.3)=3.573X10K,一p(HO)/pp(CO)/p=6.055X0.658/

23、101.3=3.88x1015.已知100C时纯液体A和B的饱和蒸气压分别为40.53kPa和121.59kPa.在一抽空容器中放入8molA和12molB形成理想混合物，在100C条件下,气液两相达到平衡,测得液相组成XA=0.5，试计算平衡时：(1)系统的总压；(2)气相组成yB；(3)液相和气相各为多少摩尔.(1)p=p+p=px+p(1-x)=40.530.5+121.590.5=81.06kPa(2)y=px/p=40.53X0.5/81.06=0.250y=1-y=1-0.250=0.750(3) n=n+n=8+12=20nx+ny=nnX0.5+(n-n)x0.25=8n=12

24、moln=n-n=20-12=8mol16.电池Ag(s)AgCl(s)KCl(0.1mol.kg-1)Hg2Cl2(s)Hg(l):(1)写出电极反应及电池反应；(2)计算25C时该电池的电动势；(3)计算25C时所写电池反应的AHm,ArSm及ArGm,设各物质的活度系数均为1.已知标准电极电势如下：E(Cl/AgCl/Ag)=0.2223V-5.81X10(t-25C)V/C,_E(Cl/Hg2Cl2/Hg)=0.2807V-2.40X10(t-25C)V/C,t为摄氏温度.阳极Ag(s)+Cl(0.1mol.kg)AgCl(s)+e阴极HgCl(s)+eHg(l)+Cl(0.1mol.kg)电池反应Ag(s)+