物理化学期末复习整理

简答题1．可逆过程的特点是什么？答：1）可逆过程以无限小的变化进行，整个过程由一系列接近平衡态的状态构成。2）在反向的过程中，循着原来的逆过程，可以使体系和环境恢复原来的状态，无能量耗散。3）等温可逆膨胀膨胀体系对环境做最大功，等温可逆压缩环境对体系做最小功。2平行反应的特征是什么？答：(1)总反应速率等于同时进行的各个反应速率之和(2)总反应速率常数等于同时进行的各个反应速率常数之和(3)各反应产物的生成速率之比等于相应产物的浓度之比3下图是H2O—NaI系统的相图，试分析各区域（1-8）及AB，CD，EF线上平衡共存的相。欲由图中组成为P点的溶液制得BW2（s），应如何操作？4写出物理吸附和化学吸附的区别？物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附热小大选择性无有吸附稳定性不稳定稳定分子层单分子层或多分子层多分子层吸附速率快慢5.图为邻硝基苯（A）和对硝基苯（B）物系的T-X图（1）标明各相区存在的相和自由度数（2）物系点为X，若降温，先析出何物？6进行下述过程时，系统的ΔU、ΔH、ΔS和ΔG何者为零？（1）非理想气体的卡诺循环（2）隔离系统的任意过程（3）在100℃,101325Pa下1mol（4）绝热可逆过程答：（1）循环过程所有状态函数均不变，其增量都为零。（2）ΔU＝0。（3）可逆相变ΔG＝0。（4）ΔS＝07下列两个反应设计成电池，此两个电池的Eθ、电池反应的ΔGθ及Kθ是否相同？为什么？（1）H2(g)+1/2O2(g)®H2O(l)（2）2H2(g)+O2(g)®2H2O(l)8憎液溶胶是热力学上的不稳定系统，为什么它能在相当长的时间内存在？9试问下列过程中，△U、△H、△S、△A、与△G何者为零。（1）理想气体的卡诺循环；（2）实际气体的节流膨胀；（3）理想气体向真空膨胀；10水的相图如下，叙述点K代表的物系在等温降压过程中的状态，相数及自由度数的变化。··KCAB11解释离子互吸理论中的离子氛的概念？答：溶液中每一个离子都被反号离子所包围，形成离子氛。由于离子的热运动，离子氛不是完全静止的，而是在不断变化和运动的。12写出由FeCl3水解得到Fe(OH)3胶团的结构。物质量浓度相同的NaCl、MgCl2、MgSO4、Na2SO4各溶液对Fe(OH)3溶胶聚沉能力强弱的次序如何？计算题1.在298.15K及100kPa压力时，设环丙烷、石墨及氢气的燃烧焓分别为-2092kJ•mol-1、-393.8kJ•mol-1及-285.84kJ•mol-1。若已知丙烯C3H6(g)的标准摩尔生成焓为，试求：（1）环丙烷的标准摩尔生成焓；（2）环丙烷异构化变为丙烯的摩尔反应焓值。解：（1）2在298K时以Pb(s)为电极电解Pb(NO3)2溶液，该溶液的浓度为每1000g水中含有Pb(NO3)216．64g，当与电解池串联的银库仑计中有0．1658g银沉淀后就停止通电。阳极部溶液质量为62．50g，经分析含有Pb(NO3)21．151g，计算Pb2+的迁移数3.将1mol的O2（g）从298K，100kPa的始态，绝热可逆压缩到600kPa，试求该过程的Q，W，⊿U，⊿H，⊿A，⊿G，⊿S和⊿Siso。设O2（g）为理想气体，已知O2（g）的Cp,m=3.5R，SmΦ(O2,g)=205.14J·K-1·mol-1。解：此压缩过程为绝热可逆压缩，故QR=0，⊿Ssys=0,O2为理想气体，Cp,m=3.5RCv,m=Cp,m-R=2.5R绝热过程方程4.乙酸乙酯的皂化反应CH3COOC2H5+NaOH==CH3COONa+C2H5OH为二级反应，两种反应物的初始浓度均为0.0100mol∙dm-3。25℃时，反应600s后，有39.0%的CH3COOC2H5转化；35℃时，在相同时间内则有55.0%的CH3COOC2H5转化。试求反应的活化能解、由二级反应的动力学方程，25℃时，35℃时，由阿累尼乌斯方程，5在298K，PΘ下，1mol过冷水蒸汽变为同温同压的水，求此过程的△G。已知298K时水的蒸汽压为3167Pa62mol氦气(理想气体)，始态为T1=273K，p1=3.04×105Pa，指定终态p2=2.03×105Pa，体积为V2，计算下列情况下的V2，Q，T2，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔS，ΔG。(1)恒温反抗外压为2.03×105Pa；(2)恒温可逆过程。7.电池：Ag-AgCl|HCl(a=1)|Cl2(pø)(Pt)，在298K下测得E=1.1372V，温度系数为-5.95×10-4V·K-1。（1）写出电极反应及电池反应方程式；（2）求可逆通电1法拉第后的热效应；（3）若此反应为热化学反应，则其热效应为多少?8.某溶液中含有NaOH及CH3COOC2H5浓度为0.01mol·dm-3在298K时，反应经过10分钟有39%的CH3COOC2H5分解。在308K，反应经过10分钟有55%的CH3COOC2H5分解，该反应速率方程为r=k(NaOH)(CH3COOC2H5).计算1）298K和308K时反应的速率常数2）在288K时，反应经过10分钟CH3COOC2H5分解的分数3）在293K时，有50%的CH3COOC2H5分解需要多长时间解：1）该反应为二级反应：y/(1-y)=k2ta当T=298Kk1=6.39dm3mol-1min-1T=308Kk1=12.22dm3mol-1min-12)Ea=Rln(k2/k1)(T2T1/T2-T1)=49.47Kjmol-1T=288KEa=Rln(k3/k1)(T3T1/T3-T1)k3=3.19dm3mol-1min-1y/(1-y)=k3tay=24.2%3)T=293KEa=Rln(k4/k1)(T4T1/T4-T1)k4=3.19dm3mol-1min-1y/(1-y)=k3tat=22min600光气热分解的总反应为COCl2=CO2+Cl2该反应历程为1)Cl2=2Cl2)Cl+COCl2=CO+Cl33)Cl3=Cl2+Cl其中2）为速控步，1）3）为快速对峙反应，试证明反应速率方程为dx/dt=k(COCl2)(Cl2)1/2dx/dt=k2(Cl)(COCl)(1)k1(Cl2)=k-1(Cl)2(Cl)=｛k1/k-1(Cl2)｝1/2(2)(2)代入（1）dx/dt=k(COCl2)(Cl2)1/29.反应A2+B2=2AB可能有如下几种反应机理，试分别写出其动力学方程的表示式(1）A2→2A（慢）B2→2B（快）A+B→AB（快）(2）A2=2A（快）B2=2B（快）A+B→AB（慢）(3）A2+B2→2A2B2（慢）A2B2→2AB（快）10.将1mol的O2（g）从298K，100kPa的始态，绝热可逆压缩到600kPa，试求该过程的Q，W，⊿U，⊿H，⊿A，⊿G，⊿S和⊿Siso。设O2（g）为理想气体，已知O2（g）的Cp,m=3.5R，SmΦ(O2,g)=205.14J·K-1·mol-1。解：此压缩过程为绝热可逆压缩，故QR=0，⊿Ssys=0,O2为理想气体，Cp,m=3.5RCv,m=Cp,m-R=2.5R绝热过程方程11用银电极来电解AgNO3水溶液，通电一段时间后，在阴极上有0.078g的Ag(s)析出。经分析知道阳极部含有水23.14g，AgNO30.236g。已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有AgNO30.00739g。试分析计算Ag+和NO3解：电解出Ag的物质的量为：电解时，阳极部的Ag+向阴极部移动。阳极部Ag+变化的物质的量为，(设水在