物理化学习题与答案.docx
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物理化学习题与答案
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
U=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Ssys>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Ssys,变化过程是否自发无法判断
8.固态的NH4HS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.1,1,3,0C.3
,1,2,1D.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
=3,f
=1
B
=3,f
=2
C
C
C
=4,f
=2
D
=4,f
=3
C
C
10.
正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中(
)
(A)
S=0
(B)
G=0
(C)
H=0
(D)
U=0
11.如图,将CuSO4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.CuSO4水溶液
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
-3
的HAc溶液的电导率为
-1
,该溶液的摩尔
0.200mol·dm
0.07138S·m
电导率Λ(HAc)为(
)
m
2
-1
B.0.0003569S
2
·mol
-1
A.0.3569S·m·mol
·m
2
-1
D.0.01428S
2
-1
C.356.9S·m·mol
·m·mol
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
16.关于三相点,下面的说法中正确的是()
(A)纯物质和多组分系统均有三相点
(B)三相点就是三条两相平衡线的交点
(C)三相点的温度可随压力改变
(D)三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点
17.在一个绝热刚瓶中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,那么(
AQ>0,W>0,?
U>0BQ=0,W=0,?
U<0
CQ=0,W=0,?
U=0DQ<0,W>0,?
U<0
)
18.关于连串反应的各种说法中正确的是()
(A)连串反应进行时,中间产物的浓度定会出现极大值
(B)连串反应的中间产物的净生成速率等于零
(C)所有连串反应都可用稳态近似法处理
(D)在不考虑可逆反应时,达稳定态的连串反应受最慢的基元步骤控制
19.G=0的过程应满足的条件是()
(A)等温等压且非体积功为零的可逆过程
(B)等温等压且非体积功为零的过程
(C)等温等容且非体积功为零的过程
(D)可逆绝热过程
20.一定温度下,一定量的PCl5(g)在某种条件下的解离度为
增大?
()
,改变下列条件,何者可使
(A)增加压力使体积缩小一倍
(B)体积不变,通入N2气使压力增大一倍
(C)压力不变,通入N2气使体积增大一倍
(D)
体积不变,通入
Cl2气使压力增大一倍
21.对于NaSO,其离子平均活度与平均活度因子,质量摩尔浓度间的关系为:
(
)
4
a
bb
1
bb
1
bb
A
B
a43
C
a274
D以上A,B,C给出的关系都不对
22.氮气进行绝热可逆膨胀()
(A)U=0(B)S=0
(C)
F=0
(D)
G=0
23.若天空云层中小水滴的大小发生变化时,一定是(
)
(A)大水滴变大,小水滴变小
(B)大水滴变小,小水滴变大
(C)大小水滴都变大
(D)大小水滴都变小
24.杠杆规则适用于(
)
A.多组分两相系统
B.单组分两相系统
C.单组分单相系统
D.只能是双组分两相系统
25.定义偏摩尔量时规定的条件是(
(A)等温等压
)
(B)
等熵等压
(C)等温,溶液浓度不变(D)等温等压,溶液浓度不变
26.质量作用定律适用于()
(A)对峙反应
(B)
平行反应
(C)
连串反应
(D)
基元反应
27.
在100℃和25℃之间工作的热机,其最大效率为(
)。
A.100%
B.75%
C.25%
D.20%
28.
温度升高溶胶的稳定性(
)
A.增加B.下降C.不变D.先增加后下降
29.真实液态混合物:
()
A活度因子f的取值在0—1之间
B活度因子f的取值有时大于1
C活度因子f的大小符合:
bB趋近于
0时,fB的取值趋近于
1
30.关于热力学基本方程
(A)TdS是过程热
dU=TdS-pdV,下面的说法中准确的是(
(B)pdV是体积功
)
(C)TdS是可逆热(D)在可逆过程中,pdV等于体积功,TdS即为过程热
31.
离子独立运动定律适用于(
)
(A)
强电解质溶液
(B)
弱电解质溶液
(C)
无限稀电解质溶液
(D)
理想稀溶液
32.
关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是(
)
(A)可逆过程不一定是循环过程
(B)在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小
(C)在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小
(D)可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达
33.已知下列反应的平衡常数:
H2(g)+S(s)=H2S(g)
K
1
S(s)+O
2
(g)=SO
(g)
K
2
2
则反应H2S(g)+O2(g)=H2(g)+SO2(g)
的平衡常数为(
)
A.K
2/K1B.K1—K2
C.K
1×K2D.K1/K2
34.关于熵的性质,下面的说法中不正确的是()
(A)环境的熵变与过程有关
(B)某些自发过程中可以为系统创造出熵
(C)熵变等于过程的热温商
(D)系统的熵等于系统内各部分熵之和
35.已知反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的H,下列说法中何者不正确()
A.H是CO2(g)的生成热B.H是CO(g)的燃烧热
C.H是负值D.H与反应U的数值不等
36.采用对消法(或称补偿法)测定电池电动势时,需要选用一个标准电池。
这种标准电池所
具备的最基本条件是()
(A)电极反应的交换电流密度很大,可逆性大
(B)高度可逆,电动势温度系数小,稳定
(C)电池可逆,电势具有热力学意义
(D)电动势精确已知,与测量温度无关
37.溶液表面的吸附现象和固体表面的吸附现象的明显区别是(
(A)固体表面的吸附量大,溶液表面的吸附量小
(B)溶液表面的吸附量大,固体表面的吸附量小
(C)溶液表面可以产生负吸附,固体表面不产生负吸附
(D)固体表面的吸附与压力有关,溶液表面的吸附与压力无关
)
38.
A.
杠杆规则适用于(多组分两相系统
)
B.单组分两相系统
C.单组分单相系统
D.只能是双组分两相系统
39.在一绝热恒容的容器中
10molH2O(l)
变为
10molH2O(s)
时,如果不做非体积功
热
力学函数的变化为零的是(
)
(A)S
(B)G
(C)H
(D)U
40.对于一个由N2(g)、O2(g)、CO2(g)、组成的混合系统,若已知它们的物质的量之比
为n(N2):
n(O2):
n(CO2)=7:
2:
1,
(A)2个(B)3
个
则描述该系统的状态所需要的独立变量数为(
(C)4个(D)5个
)
二、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“×”。
1.
吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。
(
)
2.A和B形成的固熔体由A(s)和B(s)两相构成。
(
)
3.
水在玻璃毛细管中时正常沸点高于100℃。
(
)
4.
温度一定的时候,气体的体积与压力的乘积等于常数。
(
)
5.
热力学过程中W的值应由具体过程决定。
(
)
6.
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。
(
)
7.对于封闭体系,在定压下没有非体积功时,系统从环境吸收的热量全部用来增加热力学能。
()
8.
四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。
(
)
9.
只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。
(
)
10.
热不可能从低温物体传向高温物体。
(
)
11.
根据定义,所有体系的广度性质都有加和性质。
(
)
12.
可逆的化学反应就是可逆过程。
(
)
13.
任何物质的熵值是不可能为负值和零的。
(
)
14.
拉乌尔定律和亨利定律既适用于理想溶液,也适用于稀溶液。
(
)
15.
定温定压下,纯物质A的化学势就是该条件下的摩尔吉布斯函数Gm,A。
(
)
16.
物质B有从化学势大的一相转移到化学势小的一相的趋势。
(
)
17.如某溶质的稀溶液随溶质浓度的加大其表面张力变小,则在平衡态下该溶质在界面层中
的浓度一定大于在溶液本体中的浓度。
(
)
18.
系统的混乱度增加,则其熵值减小。
(
)
19.
处于标准状态的CO(g),其标准燃烧热为零。
(
)
20.1mol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。
(
)
21.
对于由A和B两组分组成的均相系统,定温定压下再向该系统加入少量
A或B时,A的
偏摩尔体积V增加时,B的偏摩尔体积
V就减少。
(
)
A
B
T2
22.
在标准压力下加热某物质,温度由
T1上升到T2,则该物质吸收的热量为
QT1CpdT,
在此条件下应存在
H=Q的关系。
(
)
23.
公式dGSdT
Vdp只适用于可逆过程。
(
)
24.在其他条件相同时,电解质对溶胶的聚沉值与反离子的化合价数成反比,即反离子的化
合价数越高,其聚沉值越小。
(
)
25.
二组分真实液态混合物的总蒸气压与组分
B的摩尔分数xB成直线关系。
(
)
26.
惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。
(
)
27.
体系经过一不可逆循环过程,其
S体>0。
(
)
28.
在孤立体系中,一自发过程由
AB,
但体系永远回不到原来状态。
(
)
29.
热力学过程中W的值应由具体过程决定。
(
)
30.
一定温度下,化学反应的
rHm(T)一定大于该反应的rUm(T)。
(
)
三.简答题
1.理想气体向真空膨胀是恒温过程,它的S可通过设计一个在相同的始态和终态下的恒
温可逆过程来计算。
理想气体向真空膨胀又是绝热过程,那么它的S是否也可通过设计一
个在相同的始态和终态下的绝热可逆过程来计算呢?
2.是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高?
3.若SO2+12O2SO3在温度为T的容器内达到平衡后,通入不参与反应的惰性气体,会
$
不影响平衡常数Kp的值和平衡产量?
设气体都是理想气体。
4.如何用相律来说明恒沸混合物不是化合物。
5.25℃101.325Kpa下Cu-Zn电池放电做功时放热4561J。
问些反应的H是否就是4561J?
6.在装有部分液体的毛细管中,当在一端加热时,问润湿性和不润湿性液体分别向毛细管哪一端移动?
7.电解浓度为0.5mol的硫酸水溶液和电解浓度为1mol的氢氧化钠水溶液,都使用铂作电极,在相同温度下的理论分解电压是否总是相同?
为什么?
8.若天空中的小水滴要起变化,一定是其中大水滴进行蒸发,水蒸气凝结在小水滴,使大小不等的水滴趋于相等。
对吗?
为什么?
答案
一、
1-5DCDAB
6-10CCCAB
11-15ACDBB
16-20DCDAC
21-25BBAAD26-30DDBBD
31-35CBACA
36-40BCADA
二、
1-5××√×√
6-10√×√√×
11-15××××√
16-20√√××√
21-25√√×√×
26-30××√√×
三、
1.不可以。
因为理想气体向真空膨胀是绝热不可逆过程,它与绝热可逆膨胀不可能达到同
一终态。
这是因为理想气体向真空膨胀时温度不变,而绝热可逆膨胀时对外做功消耗内能从而温度下降。
2.加入的溶质必须是非挥发性的溶质才使溶液的沸点升高。
假如别入的溶质使溶液的蒸气
压高于溶剂,就会使溶液的蒸气压在较低的温度达到大气的压力,即101325Pa而使沸点下降。
3.加入惰性气体且均为理想气体虽能改变系统压力,
但并不能改变平衡常数
,因其不是压
力的函数。
但却可以影响平衡产量。
4.恒沸混合物的特点是其气相和其平衡的液相组成相同,故
来说F=(N-R-R’)-P+2
R’=1。
对这种两相平衡系统
F=(2-0-1)-2+2=1压力一经指定,其平衡系统中的温度、气相及液相的组成亦恒定,但若压
力改变,平衡系统的温度及各相组成亦改变,可见恒沸混合物的组成随压力而变,它不是化
合物。
5.否。
Qp=H的条件是恒压、只做体积功。
此电池放电时做出电功,不符合上述条件,故H≠Qp。
6.当在图中右端加热时,润湿性液体(左图)将向左移动;而不润湿性液体(右图)将向
右移动。
因为表面张力随温度的升高而降低,润湿性液体(左图)两弯曲液面的附加压力分别指向管的左右两端,当右端加热时,右端的附加压力降低,因此液体将向左移动;而不润
湿性液体(右图)因两附加压力指向液体内部,则右端加热时,液体移动方向正好相反,向右移动。
7.是的。
因为其理论分解电压与相应的原电池的电动势相等。
分别计算两个不同溶液的原
电池的电动势,结果都为1.23伏。
说明电解水产生氢和氧的理论分解电压与溶液的关。
pH值无
8.不对。
根据开尔文公式小水滴的蒸气压较大,因此应为小水滴蒸发,水蒸气凝结在大水滴上,使大水滴变得更大,最后小水滴消失。
例:
铅蓄电池PbPbSO(s),H
SO(b),PbSO(s),PbO
2
(s)
Pb
4
2
4
4
在0~60oC范围内E/V=1.9174+5.61
10-5t/
oC+1.08
10-8t2/oC2
25
oC上述电池的标准电动势为2.041V.
1)试写出电极反应及电池反应
2)求浓度为1molkg-1H2SO4的、a及a
3)求电池反应的rGm、rSm、rHm及可逆热Qr
解:
1)阳极:
Pb(s)+SO
2-
PbSO(s)+2e
4
4
阴极:
PbO
(s)+SO
2-
+4H
+
+2e
PbSO(s)+2H
O
4
2
2
4
电池反应:
Pb(s)+PbO
2(s)+2SO4
2-
+4H+
4(s)+2H2O
2PbSO
ORT2
2)EElnaHSO
t25oC:
E
1.9174
5.61
105
25
1.08
108(25)2
1.9188V
lg
aHSO
E
E0
aHSO
0.0086
0.05916
2
4
2
4
aH2SO4
a3
a
0.2049
对HSO
:
b
[(2
)2
b
]1/3
41/3
b
1.5875
mol
kg1
2
4
b
a
0.1291
b
/
bO
3)
rGm
ZFE
(2
96485
1.9188)
370.3kJmo1l
rSm
E
ZF
Tp
E
5.61
105
1.08
108
2t
/oC
5.664
105V/K
T
p
rSm
2
964855.664
105
10.93J
K1
mol1
rHm
rGm
TrSm
367.04kJ
mol1
Qr
TrSm
3.259
kJ
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