2022年物理化学复习题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一. 填空题1. 20 下,含 25.6 O2 、4.4CO2和 70 N2 质量百分比 的混合气体的压力为 200 kPa ,就 O2的分压为 47 kPa. 2. 在 300 K 下 2 mol 抱负气体从 300 kPa 不行逆地压缩至 1.66 dm 3,并放热 10 kJ,此过程的 S = -38.3 J.K-1. 3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C 6H6C2H5gC6H 5C2H3g + H 2g. 保持温度不变的情形下,要提高乙苯的平稳转化率可实行的措施是降压或通入惰性气体. 4. 将 1 摩尔的 H 2g 与 1 摩尔的 I

2、2g 放在真空容器中 , 发生反应 H 2g I2g 2HIg , 达到平稳时 , 系统的独立组分数 C = 1 , 自由度数 f = 2 . 5. 质量摩尔浓度为 1 mol kg-1的 Na2SO4 水溶液 , 平均活度系数为 , 该溶液的平均活度 a 1.59 . 6. 已知 25 时以下物质的无限稀释摩尔电导率 m/S.cm 2.mol-1: 氯化铵 149.8、氢氧化钠248.11、氯化钠 26.5,就氢氧化氨的 m = 271.4 S.cm 2.mol-1. 7. 在肯定温度下 , 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. 1 mol H

3、2 可看作抱负气体 等温可逆地由 100 kPa 、20 dm 3 压缩至 200 kPa , 终态体积 V 10dm3；9. 101.3 kPa 下 , 1 kg 100 的水蒸气冷凝为同温度下的水 , 此过程 S系统 , P, A 的半衰期与其初始浓度成正比 ,此反应为 零 级. 19. 胶体系统的主要特点为多相性 , 高度分散性 和 热力学不稳固性；20. 某实际气体经受一个不行逆循环 U 和 H 不变；实际气体节流膨胀 H 不变填入 U、H . 21. 0 、 101.3 kPa 下, 1 mol 水结成同温、同压下的冰 , 此过程的 G = 0 填 、 Q2, W1 W2; C. Q

4、1 Q2, W1 Q2, W1 W2 9. 100 , 101.3 kPa 下, 气态水变成液态水的过程, 以下各式中 , 不正确选项（ A ） . A. A = 0, B. G = 0, C. S 0, D. H P, 分别以 A 的初浓度 A0= 1.0 mol/L 和A0= 0.10 mol/L 进行反应 , 测得半衰期分别为 1 min 和 10 min, 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 10 min, 如再消耗 1/3 仍需（ C ）min. A. 10, B. 20, C. 30, D.

5、 40 15. 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 , 就 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 , 不正确选项 : （D ）. A. 液相的摩尔体积等于气相的摩尔体积B.气相的密度等于液相的密度C.气相与液相的界面消逝D.气, 液, 固三相共存名师归纳总结 17. 公式 Cp,m Cv,m = R 必需满意的条件是（D ） . , 分压力第 4 页,共 13 页A. 等容过程B.

6、 可逆过程C. 等压过程D. 抱负气体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 = 3.0 mol0.5.dm0.5.min-1, 此反应为（ B ） 级反应 . A. 零B. 0.5 C. 1.5 D. 二A20. 温度为T 时, 体积恒定为V 的容器中有A 与 B 二组分的混合抱负气体分别为PA 与 PB. 如往容器中注入n mol 抱负气体C, 就 A 与 B 的分压 . - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A

7、. 均不变 B. P A增大 , PB减小C. PA减小 , PB增大 D. 均增大21. 1 mol 的 300 K 抱负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. 削减了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 . 达到平稳后 ,欲使 A 的解离度增大 , 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 A和vB, 就 B . A. v A= 2 vB B

8、. v B= 2 v AC. vA = v B D. v A= 3v B三.14 分 1. 1 mol 双原子分子抱负气体在0 、101.3 kPa 下恒温可逆膨胀到0.224 m3,试运算此过程 Q, W, U, H, S 及 G；名师归纳总结 U = H = 0 第 5 页,共 13 页 V= 1 8.314 273.2/101.3 10 = 22.4 10m Q = W = 1 8.314 273.2 ln 0.224/22.4 10 = 5.23 kJ S = Q/T = 5.23 10/273.2 = 19.15 J/K G = H - T S = - 273.2 19.15 = -

9、 5.23 10J S环 = - Q可/T = - 5230/273.2 = - 19.15 J/K 2.500 时间气 COCl 2发生离解反应COCl 2gCOgCl 2g. 在此温度下于抽空容器内充入压力为252.1 kPa 的光气,当反应达到平稳时,容器的压力为267.5 kPa, 设气体为理想气体 ,运算 : 1 500 时间气的解离度; 2 500 时解离反应的平稳常数K . 3 光气合成反应在500 时的 rGm. 1 500 时间气不分解压力: p 94.6 500 273.2/17273.2 252.1 kPa p总 1 p- - - - - - -精选学习资料 - - -

10、- - - - - - p 总 / p 1 267.5 / 252.1 1 0.061 2 K pCOpCl / p COCl p / 1 p / p0.061 / 0.939 252.1 / 100 9.99 10 3 G G 分 RT ln K 8.314 773.2 ln 9.99 10 = 29.6 kJ/mol 3. 在 101.3kPa 下, Sb 和 Cd 可形成稳固化合物 Sb2Cd3, SbA 和 CdB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 ; 2 画出图上 a 点所示系统的步冷曲线外形 , 并说明从 abcde 各点的相态

11、变化 ; 3 运算 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 t /600 0 II IV O III V c a VI 400 b 200 VII d e P 100 20 80 50 Sb2Cd3名师归纳总结 A mB%B 第 6 页,共 13 页 1: 熔液 , f=2;: Sbs+l,f=1; : SbCds+l,f=1; : SbCds+Sbs,f=1; : SbCds+l,f=1;: Cds+l,f=1 : SbCds+Cds,f=1; O: Sbs+SbCds+l,f=0 P: Cds+

12、SbCds+l,f=0. 2 a: 熔液 , b时开头析出SbCds, c时 SbCds+l 共存 , 至 d 时 SbCds 及 Cds 同时析出 , 并有饱和液体三相共存, 到 e 点时 , 熔液己消逝为 SbCds 及 Cds 共存 . - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3 m20-0 = m33-20, m = 0.65m = 0.65 10-m m = 3.94 kg m 20-0 = m 60-20 m = 2m = 2 10-m , m = 6.7 kg 4. 20 , 101.3 kPa 下, 水的表面张力为 72.8 10-3 N.m

13、-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, 运算水滴的半径及水滴表面上受到的压力 水的密度按 1 g.cm-3 计 . 2 M 2 72.8 10 18 10 r = = = 54.3 nm RTlnp /p 1 10 8.314 293 ln1.02 p = p p = p 2 /r = 101.32 72.8 10 /54.3 10 10 = 2.78 10 kPa 5. 反应 A B 是一级反应 , 在 25下反应进行 1 小时后 , A 反应掉 75 .运算 : 1 运算 A 的半衰期 ; 2 2 小时后 A 反应掉百分之几 ; 3 如温度上升 10,反应

14、速率可提高一倍,此反应的活化能为多少？1 k = 1/tlnA；/A = 1/1lnA 0/1-75%A 0 = 1.386 h t = 0.693/k = 0.693/1.386 = 0.5 h 2lnA 0/A=kt=1.386 22.772 A 0/A=15.99 A=A 0/15.99=0.0625A 0x%=A0-A/A 0=-0.0625 100 93.8 3 lnk35 / k25= Ea T-T / RT T = Ea 10/8.314 298 308 -1 Ea=52.9kJ.mol6. 1 mol 单原子分子抱负气体 , 初态为 25 , 202.6 kPa: 1 向真空膨

15、胀至体积为原先的 2 倍; 2 可逆绝热膨胀到 - 86 . 分别运算这两种过程的 W, Q, U, H, S及 G已知初态时该气体的摩尔熵 Sm = 163.8 J.K-1 .mol-1. 1 W = Q = U = H = 0 S = nR ln V /V = 1 8.314 ln 2V/V = 5.76 J.K101.3 kPa 名师归纳总结 I 第 7 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - G = H - TS = 0 - 298 5.76 = - 1717J = - 1.72 kJ 2 Q = 0 U = nCv T- T = 3

16、/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 G = H - T S- T S = H - S T = - 2307 - 163.8 187 - 298 = 15875 J = 15.9 kJ 7. 反应 COg H2Og H2g CO2g 在 800 时 K = 1, 运算 : 1 该反应在 800 时的 Gm; 2 800 时由 1 mol COg 和 5 mol H 2Og 开头反应 , 达到平稳后

17、 COg 的转化率 . 1 G = - RT lnK = 0 2 设 CO 转化率为 COg H Og H g CO g 开头 1 5 0 0 平稳 1- 5- /6 /6p/p K = = = 1 1- /65- /6p/p 1- 5- 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 . 已知 20 时纯水的表面张力为 72.75 10-3 N/m. 由于肥皂溶入而使水的表面张力下降 80 . 大气压力按 101.325 kPa 计. R = 0.5 10 m = 1-0.8 o = 0.2 o = 0.2 72.7

18、5 = 14.55 mN/m 泡内压力名师归纳总结 p pp p 4 /R 第 8 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 101.325 4 14.55 10/0.5 10 10 101.337 kPa 9. 101.3 kPa 下,苯与甲苯组成的抱负液态混合物在 85 时沸腾 . 运算此混合物的组成和与之平稳的气相组成 .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p = px+ px= px+ p 1-x Pbs 的= p+ p-pxx= p-p/p-p = 101

19、.3-46.0/116.9-46.0 = 0.78 x= 1-x= 1-0.78 = 0.22 p= px= 116.9 0.78 = 91.18 kPa p= p-p= 101.3-91.18 = 10.12 kPa y= p/p = 91.18/101.3 = 0.90 y= 1-y= 1-0.90 = 0.10 10. 25 时 ,电池 Zns ZnSO4m=0.01mol/kg, = 0.38 PbSO4s 电动势为0.5477 V,已知25 时E Zn2+/Zn 0.736 V. 1 写出电池的电极反应和电池反应; 2 运算25时 , E SO4 2-/PbSO4/Pb . 3 将反

20、应PbSO4s Pb 2+ a1SO42- a2设计成电池 . 1- Zns ZnaZn + 2e + PbSOs + 2e Pbs + SOaSO 电池Zns + PbSOs = ZnSOm=0.01mol/kg, = 0.38 + Pbs 2 E = E- RT/zFlnaZnaSO = E- RT/2Flnm0.5477 = ESO/PbSO/Pb - -0.763 - 8.314 298/2 96485ln0.01 0.38ESO/PbSO/Pb = - 0.359 V a 3 - Pbs = Pb a + 2e + PbSOs + 2e = Pbs + SO电池PbSOs = Pb

21、a + SO a故可设计电池 : 名师归纳总结 Pbs Pb a SOa PbSOs Pbs 第 9 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 11. 溶液反应AB CD.已知该反应对A 及 B 均为一级 ,且反应开头时只有 A 与B, 浓度均为0.475 mol.dm-3. 30 时A 的半衰期为4.80 min-1, 反应活化能为90 kJ.mol-1. 1如该反应为基元反应,写出反应的速率方程微分式和积分式; 2运算 30 时反应的速率常数; 3如此反应在50 下进行 ,运算 A 的半衰期 ; 4运算反应的指前因子. 1 -dA/dt =

22、 kAB = kA1/A - 1/A = kt 2 k = 1/t A = 1/4.80 0.475 = 0.438 dm .mol .min3l n k / k = Ea-/R = 90 10 20/8.314 303 323 = 2.212 k / k = 9.14 k = 9.14 0.438 = 4.00 dm .mol .mint = 1/4.00 0.475 = 0.526 min 4ln A = ln k + Ea/RT = ln0.438 + 90 10 /8.314 303 = 34.900 A = 1.44 10 dm .mol .min12. 20 时水的表面张力为 72

23、.8 mN.m-1 蒸气压为 2.34 kPa. 某水滴的蒸气压为 2.40 kPa,估算此水滴的半径及水滴表面的附加压力 . 2 M 2 72.8 10 18 10r = = = 42.5 10 m RTln p/p 10 8.314 293ln2.40/2.34 p = 2 /r = 2 72.8 10 /42.5 10 = 3.43 10 Pa = 3.43 10 kPa 13. 1 mol 抱负气体 ,由 0 、101.3 kPa 恒温不行逆膨胀到 50.6 kPa,系统做功 418.4 J,运算该过程的 Q、 U、 H、 S 及 G, 并判定过程的方向；抱负气体恒温变化 : U 0

24、H 0 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - Q W 4.18.4 J S nR ln / 5.77 J/K G H T S 273.2 5.77 1575 J S环 Q 系/T 418.2/373.2 1.53 J/K S总 S S环 5.77 1.53 4.238 J/K S总 0, 可以自动进行 . 14. 50 时, 由 NaHCO 3s, Na 2CO 3s, CuSO 45H2Os 和 CuSO43H2Os 组成的系统达到平稳时存在如下两种化学平稳 : 2 NaHCO 3s = Na 2CO3s + H

25、2Og + CO 2g CuSO 45H2Os = CuSO 43H2Os + 2H 2Og 测得平稳时系统总压为 6.713 kPa, 气相中 CO2 含量为 9.8 , 运算 50 时两种化学平稳的标准平稳常数 . p = 6.713 kPa p CO = y CO p = 9.8 6.713 kPa = 0.658 kPa p H O = 6.713 - 0.658 = 6.055 kPa K , = p H O/p = 6.055/101.3 = 3.573 10 K , = p H O/p p CO /p = 6.055 0.658 / 101.3 = 3.88 1015. 已知 1

26、00 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 形成抱负混合物 , 在 100 条件下 ,气液两相达到平稳 ,测得液相组成 xA 0.5,试运算平稳时 : 1 系统的总压 ; 名师归纳总结 2 气相组成yB; 第 11 页,共 13 页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 = 81.06 kPa 2 y= px/ p = 40.53 0.5/81.06 = 0.250 y= 1 - y= 1 - 0.250

27、= 0.750 3 n = n+ n= 8 + 12 = 20 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - nx+ ny= nn 0.5 + n - n 0.25 = 8 n = 12 mol n = n - n = 20 - 12 = 8 mol 16. 电池 Ags AgCls KCl0.1mol.kg-1 Hg2Cl 2s Hgl: 1 写出电极反应及电池反应 ; 2 运算 25 时该电池的电动势 ; 3 运算 25 时所写电池反应的 rHm, rSm 及 rGm,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.

28、2223 V - 5.81 10 t-25 V/ , E Cl-/Hg 2Cl 2/Hg = 0.2807 V - 2.40 10 t-25 V/ , t 为摄氏温度 . 1 阳极 Ags + Cl 0.1mol.kg AgCls+e 阴极 Hg Cl s + e Hgl + Cl 0.1mol.kg 电池反应 Ags + Hg Cl s = AgCls + Hgl 2 E = E = E 右 - E 左 = 0.2807 - 0.2223 = 0.0584 V 3 G = - zFE = - 1 0.0584 96485 10 = - 5.635 kJ.mol E/ T = E右/ T- E左/ T= - 2.40 10- -5.81 10 = 3.41 10 V/K S = zF E/ T = 1 96485 3.41 10 = 32.9 J.K .molH = G + T S = -