南京大学自测题汇总

第一章 热力学第一定律及其应用 自测题

一、选择题

1、物质的量为n的纯理想气体，该气体的哪一组物理量确定后，其它状态函数方有定值？ A、 p B、V C、T、U D、T、p

2、有一真空绝热瓶子，通过阀门和大气相隔。当阀门打开时，大气（视为理想气体）进入瓶内，此时瓶内气体的温度将（ ） A、升高 B、降低 C、不变 D、不确定 3、公式?H=Qp适用于下列过程中的

A、理想气体从1013.25kPa反抗恒定的外压101.325kPa膨胀；B、273K、101.325kPa下冰融化成水；C、298K、101.325kPa下电解CuSO4水溶液；D、气体从状态I等温可逆变化到状态II 4、可逆机的效率为?，冷冻机的冷冻系数为?，则?和?的数值满足

A、??1,??1；B、??1,??1；C、??1,??1 ；D、??1,?可以小于、等于、大于1 5、对于一定量的理想气体，有可能发生的过程是（ ）

1、对外作功且放出热量；2、恒容绝热升温、无非膨胀功；3、恒压绝热膨胀 4、恒温绝热膨胀 A、1、4 B、2、3 C、3、4 D、1、2 6、实际气体经节流膨胀后，（ ） A、Q<0, ?H=0, ?p<0 B、Q=0, ?H=0, ?T<0 C、Q=0, ?H<0, ?p<0 D、Q=0, ?H=0, ?p<0

7、某气体的状态方程为pVm?RT?bp（b大于零的常数），此气体向真空绝热膨胀后的温度 A、不变 B、上升 C、下降 D、不确定

1??V?1??p?8、根据定义；等压膨胀系数a???，等温压缩系数?，等容压力系数???p??T?VV??T?p??V????p??,?,?,?三者间的关系为 ??TA、 ????p?? B、 ??????1 C、?????/p D、??p???? 9、范氏气体经Joule实验后（绝热真空膨胀）气体的温度将（ ） A、上升 B、下降 C、不变 D、不确定

10、有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌粒和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，以锌粒和盐酸为体系，则（ ） A、Q<0, W>0, ?H<0 B、Q=0, W=0, ?U>0 C、Q=0, W>0,?U<0 D、Q=0, Wi>0, ?U=0

???1V11、1mol, 373k, p下的水经下列两个不同过程达到373K、p下的水汽：（1）等温可逆蒸发，（2）真空蒸发。这两个过程中功和热的关系为 A、W1?W2,Q1?Q2 B、W1?W2,Q1?Q2 C、W1?W2,Q1?Q2 D、W1?W2,Q1?Q2

12、1mol液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放热3264 kJ?mol?1，则其等压燃烧焓为（ ） A、3268 kJ?mol?1 B、?3265 kJ?mol?1， C、3264 kJ?mol?1， D、?3268 kJ?mol?1 13、p下，C（石墨）+O2(g)=CO2(g)的反应热为?rHΟm，下列说法中错误的是 A、?rHm就是CO2(g)的生成焓?rHΟm

ΟC、?rHΟm=?rUm

?

??

B、?rHm是C（石墨）的燃烧焓

ΟD、?rHΟm??rUm

14、在等压下，无论用什么手段进行一个A+B=C的反应，若?rHm>0，则该反应一定为

A、吸热反应 B、放热反应 C、视反应手段而定 D、无热量变化

15、已知298K、101.325kPa下，甲烷的标准摩尔生成焓为?74.8 kJ?mol?1，固态石墨的原子化熔（即稳定单质变为单个气态原子的焓变）为717 kJ?mol?1，氢气的原子化焓为218 kJ?mol?1。则C—H键的键焓为

1

A、208 kJ?mol?1 二、填空题

B、416 kJ?mol?1 C、624 kJ?mol?1 D、832 kJ?mol?1

1、1mol HCl(g)在298K、p?下，溶于水中，Q < 0；W < 0，?H < 0。

2、给自行车打气时，把气筒内的空气作为体系，设气筒、橡皮管和轮胎均不导热，则该过程中Q = 0；W < 0。

3、在一封闭的铝锅内装半锅水，放在炉子上加热，以水和蒸汽为体系，则Q > 0；W = 0，?U > 0，?H > 0。

4、273K、p?下1mol固体冰融化为水，其Q > 0；W < 0，?U > 0，?H > 0。 5、在一个绝热箱内装有浓硫酸和水，开始中间用隔膜分开，然后弄破隔膜，使水和浓硫酸混合。以水和硫酸为体系，则Q = 0；W = 0，?U = 0。

6、1mol单原子理想气体始态为273K、p?，经下列过程：(a)恒容升温1K；(b)恒温压缩至体积缩减一半；(c)恒压升温10K；（d）绝热可逆压缩至体积减一半。上述四过程中，终态压力力最大的是

过程 d ，最小的是过程 c ；终态温度最高的是过程 d ，最低的是过程 b 。

7、理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力，则终态的温度T可逆 < T不可逆，终态的体积T可逆 < T不可逆，吉祥物过程的焓变 ?H可逆 < ?H不可逆。

8、1mol单原子理想气体，从273K、2?p?经pT=常数的可逆途径压缩至压力增加一倍的终态，则该过程的?U为 ?1072 J 。 三、证明题

p?CV,m??U? ??R??V?p2、设焦汤系数?J-T和Cp皆是常数，证明H?CpT??J?TCp?常数

1、对于理想气体：?3、证明范德华气体(p?a/Vm)(Vm?b)?RT的焦耳系数；?J??2??T?2???a/VmCV,m ??V?U四、计算题

1、 用搅拌器对1mol理想气体作搅拌功为41.84J，并使其高温度在恒压下升高1K，若该气体的

Cp,m?29.28J?K?1?mol?1，求该过程的Q、W以及体系的?U、?H。

W= ?33.53J; ?H=29.28J; ?U=20.97J; Q= ?12.56J

2、1mol单原子理想气体从始态273K、202.65kPa延着p/V=常数的可逆途径变化到压力加倍的终态，请求：

(a)通过该过程后体系的?U、?H和过程的Q、W。 (b)该途径的热容C为多少？

(a)?U=10214J;?H=17023J;W=3404.6J;Q=13619J

1nR?2nR?16.63 J?k?1 23、某实际气体的状态方程为pVm?RT?(b?a/RT)，常数b>0，在Boyle温度TB时pVm?RTB，现用该气体从始态p1,TB进行节流膨胀，试问终态的温度如何变化？

(b)C=CV+

终态温度下降（提示：证明焦汤系数?J-T?b/Cp?0）

4、298.15K时草酸的标准摩尔燃烧焓为?251.9kJ?mol?1，根据下面表值数据计算： (a)298.15K时草酸的标准摩尔生成焓。 (b)318.15K时草酸的标准摩尔生成焓。

(c)298.15K时草酸的燃烧内能变化?CUm。

?(298.15K) kJ?mol?1 ?fHm

Cp(298.15K) J?K?1?mol?1

2

H2(g) 0 O2(g) 0

0 C（石墨）

H2O(l) ?285.9 CO2(g) ?393.5 (COOH)2(s) ？

(a)?fHm{(COOH)2,298.15K}=-821.0 kJ?mol?1

(b) ?fHm{(COOH)2,318.15K}=-821.1 kJ?mol?1 (c) ?CHm{(COOH)2,298.15K}=-255.6kJ?mol?1

五、附加题

28.87 29.29 8.79 75.31 37.24 97.91

空气在323K、100×p?下，焦汤系数?J-T为1.263×10?6K/Pa, 在348K、100×p?K/Pa，气体热容在323K时为33.10 J?K?1?mol?1，在348K时为32.59 J?K?1?mol?1，假定?J-T和热容与温度有线性关系，试计算323K时热容随压力的改变率(?Cp/?p)T（实验观测值为3.014×10?7 J?K?1?mol?1?Pa?1）。 (?Cp/?p)T?2.998?10?7J?K?1?mol?1?Pa?1 ????????Cp?????H??H???????提示:?????????????{?Cp?J-T}p? ????????p?T?p????p?T??p???T?p??T?T???

第二章 热力学第二定律 自测题

一、选择题 1、理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀吸热Q，所作的功是变到相同终态的最大功的20%，则体系的熵变为（ ）

5QQQA、 B、0 C、 D、?

TTT2、体系经历一个不可逆循环后 A、体系的熵增加 B、体系吸热大于对外作功 C、环境的熵一定增加 D、环境内能减少

??F?3、室温下对一定量的纯物而言，当Wf?0时，??值为（ ）

?T??VA、>0 B、 <0 C、=0 D、无定值

??G???H???4、?该式使用条件为（ ） ???p???p????T,n??S,nBBA、等温过程 B、等熵过程

?

C、等温等熵过程 D、任何热力学平衡体系

5、某化学反应若在300K，p下在试管中进行时放热6×104J，若在相同条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6×103J，该化学反应的熵变?S体为 （ ） A、?200J?K?1 B、200J?K?1 C、?20J?K?1 D、20J?K?1 6、上题反应在试管中进行时其环境的熵变?S环为 （ ） A、200 J?K?1 B、?200 J?K?1 C、?180 J?K?1 D、180 J?K?1 7、在题5中，该反应体系可能做的最大非膨胀功为（ ） A、?66000J B、66000J C、?54000J D、54000J 8、在383K，p下，1mol过热水蒸气凝聚成水，则体系、环境及总的熵变为 A、?Ssyst?0C、?Ssyst?0?

?Ssurr?0?Suniv?0 ?Ssurr?0?Suniv?0

B、?Ssyst?0D、?Ssyst?0?Ssurr?0?Suniv?0 ?Ssurr?0?Suniv?0

??S?9、1mol范氏气体的??应等于 （ ）

?V??T

3

A、

R

Vm?b B、

R Vm C、0 D、?R

Vm?b10、可逆机的效率最高，在其它条件相同的情况下假设由可逆机牵引火车，其速度将 A、最快 B、最慢 C、中等 D、不确定 11、水处于2-7图A点所指状态，则Cp与CV的关系为（ ）

A、Cp?CV B、Cp?CV C、Cp?CV

D、无

法比较

12、在纯物的S-T图中，通过某点可以分别作出等容线和等压线，

??S???S?其斜率分别为???y，则在该点两曲线的斜率关??x和???T?V??T?p系为 （ ）

A、xy D、无确定关系 13、某单组分体系的Vm(l)?Vm(s)，当压力升高时其熔点将（ ） A、升高 B、降低 C、不变 D、不确定

14、热力学基本式dG=?SdT+Vdp可适用下述哪一个过程？（ ）

图2-7

A、298K、p?的水蒸发过程 B、理想气体真空膨胀

C、电解水制取氢 D、N2?3H2?2NH3未达平衡 15、下列关系式中能适用于一切体系的是（ ）

?Q??V?A、dS???B、dS?R ?dp

?TT??pC、dS?deS?diS

D、dS?dSsyst?dSsurr

16、某气体状态方程为p?f(V)?T,f(V)仅表示体积的函数，问在恒温下该气体的熵是随体积V的

增加而（ ） A、增加 B、下降 C、不变 D、不确定 二、填空题

1、在恒熵、恒容、不做非膨胀功的封闭体系中，当热力学函数 U 到达最 小 值的状态为平衡状态。 2、1mol单原子理想气体从p1V1T1等容冷却到p2V1T2，则该过程的?U < 0，?S < 0，W = 0（填>,<,=）。

13、298K气相反应CO(g)+O2g=CO2(g)该反应的?G < ?F，?U > ?H（填>,<,=）。

24、实际气体节流膨胀?S= ??

?p2V??dp?; 。 ?p1T??5、理想气体在273K及2×p下，分别按下列两种方式膨胀：(a)恒温可逆；(b)绝热可逆。试将上述

两个过程中热力学变化量的大小用（+）、（?）、（0）表示，（×）表示无法判断，填入下表。

Q W ?U ?H ?S ?G ?F 过程 (a) + + 0 0 + ? ? (b) 0 + 0 × × ? ? ?6、CO晶体的标准摩尔余熵Sm（残余）= 5.76 J?K?1?mol?1 7、服从p(Vm?b)?RT状态方程的实际气体经节流膨胀后温度将 升高 。

8、已知苯正常的沸点为353K，把足够量的苯封闭在一个预先抽真空的小瓶内，当国加热到373K，估算瓶内压力约为 178.1kPa（提示：用Trouton’s Rule） 。 三、填空题 1、已知均相纯物质的平衡稳定条件为(?p/?V)T?0，请证明在一物质经绝热可逆膨胀后压力必然降低。

4

2、nmol理想气体从状态I膨胀到状态II，若热容比??CpCV可以认为常数，试证：

p1V1?e-S1/CV?p2V2?e?S2/CV 四、计算题

1、一可逆机，在三个热源间工作，当热机从T1热源吸热1200J作功200J时，求 (a)其它两个热源与热机交换的热量，指出热机是吸热还是放热；

(b)各热源的熵变和总熵变。已知各热源T1、T2、T3的温度分别为400K、300K、200K。

(a)Q2??1200J, Q3?200J (b)?S1=3J?K?1 ?S2=?4J?K?1

?S3=1J?K?1 ?S总=0

2、 取273.2K, 3×p?的氧气10升，反抗恒外压p?进行绝热不可逆膨胀，求该过程的Q、W、?U、

?H、?S、?G、?F，已知O2在298K时的规定熵为205 J?K?1?mol?1，乙醚的正常沸点为308K。

Q?0;?U??1448J；?H??2028J；

?S?4J?K-1;?G?10550J;?F?11130J

五、附加题

在373K，101.325kPa下有10mol的水和1mol的水汽处于气液两相平衡。将该平衡体系绝热可逆膨胀使终态温度达353K，试求：终态时体系的压力和该过程中的功。

p=47.86kPa; W=340J

第三章 统计热力学基础 自测题

一、选择题

1、下列各体系中属于独立于子体系的是（ ） A、绝对零度的晶体 B、理想液体混合物 C、纯气体 D、理想气体混合物

2、有6个独立的定位粒子，分布在三个能级能量为?0,?1,?2上，能级非简并，各能级上的分布数依次为N0?3,N1?2,N2?1。则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的？

32121A、P6B、C3C、6！3！3！！ P3P1 6C3C1

D、{6!3!(6-3)!}{3!/2!(3—2)！}{1！/1！（1—1）！}

3、在分子配分函数的表示式中与压力有关的是（ ）

A、电子运动的配分函数 B、平动配分函数 C、转动配分函数 D、振动配分函数

4、某双原子分子AB取振动基态能量为零，在温度T时的振动配分函数为2.0，则粒子分布在基态上的分布分数N0/N应为（ ） A、2，0 B、0 C、1 D、1/2

5、NH3分子的平动、转动、振动自由度分别为（ ） A、3、2、7 B、3、2、6 C、3、3、7 D、3、3、6

6、双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零，则振动配分函数值为 A、0 B、1 C、<0 D、>0

7、忽略CO和N2的振动运动对熵的贡献差别。N2和CO的摩尔熵的大小关系为（ ） A、Sm(CO)?Sm(N2) B、Sm(CO)?Sm(N2) C、Sm(CO)?Sm(N2) D、不确定

8、一个体积为V，粒子质量为m的离域子体系，其最低平动能级和其相邻能级间隔为（ ） A、h2/8mV2/3 B、3h2/8mV2/3 C、4h2/8mV2/3 D、9h2/8mV2/3 二、填充题

1、根据结构分析，液体分子是近距有序的，故可将液体现有视为晶体模型处理。现将含NA个分子的液体A和含NB个分子的液体B混合形成理想液体，设A和B纯态的热力学概率为1，则溶液总的微观状态数为 (NA+NB)!/NA!NB! 。 2、I2分子的振动能级间隔为0.43×110?20J。在298K时某一能级与其次能级上分子数的比值Ni?1/Ni?

5

5、反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)在873K、100kPa下达化学平衡，当压力增至5000kPa时，各气体的逸度系数为：?(CO2)?1.90;?(H2)?1.10;?(CO)?1.23;?(H2O)?0.77，则平衡点将（ ） A、向右移动 B、不移动 C、向左移动 D、无法确定

6、在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=C(g)，若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将（ ） A、向右移动 B、向左移动 C、不移动 D、无法确定

7、在一定温度下，一定量的PCl5(g)在某种条件下的离解度为?，欲使?增加则需采用（ ） A、增加压力使体积缩小一倍。 B、保持体积不变，通入N2气使压力增加一倍。 C、保持压力不变，通入N2气体体积增加一倍。 D、保持体积不变，通入Cl2气体压力增加一倍。

????8、已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s)，反应的?rHm为正，?rSm为正（设?rHm和?rSm为随温度而变化），欲使反应正向进行，则一定（ ） A、高温有利 B、低温有利 C、与温度无关 D、与压力有关 二、填充题

1、在298K时反应N2O4(g)=2NO2(g)的K?p=0.1132，当p(N2O4)?p(NO2)?1kPa时反应将向右 移动。当p(N2O4)?10kPa,p(NO2)=1kPa时，反应将向 左 移动。

2、实验证明：两块表面无氧化膜的光滑洁净的金属紧靠一起时会自动粘合在一起，现有两个表面镀铬的宇宙飞船由地面进入外层空间对接时它们将 不会 自动粘在一起。已知

?设外层空间气压为1.013?10?9Pa，空气组成与地面相同。?fGm[Cr2O3(s),298.15K]??1079 kJ?mol?1，

不考虑温度影响。

3、若以A代表Na2HPO4。已知A?12H2O(s)?A?7H2O(s)?5H2O(g)；A?7H2O(s)?；

A?2H2O(s)?5H2O(g)；A?2H2O(s)?；A(s)?2H2O(g)。三个反应各自的平衡水汽压力分别为

0.02514p?; 0.0191p?; 0.0129p?，298K的饱和水汽压为0.0313p?。现于某沙地区气温为298K，相对湿度稳定在45%，有一长期在此保存的A?7H2O(AR)样品，该样品的稳定组成可能性最大的是 A?2H2O 。

4、将NH4HS(s)放在抽空瓶内，在298K时发生分解测得压力为66.66kPa，则分解反应

92

NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)的K?p为 0.1082, ；Kp为 1.11?10Pa 。若瓶中原来盛有压

力为40.00kPa的NH3(g)，则此时瓶中的总压为 77718Pa 。

??5、一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时，在298K下反应的平衡常数为K??4.17?107,?rHm??45.1 ?kJ?mol?1，则在该温度下反应的?rSm? ?5.53 J?K?1?mol?1 J?K?1?mol?1。

?6、已知298K时，固体甘氨酸的标准生成自由能?fGm（甘）= ?370.7 kJ?mol?1。甘氨酸在水中的饱和浓度为3.33 mol?kg?1，又已知298K时甘氨酸水溶液的标准态取m=1时其标准生成自由能?(aq)=?372.9 kg?mol?1，则甘氨酸在饱和溶液中的活度a= 2.43 ，活度系数 ?fGm?= 0.7298 。 7、最低能量零点选择不同，则配分函数的值 不同 ，内能值 不同 ，熵值 相同 ，等容热容值 相同 。（填相同或不同）

?8、反应2Ca(l)+ThO2(s)?2CaO(s)+Th(s)，在1373K时?rGm??10.46 kJ?mol?1，在1473K时??rGm??8.37 kJ?mol?1，试估计Ca(l)能还原ThO2(s)的最高温度T为 1874K 。 三、计算题

?

1、已知气相反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的标准平衡常数Kc与温度T的函数关系为： ? lgKc?10373K/T?2.222lgT/K?14.585 上述反应视为理想气体反应。

???（1）求该反应在1000K时的?rUm，?rHm，?rGm。 （2）在1000K、2×101325Pa下若有SO2、O2、SO3的混合气体，其中SO2占20%，O2占20%（体积百分比）。试判断在此条件下的反应方向。

11

???（1）?rGm=?10.33 kJ?mol?1， ?rHm=?188.4 kJ?mol?1， ?rUm=?180.14 kJ?mol?1，

(2) Qp>K?p反应向右进行

??2、已知气相反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)在400K时的?rGm=16736 J?mol?1; ?rHm=41840J?mol?1。其中A、C是双原子分子，B是线型三原子分子，D是非线型三原子分子。试计算此反应在800K下进行时的平衡转化率。假设在此温度区间（400~800K）各种分子的振动自由度均充分开放。

?=0.64

3、下列理想气体反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)，如果A和B的摩尔质量近乎相等，MA?MB?36

g?mol?1，A2、B2和AB分子的原子核间距近乎相等，?AA??BB??AB?10?10m，其振动频率也近乎

?1?相等，vAA?vBB?vAB?1313S-1，产物分子与反应物分子的基态能量之差?U?,m??8.314 kJ?mol。

试计算：

（1）上述反应于500K下的平衡常数K?p的值。

???（2）设反应的标准焓变与温度无关，且?rHm?NA????U0,m。求反应熵变?rSm。

?1?1?(1) K?p=29.6 (2) ?rSm=11.5 J?K?mol

4、已知下述反应：

2NaHCO3(s)====Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) (1) NH4HCO3(s)====NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) (2)

?(1)===(129076?334.2T/K) J?mol?1 ?rGm?(2)===(171502?476.4T/K) J?mol?1 ?rGm（1）计算298K时当NaHCO3, Na2CO3和NH4HCO3平衡共存时氨的分压p(NH3)。

（2）当p(NH3)的分压为50662.6Pa时，欲使NH4HCO3，Na2CO3和NaHCO3平衡共存所需的温度，若超过此温度，平衡如何移动？

（3）有人设想在298K时利用NaHCO3, Na2CO3与NH4HCO3共同盛放于一密闭容器内，试图保存NH4HCO3以免受更大分解，该想法能否成立？试以热力学分析之。

(1) p(NH3)=99.30kPa

(2) T=286.9K，温度升高，平衡右移

（3）此设想不成立，加入NaHCOs(s)和Na2CO3(s)反而使NH4HCO3(s)分解更多。

第七章 电解质溶液 自测题

一、选择题

1、298K时，当H2SO4溶液的浓度从0.01mol?kg?1增加到0.1mol?kg?1时，其电导率?和摩尔电导率?m将（ ）

A、?减小，?m增加 B、?增加，?m增加 C、?减小，?m减小 D、?增加，?m减小

2、用同一电导池分别测定浓度m1=0.01 mol?kg?1的两种电解质溶液，其电阻分别为R1=1000?，R2=500?，则它们的摩尔电导率之比?m(1):?m(2)为（ ） A、1：5 B、5：1 C、10：5 D、5：10

3、在298K的含下列离子的无限稀释的溶液中，离子摩尔电导率最大的是（ ） A、Al3+ B、Mg2+ C、H+ D、K+

4、CaCl2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是（ ）

1??2??-?-A、?? B、(CaCl)??(Ca)??(Cl)?(CaCl)??m(Ca2?)???m2mmm2m(Cl) 2?2?-?2?-C、??D、??)?2??)???m(CaCl2)??m(Cam(Cl) m(CaCl2)?2[?m(Cam(Cl)]

5、298K时，?m(LiI), ?m(H)和?m(LiCl)的值分别为1.17×10?2,3.50×10?2和1.15×10?2 S?m2?mol?1，

已知LiCl中的t+=0.34，则HI中的H+的迁移数为（设电解质全部电离）（ ） A、0.82 B、0.18 C、0.34 D、0.66

?1

6、298K时，有浓度均为0.001 mol?kg的下列电解质溶液，其离子平均活度系数??最大的是（ ） A、CuSO4 B、CaCl2 C、LaCl3 D、NaCl

12

7、1.0 mol?kg?1的K4Fe(CN)6溶液的离子强度为（ ） A、15 mol?kg?1 B、10 mol?kg?1 C、7 mol?kg?1 D、4 mol?kg?1

8、质量摩尔浓度为m的FeCl3溶液（设其能完全电离），平均活度系数为??，则FeCl3的活度a为（ ）

m??m?4?m?4?m?4?A、? B、 C、 D、27?4????? ???????m???m???m???m??9、298K时有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液，两个Na+的迁移数t1与t2之间的关系为（ ） A、t1=t2 B、t1>t2 C、t1

+

10、NaCl稀溶液的摩尔电导率?m与Na、Cl?的淌度U+、U?之间关系为（ ）

4???44A、?m?U??U?

B、?m?U?/F?U?/F

D、?m?2(U??U?)

C、?m?U??F?U?F A、??????? C、??3???2??

-11、Al2(SO4)3的化学势?与Al3+、SO24的化学势??,??之间的关系为（ ）

B、??2???3??

D、???????

12、强电解质MgCl2水溶液，其离子平均活度a?与电解质活度aB之间的关系为（ ）

3A、a??aB B、a??aB C、a??a1/2D、a??a1/3B B 13、AgBr(s)在纯H2O和浓度都是0.1mol?kg?1的下列电解质溶液中

A、NaNO3 B、NaI C、Cu(NO3)2 D、NaBr E、H2O AgBr(s)溶解度递增的次序为（ ） A、(A)<(B)<(C)<(D)<(E) B、(D)<(E)<(B)<(A)<(C) C、(E)<(B)<(D)<(A)<(C) D、(D)<(E)<(A)<(C)<(B)

14、四种浓度都是0.01 mol?kg?1的电解质溶液，其中平均活度系数最小的是（ ） A、NaCl B、MgCl2 C、AlCl3 D、CuSO4

15、一定温度下对于同一电解质的水溶液，当其浓度逐渐增加时，哪个物理量将随之增加（ ） A、在稀溶液范围内的电导率 B、摩尔电导率 C、离子平均活度系数 D、离子电迁移率（淌度） 二、计算题

1、 在298K时，BaSO4的饱和水溶液的电导率是4.58×10?4??1?m?1，求BaSO4(s)在水中的活度积

11-和的摩尔电导率分别为K(ap)(Kap?aBa2??aSO2-)。已知298K无限稀释时Ba2+和SO244226.36×10?3和7.98×10?3??1?m?1（设溶液是理想的）。

(Kap?1.14?10?10)

2、已知NaCl, KNO3和NaNO3在稀溶液中摩尔电导率依次为0.0126, 0.0145和0.0121??1?m2?mol?1，已知KCl溶液中，t??t?，设在此浓度范围以内，摩尔电导率不随浓度而变化，试计算：

（1）以上各种离子的摩尔电导率。

1（2）假定0.1 mol?kg?1HCl溶液的电阻是0.01 mol?kg?1的NaCl溶液电阻的（用同一电导池测

35定），则HCl的摩尔电导率为多少？

(1) ?m(K?)??m(Cl-)?7.5?10?3??1?m2?mol-1

?m(Na?)?5.1?10?3??1?m2?mol-1

-?m(NO3)?7.0?10?3??1?m2?mol-1

(2) ?m(HCl)?0.044??1?m2?mol-1

3、已知NaCl稀溶液中Na+的迁移数为0.4, ?m(Cl-)?7.50?10?3??1?m2?mol?1，另外，在同一电导池

中相继测定了浓度为0.10mol?dm?3的KCl与NaCl混合水溶液的电阻为2600?，试求该混合液中KCl

13

的摩尔电导率?m(KCl)。

?m(NaCl)?0.0125S?m2?mol?1 ?m(KCl)?0.0148S?m2?mol?1

提示：?（混合液）=

－

4、25℃时AgCl在水中饱和溶液的浓度为1.27×105 mol?kg?1，根据德拜-休克尔理论自由能变化

?AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl?(aq)的标准吉氏自由能变化?rGm，并计算AgCl(s)在KNO3溶液（此时混合溶液的离子强度I=0.010 mol?kg?1）中的饱和浓度。已知A=0.509(mol?kg?1)?1/2 mol?kg?1/2。

??i

??rGm??RTlnKap?55.8 kJ?mol?1

m(AgCl)=1.42?10?5mol?kg?1

5、 已知25℃时，0.010 mol?dm?3BaCl2溶液的电导率为0.2382 S?m?1，Ba2+的迁移数是0.4375，计算

Ba2+和Cl?的电迁移率（淌度）。

U(Ba2+)=5.40×10?8m2?S?1?V?1 U(Cl?)=6.94?1010?8m2?S?1?V?1

第八章 可逆电池的电动势及其应用 自测题

一、选择题

?

1、下列两电池反应的标准电动势分别为E1?和E2，

11（1）H2(p?)?Cl2(p?)?HCl(a?1) B、2HCl(a=1)=H2(p?)+Cl2(p?)

22则两个E?的关系为

????????A、E2 B、E2 C、E2 D、E2 ?2E1??2E1??E1?E12、298K时，要使下列电池成为自发电池，Na(Hg)(a1)|Na+(aq)|Na(Hg)(a2)则必须使两个活度的关系为（ ） A、a1?a2 B、a1?a2 C、a1?a2 D、a1和a2可取任意值

3、298KA、?268.7

时，已知??(Fe3?,Fe2?)?0.771V,??(Sn4?,Sn2?)?0.15V0，则反应B、=?100J

C、>100J

D、??100J

?2Fe3??Sn2??2Fe2??Sn4?（所有活度均为1）的?rGm为（单位是kJ?mol?1）（ ）

???5、已知Tl3+, Tl+ | Pt的电极电势?1则电极Tl3+ | Tl的电极电势?3?1.250V, Tl+ | Tl的?2??0.336V，为（ ） A、0.305V B、0.721V C、0.914V D、1.586V 6、298K时有如下两个电池

1、Cu(s) | Cu+ (a1) || Cu+(a1), Cu2+(a2) | Pt 2、Cu(s) | Cu2+ (a2) || Cu+(a1), Cu2+(a2) | Pt 两个电池的电池反应都可写成 Cu(s) | Cu2+ (a2) = 2Cu+(a1)

?则两个电池的E?和?rGm之间的关系为（ ）

?A、?rGm和E?都相同。

?B、?rGm相同，E?不同

??C、?rGm和E?都不同。 D、?rGm不同，E?相同。

17、H2(p?)?O2(p?)?H2O(1)，该反应可通过爆鸣反应完成，也可通过氢氧可逆电池完成，两者

2的焓变分别为?rHm(1)和 ?rHm(2)，若反应物和生成物的T、p均相同，则两个焓变的关系（ ）

A、?rHm(1)=?rHm(2) B、?rHm(1)> ?rHm(2) C、?rHm(1)< ?rHm(2) D、无法确定

8、在298K时，浓度为0.1和0.01 mol?kg?1的HCl溶液的液接电势为Ej(1)，浓度相同而换用KCl溶液，则其液接电势为Ej(2)，两者关系为（ ）

14

A、Ej(1)> Ej(2) B、Ej(1)< Ej(2) C、Ej(1)= Ej(2)

D、无法判断

9、如果规定标准氢电极的电极电势为1V，则可逆电极的电极电势??值和电池的电动势E?值将有何变化（ ） A、E?，??各增加1V

B、E?和??各减小1V

C、E?不变，??增加1V D、E?不变，??减小1V 10、下列电池中，电动势与Cl?的活度无关的是（ ） A、Zn(s)|ZnCl2(a)|Cl2(p?)|Pt

B、Zn(s)|ZnCl2(a1)||Cl2(a2)|AgCl(s)|Ag

C、Ag(s)|AgCl|KCl(a)|Cl2(p?)|P t D、Pt|H2(p?)|HCl(a)|Cl2(p?)|Pt 11、某电池反应为2Hg(l)+O2+2H2O(1)=2Hg2++4OH?, 当电池反应达平衡时，电池的E必然是（ ） A、E>0 B、E=E? C、E<0 D、E=0

12、一个充满电的蓄电池以1.7V的输出电压放电，然后用2.3V电压充电使其恢复原来状态，则在充放电全过程中，若以电池为体系，功和热的符号为（?U=Q?W）（ ） A、W=0 Q=0 B、W>0 Q>0 C、W<0 Q>0 D、W<0 Q<0 13、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于（ ） A、金属的表面性质 B、溶液中金属离子的浓度 C、金属与溶液的接解面积 D、金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 14、不能用于测定溶液pH值的电极是（ ） A、氢电极 B、醌氢醌电极 C、玻璃电极 D、Cl?|AgCl(s)|Ag电极 15、有下列两个浓差电池(a1

（1）Cu(s)|Cu2+(a1)||Cu2+(a2)|Cu(s) （2）Pt|Cu2+(a1), Cu+(a’)||Cu2+(a2), Cu+(a’)|Pt 它们的电池反应与电动势E1和E2之间的关系为（ ） A、电池反应相同，E1=E2 B、电池反应不同，E1=E2

1C、电池反应相同，E1=2E2 D、电池反应相同，E1=E2

216、下列4组组成不同的混合溶液，当Pb(s)插入各组溶液时，金属Sn有可能被置换出的是（已知

??(Sn2+,Sn)=?0.136V; ??(Pb2+, Pb)=?0.126V）( )

A、a(Sn2+)=1.0, a(Pb2+)=1.0 B、a(Sn2+)=0.1, a(Pb2+)=1.0 C、a(Sn2+)=1.0, a(Pb2+)=0.1 D、a(Sn2+)=0.5, a(Pb2+)=0.5 二、计算题

1、下列电池在298K时的电动势E=0.165V

Pt, H2(1.0kPa)|HBr(0.1mol?kg?1)|AgBr(s)+Ag(s)

电池反应（1个电子得失）的?rHm?50 kJ?mol?1，已知

?Kap?1.0?10?12,?Ag?0.799V。 ?,AtAgBr(s)的

（1）写出电极反应和电池反应。 （2）计算电池的E?值。

（3）计算可逆电池产生1mol电子的电量时的热效应。 （4）求0.1molHBr溶液的平均活度系数（用电动势法）。

1（1）AgBr(s)+H2(1.0kPa)?Ag(s)+H+(aH??Br?(aBr-))

2(2)E??0.0896V (3)QR=65.92kJ (4)???0.73

2、有人利用电极Zn2+|Zn和H+，H2O|O2，Pt，将其埋入人体内构成一个“生物化学电池”，作为某种心脏病人的心脏起搏器能源，它依靠人体体液中一定浓度的溶解氧进行工作，在低功率下，人体能适应电池工作时Zn2+的增加和H+的迁出。

（1）试写出该电池的书面表达式、电池反应和求出标准状态下的可逆电动势。 （2）若该电池在人体内以0.8V和4.0×10?5W放电，试问：

15

1、在恒容条件下，某基元反应的温度自298K增加至308K，试计算： （1）碰撞频率增加的百分数。

（2）在298K时Ec=80 kJ?mol?1，计算在308K时有效碰撞的分数增加多少？ （3）由上述计算结果中得出什么结论？

(1)?z/z=1.7% (2)q=exp(?Ec/RT), dq/q=108%

(3)升高温度使有效碰撞分数大大增加，从而加快反应速率

2、某直径为0.5nm的有机物气体的热分解反应是二级反应，Ec=190.4 kJ?mol?1，试求： （1）800K、101.325kPa时，单位时间、单位体积内的碰撞数； （2）求该反应条件下的速率常数 （3）求该反应条件下的初速率

（1）[A]=15.23 mol?dm?3, zAA=3.77×1034m3?s?1； （2）k=9.96×10?5mol?1?m3?s?1 （3）r=k[A]2=0.023mol?m?3?s?1

3、NH2SO2OH在363K时的水解反应速率常数k=1.16×10?3m3?mol?1?s?1，活化能Ea=127.6 kJ?mol?1，

??试由过渡态理论计算该水解反应的??10?23J?K?1,rGm,?rHm和?rSm值。已知玻兹曼常数kB=1.3806×普朗克常数h=6.6262×10?34J?s。 ?1?1?1?1?1?1?????rHm?124.6 kJ?mol ， ?rGm?89.05kJ?mol ，?rSm?97.8J?K? mol （注意：c=1 mol?dm?3）

4、有一酸催化反应A+B?H??C+D，已知该反应的速率方程为r?k[H?][A][B],当[A]0=[B]0=0.01mol?dm?3时，在pH=2的条件下，298K时的反应半衰期为1h，保持其它条件均不变，在288K时的半衰期为2h，试计算： （1）在298K时反应的速率常数k值。

??（2）在298K时反应的??rGm,?rHm和?rSm值。

(1) k (298K)=1×104(mol?dm?3)?2?h?1

?1?1?1?1

（2） ??Ea=49.46kJ?1?mol?1 ，??rHm?46.98kJ?mol, rGm?71.63kJ?mol ，

?

?1?1

??rSm??82.7J?K? mol

5、基元反应A+B?AB??P，A为单原子分子，B为双原子分子，AB?为线性过渡态。若每个自由度

?的摩尔熵分别为：St?=50J?K?1?mol?1，Sr?=30J?K?1?mol?1，Sv=1J?K?1?mol?1，试求该反应的标准摩尔?活化熵变??rSm值。

?1?1

??rSm??148J?K? mol

6、NOCl的光化分解反应的历程设有如下两种可能性： A、NOCl+hv?NO+Cl Cl+NOCl?No+Cl2 B、NOCl+hv?NOCl*

NOCl*+NOCl?2NO+Cl2 试求：

（1）估计每一个历程反应物消耗的量子效率。

（2）已知下列实验事实：使分解有效进行的波长范围为365.0~640.0nm; NOCl在250.0nm以上有确定的吸收光谱，但无连续吸收区域；NOCl分解为NO和Cl所需的最小离解能为194.1 kJ?mol?1。根据该实验事实，试判断何种历程可能性大？

(1) ?均为2

（2）当?=365nm时，E=32.7 kJ?mol?1，小于194.1 kJ?mol?1，故历程（1）不可能 7、乙酸乙酯（E）水解能被盐酸催化，且反应能进行到底，速率方程可表示为r=k[E][HCl]，当[E]=0.10

?3?3?5?3?1?1

mol?dm, [HCl]=0.01mol?dm，在298K时测得k=2.80?10 mol?dm)?s，求该反应的半衰期。

t1/2=2.48×105s

21

8、致冷剂CFCl3在阳光照射下发生如下光照反应，CFCl3+hv?CFCl2+Cl，而Cl是破坏臭氧O3和O原子的催化剂，试写出该催化反应的机理。并解释超音速飞机和雾化剂CF2Cl2对臭氧层的危害。

CFCl3+hv?CFCl2+Cl O3+Cl?ClO+O2 O+ClO?O2+Cl

Cl净反应O3+O???2O2

超音速飞机放出NO，这也是破坏奇数氧的催化剂。 O3+NO?NO2+O2 O+NO2?NO+O2

O净反应O3+O?N??2O2 CF2Cl2+hv?CF2Cl+Cl

Cl可破坏奇数氧O3和O。

第十二章 界面现象

一、选择题

1、在相同的温度及压力，把一定体积的水分散成许多小水滴，经这一变化过程以下性质保持不变的是（ ） A、总表面能 B、比表面 C、液面下的附加压力 D、表面张力

－2

2、直径为1×10m的球形肥皂泡所受的附加压力为（已知表面张力为0.025N?m?1）（ ） A、5Pa B、10Pa C、15Pa D、20Pa

3、已知水溶解某物质以后其表面张力?与溶质的活度a呈如下关系 ???0?Aln(1?Ba) 式中?0为纯水的表面张力，A、B为常数，则溶液表面超额?2为（ ）

AaABaA、?2?? B、?2??

RT(1?Ba)RT(1?Ba)ABaBaC、?2? D、?2??

RT(1?Ba)RT(1?Ba)4、298K时，苯蒸气在石墨上的吸附符合兰缪尔吸附等温式，在苯蒸气压力为40Pa时，覆盖度?=0.5，苯蒸气的平衡压力为（ ） A、400Pa B、760Pa C、1000Pa D、200Pa

5、在298K时，已知A液的表面张力是B液的一半，其密度是B液的两倍。如果A、B液分别用相同的毛细管产生大小相同的气泡时，A液的最大气泡压力差等于B液的。

1A、倍 B、1倍 C、2倍 D、4倍

26、将一毛细管插入水中，毛细管中水面上升5cm，在3cm处将毛细管折断，这时毛细管上端（ ） A、水从上端溢出 B、水面呈凸面 C、水面呈凹形弯月面 D、水面呈水平面

3

7、用同一滴管分别滴下1cm的NaOH水溶液、水、乙醇水溶液，各自的滴数多少的次序为（ ） A、三者一样多 B、水>乙醇水溶液>NaOH水溶液 C、乙醇水溶液>水>NaOH水溶液 D、NaOH水溶液>水>乙醇水溶液 8、当水中加入表面活性剂后，将发生（ ） A、d?/da<0 正吸附 B、d?/da<0 负吸附 C、d?/da>0 正吸附 D、d?/da>0 负吸附

9、把细长不渗水的两张纸条平行地放在纯水面上，中间留少许距离，小心地在中间滴一滴肥皂水，则两纸条间距离将（ ） A、增大 B、缩小 C、不变 D、以上三种都有可能

10、水不能润湿荷叶表面，接触角大于90?，当水中加入皂素以后，接触角将（ ） A、变大 B、变小 C、不变 D、无法判断

11、多孔硅胶有强烈的吸水性能，硅胶吸水后其表面吉布斯自由能将（ ） A、升高 B、降低 C、不变 D、无法比较

12、某气体A2在表面均匀的催化剂（K）表面发生离解反应，生成产物B+C，其反应机理为 A2(g)+2K===2AK?B+C+2K

已知第二步子速率控制步骤，当A2(g)压力较高时反应表面现的级数为（ ）

22

A、一级 B、二级 C、

1级 2D、零级

二、计算题

1、 在一封闭容器底上钻一个小孔，将容器浸入水中至深度0.40m处，恰可使水不浸入孔中。已知

298K时水的表面张力为7.2×10?2N?m?1，密度为1.0?103kg?m?3，求孔的半径。

R’=3.67?10?5m

?4

2、 室温时将半径为1?10m的毛细管插入水中与苯的两层液体之间，水在毛细管内上升的高度为

0.04m，玻璃-水-苯的接触角为40?，已知水和苯的密度分别为1?103和8?102kg?m?3，求水与苯间的界面张力。

?(水-苯)=??ghR’/2cos?=5.16?10?3N?m?1

3、 已知水在293K时的表面张力为0.072N?m?1，摩尔质量为0.018kg?mol?1，密度为1?103kg?m?3,

273K时水的饱和蒸气压为610.5Pa，在273~293K温度区间内水的摩尔汽化热为40.67 kJ?1?mol?1 ，求在293K时，半径为10?9m水滴的饱和蒸气压。

先用克-克方程求293K水平面上的饱和蒸气压，再用Kelvin公式求出小水滴上的饱和蒸气压为6010Pa

4、291K时，各种饱和脂肪酸水溶液的表面张力?与其活度a的关系式可表示为：

?/?0?1?blg(a/A?1),?0是纯水的表面张力，该温度下为0.07286N?m?1，常数A因酸不同

而异，b=0.411，试求：

（1）该脂肪酸的吉布斯吸附等温式。

（2）当a>>A时，在表面的紧密层中，每个脂肪酸分子的截面积。

（1）????0ba????a ????RT??a?2.303RT(a?A)

（2）???5.37?10?6mol?m?3 S=3.09?10?19m2

5、用活性炭吸附CHCl3，符合兰缪尔吸附等温式，在273K时饱和吸附量为0.0938m3?kg?1。已知CHCl3

3?1

的分压为13.4kPa时的平衡吸附量为0.0825 m?kg，试求：

（1） 兰缪尔吸附等温式中的常数a。（2）当CHCl3的分压为6.67kPa时的平衡吸附量。

(1)a=5.45?10?4Pa?1 (2) V=0.0736m3?kg?1

第十三章 自测题

一、选择题

1、憎液溶胶在热力学上是（ ） A、不稳定、可逆体系 B、不稳定、不可逆体系 C、稳定、可逆体系 D、稳定、不可逆体系

2、在分析化学上有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器，一是比色计，另一个是比浊计，分别观察的是胶体溶液的（ ） A、透射光、折射光 B、散射光、透射光 C、透射光、反射光 D、透射光、散射光 3、在晴朗的白昼，天空呈蔚蓝色的原因是（ ） A、蓝光波长短，透射作用显著 B、蓝光波长短，散射作用显著 C、红光波长长，透射作用显著 D、红光波长长，散射作用显著 4、外加直流电场于胶体溶液，向某一电极作定向移动的是（ ） A、胶核 B、胶粒 C、胶团 D、紧密层

3?3

5、将0.012dm浓度为0.02mol?dm的KCl溶液和100dm3浓度为0.005mol?dm?3的AgNO3溶液混合制备的溶胶，其胶粒在外电场的作用下电泳的方向是（ ） A、向正极移动 B、向负极移动 C、不规则运动 D、静止不动 6、下述对电动电位的描述错误的是（ ）

23

A、表示胶粒溶剂化层界面至均匀相内的电位差 B、电动电位值易随少量外加电解质而变化 C、其值总是大于热力学电位值 D、当双电层被压缩到溶剂化层相合时，电动电位值变为零

7、下列各电解质对某溶胶的聚沉值分别为 KNO3 Kac MgSO4 Al(NO3)3 电解质 ?350 110 0.81 0.095 聚沉值/（mol?dm） 该胶粒的带电情况为 A、带负电 B、带正电 C、不带电 D、不能确定

8、在一定量的以KCl为稳定剂的AgCl溶胶中加入电解质使其聚沉，下列电解质的用量由小到大的顺序正确的是（ ） A、AlCl3?3

9、由等体积的1mol?dmKI溶液与0.8mol?dm?3AgNO3溶液制备的AgI溶胶，分别加入下列电解质时，其聚沉能力最强的是 A、K3[Fe(CN)6] B、NaNO3 C、MgSO4 D、FeCl3 10、明矾净水的主要原因是（ ） A、电解质对溶胶的稳定作用 B、溶胶的相互聚沉作用 C、对电解质的敏化作用 D、电解质的对抗作用 二、计算题

1、 球形血红药青分子在水中的沉降系数是1.74?10?12s，其密度为1350kg?m?3，试计算分子的半径和

?3

它的摩尔质量。已知水的粘度系数是10Pa?s。

r=4.73?10?9m M=360 kg?mol?1

2、 阿拉伯树胶最简式为C6H10O5，其中3%的水溶液在298K时渗透压为2756Pa，试求溶质的平均

摩尔质量及其聚合度。已知单体的摩尔质量为0.162kg?mol?1。

M?26.97 kg?mol?1 聚合度=166

3、 由电泳实验测得Sb2S3溶胶在电压为210V，两极间距离为38.5cm时，通电36min2s，引起溶胶

界面向上正极移动3,2cm，已知介质的介电常数为8.89?10?9F?m?1，粘度?=0.01Pa?s，计算此溶胶的电动电位。

?=0.057V

4、 溶胶是热力学不稳定体系，但它能在相当长的时间里稳定存在，试解释原因。

布朗运动，?电位和离子外的离子化膜等主要因素

5、有一可通过Na+和Cl?但不能通过CH3CH2COO?的膜，开始时，膜的右边[Na+]、[Cl?]均为0.01mol?kg?1，左边[Na+]、[CH3CH2COO?]均为0.0004mol?kg?1，试求： （1）膜平衡时两边Na+和Cl?的浓度。

（2）310K时，由于Na+的浓度不等引起的膜电势值。

（1）[Na+]内=8.17?10?4 kg?mol?1 [Cl?]内=4.17?10?4 mol?kg?1

[Na+]外=[Cl?]外=5.83?10?4 kg?mol?1

（2）E=?0.009V

24

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4lx3.html