物理化学1

热力学第一定律练习题

一、选择题：

1．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是： (A) T，p，V，Q ； (B) m，Vm，Cp，?V ； (C) T，p，V，n ； (D) T，p，U，W 。

2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是： (A) 体系处于一定的状态，具有一定的内能 ；

(B) 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值 ； (C) 状态发生变化，内能也一定跟着变化 ； (D) 对应于一个内能值，可以有多个状态 。

3．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： (A) (A) Q > 0，W > 0，?U > 0 ； (B) (B) Q = 0，W = 0，?U < 0 ；

(C) (C) Q = 0，W = 0，?U = 0 ； (D) Q < 0，W > 0，?U < 0 。

4．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：

(A) Q ； (B) Q + W ；

(C) W (当 Q = 0 时) ； (D) Q (当 W = 0 时) 。 5．下述说法中，哪一种不正确：

(A) 焓是体系能与环境进行交换的能量 ；

(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 ； (C) 焓是体系状态函数 ；

(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 。

6．在等压下，进行一个反应 A + BC，若?rHm > 0，则该反应一定是： (A) 吸热反应 ； (B) 放热反应 ； (C) 温度升高 ； (D) 无法确定。

7．一定量的单原子理想气体，从 A 态变化到 B 态，变化过程不知道，但若 A 态与 B 态两点的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出：

(A) 气体膨胀所做的功 ； (B) 气体内能的变化 ； (C) 气体分子的质量 ； (D) 热容的大小 。 8．一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，A→B 为等温过程，B→C等压过程，C→A为绝热过程，那么 曲边梯形ACca的面积表示的功等于：

(A) B→C的内能变化 ； (B) A→B的内能变化 ； (C) C→A的内能变化 ； (D) C→B的内能变化。

9．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发，分别经恒温可逆压缩(T)、

绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较： (A) WT > Wi ； (B) WT < Wi ； (C) WT = Wi ； (D) 无确定关系。

10．计算“反应热效应”时，为了简化运算，常假定反应热效应与温度无关，其实质是：

(A) 状态函数之值与历史无关 ； (B) 物质的热容与状态无关 ；

(C) 物质的热容与温度无关 ； (D) (D) 反应前后体系的热容不变 。

热力学第二定律

一、选择题：

1．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： (A) 跑的最快 ； (B) 跑的最慢 ； (C) 夏天跑的快 ； (D) 冬天跑的快 。

2．在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？

(A) 不变 ； (B) 可能增大或减小 ； (C) 总是增大 ； (D) 总是减小 。

3．理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变： (A) ?S(体) > 0，?S(环) > 0 ； (B) ?S(体) < 0，?S(环) < 0 ；

(C) ?S(体) > 0，?S(环) = 0 ； (D) ?S(体) > 0，?S(环) < 0 。

4．如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：

(A) 图⑴ ； (B) 图⑵ ； (C) 图⑶ ； (D) 图⑷ 。 5．某体系等压过程A→B的焓变?H与温度T无关，则该过程的： (A) ?U与温度无关 ； (B) ?S与温度无关； (C) ?F与温度无关 ； (D) ?G与温度无关。

6．等温下，一个反应aA + bB = dD + eE的 ?rCp = 0，那么： (A) ?H与T无关，?S与T无关，?G与T无关 ； (B) ?H与T无关，?S与T无关，?G与T有关 ； (C) ?H与T无关，?S与T有关，?G与T有关 ； (D) ?H与T无关，?S与T有关，?G与T无关 。

7．等温等压下进行的化学反应，其方向由?rHm和?rSm共同决定，自发进行 的反应应满

足下列哪个关系式：

(A) ?rSm = ?rHm/T ； (B) ?rSm > ?rHm/T ； (C) ?rSm ≥ ?rHm/T ； (D) ?rSm ≤ ?rHm/T 。

8．等容等熵条件下，过程自发进行时，下列关系肯定成立的是： (A) ?G < 0 ； (B) ?F < 0 ； (C) ?H < 0 ； (D) ?U < 0 。 9．已知水的六种状态：①100℃，pH2O(l)；②99℃，2pH2O(g)；③100℃，2pH2O(l)；④100℃、2pH2O(g)；⑤101℃、pH2O(l)；⑥101℃、pH2O(g) 。它们化学势高低顺序是：

(A) μ2 > μ4 > μ3 > μ1 > μ5 > μ6 ； (B) μ6 > μ5 > μ4 > μ3 > μ2 > μ1 ；

(C) μ4 > μ5 > μ3 > μ1 > μ2 > μ6 ；

(D) μ1 > μ2 > μ4 > μ3 > μ6 > μ5 。

10．任一单组分体系，恒温下，其气(g)、液(l)态的化学势(μ)与压力(p)关系图正确是：

(A) (1) ； (B) (2) ； (C) (3) ； (D) (4) 。

二、计算题

1、2.0mol理想气体在27℃、20.0dm下等温膨胀到50.0dm，试计算下述各过程的 Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。

（1） （1） 可逆膨胀；（2）自由膨胀；（3）对抗恒外压101kPa膨胀。

2、2.0mol理想气体由5.00MPa、50℃加热至10.00MPa、100℃，试计算该过程的ΔS。已知

-1-1

Cp,m=29.10 J2mol2K。

3、计算下列各物质在不同状态时熵的差值。

（1）1.00g水(273K,101325Pa)与1.00g冰(273K,101325Pa)。已知冰的熔化焓为335J/g。 （2）1.00mol水蒸气(373K,101325Pa)与1.00mol水(373K,101325Pa)。已知水的蒸发焓为2258J/g。

（3）1.00mol水(373K,0.10MPa)与1.00mol水(298K,0.10MPa)。已知水的质量热容为4.184J/(gK)。

（4）1.00mol水蒸气(373K,0.10MPa)与1.00mol水蒸气(373K,1.00MPa)。假定水蒸气看作理想气体。

3、1.00mol理想气体，在298K时，经

33

（1）等温可逆膨胀，体积从24.4dm变为244dm；

33

（2）克服恒定的外压10.1kPa从24.4dm等温膨胀到244dm，求两过程的ΔS、ΔG、ΔA;

（3）判断上述两过程的方向和限度以什么函数为判据较方便，试加以说明。

4、1.00molH2（假定为理想气体）由100℃、404kPa膨胀到25℃、101kPa，求ΔU、ΔH、ΔA、ΔG。

5、混合理想气体组分B的化学势可用μB=μ+RTln(pB/p)表示。这里，μ是组分B的标准化学势，pB是其分压。（1）求在恒温、恒压下混合这些组份气体成理想混合气体的热力学能、焓、熵、吉布斯函数及体积变化；（2）求理想混合气体的状态方程。

3

3

化学平衡

一、选择题：

1． 化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯自由能－反应进度”的曲线进行，则该反应最终处于：

(A) 曲线的最低点 ；

(B) 最低点与起点或终点之间的某一侧； (C) 曲线上的每一点 ； (D) 曲线以外某点进行着热力学可逆过程 。

2．设反应 A(s) = D(g) + G(g) 的?rGm (J2mol-1) = -4500 + 11(T/K)，要防止反应发生，温度必须：

(A) 高于409K ； (B) 低于136K ； (C) 高于136K而低于409K ； (D) 低409K 。

3．恒温下某氧化物分解反应：AO2(s) = A(s) + O2(g) 的平衡常数为 Kp(1)，若反应2AO2(s) = 2A(s) + 2O2(g) 的平衡常数 Kp(2)，则：

(A) (A) Kp(1) > Kp(2) ； (B) (B) Kp(1) < Kp(2) ；

(C) (C) Kp(1) = Kp(2) ；

(D) 有的 Kp(1) > Kp(2)，有的 Kp(1) < Kp(2) 。 4．下列叙述中不正确的是：

(A) (A) 标准平衡常数仅是温度的函数 ； (B) 催化剂不能改变平衡常数的大小 ；

(C) 平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动，达到新的平衡；

(D) 化学平衡发生新的移动，平衡常数必发生变化 。

5．反应CO(g) + H2O(g)＝CO2(g) + H2(g)，在 600℃、100kPa 下达到平衡后，将压力增大到5000kPa，这时各气体的逸度系数为γ(CO2) = 1.09、γ(H2) = 1.10、γ(CO) = 1.23、γ(H2O) = 0.77。这时平衡点应当：

(A) 保持不变 ； (B) 无法判断 ；

(C) 移向右方(产物一方) ； (D) 移向左方(反应物一方) 。

6．已知化合物：①CaCO3的分解温度为897℃；②MnCO3的分解温度为525℃，它们在298K下分解反应的平衡常数Kp关系为：

(A) Kp① > Kp② ； (B) Kp① < Kp② ； (C) Kp① = Kp② ； (D) 无法比较 。

7．分解反应A(s) = B(g) + 2C(g)，此反应的平衡常数Kp与离解压力p之间关系为：

(A) (A) Kp = 4p3 ； (B) Kp = 4p3/27 ； (C) Kp = p3/27 ； (D) Kp = p2 。

8．设反应aA + bB = gG + hH，在p下，300K时的转化率是600K的2倍，在300K下，总压力为p时的转化率是总压力2p的2倍，可推测该反应：

(A) 平衡常数与温度、压力成正比 ；

(B) 平衡常数与温度成正比，与压力成反比 ； (C) 该反应是一个体积增加的放热反应 ；

(D) (D) 该反应是一个体积增加的吸热反应 。

9．放热反应2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 达平衡后，若分别采取 ① ① 增加压力；②减少NO2的分压；③增加O2分压；④升高温度； ⑤加入催化剂，能使平衡向产物方向移动的是：

(A) ①②③ ； (B) ②③④ ； (C) ③④⑤ ； (D) ①②⑤ 。

10．在某温度下，一密闭的刚性容器中的 PCl5(g) 达到分解平衡，若往此容器中充入N2(g) 使体系压力增大二倍(此时体系仍可按理想气体处理)，则PCl5(g) 的离解度将：

(A) 增大 ； (B) 减小 ； (C) 不变 ； (D) 视温度而定 。

二、计算题

1、 1、 氧化钴(CoO)能被氢或CO还原为Co，在721℃、101325Pa时，以H2还原，

=0.025；以CO还原，测得平衡气相中CO的体积分数

测得平衡气相中H2的体积分数

=0.0192。求此温度下反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 的平衡常数。

2. 2. 知反应 PbS(s)+1.5O2(g)=PbO(s,红)+SO2(g)，试计算在762K下的平衡常数，并证明此温度下反应可进行得很完全（可作近似计算）。 3、设物质A按下列反应分解成B和C：3A=B+C，A、B、C均为理想气体。在压力为101325Pa，温度为300K时测得有40%解离，在等压下将温度升高10K，结果A解离41%，试求反应焓变。 2、 2、 银可能受到H2S(g)的腐蚀而发生下面的反应：H2S(g)+2Ag(s)=Ag2S(s)+H2(g)，在25℃及101325Pa下，将Ag放在等体积的氢和硫化氢组成的混合气体中，问（1）是否可能发生腐蚀而生成硫化银？（2）在混合气体中硫化氢的体积分数低于多少才不致发生腐蚀？已知25℃时Ag2S(s)和H2S(g)的标准摩尔生成吉布斯函数分

-1

别为-40.25和-32.90 kJ2mol。 4、（1）某铁矿含钛，以TiO2形式存在，试求用碳直接还原TiO2的最低温度。若高炉内的温度为1700℃，TiO2能否被还原？（2）若钛矿为FeTiO3(s)，试求用碳直接还原的最低温度。在上述高炉中FeTiO3(s)能否被还原？

液态混合物和溶液

一、选择题：

1．

1． 1 mol A与n mol B组成的溶液，体积为0.65dm，当xB = 0.8

时，A的偏摩尔体积VA = 0.090dm32mol-1，那么B的偏摩尔VB 为：

(A) 0.140 dm32mol-1 ； (B) 0.072 dm32mol-1 ；

3

(C) 0.028 dm32mol-1 ； (D) 0.010 dm32mol-1 。

2．25℃时，A与B两种气体的亨利常数关系为kA > kB，将A与B同时溶解在某溶剂中达溶解到平衡，若气相中A与B的平衡分压相同，那么溶液中的A、B的浓度为：

(A) mA < mB ； (B) mA > mB ； (C) mA = mB ； (D) 无法确定 。

3．下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律： (A) N2 ； (B) O2 ； (C) NO2 ； (D) CO 。

4．在298.2K、101325Pa压力下，二瓶体积均为1dm3的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含萘1mol；第二瓶中含萘0.5mol。若以μ1及μ2分别表示二瓶萘的化学势，则：

(A) μ1 > μ2 ； (B) μ1 < μ2 ； (C) μ1 = μ2 ； (D) 不能确定 。

5．298K、101.325kPa下，将50ml与100ml浓度均为1mol2dm-3 萘的苯溶液混合，混合液的化学势μ为：

(A) (A) (A) μ = μ1 + μ2 ； (B) μ = μ1 + 2μ2 ； (C) μ = μ1 = μ2 ； (D) μ = ?μ1 + ?μ2 。

6．对于实际稀溶液中的溶剂与溶质的活度系数，下列说法中正确的是：(溶质用xB表示组成)：

(A) 当xA →0，γA→0 ；当xB →0，γB→1 ； (B) 当xA →0，γA→1 ；当xB →0，γB→1 ； (C) 当xA →1，γA→1 ；当xB →0，γB→1 ； (D) 当xA →1，γA→1 ；当xB →1，γB→1 。

7．苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物，当把5mol苯与5mol甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是：

(A) yA = 0.5 ； (B) yA < 0.5 ； (C) yA > 0.5 ； (D) 无法确定 。

8．液体A与B混合形成非理想混合物，当A与B分子之间作用力大于同种分子之间作用力时，该混合物对拉乌尔定律而言：

(A) 产生正偏差 ； (B) 产生负偏差；

(C) 不产生偏差； (D) 无法确定 。

9．挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会： (A) 降低 ； (B) 升高；

(C) 不变 ； (D) 可能升高或降低 。

10．冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，为达到上述目的，现有下列几种盐，你认为用哪一种效果比较理想？

(A) NaCl ； (B) NH4Cl ； (C) CaCl2 ； (D) KCl 。

二、计算题

1、 1、 25℃时，wB=0.0947的硫酸水溶液，密度为1.0603g/cm，求硫酸的摩尔分数，质量摩尔浓度和物质的量浓度以及质量浓度。

3

2、0℃时，101325Pa的氧气在水中的溶解度为344.90cm，同温下，101325Pa的氮气在水中

3

的溶解度为23.50cm，求0℃时与常压空气呈平衡的水中所溶解的氧气和氮气的摩尔比。

3、已知AgCl-PbCl2在800℃时可作为理想液态混合物，求300g PbCl2和150g AgCl混合成混合物时系统的摩尔熵变和摩尔吉布斯函数变以及AgCl和PbCl2在混合物中的相对偏摩尔吉布斯函数。

4、在1073℃时曾测定了氧在100g液态Ag中的溶解度数据如下：

p(O2)/Pa 17.06 65.05 101.31 160.36 V(O2标况下) /cm3 81.5 156.9 193.6 247.8 （1）试判断，氧在Ag中溶解是否遵守西弗特定律；

（2） （2） 在常压空气中将100g Ag加热至1073℃，最多能从空气中吸收多少氧？ 5、 5、 丙酮（1）和甲醇（2）组成溶液，在101325Pa下测得下列数据：x1=0.400，y1=0.516，沸点为57.20℃，已知该温度下p1*=104.8kPa，p2*=73.5kPa。以纯液态为标准态，应用拉乌尔定律分别求溶液中丙酮及甲醇的活度因子及活度。

-3

相平衡

一、选择题：

1．H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是： (A) K = 3 ； (B) K = 5 ； (C) K = 4 ； (D) K = 2 。

2． 克劳修斯－克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。此方程使用时，对体系所处的温度要求：

(A) 大于临界温度 ； (B) 在三相点与沸点之间；

(C) 在三相点与临界温度之间 ；

(D) 小于沸点温度。

3．单组分固－液两相平衡的p～T曲线如图所示，则： (A) Vm(l) = Vm(s) ； (B) Vm(l)＞Vm(s) ； (C) Vm(l)＜Vm(s) ； (D) 无法确定 。 4．如图，对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点 的冷却过程：

(A) a点物系 ； (B) b点物系 ； (C) c点物系 ； (D) d点物系 。

5．如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图，

当物系的组成为x，冷却到t℃时，固液二相 的重量之比是：

(A) (A) w(s)∶w(l) = ac∶ab ； (B) w(s)∶w(l) = bc∶ab ；

(B) (B) w(s)∶w(l) = ac∶bc ； (D) w(s)∶w(l) = bc∶ac 。

6．如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图， 当物系点分别处于C、E、G点时，对应的平衡共存 的相数为：

(A) C点1，E点1，G点1 ； (B) C点2，E点3，G点1 ； (C) C点1，E点3，G点3 ； (D) C点2，E点3，G点3 。

7．在第一种物质中加入第二种物质后，二者的熔点发生什么变化? (A) 总是下降 ； (B) 总是上升 ；

(C) 可能上升也可能下降 ； (D) 服从拉乌尔定律 。

8．如图是FeO与SiO2的恒压相图，那么存在 几个稳 定化合物：

(A) 1个 ； (B) 2个 ； (C) 3个 ； (D) 4个 。

9．如图是恒温恒压下的三组分盐水体系相图，复盐 可形成水合物，存在几个三相平衡区：

(A) (A) (A) 2个 ； (B) 3个 ； (C) 4个 ； (D) 5个 。

二、计算题

1、指出下面二组分平衡系统中的相数、独立组分数和自由度数。

（1）部分互溶的两个液相成平衡。

（2）部分互溶的两个溶液与其蒸气成平衡。 （3）气态氢和氧在25℃与其水溶液呈平衡。

（3） （3） 气态氢、氧和水在高温、有催化剂存在。 2、已知液态银的蒸汽压与温度的关系式如下：

-1-3

Lg(p/kPa)=-(14323K)T-0.539lg(T/K)-0.09310T/K+9.928

计算液态银在正常沸腾温度2147K下的摩尔蒸发焓以及液态银与气态银的热溶差（ΔCp）。 3、已知100℃时水的饱和蒸汽压为101325kPa，市售民用高压锅内的压力可达233kPa，问此时水的沸点为多少度？已知水的质量蒸发焓为2259.4kJ/kg。

4、已知铅的熔点是327℃，锑的熔点是631℃，现制出下列六种铅锑合金并作出冷却曲线，其转折点或水平线段温度为：

合金成分wB3100 5Sb 10Sb 13Sb 20Sb 40Sb 80Sb 转折点温度℃ 296和246 260和246 246 280和246 393和246 570和246 5、已知下列数据，试画出FeO-SiO2二组分固液平衡相图（不生成固溶体）？

熔点 FeO=1154℃;SiO2=1713℃;2FeO2SiO2(化合物)=1065℃; FeO2SiO2(化合物)=1500℃ 共晶坐标：(1)t=980℃,x(SiO2)=0.3；(2)t=900℃, x(SiO2)=0.4；t=1145℃,x(SiO2)=0.55

电解质溶液

一、选择题：

1．下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：

(A) 0.1M KCl水溶液 ； (B) 0.001M HCl水溶液 ； (C) 0.001M KOH水溶液 ； (D) 0.001M KCl水溶液 。 2．对于混合电解质溶液，下列表征导电性的量中哪个不具有加和性： (A) 电导 ； (B) 电导率 ； (C) 摩尔电导率； (D) 极限摩尔电导 。

3．相同温度下，无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液，

下列说法中不正确的是：

(A) Cl-离子的淌度相同 ； (B) Cl-离子的迁移数都相同；

(C) Cl-离子的摩尔电导率都相同 ； (D) Cl-离子的迁移速率不一定相同。

4．某度下，纯水的电导率κ = 3.8 3 10-6S2m-1，已知该温度下，

H+、OH-的摩尔电导率分别为3.5 3 10-2与2.0 3 10-2S2m22mol-1，那么该水的Kw是多少(单位是mol22dm-6)：

(A) 6.9 3 10-8 ； (B) 3.0 3 10-14 ； (C) 4.77 3 10-15 ； (D) 1.4 3 10-15 。 5．已知298K时，λ(CH3COO) = 4.09 3 10S2m2mol，若在极稀的醋酸盐溶液中，在相距0.112m的两电极上施加5.60V电压，那么CH3COO-离子的迁移速率(m2s-1)：

(A) 4.23 3 10-8 ； (B) 2.12 3 10-6 ； (C) 8.47 3 10-5 ； (D) 2.04 3 10-3 。

6．离子运动速度直接影响离子的迁移数，它们的关系是： (A) 离子运动速度越大，迁移电量越多，迁移数越大 ；

(B) 同种离子运动速度是一定的，故在不同电解质溶液中，其迁移数相同；

(C) 在某种电解质溶液中，离子运动速度越大，迁移数越大 ； (D) 离子迁移数与离子本性无关，只决定于外电场强度。

--3

2

-1

7．将AgCl溶于下列电解质溶液中，在哪个电解质溶液中溶解度最大： (A) 0.1M NaNO3； (B) 0.1M NaCl； (C) 0.01M K2SO4； (D) 0.1MCa(NO3)2。

8．一种2－2型电解质，其浓度为2 3 10-3mol2kg-1，在298K时，正离子的活度系数为0.6575，该电解质的活度为：

(A) 1.73 3 10-6 ； (B) 2.99 3 10-9 ； (C) 1.32 3 10-3 ； (D) 0.190 。

9．能证明科尔劳乌施经验式 (Λm = Λ∞ - Ac1/2) 的理论是： (A) 阿仑尼乌斯(Arrhenius)的电离理论；

(B) 德拜－休克尔(Debye-Huckel)的离子互吸理论； (C) 布耶伦(Bjerrum)的缔合理论； (D) 昂萨格(Onsager)的电导理论。 10．以下说法中正确的是：

(A) 电解质溶液中各离子迁移数之和为1 ；

(B) 电解池通过lF电量时，可以使1mol物质电解 ； (C) 因离子在电场作用下可定向移动，所以测定电解质溶液的电导率时要用直流

电桥；

(D) 无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导

率之和，这一规律只适用于强电解质。

二、计算题

1、 用10A的电流电解ZnCl2水溶液，经30分钟后，理论上（1）阴极上析出多少可锌？（2）阳极上析出多少升氯气？ 2、（1）HCl（2）CuCl2（3）Na2SO4（4）K4Fe(CN)6水溶液的质量摩尔浓度都为mB，试分别写出其m±、a±、aB与mB的关系（溶液的γ±为已知）。 3、质量摩尔浓度分别为0.01和0.02mol/kg的和NaOH两种溶液的离子平均活度因子分别为0.571和0.860。试求其各自的离子平均活度。

4、试用德拜-尤格尔极限定律求25℃，0.50mol/kg的CaCl2水溶液的离子平均活度因子。 5、计算下列溶液的离子强度：（1）0.1mol/kgKCl（2）0.2mol/kgNaOH（3）0.1mol/kgNa3PO4（4）0.1mol/kgHCl+0.2mol/kgNaOH。

电池电动势及极化现象

一、选择题：

1．丹聂尔电池(铜 - 锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为： (A) 负极和阴极 ； (B) 正极和阳极 ； (C) 阳极和负极 ； (D) 阴极和正极 。 2．下列电池中，哪个电池反应不可逆：

(A) Zn|Zn2+||Cu2+| Cu ； (B) Zn|H2SO4| Cu ；

(C) Pt,H2(g)| HCl(aq)| AgCl,Ag ； (D) Pb,PbSO4| H2SO4| PbSO4,PbO2 。

3．对韦斯登(Weston)标准电池，下列叙述不正确的是： (A) 温度系数小 ； (B) 为可逆电池；

(C) 正极为含 12.5% 镉的汞齐 ；

(D) 电池电动势保持长期稳定不变。

4．25℃时电池反应 H2(g) + ?O2(g) = H2O(l) 对应的电池标准电动势为 E1，则反应2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势 E2是：

(A) E2 = - 2E1； (B) E2 = 2E1； (C) E2 = - E1； (D) E2 = E1。

5．下列反应 AgCl(s) + I - =AgI(s) + Cl - 其可逆电池表达式为： (A) (A) AgI(s)|I - | Cl - | AgCl(s) ； (B) AgI(s)|I - ||Cl - | AgCl(s) ；

- -

(C) Ag(s),AgCl(s)|Cl|| I| AgI(s),Ag(s) ； (D) Ag(s),AgI(s)|I - ||Cl - | AgCl(s),Ag(s) 。 6．可以直接用来求Ag2SO4的溶度积的电池是： (A) Pt|H2(p)|H2SO4(a)| Ag2SO4(s)|Ag ；

(B) Ag|AgNO3(a)||K2SO4(a)|PbSO4(s),Pb(s) ；

(C) Ag(s),Ag2SO4(s)|K2SO4(a)||HCl(a)|AgCl(s),Ag(s) ； (D) Ag|AgNO3(a)||H2SO4(a)|Ag2SO4(s),Ag(s) 。 7．下列电池中，液体接界电位不能被忽略的是： (A) Pt,H2(P1)|HCl(m1)|H2(p2),Pt ；

(B) Pt,H2(p1)|HCl(m1)|HCl(m2)|H2(p2), Pt ； (C) Pt,H2(p1)|HCl(m1)||HCl(m2)|H2(p2),Pt ；

(D) Pt,H2(p1)|HCl(m1)|AgCl,Ag-Ag,AgCl|HCl(m2)|H2(p2),Pt 。

8．下列四组组成不同的混合溶液，当把金属铅分别插入各组溶液中组成电池，已知φ(Pb2+/Pb) = -0.126V，φ(Sn2+/Sn) = -0.136V，能从溶液中置换出金属锡的是：

2+2+

(A) a(Sn) = 1.0，a(Pb) = 0.10 ； (B) a(Sn2+) = 1.0，a(Pb2+) = 1.0 ； (C) a(Sn2+) = 0.1，a(Pb2+) = 1.0 ； (D) a(Sn2+) = 0.5，a(Pb2+) = 0.5 。

9．25℃时电极反应 Cu2+ + I - + eCuI 和 Cu2+ + eCu+ 的标准电极电势分别为0.086V和0.153V，则CuI的溶度积Ksp为：

(A) 1.2 3 10-12 ； (B) 6.2 3 10-6 ； (C) 4.8 3 10-7 ； (D) 2.9 3 10-15 。

二、计算题

1、已知0.100mol/kgBaCl2溶液中，γ±=0.501，求BaCl2的活度。

θ

2、在25℃，Ag(s)+0.5Hg2Cl2(s)=AgCl(s)+Hg(l)的ΔH(298K)=7950J/mol，又知Ag 、AgCl 、

-1-1

Hg2Cl2、Hg的标准摩尔熵分别为：42.7、96.1、196.0、77.4J2K2mol。求下列电池的标准电动势及其温度系数：

Ag(s),AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s),Hg(l)

+

3、电池Sb,Sb2O3|未知的含H溶液||饱和KCl溶液|Hg2Cl2,Hg （1）写出电池反应；

（2）求出未知溶液pH值与电池电动势的关系；

（3）在25℃，pH=3.98，则E=228.0mV，求当pH=5.96时E=？

4、利用Hg,Hg2Cl2|KCl(饱和溶液)||待测溶液X,Q,H2Q|Pt电池进行酸碱滴定。若待测溶液X为pH=1.0的HCl，滴定液是NaOH溶液，估算滴定未开始前及滴定终了时的电池电动势。[注：

+θ

此电池的正极为氢醌电极，电极反应为Q+2H+2e=H2Q，E(298K)=0.6995V，在稀溶液中a(H2Q)=a(Q)=1]

5、在1000℃时测出下列两电池的电动势：

（1）Ni,NiO(s)|ZrO2(+CaO)|PbO(l),Pb(l) E1=157.44mV；

（2）Ni,NiO(s)|ZrO2(+CaO)|SiO2-PbO(l),Pb(l) E2=151.46mV。

θ

求电池（2）中a(PbO)（以T，p下纯液态PbO为标准态）

. 表面现象

一、选择题：

1．下列叙述不正确的是：

(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起

系统吉布斯自由能的增量；

(B) (B) 表面张力的物理意义是，在相表面的功面上，垂直作用于表面

上任意单位长度功线的表面紧缩力；

(C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同 ；

(D) 比表面自由能单位为J2m2，表面张力单位为 N2m-1时，两者数值不同 。 2．在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是： (A) (A) 表面张力与液面垂直 ； (B) (B) 表面张力与S的周边垂直； (C) 表面张力沿周边与表面相切 ；

(D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，

在凹液面指向液体外部 。

3．某温度压力下，有大小相同的水滴、水泡和气泡，其气相部分组成相同，见图。它们三者表面自由能大小为：

(A) Ga = Gc < Gb ； (B) Ga = Gb > Gc ； (C) Ga < Gb < Gc ； (D) Ga = Gb = Gc 。

4．已知20℃ 时水～空气的界面张力为7.27 3 10-2N2m-1，当在20℃ 和p下可逆地增加水的表面积4cm2，则系统的ΔG为：

-5 -1

(A) 2.91 3 10J ； (B) 2.91 3 10J ； (C) -2.91 3 10-5 J ； (D) -2.91 3 10-1 J 。 5．下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附： (A) 硫酸 ； (B) 己酸 ； (C) 硬脂酸 ； (D) 苯甲酸。

6．一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中加入少量的NaCl，这时毛细管中液面的高度为：

(A) 等于h ； (B) 大于h ； (C) 小于h ； (D) 无法确定 。

7．某温度时，对十二烷基苯磺酸钠的γ～c曲线如图所示， 图中说明烃基为直链时比带有支链时表面活性剂的： (A) 效率高，有效值小 ； (B) 效率低，有效值大 ； (C) 效率高，有效值大 ； (D) 效率低，有效值小 。

8．随着溶质浓度增大，水溶液表面张力降低是因为：

(A) 溶质分子与水分子的亲和力小于水分子间的亲和力 ； (B) 溶质分子与水分子的亲和力大于水分子间的亲和力 ； (C) 溶质分子间的亲和力小于水分子间的亲和力 ； (D) 溶质分子间的亲和力大于水分子间的亲和力 。 9．有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的

HLB值有关，一般是：

(A) HLB值大，易形成W/O型 ； (B) HLB值小，易形成O/W型 ；

(C) HLB值大，易形成O/W型 ； (D) HLB值小，不易形成W/O型 。 10．下列叙述不正确的是：

(A) 农药中加入润湿剂可使σ(l-g)和σ(l-s)减小，药液在

植物表面易于铺展；

(B) 防水布上涂表面活性剂使σ(s-g)减小，水珠在其上不易铺展；

(C) 泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面，非极性基向外易被吸附在泡

沫上；

(D) 起泡剂的主要作用是增大液体表面张力。

二、计算题

1、计算：

（1）求20℃时球形汞滴的表面吉布斯函数。设此汞滴与其蒸气接触，汞滴半径r=1.003-3-1

10m，汞与汞蒸气界面上表面张力σ=0.4716N2m。

-9

（2）若将上述汞滴分散成r=1.00310m的小滴，求此时总表面吉布斯函数并与（1）比较相差几倍？

-6

2、室温下假设树根的毛细管管径为2.00310m，水渗入与根壁交角为30°。求其产生的附

-3-1-3

加压力，并求水可输送的高度。（设25℃时，水的σ=75.2310 N2m，ρ=999.7 kg2m）

3-3-2

3、某液体（密度为1.6310 kg2m）的最大气泡压力差为207 N2m，设毛细管半径为

-3-2

1.00310m。管端在液面下1.00310m，求液体的表面张力。

3-1

4、用活性炭吸附CHCl3时，在0℃时的饱和吸附量为93.8dm2kg，已知CHCl3的分压力为

3-1

13.3kPa时的平衡吸附量为82.5 dm2kg。求： （1）兰格缪尔公式中的b值；

（2）CHCl3分压为6.6kPa时，平衡吸附量是多少?

-1-1

5、20℃时，水的表面张力为00728 N2m，汞的表面张力0.483 N2m，而汞和水的界面张

-1

力为0.375 N2m，试计算判断是汞在水面上铺展还是水在汞表面上铺展？

化学动力学基础（一）

一、选择题：

1．进行反应A + 2D=3G在298K及2dm3容器中进行，若某时刻反应进度随时间变化率为0.3 mol2s-1，则此时G的生成速率为(单位：mol-12dm32s-1) ：

(A) 0.15 ； (B) 0.9 ； (C) 0.45 ； (D) 0.2 。 2．基元反应体系aA + dD =gG的速率表达式中，不正确的是： (A) -d[A]/dt = kA[A]a[D]d ； (B) -d[D]/dt = kD[A]a[D]d ； (C) d[G]/dt = kG[G]g ； (D) d[G]/dt = kG[A]a[D]d 。

3．某一反应在有限时间内可反应完全，所需时间为c0/k，该反应级数为： (A) 零级 ； (B) 一级 ； (C) 二级 ； (D) 三级 。 4．某化合物与水相作用时，其起始浓度为1 mol2dm-3，1小时后为0.5 mol2dm-3，2小时后为0.25 mol2dm-3。则此反应级数为：

(A) 0 ； (B) 1 ； (C) 2 ； (D) 3 。

5．某反应速率常数k = 2.31 3 10-2mol-12dm32s-1，反应起始浓度为1.0 mol2dm-3，则其反应半衰期为：

(A) 43.29 s ； (B) 15 s ；

(C) 30 s ； (D) 21.65 s 。

6．乙酸高温分解时，实验测得CH3COOH(A)、CO(B)、CH=CO(C) 的 浓度随时间的变化曲线如下图，由此可以断定该反应是： (A) 基元反应 ； (B) 对峙反应 ； (C) 平行反应 ； (D) 连串反应 。

7．如果某一反应的ΔHm为 -100 kJ2mol-1，则该反应的活化能Ea是： (A) Ea ≥ -100 kJ2mol-1 ； (B) Ea ≤ -100 kJ2mol-1 ； (C) Ea = - 100 kJ2mol-1 ； (D) 无法确定 。

8．某反应的活化能是33 kJ2mol-1，当T = 300 K时，温度增加1K，反应速率常数增加的百分数约为：

(A) 4.5％ ； (B) 9.4％ ； (C) 11％ ； (D) 50％ 。

9．一个基元反应，正反应的活化能是逆反应活化能的2倍，反应时吸热 120 kJ2mol-1，则正反应的活化能是(kJ2mol-1)：

(A) 120 ； (B) 240 ； (C) 360 ； (D) 60 。

10．复杂反应表观速率常数k与各基元反应速率常数间的关系为k = k2(k1/2k4)1/2，则表观活化能与各基元活化能Ei间的关系为：

(A) Ea = E2 + ?(E1 - 2E4) ； (B) Ea = E2 + ?(E1 - E4) ；

(C) Ea = E2 + (E1 - E4)1/2 ； (D) Ea = E2 3 ?(E1/2E4) 。

二、计算题

1、放射性Na的半衰期是54000s，注射到一动物体中，文放射能力降到原来的1/10需多长时间？

2、环氧乙烷的热分解是一级反应：C2H4O=CH4+CO，377℃时，半衰期为363min。求： （1）在377℃，C2H4O分解掉99%需要多少时间？

（2）若原来C2H4O为1mol，377℃经10h，应生成CH4多少摩尔？ （3）若此反应在417℃时半衰期为26.3min，求反应的活化能？

--3、反应CH3CH3NO2+OH=H2O+CH3CH=NO2是二级反应，在0℃时的反应速率系数k=39.1dm32mol-12min-1。若有0.005mol/cm3硝基乙烷与0.003mol/cm3NaOH的水溶液，问有

-99%的OH被中和需要多少时间？

4、已知反应2NO+O2=NO2在密闭容器中进行时，其正反应速率系数在600K及645K时分别为

55-26-1-13-1

6.63310及6.52310mol2dm2s。其逆反应速率系数分别为83.9及407 mol2dm2s。计算：（1）此二温度下的平衡常数；（2）反应的摩尔热力学能变化；（3）摩尔反应焓；（4）表观活化能。

6-12+

5、H2O2在22℃下分解。无催化剂时，阿伦尼乌斯公式的Ea=75.3kJ/mol，A=10s。用Fe

9-1

作催化剂时，其活化能与指前因子分别为42.26 kJ/mol，1.8310 s。问用催化剂比不用时速率增大几倍？是Ea增大还是A增大起了主要作用？

反应动力学基础（二）

一、选择题：

1．微观可逆性原则不适用的反应是： (A) (A) H2 + I2 = 2HI ；

(B) Cl2 + Cl2 = Cl2 ；

(C) 蔗糖 + H2O = C6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖) ； (D) CH3COOC2H5 + OH -=CH3COO - + C2H5OH 。

2．双分子气相反应A + B = D，其阈能为40 kJ2mol-1，有效碰撞分数是6 3 10-4，该反应进行的温度是：

(A) 649K ； (B) 921K ； (C) 268K ； (D) 1202K 。 3．有关碰撞理论的叙述中，不正确的是：

(A) (A) 能说明质量作用定律只适用于基元反应； (B) (B) 证明活化能与温度有关；

(C) (C) 可从理论上计算速率常数与活化能； (D) 解决分子碰撞频率的计算问题。

4．有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是：

(A) 反应分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低 ；

(B) 势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的平均能量之差；

(C) 活化络合物在马鞍点的能量最高 ；

(D) 反应分子组越过马鞍点后可能返回始态 。

5．溶剂对溶液中反应速率的影响，以下说法中正确的是： (A) 介电常数较大的溶剂有利于离子间的化合反应 ； (B) 生成物的极性比反应物大，在极性溶剂中反应速率较大；

(C) 溶剂与反应物生成稳定的溶剂化物会增加反应速率 ； (D) 非极性溶剂对所有溶液反应速率都有影响 。

6．一个化学体系吸收了光子之后，将引起下列哪种过程： (A) 引起化学反应 ； (B) 产生荧光 ；

(C) 发生无辐射跃迁 ； (D) 过程不能确定 。

7．用一束波长为300～500 nm的光照射反应体系，有40％的光被吸收，其量子效率：

(A) Φ = 0.4 ； (B) Φ > 0.4 ； (C) Φ < 0.4 ； (D) 不能确定 。

8．光合作用反应6CO2 + 6H2O＝C6H12O6 + 6O2，每生成一个C6H12O6， 需要吸收多少个光子：

(A) 6 ； (B) 12 ； (C) 24 ； (D) 48 。

9．在低于室温的温度下，在固体表面上的气体吸附一般是什么形式： (A) 形成表面化合物 ； (B) 化学吸附 ； (C) 液化 ； (D) 物理吸附。 10．为了测定一个吸附剂的比表面,要求吸附剂和吸附质

之间最好的情况是什么？

(A) 只有物理吸附 ； (B) 只有化学吸附；

(C) 既有物理吸附，又有化学吸附 ； (D) 没有吸附 。

二、计算题

1、反应A(g)=B(g)+C(g)在298K时k1和k-1分别为0.20s和4.94310Pa2s，且温度升高10℃k1和k-1都加倍，试计算： （1）298K时的“平衡常数”；

-1

-9

-1

-1

（2）正、逆反应的活化能； （3）反应热；

55

（4）若反应开始时只有A，pA，0=10Pa，求总压达1.5310Pa时所需时间（可忽略逆反应）。

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