物化习题word版
更新时间:2023-11-11 10:51:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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一、选择题
1比较373K、202.6kPa的液态水的化学势μ液和373K、202.6kPa的气态水的化学势μ气。 A、μ液>μ气 B、μ液<μ气 C、μ液=μ气 D、不一定
2、在一绝热的恒容容器中,发生一化学反应,使体系的温度从T1升高到T2,压力从P1升高到P2,则:
A、 Q>0,W>0,△U=0 B、 Q=0,W=0,△U=0 C、 Q=0,W>0,△U>0 D、 Q>0,W=0,△U>0 3、体系经一个不可逆循环,其吸收的热Q与对外做的功W比较:
(A) Q=W (B)Q>W (C)Q
(A) △H1=△H2+△H3 (B) △H1=△H2-△H3 (C) △H1=△H3-△H2 (D) △H1=2△H2-△H3
5、标准压强下,383K的水变为383K的蒸气吸热Qp ,该相变过程中下列哪一个选项错误 A、ΔG< 0 B、ΔS总> 0 C 、ΔS体系< 0 D、ΔH= Qp
7、反应2NO+O2=2NO2 的ΔrHm为负值,当该反应达平衡后,若使平衡向正方向移动,可采用:
A、升温加压 B、升温降压 C、降温加压 D、降温降压
8、对于反应 3╱2 H2(g) +1╱2 N2 = NH3(g) , 当其中N2因反应消耗了0.3 mol时, 反应进度ξ(mol)为:
A、 0.6 B、 0.45 C、 0.3 D、 0.2
9、一理想气体在恒外压1.01×102kPa下从10dm3膨胀到16dm3,同时吸收热量125J,则此过程的ΔH应为多少?( )
A. +215 J B. –215 J C. +125 J D. –125 J
10.理想气体与温度为T的大热源接触,做等温膨胀吸热Q, 而所做的功是变到相同终态最大功的20%,则体系的熵变为: ( )
A: ΔS=5Q/T B: ΔS=Q/T C: ΔS=Q/5T D: ΔS= - Q/T 11.无水乙醇在正常沸点的气化,则该过程中 ( )
A: ΔH=0 B: ΔS=0 C: ΔG=0 D: ΔU= 0
12.在恒温恒压不做其它功条件下,一封闭体系经过自发过程并在该条件下达平衡,则体系的自由能(G)值:
A: 达最大 B: 达最小 C: 不能确定 D: 不变 13.理想气体绝热恒外压膨胀时,下述哪一个结论正确
A、温度一定升高 B、温度一定降低 C、温度一定不变 D、都不一定
14.绝热刚瓶中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,以钢瓶及其中所有物质为系统那么:
A、 Q>0,W>0,△U=0 B、 Q=0,W=0,△U=0 C、 Q=0,W>0,△U>0 D、 Q>0,W=0,△U>0
15.一定条件下,某反应向右自发进行,则标准平衡常数Kθ和压力商Qp的关系是 A、Kθ > Qp B、Kθ < Qp C、Kθ = Qp D、不一定
1~5BBACC7~10CACA11~15CBBBA
1
16、对憎液溶胶而言,下列说法中不正确的是( ) A.胶粒大小在10-9 ~10-7m B.能透过半透膜 C.丁达尔现象较强 D.多相系统 E.加入微量电解质后不产生聚沉现象
17. Langmuir气固吸附理论中,下列叙述中正确的是( ) A.吸附是单分子层或多分子层 B.吸附热是常数
C.被吸附的分子之间有均匀的作用力 D.吸、脱附速率都与气体的压力成正比 18.丁达尔现象是光射到粒子上产生了( C )
A.折射光 B.反射光 C.散射光 D.乳光 E.透射光 19.当水在一定温度下,由微小液滴聚集成大液滴时,则该体系( E )
A.表面自由能降低 B.表面张力升高 C.表面积增大 D.体积增大 E.蒸气压降低 20.在完全能被液体润湿的毛细管中,液体上升的高度( A E ) A.反比于毛细管半径 B.反比于液体粘度
C.反比于接触角 D.正比于空气压力 E.正比于液体表面张力 21、质量作用定律适用于:( B )
A 对峙反应 B 复合反应 C 任意反应 D 基元反应 22、对于催化剂特征的描述,哪一点是不正确的?( B )
A 催化剂只能缩短反应到达平衡的时间而不能改变平衡状态 B 催化剂在反应前后其化学性质和物理性质皆不变 C 催化剂不能改变平衡常数
D 催化剂加入不能实现热力学上不可能进行的反应
23、对于一个基元反应,正反应活化能是逆反应活化能的1/2,反应时放出的热是200kJ·mol-1,逆反应的活化能是( A ) A.400 kJ·mol-1 B.200 kJ·mol-1 C.100 kJ·mol-1 D.300 kJ·mol-1
24、放射性Pb201的半衰期为8小时,1克放射性Pb20124小时后还剩下( D ) A.1/2克 B.1/3克 C.1/4克 D.1/8克
25、对于反应A → B ,测得A 的浓度与时间成直线关系,则该反应为 ( B ) 则此反应的半衰期与反应物初始浓度 ( F )
A 一级反应 B 零级反应 C二级反应 D 不确定 E 成正比 F 成反比 G 平方成反比 H 无关 26、如果某个反应的速率常数k的量纲为[浓度][时间]-1则该反应是 ( B ) A.一级反应 B.零级反应 C.三级反应 D.二级反应 27.某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为 k?k(k1)22k4
则该反应的表观活化能Ea与各基元反应活化能的关系为: ( C )
(A) Ea=E2 +E1 - E4 (B) Ea= E2+ (E1- E4) (C) Ea= E2+ (E1- 2E4)1/2 (D) Ea= E2+ E1- E4
填空题
1、半径为r的球形肥皂泡内的附加压力是 。
12 2
2、液滴的半径越小,饱和蒸气压越——液体中的气泡半径越小,气泡内液体的饱和蒸压越 。
3、憎液固体,其表面不能被液体所润湿,其相应的接触角θ 90°。 4、加入表面活性剂,使液体的表面张力 表面活性剂在溶液表面的浓度一定 它在体相的浓度。 5、润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成——关系,与液体的表面张力成 关系。
5、温度升高时,纯液体的表面张力 。
6、氢氧化铁溶胶显 色,胶粒直径的大小在 m之间。由于氢氧化铁溶胶胶粒带 电荷,所以通过直流电时,在 附近颜色逐渐变深。
7、丁达尔效应是光—— 所引起的,其强度与入射光波长的 次方成 比例。 8、乳状液的类型可以分为 和 两类。 9、在讨论固体对气体等温吸附的兰格谬尔理论中,最重要的基本假设为:吸附是 层的。
10、表面活性物质在结构上的特点是同时具有 基和 基。
11、KI与过量的AgNO形成溶胶,该溶胶电泳时胶粒向 移动;在KCl、K2CO3、K4Fe(CN)6三种电解质中,对该溶胶聚沉能力最大的是 。
11. 无限稀释的KCl和LiCl混合溶液中,Cl-的迁移数为0.505,Li+的迁移数为0.40,则该溶液中K+的迁移数为 。
12、理想气体可逆膨胀过程功的计算公式为 。 13、理想气体经节流膨胀过程后温度的变化为 = 零(>,=,<) 。
14、热力学第二定律克劳修斯的表述为:___________________________________________ 15.用A判断自发变化方向的条件为_封闭系统等温等容 。 16、体系的性质分为:___广度性质和强度性质____。 17、理想气体的绝热可逆过程的__熵_函数变化值等于0。
18、理想气体等温过程熵变的计算公式为:_⊿S=nRlnV2/V1__。
19、理想气体反应的经验平衡常数Kx与__温度___和__压力___有关。 21. 质量作用定律只适用于_________ 反应。
22. 基元反应 2NO+H2=N2+2H2O2的反应速度v = _________________________。
23. 对于基元反应 A(g)+3B(g)=2C(g)+3D(g),其反应速率方程式为_____________________,反应级数为______。
24. 反应A(g)+ B(g)=== C(g)的速率方程为:v = k CA2CB。若将反应容器的体积增大 1 倍,则反应速率将是原来的_____倍。 连续反应
图(a) k1和k2关系——(b) k1和k2关系 ——;(c) k1和k2关系 ——。
3
三、简答题
1、请写出组成不变封闭体系的热力学基本关系式?
2、什么是化学反应的等温方程式?以及如何应用判断化学反应自发的方向? 3、叙述最小吉布斯能原理。
4、什么是可逆过程?可逆过程的特点? 5、状态函数的特点? 6、叙述熵增加原理?
7、写出判断自发变化方向的依据,名称、适用条件、数学表达式?
8.气泡、液滴都呈球形,玻璃管口在高温加热后会变得光滑,这些现象的本质是什么?
9.试解释:①人工降雨;②有机蒸馏中加沸石;③毛细管凝聚(下雨前地基潮湿——所谓基 湿而雨);④过饱和溶液、过饱和蒸气、过冷现象;⑤重量法分析中的陈化作用等。
10.吉布斯自由能越低,则体系越稳定,所以物体总有降低本身吉布斯自由能趋势。试说明纯液体、溶液、固体是如何降低自己的表面吉布斯自由能的。 11表面活性剂溶液的表面张力 与浓度曲线如下,当浓度超过某一值后,曲线呈水平,即 ,是否可由吉布斯吸附公式认为:此时吸附量为零 。故认为其在表面层浓度与体相浓度相等?
这种理解是错误的。表面活性剂溶液在液体表面发生正吸附,并呈定向排列。当浓度超过某一值后,曲线呈水平,此时表面活性剂分子在液面上的吸附达饱和,因此再增加溶液的浓度 c,表面吸附量不再发生变化。所以,这种情况下,以单个分子形式存在的体相中缔和形成胶团,溶液的表面张力也不再发生变化。所以,这种情况下,以单个分子形式存在的体相浓度与表面浓度之差为一定值,而不是0。 计算题 373 K时,水的表面张力为58.9 mN·m-1,密度为958.4 kg·m-3,在373 K时直径为1×10-7m的气泡内的水蒸气压为多少?在101.325 kPa外压下,能否从373 K的水中蒸发出直径为1×10-7m的气泡? (答案:99.91kPa) 解:气泡为凹面,r=0.5×10-7m
lnPr/Ps =2×58.9×10-3×18×10-3/[958.4×8.314×373×(-5×10-3)]= -0.0143 Pr=99.89KPa
因Pr?P(外),故不能蒸发出直径为1×10-7m的气泡。
4
3.298 K时,开始时在膜两边的电解质浓度为: 3.298 K时,开始时在膜两边的电解质浓度为:
其中P+为有机大分子,不能透过膜。计算平衡后离子浓度分布情况和渗透压Π。 膜 内 膜 外
P+ Cl Na+ Na+ Cl- 0.1 0.1+x x 0.5-x 0.5-x 由于 (0.1+x)x=(0.5-x)2
∴x=0.23mol·dm-3 =230 mol·dm-3 故渗透压值为
Π=[2(100+230)-2(500-230)]×8.314×298.15=297458Pa 4.已知药物合成反应A+B=D+E为二级反应,A和B的投料浓度均为1.5mol/L.在25°C时,A转化80%需要8.5个小时,同样的投料浓度在40°C时,A 转化80%需要6.0个小时,试计算(1) 该合成反应的活化能。(2)如果希望2.0小时A转化80%,温度应控制在多少?
解:(1)由二级反应速率方程得
1x10.2a1k???25°C时 1ta(a?x)8.5a(a?0.2a)34a
1x10.2a?40°C时 k2?ta(a?x)6.0a(a?0.2a)
k28.5
??1.42 k16.0E11kln2??a(?)将上时带入Arrhenius公式的对数式 E 1 a 1ln1.42??8.314313298(?)k1RT2T1 5
2)设待求温度下的速率反应速率常数为k′
10.2a1? k??2.0a(a?0.2a)8a
E1k?1??a(?) ln?k1RT298
1/8a1813011 ln??(?) 1/34a8.314T?298T′= 371K
在298.15 K 和101.325 kPa 条件下,对于相变 H2O(l) → H2O(g)若已知H2O(l)在298.15 K 饱和蒸汽压为3.168 kPa,H2O(l)的摩尔体积为18.02×10?3 dm3?mol?1,且不随时间改变,气相为理想气体,计算上述相变的ΔG并判断能否自发进行。(n=1mol) 解:HO(298.15K??101.325KPa)?HO(298.15K???101.325KPa)2(l)2(g)
??????????????????????G1?????????????????????????G2?????????????????????????????G3 ???????HO(298.15K??3.168KPa)?????HO(298.15K??3.168KPa)..................2分2(l)2(g)
?3?3 ???????G1?Vldp?18.02?10?10(3168?101325)??1.769J..................2分
???????G2?0..................1分
???????G?Vdp?nRTlnp2?8.314?298.15ln101325?8589.7J..................2分3gp13168
??????G??G1??G2??G3??1.769?0?8589.7?8587.9J?0??不自发..................3分
2、今有1mol O2于298.2K,101.3KPa时,自始至终用608.0 KPa的外压,等温压缩到终态,试计算此过程的Q、W、△U、△H、△S、△A、△G、△S孤立。(假设O2可视为理想气体)。
解:等温 △U=△H=0
P
Q?W?P(V1?V2)?nRT(1?2)??12.40 P1P101.3
?S系?nRln1?8.314ln??14.90JK?1 P2608.0 P1101.3?G=?A=-T?S=-nRTln??1?8.314?298.2ln?4.44KJ P2608.0△S环 =-Q/T=12400/298.2=41.58J.K-1
△S孤立=△S系 + △S环=-14.90+41.58=26.68 J.K-1
今把一批装有注射液的安瓿放入高压消毒锅内进行消毒,若用151.99 kPa 的饱和水蒸气进行加热,问锅内的温度为多少度?(已知 △vapHm=40.67kJ/mol ) P?H?11?解:??ln2?????...................................................4分PR 1?T2T1??? 151.9940.67?11????????ln?????....................................2分 101.3258.314?T2373?
???????得:T2?385K................................................................2分
6
今有10 dm 3O2从2.0×105Pa经绝热可逆膨胀到30 dm 3,试计算此过程的Q、W、△U、△H、△S。(假设O2可视为理想气体)。
解:绝热Q?0................................................................................................1分PV311?PV22????由PV?PV得P?43KPa??W??1.8?10J..........................2分11222??1???????U??W??1.8?103J...............................................................................2分3?????H??U?(PV?PV)??2.5?10J........................................................2分2211?????S?0..........................................................................................................1分 7
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