物理化学试题库

一、问答题第一章1.1什么是理想气体？它和真实气体有什么区别？1.2在两个体积相等、密封、绝热的容器中装有压力相等的某理想气体，请问两个容器中气体的物质的量是否相等？为什么？1.3温度为T时，体积为V的容器中装有A、B两种理想气体混合物，它们的分压力和分体积分别是ABpp、和ABVV、。又往容器中加入理想气体C，请问A和B的分压力和分体积是否有变化？为什么？1.4氧气的压力为100kPa，温度为300K，体积为2m3。氮气的压力为200kPa，温度为300K，体积为1m3。将两种气体装入1m3的容器中，温度为300K，混合气体的总压力是多少？1.5将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，盖上软木塞，常发生软木塞被被顶起来的现象，为什么？1.6范德华方程与理想气体状态方程有何异同？1.7什么是临界温度？处于临界点的物质有何特征？1.8什么是压缩因子？当其大于1时，若真实气体与理想气体物质的量、压力、温度都相同，则真实气体比理想气体体积大还是小？1.9什么是普遍化压缩因子图？它有什么用途？第二章2.1dddVTUUUTVTV，由于VVUCT，所以前式可写作dddVTUUCTVV。又因为dδVCTQ，所以前式又可写作dδdTUUQVV，将这个式子与dδdUQpV比较，则有TUpV，这个结论是错误的。说明造成错误的原因。2.2下列说法是否正确？为什么？（1）状态函数固定则状态固定，反之亦然。（2）状态改变后，状态函数一定都改变。2.3下列说法是否正确？（1）系统的温度越高，所含的热量越多。（2）系统的温度越高，向外传递的热量越多。（3）系统与环境之间没有热量传递，则系统的温度必然恒定；反之，系统的温度恒定，则与环境之间必然没有热量传递。（4）绝热刚性容器一定是隔离系统。2.4从同一始态111(,,)pVT出发，对理想气体进行等温可逆压缩或绝热可逆压缩至终态体积都是V2，所作的压缩功哪个大？为什么？2.5理想气体从同一始态111(,,)pVT出发，进行绝热可逆膨胀或绝热不可逆膨胀至终态体积都是V2，这时气体的压力相同吗？为什么？2.6理想气体经过一个等温循环过程，能否将环境的热转化为功？如果是等温可逆循环又怎样？2.7氢气和氧气经不同的过程化合生成水，过程一：氢气在氧气中燃烧，热量变化Q1，焓变1H；过程二：在氢氧燃料电池中反应，热量变化Q2，焓变2H。两个过程的始态和终态分别相同，请问Q1和Q2、1H和2H是否相同？为什么？2.8理想气体下列单纯pVT变化是否能够实现？为什么？（1）等温绝热膨胀。（2）等压绝热膨胀。（3）绝热情况下，体积不变，温度升高。（4）吸热但温度不变。第三章3.1冰箱把热量从低温热源（冰箱内部）传到高温热源（大气），这是否与克劳修斯说法矛盾？为什么？3.2,mpC与,mVC有何区别？,mpC是否一定大于,mVC？为什么？3.3理想气体等温可逆膨胀过程，21lnVSnRV，因为21VV，所以0S；但根据熵判据，可逆过程0S。这两种说法是否矛盾？为什么？3.4绝热过程是否一定是等熵过程？为什么？3.5某系统从始态A到终态B，如果经历的是等温不可逆过程，能否按照等温可逆过程的热温商计算其熵变？如果经历的是绝热不可逆过程，能否按照绝热可逆过程的热温商计算其熵变？为什么？3.6把两块种类相同，质量相同，但温度不同的金属对接起来，经过热传导，最终两块金属的温度相同。试用熵函数证明热传导过程为不可逆过程。3.7在下列过程中，,,,,,,WQUHSAG的数值哪些等于零？（1）理想气体等温可逆膨胀；（2）理想气体自由膨胀；（3）理想气体绝热可逆膨胀；（4）水在其沸点变成气体：（5）氢气和氧气在绝热刚瓶中反应生成水。3.8在100℃，101325Pa时，液体水变为气体，由0S判断，过程不可逆；由0G判断，过程可逆。请问哪个正确？为什么？3.9四个热力学基本公式适用的条件是什么？是否一定要可逆过程？3.10简要说明熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数作判据时的条件各是什么。第四章4.1多组分系统可区分为混合物及溶液，区分的目的是什么?4.2“偏摩尔量与化学势的定义式是一个公式的两种不同说法”，这种理解是否正确?为什么?4.3比较公式dG=－SdT十Vdp与BBBddddnpVTSG的应用对象和条件。4.4化学势在解决相平衡及化学平衡上有什么用处??4.5理想稀薄溶液要“稀”到什么程度才算理想稀薄溶液?4.6比较拉乌尔定律AAAxpp与亨利定律BB,Bxkpx的应用对象和条件。Ap与kx,B都和哪些因素有关?4.7在理想稀薄溶液中，溶质B的组成可分别用xB，bB和cB表示，相应有不同的标准态，因而其化学势等温表示式也有不同的形式。试问溶质B的各个不同标准态的化学势是否相同?各个不同表示式中溶质B的化学势是否相同?4.8理想稀薄溶液的凝固点一定下降，沸点一定上升吗?为什么?4.9在相同温度和压力下，相同质量摩尔浓度的葡萄糖和食盐水溶液的渗透压是否相同?4.10活度的量纲是什么?举例说明之。第五章5.1纯的碳酸钙固体在真空容器中分解，这时独立组分数为多少？5.2纯水在三相点处自由度为零，在冰点时自由度是否也为零？为什么？5.3单组分系统的三相点与低共熔点有何异同点？5.4一个二组分系统，在一定温度和压力下系统为两相平衡共存，试问两平衡相的组成是否被完全确定？系统的总组成是否被完全确定？5.5系统点和相点的区别是什么？5.6在汞面上加一层水能降低汞的蒸气压吗？5.7在恒定温度下保持水和水蒸气平衡共存，若将系统的体积缩小，系统压力是否会升高？5.8二组分液态系统若形成共沸混合物，试讨论在共沸点时组分数、自由度数和相数各为多少？5.9在二组分固-液平衡相图中，若一物系点处于水平线段上，系统为三相平衡共存，若一物系点处于水平线的端点上，此时系统是否仍为三相平衡共存？5.10试用相律解释为什么恒沸混合物有恒定的沸点？改变系统的压力，恒沸混合物的组成是否会变化？第六章6.1反应达到平衡时，宏观和微观特征有何区别？6.2在等温等压下，一个化学反应之所以能自发进行，是由于反应物的化学势的总和大于产物的化学势总和，那么为什么化学反应通常不能进行到底，而要达到平衡态？6.3什么是标准摩尔生成吉布斯自由能？6.4对于理想气体反应的标准平衡常数而言，当气体起始浓度不同时，pK$是不是相同？平衡组成是不是也相同？6.5根据公式rmlnpGRTK$$，所以rmG$是在平衡状态时的吉布斯自由能的变化值，这种说法对不对？6.6标准平衡常数改变了，平衡一定会移动。反之，平衡移动了，标准平衡常数也一定会改变。这种说法对吗？6.7若用下列两个化学计量方程式来表示合成氨反应，两者的rmG$和pK$的关系如何？N2（g）+3H2（g）2NH3（g）21N2（g）+23H2（g）NH3（g）6.8某一化学反应的标准摩尔吉布斯函数rmG$0，这就说明该反应不能自发进行，这个说法对吗？为什么？6.9复相反应的pK$表达式中为什么不必出现固体(或液体)纯物质的蒸气压？6.10反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)因为反应前后分子数相等，所以无论压力如何变化，对平衡均无影响。这种说法正确吗？第七章1.化学动力学和化学热力学所解决的问题有何不同?举例说明。2.反应速率是如何定义的？它与反应物的消耗速率、产物的生成速率有什么区别和联系？3.如何区分反应级数与反应分子数两个不同的概念？二级反应一定是双分子反应吗？双分子反应一定是二级反应吗？4.某反应AB+C，当A的初始浓度增加一倍时，反应的半衰期也增加一倍，该反应为几级反应？5.反应AB，当A反应掉3/4所需的时间恰好是它反应掉1/2所需时间的3倍，该反应为几级？6.零级反应是不是基元反应？7.平行反应12AB,ACEE。E1＞E2,若B是所需的产品，从动力学角度定性的考虑应采用怎样的反应温度？8.阿仑尼乌斯经验式的适用条件是什么？实验活化能Ea对基元反应和复杂反应有何不同？9.对同一反应，活化能一定，则反应得起始温度愈低，反应速率系数对温度的变化愈敏感。这句话对吗？10.催化剂为什么会加快反应速率？11.一反应在一定条件下的平衡转化率为37%，当加入某催化剂后，保持其它反应条件不变，反应速率增加了10倍，问平衡转化率将是多少？12.简述链反应的基本步骤？第八章8.1.电导率与摩尔电导率概念有何不同?它们各与哪些因素有关?8.2．在一定温度下，稀释电解质溶液，电导率κ和摩尔电导率Λm将怎样变化？8.3.无限稀释时,HCl,KCl,NaCl三种溶液在相同温度、相同浓度和相同电位梯度下，三种溶液中Cl-1的运动速度是否相同？三种溶液中Cl-1的迁移数是否相同？8.4.研究电解质溶液离子平均活度系数的意义和重要性何在?非电解质溶液的活度系数能用该公式计算吗？8.5.德拜－休克尔关于强电解质溶液中离子氛模型及其定量处理的基本假设有哪几点？8.6.在对消法测电池电动势的图中AB线段为电阻为什么能表示电势的数值呢?8.7．对氧化还原电极：Pt｜Fe2＋,Fe3＋；Pt｜Sn2＋,Sn4＋若将Pt换为Fe和Sn是否可以？为什么？8.8．同一反应如Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋,化学反应的热效应和电化学反应的热效应是否相同?为什么8.9．试比较电化学极化和浓差极化的基本特征。8.10.用铂做电极，电解ZnCl2水溶液，在阴极上可能发生哪些电极反应？用锌代替铂电极，在阴极上又进行什么反应？8.11．什么叫电池的分解电压？实际测量所得的分解电压与理论分解电压有什么区别？8.12．为什么难溶盐电极都是对阴离子可逆的电极？8.13.当某一氧化还原反应在化学电池中进行时，有人说化学能的转换效率可不受热力学第二定律的限制；有人说不受卡诺循环所规定的最高转换效率所限制。如何评价这两种说法？8.14.什么叫极化？什么叫超电势？由于超电势的存在，阴极、阳极不可逆电极电势的变化有什么规律？8.15.在电解过程中，阴、阳离子分别在阳、阴两极上析出，析出的先后顺序有何规律？第九章9.1表面张力、表面功、表面吉布斯函数是否是一个概念？有何异同？9.2表面分子受到的力是不平衡的，且方向垂直指向液体内部，而表面张力的方向却是与平面液面平行，两者是否矛盾？9.3在滴管内的液体为什么必须给橡胶乳头加压时液体才能滴出，并呈球形？9.4在进行蒸馏实验时要在蒸馏烧瓶中加些素烧瓷片或沸石以防止暴沸，其道理何在？9.5试判断分散度很高的细小固体颗粒的熔点比普通晶体熔点要高些、低些、还是一样？为什么会有过冷液体不凝固的现象？9.6如果在一杯含有极微小蔗糖晶粒的蔗糖饱和溶液中，投入一块较大的蔗糖晶体，在恒温密闭的条件下，放置一段时间，这时这杯溶液有什么变化？9.7将水滴在洁净的玻璃上，水会自动铺展开来，此时水的表面积不是变小而是变大，这与液体有自动缩小其表面积的趋势是否矛盾？请说明理由。9.8表面活性剂在溶液中是采取定向排列吸附在溶液表面上，还是以胶束的形式存在于溶液中？为什么？9.9表面浓度、表面吸附量是否是同一个概念？为什么？9.10郎格缪尔吸附公式适用于哪一种吸附？BET吸附公式主要区别于郎格缪尔吸附公式之处是什么？第十章10.1如何定义胶体系统？溶胶的主要特征是什么？10.2溶胶为热力学不稳定系统，但它在相当长的时间范围内可以稳定存在，其主要原因是什么？10.3为何说我们观察到的布朗运动，不是胶粒真实的运动情况?10.4丁达尔效应是由光的什么作用引起的？其强度与入射光波长有什么关系？粒子大小范围落在什么区间内可以观察到丁达尔效应？10.5影响胶粒电泳速率的主要因素有哪些？电泳现象说明什么问题？10.6电泳与电渗有何异同点？流动电势与沉降电势有何不同？这些现象有什么应用？10.7什么是ζ电势？如何确定电势的正、负号？ζ电势在数值上一定要小于热力学电势吗？请予说明。10