物理化学-复习题

一、填空题1.按照物质传递和能量交换的不同，可以把系统分为三类，分别是封闭；敞开；孤立。2.体系经过一个循环过程后，W、Q、△U、△S、△G，不为零的是：。3.由两种纯液体在等温等压条件下混合，形成理想溶液时△H、△V、△G、△S，为零的是：。.4.亨利定律有不同的表达形式，所以溶质的化学势也有不同的表达形式，常用的表达溶质浓度的有：，，。5.化合物在温度为T的标准摩尔燃烧焓，用符号表示。6.平衡常数改变，平衡必定移动；平衡移动，平衡常数不一定改变。7.单分子反应的三个特征分别是：k的单位是：（时间）-1；反应物浓度的对数与反应时间成比例；反应的半衰期仅与速率常数有关，而与初浓度无关。8.电极产生极化的3个原因是：电阻极化；浓差极化；电化学极化。9.在浓度很低时就能显著地降低表（界）面张力的物质称为表面活化剂。10.氢的超电势与电流密度的关系称为塔费尔公式：。二、判断题1.体系的焓改变值ΔH等于等压热。（F）2.G是体系能够做非体积功的能量。（F）3.ΔS﹥0是自发过程，ΔS=0是平衡状态。（）4.亨利定律在应用时，溶质的浓度可以有多种表示法。（F）5.“任何物质的晶体在绝对零度时的熵值为零”。这是热力学第三定律的普朗克说法。（F）6.所有的链反应，不管其形式如何，都是由链的引发、链的传递（或称为链的增长）及链的终止三个基本步骤组成的。（T）7.双分子反应的速率常数k的单位为[浓度]-1。（F）8.相是指系统中物理性质、化学性质相同而且均匀的部分。（）9.在单组分系统相图中，三相点T和P为定值。（T）10.溶质在溶剂中溶解后完全或部分离解成离子的溶液，该溶质称为电解质。（T）11.在电解池里，阴极发生氧化反应。（F）12.在无限稀释的电解质溶液中，每一种离子的运动是独立的，不受共同离子的影响。（T）13.对于串联电解池，每一个电解池的每一个电极上发生电极反应的物质的量相等。（）14.对于凸液面，附加压力ΔP＞0，方向指向气体。（F）15.物理吸附有选择性，化学吸附无选择性。（F）16.在朗缪尔（Langmuir）吸附等温式中，θ为表面覆盖率。（F）17.乳状液是一种或几种液体以液珠形式分散在另一种与其不互溶（或部分互溶）液体中所形成的分散系统。（T）18.系统内存在化学反应，达到平衡后，系统中各物质的组成和数量不随时间而改变，则这个系统称为相平衡系统。（T）19.对于放热反应，升高温度，反应速度加快。（·F）20.一级反应的半衰期与速率常数有关，也与初始浓度有关。（F）三、计算题1.已知某基元反应的速率常数在60℃和10℃时分别为5.484×10-2s-1和1.080×10-4s-1。求该反应的活化能以及该反应的k—T关系式。解：根据阿累尼乌斯公式的积分形式：)11(ln2112TTREkka…………….……………………………………………由此式可求得Ea=97730（J·mol-1）…………………………………将求得的Ea和10℃时的k代入lnk=-Ea/RT+lnk0得：所以ln(k0/s-1)=32.374……………………………………………………这样就可写出该反应的k—T关系式……………………………………………………………………………………………………………答：该反应的活化能为97730J·mol-1，反应的k—T关系式为2.18℃时饱和BaSO4溶液的电导率为3.468×10-4S.m-1，水的电导率为1.5×10-4S.m-1，求BaSO4在18℃时的溶解度。已知18℃时Λm∞（Ba2＋）=110×10-4S.m2.mol-1,Λm∞（SO42-）=137×10-4S.m2.mol-1。解：Λm≈Λm∞=Λm∞（Ba2＋）＋Λm∞（SO42-）=（110＋137）×10-4S.m2.mol-1=247×10-4S.m2.mol-1……………………………………..κ（BaSO4）=κ（溶液）－κ（水）=（3.468－1.5）×10-4S.m-1=1.968×10-4S.m-1………………………………………..c=κ/Λm=(1.968/247)mol.m-3=7.97×10-3mol.m-3…………答：BaSO4在18℃时的溶解度为7.97×10-3mol.m-3。…………………3.2mol,127℃的理想气体在压力恒定为100kPa的条件下向27℃的大气散热，降温至平衡。已知该理想气体的Cp,m=29.1J·K-1·mol-1，求理想气体的熵变并判断过程是否会自发进行。解：这是一等压过程，计算过程的熵变………………..环境中相应的过程则总是可逆的，得：…………………………………………..Q环境是实际过程中系统与环境交换的热。所以：………….从而ΔS孤立=ΔS系统+ΔS环境=（-16.7+19.4）J·K-1=2.7J·K-1＞0根据孤立体系熵判据，上述过程为自发过程。…………………………………….答：该过程会自发进行。……………………………………………………4.在正常沸点时，如果水中只含有半径为5×10-7m的空气泡，问使这样的水开始沸腾需过热多少度？已知水在100℃时的表面张力为58.9×10-3N.m－1，气化热为40.656kJ.mol-1。解：泡内的附加压倒一切力为3572258910Pa235610Pa510pr………………泡内气体受的压力为p=p大＋Δp=（1.01325＋2.356）×105Pa=3.36925×105Pa……………………………………………根据克－克方程121211lnTTRHpp………………………………T2=411K或138℃过热温度△T=（138-100）℃=38℃………………………答：这样的水开始沸腾需过热38℃.………………………………