物理化学——期末考试复习资料(中南大学)

第1页共13页《物理化学》课程复习资料一、单项选择题：1.对隔离体系而言，以下说法正确的是[A.体系的热力学能守恒，焓不一定守恒]2.经下列过程后，体系热力学能变化不为零(ΔU≠0)的是[D.纯液体的真空蒸发过程]3.下列关于理想溶液的混合热力学性质正确的是[C.ΔmixS0，ΔmixG0]4.理想气体恒压膨胀，其熵值如何变化？[B.增加]5.在下列热力学函数中，可以用于判断过程自动与否的是[C.ΔGT,]6.若反应2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)的热效应为△rHm，则[B.ΔfHm[H2O(g)]=0.5ΔrHm]7.已知反应H2(g)+0.5O2(g)==H2O(g)在298K、pΘ下的反应焓变为)K298(mrH，下列说法中不正确的是[B.)K298(mrHH2(g)的标准摩尔燃烧焓]8.某化学反应在298K时的标准Gibbs自由能变化为负值，则该温度时反应的标准平衡常数KΘ值将[B.KΘ1]9.合成氨反应N2（g）+3H2（g）==2NH3（g）达平衡后加入惰性气体，保持体系温度和总压不变（气体为理想气体），则有[C.平衡左移，KpΘ不变]10.在一定的温度T和压力p下，反应3O2(g)⇌2O3(g)的以组元分压表示的平衡常数Kp与以组元物质的量分数表示的平衡常数Ky之比为[D.p-1]11.在373K、pΘ下，水的化学势为μl，水蒸气的化学势为μg，则[A.μl=μg]12.在α、β两相中均含有物质A和B，A和B在α相中的化学势分别为μA(α)和μB(α)，A和B在β相中的化学势分别为μA(β)和μB(β)，当两相达到平衡时应有[B.μB(α)=μB(β)]13.FeCl3和H2O能形成FeCl3·2H2O、FeCl3·6H2O、2FeCl3·5H2O和2FeCl3·7H2O四种水合物，该体系的组元数和在恒压下最多可能平衡共存的相数为[B.C=2，Φ=4]14.下列关于杠杆规则适用对象的说法中，不正确的是[B.适用于二组元体系的任何相区]15.对(基)元反应A+2B→P而言，其反应速率方程可以用不同反应物浓度对时间的变化率来表示，即有2BAAAddccktc,2BABBddccktc和2BAPPddccktc三种形式,则kA，kB和kP三者之间的关系为[C.kA=0.5kB=kP]16.标准氢电极是指[C.Pt，H2（pH2=pΘ）|H+（a=1）]17.在298K时，测得浓度为0.1和0.01mol·kg-1的HCl溶液构成浓差电池的液接电势为Ej(1)；若溶液浓度相同，而换用KCl溶液，则其液接电势为Ej(2)。两液接电势的关系为[A.Ej(1)＞Ej(2)]18.电极电势的改变可以改变电极反应速率，其直接原因是改变了[A.反应活化能]19.在相同的温度及压力下,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[B.表面张力]20.已知肥皂液的表面张力为0.025N·m-1，若球形肥皂泡的直径为1×10-2m，则该球形肥皂泡所受的附加压强为[D.20Pa]21.298K时，苯蒸气在石墨上的吸附符合兰缪尔吸附等温式，在苯蒸气压为40Pa时，覆盖度θ=0.05；当θ=0.5时，苯的蒸气压为[B.760Pa]22.关于物理吸附与化学吸附，下面说法中不正确的是[B.物理吸附有选择性，化学吸附无选择性]23.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，同浓度下列电解质溶液的用量由小到大的顺序正确的是[A.AlCl3＜ZnSO4＜KCl]24.在碱性溶液中用HCHO还原HAuCl4制备Au溶胶，其主要反应为：HAuCl4+5NaOH→NaAuO2+4NaCl+3H2O2NaAuO2+3HCHO+NaOH→2Au+3HCOONa+2H2O若Au溶胶以AuO2-为稳定剂，则Au溶胶的结构式为[D.[(Au)m·xAuO2-·(x–y)Na+]y-·yNa+]第2页共13页25.在下列分散系中，丁达尔效应最强的是[D.硅溶胶]二、判断题：1.对气态物质而言一定有Cp–CV=nR。[X]2.室温、大气压为pΘ的条件下，一杯水蒸发成同温同压下的水蒸气为可逆过程。[X]3.体系从同一始态出发,经绝热不可逆过程达到的终态,若经过绝热可逆过程,则一定达不到该终态。[√]4.自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。[X]5.如果某一化学反应的rmH不随温度变化，那么其rmS也不随温度变化，但其rmG却与温度有关。[√]6.二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气压。[X]7.对纯组分而言，其化学势就等于其吉布斯自由能。[X]8.在374K，pΘ下，液态水H2O(l)的化学势比气态水H2O(g)的化学势高。[√]9.因为rm()ln()pGTRTKT，所以rm()GT是在温度T时，化学反应到达平衡状态时的Gibbs自由能变化量。[X]10.对理想气体反应0=∑νBB而言，若反应体系的∑νB0，则在确定温度压强下，当向已到达平衡的反应体系加入惰性气体时，平衡将向左移动。[X]11.如果某化学反应的0mrH，则该反应的平衡常数KΘ随温度升高而减小。[√]12.反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，因反应前后的分子数相等，所以无论体系压力如何变化变化，对平衡均无影响。X[]13.某一固体在25℃和大气压力下升华，这意味着该物质三相点的压力大于大气压力。[√]14.单元系的相数一定少于多元系的相数。[X]15.分解反应Pb(C2H5)4==Pb+4C2H5是基元反应。[X]16.反应速率常数kA一定与反应物A的浓度有关。[X]17.已知某平行反应的一个分支反应A→B的活化能为E1，另一个分支反应A→C活化能为E2，且E1E2。为提高B的产量，应该提高反应温度。[√]18.因为电解质溶液的电导率κ与电导池常数Kcell及电导G之间的关系为κ=Kcell·G，所以可以说电导率κ与电导池常数Kcell成正比。[X]19.标准电极电势等于电极与周围活度为1的电解质之间的电势差。[X]20.电池反应的电动势EMF与对应电池反应计量方程式的写法无关，而电池反应的ΔrGm值与对应电池反应计量方程式的写法有关。[√]21.如果规定标准氢电极的电极电势为1V，则各可逆电极的还原氢标电势值都将增加1V，而电池的电动势不会改变。[√]22.盐桥可以完全消除液接电势。[X]23.实际分解电压一定比理论分解电压高。[√]24.溶胶的电泳与电解质溶液的电解本质是相同的。[√]25.以过量的KI稳定的AgI溶胶带正电。[X]26.用同一支滴管滴出相同体积的水、NaCl稀溶液和乙醇溶液，滴数是相同的。[X]三、填空题：1.将1mol的HCl(g)在298K、pΘ下溶于水中，Q0，W0，ΔH0。(填，或=)2.若1mol理想气体从压强p1=0.5MPa的始态经节流膨胀到压强p2=0.1MPa的末态，则体系的熵变ΔS=13.38J·K-1。3.物质的热容C不是状态函数（填“是”或“不是”），为物质的容量性质(填“容量”或“强度”)。4.将N2(g)和Ar(g)视为理想气体，则经以下恒温混合过程后，体系的熵变分别为（填“”，“”或“=”）：第3页共13页（1）1molN2(p,V)+1molAr(p,V)—→[1molN2+1molAr](p,V)，ΔS=0；（2）1molN2(p,V)+1molN2(p,V)—→2molN2(p,2V)，ΔS=0。5.体系Gibbs自由能在确定温度下随压强的变化率TGpV，在确定压强下随温度的变化率pTG-S。6.含不挥发溶质的稀溶液，其沸点纯溶剂的沸点。(填，或=号)7.由两种液体所形成的溶液中，组元的蒸气压对拉乌尔定律产生不太大的正偏差。若溶液浓度用物质的量分数表示，且选取纯液体为参考态，则溶液中组元的活度系数必定1；如果选择极稀条件下服从亨利定律，且物质的量分数等于1的状态为参考态，则溶液中组元的活度系数必定1。(填，或=)8.化合物A的分解反应为A(s)⇌B(g)+2C(g)，则反应的标准平衡常数pK与A物的分解压p分之间的关系为3)(274ppKp分9.将NH4HS(s)和任意量的NH3(g)、H2S(g)混合。在一定温度下，当体系达到平衡时，此体系的独立组分数C=_2__，自由度f=1_。10.AlCl3溶于水后水解产生Al(OH)3沉淀，该体系的组元数C=3，自由度数f=3。11.在一定压力下A和B形成具有最低恒沸点的二元系，最低恒沸物的组成为xB=0.475。若进料组成为xB=0.800，在具有足够塔板数的精馏塔中精馏，则在塔顶得到恒沸物，而在塔底得到纯B。12.已知某复杂反应的表观速率常数k与各基元反应速率常数之间的关系为214122kkkk，则表观活化能Ea与各元反应活化能之间的关系为：Ea=Ea,2+0.5(Ea,1-Ea,4)。13.链反应包含链的引发，链的传递和链的终止三个基本步骤，链反应可分为直链反应和支链反应两种。14.某反应物的转化率达到50%、75%所需要的时间分别记为t1/2和t1/4，这两者的比值t1/2:t1/4对一级反应而言为1:2，对二级反应而言为1:3，对三级反应而言为1:5。15.连串反应的总包反应速率由速率最慢的反应步骤决定，该反应步骤称为反应的速控步骤；总包反应的级数与该反应步骤的级数不一定相等（填“一定”或“不一定”）。16.强电解质溶液的电导率与溶液浓度的关系为：随浓度增大，电导率先增加后下降；而其摩尔电导率与溶液浓度的关系为：随浓度增大，摩尔电导率降低。17.如果标准氢电极的电极电势被规定为1V，则与之对应的可逆电极电势值相对现行的可逆电极电势应该增加1V；而由此可逆电极电势计算出的可逆电池电势值应该不变。18.反应Cu(s)+Cu2+(a1)====2Cu+(a2)可设计成如下两个电池：(1)Cu(s)Cu+(a2)||Cu+(a2),Cu2+(a1)|Pt)1(E，)1(m,rG(2)Cu(s)|Cu2+(a1)||Cu+(a2),Cu2+(a1)|Pt)2(E，)2(m,rG则在298K时，两电池的标准电动势之间的关系是)1(E≠)2(E，标准吉布斯自由能变化量之间的关系是)1(m,rG=)2(m,rG。（填“=”或“≠”）19.电极极化的种类有电阻极化、浓差极化和电化学（或活化）极化。20.由于电极极化，与可逆电池相比，原电池的实际输出电势降低，电解池的能耗增加。（填第4页共13页“增加”或“降低”）21.溶胶是动力学不稳定，而热力学稳定的高度分散体系。（填“热力学”或“动力学”）四、计算题：1.1mol双原子理想气体在300K、101kPa下，经恒外压恒温压缩至平衡态，并从此状态下恒容升温至370K、压强为1010kPa。求整个过程的ΔU、ΔH、W及Q。2.设有0.1kgN2为理想气体，温度为273.15K，压强为101325Pa，分别进行下列过程，求各过程的Q和W，及经各过程后体系的ΔU、ΔH和ΔS⑴恒容加热至压强为151987.5Pa；⑵恒温可逆膨胀至原体积的2倍。3.计算1mol的O2(g)从298K及pΘ的始态出发，经过绝热、恒外压压缩至3pΘ的末态时W和Q，以及体系的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG和ΔA。已知SmΘ(O2，298K)=205J·K-1·mol-1；设O2(g)为理想气体。4.1mol水在373K、pΘ下，恒温向真空蒸发，体系的末态压力为0.5pΘ，已知水在373K下的汽化热为40.66kJ·mol-1。设水蒸气为理想气体，求该过程的W、Q和经过过程后体系的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG。5.试计算反应C2H4(g)+H2(g)⇌C2H6(g)在1000K下的标准平衡常数KpΘ。已知在298~1000K范围内，反应的平均热容差ΔCp=10.8J·K-1·mol-1；298K下，乙烯和乙烷的标准燃烧焓分别