《物理化学》模拟题及参考答案

试题一一、概念题（20分，1分/个）1．实际气体全部液化应满足的条件是（）a.CC,ppTTb.1,1rrpTc.*r,1TppT(*Tp为T温度下的饱和蒸气压)d.1,1rrpT2．理想气体经过焦-汤节流膨胀过程后，以下热力学函数的变化何者为零？（）a.Gb.Uc.Fd.S3．某化学反应恒温恒压下在可逆电池中完成时从环境吸热，则（）a.0Gb.0Uc.0Hd.0S4．化学反应O(s)Ag(g)O21Ag(s)22的平衡体系中，可能平衡共存的相数最多有（）a.2相b.3相c.4相d.5相5．一定温度、压力下，化学反应O(s)Ag(g)O21Ag(s)22可能自动发生的条件是（）a.0Sb.反应体系的压力熵ppKQc.0BBvd.0mrG6．下列电解质溶液中平均活度系数最小的是（）a.0.01molkg-1LaCl3b.0.01molkg-1CaCl2c.0.01molkg-1KCld.0.001molkg-1KCl7．隔离体系中发生下列过程，一定可逆的过程是：（）a.0Gb.0Hc.0Sd.0U8．将少量的3AgNO溶液逐渐滴加到0.50dm3、0.02moldm-3的KCl溶液中制成AgCl溶胶，在外电场作用下胶粒将（）a.静止不动b.向负极移动c.向正极移动d.作自由热运动9．一定温度下，液体A和B饱和蒸气压的关系为*B*A2pp，已知A和B可形成理想溶液，则相同温度下当体系达气液平衡时，若A在液相中的浓度50.0Ax时，则A在气相中的浓度Ay为（）a.1b.0.33c.0.67d.0.5010．相同质量的A与B形成理想溶液，已知某温度下*B*App，则体系在该温度下加压时（a）a.Ay增大，Ax增大b.By增大，Bx增大c.Ay增大，Ax减小d.By增大，Bx减小11．对纯水进行恒温加压，则其化学势将（）a.增大b.减小c.不变d.变化方向不能确定12．某化学反应A2A2的1mrmolkJ5.400)K300(H，1mrmolkJ5.305)K400(H，则有（）a.)A()A(22m,m,ppCCb.)A()A(22m,m,ppCCc.)A()A(22m,m,ppCCd.)A()(A2m,m,ppCC13．第二类永动机的热机效率（）a.等于b.等于0c.小于0d.等于114．造成液体过热的主要原因是（）a.气泡内压力下降b.小气泡受曲界面压力差pc.液柱静压力使气泡难以形成d.过热时热力学上更稳定一些15．下列各分散体系中丁铎尔（Tyndall）效应最强的是（）a.食盐水溶液b.大分子溶液c.空气d.SiO2溶胶16．电化学装置中常用饱和KCl溶液做盐桥是因为（）a.KCl不易和其它物质反应b.受温度影响较小c.K+和Cl离子运动速度相近d.KCl是强电解质17．硬脂酸钠加入水中后，溶液表面将发生()a.正吸附b.负吸附c.不变化d.不能确定18．真实气体化学反应的哪种平衡常数只与温度有关：()a.pKb.cKc.yKd.fK19．1mol理想气体A，已知298K时其分子的配分函数为1.6,假定基态能量,0ε0基态简并度10g，则分配在基态能级上的分子数0N为（）a.0b.6.021023c.3.81023d.9.6102320．CO和2N的分子质量相同，两种分子的转动惯量相同，忽略振动对熵的贡献，CO和2N的摩尔熵的大小关系为（）a.)N()CO(2mmSSb.)N()CO(2mmSSc.)N()CO(2mmSSd.不确定二、简答题（20分，4分/个）1．简述什么是链反应及其一般特征，直链反应速率方程的建立一般采用什么近似方法？2．试将反应2HCl(m)2Ag(s)2AgCl(s))(H2p设计成原电池，说明需测定什么数据，怎样用所测数据计算该反应的平衡常数？3．液体加热时有时会产生过热现象，简述其原因并说明怎样防止液体过热。4．兰谬尔(Langmuir)吸附等温式的基本假设是什么？写出该等温式并指出式中各项的物理意义。5．A与B构成的溶液对拉乌尔定律产生最大正偏差，已知一定温度下*B*App，试画出其Txy相图的示意图，若想通过精馏得到纯A组分，对溶液组成有什么要求？三、计算题（60分）1．某气体的状态方程为nRTVp)(，其中为常数项。①试证明TVU；②求1dm3、1mol该气体经过恒温膨胀过程体积增加一倍时体系的U、H。（10分）2．1mol液态水在373K、101325Pa下向真空膨胀，成为相同温度压力下的水蒸气，试求该过程体系的S、F及G,并应用合适的判据判断该过程的方向。已知水的蒸发焓为1mvapmolkJ6.40H。（15分）3．反应P2BA的速率方程为BAAddckctc，25C时1134smoldm102k。若将过量的反应物A与B的挥发性固体装入5dm3的密闭容器中，并知道25C时A与B的饱和蒸气压分别为10.133kPa和2.072kPa，试求：①A与B在气相的浓度cA、cB；②25C下反应掉0.5molA时所需要的时间t=?（15分）4．葡萄糖（不挥发）溶于水形成稀溶液，其凝固点为-4C，求此溶液在25C时的蒸气压。已知25C纯水的饱和蒸气压为3.167kPa，水的凝固点降低常数kgmolK86.11fK。（10分）5．298K时，有一含Zn2+和Cd2+的浓度均为0.1mol·kg-1的中性溶液，用电解沉积法把它们分离，问：（1）哪种金属首先在阴极析出？用铂作阴极，2H在铂上的超电势为0.6V，在Cd上的超电势为0.8V，金属的超电势均为零，且不考虑析出金属引起的氢离子浓度的变化。（2）第二种金属析出时，前一种金属剩下的浓度为多少？已知,V7630.0/ZnZn2,V4028.0/CdCd2设活度系数均为1。（10分）参考答案一．概念题1.c;2.b;3.d;4.c;5.c;6.a7.c;8.c;9.c;10.a;11.a;12.b;13.d;14.b;15.d;16.c;17.a;18.d;19.c;20.a.二．简答题1.链反应：由大量的反复循环的连续反应（也包含一些对行和平行反应）组成的反应。一般特征：链引发、传递、终止建立其速率方程常用的近似方法：稳态近似法、速控步近似法。2.Ag(s)AgCl(s)|)HCl(|)(HPt,2bp)2HCl(2Ag(s)2AgCl(s))(H2bpγFRTbbFRTEaFRTEEln2ln2ln22HClbAFRTEγFRTEbbFRTE303.22ln2ln2令bbFRTEyln2则bcEy给出b,测出E,可求知y。做出y~~b图，外推至b→0，求出E。yEbN则αmrlnKKRTFzEGa求出。3.过热现象：沸点温度下液体不沸腾的现象。原因：曲界面压力差使小汽泡难以形成。防止办法：加沸石。4.Langmuir吸附基本假定：（1）固体表面是均匀的；（2）被吸附分子间无相互作用力；（3）吸附是单分子层的；（4）吸附是动态平衡。吸附等温式：apap1式中：——覆盖率；a——吸附平衡常数；p——吸附平衡压力。5.TA*TB*TzBpABe欲得纯A组分：总组成Bzz。三．计算题1.解：31dm1mol.r.gHUVT.....恒32dm1mol.r.gnRTVp)(VpSTUdddpTpTpVSTVUVTT(1)由：nRTVp)(得：VnRTpV(2)把(2)代入(1)中,则得到：TVU证毕21)(d12VVVVVU)()(1122VpVppVUH012VnRTVnRT2.解：Pa101325,K373O(l)mol.H12....0...外p5Pa373K,10132O(g)1mol.H2定温定压可逆相变设计如上可逆过程，则113mvapKJ8.108KJ373106.401THnS0STHGSTpVHSTUF)(0J3101J)373314.81(22nRTVpTpVHTUTQTQS)(体外外13KJ373373314.81106.40TnRTH1KJ5.1000KJ3.81iso外SSS过程自发进行。3.解：BAAddckctc(1)333AA0dmmol1009.4mmol298314.810133RTpc333BA0dmmol10836.0mmol298314.82072RTpc∵A、B过量∴反应中A、B的浓度不改变∴33A0Admmol1009.4cc33B0Bdmmol10836.0cc(2)13334BAAsdmmol10836.01009.4102ddckctc1310sdmmol1084.6若反应掉A的量：33Admmol.1.0dm5mol5.0c则所需时间为：sec1046.1sec1084.61.0810t4.解：K4fffTTTB1BfbkgmolK.86.1bk解之：1Bkgmol15.2b963.015.218/100018/1000OH2x由于溶质不挥发，则：kPa05.3kPa)963.0167.3(OHOHOH222xppp5.解：(1)222ZnZnZnZnZnln2aFRTV1.0ln965002298314.87630.0V7926.0222cdcdcdcdcdln2aFRTV1.0ln965002298314.84028.0V4324.022HHPt,1/2HHlnaFRTV6.010ln96500298314.87V014.1Cd2eCd2首先反应析出。(2)第二种金属析出时'cdcdZnZn22'Cd2ln965002298314.84028.07926.0a解之：14'Cd1050.62a22,HHHCd1/2HlnaFRTV8.010ln96500298314.87V7926.0V214.1ZnZn2故氢气并不影响Zn的析出。试题二一、选择和填空（每题1分，共16分）1．理想气体的特点是[]A．温度低于临界温度；B．内能为零；C．焓与温度无关；D．压缩因子为零。2．体系进行一次循环过程[]A．W=0；B．|Q|=|W|；C．Q=0；D．U=0。3．恒温恒压无非体积功的封闭体系中决定化学反应方向的量是[]A．ΔH；B．ΔS；C．BBμv；D．ΔF。4．恒压升温物质的[]A．熵减小；B．热力学概率Ω减小；C．热容减小；D．以上三者都不减小。5．对的N2配分函数无影响的是[]A．温度T；B．压力p；C．体积Ｖ；D．N2分子数N。6．请给出玻尔兹曼分布式的一种表达式________________________________。7．根据玻尔兹曼分布，i能级上分布的粒子数[]A．与能量零点的取法无关；B．与温度无关；C．与i能级的能量无关；D．与i能级的简并度无关。8．杠杆规则是依据[]而得到的。A．拉乌尔定律；B．亨利定律；C