物理化学自测题及答案
第二章
㈠ 1.把一杯水放在刚性绝热箱内,若以箱内热水及空气为系统,则该系统为 : (a) 敞开系统; (b) 封闭系统; (c)孤立系统; (d)绝热系统。 2.有关状态函数的描述不正确的是 : (a) 状态确定,状态函数的值都确定;
(b) 从一始态经任一循环再回到同一始态,状态函数的值不变; (c) 在数学上具有全微分的性质;
(d) 所有状态函数的绝对值都无法确定。
4.当系统向环境传递热量时,系统的热力学能将 。
(a) 增加; (b) 减少; (c) 不变; (d) 无一定规律。
5.一封闭系统从A态出发,经一循环过程后回到A态,则下列 的值为零。 (a) Q; (b) W; (c) Q +W; (d) Q-W。
6.热力学第一定律以下式表达时dU =δQ-pdV,其适用条件为 。 (a)理想气体可逆过程; (b)无非体积功的封闭系统的可逆过程或恒压过程; (c)理想气体等压过程; (d)理想气体等温可逆过程。 7.有关盖斯定律的说法,不正确的是 。 (a) 它是热力学第一定律的直接结果;
(b) 它的内容表明化学反应的Qp 或QV 是状态函数;
(c) 用它进行热化学计算必须具有恒容或恒压、无非体积功条件;
(d) 用它使热化学方程式进行线性组合,可以计算某些无法测定的反应热。 8.在绝热刚弹中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,则 。
(a) Q > 0, W > 0, ΔU > 0 (b) Q = 0, W = 0, ΔU > 0 (c) Q = 0, W = 0, ΔU = 0 (d) Q < 0, W > 0, ΔU < 0
9.将某气体分装在一汽缸的两个气室内,两气室之间有隔板相隔开,左室的气体为0.02dm3、273K、p,右室中气体为0.03dm3、363K、3p,现将隔板抽掉,以整个汽缸中气体为系统,则此过程的功为 。 (a) 37.2 J (b) 372 J (c) 0 (d) 237 J 10.1mol理想气体经绝热可逆过程后,功的计算有以下几种方法,其中错误的是 。 (a) CV, m(T2-T1) (c) (p2V2-p1V1) / (γ-1)
(b) Cp, m(T2-T1) (d) nR(T2-T1)/ (γ-1)
12.实际气体节流膨胀后,下列那一组结论是正确的 。
(a) Q < 0, ΔH=0, Δp < 0; (b) Q = 0, ΔH=0, ΔT < 0; (c) Q = 0, ΔH < 0, Δp < 0; (d) Q = 0, ΔH=0, Δp < 0。
15.有一四壁导热容器,上部有一可移动的活塞,在该容器中同时放入锌粒和盐酸,发生化学反应后活塞将上移一定距离,以锌粒和盐酸及其产物为系统,则 。
(a) Q < 0, W < 0, ΔU < 0; (b) Q < 0, W = 0, ΔU < 0; (c) Q = 0, W < 0, ΔU < 0; (d) Q = 0, W < 0, ΔU = 0。
16.1mol 373K、101.325kPa的水经下列两个不同过程达到373K、101.325kPa下的水蒸气:⑴恒温可逆蒸发,⑵真空蒸发。这两个过程功和热的关系为 。 (a) W1< W2,Q1> Q2 ; (b) W1> W2,Q1< Q2 ; (c) W1=W2,Q1=Q2 ; (d) W1< W2,Q1< Q2 。
17.一定量的理想气体由始态A(T1、p1、V1)出发,分别经⑴等温可逆压缩;⑵绝热可逆压缩到相同的体积V2,设等温可逆压缩和绝热可逆压缩末态的压力分别p2,p2′,则有 。 (a) p2 < p2′; (b) p2 > p2′; (c) p2 = p2′; (d) 不能确定。
18.1mol 液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧,生成H2O(l)和CO2(g),同时放热3264kJ2mol-1,
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则其燃烧焓为 kJ2mol-1。 (a) 3268 (b) –3264 (c) 3264 (d) –3268
$19.某一定温度、p下,C(石墨) + O2(g) = CO2(g) 的反应热为?rHm,下列说法中错误的是 。
$$$$(a) ?rHm??cHm(C,石墨) ; (b) ?rHm??fHm(CO2,g) ;
$$$(c) ?rHm=?rUm ; (d) ?rHm>?rUm 。
$20.在等压下进行一个A + B = C的反应,若?rHm<0 ,则该反应为 。
(a) 吸热反应; (b) 放热反应;
(c) 视手段而定; (d) 无放热也无吸热。 21.298K,100kPa下,1mol H2(g) 与0.5mol O2(g) 反应生成1mol H2O(l) 的过程中体积功为 。 (a) RT/2 (b)-RT/2 (c) 3RT/2 (d)-3RT/2
22.反应2A+B→C中,反应物A从6mol变到2mol,则反应进度变为 。 (a)-1mol (b)-2mol (c)-4mol (d) 2mol 24.下列说法正确的是 。
(a) 因为△H = Qp,所以只有恒压过程才有△H ; (b) 只要是恒压下发生的化学反应,则有△H = Qp; (c) 由△H = Qp可知Qp也是系统的状态函数;
(d) 对于封闭系统不作非体积功的恒压过程,其热量只决定于系统的始末态。
25.298K,100kPa下,反应A(g) + 2B(g) → C(g),1mol A(g)与2mol B(g)完全反应的恒压反应热为ΔrH,若只有50%的A参加反应时,则此反应的恒容反应热ΔrU为 。
(a) ΔrH/2 + RT (b) ΔrH/2 - RT
(c) ΔrH/2 + RT/2(d) ΔrH/2 - RT/2
T26.?H??CpdT适用 。
2T1 (a) 恒压过程; (b) 无非体积功的恒压过程; (c) 恒容过程; (d) 任何无非体积功的过程。 27.过程方程式p1V1r?p2V2r适用的条件是 。
(a) 封闭系统气体绝热可逆过程; (b) 封闭系统理想气体绝热过程;
(c) 封闭系统理想气体可逆过程; (d) 封闭系统理想气体绝热可逆过程。 28.下列各式不受理想气体条件限制的是 。 (a) p1V1r (c) Qp?p2V2r; (b)(?p/?T)V??p/T;
?QV?RT?nB(g); (d)Δ
BH =ΔU + pΔV
29.下列公式中只适用于理想气体的是 。
(a)ΔU = QV; (b) W = nRT ln(p2 / p1); (c)ΔU = Q + W; (d)ΔH = ΔU + pΔV
30.某理想气体发生一绝热不可逆过程,下列关系式不成立的是 。 (a) pVγ= 常数; (b) pVm=RT; (c)?H??T2T1CpdT; (d) W??U??T2T1CVdT。
31.下列叙述正确的是 。
(a) 恒温可逆压缩过程,环境对系统作最大功; (b) 恒温可逆膨胀过程,系统对环境作最小功;
(c) 恒温不可逆膨胀过程中,不可逆程度越大,系统对环境所作的功越少;
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(d) 恒温不可逆压缩时,不可逆程度越大,环境对系统作的功越少。 32.对于理想气体,用定容热容CV 计算ΔU 的适用范围为 。 (a) 只适用于无相变、无化学变化的恒压变温过程; (b) 只适用于无相变、无化学变化的恒容变温过程;
(c) 适用于无相变、无化学变化、无非体积功的任意过程; (d) 以上答案均不正确。
33.对于2H2 +O2 = 2H2O反应,反应进度ξ=1mol 表示 。
(a) 有1mol 水生成; (b) 完成了一个单位的化学反应; (c) 完成了两个单位的化学反应; (d) 指单位时间内生成了1mol 水。 34.对于反应进度,下面表述正确的是 。 (a) 反应进度与反应方程式的写法无关;
(b) 对于指定反应,反应进度与物质的选择有关; (c) 反应进度与反应完成的程度有关;
(d) 反应进度与物质的量具有相同的量纲。
35.燃烧热的定义是1mol 物质完全燃烧的热效应,那么对甲烷来说被氧化成的最终产物是 。 (a) 液态水、二氧化碳气体; (b) 水蒸气、二氧化碳气体; (c) 冰、二氧化碳气体; (d) 液态水、一氧化碳气体。 36.基希霍夫定律的基本内容阐述了化学反应的热效应与 。
(a) 压力的关系; (b) 体积的关系; (c) 温度的关系; (d) 热容的关系。
39.在温度T时,反应C2H5OH (l) + 3O2(g) → 2CO2 (g) + 3H2O(l)的△rHm与△rUm的关系为 。 (a) △rHm > △rUm; (b) △rHm < △rUm;(c) △rHm = △rUm; (d) 无法确定。
㈡ (1—6填 > 或 = ) 1.理想气体等温可逆膨胀过程,ΔU 0,ΔH 0,Q 0, W 0。 4.273K,101.325 kPa下,1mol冰融化为水,则Q____0;W____0;ΔU____0;ΔH___0。
5.一个绝热箱内装有浓硫酸和水,开始时中间用隔膜分开,弄破隔膜后水和浓硫酸混合,以水和硫酸为系统,则Q 0; W 0;ΔU 0 。
6.理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力,则终态的温度T可逆____T不可逆, 终态体积V可逆____V不可逆, 过程的焓变ΔH可逆____ΔH不可逆。
第三章
㈠ 1.在高温热源T1和低温热源T2之间的卡诺循环, 其热温熵之和
??Q1T1?Q2T2???。循环过程的热级效率
??。
??T?不可逆?2.任一不可逆循环过程的热温熵之和,可以表示为????Q???0。
3.在绝热密闭的刚性容器中发生某一化学反应,此过程的?Ssys??0;?Samb??0。
4.系统经可逆循环后,?S( )0, 经不可逆循环后?S( )。(填>,=,<)。
5.某一系统在与环境300K大热源接触下经历一不可逆循环过程,系统从环境得到10kJ的功,则系统与环境交换的热Q???;?Ssys???;?Samb???
6.下列过程的△U、△H、△S、△G何者为零 ⑴ 理想气体自由膨胀( );
⑵ H2(g)和Cl2(g)在绝热的刚性容器中反应生成HCl(g)的过程( ); ⑶ 在0 ℃、101.325 kPa下水结成冰的相变过程( )。 ⑷ 一定量真实气体绝热可逆膨胀过程( )。 ⑸ 实际气体节流膨胀过程( )。
7.一定量理想气体与300K大热源接触做等温膨胀,吸热Q=600kJ,对外所做功为可逆功的40%,则系统的熵变?S???。
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8. 1 mol O2(p1,V1,T1)和1 mol N2(p1,V1,T1)混合后,总压为2 p1,总体积为V1,温度为T1,此过程的△S( )0(填>,<或=,O2和N2均可看作理想气体)。 10. 根据 dG =-SdT+Vdp可知任一化学反应的 (1)???ΔrGm????p??T( );(2)???ΔrGm?????T?P( );(3)???ΔrVm?????T?P( )。
11.某理想气体在500 K、100 kPa时,其?$???rSm?12.任一化学反应的????T??p??Sm????p??T ( )(要求填入具体数值和单位)。
?$不随温度变化的条件是?,因此一定温度范围内化学反应的?rSm( )。
13. 一定量理想气体,恒温条件下熵随体积的变化率??随体积的变化率???S?????V?T?S????dV?T??;一定量范德华气体,恒温条件下熵
??。
14. 1 mol双原子理想气体由始态370 K、100 kPa分别经①等压过程;②等容过程;加热到473 K,则①、②两个过程下列物理量的关系是:Q1( )Q2;W1( )W2; △H1( )△H2;△S1( )△S2(填>,<或=)。
16. 1 mol理想气体由始态Ⅰ(p1,V1,T1)分别经绝热可逆和绝热向真空膨胀至相同体积V2,其相应的终态为Ⅱ(p2,V2,T2)及Ⅲ(p3,V2,T3),则在两个终态间的关系为T2( )T3;p2( )p3;S2( )S3(填>,<或=)。
20. 指出下列各关系式的应用条件: (1) △G=-W': ( ); (2) △S≥0 ( >0自发;=0平衡):( ); (3) dS?δQT : ( )。
21. 1 mol理想气体经节流膨胀(即Joule-Tomson实验)压力自p1降低到p2,此过程的△A( )0,△U( )0 ,(填>,=或<)。 22. 在0 ℃、101.325 kPa下液态水的摩尔熵( )冰的摩尔熵;液态水的摩尔吉布斯函数( )冰的摩尔吉布斯函数(填>,<或=)。
$??23.2mol理想气体在300K下100 kPa压缩至1 MPa,并放热10 kJ,此过程的ΔSm?J?K?1?mol?1
25.已知在汞的熔点-38.87℃附近,液体汞的密度小于固体汞的密度,因此汞的熔点随外压增大而( ),所依据的公式形式为( )。
㈡ 1. 理想气体与温度为T的大热源接触并作等温膨胀吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的20%,则系统的熵变为( )。 (a) Q/T; (b)0; (c)5Q/T; (d)-Q/T。
2.封闭系统中W'?0时的等温等压化学反应,可用( )式来计算系统的熵变。 (a)?S?QT; (b)?S??HT; (c)?S??H??GT; (d)?S?nRlnV2V1。
3.在隔离系统中发生的( )过程,系统的熵变?S?0。
(a)任何; (b)循环; (c) 可逆; (d) 不可逆。
4.具有相同状态n,T,V的氧气和氮气,在维持恒温恒容条件下混合此过程系统的熵变?S??(a)0; (b) nRln2; (c) ?nRln2; (d) 2nRln2 5. 系统经过一个不可逆循环后,其?S( )。
(a)?S系统?0,?S环?0; (b)?S系统?0,?S环?0;
?。
(c)?S系统?0,?S环?0; (d)?S系统?0,?S环?0 6. 在p压力下,将2 mol、90 ℃的H2O(l)与1 mol、20 ℃的H2O(l)在一绝热器中混合,此过程( )。
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(a)?S?0; (b)?S?0; (c)?S?0; (d)不能判断?S的符号。
8. 298 K和101.325 kPa下,若把Pb和Cu(CH3COO)2的反应安排在电池中以可逆的方式进行。系统作出电功91.84 kJ,同时电池吸热213.6 kJ。则( )。
(a)△U>0,△S<0; (b)△U<0,△S>0;
(c)△U<0,△S<0; (d)△U>0,△S>0。
9.在101.325 kPa, -5℃过冷水结冰,则此过程的△H( ); △S( ); △G( ); △Samb( )。 (a) >0; (b) =0; (c) <0; (d)无法确定。 10. 在-10 ℃、p 压力下, 过冷水自动凝结成冰,若此过程的熵变为?S,且过程的热为Q,则( )。 (a)?S (c)?S?0,?S??0,?S?QTQT?0?0; (b)?S?0,?S?QTQT?0;
; (d)?S?0,?S??0
11.在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应,系统终态温度升高,压力增大,此过程的△U( ),△H( ),△S( ),△Samb( )。
(a) >0; (b) =0; (c) <0; (d)无法确定。 12. 一定量的理想气体经一等温不可逆压缩过程,则有( )。
(a)△S>0; (b)△S=0;
(c)△S<0; (d) 无法判断△S的正负。 13. 1 mol理想气体从始态p1 ,V1,T1分别经两种不同途径变化到终态(1)绝热可逆压缩p2,V2,T2(2)恒外压下绝热压缩到p2',V2,T2',则( )。
(a)T2=T2',p2=p2'; (b)T2>T2',p2>p2';
(c)T2<T2',p2<p2'; (d) T2<T2',p2>p2'。
$14.若已知某化学反应的?rCp,m?0,则该反应的?rSm随温度升高而( )。 (a) 增大; (b)减小; (c)不变; (d)无法确定。 15 对于理想气体,下列偏微分中,数值小于零的是( )。 (a) ????H??H???; (b) ???S?p??p?S; (c) ?
??G?
???p?T
; (d)???S????p?T。
1mol,并均从同一始态T1,p1,V1出发,经绝
16 状态方程为pVm?RT?bp?b?0?的真实气体和理想气体各
热可逆膨胀到相同的V2时,则两系统的过程△U(真实气体)( )△U(理想气体);△S(真实气体)( )△S(理想气体)。
(a) >0; (b) =0; (c) <0; (d)无法确定。 17. 某气体的状态方程 pVm=RT+bp(b是大于零的常数),此气体向真空绝热膨胀后的温度( )。 (a)不变; (b)上升; (c)下降; (d)无法判断。
18 加压的液态氨NH3?l?通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH3?g?,则此过程的△U( );△H( ); △S( )。
(a) >0; (b) =0; (c) <0; (d)无法确定。
19.在一带活塞的绝热气缸中发生某一化学反应,系统的终态温度升高,体积增大,则此过程的W( );△H( );△S( ); △G( )。
(a) >0; (b) =0; (c) <0; (d)无法确定。
$$20 在25℃时?fGm?石墨?( ), ?fGm?金刚石?( )。 (a) >0; (b) =0; (c) <0; (d)无法确定。
21 在真空密闭的容器中1mol 100℃,101.325kPa的液体水全部蒸发为100℃, 101. 325 kPa的水蒸气,此过程的△H( );△S( ); △A( )。
(a) >0; (b) =0; (c) <0; (d)无法确定。 22.一定量的理想气体经一等温不可逆压缩过程,则有( )。
(a)?G??A; (b)?G??A; (c)?G??A; (d)无法确定。
23. 1 mol、300K、100 kPa的理想气体, 在外压恒定为10 kPa条件下,体积等温膨胀为原来的10倍,
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此过程的?G?( )。
(a) 0; (b) 19.1 J; (c) 5743 J; (d) -5743 J。
24. 某纯物质的液体凝固时,液体的密度大于固体的密度,则该液体的凝固点随压力升高而( ) (a)升高; (b)降低; (c)不变; (d)不能确定其变化。 25. 在一定的温度下,任何系统的吉布斯函数之值均随压力增加而( )。 (a)增大; (b)不变; (c)减小; (d)无法判断。
第四章
(一) 1. 给出下列公式使用条件 (1) dG(4) Δmix??SdT?Vdp???BBdnB(2) ????dn?BB?0?B??0自发=0平衡(3) pB?kx,B?xB
S??R?nBlnxBB*(5) ΔTf?Kf?bB(6) ?V?nBRT(7) aB?pB/pB
?B/(yBp)?p?B/pB (8) ?B?p2. 写出下列定律或定义的数学表达式,并说明所用符号的意义。
(1) 偏摩尔量:(2) 理想气体混合物的化学势:(3) 拉乌尔定律:(4) 稀溶液沸点升高公式: 3. 当挥发性溶质于溶剂中形成稀溶液时,溶剂符合 定律,溶质符合 定 律;而对于理想液态混合物的定义是: 。
*4. A、B两组分形成下列各系统,B物质的亨利常数kx,B与其饱和蒸汽压pB相比大小。
*(1) A与B形成理想液态混合物: kx,B pB;
*(2) A与B形成一般正偏差系统: kx,B pB;
*(3) A与B形成一般负偏差系统: kx,B pB。
5. 纯实际气体化学势μ(T.p)= ,?$(T)是指 ;理想气体的化学势μB = ,气体的标准态是指 ;稀溶液中溶质B的化学势可表示为 ,溶质B的标准态为 。 6. 已知水的下列各种状态,试分析比较所给各组化学势的大小。 已知:(1) 100℃、1 atm、液态; (2) 100℃、1 atm、气态; (3) 100℃、2 atm、液态; (4) 100℃、2 atm、气态; (5) 101℃、1 atm、液态; (6) 101℃、1 atm、气态。 比较:(1) ?(1) ?(2);(2) ?(1) ?(3);
(3) ?(2) ?(4);(4) ?(4) ?(1);(5) ?(5) ?(6) 7. 如右图由A和B组成的二组分溶液,以质 量摩尔浓度表示组成时,溶质的标准态相当于图 上的 点.
8. 理想液态混合物是指 ; 其混合性质有: 。
9. 稀溶液的依数性指 ;这些性质仅与 有关。
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3
pB=pB*xB p/[p] 1 pB=kb,BbB
4
2 0 1
A bB/[b]→ B
10. 纯水中加入少量葡萄糖构成稀的水溶液,与纯水相比较其饱和蒸气压 ,沸点 ,凝固点 。
11. 真实液态混合物中组分B的活度aB的定义为: 。
(二) 1. 已知100℃时液体A的饱和蒸气压为133.322 kPa,液体B为66.661 kPa,假设A和B构成理想液态混合物,则当A在混合物中的摩尔分数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为( )。 (A) 1; (B) 1/2; (C) 2/3; (D) 1/3
2. 已知某挥发性溶质的蒸气压为0.067 kPa,某纯溶剂的蒸气压为26.664 kPa,该溶质在此溶剂的饱和溶液中的摩尔分数为0.02,则此饱和溶液(假设为理想溶液)的蒸气压为( )。 (A) 26.133 kPa; (B) 0.600 kPa; (C) 26.198 kPa; (D) 0.599 kPa ※3. 若[?lnp/?yA(g)]T<0,即气相中A组分增加dyA(g),总压降低,则( )。
(A) 气相中A组分的浓度小于液相中A组分的浓度; (B) 气相中A组分的浓度大于液相中A组分的浓度;
(C) 气相中A组分的浓度等于液相中A组分的浓度; (D) 不确定。
4. 在0℃和101.325 kPa下,1dm3水能溶解49 cm3的氧气和23.5 cm3的氮气,在0℃和101.325 kPa下,1 dm3水能溶解( )cm3空气。(A) 25.5; (B) 28.6; (C) 96.0; (D) 72.5 5. 在25℃、101.325 kPa下,CH4(g)在水中和在苯中的亨利系数分别为4.1853106 kPa和5.6943104 kPa,则( ). (A) CH4(g)在苯中的溶度大于CH4(g)在水中的溶度; (B) CH4(g)在苯中的溶度小于CH4(g)在水中的溶度; (C) CH4(g)在苯中的溶度等于CH4(g)在水中的溶度。 (D) 不确定
6. 下列物理量属于偏摩尔量的是( ),属于化学势的是( )。 (A)
(?H/?nB)T,p,nC (B)
(?U/?nB)S,V,nC (C)
(?U/?nB)S,p,nC
(D) (?G/?nB)T,p,n (E) (?H/?nB)S,p,n (F) (?G/?nB)T,x,nC
CC7. 由吉布斯—杜亥姆方?nBBdxB?0可知,当二组分混合物的组成发生微小变化时,如果一组分的偏摩
尔量增大,则另一组的偏摩尔量必然( )。(A) 增大; (B) 减小; (C) 不变; (D) 不确定
33
8. 298 K、101.325 kPa下有两瓶萘的苯溶液,第一瓶为0.002 m (溶有0.5mol萘),第二瓶为0.001 m (溶有0.25mol萘),若以?1、
?2分别表示两瓶中萘的化学势,则( ) 。
?1/2?2(A) ?1?10?2; (B) ?1?2?2; (C) ?1; (D) ?1??2
9. 在α、β两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时,下列( )正确?
??(A) ?A??B; (B) ?A??A; (C) ?A??B; (D) 不确定
????10. 封闭的箱子处于恒温环境中,箱内有二杯液体:A杯为纯水,B杯为蔗糖水溶液。静置足够长时间后,观察其变化,结果发现( )。 (A) A杯水减少,B杯水满后不再变化; (B) B杯水减少,B杯水满后不再变化; (C) A杯变成空杯,B杯水满后并溢出;
(D) B杯水干,并剩有蔗糖晶种,A杯水满后并溢出。
11. 在恒温恒压下,A、B两液体混合成理想溶液,此过程( )等于0。 (A) ΔH; (B)ΔS; (C)ΔA; (D)ΔG。
12. 水中加入少量乙醇形成稀溶液,则溶液的沸点( )。 (A) 升高; (B)降低; (C)不可知; (D)无变化。
13. 在100 g水中含有4.5 g某纯非电解质物质,于-0.465 ℃时结冰,该溶质的分子量最接近于下列
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哪一个数值( )。已知水的Kf =1.86 K2mol-12kg (A) 135; (B)172.4; (C)90; (D)180
14. 溶剂中加入溶质构成稀溶液,会引起凝固点下降,此时析出的固体为( )。 (A) 纯溶质; (B)纯溶剂; (C)混合固体; (D)固溶体。 15. 在660.7 K时,钾的蒸气压为0.443 kPa,当钾与汞形成溶液,且x钾=0.5时,钾的蒸气压是0.1427 kPa,则钾在溶液的活度及活度因子分别为( )。
(A) 0.3221,0.6442; (B) 3.0343,0.1648; (C) 0.5,1.0; (D) 0.4031,0.8602。
第五章
(一) 2. 温度为T的某抽空容器中,NH4HCO3(s)发生下列分解反应:
NH4HCO3(s)=NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)
反应达到平衡时,气体总压为60 kPa,则此反应的标准平衡常数为K$= 。 3. 已知反应B2(g)=2B(g)的Δ则此反应的ΔΔrSm$rrGm$与T的关系为ΔrrGm?8.0?10RK-10RTln(T/K)?55RT$$3
与T之间的函数关系为
Hm$与T之间的函数关系为ΔHm$= ;ΔrSm= ;lnK$与T之间的函数关系为lnK$= 。若
$$T=1000K,p=200kPa,则题给反应的标准平衡常数K与B2(g)的平衡转化率α分别为K= ,α= 。
4.已知1000 K时反应: (1) 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的K$1?2.752?1020; (2) C(s)+CO2(g)=2CO(g)的K$3$2?1.719;
则此温度下反应(3) 2C(s)+ O2(g)= 2CO(g)的K= 。
6. 在T=600K,总压p=3310 Pa下,反应A(g)+B(g)=2C(g) 达到平衡时,各气体的物质的量之比为
nAnB?nBnC?1,则此反应的ΔrGm5
= ;ΔrGm$= ;K$= 。
7. 在T=293.15K,V=2.4 dm3的抽空容器中装有过量的NH4HS(s),发生分解反应
NH4HS(s)=NH3(g)+ H2S(g)
平衡压力为45.3 kPa。则(1) 此反应的K$= ;(2) 平衡时NH3(g)的物质的量n1(NH3)= ;(3) 若向上述平衡系统中通入N2(g),使N2(g)的分压p(N2)= 20 kPa;此时系统的总压p= ;n2(NH3)= 。
(二)1. 反应PCl5=PCl3+Cl2在200℃平衡时有48.5%的PCl5分解,而300℃平衡时有97% 的PCl5分解,则反应是( )反应。 (a)吸热 (b)放热 (c)无热效应 2. 恒T、p下化学反应,可用( )来判断反应进行的方向。 (a)ΔrGm$ (b)ΔrGm (c)ΔS?系? (d)K
$$$3. 某化学反应ΔrHm?298K?<0, ΔrSm?298K?>0, ΔrGm=0, 则K( ) 。
$(a)>1, 且随T↑而↑ (b)>1, 且随T↑而↓ (c)<1, 且随T↑而↑ (d)<1, 且随T↑而↓
$$?RTlnJp,当选取不同标准态时,ΔrGm将改变,Δ4. 化学反应等温式ΔrGm?ΔrGmrGm和Jp ( )。
(a)都随之改变 (b)都不变 (c)Jp变,ΔrGm不变 (d)ΔrGm变Jp不变
5. 恒T、p气相反应2A+B=C平衡时nA=3mol,nB=3mol,nC=2mol ,于平衡物系中添加1molB,指出用哪
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一种平衡常数判断平衡移动方向最方便( )。 (a)Kp (b)Ky (c)Kn 6. 某气相反应aA+bB→mM当A与B投料比不同时平衡不同,其中A与B投料比为ab时,( )。 (a) A的转化率最大 (b) M在平衡混合物中的含量最大 (c) M平衡产量最大 (d) A在平衡混合物中浓度最小
7. 合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)平衡后加入惰性气体且保持系统温度、总压不变(设气体为理想气体),则( )。 (a)nN(c)nN,2nH2,nNH3不变,$减小,2nH2减小,nNH3增加,K不变$ (b)nNnNH3?,2?,nH2?,nNH3?,K增加$
Kp不变 (d)nN2?,nH2?,Kp不变$
8. 2Mg(s)+2Cl2(g)=2 Mg Cl2+O2(g)达平衡后,增加总压(视为理想气体),则( )。 (a)nO2?,nCl2?,K$? (b)pO2?,pCl2?,K不变$ (c)nO2?,nCl2?,Ky? (d)nO2?,nCl2?,Kc?$
9. 化学反应的平衡状态随( )的改变而改变。 (a)系统组成 (b)标准态
(c)浓度表示方法 (d) 化学反应计量式中的计量系数?B
10. 反应 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) 的ΔrHm为负值, 当此反应达平衡时,若要使平衡向产物方向移动,则需( )。 (a)升温加压 (b)升温降压 (c) 降温升压 (d) 降温降压
第六章
㈠ 1. 相律和相图应用于 。
(a) 封闭系统 (b) 开放系统
(c) 未达平衡的开放系统 (d) 已达平衡的多相开放系统 2. 相律和相图之间的关系为 。
(a) 相图由相律推导得出 (b) 相图决定相律 (c) 相图由实验结果绘制得出,相图不能违背相律 (d) 相图由实验结果绘制得出,与相律无关 3. 下述说法中错误的是 。
(a) 通过相图可以确定一定条件下系统由几相构成 (b) 相图可表示出平衡时每一相的组成如何 (c) 相图可表示出达到相平衡所需的时间长短
(d) 通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对数量多少 4. 单组分系统的固液平衡线的斜率dp/dT的值 。
(a) 大于零 (b) 等于零 (c) 小于零 (d) 不确定 5. 下列相点中自由度为零的是 。
(a) 乙醇—水双液系中的最低恒沸点 (b) 二元固液相图中的低共熔点 (c) 部分互溶双液系溶解度曲线上的点 (d) 水相图中熔化曲线上的点
6. 某纯物质的液体密度大于固体密度,则该液体的凝固点随压力升高而 。 (a) 升高 (b) 降低 (c) 不变 (d) 不能确定 7. 某一固体在25℃和101325 Pa下升华,这意味着 。
(a) 固体比液体密度大 (b) 三相点压力大于101325 Pa (c) 三相点温度小于 25℃ (d) 三相点压力小于101325 Pa 8. 在一定外压下, 多组分系统的沸点 。 (a) 有恒定值 (b) 随组分而变化
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(c) 随浓度而变化 (d) 随组分及浓度而变化
9. 已知温度为T 时,液体A的蒸气压力为13330 Pa,液体B的蒸气压为6665 Pa。设A与B构成理想液体混合物,则当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,其在气相中的摩尔分数为 。 (a) 1/3 (b) 1/2 (c) 2/3 (d) 3/4
10. 一定温度下二元理想溶液中,若纯B的饱和蒸气压p大于纯A的p,则当xB增大时,气液两相达
*B*A平衡时系统压力 。(a) 不变 (b) 减小 (c) 增大 (d) 不一定 11. A、B可形成完全互溶系统,在一定温度下,若p> p,则当此二组分构成的混合液处于气液平衡
*B*A时 。(a) yB > xB (b) yB < xB (c) yB = xB (d) 均可能
12. A、B两液体混合物在T-x图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定律产生 。 (a) 正偏差 (b) 负偏差 (c) 没偏差 (d) 无规则 13. 对于恒沸混合物,下列说法中错误的是 。
(a) 不具有确定的组成 (b) 平衡时气相和液相组成相同 (c) 其沸点随外压的改变而改变 (d) 与化合物一样具有确定组成
14. 物质A与物质B构成的系统可形成低恒沸物E。 已知纯A与纯B的沸点间关系为Tb(B) > Tb(A)。若将任意比例的A+B系统在一个精馏塔中蒸馏,则塔顶馏出物是 ,塔底馏出物是 。 (a) 纯B (b) 纯A (c) 低恒沸物E (d) 不一定
15. 已知温度T时,液体A与液体B部分互溶,构成两个组成不同的平衡液层,该两个不同组成的液层必对应有 组成的平衡气相。 (a) 相同 (b) 不同 (c) 也可能相同也可能不同 16. A-B的气液平衡相图如图。液体A与液体B的关系为 。
p=101325Pa (a) A-B完全互溶 (b) A-B完全不互溶 T
(c) A微溶于B,而B不溶于A (d) A不溶于B,而B微溶于A 17. 二元合金处于低共熔点时系统的条件自由度F为 。 (a) 0 (b) 1 (c) 2 (d) 3
18. 固熔体为 相,二组分低共熔混合物为 相。 xB
第16题图 (a) 一 (b) 二 (c) 三 (d) 不确定
19. 液体A与液体B不相混溶。在一定温度T0下当A(l)、B(l)及其蒸气共存并达到平衡时,液体A的蒸气压应 。
(a) 与系统中A的摩尔分数成比例 (b) 等于T0下纯A?的蒸气压 (c) 大于T0下纯A?的蒸气压 (d) 等于系统的总压力
20. 水与苯胺的相图如图所示,C点为高临界会溶点,温度为0。T 0 .若在某项化工工艺中欲用水萃取苯胺中的物质,则操作的最佳温度为 。
第20题附图 (a) T > T0 (b) T < T0 (c) T = T0 (d) 任何温度均可
21. A、B两种液体组成液态完全互溶的气-液平衡系统,已知A的沸点低于B的沸点。在一定温度下向平衡系统中加入B(l),测得系统的压力增大,说明此系统 。 (a) 一定具有最大正偏差 (b) 一定具有最大负偏差 (c) 可能具有最大正偏差也可能具有最大负偏差 (d) 无法判断
22. 在318K下,丙酮(A)和氯仿(B)组成液态混合物的气-液平衡系统,测得xB = 0.3时气相中丙酮的平
*衡分压pA = 26.77 kPa,已知同温度下丙酮的饱和蒸气压pA= 43.063kPa。则此液态混合物为 。
(a) 理想液态混合物 (b) 对丙酮产生正偏差 (c) 对丙酮产生负偏差 (d) 无法判断
23. 已知A(l)与B(l)形成理想液态混合物的气-液平衡系统,温度T下A(l)与B(l)的饱和蒸气压之比
pA/pB?1/5。若此时气相组成
**yB = 0.5,则平衡液相组成xB = 。
(a) 0.152 (b) 0.167 (c) 0.174 (d) 0.185 24. A、B两种液体可形成理想液态混合物,已知A的沸点低于B的沸点。现在体积分别为V1、V2的真空
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密闭容器中分别放有组成为xB,1和xB,2的液态混合物,且xB,1<xB,2。设某温度下两容器均处于气-液平衡且压力相等,则容器1中的气相组成yB,1 yB,2;容器1中气相量与液相量之比ng,1/nl,1 容器2中气相量与液相量之比ng,2/nl,2。
(a) 大于 (b) 小于 (c) 等于 (d) 可能大于也可能小于 25. A(s)与B(s)构成二元凝聚系统,A(s)与B(s)可以形成四种化合物:A2B(稳定)、AB(稳定)、 AB2 (不稳定) 、AB3(稳定)。则该相图中有 个最低共熔点和 条三相线。 (a) 3,3 (b) 4,4 (c) 3,4 (d) 4,5
㈡2. 把任意量的N2(g)、H2(g)与NH3(g)于723 K时放入压力为3003105 Pa的压力反应器内,达到反应平衡后,系统的物种数为 ;组分数为 ;相数为 ;自由度数为 。若开始时只充入NH3(g),则达到反应平衡后上述各量分别为 ; ; ; 。 4. 在80℃下将过量的NH4HCO3(s)放入真空密闭容器中按下式分解达平衡:
NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)
则该平衡系统的物种数为 ;组分数为 ;相数为 ;自由度数为 。若在上述已达平衡的系统中加入CO2(g),当系统达到新平衡时,系统的组分数为 ;相数为 ;自由度数为 。 5. 指出下列平衡系统中的组分数和自由度数。
⑴ 一个瓶中装有常温常压无催化剂时的H2O(l),O2(g)和H2(g),组分数为 ;自由度数为 。 ⑵ 一瓶中装有高温有催化剂的H2O(l),O2(g)和H2(g)的平衡物系,组分数为 ;自由度数为 。 6. C(s)、CO(g)、CO2(g)、O2(g)在1000℃时达平衡时,系统的物种数为 ;组分数为 ;相数为 ;自由度数为 。 8. 在温度T下,由CaCO3(s)、CaO(s)及CO2(g)构成的平衡系统的压力为p,已知它们之间存在化学平衡:CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g),若向该平衡系统中加入CO2(g),则重新达到平衡时,系统的压力会 。
9. 在纯物质的p - T相图中的三相点附近,其固气平衡线的斜率与液气平衡线的斜率相比较大的是 ,摩尔相变焓绝对值较大的是 。
12. 若A、B二组分能形成恒沸混合物,则只有在 条件下,该恒沸混合物才有恒定的组成。
15. A和B能生成二种稳定化合物及一种不稳定化合物,则A和B的T - x图中有 个低共熔点,有 条三相线,有 个转熔温度。
17. 一定压力下,向液态完全互溶的A、B二组分气-液平衡系统中加入组分B后,系统沸点下降,则该组分在平衡气相中的组成yB (大于、小于、等于)其液相组成xB。
18. A、B双液系具有最高恒沸点,在100 kPa下,恒沸混合物含21.5%的B和78.5%的A(均为质量百分数,下同),现将含A 18.5%的A、B液态混合物系统在100 kPa下进行分馏,则馏出物为 ,剩余物为 。
19. 液态完全互溶、对理想液态混合物产生最大正偏差的二组分气液平衡系统,T-x相图中有一最低点,称为 ;而液态完全不互溶的二组分气液平衡系统,T-x相图中也有一最低点,称为 。
20. 若A、B二组分可形成三个稳定化合物,则当A-B溶液冷却时最多可同时析出 个固体。
第七章
?(一)1.已知25℃时,Na及
12Na2SO4水溶液的无限稀释摩尔电导率?m(Na)??,??(m12Na2SO4)分别是0.00501和0.01294S?m2?mol?1。 则该温度下 S?m2?mol?1。
12SO42?离子的??(m12SO4)?2? 第 11 页 共 27 页
4.今有以下两电池
a. b.
其中
HgHg2Cl2(s)KCl?a(KCl)?Cl2?g,p(Cl2)?PtZnZnCl2?a(ZnCl2)?AgCl(s)Ag
的电动势与氯离子的浓度a(Cl?)无关。
5.当有电流密度为i/(A?m?2)的电流通过电解池和原电池时,其极化曲线分别为:
i/(A?m?2) i/(A?m?2)
E/V E/V
电解池 原电池 6.0.01mol?kg?1的K3Fe(CN)6水溶液的离子平均活度系数???0.571,则其离子平均活度a?? ;离子强度I = 。
7.在电导实验测定中,需用交流电源而不用直流电源,其原因是 。 8.电池Zn(s)ZnCl2(0.555mol?kg?1)AgCl(s)Ag(s)在298K 时,E=1.015V,当Z=1,电池可逆放电386库仑的
电量时,则其反应进度变??? mol, 吉布斯函数变?rG? J。
9.若使过程Cl2(2p?)?Cl2(p?)在原电池内进行,则电池表示式应为 。 10.电池AgAgCl(s)Cl(a1)Ag(a2)Ag??应该用 做盐桥。
T2.无限稀释的HCl,KCl和NaCl三种溶液,在相同温度、相同浓度、相同电场强度下,溶液中Cl- 的迁移速率( ),迁移数( )。
T6.某LaCl3溶液的离子平均质量摩尔浓度b±=0.228 mol?kg-1,此溶液的离子强度I =( )。
-1
T7.已知25 ℃时Ag2SO4饱和水溶液的电导率?(Ag2SO4)= 0.7598 S?m,配制溶液所用水的电导率?(H2O)= 1.6310-4 S?m-1。离子极限摩尔电导率??(Ag+)和??(1/2SO2?4)分别为 61.9310-4 S?m2?mol-1和mm80.0310-4 S?m2?mol-1。此温度下Ag2SO4的活度积Ksp =( )。
T8.原电池Ag(s)| AgCl(s) | HCl(a) | Cl2(g, p) | Pt的电池反应可写成以下两种方式:
Ag(s)?12Cl2(g)?AgCl(s) (1)?rGm(1),E(1)
2Ag(s)?Cl2(g)?2AgCl(s) (1)?rGm(2),E(2)
则?rGm(1)( )?rGm(2),E(1)( )E(2)。 T9.通过测定原电池电动势的方法来获取AgCl(s)的标准摩尔生成吉布斯函数ΔrGm?,需设计原电池来实现。设计的原电池为( )。
T10.在一定的温度下,为使电池Pt | H2(g, p1)| H+(a) | H2(g, p2)| Pt 的电动势E为正值,则必须使氢电极中H2(g)得分压 p1 ( ) p2。
T11.原电池和电解池极化的结果,都将使阳极的电极电势( ),阴极的电极电势( )。从而随着电流密度增加,电解池消耗的能量( ),原电池对外所做电功( )。
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(二)1.298K,当H2SO4溶液的浓度从0.01mol?kg?1增加到0.1mol?kg?1时,其电导率?和摩尔电导率?m将( )。
(a) ?减小,?m增加 (b) ?增加,?m增加 (c) ?减小, ?m减小 (d) ?增加,?m减小 2.用同一电导池分别测定浓度b1?0.01mol?kg?1和b2R1?1000??0.1mol?kg?1的两个电解质溶液,其电阻分别为
,R2?500?,则它们的摩尔电导率之比?m(1):?m(2)为( )。
(a) 1:5 (b) 5:1 (c) 10:5 (d) 5:10
3.在298K的含下列离子的无限稀释的溶液中,离子摩尔电导率最大的是( )。
(a) Al3? (b)Mg2? (c) H? (d) K? 4.CaCl2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是( )。
?2????(a) ??(CaCl2)??m(Ca)??m(Cl) (b) ?m(CaCl2)?m12?m(Ca?2?)??m(Cl)??
??2????2??? (c) ??(CaCl2)??m(Ca)?2?m(Cl) (d) ?m(CaCl2)?2?m??m(Ca)??m(Cl)?
5*. 298K时, ?m(LiI),Λm(H知LiCl中的t??0.34,则
?),和?m(LiCl) 的值分别为1.17310,3.50310和1.15310
-2-2
-2 S?m?mol2?1,已
HI中的H?的迁移数为( )。(设电解质全部电离。)
(a) 0.82 (b) 0.18 (c) 0.34 (d) 0.66
6. 298K时,有浓度均为0.001mol?kg?1的下列电解质溶液,其离子平均活度系数??最大的是( )。 (a) CuSO4 (b) CaCl2 (c) LaCl3 (d) NaCl 7. 1.0mol?kg?1的K4Fe(CN)6溶液的离子强度为( )。
(a)15mol?kg?1 (b) 10mol?kg?1 (c) 7mol?kg?1 (d) 4mol?kg?1
8. 质量摩尔浓度为b的FeCl3溶液(设其能完全电离),平均活度系数为??,则FeCl3的活度?为( )。 (a)??4(bb$) (b) 4??(4bb$)4 (c) 4??(bb$) (d) 27??(4bb$)4
9. 下列两电池反应的标准电动势分别为E1$和E2$,则两个E?的关系为( )。 (1)
12H2(p)?$12Cl2(p)?HCl(a?1)$
(2)2HCl(a?1)?H2(p$)?Cl2(p$) (a)E2$?2E1 (b) E2$$??E1 (c) E2$??2E1$ (d) E2$?$?E1$
10. 298K时,要使电池 Na(Hg)(a1)Na(aq)Na(Hg)(a2) 成为自发电池,则必须使两个活度的关系为( )。
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(a) a1?a2 (b) a1?a2 (c) a1?a2 (d) a1和a2可取任意值
11.298K时,已知E$(Fe3?,Fe2?)?0.771V,E$(Sn4?,Sn2?)?0.150V,求反应2Fe3??Sn2?$活度为1)的?rGm=( )kJ?mol?1。
?2Fe2??Sn4?(所有
(a) -268.7 (b) –177.8 (c) -119.9 (d) 119.9
$12. 某电池在298K、p$的压力下,可逆放电的热效应为Qr= -100 J,则该电池反应的?rHm值( )。
(a) = 100 J (b) = -100 J (c) >100 J (d) <-100 J 13. 已知Tl3+,Tl+P的t电极电势E1?1.250V$,Tl+Tl的E2$??0.336V,则电极Tl3+Tl的电极电势E3$为
( )。
(a) 0.305V (b) 0.721V (c) 0.914V (d) 1.586V 14. 298K时有如下两个反应
(1)Cu(s)Cu?(a1)(2)Cu(s)Cu2?(a2)Cu(a1),Cu??2?(a2)Pt (a2)PtCu(a1),Cu2?
2?两个电池的电池反应都可写成 ( )。
(a)
E$Cu(s)?Cu(a2)?2Cu(a1)?。则两个电池的E$和
?rGm$之间的关系为
$$和?rGm都相同 (b) E$不同,?rGm都相同
$$(c) E$和?rGm都不同 (d) E$相同,?rGm不同
15. H2(g,p$)?12O2(g,p)?H2O(l)$,该反应可通过爆鸣反应完成,也可通过氢氧可逆电池完成,两者的焓
$$变分别为?rHm(1)和?rHm(2),若反应物与生成物的T,p均相同,则两个焓变的关系( )。
(a)?rHm(1) = ?rHm(2) (b) ?rHm(1) > ?rHm(2)
$$$$(c)?rHm(1) < ?rHm(2) (d) 无法确定
16. 在298K时,浓度为0.1和0.01mol?kg?1的HCl溶液的液接电势为Ej(1),浓度相同而换用KCl溶液,其液接电势为Ej(2),两者关系为( )。 (a) Ej(1)>Ej(2) (b) Ej(1) $$H2(p)H(a1)H(a2)H2(p)Pt$+?$的电动势E为正值,则两个氢离子活度的关系为 第 14 页 共 27 页 (c) a1?a2 (d) a1和a2可取任意值 18. 当发生极化现象时,两电极的电极电势将发生如下变化( )。 (a) E阳变大,E阴变小 (b) E阳变小 , E阴变大 (c) 两者都变大 (d) 两者都变小 19. 用铜电极电解CuCl2的水溶液,不考虑超电势,在阳极上将会发生什么反应。已知 E(Cu$2+/Cu)?0.34V,E$(O2/H2O)?1.23V,E$(Cl2/Cl-)?1.36V (a) 析出氧气 (b) 析出氯气 (c) 析出铜 (d) 铜电极溶解 20. 已知E$(Fe2+Fe)??0.44V,E$(Cd2+Cd)??0.40V,将Fe(s)和Cd(s) 的粉末投入含Fe2?(0.1mol?kg?1)和 含Cd2?(0.001mol?kg?1)的溶液中,Fe(s)和Cd(s)粉将( ) (a) 都溶解 (b) Fe(s)不溶,Cd(s)溶解 (c) 都不溶解 (d) Fe(s)溶解,Cd(s)不溶 T1.用同一电导池分别测定浓度为0.1 mol?dm-3 的不同电解质(单类型相同)溶液的电导,测得电阻分别为1000 Ω和250 Ω,则两种电解质溶液的摩尔电导率之比为( )。 (a)25∶1; (b)1∶25; (c)40∶1; (d)1∶40。 T2.柯尔劳施(Kohlrausch)公式Λm = ?? - Amc适用于( ) (a)弱电解质; (b)强电解质; (c)无限稀释溶液; (d)强电解质稀溶液。 T10.电解金属盐的水溶液时,在阴极上,( )的反应优先进行。 (a)标准电极电势最高;(b)标准电极电势最低; (c)极化电极电势最高;(d)极化电极电势最低。 第十章 (一)1. 高分散系统的内能U=f(S ,V ,As ,n1 ,n2 ,…),故dU =__________。 2. 表面张力与物质的本性有关,不同的物质,分子间作用力越大,表面张力也越___,当温度升高时,大多数物质的表面张力都是逐渐_____;固体物质一般要比液体物质更___的表面张力;临界温度下,液体的表面张力为_____。 3. 比较表面张力的大小 ⑴ 相同温度下,?HO-g,?CH266-g,?Hg-g____ ______。 ⑵ 相同温度下,?HO-CCl24,?Hg-H2O 。 4. 将毛细管分别插入25℃和5℃的水中,测得毛细管内液体上升的高度分别为h1和h2,若不考虑毛细管半径的变化,则h1____h2。 5. 液滴愈小其饱和蒸气压愈_____,液体中的气泡愈小,气泡内的饱和蒸气压愈_____。 6. 空气中肥皂泡的附加压力△p=_____。 8. 水能完全润湿洁净的玻璃,而Hg不能,现将一根毛细管插入水中,管内液面将_____,若在管液面处加热,则液面将_____;当毛细管插入Hg中,管内液面将_____,在管液面处加热,则液面将_____ (填 上升,下降,不变)。 10. 朗缪尔吸附等温式是________________,其理论基本假设_______________,_____________,________________, 。 11. 加入表面活性剂使液体表面张力_____,溶质在表面层中的浓度_____液体内部的浓度,称为_____ 吸附。 第 15 页 共 27 页 15. 将洁净玻璃毛细管(能被水润湿)垂直插入水中时,水柱将在毛细管中_______,管中水的饱和蒸汽压比相同温度下水的饱和蒸汽压值更___________。 16. 液滴自动成球的原因是____________________________________。 17. 分散在大气中的小液滴和小气泡,以及毛细管中的凸液面和凹液面,所产生的附加压力的方向均指向__________________________________________________。 __________________。 19. 常见的四种亚稳态是____________________________________其产生的原因皆与__________________有关。可通过__________________方法来避免产生不利的亚稳态。 20. 固体对气体的吸附分为物理吸附和化学吸附,这两种吸附最本质的差别是__________________。 22. 在一定的T,p下,向纯水中加入少量表面活性剂。表面活性剂在溶液表面层中将_____________其在溶液本体的浓度,此时溶液的表面张力____________纯水的表面张力。 11 23. 20℃下,水汞、乙醚汞、乙醚水三种界面的界面张力分别为375mN2m,379 mN2m和10.7 mN2m1,则水滴在乙醚-汞界面上的铺展系数S=______________N2m1。 (二)1.弯曲液面上的附加压力 ( )。 (a) 一定等于零; (b) 一定大于零; (c) 一定小于零; (d) 不确定。 2. 在一定的T,p下,将一个大水滴分散为很多小水滴,基本不变的性质为( )。 (a) 表面吉布斯函数; (b) 饱和蒸汽压; ( c) 弯曲液面下的附加压力; (d )表面张力。 3. 一个能被水润湿的玻璃毛细管垂直插入25℃和75℃的水中,则不同温度的水中,毛细管内液面上升的高度 ( ) 。 (a) 相同 (b) 25℃ 水中较高 (c) 75℃ 水中较高 (d) 无法确定 4. 一定温度下,分散在气体中的小液滴,半径越小则饱和蒸汽压( )。 (a) 越大 (b) 越小 (c) 越接近100kPa (d) 不变化 5. 一定温度下,液体形成不同的分散体系时将具有不同的饱和蒸汽压。分别以p 平,p凹.p凸表示形成平液面、凹液面、和凸液面时对应的饱和蒸汽压,则( ) (a) p平> p凹>p凸 (b) p凹> p平> p凸 (c) p凸 > p平> p凹 (d)p凸 > p凹> p平 6. 朗格缪尔提出的吸附理论及推导的吸附等温式 ( )。 (a) 只能用于物理吸附; (b) 只能用于化学吸附; (c) 适用于单分子层吸附; (d)适用于任何物理和化学吸附。 7. 一定温度压强下,气体在固体表面发生吸附,过程的熵变△S( )0,焓变△H ( )0。 (a) 大于 (b) 等于 (c) 小于 (d) 无法判断 8. 亲水性固体表面与水接触时,不同界面张力的关系为 ( )。 (a) γsl<γs; (b) γs<γsl; (c) γs=γsl; (d) γs<γsl 9. 固体表面不能被液体润湿时,其相应的接触角 ( ) 。 (a) θ=0° (b) θ>90° (c) θ<90° (d)可为任意角 10. 某物质B在溶液表面吸附达平衡,则B在表面的化学势与其在溶液内部的化学势相比,有 ( )。 (a) μB(表)>μB(内) (b)μB(表)<μB(内) (c) μB(表)=μB(内) (d) 难以确定 11. 向液体加入表面活性物质后( )。 (a) dγ/dc<0,正吸附 (b) dγ/dc>0,负吸附 (c) dγ/dc>0,正吸附 (d) dγ/dc<0,负吸附 12. 下列物质在水中发生正吸附的是( )。 (a) 氢氧化钠 (b) 蔗糖 (c) 食盐 (d)油酸钠(十八烯酸纳) (三)多选题 1. 液体比表面吉布斯函数定义是恒温恒压恒定组成条件下 ( )。 (a) 单位表面积的表面层分子具有的吉布斯函数; (b) 增加单位表面积,表面层分子具有的吉布斯函数; (c) 增加单位表面积,系统所增加的吉布斯函数; 第 16 页 共 27 页 (d) 比表面积的表面层分子具有的吉布斯函数。 2. 直径0.01m的球型肥皂泡所受的附加压力为 ( ),已知其表面张力为0.025 N2m1。 (a) 5 Pa (b) 10 Pa ( c) 15 Pa (d ) 20 Pa 3. 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,性质不变的是 ( ) 。 (a) 总表面吉布斯函数 (b) 比表面 (c) 液面下附加压力 (d) 表面张力 4. 一定温度下,凹液面的饱和蒸气压 ( ) 水平液面的饱和蒸气压。 (a) 等于 (b)高于 (c) 低于 (d) 高于或低于 5. 如右图所示,已知水能润湿毛细管,油则不能,若增加油层的量 (深度h’ ),则水在毛细管中上升的高度h ( ) (a) 愈小 (b) 愈大 (c) 不变 7. 水平放置的毛细管中装有非润湿性的液体,在毛细管左端加热,管中液体将 ( )。 (a) 不移动 (b) 向右移动 (c) 向左移动 (d) 来回移动 8. 液体在毛细管中上升的高度反比于 ( )。 (a) 温度 (b) 空气压力 (c) 表面张力 (d) 液体粘度 (e) 毛细管半径 9. 玻璃弯管两端有两个大小不同的肥皂泡,如右图所示,若开启玻璃管中间的活塞,使两端肥皂泡相通,则 ( ) 。 (a) 大气泡变大, 小气泡变小 (b) 大气泡变小, 小气泡变大 (c) 无变化 10. 封闭在钟罩内的大小液滴的变化趋势是 ( )。 (a) 小的变大, 大的变小 (b) 小的变小, 大的变大 (c) 大小液滴变为半径相等为止 (d) 不发生变化 13. 纯水的表面张力为γ1,某溶质的表面张力为γ2,且γ2>γ1,形成溶液后,溶质的表面浓度为cS,本体浓度c0,则 ( ) (a) cS> c 0 (b) cS< c0 (c) cS=c0 (d) cS =0 14. 往固体表面加一滴液体,形成气、固、液三相间的接触,表面张力分别为γg-l,γg-s,γs-l,若液体与固体表面不润湿,则 ( )。 (a) γg-s > γs-l (b) γg-s < γs-l (c) γg-s = γs-l (d) γg-l = γs-l 15. 298K时,苯蒸汽在石墨上的吸附服从朗缪尔吸附等温式, 在苯蒸汽压力为40 Pa时,覆盖度θ = 0.05,当θ = 0.5时,苯蒸气的平衡压力为 ( ) Pa 。 (a) 400 (b) 760 (c) 1000 (d) 200 16. 已知水溶液表面张力γ与溶质活度a关系为γ = γ0Aln(1+Ba), γ0为纯水的表面张力, A与B为常数,则溶液表面过剩Γ= ( )。 (a) ?AaRT(1?Ba) (b) ?ABaRT(1?Ba) (c) ABaRT(1?Ba) (d) BaRT(1?Ba) 18. 溶液表面层对溶质发生吸附,当cB (表面浓度) > cB,0 (本体浓度),则 ( )。 (a) 称为正吸附,溶液表面张力降低 (b) 称为正吸附,溶液表面张力不变 (c) 称为负吸附,溶液表面张力增加 ( d) 称为负吸附,溶液表面张力降低 第十一章 (一)1. 反应2A+B?(A) dcAdtE+2F反应速率( )。 ; (B) ?dcAdt; (C) dD1dcA2dt; (D) ?1dcA2dt。 2. 有简单反应aA+bB?(A) kAa?kBb?kDd,已知a ?kB?kD; ; (B) kA第 17 页 共 27 页 (C) kA?kB?kD; (D) kAa?kBb?kDd。 3. 关于反应速率v,表达不正确的是( )。 (A) 与体系的大小无关而与浓度大小有关; (B) 可为正值也可为负值; (C) 与反应方程式写法有关; (D) 与物质B的选择无关。 4. 在确定的温度范围内,阿伦尼乌斯公式的适用条件是( )。 (A)仅适用于基元反应; (B)可用于任何反应; (C)仅适用于简单级数反应; (D)适用于有明确级数及速率常数,且在该浓度区间内的活化能不随温度变化的一些反应。 5. 某反应,当起始浓度增加一倍时,反应的半衰期也增大一倍,此反应为( )级反应。 (A) 0; (B) 1; (C) 2; (D)3; 6. 反应A+2D?3G,在298K及2dm3容器中进行,若某时刻反应进度随时间变化率为0.3mol?s-1,则此时G的生成速率为( )mol-1?dm3?s?1。 (A) 0.15; (B) 0.9; (C) 0.45; (D) 0.2。 7. 某反应在有限时间内可反应完全,所需时间为 cA,0k,该反应级数为( )。 (A) 零; (B) 一; (C) 二; (D) 三。 8. 某基元反应2A(g)+B(g)?E(g),将2mol的A与1mol的B放入1升容器中混合并反应,那么反应物消耗一半时的反应速率与反应起始速率间的比值是( )。 (A) 1:2; (B) 1:4; (C) 1:6; (D) 1:8。 9. 关于反应级数,说法正确的是( )。 (A) 只有基元反应的级数是正整数; (B) 反应级数不会小于零; (C) 催化剂不会改变反应级数; (D) 反应级数都可以通过实验确定。 10. 某反应,其半衰期与起始浓度成反比,则反应完成87.5%的时间t1与反应完成50%的时间t2之间的关系是( )。 (A) t1 = 2t2 ; (B) t1 = 4t2 ; (C) t1 = 7t2 ; (D) t1 = 5t2。 11. 起始浓度都相同的三级反应的直线图应是( ),(c为反应物浓度)。 (11题图) 12. 有相同初始浓度的反应物在相同的温度下,经一级反应时,半衰期为t1;若经二级反应,其半衰 2期为t'1,那么( )。 2(A)t1(C)t12?t1?t1''2; (B)t12?t1'; 2; (D)两者大小无法确定。 2213. 基元反应A+B?意曲线为( )。 2D,A与B的起始浓度分别为a和2a,D为0,则体系各物质浓度随时间变化示 (13题图) 第 18 页 共 27 页 14. 下述等温等容下的基元反应符合下图的是( )。 (A) 2A?B?D; (B) A?B?D; (C) 2A?B?2D; (14题图) (D) A?B?2D。 15. 右图绘出物质[G]、[F]、[G]的浓度随时间变化的规律,所 对应的连串反应是( )。 (A) G?F?E; (B) E?F?G; (C) G?E?F; (D) F?G?E。 16. 乙酸高温分解时,实验测得CH3COOH(A)、CO(B)、CH=CO(C) 的 浓度随时间的变化曲线如下图,由此可以断定该反应是( )。 ( 15 题图) (A)基元反应; (B) 对峙反应; (C) 平行反应; (D) 连串反应。 ???B?k17. 对复杂反应A?????C,可用平衡近似处理时,Kk2?1k1?k1k?1?cBcA,为了 不致扰乱快速平衡,①B?C必为慢步骤;②B?C必为快步骤;③ k-1 = k1;④ k-1 >> k2;⑤ k-1 << k2,其中正确的是( )。 (A) ① ; (B) ②③ ; (C) ①⑤ ; (D) ①④。 ???B的正、逆反应均为基元反应,且该反应的平衡常数随18. 对峙反应A???k?1k1温度升高而减小,则( )。 ( 16题图 ) (A) Ea1?Ea-1; (B) Ea1?Ea-1; (C) Ea1?Ea-1; (D)不能确定。 ?B20. 一级平行反应 A ??C速率常数k与温度T的关系如图所示,下列正确的是( )。 (A) E1?E2,A1?A2;(B) E1?E2,A1?A2; (C) E1?E2,A1?A2;(D) E1?E2,A1?A2; 21. 如果某一反应的?rUm为?100kJ?mol?1,则该反应的活化能Ea是( )。 (A) Ea(C) Ea??100kJ?mol??100kJ?mol?1; (B) Ea??100kJ?mol?1; ?1; (D) 无法确定 。 12kk22. 对于连串反应A???B???D,巳知E1?E2,若提高产品中间产物B的百分数,应( )。 (A)增加原料A; (B) 及时移去D; (C) 降低温度; (D) 升高温度。 23. 某反应的活化能是33kJ?mol?1,当T=300K时,温度增加1K,反应速率常数增加的百分数约为:( )。 (A) 4.5%; (B) 9.4%; (C) 11%; (D) 50%。 24. 根据光化当量定律,下列说法正确的是( )。 (A) 在整个光化过程中,一个光子只能活化一个原子或分子; (B) 在光化反应的初级过程中,一个光子活化1mol原子或分子; (C) 在光化反应的初级过程中,一个光子活化一个原子或分子; (D) 在光化反应的初级过程中,一爱因斯坦能量的光子活化一个原子或分子。 25. 破坏臭氧的反应机理为:NO+O3?NO2+O2,NO2+O?NO+O2,其中NO是( )。 (A) 总反应的反应物; (B) 中间产物; (C) 催化剂; (D) 自由能。 26. 下列光化学反应中,光的量子产率φ最大的是( )。 第 19 页 共 27 页 (A) 2HI?H2(C) H2+I2; (B) 3O2?2O3; 。 +Cl2?2HCl; (D) H2S?H2+S?g?27. 催化剂的作用是( )。 (A)加快正反应速率,降低逆反应速率; (B) 提高反应物平衡转化率; (C)缩短反应达到平衡时间; (D) 降低反应压力。 28.通过实验测定某一反应(能完全反应)的活化能时,在不同温度T1,T2下进行的两次实验均从相同的初始浓度开始,并都达到相同的转化率。若两次实验所需的时间分别为t1和t2,则反应为一级反应时所求得的活化能Ea,1( )反应为二级反应时所求得的活化能Ea,2。 (A)大于; (B) 等于; (C)小于; (D) 既可能大于,也可能小于。 1a,1 ???29.由两个一级反应构成的平行反应 A ?k2, Ea,2? B,其中Ea及kA分别表示总反应的表观活化能和表 ???? Ck, E观反应速率常数,则kA,Ea与k1,Ea,1和k2,Ea,2的关系为( )。 (A)Ea=Ea,1+Ea,2,kA=k1+k2; (B) Ea= k1Ea,1+ k2Ea,2,kA=k1+k2; (C)kAEa= Ea,1+ Ea,2,kA=k1+k2; (D) kAEa= k1Ea,1+ k2Ea,2,kA=k1+k2。 30.两个H?与M粒子同时碰撞发生下列反应:H??H??M?H2(g)?M,则反应的活化能Ea( )。 (A)>0; (B) =0; (C)<0; (D) 无法确定。 ??? D,若E?E,A?(二)1. 平行反应A ?1212 ??? Fk1kA2则升高反应温度会( )主产物 D的产率。 2. 对于一级反应,如果半衰期在0.01s以下即为快速反应,此时它的速率常数k应大于( )s-1。 3. 400℃时,实验测定反应NO2(g)?lnk/mol?1NO(g)+12O2(g)是二级反应,既??kcNO22,速率常数与温度关系如下 ?dm?3?s?1??12882T/K求此反应的活化能Ea?20.26。 =( )kJ?mol?1,此反应的指前因子A=( ) 。 4. 在光的作用下,O2可变成O3,当1molO3生成时吸收3.011?1023个光量子,此反应的光量子效率为( ),量子产率为( )。 5. 某反应A?B,反应物A反应掉7/8,所需时间是它反应掉3/4所需时间的1.5倍,该反应为( )级反应。 6. 反应2A?B,若A的初始浓度1mol?dm?3,经反应后,A消耗掉3/4的时间为其半衰期的3倍,反应级数为( )。 7. 某反应只有一种反应物,其转化率达到75%的时间是转化率达到50%的时间的两倍,反应转化率达到64%的时间是转化率达到x%的时间的两倍,则x=( )。 8. 光化学反应的初级反应B?h??B*,则此光化学反应的速率常数与( )成正比,而与( )无关。 mol?1?dm?3?s?1???C+D,当加入催化剂后其正、逆反应的速率常数分别从k,k变为k',k',测得9. 某对行反应A+B ???1?11?1k1k?1k1?3k1,那么k?1?''??k?1。 2310. 已知某反应的反应物无论其起始浓度cA,0为多少,反应掉cA,0的时所需的时间均相同,所以该反应为( )级反应。 11. 某复合反应的表观速率常数k?k?与各基元反应的速率常数间的关系为k?2k2?1??2k4?32,则其表观活化 第 20 页 共 27 页 能Ea与基元反应活化能Eak11,Ea2及Ea4之间的关系为( )。 T/K?8.0,lgKc?3000KT?8.03000?1???B,12. 一级对行反应A???已知lg?k1/s???k?1,则此反应在500K时的k?1?( )。 13. 某化合物与水相作用时,其起始浓度为1mol?dm?3,1小时后为0.5mol?dm?3,2小时后为0.25mol?dm?3,则此反应级数为( )。 14. 一个基元反应,正反应的活化能是逆反应活化能的2倍,反应时吸热120kJ?mol?1,则正反应的活化能是( )kJ?mol?1。 15. HI在光的作用下可按反应2HI?g??H2?g?+I2?g?分析。若光的波长为2.5?10?7m时,则1个光子可引 dcBdtdcAdtdcBdt起2个HI分子解离,故1molHI(g)分解需要的光能为( )。 16.反应2A?3B的速率方程即可以表示为?dcAdt?kAcA3/2,也可以表示为 ?kBcA3/2,则?和的关系 为( )。速率常数kA和kB的比为( )。 17.温度为500K时,某理想气体恒容反应的速率常数kc率常数kp?( )。 18.已知某气相反应2A?cA,0=1 mol?dm-3?20mol?dm?3?s?1。则此反应用压力表示的反应速 2B+C的速率常数k的单位为dm3?mol-1?s?1。在一定温度下开始反应时, 。若A反应掉1/2cA,0所需时间t1/2与反应掉3/4cA,0所需时间t3/4之差为600s,则t1/2= ?E??Aexp??a?公式中的指前因子 ?RT?( )。 2119.2B???C两反应均为二级反应,而且k?D和2A??A相同。已经在 100℃下反应(1)的k1?0.10dm3?mol?1?s?1,而两反应的活化能之差Ea,1?Ea,2在该温度下的速率常数k2?( )。 20.某基元反应A?B+C?15kJ?mol?1,那么反应(2) 的半衰期为t1/2?10h。经30h后的反应物浓度cA与初始浓度cA,0的比值为 ( )。 第十二章 1. 胶体分散系统主要特点是 。 2. 丁达尔效应是光的 所引起的,其强度与入射光波长(λ)的 次方成 比,与粒子的数浓度成 比。 3. 电泳、电渗、流动电势、沉降电势等电学性质均与 间的相对移动有关,故统称为 现象。 4. 胶体系统的动力性指 、 、 、 。 6. 胶体分散系统的三个主要特征:⑴ , ⑵ ,⑶ 。 3333 7. 将0.2dm 0.01mol2dm的KCl溶液和0.2dm 0.05mol2dm的AgNO3混合以制备溶胶,该溶胶的胶团表达式为 。 8. 憎液溶胶的稳定原因可归纳为 ⑴ 、⑵ 、⑶ ; 的大小是衡量胶体稳定性的尺度。 第 21 页 共 27 页 9. 电动电势(δ电势) 是指 。 10. 憎液溶胶是热力学 系统,能暂时稳定的主要原因是胶粒带电;高分子溶液是热力学_______系统,稳定的主要原因是 。当加入少量电解质时,胶体的___电势降低,到达_____电势时,发生_____作用;而高分子溶液只有加入更多的电解质,超过_____点时,才会聚沉,称为_____作用。 11. 高分子化合物的聚沉作用有 效应、 效应、 效应。 12. 当胶体粒子的直径 入射光的波长时,可出现丁达尔效应。 (一) 多选题 1. 溶胶基本特征之一是 ( )。 (a) 热力学上和动力学上皆属稳定系统 (b) 热力学上和动力学上皆属不稳定系统 (c) 热力学上稳定而动力学上不稳定系统 (d) 热力学上不稳定而动力学上稳定系统 2. 在电泳实验中,观察到胶粒向阳极移动,表明 ( )。 (a) 胶粒带正电 (b) 胶团的扩散层带负电 (c) 胶团的扩散层带正电 (d) δ电位相对与溶液本体为正值 3 331 3. 0.012 dm0.02 mol2dm的NaCl溶液和0.1 dm 0.005 mol2dm的AgNO3溶液混合制得的溶胶电泳时,胶粒的移动方向是( )。 (a) 不移动 (b) 向正极 (c) 向负极 (d) 不能确定 4. 在一定量KCl为稳定剂的AgCl溶胶中加入电解质使其聚沉,聚沉能力顺序为( )。 (a) AlCl3 < ZnSO4 < KCl (b) KCl < ZnSO4 < AlCl3 (c) ZnSO4 < KCl < AlCl3 (d) KCl < AlCl3 < ZnSO4 5. 电解质的( ),对溶胶的聚沉效果愈好。 (a) 聚沉值愈大 (b) 聚沉值愈小 (c) 聚沉能力愈大 (d) 聚沉能力愈小 6. 处在溶液中的带电固体表面的固液界面层内形成双电层,所产生的δ电势是指( )。 (a) 固体表面与溶液本体间的电势 (b) 滑动面处与溶液本体间的电势 (c) 紧密层与扩散层分界处与溶液体间的电势差 7. 在三个烧杯中装有0.02 dm3的Fe(OH)3溶胶,加入电解质使其明显开始聚沉时,在第一个烧杯中需加入0.021 dm3、l mol2dm3的KCl溶液,在第二个烧杯中需加入0.0125 dm3、0.01 mol2dm3的Na2SO4溶液,在第三个烧杯中需加入0.075 dm3、0.001 mol2dm3的Na3PO4,则三种电解质聚沉能力大小的顺序为( )。 (a) KCl > Na3PO4 > Na2SO4 (b) Na3PO4 > KCl > Na2SO4 (c) Na2SO4 > Na3PO4 > KCl (d) Na3PO4 > Na2SO4 > KCl 8. 对于有过量KI存在的AgI溶胶,电解质( )的聚沉能力最强。 (a) K3[Fe(CN)6] (b) MgSO4 (c) FeCl3 第二章自测题答案: ㈠ 1.c; 2.d.; 4.d;5.c;6.b;7.b;8.c;9.c;10.b;12.d; 15.a;16.a;17.a;18.d;19.d;20.c;21.c;22.d; 24.d; 25.a; 26.b; 27.d; 28.d;29.b;30.a;31.c;32.c;33.b;34.d; 35.a; 36.c; 39.b; ㈡ ⒈ =,=,>,<; ⒋ >,>,>,>; ⒌ =,=,=; ⒍ <,<,<; 第三章自测题答案 ㈠ 填空题 T1?T21. 2. 3. 4. 0;T1? ?;? ?;? △S; ⑸△H 7. 5kJ2K1 8. = 10. ?rVm???rSm????;??p?T?rCp,m$12. nRTR; ?rCp,m?0nR$ ; ??rSm 13. V; Vm?b或V?nb 5. -10kJ;0;;33.33 J2K1 6.⑴△U;△H; ⑵△U; ⑶△G; ⑷ 11.-8.314×10?5 m3·mol?1·K?1 第 22 页 共 27 页 14. ?;?;?;? 16. <;<;< 20. ⑴ 封闭系统、恒温、恒压;⑵ 隔离系统;⑶可逆 21. <;= 22. >;= ?123. ?38.29J?K 25. 增大 ㈡ 1. (c) 2. (c) 3. (c) 4. (d) 5. (b) 6. (a) 8. (d) 9. (c); (c); (c); (a); 10. (b) 11. (b);(a);(a);(b) 12. (c) 13. (c) 14. (b) 15. (d) 16. (c);(b) 17. (a) 18. (c);(b);(a) 19. (c);(b);(a);(c) 20. (b);(a) 21. (a);(a);(c);(b) 22. (b) 23. (d) 24. (b) 25. (a) 第四章自测题答案 (一) 1. 公式适用条件 (1) 适用于无非体积功的均相多组分系统。 (2) 指定温度压力下,非体积功为零时,系统发生相变化或化学变化时过程可能性的 判据。 (3) 在一定温度和平衡条件下,稀溶液中易挥发溶质;且要求溶质在溶液中的分子形 态与气相中的相同。 (4) 等温等压下纯液体混合成理想液态混合物的过程;理想气体等温混合,且混合前 各气体压力与混合后总压相等。 (5) 稀溶液;且溶液析出固体为纯溶剂。 (6) 稀溶液。 (7)在一定温度下气液二相平衡时,气相为理想气体混合物,液相为真实液体混合物。 (8) 真实气体混合物 2. 写出数学表达式,并说明符号意义。 (1) XB?(?X/?nB)T,p,nC 在温度、压力及除了组分B以外其余各组分的物质的量均不变的条件下,由于组分B 的物质的量发生了微小的变化所引起的系统广延量X随组分B的物质的量的变化率,称为组分B的偏摩尔量。 $$(2) ?B??B?RTlnpB/p ?B:理想气体混合物中,组分B在温度T、压力p、气体组成yB下的化学势。 ?B:标准化学势。即温度为T,压力为标准压力p$时的纯态理想气体B的化学势。 $pΘ:标准压力,为100 kPa; pB:B组分在温度T时的分压力。 (3) pA?pA?xA* pA:稀溶液中溶剂的蒸气压; pA*:同温度下纯溶剂的蒸气压; xA:溶液中溶剂的摩尔分数。 (4) ΔTb?Kb?bB ΔTb=Tb-Tb:稀溶液沸点升高值 Kb:沸点升高常数(溶液的浓度以bB表示时)。 bB:不挥发溶质B的质量摩尔浓度。 3. 拉乌尔;亨利;任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律。 第 23 页 共 27 页 * *4. kx,B=pB;kx,B>pB;kx,B<pB **5. ?$?B/p$;?RTlnp?B =p$且符合理想气体行为的假想态,标准态时化学势:温度T时,即p=p$,pφ=1。 ?B?RTlnpB/p;温度T时,压力为标准压力时的纯态理想气体。 $$$$?c,B?RTlncB/c;温度T、标准压力p下体积摩尔浓度cB=c$=1 mol2dm,且符合 -3 理想稀溶液性质的溶质,该状态为虚拟的假想状态。 6. (1) =; (2) <; (3) <; (4) >; (5) > 7. 2 8. 液态混合物中任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的混合物; (1) ΔmixV?0,(2) ΔmixH?0,(3) ΔmixS??nR?xBlnxB, (4) ΔmixG?nRT?xBlnxB 9. 稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低(析出固态溶剂)、沸点升高(溶质不挥 发)、渗透压数值;一定量溶液中溶质的质点数,而与溶质的本性无关。 10. 降低;升高;降低。 11. ?B(T,p,xC)??B(T,p)?RTlnaB;limfB?lim(aBxB)?1 $xB?1xB?1(二) 1. C;2. A;3. A;4. B;5. A;6. 属于偏摩尔量的是A、D;属于化学势的是B、D、E;7. B;8. D;9. B;10. C;11. A;12. B;13. D;14. B;15. A。 第五章自测题答案 (一) 2. 8.0310-3 3. 8.3103RK+10RT;10Rln(T/K)-45R;-8.3103K/T+10ln(T/K)-55;436.16; 20 0.991 4. 8.134310 6. 0;0;1 7. (1) 0.0513;(2)0.0223;(3)65.30;0.0223 (二)1.(a) 2.(b) 3.(b) 4.(c) 5.(b) 6.(c) 7.(d) 8.(c) 9.(a) 10.(c) 第六章自测题答案 ㈠ 1. d; 2. c; 3. c; 4. d; 5. b; 6. b; 7. b; 8. d; 9. c; 10. c;11. d; 12. b; 13. d; 14. c,d; 15. a; 16. d; 17. a; 18. a,b; 19. b; 20. b;21.c; 22.c; 23.b; 24.c,a; 25.d ㈡2. S = 3,C = 2,P = 1,F = 1;S = 3,C = 1,P = 1,F = 0。 4. S = 4,C= S – R – R’ = 4–1 –2 = 1,P =2,F = C – P +1=0;C = 4 –1 –1 =2,P =2,F =1。 5. ⑴ C = 3,F = 3;⑵ C = 2,F = 2。 6. S = 4,C = S – R – R’ = 4 – 2 – 0 = 2,P = 2,F = 1。 8. 不变(因为该系统F= 0) 9. 固气平衡线,升华焓。∵ 升华焓等于蒸发焓与熔化焓之和,则由克-克方程可知固气平衡线的斜率要陡些。 12. 外压恒定 15. 3个低共熔点;4条三相线;1个转熔温度。 17. 大于 18. 纯B;恒沸物 19. 最低恒沸点;共沸点 20. 2 第七章答案: (一)1. 0.00793 4. a 第 24 页 共 27 页 5. i/(A?m?2) i/(A?m) E/V E/V ?2 电解池 原电池 6. 0.013,0.06mol?kg?1 7. 防止在电极附近溶液浓度发生变化 8. 0.002, -391.79 9. PtCl2(p)Cl(a)Cl2(2p)Pt$?$ 10.KNO3 T2.相同;不同 无限稀释溶液中离子独立运动,互不影响,所以三种溶液中Cl-的迁移速率相同。而电解质溶液中离子的迁移数不仅与该离子的迁移速率有关,还与溶液中其他离子的迁移速率有关。正离子H+,Na+ 和 K+ 的迁移速率是不相等的,所以三种溶液中Cl-的迁移数不同。 T6.0.6 mol?kg-1 离子强度 I?1?b2BzB,其中 2bB为离子质量摩尔浓度,可由电解质的b±来求得。 对于LaCl3溶液 ,b(La3?)?b(LaCl3),b(Cl?)?3b(LaCl3), b??[b(La3?)b(Cl)]?1/4?27/273?1/4b(LaCl3), -1所以,b(LaCl3)?b?I?1221/4?0.228mol?kg2/27?1/4?0.1mol?kg-1 [b(LaCl3)?z(La2)?3b(LaCl3)?z(Cl)] 2?1 = 12[0.3?3?3?0.1?(?1)]mol?kg-5 ?0.6mol?kg?1 T7.7.7310 求出Ag2SO4在水中的溶解度便可求得活度积。利用电导法求难溶盐的溶解度,先求Λm 和κ,再根据关系式Λm = κ/c求出c,进而利用Ksp?[c(Ag)c$?]?[2SO4c$2?]求出Ksp。难溶盐在水中的溶解度很小,故其饱和 (Ag2SO4),而 水溶液可视为无限稀释,?m(Ag2SO4)???m?m(Ag2SO4)?2?m(Ag)+2?m(??+?12SO4) 2- =2(61.9?80.0)?10?4S?m2? mol-1?2.84?10?2S?m2? mol-1 c(Ag2SO4)??(Ag2SO4)?m(Ag2SO4)??(Ag2SO4)?m(Ag2SO4)?4-1???(溶液)??(水)?m(Ag2SO4)-3? -3 = Ksp?[c(Ag)c$?2(0.7598?1.7?10)S?m283.8?10S?m?molSO4c$2?-42-1?26.8mol?m0.026813?0.0268mol?dm?5 ]?[]?4[c(Ag2SO4)c$]?4?[3]?7.7?10 第 25 页 共 27 页 T8.=1/2;= 电池反应写法不同。但仍为同一电池,所以原电池电动势只有一个值,即E(1) = E(2);但电池反应写法不同时,发生1 mol反应转移的电子数不同,对于反应(1),ξ = 1 mol反应时z=1,而反应(2),ξ = 1 mol反应时z = 2,所以?rGm(2)?2?rGm(1)。 T9.Ag (s)| AgCl(s) | NaCl(a) | Cl2(g, p?) | Pt AgCl(s)的标准摩尔生成吉布斯函数ΔrGm?是下列反应的ΔrGm? Ag(s) + 1Cl2(g) = AgCl(s)。 2将此反应设计成原电池,阳极反应为Ag(s)+ Cl → AgCl(s)+ e;阴极反应为Cl2(g)+ e→Cl,设计 2-- 1- - 的电池为Ag (s)| AgCl(s) | NaCl(a) | Cl2(g, p?) | Pt T10.大于 写出电极反应: 阳极H2 (g, p1)→2H+ + 2e-,阴极2H+ + 2e-H2 (g, p1)→H2 (g, p2), 电池反应H2 (g, p1) →H2 (g, p2),电动势 E?RT2Flnp2p1 当p1 > p2时,E > 0 T11.变得更正;变得更负;增多;减小。 (二) 1. d;2. b;3. c;4. c;5. a;6. d;7. b;8. d;9. b;10. c;11. c;12. d;13. b;14. b;15. a;16. a;17. b;18. a;19. d;20. b T1.(b)电解质溶液的摩尔电导率Λm = κ/c,同一电导池??m,2?m,1?2/c2?1/c1R1c1R2c21000?0.01250?1.0125?GlAs?KcellR,,?2?1?R1R2,故 ???? T2.(d)柯尔劳施根据实验结果指出:很稀的溶液中,强电解质的摩尔电导率与浓度的平方根成直线关系。 T10.(c) 电解时,阳极上发生的是极化电极电势最低的氧化反应,阴极上发生的是极化电极电势最高的还原反应。 (2)第二种析出的是Zn(s), 这时Cd2?的剩余浓度为3.5?10?13mol?kg?1。 第十章自测题答案 (一)填空1. dU3. (1) ?Hg6. ?p?4?r?TdS?pdV???BBdnB??dAs 2. 大;减小;大;为零。 ??H2O??C6H6 (2) ?HO-CCl24??H2O-Hg 4. h1 < h2 5. 大;小. 8. 上升;下降;下降;上升 。 10. ??bp/(1?bp);⑴ 单分子层吸附;⑵ 固体表 面均匀,各处吸附能力相同,吸附热是常数,不随覆盖度改变;⑶ 被吸附在固体表面的分子之间无相互作用力;⑷ 吸附平衡是动态平衡。 11.降低;大于;正。 15. 上升;低 16. 同样体积的液体,以球形的表面积为最小,球形液滴的表面吉布斯函数相对最小。 17. 弯曲液面曲率中心 20. 固体与气体间的吸附作用力不同(化学吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为化学键力,而物理吸附的作用力为范德华力。) 22. 大于; 小于 23. 6.73103 (S??乙醚?汞??水?汞??乙醚?水=(379-375-10.7)mN2m1=-6.73103 mN2m1) p内?p外(二)1. (b) 弯曲液面上的附加压力?p? >0 第 26 页 共 27 页 2. (d) 大水滴分散为好多小水滴,水滴半径变小,总的表面积增大,但表面张力基本不变。G表=γAs,分散成小水滴后表面吉布斯函数增大;弯曲液面下的附加压力Δp=2γ/r,半径变小,Δp增大;小水滴的饱和蒸汽压RTlnprp?2?M?r,半径变小,Pr增大。 2?cos?3. (b) 毛细管内液面上升的高度h??gr,温度升高,水的表面张力降低。 prp?2?M4.(a)小液滴为凸液面,由开尔文公式RTln?r知,半径越小饱和蒸汽压越大。 5.(c)6.(c)7. (c); (c) 气体吸附在固体表面的过程中,气体分子从三维空间变化到二维空间,熵减小,吸附过程自动进行,ΔG<0,而?H??G?T?S,故?H也一定小于零。 8.(a)亲水性固体表面与水接触角θ<0,由杨氏方程?s??sl??cos?l知?sl??s。 9.(b)利用润湿角判断是否润湿时,θ>90°不润湿。 10.(c) 溶液处于吸附平衡时,溶质在溶液中的化学势处处相等)。 11.(a) 12. (d) 四种物质中,只有油酸钠分子有极性头和非极性长链尾的结构,具有表面活性,在水(溶液)中产生正吸附。 (三)1 c 2 d 3 d 4 c 5 c 7 c 8 e 9 a 10 b 13 b 14 b 15 b 16 c 18 a 第十一章自测题答案: (一)1. D; 2. B; 3. B; 4. D; 5. A; 6. C; 7. A; 8. D; 9. D; 10. C; 11.B; 12. D; 13. C; 14. C; 15. C; 16. C; 17. D; 18. B; 20. D; 21. D; 22. D; 23. A; 24. C; 25. C; 26. C; 27. C; 28. B; 29. D; 30. B。 (二)1. 降低; 2. 69.3; 3. 107, 6.293108; 4. 3 ,2 ; 5. 1; 6. 2; 7. 40; 8. 光的强度,反应物的浓度; 9. 3; 10. 1; 11. Ea?Ea2?32Ea1?32Ea4; 12. 10000s-1 ; 13. 1 ; 14. 240; dcB2;3dt315. 239.2kJ; 16. ?dcA2dt?; 17. 4.81?10-6Pa-1?s?1 ;18. 300s; 19. 12.58dm3?mol-1?s?1; 20. 0.125。 第十二章自测题答案 (一) 1. 高度分散多相性和热力学不稳定性 2. 散射作用 4次方成反比 成正比 3. 固体与液体 电动 4. 布朗运动,扩散,沉降和沉降平衡 6. 光学性质 动力性质 电学性质 7. {[AgCl]m nAg+2(nx)NO3}x+┆xNO3 8. 分散相粒子带电、溶剂化作用、布朗运动;ζ电势 9. 当胶粒与分散介质发生相对移动时,从滑动面到溶液本体之间的电势差 10. 不稳系统 稳定 溶剂化作用 ζ 临界 聚沉 等电 盐析 11. 搭桥效应、脱水效应、电中和效应 12. 小于 (二) 多选题 1 d 2 c 3 c 4 b 5 b,c 6 b 7 d 8 c 第 27 页 共 27 页