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1、北京理工大学物理化学经典习题1北京理工大学物理化学经典习题（2009）北京理工大学物理化学经典习题（2009）一、填空题 1硫酸与水可形成三种水合盐：H2SO4H2O、H2SO42H2O 、H2SO44H2O。常压下将一定 量的 H2SO4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐 的分子中含水分子的数目是。 2Na+、H+的还原电极电势分别为 2.71V 和 0.83V，但用 Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时 ， 阴 极 产 物 是NaHg齐 ， 而 不 是H2， 这 个 现 象 的 解 释 是。 3 在 稀 亚 砷 酸 溶 液 中 通 入 过 量 的 硫 化
2、 氢 制 备 硫 化 砷 溶 液 。 其 胶 团 结 构 式 为。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。 4在两个具有 0.001mAgNO3溶液的容器之间是一个 AgCl 多孔塞，在多孔塞两端放两个电 极，接通直流电源后，溶液将向极方向流动。5 反应 A1kB () ;A2kD ()。已知反应()的活化能大于反应()的活化能，加入适当催化剂改变获得 B 和 D 的比例。 6等温等压（298K 及 p）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热 40.0kJmol-1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJmol-1，则该化学反应的熵变为。 7若稀溶液表面张力 与溶质浓度 c
3、 的关系为 0 = A + B ln c（0为纯溶剂 表面张力， A、B 为常数） ， 则溶质在溶液表面的吸附量 与浓度 c 的关系 为。8298.2K、101.325kPa 下，反应 H2(g) +21O2(g) H2O(l) 的 (rGm rFm)/ Jmol-1为。二、问答题 1 为什么热和功的转化是不可逆的？2 在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) +21O2(g) H2O(g)，在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，U，H，S 和 F。 3 对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？ 4 为什么有的化学反应速率具有负温度系数
4、，即温度升高反应速率反而下降？ 5 为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？三、计算题 1 苯在正常沸点 353K 下的vapHm= 30.77 kJmol-1，今将 353K 及 p下的 1molC 6H6(l) 向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体） 。 (1) 求算在此过程中苯吸收的热量 Q 与所做的功 W； (2) 求苯的摩尔气化熵 vapSm及摩尔气化自由能 vapGm；(3) 求环境的熵变 S环，并判断上述过程是否为不可逆过程。考试点考研网w w w .k a o s h i d i a n .co m北京理工大学物理化学经典习题22 把一定量的气体反应物
5、 A 迅速引入一个温度 800K 的抽空容器内，待反应达到指定 温度后计时（已有一部分 A 分解） 。已知反应的计量方程为 2A(g)2B(g)+ C(g)， 反应的半衰期与起始浓度无关；t=0 时，p总=1.316104Pa ；t=10min 时，p 总 =1.432104Pa ；经很长时间后，p 总=1.500104Pa。试求：(1) 反应速率常数 k 和反应半衰期 t1/2； (2) 反应进行到 1 小时时，A 物质的分压和总压各为多少？ 3A 和 B 能形成两种化合物 A2B 和 AB2，A 的熔点比 B 低，A2B 的相合熔点介于 A 和 B 之 间，AB2的不相合熔点介于 A 和
6、A2B 之间。请画出该体系 T x 相图的示意图。 4将正丁醇（Mr= 74）蒸气聚冷至 273 K，发现其过饱和度（即 p/ p）约达到 4 方 能自行凝结为液滴。若在 273K 时，正丁醇的表面张力为 0.0261 Nm-1，密度为 1000kgm-3，试计算：(1) 此过饱和度下开始凝结的液滴的半径； (2) 每一液滴中所含正丁醇的分子数。 5电池 PtH2(p)HCl(0.1molkg-1AgCl(s) Ag 在 298 K 时的电池电动势为0.3524V，求 0.1molkg-1HCl 溶液中 HCl 的平均离子活度 a 、平均活度系数及溶 液的 pH 值。已知(AgCl /Ag)=
7、0.2223V。计算中可做合理的近似处理，但必须说明。一、填空题（每小题 1 分，共 15 分）1、理想气体等温可逆压缩 W（）0；Q（）0；U（）0；H（）02、在 273K 及 P下，冰融化成水，以水和冰为系统 W（）0；Q（）0；U（）0；H（）0；G（）0。3、一级反应以（）对时间作图为一直线，速率常数是直线的（） 。4、在密闭的容器中硝酸钾饱和溶液与水蒸汽呈平衡，并且存在着从溶液中析出细小硝酸钾晶体，该系统中 K 为（） ， 为（） ，f 为（） 。5、在稀的 KI 溶液中加入少量的硝酸银稀溶液，当 KI 过量时此时胶团的结构应表示为（） 。二、单项选择（每小题 2 分，共 10 分
8、）1、下列各量是化学势的是（） 。A) jinPTnA ,)(；B) jinVTnG ,)(；C） jinPTnG ,)(；D） jinPTnH ,)(。2、在同一温度下，液体之中有半径为 r 的小气泡，其饱和蒸汽压为 Pr，该平面液体的饱和蒸汽压为 P 则（） 。A） Pr=P ； B）Pr；C）r0,(D) (Qi+Wi)=021mol 水银蒸气在正常沸点 630K 时压缩成液体,已知其蒸发热为 54566Jmol-1,设水银蒸气为理想气体,则此过程的U和H为考试点考研网w w w .k a o s h i d i a n .co m北京理工大学物理化学经典习题8-()(A) U=H=54
9、566J(B) U=-49328J,H=-54566J(C)由于定温,故U=0,H=0(D) U=-59804J,H=-54566J3某反应 A+2BC,已知 298K 时标准摩尔反应热rHm(298K)=80.14 kJmol-1,C p,m=0, 则1000K时rHm(1000K)为-()(A)rHm(1000K)rHm(298K)(B) rHm(1000K)rHm(2)(C) rHm(1)rHm(2)(D)条件不够，无法确定18反应 2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)的速率常数 k 的单位是 dm6mol-2s-1，则此反应的级数是-()(A)0(B)1(C)2(D)
10、319 对 于 一 个 确 定 的 化 学 反 应 来 说 ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是-()(A)rGm越负，反应速率越快(B) rHm越负，反应速率越快(C)活化能越大，反应速率越快(D)活化能越小，反应速率越快20在抽空密闭容器中加热 NH4Cl（s） ，有一部分分解成 NH3（g）和 HCl（g） ，当体系建立平衡时，其组分数K和自由度f是-()考试点考研网w w w .k a o s h i d i a n .co m北京理工大学物理化学经典习题11(A) K=1， f=1(B) K=2， f=2(C) K=3， f=3(D) K=2， f=1二、填空题（20 分，每空 1
11、 分）1. 1mol 理想气体在定压下升温 10C 时,该过程的功 W=（1）;2.下列反应：2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)，其速率方程对 NO 是二级，对 H2是一级，则速率方程是（2）；若浓度以 mol dm-3、时间以 s 表示，反应速率常数的单位（3）。3.某反应的rGm=0，则该反应的标准平衡常数 K=（4）.4.可逆电池应该具备的条件是（5） 、（6） 。5.Al2(SO4)3的 极 限 摩 尔 电 导 率 与 Al3+、 SO42-离 子 极 限 摩 尔 电 导 率 之 间 的 关 系 为（7）。6.QV=U 适用的条件为：（8）。7. 请指出下列各量哪些
12、是偏摩尔量、哪些是化学势？ nAinpTj,， nGinVTj,， nVinVpj,， nAinVTj,偏摩尔量为：（9） ；化学势（10）8.298K 时，已知 E(Fe2+/Fe3+)=0.771V，E(Sn2+/Sn4+)=0.150V，则反应 2Fe3+Sn2+=2Fe2+Sn4+的rGm值为（单位：kJ mol-1）（11）。9. 气相反应 NO2+SO2=SO3+NO 达到平衡(气体符合理想气体)，其热力学平衡常数 K、压力平衡常数 KP和摩尔分数平衡常数 Kx之间的关系为（12）。10、反应 CO（g）+ Cl2（g） COCl2（g） ，经实验测得其速率方程式为：dtCOCld
13、2=kCl2nCO，当温度及 CO 浓度维持不变而使 Cl 2浓度增至 3 倍时，反应速率加快到原来的 5.2 倍，则相应于 Cl2的 n 值是（13）。11盐桥的作用是（14） ；实验室里通常用（15）物质作盐桥。12将反应 Zn+2Fe3+Zn2+2Fe2+设计成一个原电池为（16） 。13CaCO3(s) 与其分解产物 CaO(s) 、CO2(g)成平衡，则该系统的组分数 K 和自由度数 f 分别为（17） 。14某反应的速度常数 k=4.6710-2min-1，初始浓度为 0.1moldm-3，则反应的半衰期 t 1/2（18） 。考试点考研网w w w .k a o s h i d
14、i a n .co m北京理工大学物理化学经典习题1215某非挥发性溶质溶于水中形成稀溶液，其质量摩尔浓度为 0.01molkg-1，则沸点升高值（19）凝固点降低值（用“、”填空） 。16实际气体节流膨胀的热力学特点是（20）。三、简答或论证题(30 分,每题分)1 1mol 理想气体在 300K、1p时反抗 0.5p的恒外压膨胀到 300K、0.5p的终态，试用过程方向性的判据说明是否自发过程。2 用热力学方法论证： 270K、 p压力下冰比水稳定。 利用状态函数法画出表示途径的框图，且用 Gibbs 自由能判据说明之。3 使用催化剂能否提高反应物的转化率？为什么？4 化学反应速率方程能否根据计量方程式直接写出？为什么？5 已知 E(Cu2+|Cu)=0.337V，E(Fe3+|Fe2+)=0.771V，试用电化学理论说明电子工业中制作印刷电路的原理，即为什么 FeCl3溶液能腐蚀铜板？6 A 与 B 在固态时完全不互溶，p压力时 A 的熔点为 300C，B 的熔点为 600C，A、B 在 100C为低共熔点，低共熔物组
