南京大学物理化学习题课

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1、上一内容下一内容回主目录2024/8/30第一章1.1 在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:答:不一定相等。根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。上一内容下一内容回主目录2024/8/301.2 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。请估计会发生什么现象?答:答:软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。防止的方

2、法是,在灌开水时不要灌得太快,且要将保温瓶灌满。上一内容下一内容回主目录2024/8/301.3 有一种气体的状态方程为 (b为大于零的常数),试分析这种气体与理想气体有何不同?答:答:将气体的状态方程改写为 ,与理想气体的状态方程相比,这个状态方程只校正了体积项,未校正压力项。说明这种气体分子自身的体积不能忽略,而分子之间的相互作用力仍可以忽略不计。 上一内容下一内容回主目录2024/8/301.4 真实气体在如下哪个条件下,可以近似作为理想气体处理? ( )(A)高温、高压 (B)低温、低压(C)高温、低压 (D)低温、高压答:答:(C)。这时分子之间的距离很大,体积很大,分子间的作用力和

3、分子自身所占的体积都可以忽略不计。上一内容下一内容回主目录2024/8/30第二章1.2 判断下列八个过程中,哪些是可逆过程?(1)用摩擦的方法生电(2)房间内一杯水蒸发为气(3)水在沸点时变成同温、同压的蒸气(4)用干电池使灯泡发光(5)对消法测电动势(6)在等温等压下混合N2(g) 和 O2(g)(7)恒温下将1mol水倾入大量溶液中,溶液浓度未变(8)水在冰点时变成同温、同压的冰答:只有(3),(5),(8)是可逆过程,其余为不可逆过程。 上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:对,因为状态函数是状态的单值函数。1.3 状态固定后状态函数都固定,反之亦然,这说法对吗?上一

4、内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:不对,有一个状态函数变了,状态也就变了,但并不是所有的状态函数都得变。1.4 状态改变后,状态函数一定都改变?上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:不对。U,H 本身仅是状态函数的变量,在特定条件下与QV ,Qp的数值相等,所以QV,Qp不是状态函数。1.5 因为U = QV , H = Qp ,所以Qp,QV 是特定条件下的状态函数?上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 16 气缸内有一定量理想气体,反抗一定外压作绝热膨胀,则 ,对不对?答:不对。这是一个等外压过程,而不是等压过程,所以 不等于 。绝热膨胀

5、时 = 0,而不是 。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑17 在等压下用搅拌器快速搅拌液体,使其温度升高,这时液体的 ?答:不对,因为有机械功, ,所以 。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:当然不一样,因为从同一始态,绝热可逆与绝热不可逆两个过程不可能到达同一终态,T 不可能相同,所以做的功也不同。18 理想气体绝热可逆和绝热不可逆过程的功,都可用公式 计算,那两种过程的功是否一样?上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:不,可逆过程是无限缓慢的,可逆热机没有实用价值。实际过程中用的都是不可逆热机,不可逆热机的效率很低。1.9 可逆热机效

6、率最高,那将可逆热机去开火车一定很快咯?上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:因为Kirchhoff定律计算的是反应进度为1 mol 时的热效应,而实验测的是反应达平衡时的热效应,两者发生反应物质的量不同,所以热效应也不同。1.10 在合成氨反应中,实验测得T1和T2温度下:但用Kirchhoff定律计算所得的热效应却与实验值不符,为什么?上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:该题目本身就有错误:(1)氧气是助燃剂,本身无燃烧焓。(2)氢气燃烧的最终产物是水而不是水蒸气。 所以,水蒸气的生成焓应该等于液态水的生成焓加上水的气化焓,即氢气的燃烧焓加上水的气化焓

7、。1.12 水蒸气的生成焓是否等于氢气的燃烧焓或者等于氧气的燃烧焓?上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:热力学中公式较多,但都有适用条件,不能随便使用,否则会导致错误结论。 以下所列公式只适用于封闭体系和热力学平衡态。1.14 请指出所列公式的适用条件: (1) H=U+pV 是定义式,适用于任何处于热力学平衡态的封闭体系。 (1) H = U + pV 上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:适用于不作非膨胀功的等压过程。1.14 请指出所列公式的适用条件: (2) H = Qp 上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:适用于不作非膨胀功的

8、等容过程。1.14 请指出所列公式的适用条件: (3) U = QV 上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:适用于不作非膨胀功、状态连续变化的等压过程。1.14 请指出所列公式的适用条件: (4) dH = Cp dT 上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑(1)范氐气体等温自由膨胀答:W = 0 因为自由膨胀外压为零。 Q 0 范氐气体分子间有引力。体积增大分子间势能增加,为了保持温度不变,必须从环境吸热。 U 0 因为从环境所吸的热使体系的热力学能增加。115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能的变化值。第一定律 。上一内容下一内容回主目录2024

9、/8/30 辅导答疑(2)Zn(s)+ 2HCl(l)= ZnCl2 + H2(g) 进行非绝热等压反应答:W 0 放出的氢气推动活塞,体系 克服外压对环境作功。Q 0 反应是放热反应。U 0 体系既放热又对外作功,热 力学能下降。H 0 因为这是等压反应,H = QP 可以活动的活塞非绝热等压115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律 。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑(3)H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g) 在绝热钢瓶中进行 答:W = 0 在刚性容器中是恒容反应, 不作膨胀功。 Q = 0 绝热钢瓶 U = 0 根据热力学第一

10、定律,能量守 恒,热力学能不变。 H 0 因为是在绝热刚瓶中发生的放 热反应,气体分子没有减少, 钢瓶内温度升高压力也增高。115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律 。H2Cl2上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑(4) H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g) 在非绝热钢瓶中进行 答:W = 0 刚性容器中的反应是恒容反 应,膨胀功为零。 Q 0 该反应是放热反应,而钢瓶 又不绝热。 U 0 体系放热后热力学能下降。 H 0 反应前后气体分子数相同, H = U 。115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律

11、 。H2Cl2上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑(6)常温、常压下水结成冰(273.15 K,p)答: W 0 水结成冰,体积增大,体系对外作功. Q 0 水结冰的过程是放热过程,放出凝聚热. U 0 体系既放热又对外作功,热力学能下降. H 0 焓变等于相变热,水结冰是放热的。115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律 。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑1.16 下列状态函数中,哪些是容量性质?哪些是强度性质? 压力 ,温度 ,体积 ,热力学能 , 焓 , 粘度 ,密度 ,质量 ,等压热容 ,等容热容 ,摩尔热力学能 ,摩

12、尔焓 等。答: 是容量性质; 是强度性质。 在一定条件下容量性质和强度性质可以转化。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑1.17 在相同的温度和压力下,一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水:(1)氢气在氧气中燃烧,(2)爆鸣,(3)氢氧热爆炸,(4)氢氧燃料电池。请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同?答:应该相同。因为热力学能和焓是状态函数,只要始终态相同,无论通过什么途径,其变化值一定相同。这就是:异途同归,值变相等。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 过程 W Q U H 1.19 总结不同过程中W,Q,U 和H 的计算。 第一定律为U =

13、Q + W ,设不做非膨胀功。ig 自由膨胀ig 等温可逆ig 等容可逆ig 绝热可逆等T,p可逆相变0 0 0 0nRTlnV1/V2 = -W 0 0CV(T2-T1) 0 =W 上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:其变化值都为零。因为热力学能和焓是状态函数,不论经过怎样的循环,其值都保持不变。这就是:周而复始,数值还原。118 一定量的水,从海洋蒸发变为云,云在高山上变为雨、雪,并凝结成冰。冰、雪熔化变成水流入江河,最后流入大海,整个循环水的热力学能和焓的变化是多少?上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:可逆过程(1)绕到沸点; (2)绕到饱和蒸气压

14、1.20 298K,105Pa压力下,一杯水蒸发为同温、同压的气是不可逆过程,试将它设计成可逆过程。上一内容下一内容回主目录1物质的量为n的纯理想气体,该气体在如下的哪一组物理量确定之后,其它状态函数方有定值。 ( ) (A) p (B) V (C) T,U (D) T, p 答案:(D)上一内容下一内容回主目录2H =Qp , 此式适用于下列哪个过程: ( ) (A) 理想气体从106 Pa反抗恒外压105 Pa膨胀到105 Pa (B) 0 , 101.325 kPa 下冰融化成水 (C) 电解 CuSO4水溶液 (D) 气体从298 K, 105 Pa 可逆变化到373 K,104 Pa

15、 答案:(B)上一内容下一内容回主目录 3 某理想气体的 =Cp/CV =1.40,则该气体为几原子分子气体? ( ) (A) 单原子分子气体 (B) 双原子分子气体 (C) 三原子分子气体 (D) 四原子分子气体 答案:(B)上一内容下一内容回主目录答案:(A) 4 当以5 mol H2气与4 mol Cl2气混合,最后生成2 mol HCl气。若以下式为基单元,则反应进度应是: H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ( ) (A) 1 mol (B) 2 mol (C) 4 mol (D) 5 mol上一内容下一内容回主目录答案:(D)5 在标准压力下,C(石墨) + O2(g

16、)= CO2(g) 的反应焓变为 ,下列哪种说法是错误的? ( ) (A) 是CO2(g)的标准摩尔生成焓 (B) = (C) 是石墨的标准摩尔燃烧焓 (D) 0 , H 0 (B) U = 0 , H = 0 (C) U 0 , H V2 (B) V1 V2 (C) V1= V2 (D) 无法确定 答案:(A)上一内容下一内容回主目录2024/8/30例题1 等等T T、等等p p汽化汽化 1*10-3 kg 1*10-3 kg 373K 水水 (l) 恒温真空蒸发恒温真空蒸发 373K(g) 101.325kPa 101.325kPa 1*101*10-3-3kgkg p p外外= 0.5

17、= 0.5大气压大气压 373 373K K ( (g) g) 恒温可逆加压恒温可逆加压 55.663kPa55.663kPa条件:条件:水汽化热为2259kJ.kg1, 水=1000kg.m-3 汽 =0.6kg.m-3 。求:三个过程Q、W、 U 和H上一内容下一内容回主目录2024/8/30例题1U = Q + W = 2090 Ja)可逆相变,上一内容下一内容回主目录例题1b) W= -p外V=0,U 和H状态函数与过程无关 Q= U = 2090J上一内容下一内容回主目录2024/8/302024/8/30c)U 和H状态函数与过程无关 过程1为等外压过程,过程2为等温膨胀过程 上一

18、内容下一内容回主目录上一内容下一内容回主目录习题中的问题习题中的问题书写太简单,不要省略必要的步骤,要代入相应的数字和单位上一内容下一内容回主目录2024/8/30第三章 主要内容1)S 、A 、G、 等基本概念2)卡诺循环3)卡诺定理 第二定律: 第三定律:4)S、G、A判据及其适用条件5)不同过程S、G、A的计算上一内容下一内容回主目录2024/8/30上一内容下一内容回主目录2024/8/306)一些重要的公式:上一内容下一内容回主目录2024/8/30如何记?对角线方法:对角线方法:对角线方法:对角线方法:T S 和 p V 各放置于对角线T Vp S则 符号:只需代入dp、dS, d

19、T, dV 的正负号, 但只能都代分母或者分子上上一内容下一内容回主目录公式的适用条件上一内容下一内容回主目录2024/8/30五个热力学函数:U、H、S、A、G均可用于判断过程方向,但条件不同自发变化自发变化自发变化自发变化 平衡条件平衡条件平衡条件平衡条件关于热力学判据上一内容下一内容回主目录上一内容下一内容回主目录2024/8/30上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 21 自发过程一定是不可逆的,所以不可逆过程一定是自发的。这说法对吗?答:前半句是对的,后半句却错了。因为不可逆过程不一定是自发的,如不可逆压缩过程。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 2

20、2 空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出,放给高温热源吗,这是否与第二定律矛盾呢?答:不矛盾。Claosus 说的是“不可能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其他变化”,而冷冻机系列,环境作了电功,却得到了热。热变为功是个不可逆过程,所以环境发生了变化。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 23 是否可以说:不可逆过程的熵永不减少?凡熵增加过程都是自发过程?答:不一定。不可逆压缩,系统的熵是减少的。只有在隔离系统中,这种说法才是对的。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 24 能否说系统达平衡时熵值最大,Gibbs自由能最小?答:不能一概而论,这样说要有前提,

21、即:绝热系统或隔离系统达平衡时,熵值最大。等温、等压、不作非膨胀功,系统达平衡时,Gibbs自由能最小。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 25 某系统从始态出发,经一个绝热不可逆过程到达终态。为了计算熵值,能否设计一个绝热可逆过程来计算?答:不可能。若从同一始态出发,绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。反之,若有相同的终态,两过程绝不会有相同的始态,所以只有设计除绝热以外的其它可逆过程,才能有相同的始、终态。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 26 在绝热系统中,发生了一个不可逆过程,是否在绝热系统中无法回到原来的状态了?答:是的。在绝热系统中发

22、生一个不可逆过程,熵只会增加。除非用不是绝热的过程,才有可能使它回到原态。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 27 是否 恒大于 ?答:对气体和绝大部分物质是如此。但有例外,4 摄氏度时的水,它的 等于 。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答:可以将苯可逆变到苯的凝固点 278.7 K: 29 将压力为 温度为268.2 K的过冷液体苯,凝固成同温、同压的固体苯。已知苯的凝固点Tf 为 278.7 K,如何设计可逆过程?上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答: Smix = 2R ln2 210 指出下列理想气体等温混合的熵变值。 1mol

23、N21mol Ar1mol N2 1mol Ar+=1 V1 V2 VA上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答: Smix = 0 210 指出下列理想气体等温混合的熵变值。 B.1mol N21mol N2+=1 V1 V2 V2mol N2上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答: Smix = 0 210 指出下列理想气体等温混合的熵变值。 1mol N21mol Ar+=C1mol Ar1mol N2 1V 1V 1V 上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答: Smix = 2R ln(1/2) 210 指出下列理想气体等温混合的熵变值。

24、1mol N21mol N2 +=2mol N2 1V1V1VD上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑 213 下列过程中,Q ,W,U,H,S,G 和 A 的数值哪些为零?哪些的绝对值相等?(1) 理想气体真空膨胀 (2) 实际气体绝热可逆膨胀 答: 答: 上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑(3) 水在冰点结成冰 答: 答: (4) 理想气体等温可逆膨胀 213 下列过程中,Q ,W,U,H,S,G 和 A 的数值哪些为零?哪些的绝对值相等?上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑答: (6) H2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中生成水 213 下列

25、过程中,Q ,W,U,H,S,G 和 A 的数值哪些为零?哪些的绝对值相等?上一内容下一内容回主目录2.15 某一化学反应若安排在1)等温等压下自发进行; 2)等温等压下可逆电池 来完成,问两个过程:上一内容下一内容回主目录1理想气体绝热向真空膨胀,则: ( ) (A) S = 0,W = 0 (B) H = 0,U = 0 (C) G = 0,H = 0 (D) U = 0,G = 0 答案:(B)上一内容下一内容回主目录4.在大气压力,273.15 K下水凝结为冰,判断系统的下列热力学量中何者一定为零? ( ) (A) U (B) H (C) S (D) G 答案:(D)上一内容下一内容回

26、主目录5. 水在 100,标准压力下沸腾时,下列各量何者增加? ( ) (A) 熵 (B) 汽化热 (C) Gibbs自由能 (D) 蒸气压答案:(A)上一内容下一内容回主目录6.在 N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中,系统的热力学函数变化值在下列结论中正确的是: ( ) (A) U = 0 (B) F = 0 (C) S = 0 (D) G = 0答案:(C)上一内容下一内容回主目录7.在 270 K,101.325 kPa 下,1 mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰,则系统及环境的熵变应为: ( ) (A) S系统 0 , S环境 0 (B) S系统 0 (C) S系统

27、0 , S环境 0 , S环境 0 答案:(B)上一内容下一内容回主目录9在一简单的(单组分,单相,各向同性)封闭系统中,恒压只做膨胀功的条件下,Gibbs自由能值随温度升高如何变化? ( ) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 视具体系统而定 答案:(B)上一内容下一内容回主目录10热力学第三定律可以表示为: ( ) (A) 在0 K时,任何晶体的熵等于零 (B) 在0 K时,任何完整晶体的熵等于零 (C) 在0 时,任何晶体的熵等于零 (D) 在0 时,任何完整晶体的熵等于零 答案:(B)上一内容下一内容回主目录13.从热力学基本关系式可导出 (U/S)V等于: ( ) (A

28、) (H/S)p (B) (F/V)T (C) (U/V)S (D) (G/T)p 答案:(A)上一内容下一内容回主目录答案:(B)14. 1 mol某气体的状态方程为 pVm= RT + bp,b 为不等于零的常数,则下列结论正确的是: ( ) (A) 其焓H只是温度T的函数 (B) 其热力学能U只是温度T的函数 (C) 其热力学能和焓都只是温度T的函数 (D) 其热力学能和焓不仅与温度T有关,还与气体的体积Vm或压力p有关上一内容下一内容回主目录2024/8/30例(1)298K1mol理想气体理想气体真空真空298K1mol理想气体理想气体VV2V求:这一过程微观状态数之比终/始和G,并

29、通过计算判断过程是否可逆上一内容下一内容回主目录2024/8/30分析: 宏观过程与关系,必定与波兹曼公式有关求:S真空膨胀过程上一内容下一内容回主目录2024/8/30自发等温过程:上一内容下一内容回主目录2024/8/30例(2)308K 10升N2(气)0.3957molP=101.325kpa乙醚(液体)0.1mol308K 10升N2(气)0.3957molP=?乙醚(气)0.1mol分析:不可逆过程,设计成可逆过程求S和U,Q从热力学第一定律来求SQU上一内容下一内容回主目录2024/8/30308K 10升N2(气)0.3957molP=101.325kPa乙醚(液体)0.1mo

30、l308K 10升N2(气)0.3957molP=?乙醚(气)0.1mol308K 10升N2(气)0.3957molP=101.325kpa308KP=101.325kpa乙醚(气)0.1mol308K V=?N2(气)0.3957molP=101.325kPa乙醚(气)0.1mol123上一内容下一内容回主目录2024/8/30上一内容下一内容回主目录2024/8/30上一内容下一内容回主目录2024/8/30上一内容下一内容回主目录2024/8/30上一内容下一内容回主目录2024/8/30第四章 主要内容1)mB、CB、XB 、B、 、f、a、等基本概念上一内容下一内容回主目录2024

31、/8/30上一内容下一内容回主目录2024/8/30上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑1 二组分理想溶液的总蒸气压,一定大于任一组分的蒸气分压,这样说对不对?答:对。因为二组分理想溶液的总蒸气压等于两个组分的蒸气压之和。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑2 对于纯组分,它的化学势就等于其Gibbs自由能,这样说对不对?答:不对,至少不严格。应该说纯组分的化学势等于其摩尔Gibbs自由能。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑3 在室温下,相同浓度的蔗糖溶液与食盐水溶液的渗透压是否相等?答:不相等。渗透压是溶液依数性的一种反映。依数性只与粒子的数

32、目有关,而与粒子的性质无关。食盐水中NaCl会离解成两个离子,所以相同浓度的食盐水的渗透压可以是蔗糖溶液的两倍。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑4 北方人冬天吃冻梨前,将冻梨放入凉水中浸泡,过一段时间后冻梨内部解冻了,但表面结了一层薄冰。试解释原因?答:凉水温度比冻梨温度高,使冻梨解冻。冻梨含有糖分,故其凝固点低于水的冰点,当冻梨内部解冻时,要吸收热量,而解冻后的温度仍略低于水的冰点,所以冻梨内部解冻了而表面上仍凝结一层薄冰。上一内容下一内容回主目录2024/8/30 辅导答疑5 农田中施肥太浓时植物会被烧死。盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,试解释原因?答:这是由于水份在

33、庄稼体内和土壤中化学势不等,发生渗透造成的。当土壤中肥料或盐类的浓度大于在植物中的浓度时,在植物中水的化学势高,就要通过细胞壁向土壤中渗透,植物就会枯萎,甚至烧死。上一内容下一内容回主目录2024/8/306. 下列偏微分公式,哪些为偏摩尔量,哪些为化学势上一内容下一内容回主目录2024/8/307. 比较水在不同状态下化学势大小上一内容下一内容回主目录1 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干时间后,两杯液面的高度将是: ( ) (A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定 答案:(A)上一内容下

34、一内容回主目录2. 有下述两种说法: (1) 自然界中,风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域 (2) 自然界中,水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方 上述说法中,正确的是: ( ) (A) (1) (B) (2) (C) (1)和(2) (D) 都不对 答案:(A)上一内容下一内容回主目录4烧杯A中装有0.1kg、273 K的水,烧杯B中装有0.1kg、273 K的冰水混合物(水和冰各0.05kg)。用滴管向两个烧杯分别滴入几滴浓硫酸,则两烧杯中的温度如何变化?: ( ) (A) A 和B杯都升高 (B) A 杯升高、 B 杯降低 (C) A 杯升高、 B 杯不变 (D) A和B杯都降

35、低答案:(B)上一内容下一内容回主目录2024/8/30例题298K时纯碘I2在水中的溶解度为0.00132mol.dm-3,今以I2浓度为1mol.dm-3的水溶液为参考态,且该溶液中I2遵守亨利定律,求此参考态时I2的摩尔生成吉布斯自由能。分析:分析:溶液中的生成吉布斯自由能与纯固体不同,一般选取1mol.dm-3的水溶液为参考态,纯碘作为最稳定的单质,固态时生成吉布斯自由能为0,关键要利用一些已知的过程将二者串联起来。上一内容下一内容回主目录2024/8/30上一内容下一内容回主目录测验题2024/8/30323K时醋酸(A)和苯(B)组成二组分溶液,各组分在气液平衡时的分压分别为pA和

36、pB,A组分在液相中的摩尔分数为xA。xA与pA和pB的关系经实验测定如下:xA00.08350.29730.66040.99311.000pA/Pa/15353306536072937333pB/Pa35197332772815818012466.6/假定蒸气为理想气体,当醋酸(A)在溶液中的摩尔分数为0.6604时,(a)以拉乌尔定律为基准,求醋酸和苯的活度与活度因子;(b) 以亨利定律为基准,求苯的活度和活度因子。上一内容下一内容回主目录2024/8/30分析:以不同的定律为基准,选取的参考态不同,关键要去定出基准态的位置 拉乌尔定律为基准,选取纯液体为参考态,比例系数为纯液体的饱和蒸气

37、压, 亨利定律为基准,选取极稀的溶液为参考态,亨利系数需要从极稀溶液的蒸气压与组成来求上一内容下一内容回主目录2024/8/30(a)以拉乌尔定律为基准,求醋酸和苯的活度与活度因子;上一内容下一内容回主目录2024/8/30(b) 以亨利定律为基准,求苯的活度和活度因子。以最稀的一点数据求亨利系数上一内容下一内容回主目录2024/8/30第五章 主要内容 化学反应的判据: 化学反应等温式:上一内容下一内容回主目录复相化学反应的平衡常数只与气体反应物有关解离压力 标准平衡常数:上一内容下一内容回主目录 平衡的移动:1)温度2)压力增加总压对反应气体分子数增加的反应不利3)惰性气体加入惰性气体,对

38、反应气体分子数增加的反应有利 标准平衡常数的计算:上一内容下一内容回主目录 辅导答疑 1. 根据公式, 所以说 是在平衡状态时的Gibbs自由能的变化值,这样说对不对?答:不对。在等温、等压、不作非膨胀功时,Gibbs自由能的变化值等于零,这样才得到上述公式。 是在标准状态下吉布斯自由能的变化值,在数值上等于反应式中各物质标准化学势的代数和,即:上一内容下一内容回主目录 辅导答疑 2. 在一定的温度、压力且不作非膨胀功的条件下,若某反应的 ,能否研制出一种催化剂使反应正向进行?答:不能。催化剂只能改变反应的速率,而不能改变反应的方向。用热力学函数判断出的不能进行的反应,用任何方法都不能使它进行

39、。上一内容下一内容回主目录 辅导答疑3. 工业上制水煤气的反应为答:只要碳是纯的固态,则它的相对活度等于1,它的化学势就等于标准态时的化学势,在复相化学平衡中,纯固体项不出现在平衡常数的表达式中,则对平衡无影响。(1)增加碳的含量 , 设反应在673 K时达到平衡,试讨论下列因素对平衡的影响。上一内容下一内容回主目录 辅导答疑4. 工业上制水煤气的反应为答:提高反应温度会使平衡右移,因为这是一个吸热反应。(2)提高反应温度 , 设反应在673 K时达到平衡,试讨论下列因素对平衡的影响。上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:增加系统的总压力会使平衡左移,因为这是一个气体分子数增加的反应,增加压力

40、,会使平衡向体积变小的方向移动。(3)增加系统的总压力 , 设反应在673 K时达到平衡,试讨论下列因素对平衡的影响。5. 工业上制水煤气的反应为上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:增加水气的分压,水是反应物,会使平衡向正向移动。(4)增加水气分压 , 设反应在673 K时达到平衡,试讨论下列因素对平衡的影响。6. 工业上制水煤气的反应为上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:增加氮气会使平衡右移。因为这是气体分子数增加的反应,增加惰性气体,使气态物质的总量增加,似乎将产物稀释了,相当于减少了体系的总压,所以产物的含量会增加,但这不会影响平衡常数的数值。(5)增加氮气分压 , 设反应在673

41、K时达到平衡,试讨论下列因素对平衡的影响。7. 工业上制水煤气的反应为上一内容下一内容回主目录 辅导答疑 8. 五氯化磷的分解反应如下,答:降低总压有利于正向反应,使解离度增加,因为这是气体分子数增加的反应。(1)降低气体总压 在一定温度和压力下,反应达平衡,改变如下条件,五氧化磷的解离度如何变化?为什么?(设均为理想气体)上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:通入氮气,虽压力不变,这对气体分子数增加的反应,相当于起了稀释、降压作用,所以解离度增加。(2)通入氮气,保持压力不变,使体积增加一倍 在一定温度和压力下,反应达平衡,改变如下条件,五氧化磷的解离度如何变化?为什么?(设均为理想气体)9

42、. 五氯化磷的分解反应如下,上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:通入氮气,因体积保持不变,压力和气体的总物质量的比值不变,解离度亦不变。(3)通入氮气,保持体积不变,使压力增加一倍 在一定温度和压力下,反应达平衡,改变如下条件,五氧化磷的解离度如何变化?为什么?(设均为理想气体)10. 五氯化磷的分解反应如下,上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:通入氯气,增加了生成物,使平衡左移,解离度下降。(4)通入氯气,保持体积不变,使压力增加一倍 在一定温度和压力下,反应达平衡,改变如下条件,五氧化磷的解离度如何变化?为什么?(设均为理想气体)1. 五氯化磷的分解反应如下,上一内容下一内容回主目录答

43、案:(C)1. 在等温等压下,当反应的 = 5 kJmol-1时,该反应能否进行? ( ) (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行上一内容下一内容回主目录答案:(A)2 在通常温度下,NH4HCO3(s) 可发生下列分解反应: NH4HCO3(s) NH3(g) + CO2(g) + H2O(g) 设在两个容积相等的密闭容器A和B中,分别加入纯 NH4HCO3(s) 1kg 及 20 kg,均保持在298 K 达到平衡后,下列哪种说法是正确的? ( ) (A) 两容器中压力相等 (B) A 内压力大于 B 内压力 (C) B 内压力大于 A 内压力

44、(D) 须经实际测定方能判别哪个容器中压力大上一内容下一内容回主目录答案:(B)6. PCl5的分解反应是 PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g),在473 K达到平衡时, PCl5(g)有 48.5% 分解,在573 K 达到平衡时,有 97% 分解,则此反应为: ( ) (A) 放热反应 (B) 吸热反应 (C) 即不放热也不吸热 (D) 这两个温度下的平衡常数相等上一内容下一内容回主目录计算题C和H2O在1000K时生成水煤气C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在101.325kpa下,平衡转化率 =0.844求(1)Kp , (2)111.458kpa时 上一内容下

45、一内容回主目录Kp = 2/(1-2)(p/p )=2.48 = 2/(1-2)(111.458/101.325) =0.832 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 总平衡时 1- 1-+平衡分压 (1-)p p p (1+) (1+) (1+)假定一开始H2O为1mol上一内容下一内容回主目录A)平衡限制条件:1)化学平衡CaCO3 (s)= CaO(s)+CO2(g) R2NH3(g)=N2(g) +3H2(g) R2)电解液对于多组分电解液总+ =总-一)相律 二)Clapeyron方程和Clausius-Clapeyron方程 第六章 主要内容上一内容下一内容回主目录三)相

46、图稳定化合物 不稳化合物 低共熔 转熔线 转晶线 习题课上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:反应中有三个物种,一个平衡限制条件,一个浓度限制条件,所以独立组分数为1,相数为2。根据相律,自由度为1。即分解温度和分解压力只有一个可以发生变化。1. 在抽空容器中,氯化铵的分解平衡,指出该系统的独立组分数、相数和自由度?上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:反应中有三个物种,一个平衡限制条件,没有浓度限制条件。所以独立组分数为2,相数为2,自由度为2。2. 在含有氨的容器中氯化铵分解达平衡,指出该系统的独立组分数、相数和自由度?上一内容下一内容回主目录1. 将固体 NH4HCO3(s) 放入真空容

47、器中,恒温到 400 K,NH4HCO3 按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 体系的组分数 C 和自由度数 f 为: ( ) (A) C= 2, f= 1 (B) C= 2, f= 2 (C) C= 1, f*= 0 (D) C= 3, f= 2 答案:(C)上一内容下一内容回主目录2. NaCl 水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时,该体系的自由度是: ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 答案:(C)上一内容下一内容回主目录3. 二元合金处于低共熔温度时物系的自由度 f 为: ( ) (A) 0 (B) 1 (

48、C) 2 (D) 3答案:(B)上一内容下一内容回主目录4. CuSO4与水可生成CuSO4 H2O,CuSO4 3H2O,CuSO4 5H2O 三种水合物,则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为: ( ) (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐答案:(B)上一内容下一内容回主目录5 三相点是: ( ) (A) 某一温度,超过此温度,液相就不能存在 (B) 通常发现在很靠近正常沸点的某一温度 (C) 液体的蒸气压等于25时的蒸气压三倍数值时的温度 (D) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力答案:(D)上一内容下一内容回主目录6 N2的临界温度是124

49、K,如果想要液化N2,就必须: ( ) (A) 在恒温下增加压力 (B) 在恒温下降低压力 (C) 在恒压下升高温度 (D) 在恒压下降低温度答案:(D)上一内容下一内容回主目录答案:(C)7对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体,通过下列哪种作图法可获得一直线? ( ) (A) p 对T (B) lg(p/Pa) 对 T (C) lg(p/Pa) 对 1/T (D) 1/p 对lg(T/K)上一内容下一内容回主目录答案:(A)8 在 p 下,用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时,体系的沸点将: ( ) (A) 必低于 373.15 K (B) 必高于 373.15 K (C) 取决于水与有机物

50、的相对数量 (D) 取决于有机物的分子量大小上一内容下一内容回主目录9. CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为: ( ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 答案:(B)上一内容下一内容回主目录10 当用三角形坐标来表示三组分物系时,若某物系其组成在平行于底边BC的直线上变动时,则该物系的特点是: ( ) (A) B的百分含量不变 (B) A的百分含量不变 (C) C的百分含量不变 (D) B和C的百分含量之比不变 答案:(B)上一内容下一内容回主目录 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)Tx判断各区的相态

51、与自由度为0位置及x点步冷曲线ABxCD(8)EFGHIGK上一内容下一内容回主目录(1)l (2)A(s)+l (3) C(s) +l (4)D(s)+l (5)A(s)+C(s) (6) C(s)+D(s) (7)+l (8) f*=0 线HI, GK点E, G, F Tt上一内容下一内容回主目录第七章 (基本内容)1)反应分子数、级数、基元反应、质量作用定律 、活化能、驰豫时间等概念2)不同级数反应的速率方程式和半衰期形式3)确定反应级数的方法4)复杂反应的特点5)碰撞模型和过渡态模型6)催化反应和酶催化反应的特点7)光化学反应、链反应特点和动力学方程推导8)稳态近似、速决步近似、平衡假

52、设法上一内容下一内容回主目录公式各级反应通式:上一内容下一内容回主目录(产率)上一内容下一内容回主目录活化状态作用物生成物放热反应放热反应图形上一内容下一内容回主目录双原子分子的双原子分子的Morse势能曲线势能曲线上一内容下一内容回主目录 辅导答疑 1. AB3 = A + 3B ,这样的反应是否可能为这样的反应是否可能为基元反应?基元反应? 答:不可能。根据微观可逆性原理,正、逆反应必须遵循相同的途径。基元反应最多只有三分子反应,现在逆反应有四个分子,所以逆反应不可能是基元反应,则正反应也不是基元反应。上一内容下一内容回主目录 辅导答疑 2 气相复合反应中气相复合反应中,为什么有的仅仅是双

53、为什么有的仅仅是双分子反应,而有的却要第三物种分子反应,而有的却要第三物种M参加?参加? 如:如:2A A2 2Cl + M Cl2 + M 答:在原子或原子团复合时会形成化学键,就会释放能量。这能量若以光能放出,或可以分散到若干个键上,就不需要M参加;如果形成的分子只有一个或两个化学键,需要第三者M把释放的能量带走,否则,这能量转化为键的振动能,有可能导致分子解离。上一内容下一内容回主目录 辅导答疑3. 荧光和磷光有哪些不同点?荧光和磷光有哪些不同点?答:(1)荧光是从激发S态回到S基态发出的光,线态没有改变;而磷光是从激发的三线态回到S基态,线态发生了改变。 (2)荧光比磷光强得多,因为激

54、发时从S基态到S激发态是自旋允许的,到三线T态的激发是自旋禁阻的。 (3)荧光寿命比磷光短得多,荧光寿命在10-910-6 s 范围内,而磷光在10-410-2 s之间。上一内容下一内容回主目录1有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的:不正确的:(A) 基元反应的级数一定是整数基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是基元反应是“态态态态”反应的统计平均结果反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物,一步完成基元反应进行时无中间产物,一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律基元反应不一定符合质量作用定律 答:基元反应可以用质

55、量作用定律写出速率方程,质量作用定律只适用于基元反应。上一内容下一内容回主目录2 反应反应 AB (I);A已知反应已知反应 I 的活化能的活化能 E1大于反应大于反应 II 的活化能的活化能 E2,以,以下措施中哪一种不能改变获得下措施中哪一种不能改变获得 B 和和 D 的比例?的比例? ( ) (A) 提高反应温度提高反应温度 (B) 延长反应时间延长反应时间 (C) 加入适当催化剂加入适当催化剂 (D) 降低反应温度降低反应温度 D (II),答: (B) 延长反应时间既不能改变反应速率系数,又不能改变反应的活化能,所以不能改变获得 B 和 D 的比例。上一内容下一内容回主目录3 如果反

56、应如果反应 2A + B 2D 的速率可表示为:的速率可表示为: r = - dcD/dt dcA/dt = - dcB/dt = 则其反应分子数为:则其反应分子数为: ( ) (A) 单分子单分子 (B) 双分子双分子 (C) 三分子三分子 (D) 不能确定不能确定 答: (D) 反应分子数与速率表示式无关。只要是基元反应,就可以从反应方程式确定反应分子数。题中所示的反应方程式未指明是否是基元反应,所以无法确定反应分子数。上一内容下一内容回主目录4在简单碰撞理论中,有效碰撞的定义是:在简单碰撞理论中,有效碰撞的定义是: ( ) (A) 互撞分子的总动能超过互撞分子的总动能超过Ec (B) 互

57、撞分子的相对总动能超过互撞分子的相对总动能超过Ec (C) 互撞分子的相对平动能在联心线上的分量超过互撞分子的相对平动能在联心线上的分量超过Ec (D) 互撞分子的内部动能超过互撞分子的内部动能超过Ec答: (C) 根据简单的硬球碰撞模型,只有互撞分子的相对平动能在联心线上的分量超过阈能Ec时,这时的碰撞才是有效的。上一内容下一内容回主目录5 破坏臭氧层的反应机理为:破坏臭氧层的反应机理为: NO + O3 NO2+ O2在此机理中,在此机理中,NO 是:是: ( ) (A) 总反应的产物总反应的产物 (B) 总反应的反应物总反应的反应物 (C) 催化剂催化剂 (D) 上述都不是上述都不是NO

58、 + O2答: (C) NO参与了破坏臭氧的反应,但反应前后本身没有变化,起了催化剂的作用。NO2+ O 上一内容下一内容回主目录6 某一反应在一定条件下的平衡转化率为某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%,当有催化剂存在时,其转化率应当是:当有催化剂存在时,其转化率应当是: ( ) (A) 大于大于 25.3% (B) 小于小于 25.3%(C) 等于等于 25.3% (D) 不确定不确定答: (C) 催化剂只改变反应的速率,缩短到达平衡的时间,但是它不能改变平衡的组成。上一内容下一内容回主目录7 在碰撞理论中,校正因子在碰撞理论中,校正因子P小于小于1的主要因素是:的主要因素是: (

59、 )(A)反应体系是非理想的反应体系是非理想的 (B) 空间的位阻效应空间的位阻效应 (C) 分子碰撞的激烈程度不够分子碰撞的激烈程度不够 (D) 分子间的作用力分子间的作用力答: (B) 有的分子碰撞的激烈程度单从能量角度考虑已经可以引发反应,但是由于空间的位阻效应,能量不能传递到要破裂的化学键上,所以反应仍不能发生,使校正因子P小于1。上一内容下一内容回主目录8. 某具有简单级数反应的速率常数的单位是某具有简单级数反应的速率常数的单位是 moldm-3s-1,该化学反应的级数为:,该化学反应的级数为: ( ) (A) 2 级级 (B) 1 级级 (C) 0 级级 (D) 3 级级 答: (

60、C)上一内容下一内容回主目录9.酶催化作用有很多特征,下列中不属于其特征酶催化作用有很多特征,下列中不属于其特征的是:的是: ( ) (A)反应条件温和反应条件温和 (B) 高度的选择性高度的选择性 (C) 催化效率高催化效率高 (D) 能催化能催化G大于大于0的反应。的反应。答: (D)上一内容下一内容回主目录10. 如果某反应的如果某反应的 rHm= 100Jmol-1,那么活化能,那么活化能 Ea 将:将: ( ) A) Ea 100Jmol-1 B)Ea 100Jmol-1C)Ea 100Jmol-1 D)都可以都可以答: (B)上一内容下一内容回主目录11. 根据碰撞理论,温度增加反

61、应速率提高的主要原因根据碰撞理论,温度增加反应速率提高的主要原因是:是: ( )(A)活化能降低活化能降低 (B)碰撞频率提高碰撞频率提高 (C) 活化分子所占比例增加活化分子所占比例增加 (D) 分子运动速度变慢分子运动速度变慢答: (C)上一内容下一内容回主目录12. 氢和氧的反应发展为爆炸是因为:氢和氧的反应发展为爆炸是因为: ( ) (A) 大量的引发剂的引发大量的引发剂的引发 (B) 直链传递的速度增加直链传递的速度增加 (C) 自由基被消除自由基被消除 (D) 生成双自由基形成支链爆炸生成双自由基形成支链爆炸答: (D)上一内容下一内容回主目录例题N2O(g)的热分解反应为2N2O

62、(g)=2N2(g)+O2(g),从实验测出不同温度时各个起始压力与半衰期值如下:反应温度(K) 初始压力p0/kPa t1/2 /s967 166.787 380967 39.197 15201030 7.066 14401030 47.996 212求:1)反应级数和速率常数;2)活化能 ; 3)1030K时N2O的初始压力为54.00kPa,求 压力达到64.00kPa时所需时间上一内容下一内容回主目录分析:半衰期法求反应级数,代公式上一内容下一内容回主目录求:速率常数 (速率方程) 2N2O(g) = 2N2(g) + O2(g)t=0 p0 0 0t=t p p0-p p0-1/2p

63、 k(967K)=1.678*10-8Pak(1030K)=9.828*10-8Pa上一内容下一内容回主目录2)活化能上一内容下一内容回主目录3)1030K时N2O的初始压力为54.00kPa,求压力达到64.00kPa时所需时间关键:从p总求pp总p+(p0-p)+0.5 (p0-p)p3p0-2 p总34.0kPat=1/k(1/p-1/p0)=110.8s上一内容下一内容回主目录第八章 (重要公式)上一内容下一内容回主目录上一内容下一内容回主目录上一内容下一内容回主目录上一内容下一内容回主目录上一内容下一内容回主目录2024/8/30在电解时,要计算分解电压,如要通过电池反应的能斯特公式

64、来计算,注意要写成原电池的电池反应方程式,而非电解时的实际反应方程式来计算。上一内容下一内容回主目录答:可以归纳出5个共同点:(1)无论是原电池还是电解池,其正极的电势总是高于负极电势;(2)阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应;(3)阳离子总是迁向阴极,阴离子总是迁向阳极;(4)还原电势最低的首先在阳极上发生氧化,电极电势最高的首先在阴极上发生还原反应。(5)由于极化作用,阳极的析出电势变大,阴极的析出电势变小。原电池和电解池有哪些相同点?上一内容下一内容回主目录 輔导答疑 答:在靠近水面的部分腐蚀最严重。因为水下部分虽然有CO2等酸性氧化物溶于水中,但H+ 离子浓度还是很低的,发生析氢腐蚀的

65、趋势不大;在空气中的部分,虽然与氧气接触,但无电解质溶液,构成微电池的机会较小;而在靠近水面的部分,既有氧气,又有微酸性的电解质溶液,所以很容易发生耗氧腐蚀,因而这部分腐蚀最严重。1 将一根均匀的铁棒部分插入水中,经若干时间后,哪一部分腐蚀最严重?为什么?上一内容下一内容回主目录2.在温度、浓度和电场梯度都相同的情况下,氯化氢、氯化钾、氯化钠三种溶液中,氯离子的运动速度是否相同?氯离子的迁移数是否相同? 辅导答疑 6.13答:氯离子的运动速度相同,但它的迁移数不同。因为氢离子、钾离子、钠离子的运动速度不同。上一内容下一内容回主目录 辅导答疑 3. 标准电极电势是否就等于电极与周围活度为1的电解

66、质溶液之间的电势差?答:不是,电极与周围电解质溶液之间的真实电势差是无法测量的。现在把各电极与标准氢电极组成电池,待测电极作还原极(即正极),并规定标准氢电极的电极电势为零,这样测出的电池电动势就作为待测电极的电极电势,称为标准氢标还原电势,简称为标准电极电势,用符号E(Ox | Red)表示。上一内容下一内容回主目录 辅导答疑4. 某电池反应可以写成如下两种形式,则所计算出的电动势E,标准摩尔Gibbs自由能变化值和标准平衡常数值是否相同?答:电动势E是相同的,但是摩尔Gibbs自由能的变化值和标准平衡常数值不同:上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:求Ag2O的分解压,实际上就是求Ag2O

67、(s)的分解平衡常数。先排出电池,使其反应恰好是Ag2O(s)的分解反应,求出电池的标准电动势,就可算出分解平衡常数和分解压。设计电池:Pt | O2(p) | OH -(a) | Ag2O(s) | Ag(s) 5. 试用电化学的方法求Ag2O(s)的分解压?净反应: Ag2O(s) 2Ag(s) + O2(p)上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:各电极的还原电极电势值也增加1V。电池电动势是两个电极电势之差,仍保持不变。6. 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有什么变化?电池的电动势有什么变化?上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:不能。盐桥只能降低液接电势

68、,使它低到可以忽略不计,而不能完全消除。只有将电池反串联,才能完全消除液接电势,但这时的电池反应可能会发生变化。7. 用盐桥能否消除液接电势?上一内容下一内容回主目录 辅导答疑答:不能!这个关系式是由如下公式联系起来的,E和K只是数值上的联系,而所处状态不同。公式是体系各物都处于标准态,所以E是标准电动势;公式是体系处于平衡态,K是平衡常数。rGm= - zEF 处于标准态 rGm= - RTlnK处于平衡态8. 在如下关系式中,E是否可以理解为平衡时的电动势?K是否可以理解为各物处于标准态时的平衡常数?上一内容下一内容回主目录答: (C)1. CaCl2 摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系

69、是: ( ) (A) (CaCl2) = m(Ca2+) + m(Cl-) (B) (CaCl2) = m(Ca2+) + m(Cl-) (C) (CaCl2) = m(Ca2+) + 2m(Cl-) (D) (CaCl2) = 2 m(Ca2+) + m(Cl-)上一内容下一内容回主目录答: (D)2. 下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是: ( ) (A) 0.001 molkg-1 HAc (B) 0.001 molkg-1 KCl (C) 0.001 molkg-1 KOH (D) 0.001 molkg-1 HCl上一内容下一内容回主目录答: (A)3. 下列电解质溶液中,离子平均活

70、度系数最大的是: ( ) (A) 0.01 molkg-1 NaCl (B) 0.01 molkg-1 CaCl2 (C) 0.01 molkg-1 LaCl3 (D) 0.01 molkg-1 CuSO4上一内容下一内容回主目录答: (B)4在一定温度和浓度的水溶液中,带相同电荷数的 Li+、Na+、K+、Rb+、 , 它们的离子半径依次增大,但其离子摩尔电导率恰也依次增大,这是由于: ( ) (A) 离子淌度依次减小 (B) 离子的水化作用依次减弱 (C) 离子的迁移数依次减小 (D) 电场强度的作用依次减弱上一内容下一内容回主目录答: (B)5. AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为:

71、 ( ) (a) 0.1moldm-3 NaNO3 (b) 0.1moldm-3 NaCl (c) H2O (d) 0.1moldm-3Ca(NO3)2 (e) 0.1moldm-3 NaBr (A) (a) (b) (c) (d) (e) (B) (b) (c) (a) (d) (e) (C) (c) (a) (b) (e) (d) (D) (c) (b) (a) (e) (d) 上一内容下一内容回主目录答: (C)7下列电池中,哪个电池的电动势与 Cl-离子的活度无关? ( ) (A) ZnZnCl2(aq)Cl2(g)Pt (B) ZnZnCl2(aq)KCl(aq)AgCl(s)Ag

72、(C) AgAgCl(s)KCl(aq)Cl2(g)Pt (D)HgHg2Cl2(s)KCl(aq)AgNO3(aq)Ag上一内容下一内容回主目录答: (C)8有两个电池,电动势分别为E1和E2: H2(p)KOH(0.1 molkg-1)O2(p) E1 H2(p)H2SO4(0.0l molkg-1)O2(p) E2 比较其电动势大小: ( ) (A) E1 E2 (C) E1= E2 (D) 不能确定上一内容下一内容回主目录答: (C)9通过电动势的测定,可以求难溶盐的活度积,今欲求 AgCl 的活度积,则应设计的电池为: ( ) (A) AgAgClHCl(aq)Cl2(p)Pt (B

73、) PtCl2HCl(aq)AgNO3(aq)Ag (C) AgAgNO3(aq)HCl(aq)AgClAg (D) AgAgClHCl(aq)AgClAg 上一内容下一内容回主目录答: (C)10. 某电池在 298 K、p下可逆放电时,放出 100 J 的热量,则该电池反应的焓变值 rHm为: ( ) (A) 100 J (B) 100 J (C) g ,所以两棍之间距离迅速增大。通常将 g0 - g 的值称为表面压 p ,即 p= g0 - g 。上一内容下一内容回主目录9 在纯水的液面上放一纸船,纸船显然不会自动航行。若在船尾靠水部分涂抹一点肥皂,再放入水中,情况又将如何?答:纸船放入

74、静止的水面,以船底为边界,作用在上面的表面张力大小相等,方向相反,纸船当然静止不动。当船尾涂了肥皂后,由于表面活性剂的作用,尾部表面张力变小,头部表面张力未变,所以小船在这不等的表面张力作用下,自动向前方移动。上一内容下一内容回主目录10 设有内径大小一样大的a,b,c,d,e,f管及内径较大的g管一起插入水中,除了f管内涂有石蜡外,其余全是洁净的玻璃管,若a管内液面生高为h,试估计其余管内的水面高度?若先将水在各管内(c、d管除外)都灌到h的高度,再让其自动下降,结果又如何?上一内容下一内容回主目录habdefgc答: 各管情况如下:(其中g无现象)上一内容下一内容回主目录如果先将水在各管内

75、都灌到h的高度,只有e有变化。habdefgch上一内容下一内容回主目录11 在装有两种不同液体的毛细管中(如图),若在毛细管右端加热,请注明液体流动的方向。(a)(b)答:上一内容下一内容回主目录12 一盆水和一颗小水珠同处一封闭容器长时间放置后?上一内容下一内容回主目录1 下列说法中不正确的是: ( ) (A) 生成的新鲜液面都有表面张力 (B) 平面液体没有附加压力 (C) 弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 (D) 弯曲液面的附加压力指向曲率中心 答: (C) 表面张力的方向总是与表面相切。上一内容下一内容回主目录2液体在毛细管中上升的高度与下列那一个因素无关: ( ) (A) 温度

76、 (B) 液体密度 (C) 重力加速度 (D) 大气压力 答: (D) 由于弯曲液面下有附加压力,使液体在毛细管中上升或下降,上升或下降的高度只与液体的性质和毛细管的半径等因素有关。而与大气压力无关。上一内容下一内容回主目录3将一毛细管端插入水中,毛细管中水面上升 5 cm,若将毛细管向下移动,留了 3 cm 在水面,试问水在毛细管上端的行为是: ( ) (A)水从毛细管上端溢出 (B) 毛细管上端水面呈凸形弯月面 (C) 毛细管上端水面呈凹形弯月面 (D) 毛细管上端水面呈水平面 答: (C) 水在毛细管中上端水面的形状决定于接触角,水能润湿玻璃毛细管,上端水面呈凹形弯月面,这不会因毛细管的

77、长短而改变。上一内容下一内容回主目录4天空中的水滴大小不等, 在运动中, 这些水滴的变化趋势为: ( ) (A) 大水滴分散成小水滴, 半径趋于相等 (B) 大水滴变大, 小水滴缩小 (C) 大小水滴的变化没有规律 (D) 不会产生变化 答: (B) 小水滴所受附加压力大,表面上的蒸气压也大,所以小水滴不断蒸发而缩小,大水滴上蒸汽不断凝聚而变大。上一内容下一内容回主目录计算题用一玻璃管吹肥皂泡,在玻璃管中央下接一U形压力计,压力计中放入适量水,一端与玻璃管相连,一端通大气。当吹出的肥皂泡直径为5103m时,U形压力计两臂水柱差为2103m。若将直径为1104m的玻璃毛细管插入该肥皂液,试计算肥

78、皂液会升高多少?设肥皂液可以完全润湿毛细管,且密度与纯水近似相等,为1103 kg.m3。上一内容下一内容回主目录吹肥皂泡过程中,U形管压力计所示压差即为肥皂泡所产生的附加压力。上一内容下一内容回主目录上一内容下一内容回主目录1 在一个U型管中间,放用AgCl晶体组成的多孔塞,管中放浓度为0.001 mol.dm-3的KCl溶液。多孔塞两边放接直流电源的电极。通电时溶液将向哪一极方向移动?将KCl浓度增加100倍,溶液流动速度是变慢了还是变快了? 答:因为AgCl晶体优先吸附Cl- 离子,多孔塞带负电,介质带正电,所以电渗时液体向负极移动。KCl浓度增加,电位下降,电渗速度变慢。当用AgNO3

79、代替KCl,AgCl优先吸附Ag+离子,介质带负电,电渗方向与刚才相反。第十章上一内容下一内容回主目录2 贮油罐中通常要加入少量有机电解质,否则有爆炸的危险,这是为什么? 辅导答疑 12.4 答:因为油中常含有小水滴,形成油包水的乳状液,水滴带有电荷。进入贮油罐后,由于重力的作用,小水滴下沉,会产生一定的沉降电势,给油罐带来危险。所以加入一定量的有机电解质,增加油的电导,减小沉降电势,防止事故的发生。上一内容下一内容回主目录3 用电解质把豆浆点成豆腐,有三种盐:NaCl, MgCl2 , CaSO4.2H2O , 哪种聚沉能力最强? 辅导答疑 12.8 答:点豆腐是将豆浆胶粒聚沉,变成凝胶。

80、天然的豆浆胶粒带负电, 电解质中正离子起作用。显然NaCl聚沉能力最弱,Mg2+ 和Ca2+ 离子聚沉能力差不多,但由于MgCl2中Cl- 是负一价的,所以相对而言聚沉能力最强的应该是MgCl2。 但由于MgCl2 加多了有苦味,所以目前较多用CaSO4.2H2O 即生石膏点豆腐。上一内容下一内容回主目录4 为什么有的烟囱冒出的是黑烟,有的却是青烟? 辅导答疑 12.16 答:有的烟灰粒子很大,属粗分散体系。主要发生光反射,所以看到的是黑色。这种粒子很快会沉降。而有的灰粒极小,小于可见光波长,主要发生光散射。而短波长的蓝光、紫光的散射光强,所以看到的是青烟。实际上,看到的不是灰粒的本身,而是它

81、的散射光。上一内容下一内容回主目录5 为什么输油管和运送有机液体的管道要接地? 辅导答疑 12.5 答:在用泵输送石油或其它碳氢化合物时,由于压差迫使液体流动,在扩散层和管道表面会产生电势差,这是流动电势,在高压下会产生火花。为了防止事故发生,都将这种管道接地或加入有机电解质。上一内容下一内容回主目录6 为什么明矾能将浑浊的水澄清? 辅导答疑 12.7 答:明矾是硫酸钾铝复盐。溶于水后产生K+,Al3+ 等离子。另外, Al3+ 离子在水中发生水解,产生Al(OH)3 絮状胶体。 混浊的水中有大量带负电的泥沙胶粒,受Al3+ 离子作用很快凝聚,并与Al(OH)3 胶体发生相互作用而一起下沉。所

82、以明矾能使混水迅速变清。但这种含Al3+ 离子的水不能多吃。上一内容下一内容回主目录7 为了使SiO2 溶胶中的SiO2 尽快聚沉,加少量明胶溶液,有沉淀出现。再加许多明胶液,沉淀反而消失了,这是为什么? 辅导答疑 12.11 答:加入少量明胶,发生敏化反应,即SiO2 胶粒粘附在明胶大分子上而更易聚沉。 加入大量明胶后,明胶分子吸附在胶粒周围,使其对介质亲和力增加,对溶胶起了保护作用而不容易聚沉,并且使该溶胶显示出亲液溶胶的性质。上一内容下一内容回主目录8 在能见度很小的雾天飞机急于起飞,地勤人员搬来一个很大的高音喇叭,喇叭一开,很长一段跑道上的雾就消失了,这是为什么? 辅导答疑 12.12

83、 答:这叫高音消雾。声音是有能量的,喇叭的音波促使雾粒碰撞,使小水滴凝结成大水滴而下降,部分更小的水滴获得能量后气化。所以在音波作用的较近的范围内,雾会很快消失。 由清华大学席葆树教授研制的大喇叭,输出功率为20000声瓦。喇叭长5m,直径2.86 m 。在雾天,这只喇叭朝飞机跑道上大吼一声,可以开出500 m 到1000 m 的清亮大道。上一内容下一内容回主目录9 江河入海处为什么会形成三角洲? 辅导答疑 12.13 答:由于水土流失,江水中常常夹带大量泥沙。到入海处河道变宽,流速变慢,泥沙沉积。另一原因是江水中的泥沙微粒是带负电的胶粒,碰到含有大量电解质的海水就凝聚下沉。这样长时间的沉积就

84、形成了三角洲。上一内容下一内容回主目录1 对于有过量的 KI 存在的 AgI 溶胶,下列电解质中聚沉能力最强者是:( ) (A) NaCl (B) K3Fe(CN)6 (C) MgSO4 (D) FeCl3 答: (D) AgI 胶核优先吸附碘离子,使胶粒带负电,阳离子价数越高,聚沉能力越强。上一内容下一内容回主目录2 在稀的砷酸溶液中,通入 H2S 以制备硫化砷溶胶 (As2S3),该溶胶的稳定剂是 H2S,则其胶团结构式是: ( ) (A) (As2S3)mnH+ ,(n-x)HS-x-xHS- (B) (As2S3)mnHS-,(n-x)H+x-xH+ (C) (As2S3)mnH+,(

85、n-x)HS-x+xHS- (D) (As2S3)mnHS-,(n-x)H+x+xH+ 答: (B) 稳定剂H2S发生一级解离,胶核优先吸附HS-,使胶粒带负电上一内容下一内容回主目录3 将大分子电解质 NaR 的水溶液用半透膜和水隔开,达到 Donnan 平衡时,膜外水的 pH值: ( ) (A) 大于 7 (B) 小于 7 (C) 等于 7 (D) 不能确定 答: (A) 大分子电解质中的R- 离子不能透过半透膜,而Na+ 和H+ 可以。为了维持溶液的电中性,有Na+出来,必有H+进去,使膜外水的 pH值升高。上一内容下一内容回主目录14 298 K时, 在半透膜两边, 一边放浓度为0.1

86、00 moldm-3的大分子有机物RCl, RCl能全部解离, 但R+不能透过半透膜; 另一边放浓度为0.500 moldm-3的NaCl, 计算膜两边达平衡后, 各种离子的浓度和渗透压。 上一内容下一内容回主目录解:解: 由膜平衡条件: Cl-左Na+左=Cl-右Na+右 (0.1+x)x =(0.5-x)(0.5-x) = x = 0.227 moldm-3 所以平衡时,左边: Cl- = 0.327 moldm-3 Na+ = 0.227 moldm-3 右边 Cl- = 0.273 moldm-3 Na+ = 0.273 moldm-3 = cRT =(0.1 +0.1 +2x) 2 (0.5-x)RT =2.676105 Pa

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