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物理化学1-4

物理化学模拟题1

一、下列各题均有四个备选答案,请从中选择一个最佳的,用“√”标记

1.1mol理想气体于恒压下升温1℃，试求过程中体系与环境交换的功W

A. 8.314J

B. 4.18J

C. 0

D. 29.099J

2.恒温恒压下，在A与B组成的均相体系当中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加时，则B的偏

摩尔体积将如何变化？

A. 增加

B. 减少

C. 不变

D. 不一定

3. 一个人精确地计算了他一天当中做功所需付出的能量，包括工作、学习、运动、散步、读报、看电视，

甚至做梦等等，共12800kJ。他认为每天所需摄取的能量总值就是12800kJ。这个结论是否正确？

A. 正确，因为符合能量守恒定律

B. 正确，因为不违背热力学第一定律

C. 不正确，因为违背热力学第一定律

D. 不正确，因为违背热力学第二定律

4．在一个抽空容器中放入足够多的水、CCl4(l)及I2(g)。水和CCl4共存时完全不互溶，I2(g)可同时溶于水和CCl4之中，容器上部的气相中同时含有I2(g)、H2O(g)及CCl4(g)。此平衡体系的自由度数为

A. 0

B. 1

C. 2

D. 3

5. 在三组分体系相图中最多能有几相平衡共存

A. 5

B. 2

C. 3

D. 4

6. 在300K下，一个抽空的容器中放入过量的A(s)，发生下列反应

A(s) B(s)+3D(g)

p=1.02kPa。此反应的标准平衡常数θK(300K)应为

达到平衡时D(g)的压力*

A. 1.02

B. 3.06

C. 1.04×10-4

D. 1.03×10-6

7．反应A(g)+2B(g) 2D(g)在温度T时的θK=1。若温度恒定为T，在一真空容器中通入A、B、D三种理想气体，它们的分压恰好皆为101.3kPa。在此条件下，反应

A.从右向左进行

B.从左向右进行

C.处于平衡状态

D.无法判断

Λ对c作图外推至c→0而求得

8. 下列化合物中，哪个的无限稀释摩尔电导率不可以用

A. NaCl

B. CH3COOH

C. CH3COONa

D. HCl

9. 当电池反应自发进行时

A. E > 0, ΔG < 0;

B. E > O, ΔG > 0;

C. E < 0, ΔG > 0;

D. E < O, ΔG < 0 。

10. 在溶液中发生反应时, 离子强度I对反应速率常数k有影响。当两种反应离子带相反电荷时

A. k随I增大而增大；

B. k随I 增大而减小；

C. k与I无关；

D. k与I的关系难以确定

11. 反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)在恒温恒压下进行，当加入某种催化剂，该反应速率明显加快。

不存在催化剂时，反应的平衡常数为K，活化能为E a，存在催化剂时为K'和E a'，则

A. K'=K，E a'>E a

B. K'E a

C. K'=K，E a'

D. K'

12. 表面张力σ，从能量角度可定义它为

A. 表面吉布斯能

B. 比表面熵

C. 表面能

D. 比表面吉布斯能

13. 在相同温度及压力下，把一定体积的水高度分散成小水滴的过程，下列何者保持不变

A. 比表面能

B. 附加压力

C. 总表面能

D. 比表面积

14．表面活性剂具有增溶作用是因为其

A. 能降低溶液的表面张力

B.具有乳化作用

C. 在溶液中能形成胶团

D.具有润湿作用

15．若分散相固体微小粒子的表面上吸附负离子, 则胶体粒子的ζ电势

A 大于零 ;

B 小于零

C 等于零 ;

D 大小无法确定

二、θp ，298.2K 下，Zn 和CuSO 4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做电功200kJ ，放热6kJ 。如设反

应前后该体系体积不变，求，Δr U 、Δr H 、Δr F 、Δr S 、Δr G 。

三、用氯化氢和乙炔加成生成氯乙烯时，所用的乙炔是由碳化钙置于水中分解出来的，故在乙炔气中含有

水蒸气。如果水蒸汽气压超过乙炔气总压的0.1%（乙炔气总压为202kPa ），则将会使上述加成反应的汞催化剂中毒失去活性，所以工业生产中要采取冷冻法除去乙炔气中过多的水蒸气。已知冰的蒸气压在0℃时为611Pa ，在-15℃时为165Pa ，问冷冻乙炔气的温度应为多少？

四、反应 Zn (s)十2AgCl (s) = ZnCl 2 (a = 0.555) + 2Ag (s) 为原电池时,其电动势的温度系数 (?E /?T )p = -

4.02 × 10-4 V.K -1,

已知

V V 7628.0,2223.0/Zn

2Zn Ag Cl/Ag

-==+ο

φφ

1. 将该化学反应设计成原电池。

2．计算该原电池25℃时的电动势。

3．计算该电池反应在25℃时的ΔG 、ΔH 、ΔS 。

五、血药浓度通常与药理作用密切相关，血药浓度过低不能达到治疗效果，血药浓度过高又可能发生中

毒现象。已知卡那霉素最大安全治疗浓度为35μg ·ml -1，最小有效浓度为10μg ·ml -1。当以每千克体重7.5mg 的剂量静脉注射入人体后1.5 h 和3 h 测得其血药浓度分别为17.68μg ·ml -1和12.50μg ·ml -1，药物在体内的消除可按一级反应处理。求： 1．速率常数；

2．过多长时间注射第二针； 3．允许的最大初次静脉注射剂量。六、混合等体积0.08 mol ? dm -3的KCl 和0.1 mol ? dm -3的AgNO 3溶液制备AgCl 溶胶。写出胶团结构式，

并比较电解质CaCl 2、Na 2SO 4、MgSO 4 的聚沉能力。

物理化学模拟题2

一、下列各题均有四个备选答案 ,请从中选择一个最佳的,用“√”标记

1. 测定有机物的燃烧热Q p 一般在氧弹中进行，所测得的热效应为Q v , 由公式Q p = Q v +ΔnRT , 可计算

燃烧热，题中的T 应为

A.氧弹中的最高燃烧温度

B.氧弹所浸泡的水中之温度

C.外水套中的水温

D.298.2K 2. 对于可逆变化有

=?B

Q S δ

下述各说法中，哪一个正确 A.只有可逆变化才有熵变 B.可逆变化没有热温商 C.可逆变化熵变与热温商之和相等 D.可逆变化熵变为零

3. 沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比未加溶质前如何变化

A. 升高

B.降低

C.相等

D.不一定

4. 在300K 下，一个抽空的容器中放入过量的A(s)，发生下列反应 A(s)

B(s)+3D(g)

达到平衡时D(g)的压力

p =1.02kPa 。此反应的标准平衡常数θK (300K)应为

A. 1.02

B. 3.06

C. 1.04×10-4

D. 1.03×10-6

5. 在一个抽空容器中放入足够多的水、CCl 4(l)及I 2(g)。水和CCl 4共存时完全不互溶，I 2(g)可同时溶于水

和CCl 4之中，容器上部的气相中同时含有I 2(g)、H 2O(g)及CCl 4(g)。此平衡体系的自由度数为 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 6. 单组分体系的固液平衡线的斜率d p/d T 的值

A.大于零

B.等于零

C.小于零

D.不确定

7. 下列化合物中，哪个的无限稀释摩尔电导率不可以用Λm 对c 作图外推至c →0而求得？

A ． NaCl B. CH 3COOH C ． CH 3COONa D. HCl

8. 298K 时，当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol ·kg -1

增加到0.1 mol ·kg -1时，其电导率k 和摩尔电导率Λm

将 A.

减小，Λm 增加

B. κ增加，Λm 增加

C. κ

减小，Λm 减小

D. κ增加，Λm 减小

9. 反应CO(g) + 2H 2(g)CH 3OH(g)在恒温恒压下进行，当加入某种催化剂，该反应速率明显加快。

不存在催化剂时，反应的平衡常数为K ，活化能为E a ，存在催化剂时为K '和E a '，则 A. K '=K ，E a '< E a B. K 'E a

C. K '=K ，E a '> E a

D. K '

A. k 随 I 增大而增大；

B. k 随 I 增大而减小；

C. k 与 I 无关；

D. k 与 I 的关系难以确定 11. 某化学反应的方程式为2A →P ，则在动力学研究中表明该反应为

A. 二级反应

B. 基元反应

C. 双分子反应

D. 以上都无法确定

12 . 设反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g)已达平衡，在其他条件不变的情况下将CaCO 3进一步粉碎，则平衡

A.向左移动

B.向右移动

C.不移动

D.不能确定 13. 气体在固体表面发生等温吸附时 A.ΔS >0 B.ΔS <0 C.ΔS =0 D.ΔS ≥0 14. 将等体积的0.008mol ? dm -3KI 溶液与0.01 mol ? dm -3AgNO 3溶液混合制备AgI 溶胶，试比较下列三种电

解质MgSO 4 、CaCl 2、Na 2SO 4的聚沉能力 A ． Na 2SO 4 > MgSO 4 > CaCl 2 B. Na 2SO 4 > CaCl 2> MgSO 4

C. MgSO 4 > Na 2SO 4 > CaCl 2

D. CaCl 2 > Na 2SO 4 > MgSO 4 15 . 高分子溶液与溶胶相同的性质是

A 稳定体系 B.扩散快 C. 多相体系 D.不能透过半透膜

二、某溶液中化学反应，若在等温等压（298.15K ，101.325kPa ）下进行，放热6×104J ，若使该反应通过

可逆电池来完成，则吸热6000J 。试计算：（1）该化学反应的ΔS 。

（2）当该反应自发进行（即不作电功）时，求环境的熵变及总熵变。（3）该体系可能作的最大功。

三、在448~688K 的温度区间内，用分光光度法研究了下面的气相反应： I 2 +环戊烯 →2HI + 环戊二烯得到θ

K 与温度（K ）的关系为

K 575.451034

39.17ln -

计算在573K 时，反应的θm r G ? ，θm r H ?和θ

m r S ?

四、反应 Zn (s)十2AgCl (s) = ZnCl 2 (a = 0.555) + 2Ag (s) 为原电池时,其电动势的温度系数 (?E /?T )p = -

4.02×10-4 V.K -1,

已知

V V 7628.0,2223

.0/Zn

A gCl/A g 2-==+

οφφ

（1）将该化学反应设计成原电池。

（2）计算该原电池25℃时的电动势。

（3）计算该电池反应在25℃时的Δr G m 、Δr H m 、Δr S m 。五、NO 2的分解反应为NO 2(g)

NO(g) + 1/2O 2(g)，将0.105 g NO 2气体装入一体积为1L 的密闭容器，

温度恒为330℃。分解反应的初速率为0.0196 mol ?L -1?h -1，当浓度下降到0.00162 mol ?L -1时，反应速率只有初速率的一半。求：（1）反应级数；

（2）40 min 后NO 2的浓度。

六、在101.325kPa 压力下，若水中只含有直径为10－

6m 的空气泡，要使这样的水开始沸腾，需要多高温度？

已知水的表面张力σ（N ?m -1）与温度（K ）的关系为 σ ＝118.77?10-3－0.157?10-3 T ，摩尔气化热?H m ＝40.656 kJ ?mol -1，设水面至空气泡之间液柱静压力及气泡内蒸气压下降因素均忽略不计。

物理化学模拟题3

一、下列各题均有四个备选答案，请选择一个最佳的，用“ √”标记。 1. 已知H 2O （g ）、CO （g ）在298K 时的标准生成焓分别为 -242kJ ·mol -1、-111 kJ ·mol -1，则反应H 2O （g ）+C （s ）＝H 2（g ）+CO （g ）的反应焓为

A ． -353kJ ·mol -1

B ． -131kJ ·mol -1

C ． 131kJ ·mol -1

D ．353kJ ·mol -1

2. 在凝固点，液体凝结在为固体，在定压下升高温度时，该过程的 ΔG 值将：

A. 增大

B. 减少

C. 不变

D. 不能定 3．体系经不可逆循环过程，则有

A. ΔS =0，ΔS 隔<0

B. ΔS >0，ΔS 环=0

C. ΔS >0，ΔS 环<0

D. ΔS =0，ΔS 隔>0

4．根据麦克斯韦关系式，V

T p ??? ????应等于

V S ???

????

B. -T

S V ???

????

S V ???

????

D. -T

V S ???

????

5．在一定温度和压力下，某化学反应达平衡时

A. θ

m r ln a K RT G -=?

B. θ

m r m r G G ?=?

C. 0θ

m r =?G

D. 0m r =?G

6．某化学反应0 ,0 θ

m r θ

m r ????S H ，则反应的标准平衡常数

A. , 1 θ?a K 且随温度升高而增大

B. , 1 θ

?a K 且随温度升高而减小 C. , 1 θ?a K 且随温度升高而增大 D. , 1 θ?a K 且随温度升高而减小

7．对恒沸混合物，下列说法错误的是

A. 不具有确定的组成

B. 平衡时气、液相组成相同

C. 其沸点虽外压改变而改变

D. 与化合物一样具有确定的组成

8．当用三角坐标表示三组分体系时，若某体系的组成在平行于底边BC 的直线上变动，则该体系的特点是

A. B 和C 的百分含量之比不变

B. A 的百分含量不变

C. B 的百分含量不变

D. C 的百分含量不变

9．1.000×10-3mol.kg -1的CaCl 2溶液的平均活度系数为0.219，其离子平均活度为

A. 3.476×10-4

B. 3.476×10-2

C. 6.964×10-2

D. 1.385×10-2 10．25℃时下列电池反应的电动势为

H 2(g)+1/2O 2(g)=H 2O(l) E 1 2H 2O(l)=2H 2(g)+O 2(g) E 2 两者的关系为

A. E 2=-2E 1

B. E 2=-E 1

C. E 2=2E 1

D. E 2=E 1

11．某反应的活化能为80kJ.mol -1，若反应温度由20℃增加到30℃时，其反应速率常数约为原来的

A. 2倍

B. 3倍

C. 4倍

D. 5倍

12．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k =k 2(k 1/2k 4)1/2 ，则表观活化能E a 与各基元反应活化能之间的关系为

A. E a =E a,2+1/2(E a,1-2E a,4)

B. E a =E a,2+(E a,1-E a,4)1/2

C. E a =E a,2+1/2(E a,1-E a,4)

D. E a =E a,2(E a,1/2E a,4)1/2 13．下列何者对物理吸附不适合

A. 吸附无选择性

B. 吸附速率快

C. 范德华力吸附

D. 吸附热大 14．在外加电场作用下，分散介质对固定的固体表面电荷作相对移动的现象称为

A. 电泳

B. 电渗

C. 流动电势

D. 沉降电势 15．下列那种方法测出的平均分子质量不是高分子的数均分子质量 A. 渗透压法 B. 粘度法 C. 冰点降低法 D. 沸点升高法

二、1mol 理想气体，初态为T 1=298.2K ，p 1=100kPa ，经下列两种过程达终态p 2=600kPa ，计算下列各过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔA 、ΔG 和ΔS 孤立。（已知298.2K 理想气体的标准熵为205.03 J ·mol -1·K -1，绝热指数γ=7/5。）

1．等温可逆过程 2．绝热可逆压缩

三、反应A （g ）+B （g ）→C （g ）+D （g ）的平衡常数K θ与温度的关系为

ln K θ= 17.39-11155/T

计算500℃时的反应的K θ、θm r H ?、θm r G ?和θ

m r S ?

四、298K 时下列电池的电动势为1.227V ，ZnCl 2(0.005mol.kg -1)的平均活度系数为0.750， Zn(s)|ZnCl 2(0.005mol.kg -1)|Hg 2Cl 2(s)+Hg(l)

1．写出该电池的电极反应和电池反应； 2．试求该电池的标准电动势； 3．计算电池反应的平衡常数。

五、已知某药物与碱的中和反应是二级反应，其速率常数可用下式表示 ln k = -7284.4/T +27.383

1．计算反应的活化能；

2．在283K 时，若该药物与碱的浓度均为0.008mol.dm -3，反应的半衰期为多少分钟？

六、将0.012dm 3，0.02mol.dm -3的KCl 溶液和100dm 3，0.005mol.dm -3的AgNO 3溶液混合制成的溶胶

1．写出胶团结构表达式；

2．指出在外电场作用下胶粒移动的方向； 3．下列电解质中何者的聚沉能力最强？

CaCl 2; MgSO 4; Na 2SO 4

物理化学模拟题4

一、下列各题均有四个备选答案,请从中选择一个最佳的,用“√”标记

1．一大温泉的温度为 50℃ ，周围大气温度为 15℃ ，假设一卡诺热机在上述两个热源间工作，若热机对环境作功100kJ ，则从温泉吸热

A. 823.4kJ

B. 923.4kJ

C. 142.9kJ

D. 10.8kJ 2．用力迅速推动气筒活塞而压缩气体，若看作绝热过程，则过程熵变

A. 小于零

B. 大于零

C. 等于零

D. 不能确定 3. 在爆炸反应中，可用来判断过程方向的是

A. ΔG

B. ΔA

C.ΔS

D. 不存在

4. 将固体NaCl 投放到水中，NaCl 逐渐溶解，最后达到饱和。开始溶解时溶液中的NaCl 的化学势为μ(a) ，饱和时溶液中NaCl 的化学势为μ(b) , 固体NaCl 的化学势为μ(c)，则： A. μ (a)=μ (b)<μ (c) B. μ (a)=μ (b) >μ (c) C. μ (a) >μ (b)=μ (c) D. μ (a) <μ (b) =μ(c)

5. 当用三角坐标表示三组分体系时，若某体系的组成在平行于底边BC 的直线上变动，则该体系的特点是

A. B 和C 的百分含量之比不变

B. A 的百分含量不变

C. B 的百分含量不变

D. C 的百分含量不变 6. 在通常情况下，对于四组分系统平衡时所具有的最大自由度数为 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6

7. 科尔劳施(Kohlransch)从实验中总结出电解质溶液的摩尔电导率与其浓度成线性关系，

c A m m -=∞ΛΛ，这一规律适用于

A. 弱电解质

B. 强电解质的稀溶液

C. 无限稀溶液

D. 浓度为1mol ·dm -3的溶液

8. 若算得电池反应的电池电动势为负值时，表示此电池反应是

A. 正向进行

B. 逆向进行

C. 不可能进行

D. 反应方向不确定

9. 温度T 时某一级反应A → B,为了使A 的浓度改变1/5, 需时4s, 则反应的半衰期为 A. 12.42s B. 15.53s C. 4.14s D. 6.21s 10. 对峙反应

当温度一定时由纯A 开始反应,下列说法中哪一点是不对的?

A.起始时A 的消耗速率最快

B.反应进行的净速率是正逆两向反应速率之差

C.k 1/k -1的值是恒定的

D.达到平衡时正逆两向的速率常数相同。

11. 讨论固体对气体等温吸附的兰格缪尔(Langmuir)理论其最重要的基本假设为 A. 气体是处在低压下 B. 固体表面的不均匀性 C. 吸附是单分子层的 D. 吸附是多分子层的 12. 对于一理想的平液面，下列物理量何者为零？

A. 表面张力。

B. 比表面。

C. 比表面吉布斯自由能。

D. 附加压力 13. 胶体粒子的 ζ 电势是指

A. 固体表面处与本体溶液之间的电势降。

B. 紧密层，扩散层分界处与本体溶液之间的电势降。

C. 扩散层处与本体溶液之间的电势降。

D. 固液之间可以相对移动处（滑动面）与本体溶液之间的电势降。 14. 超显微镜观察到的是

A. 粒子的实像

B. 粒子的虚像

C. 散射光

D. 透过光 15. 溶胶有三个最基本的特性，下列不属其中的是 A. 特有的分散程度

B. 不均匀(多相)性

C. 动力稳定性

D. 聚结不稳定性

二、在正常沸点353K 时摩尔汽化焓为30.75 kJ ·mol -1。今将353K ，101.325kPa 下的1mol 液态苯向真空

等温蒸发变为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。（1）求此过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 。（2）应用有关原理，判断此过程是否为不可逆过程。

三、水的蒸气压方程为：lg p = A -

2121

，式中A 为常数，P 的单位为Pa 。将10g 水引入到体积为10L 的真空容器中，问在323K 达到平衡后，还剩多少水？

四、298K 时下面电池Pt,H 2│OH -(H 2O)‖(H 2O)H +│H 2，Pt 的电动势E ＝0.828V ，其温度系数为0.834×10－3V ·K －

1，求酸碱中和生成一摩尔水过程的中和热和熵变。

五、通常用Na 131I 对甲状腺癌进行放射治疗。已知131I 的衰变为一级反应，15天衰变76.4%，求131I 的半衰期。

六、向三个均盛有0.02dm 3 Fe (OH )3溶胶的烧杯中分别加入NaCl 、Na 2SO 4、Na 3 PO 4溶液使溶胶完全聚沉，至少需要加入电解质的量为：

（1）1mol ? dm -3的NaCl 溶液0.0210dm 3；（2）0.005mol ? dm -3的Na 2SO 4溶液0.1250dm 3；（3）0.0033mol ? dm -3的Na 3PO 4溶液0.0074dm 3。

试计算各电解质的聚沉值及其聚沉能力之比，并判断胶粒所带电荷的符号。制备上述Fe (OH )3溶胶时，是用稍过量的FeCl 3与H 2O 作用制成的，写出其胶团的结构式。

物理化学模拟题1答案

一、下列各题均有四个备选答案 ,请从中选择一个最佳的,用“√”标记

1.A

2.B

3. D

4. C

5. C

6. D

7. C

8. B

9. A 10. B 11. C 12. D 13. A 14. C 15. B 二、θp ，298.2K 下，Zn 和CuSO 4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做电功200kJ ，放热6kJ 。如设反

应前后该体系体积不变，求，Δr U 、Δr H 、Δr F 、Δr S 、Δr G 。解：

W = 200 kJ Δr U = Q - W = -206 kJ Δr H=Δr U+Δ(pv )= -206 kJ

Δr S = Q r /T = 6/298.2 = -20.1 J.K -1 Δr F =Δr U - T Δr S= -206 + 6 = -200 kJ Δr G =Δr H - T Δr S = -206 kJ + 6 kJ = -200 kJ = -W 电

三、用氯化氢和乙炔加成生成氯乙烯时，所用的乙炔是由碳化钙置于水中分解出来的，故在乙炔气中含有

水蒸气。如果水蒸汽气压超过乙炔气总压的0.1%（乙炔气总压为202kPa ），则将会使上述加成反应的汞催化剂中毒失去活性，所以工业生产中要采取冷冻法除去乙炔气中过多的水蒸气。已知冰的蒸气压在0℃时为611Pa ，在-15℃时为165Pa ，问冷冻乙炔气的温度应为多少？解：

)T T T T (R H p p 2

212ln

-?= )2582732732583148611165ln

?-?=(.H (J/ml)51107=?H

)T T (R H p p x x 1

1ln

11-?= (P a )20210102023=??=%.P x )T (.x

2731314851107611202ln

-= (K)260=x T 13273260-=-=t ℃

四、反应 Zn (s)十2AgCl (s) = ZnCl 2 (a = 0.555) + 2Ag (s) 为原电池时,其电动势的温度系数 (?E /?T )p = -

4.02 × 10-4 V.K -1,

已知

V 76280V 2223

0/Zn

A gCl/A g 2.,.-==+

οφφ

1. 将该化学反应设计成原电池。

2．计算该原电池25℃时的电动势。

3．计算该电池反应在25℃时的ΔG 、ΔH 、ΔS 。

解：1.电池反应：Zn+2AgCl （s ）→2Ag （s ）+ ZnCl 2（a = 0.555）

原电池为：Zn| ZnCl 2（a = 0.555）| AgCl （s ）| Ag （s ）

2.θ

E =0.2223-（-0.7628）=0.9851（V ）

5550lg 2

0517

098510lg 20591702ZnC ...a .E E l -=-

=θ =0.9851+0.00757=0.9927（V ）

3.Δr G m = －nFE =－2×96500×0.9927=－191.59（kJ.mol -1）

Δr S m =nF P

T E ??? ????=2×96500×(－4.02×10-4)= －77.6 (Jk -1.mol -1

)

Δ r H m =ΔG+T ΔS =－191591+298×(－77.6)= －214.72 (kJ.mol -1)

五、血药浓度通常与药理作用密切相关，血药浓度过低不能达到治疗效果，血药浓度过高又可能发生中

毒现象。已知卡那霉素最大安全治疗浓度为35μg ·ml -1，最小有效浓度为10μg ·ml -1。当以每千克体重7.5mg 的剂量静脉注射入人体后1.5 h 和3 h 测得其血药浓度分别为17.68μg ·ml -1和12.50μg ·ml -1，药物在体内的消除可按一级反应处理。求： 4．速率常数；

5．过多长时间注射第二针； 6．允许的最大初次静脉注射剂量。

解：（1）11

kt C C ln

= 22

kt C C ln

= 以上两式相减，得：)t (t k C C ln

122

-= 12.50

17.68

1.5-31ln 12112=-=

C C t t k k = 0.2311h -1

（2）当C 3 =10μg ·ml -1时，需要注射第二针 )( ln

133

t t k C C -= )5.1(t 2311.010

17.68

3-= t 3 = 3.97h （3）11

kt C C = 1.50.231117.68

?=C C 0 = 25μg ·ml -1

由于C 0与注射剂量成正比，允许的最大初次静脉注射剂量为：

5.105.725

=?（mg/kg 体重）六、混合等体积0.08 mol ? dm -3的KCl 和0.1 mol ? dm -3的AgNO 3溶液制备AgCl 溶胶。写出胶团结构式，

并比较电解质CaCl 2、Na 2SO 4、MgSO 4 的聚沉能力。解：由于AgNO 3过量，胶粒带正电，其结构式如下： [(AgCl)m ? nAg + ? (n -x)NO 3-]x + ? xNO 3-

负离子对聚沉起主要作用。负离子价数越高，其聚沉能力越大。对于相同负离子的电解质，正离子价数越高，其对正胶粒的稳定能力越强。因此，电解质聚沉能力的顺序为：Na 2SO 4 >MgSO 4>CaCl 2

物理化学模拟题2答案

1. C

2. C

3. B

4. D

5. C

6. D

7. B

8. D

9. A 10. B 11. D 12 . B 13. B 14. A 15 . D

二、溶液中化学反应，若在等温等压（298.15K ，101.325kPa ）下进行，放热6×104J ，若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热6000J 。试计算：

（4）该化学反应的ΔS 。

（5）当该反应自发进行（即不作电功）时，求环境的熵变及总熵变。（3）该体系可能作的最大功。

解：(1) 1.2015

.2986000

===

?T Q S R (J?K -1) (2) 20115

.2981064=?=-=?T Q S 环

(J?K -1) 1.221=?+?=?环总S S S (J?K -1)

（3）W =－ΔG =－（ΔH －T ΔS ）

=－（Q p -Q r ）

=－（－6?104－6000） =6.6?104（J ）

三、在448~688K 的温度区间内，用分光光度法研究了下面的气相反应： I 2 +环戊烯 →2HI + 环戊二烯得到θ

K 与温度（K ）的关系为

K 575.451034

39.17ln -

计算在573K 时，反应的θm r G ? ，θm r H ?和θ

m r S ?

解：

125

.0 073.2ln 15

.573575.451034

39.17ln 573575.451034

39.17ln θ

θθ

θ=∴-=?-

==-

=P P P p K K K K T T

K 时

kJ 88.9)073.2(573314.8ln θθm =-??-=-=?P K RT rG 1

θθθθ

6.144:57374.9288.9)( kJ 74.92: 575.4510341

ln -?=???-=??-?=?=??=∴+??-=K J rS rS rS T rH rG rH R rH C

T R rH K m m m m m m m m P

解得恒温解得

四、反应 Zn (s)十2AgCl (s) = ZnCl 2 (a = 0.555) + 2Ag (s) 为原电池时,其电动势的温度系数 (?E /?T )p = -

4.02×10-4 V.K -1,

已知

V V 7628.0,2223

.0/Zn

A gCl/A g 2-==+

οφφ

（1）将该化学反应设计成原电池。（2）计算该原电池25℃时的电动势。

（3）计算该电池反应在25℃时的Δr G m 、Δr H m 、Δr S m 。解：1.电池反应：Zn+2AgCl （s ）→2Ag （s ）+ ZnCl 2（a = 0.555）

原电池为：Zn| ZnCl 2（a = 0.555）| AgCl （s ）| Ag （s ）

2.θ

E =0.2223-（-0.7628）=0.9851（V ）

555.0lg 2

0517

.09851.0lg 205917.0-=-

=ZnCl a E E θ =0.9851+0.00757=0.9927（V ）

3.Δr G m = －nFE =－2×96500×0.9927=－191.59（kJ.mol -1） Δr S m =nF P

T E ???

????=2×96500×(－4.02×10-4)= －77.6 (Jk -1.mol -1

) Δ r H m =ΔG+T ΔS =－191591+298×(－77.6)= －214.72 (kJ.mol -1) 五、NO 2的分解反应为NO 2(g)

NO(g) + 1/2O 2(g)，将0.105 g NO 2气体装入一体积为1L 的密闭容器，

温度恒为330℃。分解反应的初速率为0.0196 mol ?L -1?h -1，当浓度下降到0.00162 mol ?L -1时，反应速率只有初速率的一半。求：（1）反应级数；

（2）40 min 后NO 2的浓度。

解 ⑴ 设反应级数为n ，则有：r A =k A c A n 和c A ,0A A ,0n k r =，两式相除，得：n

c c r r )/(/A,0A A,0A =，

2022.2)

002282.0/00162.0ln()2/1ln()/ln()/ln(A,0A A,0A ≈===c c r r n （5分）

⑵由r k c A,0A A,02=，可得： 8.3763002282.0/0196.0/2

2A,0A,0A ===c r k mol -1?L ?h -1

由2

A A A c k r =，可得：2.3734)00162.02/(0196.0/22A A A =?==c r k mol -1?L ?h -1

k A 的平均值为：k A =3749 mol -1?L ?h -1，则40 min 时NO 2的浓度为：

4A,0A A 10404.3002282

.0/160/4037491/11-?=+?=+=

c t k c mol ?L -1

六、在101.325kPa 压力下，若水中只含有直径为10－

6m 的空气泡，要使这样的水开始沸腾，需要多高温度？

已知水的表面张力σ（N ?m -1）与温度（T ）的关系为 σ ＝118.77?10-3－0.157?10-3

T ，摩尔气化热?H m ＝40.656 kJ ?mol -1，设水面至空气泡之间液柱静压力及气泡内蒸气压下降因素均忽略不计。解：

σ ＝118.77?10-3－0.157?10-3 T ＝118.77?10-3－0.157?10-3×373 ＝6.02?10-2 N ?m -1

气泡凹液面的附加压力

562

10408.2102

1106.0222?-=?-??==--r

p σ曲 Pa.

气泡内压力5510421.310408.2101325?=?+==曲外－p p p Pa

按克－克方程： ????

??-?-=12

1211ln

T T R

H p p ????

??--=??2.37311314.84065610

01325.110421.3ln 255T

T 2 = 411.4K=138.

物理化学模拟题3答案

一. 选择题

1. C

2. B

3. D

4. A

5.D

6.A

7.A

8. B

9.A 10.B 11.B 12.A 13. D 14. B 15.B 二、解：

1．等温可逆过程 0=?=?H U

J 4442600

100ln 2.298314.81ln ln

2112-≈???===P P nRT V V nRT W 0=?U J 4442==∴W Q 11K mol J 9.142

.2984442--??-=-==

?T Q S 1－1K mol J 9.14-??=-

Q S 环环 0＝＋＝环体孤立S S S ???

1K J 2.4443)9.14(2.2980-?=-?-=?-?=?S T H G

1K J 2.4443-?=?-?=?S T U A 2. 因为是绝热过程，所以Q=0

根据理想气体绝热方程 Y r Y r T p T p 212111--=

K T 5.4972=

J 4142)5.4972.298(2

)(21,-=-=

-=R T T C W m V J 4142=-=-=?W W Q U 112,mol J 5799)2.2985.497(2

)(-?=-=

-=?R T T C H m p

绝热可逆过程为恒熵过程 0=?∴S

1mol J 5.35063)2.2985.497(03.2055799-?-=--=?-?=?TS H G 1mol J 4.36740)2.2985.497(03.2054122-?-=--=?-?=?TS U A 三、解：

将T ＝773.K 代入公式

96.22

.77311155

39.17ln ≈-=θk

由 I T

R rH k m +??-=1

ln θ

R rH m 1

2.77311155??-=-∴θ

1mol J 7.92742-?=?∴θ

m rH

1902396.22.773314.8ln -=??-=-=?θθk RT rG m 1mol J -? 190232.7737.92742-=?-=?-?=?θθθθm m m m rS rS T rH rG 1mol J -? 1K mol J 6.144-??=?∴θm rS

四、解：电极反应：

负极： e Zn 2-=+2Zn

正极： -+=+Cl Hg e l 222C Hg 22

电池反应：-+++=+Cl Zn Hg Cl Hg Zn 22222

-+--

=-=22

222

22ln ln

Zn Cl Cl Hg Zn Zn Cl Hg a a nF

RT E a a a a a nF RT E E θθ

m nF

RT E E 030.1750.0005.04ln 96500

2298

314.8227.14ln 333

3=????+=+

=±γθ

θθθk RT nFE G ln -=-=?

014.7298314.8030.1965002exp exp ?=??

? ?????=?

???

??=RT zFE k θθ

五、解：根据RT

E a Ae

k -= A RT

E k a

ln ln +-

= 比较 383.274

.7284ln +-

k T

RT E a 4

.7284-=-

∴ J 5.60562=a E

643.1383.27283

.7284ln =+-=∴k 17.5=k

min 14.24008

.017.51

1,2

1=?==

o A kC t 六、解：

1．混合溶液中含KCl 0.00024mol ，AgNO 3 0.5mol ，AgNO 3过量，胶粒带正电，其结构式

()

()[]

+?-??33

xNO NO x n nAg AgCl x m

2.因为胶粒带正电荷，所以在外电场作用下向负极移动。 3．聚沉能力为

42SO Na ＞4MgSO ＞2CaCl

物理化学模拟题4答案

一、1．B 2 B 3 C 4 D 5 B 6 C. 7.B 8.B 9 A 10.D 11 C 12.D 13.D 14. C 15 C 二、在正常沸点353K 时摩尔汽化焓为30.75 kJ ·mol -1。今将353K ，101.325kPa 下的1mol 液态苯向真空等温蒸发变为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。

（1）求此过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 。（2）应用有关原理，判断此过程是否为不可逆过程。

解（1）等温可逆相变与向真空蒸发（不可逆相变）的终态相同，故两种变化途径的状态函数变化相等，即

ΔG = 0

ΔH = 1mol ×30.75 kJ ·mol -1=30.75 kJ

ΔS = 111

3K mol J 11.87K

353mol J 1075.30---??=??=?T H

ΔU =ΔH – p ΔV =ΔH – nRT = 30.75 kJ – (1mol ×8.314 J ·K -1·mol -1×353K) = 27.82 kJ ΔA = ΔU – T ΔS = 27.82 kJ – 353K×87.11×10-3kJ ·K -1 = -2.93 kJ 向真空蒸发, P 外 = 0 , 故W ＝ 0 因为ΔU = Q – W

所以Q ＝ΔU ＝27.82 kJ

(2) 由(1)的计算结果可知, ΔA T < W, 故过程不可逆。三、水的蒸气压方程为：lg p = A -

2121

，式中A 为常数，P 的单位为Pa 。将10g 水引入到体积为10L 的真空容器中，问在323K 达到平衡后，还剩多少水？

解：将T = 373.2K ，P =101325Pa 代入所给方程中，则：

lg101325=A-T

2121

得A=10.69 蒸气压方程为： lg p = 1.69-

2121

于是可得：T = 323K 时，p = 13.24kPa ∵ V l + V g = 10L ， V l ? V g ， ∴ V g ≈ 10L 设蒸气为理想气体，n g =

pV g = 0.04931 mol ，w g = 0.888g

故还剩水：10g – 0.888g = 9. 112g

四、298K 时下面电池Pt,H 2│OH -(H 2O)‖(H 2O)H +│H 2，Pt 的电动势E ＝0.828V ，其温度系数为0.834×10－3V ·K －

1，求酸碱中和生成一摩尔水过程的中和热和熵变。

解电池 Pt,H 2│OH -(H 2O)‖(H 2O)H +│H 2，Pt 负极

H 2＋OH - → H 2O ＋e - 正极 H +＋e - → 12

H 2 电池反应 H +＋OH -

H 2O 此反应即为酸碱中和反应，中和热为Q 中和 Q 中和P )(

E zFT zFE H ??+-=?=

-55.92KJ

=J 5591910834.0298965001828.09650013-=????+??-=-

3P 10834.0965001)(

-???==?T

zF S ?? =?805.J K -1

五、通常用Na 131I 对甲状腺癌进行放射治疗。已知131I 的衰变为一级反应，15天衰变76.4%，求131I 的半衰期。

解： t=15d 时，C=（1-0.764）C 0，代入一级反应的速率方程式，得：

15k 0.236C C ln

k =0.0963d -1 2.72

ln 1/2==

t （d ）六、向三个均盛有0.02dm 3 Fe (OH )3溶胶的烧杯中分别加入NaCl 、Na 2SO 4、Na 3 PO 4溶液使溶胶完全聚沉，至少需要加入电解质的量为：

（1）1mol ? dm -3的NaCl 溶液0.0210dm 3；（2）0.005mol ? dm -3的Na 2SO 4溶液0.1250dm 3；（3）0.0033mol ? dm -3的Na 3PO 4溶液0.0074dm 3。

试计算各电解质的聚沉值及其聚沉能力之比，并判断胶粒所带电荷的符号。制备上述Fe (OH )3溶胶时，是用稍过量的FeCl 3与H 2O 作用制成的，写出其胶团的结构式。解：根据聚沉值的定义，上述电解质的聚沉值分别为

NaCl ： C 1 =100210

00200021

?+...?103 = 512.2 (mol ? m -3 )，

Na 2SO 4 ： C 2 = 00050125000200125..

?+?103 = 4.31 (mol ? m -3 )，

Na 3PO 4 ： C 3 = 0003300074

002000074

....?+?103 = 0.891 (mol ? m -3 )。

聚沉值之比为

C 1 ：C 2 ：C 3 = 512.2 ：4.31 ：0.891= 575：4.84：1 已知

聚沉能力 ∝1

聚沉值

所以聚沉能力之比为 NaCl ：Na 2SO 4 ： Na 3PO 4＝

1512214311

0891...

：：＝1：119：575

由此可知，上述电解质聚沉能力的顺序为 Na 3PO 4 >Na 2SO 4 > NaCl

因为三种电解质具有相同的正离子，所以对溶胶聚沉起主要作用的是负离子，因而胶粒带正电荷。其胶团结构式为