《物理化学》复习题及答案
《物理化学》复习题
一．填空和选择题：
1、内能是系统的状态函数，若某一系统从一始态出发经一循环过程又回到始态，则系统(Q+W)的变化是：
2）(Q+W)>0；（3）(Q+W)<0；（4）不能确定
2、焓是系统的状态函数，H=U+PV，若系统发生状态变化时，
ΔH=ΔU+Δ(PV),式中Δ(PV)的意思是：（1）P ΔV（3）PΔV- VΔP；
4、100℃，101 325 Pa的液态H2O的化学势为μl，100℃，
101 325 Pa的气态H2O的化学势为μg ，二者的关系是：: （1）μl＞μg；（2）μl＜μg
5、系统经历一个绝热可逆过程，其熵变ΔS：
（1）＞0；（2）＜0 ；（4）不能确定
6、系统经过某过程后，其焓变ΔH=Qp，则该过程是：
（1）理想气体任意过程；（3）理想气体等压过程；（4）真实气体等压过程。
7、下列说法正确的是：（1）放热反应均是自发反应；（2）ΔS为正值的反应均是自发反应；（3）摩尔数增加的反
应，ΔS
8、下述表达不正确的是：（1）能斯特方程适用于可逆电池；（2）能斯特方程不适用于同样计划存在的电池；（3）
9、Qv=ΔU，Qp=ΔH的的适用条件条件是封闭体系、非体积功为零、恒容（恒压）。
10、隔离系统中进行的可逆过程ΔS =0 ；进行不可逆过程的ΔS >0 。
11、化学反应是沿着化学势降低的方向进行。
10、在298K和100kPa下，反应3C(s)+O2(g)+3H2(g) →CH3COOCH3(l) 的等压热效应Q p与等容热效应Q v之差为（Q p=Q v + nRT ）A、9911 J·mol-1B、-9911 J·mol-1 C、14866 J·mol-1D、7433 J·mol-1
12. 把玻璃毛细管插入水中，凹面的液体所受的压力P与平面液体所受的压力P0相比：
（1）P= P0）P> P0（4）不确定
13、系统经过某过程后，其焓变ΔH=Qp，则该过程是：
A、理想气体任意过程；C、理想气体等压过程；D、真实气体等压过程。
14、若某液体在毛细管内呈凸液面，则该液体在毛细管中将沿毛细管（）
①上升③与管外液面相平
15、化学反应的Qp与Qv的关系。
16、熵判据的应用范围是所有过程。吉不斯函数判据的应用范围是封闭体系、恒温恒压、非体积功为零。
17、理想气体的内能和焓由温度决定，而且随着温度的升高而增加。
18、对于理想气体平衡反应，定温定容下添加惰性组分，平衡不移动？（对）
19、定温定压且非体积功为零时，一切放热且熵增大的反应均可自动发生。（对）
20、O2 + 1/2 O2 = SO3K1°
2SO 2 + O 2 = 2SO 3 K 2° 则K 1°和 K 2° 的关系是 。
21、理想气体恒温可逆（内能变化和焓变为零）、绝热可逆（熵变为零）和向真空膨胀（内能变化为零）三个过程中，哪些热力学量为零？
22、反应C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H 2(g)，在400℃时达到平衡，反应的ΔH=133.5kJmol-1,为使平衡向右移动，可采取的措施有 。
23、稀溶液的依数性有 、 、 。
25、描述电解质溶液的导电能力的物理量有 G 、 k 、 Λm 。三者之间的关系为 、 。
26、Zn(s)︱ZnCl(aq)‖KCl(aq)︱AgCl(s)︱Ag(s) 属于 双液化学电池 电池。写出以上反应的电池反应式。
利用E°、E 、电池电动势的温度系数，计算该反应的ΔH,ΔS,ΔG ,Qr,和K°。 27、相律的公式是 。
28、下述说法正确的是：放热反应均是自发的；纯单质的ΔfHm°、Δf G m °、ΔSm°皆为零；反应的Δr H m 、Δr S m 皆
为正值，则同温下的Δr G m
29、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 、无限稀溶液 D 、浓度为1mol ·dm -3的溶液 ）
②越小 ③不变
31、 在等温下，同组成的两个大小不同的液滴的饱和蒸气压p 1（大液滴）和p 2（小液滴）存在：（ ）。
A. p 1 < p 2 C.p 1 = p 2 D. 不能确定
32、某反应在指定温度下，速率常数k 为4.62×10-2 min -1，反应物初始浓度为0.1mol·dm -3，该反应的半衰期是： A. 150 min ； B. 15 min ； C. 30 min ； D. 不能求算
33、将2 滴 K 2[Fe(CN)4]水溶液滴入过量的CuCl 2水溶液中形成亚铁氰化铜正溶胶,下列四种电解质聚沉值最大的
是：（ ）。A. B. K 2SO 4 C. K 4[Fe(CN)6] D. Zn 2[Fe(CN)6]
34、ζ电势在数值上( )于热力学电势；当外加电解质浓度增加时，ζ电势在数值上将变( )。
A.大、大 C.大、小 D.小、大。 35、对一级反应下列说法正确的是：
A. t 1/2与初始浓度成正比
B.1/c 对t D. 只有一种反应物 36、肥皂溶液的表面张力为6×10-3 N ·m -1，用此溶液吹一个半径为2×10-2 m 的肥皂泡，则泡内的附加压力为：
A. 0.6 Pa C. 2.0 Pa D. 1.0 Pa
37、某反应的速率常数与各基元反应的速率常数的关系为k=k -2(k -1/2k -4)1/2，则该反应的表观活化能Ea 与各反应的
活化能的关系是：A. Ea=E 2+1/2E 1－E 4 C. Ea=E 2+1/2（E 1－2E 4）1/2 D. Ea=E 2+1/2（E 1－2E 4）；
38、某反应在指定温度下，速率常数k 为4.62×10-2 min -1，反应物初始浓度为0.1mol·dm -3，该反应的半衰期是：
B. 15 min ；
C. 30 min ；
D. 不能求算
39、.满足△S=0B 、节流膨胀过程 C 、绝热过程 D 、等压绝热过程 40、在一定的温度和压力下，某化学反应达到平衡时应满足的条件是A 、ΔrG m =0 B G =0 C 、ΔrG m = ΔG
D、ΔG=－RTlnK o
41、部分互溶的双液系统处于最高或最低会溶点温度时的自由度f 为：
B、1
C、2 D
、3
42、溶胶的基本特性之一是：
A.热力学上和动力学上皆属稳定的系统；
B.热力学上和动力学上皆属不稳定的系统；
C.
43、.对于电动电位ξ的描述，哪一点是不正确的？
A、ξ
C
、ξ电位的值易为少量外加电解质而变化；D、当双电层被压缩到与滑动面相合时，ξ电位为零。
44、对于任意给定的化学反应A+B→2D ，则在动力学研究中
A、表明它为二级反应；B
D、表示它为基元反应
45、放射性元素B的半衰期是8h，16克B在32h后还剩（）
A、
8g B、4g C、2g
46、某放射性同位素的半衰期（一级反应）为5天，则经15天后
所剩的同位素的物质的量是原来同位素的物质的量的：
（1）1/3；（2）1/4；4）1/16。
47、已知25℃时，NH4Cl、NaOH、NaCl的无限稀释摩尔电导率分别为1.499×10-2S·m2·mol-1、
2.487×10-2S·m2·mol-1、1.265×10-2S·m2·mol-1，则NH4OH的无限稀释摩尔电导率：
(1)0.277×10-2S·m2·mol-1；(2)2.721×10-2S·m2·mol-1；(3)2.253×10-2S·m2·mol-1；
(4)0.225×10-2S·m2·mol-1；
48、无限稀释的KCl溶液中，Cl－离子的迁移数为0.505，该溶液中K+离子的迁移数为：
(1) 0.505 ；(3) 67.5；(4) 64.3 。
49、已知298 K时Hg 2Cl2 + 2e- === 2Hg + 2Cl-，E1= 0.2676 V，
AgCl + e- === Ag + Cl-，E2= 0.2224 V。
则当电池反应为Hg2Cl2 +2Ag === 2AgCl + 2Hg 时，其电池的标准电动势为：
(1)-0.0886 V；(2)-0.1772 V；(3)0.0452 V；(4)0.0276 V。
50、对于有KI存在的AgI溶胶，电解质聚沉能力最强的是：
A、K3[Fe(CN)
6
]；B、MgSO4；
51、对于孤立体系的实际过程，下列关系式不正确的是（
）
A、W=0
B、Q=0
C、△U=0
52、通常称为表面活性物质的就是指当其加入于液体中后
A、能降低液体表面张力；
B、能增大液体表面张力；
C、不影响液体表面张力；
53、系统经过某过程后，其焓变ΔH=Qp，则该过程是：
?
A、理想气体任意过程；C、理想气体等压过程；D、真实气体等压过程。
54、微小晶体的溶解度比相应晶体的溶解度（）
①小②相等③大④无法确定
55、克拉贝龙方程dP/dT=△H m(相变)/T△V m(相变)，其应用条件是
A、只适用于纯物质的气液、气固平衡
B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡
C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡
56、一反应物转化率与其初始浓度无关，该反应的速率方程是
B、-dc/dt=k
C、-dc/dt=kc2
D、-dc/dt=kc3
57、300K将1molZn片溶于稀硫酸溶液中，设恒压反应热效应为Q p，恒容反应热效应为Q v，则Q p-Q v= J。
A. -2494 C. 0 D. 无法判定
58、对一级反应下列说法正确的是（）
A、t 1/2与初始浓度成正比
B、1/c对t 作图为一直线
B、只有一种反应物
59、已知反应CO(g) +1
2
O2(g) →CO2(g)的标准摩尔反应焓
为?r H(T)，下列说法中不正确的是：
（1）?r H(T)是CO2(g)的标准摩尔生成焓；（2）?r H(T)是CO(g)的标准摩尔燃烧焓；（3）?r H(T)是负值；（4）?r H(T)与反应的?r U(T)的数值不等。
60、在毛细管内分别装有两种不同液体，一种润湿管壁，
一种不润湿管壁，当分别在毛细管左端加热时，管内润湿
性液体将（）移动；管内不润湿性液体将（）移动。
b.向右、向左
c.不动
二、计算题
1.将1 mol O2由298.15 K，
Θ
p的压强下经恒温可逆压缩增至压强为607950 Pa的末态，试求
W、Q、ΔH、ΔG、ΔS。
解：将O2视为理想气体，因是恒温可逆压缩，故ΔU=0 ΔH=0
Q r= nRTln(P1/P2)=1×8.314×298.15ln(101325/607950)= -4441 J= -4.44 kJ
W=- nRTln(P1/P2)=1×8.314×298.15ln(101325/607950)= 4441 J= 4.44 kJ
ΔG=ΔH-TΔS= - Q r= 4.44 kJ
ΔS体= Q r/T= -4441/298.15= -14.9 J·K-1
2. S b－C d二组分体系凝聚相图如下：
1
65
填表注明各相区稳定存在的相态及条件自由度f *； 解：
3.已知298.15K 时：
某固体的分解反应为： A(s) = B(s) + 2C (g)， Δf H m °/ kJ·mol -1 －1206.8 －635.5 －393.51 S m °/ J··K -1·mol -1 92.9 39.7 213.639
（1）计算25℃时，标准态下，反应的Δr G m °及此条件下的反应方向。 （2）若反应的Δr H m °和Δr S m °可视为与温度无关，计算1500℃，标准态下，反
应的Δr G m °及此条件下的反应方向。 （3）试导出lnK°= f (T)的关系。
1
3
m
m 1
13m m
93.77=)
1(×1000×314.810×24.86=ΔH Δ=Δ24.86=10×24.86= 8.314×10373
=10373R =H ΔI
+ RT
H Δ=K ln 14.585
- 10373K/T =K ln )1(m ol kJ
n RT U m ol kJ m ol J
g
r r r r
解：1
m 83.100=14.585
- 10373×314.8=14.585- 10373/T ×=K ln =Δmol
kJ RT RT G r
S b w %→ C C d 0 45 60 70 90 100 2029
33
30405060
1
32
2
322
3m m 10×2.69=)
2.0()2.0()
6.0(ln 1000×314.8+10×83.100=)
/()/()/(ln
1000×314.8+10×83.100=ln +Δ=Δ)2(223mol J p p p p p p J
RT G G O SO SO r r
因为m G r <0，所以反应向正方向自发进行。
4. 已知气相反应2SO 2(g)+O 2(g)=2SO 3(g)的标准平衡常数K °与温度T 的函数
关系为： ln K °=10373K/T －14.585 上述反应视为理想气体反应，且ΔC P ，m =0 。
（1）求该反应在1000K 时的Δr U m °、Δr H m °、Δr G m °；
（2）在1000K 、p °下若有SO 2、O 2、SO 3的混合气体，其中SO 2占20%，O 2
占20%（体积百分比），是判断在此条件下的反应方向。
1
32
2
322
3
m m 1
m 13
m
m 1
13m m 10×2.69=)
2.0()2.0()
6.0(ln 1000×314.8+10×83.100=)
/()/()/(ln
1000×314.8+10×83.100=ln +Δ=Δ)2(83.100=14.585
- 10373×314.8=14.585- 10373/T ×=K ln =Δ93.77=)
1(×1000×314.810×24.86=ΔH Δ=Δ24.86=10×24.86= 8.314×10373
=10373R =H ΔI
+ RT
H Δ=K ln 14.585
- 10373K/T =K ln )1(223m ol J p p p p p p J
RT G G m ol kJ
RT RT G m ol kJ n RT U m ol kJ m ol J
O SO SO r r r g r r r r
解：
5. 已知在273.15K 时，用活性炭吸附CHCl 3，其饱和吸附量为95.0dm 3·kg -1，若CHCl 3的分压为14.00kPa ，其
平衡吸附量为82.5dm 3·kg -1。求 （1）兰格缪尔吸附等温式中的b 值；
（2）CHCl 3的分压6.600kPa 时，平衡吸附量为若干？ 解：
Pa bp bp V θV V b b b bp bp
V θV V 33
43
43∞∞4
3
333
∞∞10×9.71=10
×600.6×10×71.4+110×600.6×10×71.4×10×0.95=+1==)2(10
×71.4=10×00.14×+110×00.14××10×0.95=
10
×5.82+1=
=)1(
6. 已知反应 NO 2(g) =NO(g) + (1/2)O 2(g) 以NO 2的消耗速率表示的反应速率常数与温度的关系为：
ln(k/dm 3·mol -1·s -1)＝－12884K/T +20.2664 (1) 试求反应的级数，活化能Ea 及指前因子A 。
(2) 若在400℃ 时将压力为26664Pa 的NO 2(g)通入反应器中，使之发生分解反应，试计算反应器的压力达到
31997Pa 时所需时间。
解：(1) 速率常数k 的单位为dm 3·mol -1·s -1，所以反应为2级。
∵)s mol /ln(+=
)s mol /ln(11-311-3
dm A RT
Ea
dm
k
∴-11
mol 1.107315.81288412884
?=??=?=-kJ K J K R K Ea
1-1381-132664.20s mol 1033.6s mol --???=??=dm dm e A
（2）1265.12664.2015.673/12884)s mol /ln(:4001-13=+-=??-K K dm k K
1-13s mol 085.3-??=dm K RT
Pa
c RT Pa RT Pa c Pa
p Pa p Pa p p p p Pa t
t Pa p t g O g NO g NO A A x x x x
x
2666415998)1066626664(1066631997
26664266640
0266640)
()()(0,212
1
02212=
=-=
==+=-===+==== s s m ol m K m ol K J Pa Pa k RT Pa Pa k c c t A A 37.4510085.3673015314.8266641159981266641159981/111
1331
0,=????????
? ??-=??? ??-=???? ??-=----
7、已知25℃时的E °(Ag +/Ag)=0.7994V ，E °(AgCl,Ag|Cl －
)=0.2221V ，F=96500C ·mol -1。试通过设计原电池，
求25℃时AgCl 在水中的溶度积K sp 。 解： (1) AgCl(s)==== Ag ++ Cl
－
正极反应 AgCl(s) +e －
→ Ag(s) + Cl －
负极反应 Ag(s) → Ag + + e
－
设计电池如下：Ag(s) Ag + Cl
－
AgCl(s) Ag(s)
其电动势为 E 0=RT/F lnK SP 25℃时,0.2221-0.7994=0.05916lgK SP,
lgK SP,=-9.7566
K SP,=1.75×10-10
8、雾的粒子质量约为10-12g ，试求20℃时其粒子的蒸汽压同平面水的蒸汽压的比值。已知水的表面张力为72.75×10-3N/m ，水的密度为1g/cm 3。 解：先求雾粒子的半径 ρ
m
V =
334r V π=∴m m r 7
33
3123102.610
114.341010343---?=?????==πρ 再由开尔文公式得P r /P 0=1.0017
00173
.021ln
=??=r
M RT p p r σ
ρ 得P r /P 0=1.0017 Ag
Ag Ag AgCl E E E //+-=
9、已知CO(CH 2COOH)2在水溶液中的分解反应的速率常数在60℃和10℃分别为 5.484×10-2·s -1和1.080×10-4·s -1。
(1) 求该反应的活化能；
(2) 该反应在30℃时进行1000s ，问转化率为若干？ 解：
10.丹尼尔电池为：Zn （s ）∣ZnSO 4（a=1）∣CuSO 4（a=1）∣Cu （s ）
分别测定丹尼尔电池的电动势，得到E 1°（298K ）=1.1030V , E 2°(313K)=1.0961V ， （1）写出电池反应式；
（2）求该电池的温度系数（设在上述温度范围内E 随温度的变化率保持不变）；
（3）求该电池在298K 时反应的△r G m ° ，△r S m ° ，△r H m °、可逆电池热效应Qr 和标准平衡常数K °。 解:（1）44()(1)()(1)Zn s CuSO a Cu s ZnSO a +==+= （2）()()412121
1.0961 1.1030 4.610313298P V E E E V K T T T K ----???
===-??
?
?--?? （3）1
296500 1.1030212.9r m G ZFE kJ mol -?=-=-??=-?
()411
296500 4.61088.78r m P
E S n
F J K mol T ---????==??-?=-?? ????
()31212.9298887810239.4r m r m r m H G T S KJ mol --?=?+?=-+?-?=-?
()129888.7826.46r r m Q T S KJ mol -=?=?-=-?
Q p =△r H m = －239.4KJ·mol -1
；????
??-=21
1211n (1) T T R E k k l a ??? ??-=??15.333115.2831314.8101.08010484.5ln 4--2a E -1mol
J 97730a ?=E ??
?
??-=?15.303115.2831314.89773010080.1ln )2(4-303.15k 1
315.3031067.1--?=s
k ；一级反应：t k x e
=-11ln 10001067.111
ln 3??=--e
x %
2.81812.0==e
x