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物化上册练习题

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第一章 《热力学第一定律》

一. 选择题

1. 等压过程是指:( ) 。

A. 系统的始态和终态压力相同的过程;

B. 系统对抗外压力恒定的过程;

C. 外压力时刻与系统压力相等的过程;

D. 外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。

2. 系统经某过程后,其焓变?H = Q p ,则该过程是 ( ) 。 A. 理想气体任何过程; B. 理想气体等压过程;

C. 真实气体等压过程;

D. 封闭系统不作非体积功的等压过程。 3. 下列说法中( )是正确的。 A. 只有等压过程才有焓的概念; B. 系统的焓等于系统所含的热量;

C. 系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量;

D. 在等压且不作非体积功的条件下,系统吸收的热在数值上等于焓的增量。 4. 2

1,m d T p T H nC T ?=?公式可用于计算:( )。

A. 真实气体的变温过程;

B. 任意系统的可逆过程;

C. 理想气体的绝热过程;

D. 等压进行的化学反应。

5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度,从1T 至2T ,U ?等于:( )。 A. nC p ,m ?T ; B. nC V,m ?T ; C. nR ?T ; D. nR ln(T 2 / T 1)。

6. U ?可能不为零的过程为:( )。

A. 隔离系统中的各类变化;

B. 等温等容过程;

C. 理想气体等温过程;

D. 理想气体自由膨胀过程。 7. 理想气体等温自由膨胀过程为:( )。

A. 0Q >;

B. 0U ?<;

C. 0W <;

D. 0H ?=。

8. 对于理想气体自由膨胀过程,下述提法正确的是: ( )。

A. 系统和环境之间没有热和功的过程;

B. 系统的温度改变,内能变化值不为零;

C. 系统的压力不变;

D. 系统对外作功。 9. 热力学能及焓同时守恒的过程为:( )。

A. 隔离系统中的各类变化;

B. 等温等压过程;

C. 节流过程;

D. 理想气体自由膨胀过程

10. 凡是在孤立体系中进行的变化,其U ?和H ?的值一定是:( )。

A. 0U ?>, 0H ?>;

B. 0U ?=, 0H ?=;

C. 0U ?<, 0H ?<;

D. 0U ?=,H ?大于、小于或等于零不能确定。

11. 已知反应H 2(g) +12

O 2(g) H 2O(g)的标准摩尔反应焓为r m ()H T ?

,下列说法中不正 确的是:( )。

A. r m

()H T ? 是H 2O(g)的标准摩尔生成焓; B.r m ()H T ?

是H 2(g)的标准摩尔燃烧焓;

C. r m ()H T ? 是负值;

D. r m ()H T ? 与反应的r m ()U T ?

数值不等。

12. 已知反应C(石墨) +O 2(g)??→CO 2(g)的标准摩尔反应焓为r m

()H T ? ,下列说法中不正确的是:( )。

A. r m ()H T ? 是CO 2(g)的标准摩尔生成焓;

B. r m ()H T ? 是C(石墨)的标准摩尔燃烧焓;

C. r m ()H T ? 与反应的r m ()U T ? 数值不等;

D. r m ()H T ? 与反应的r m ()U T ?

数值相等。

13. 已知反应CO(g) +12O 2

(g)??→CO 2(g)的标准摩尔反应焓为r m

()H T ?

,下列说法中不正确的是:( )。

A. r m ()H T ?

是CO 2(g)的标准摩尔生成焓;

B. r m ()H T ? 是CO(g)的标准摩尔燃烧焓;

C. r m ()H T ? 是负值;

D. r m ()H T ? 与反应的r m ()U T ? 的数值不等。

14. 对一个化学反应,若知其B ,m (B)0p C ν>∑,则:( )。 A. r m H ? 随温度升高而减小; B. r m H ?

随温度升高而增大;

C. r m H ? 不随温度升高而改变;

D. r m H ? 随温度变化没有规律。

15. 一封闭绝热钢罐内发生爆炸反应,自反应开始至爆炸前瞬间钢罐内物质内能变化U ?:( )。 A. < 0; B. > 0; C. = 0; D. 不能确定。

16. H 2和O 2以2︰1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H 2O ,在该过程中( )是正确的。

A. ?H = 0;

B. ?T = 0;

C. pV γ

= 常数; D. ?U = 0。

17. 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行,体系温度由1T 升高到2T ,则H ?

( )。

A. 小于零;

B. 大于零;

C. 等于零;

D. 不能确定。

18. 某理想气体从同一始态111(,,)p V T ,分别经过恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积,环境所做功的绝对值分别为T W 和A W ,则T W 和A W 的关系为( )。 A. T A W W >; B. T A W W <; C. T A W W =; D. 无确定关系。

19. 在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的:( )。

A. 0Q >, 0H ?=, 0p ?<;

B. 0Q =, 0H ?<, 0p ?>;

C. 0Q =, 0H ?=, 0p ?<;

D. 0Q <, 0H ?=, 0p ?<。

20. 下列过程中, 0H ?≠的为( )。

A. 气体节流膨胀过程;

B. 理想气体节流膨胀过程;

C. 封闭系统的任何循环过程;

D. 在绝热的密闭刚性容器中进行化学反应。 21. 下列过程中, U ?为零的是( )。

A. 理想气体节流膨胀;

B. 实际气体节流膨胀;

C. 实际气体绝热可逆膨胀;

D. 饱和蒸气变为饱和液体。 22. 使气体致冷的节流膨胀,其焦耳-汤姆逊系数 J T μ-必须 ( )。 A. > 0; B. < 0; C. = 0。 23. 对于理想气体,焦耳-汤姆逊系数 J T μ- ( )。

A. > 0;

B. < 0;

C. = 0;

D. 不能确定。 24. 下列说法中错误的是:经过一个节流膨胀后,( )。

A. 理想气体温度不变;

B. 实际气体温度一定升高;

C. 实际气体温度可能升高,也可能降低;

D. 气体节流膨胀焓值不变。 25. ?H = Q p 此式适用于哪一个过程: ( )。

A. 理想气体从101325 Pa 反抗恒定的外压10132.5 Pa 膨胀到10132.5 Pa ;

B. 在0℃、101325 Pa 下,冰融化成水;

C. 298K ,101325 Pa 下电解CuSO 4的水溶液;

D. 气体从状态1等温可逆变化到状态2。

二. 填空题

1. 在一个容积恒为50dm 3的绝热刚性容器内发生一化学反应,温度比原来升高了75℃,压力比原来增大60 kPa 。则此过程 Q = ,W = ,?U = ,?H = 。

2. 一恒容绝热箱中有CH 4和O 2混合气体,发生化学反应后气体的温度升高、压力增大,则过

程的?U 0,?H 0。

3. 反应C(s)+O 2(g) CO 2(g)的r m H ?

< 0,若将此反应放在某一恒容绝热的容器内进行,

则该系统的?T 0,?U 0,?H 0。

4. 理想气体绝热反抗某恒定外压力膨胀后,其温度 。(选填升高、不变、降低)

5. 一定量的理想气体反抗恒定外压p (外)作绝热膨胀时,则: ( 1 ) 系统内能总是增加; ( 2 ) 系统内能总是减少; ( 3 ) 系统的焓值总是不变; ( 4 ) 系统焓值总是减少。 这些结论正确的有: 。

理由是: 。 6. 5mol 理想气体从300 K ,0.2 MPa 绝热向真空膨胀到0.1 MPa ,该过程的Q 0,W 0, ?U 0,?H 0。

7. 一定量的理想气体从同一始态出发,分别经可逆等温膨胀与可逆绝热膨胀至同一终态压力,则等温过程的终态体积 绝热过程的终态体积。

8. 一定量的理想气体由同一始态压缩至同一终态压力p ,等温压缩过程的终态体积为V ,可逆绝热压缩过程的终态体积为V',则V' V 。

9. 系统从同一始态出发分别经等温可逆膨胀和绝热可逆膨胀至相同体积时,系统在等温可逆膨胀中做的功 绝热可逆膨胀做的功。 10. 某化学反应在恒压、 绝热和只做膨胀功的条件下进行,系统的温度由1T 升高至2T ,则

此过程的焓变 0;如果这一反应在恒温1T 、恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其焓变 0。

11. 对理想气体的p ,V ,T 变化,公式d U = nC V ,m d T 适用于 过程; 对实际气体的

p ,V ,T 变化,公式d U = nC V ,m d T 适用于 过程。 12. 当一个化学变化的 等于零时,反应热不受温度影响。

13. 已知1f m 3(CH OH l 298K)238.57 kJ mol H -?=-?,,

1f m (CO g 298K)110.525 kJ mol H -?=-?,,

, 则反应:

2CO(g) + 2H (g)3CH OH(l)的r m (298K)H ?= ;r m (298K)U ?=

14. 25℃时24C H (g)的1c m 1410.97 kJ mol H -?=-? ;2CO (g)的1f m 393.51 kJ mol H -?=-?

2H O(l)的1f m 285.85 kJ mol H -?=-?

,则24C H (g)的f m H ?= 。

15. 等式0T T T U U H V p V ?????????=== ? ? ???????

???适用于 。

三. 问答题

1. 一定量100℃,100 kPa 的水,在等温等压条件下变成水蒸气。若水蒸气可视为理想气体,则因理想气体的热力学能只是温度的函数,故上述状态变化的?U = 0;又因是等温等压

过程,故d 0p Q C T ==?。此种说法是否正确?为什么?

2. 气相反应NO(g)+12O 2(g)

NO 2(g)在298 K ,101.325 kPa 下进行。若有关气体均可视为理想气体,则因理想气体的热力学能只是温度的函数,故上述反应的?U = 0,又因是等温等压过程,d 0p Q C T ==?。此种说法是否正确?为什么?

3. 理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终态。因为是恒压,所以?H = Q ;又因为是绝热,

Q = 0,故?H = 0。对不对?为什么?

4. “因为热和功都由过程的途径来决定,所以Q +W 也由过程的途径来决定。”这种说法是

否正确?为什么?

第二章 《热力学第二定律》

一. 选择题

1. 理想气体从状态I 等温自由膨胀到状态II ,可用哪个状态函数的变量来判断过程的自发性。

( )。

A. ?G ;

B. ?U ;

C. ?S ;

D. ?H 。

2. 在100℃,101.325 kPa 下有1 mol 的H 2O( l ),使其与100℃的大热源接触并使其向真空中蒸发,变为100℃,101.325 kPa 的H 2O( g ),对于这一过程可以用哪个量来判断过程的方向?( )。

A. ?S (系统) ;

B. ?S (系统) + ?S (环境) ;

C. ?G ;

D. ?S (环境) 。 3. 某系统如图所示:

抽去隔板,则系统的熵( )。

A. 增加;

B. 减少;

C. 不变;

D. 不能确定如何变化。 4. 液态水在100℃及101.325 kPa 下汽化成水蒸气,则该过程的( )。 A. ?H = 0; B. ?S = 0; C. ?A = 0; D. ?G = 0。 5. 理想气体绝热向真空膨胀,则( )。

A. ?S = 0, 0W =;

B. ?H = 0,?U = 0;

C. ?G = 0,?H = 0;

D. ?U = 0,?G = 0。

6. 对于孤立体系中发生的实际过程,下式中不正确的是( )。 A. 0W =; B. 0Q =; C. ?S > 0; D. ?H = 0。

7. 1mol 理想气体从1p ,1V ,1T 分别经:(1) 绝热可逆膨胀到2p ,2V ,2T ;(2) 绝热恒外压下膨胀到2p ',2V ',2T ',若22p p '= 则:( )。

A. 22T T '=, 22V V '=, 22S S '=;

B. 22T T '>, 22V V '<, 22S S '<;

C. 22T T '>, 22V V '>, 22S S '>;

D. 22T T '<, 22V V '<, 22S S '< 。

8. 理想气体在恒温条件下,经恒外压压缩至某一压力,此变化中体系的熵变()S ?体及环境的熵变()S ?环应为:( )。

A. ()0S ?>体,()0S ?<环;

B. ()0S ?<体,()0S ?>环;

C. ()0S ?>体,()0S ?=环;

D. ()0S ?<体,()0S ?=环。 9. 在263k , 101.3 kPa 下,1 mol 水凝结成同样条件下的冰,则系统,环境及总熵变应( )。 A. ()0S ?<体, ()0S ?<环, ()0S ?<总; B. ()0S ?>体, ()0S ?>环, ()0S ?>总; C. ()0S ?<体, ()0S ?>环, ()0S ?=总; D. ()0S ?<体, ()0S ?>环, ()0S ?>总。

10. 理想气体由同一始态出发,分别经(1)绝热可逆膨胀;(2)等温可逆膨胀,达到同一体积

2V ,则过程(1)的熵变(1)S ?和过程(2)的熵变(2)S ?之间的关系是:( )。

A. (1)(2)S S ?>?;

B. (1)(2)S S ?=?;

C. (1)(2)S S ?

D. 两者无确定关系。

11. 求任一不可逆绝热过程的熵变S ?,可以通过以下哪个途径求得?( )。

A. 始终态相同的可逆绝热过程;

B. 始终态相同的可逆恒温过程;

C. 始终态相同的可逆非绝热过程;

D. B 和C 均可。 12. H 2和O 2在绝热定容的体系中生成水,则 ( )。

A. 0Q =,0H ?>,0S ?=;

B. 0Q =,0W =,0U ?>;

C. 0Q >,0U ?>,0S ?>;

D. 0Q =,0W =,0S ?>。 13. 封闭系统中发生等温过程时, 系统的亥姆霍兹函数降低值 -A ?等于( )。

A. 系统对外所做的体积功;

B. 系统对外所做的非体积功;

C. 系统对外所做的总功;

D. 可逆条件下系统对外做的总功。

二. 填空题

1.(1)一切可逆循环的热温商之和i

δQ

T ∑

。 (2)一切不可逆循环的热温商之和i

δQ

T ∑ 。

2. 某实际气体经可逆过程(R )与不可逆过程(I )两条途径由同一始态到达相同的终态,则?S R ?S I 。

3. 1 mol 理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀(I )与不可逆绝热膨胀(II )至相同终态温度,则?U I ?U II ,?S I ?S II 。

4.一绝热恒容的反应器内装有H 2和Cl 2混合气,温度为25℃,经化学反应变成HCl ( g )。已知

25℃时,f m H ?

(HCl) = -92.301kJ mol -?,则该过程的?U 0, ?H 0, ?S 0。

5. 理想气体在绝热条件下向真空膨胀,?U 0,?H 0,?S 0。

6. 实际气体绝热自由膨胀,则该过程的 ?U 0,?S 0。

7. 公式 ?G = ?H -T ?S 的适用条件是 , 。

8. 发生下列过程时,系统的五个热力学函数(U ,H ,S ,A ,G )中没发生变化的热力学函数是:

a. 在恒容绝热反应器中进行反应222H (g)0.5O (g)H O(g)+??→, 不变;

b. 在 0℃,101.3 kPa 下冰化成水, 不变;

c. 某实际气体经历一个不可逆循环过程, 不变;

d. 实际气体绝热可逆膨胀, 不变;

e. 理想气体等温不可逆压缩, 不变;

f.1mol 3NH (可看作真实气体)进行节流膨胀, 不变。

9. 1mol 的理想气体从10.5 MPa p =节流膨胀到20.1 MPa p =时的熵变S ?= 。 10. 理想气体绝热自由膨胀过程,1T 2T ,S ? 0;范德华气体绝热自由膨胀过程

1T 2T ,S ? 0。

11. 1mol 理想气体经节流膨胀压力自1p 降低到2p ,此过程的A ? 0。

三. 问答题

已知:d G =-S d T + V d p ,则在100 kPa 下由268.15 K 的冰变为268.15 K 的水时,其 ?G = 0。此说法对吗?为什么?

另外见书上P 86 6、13、15; P 87 16、17。

四. 计算题

1. 1 mol O 2由298.15K ,100 kPa 的压力下经等温可逆压缩增至600 kPa 的终态。(1)试求?U , ?H ,?G ,?A ,()S ?系,W 和 Q 以及()S ?隔?(2)若改在恒外压600 kPa 压缩至同一终态,上述各热力学量又为多少?

2. 标准状况下的1 mol 理想气体,等温可逆地膨胀到224.0 dm 3,(1)试计算气体在过程中 的W ,Q ,?U ,?H ,?S ,?A ,?G 及()S ?环,(2)若是该气体向真空膨胀直到其气体的最终压力为10.13 kPa ,温度仍为原来的温度,则气体的W ,Q ,?U ,?H ,?S ,?A ,?G 及()S ?环各为多少?并说明该过程是不可逆过程。

3. 今有2 mol 的水( H 2O ,l )在100℃及其饱和蒸气压101.325 kPa 下全部蒸发成水蒸气( H 2O , g ) 。已知在此条件下H 2O ( l ) 的摩尔蒸发焓vap m H ?= 40.668 1kJ mol -?,求过程的Q ,W ,?U ,?H ,?S ,?A 及?G 。(液态水的体积相对气态的体积可以忽略)

4. 将1mol 2O 从298K ,100 kPa 的始态绝热可逆压缩到600 kPa 的终态。试求该过程的Q ,W ,

U ?,H ?,()S ?系,A ?,G ?以及()S ?隔。设2O 为理想气体,已知2O 的,m 3.5p C R =,

11m 2(O ,g)205.14 J K mol S --=?? 。

5. 将0.4 mol 、300 K 、200.0 kPa 的某理想气体,绝热压缩到1000 kPa ,此过程系统得功4988.4 J 。已知该理想气体在300 K 、200.0 kPa 时的摩尔熵11m 205.0 J K mol S --=??,平均定压摩尔热容,m 3.5p C R =。试求题给过程的U ?,H ?,S ?,A ?和G ?。

6. 在恒熵条件下,将3.45 mol 的理想气体从15℃,100 kPa 压缩到700 kPa ,然后保持体积不 变,降温到15℃。已知气体的11,m 20.785 J K mol V C --=??。求过程的Q ,W ,U ?,H ?,S ?,

A ?和G ?。

第三章 《化学势》

一. 选择题

1. 下列关于偏摩尔量的理解,错误的是:( )。 A. 只有广度性质才有偏摩尔量; B. 偏摩尔量是广度性质;

C. 纯物质的偏摩尔量就是其摩尔量。 2. 今有纯苯的气液两相系统,则在一定T ,p 下苯由气相自发冷凝为液相的条件是:( )。

A. g l μμ< ;

B. g l μμ> ;

C. g l μμ= 。 3. 在298 K 时,A 和B 两种气体单独在某一溶剂中溶解,遵守亨利定律,亨利常数分别为k x , A

和k x , B ,且知k x , A >k x , B ,则当A 和B 压力的平衡值相同时,在一定的该溶剂中所溶解的物质的量是:( )。

A. A 的物质的量大于B 的物质的量;

B. A 的物质的量小于B 的物质的量;

C. A 的物质的量等于B 的物质的量;

D. A 的物质的量与B 的物质的量无法比较。 4. 二元溶液,B 组分的Henry 系数等于同温度纯B 蒸气压。按Raoult 定律定义活度系数( )。 A. A B γγ>; B. A B 1γγ== ; C. B A γγ> ; D. A B 1γγ≠≠ 。 5. 关于亨利系数,下列说法中正确的是:( )。 A. 其值与温度、浓度和压力有关; B. 其值与温度、溶质性质和浓度有关; C. 其值与温度、溶剂性质和浓度有关;

D. 其值与温度、压力、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关。

6. 在298K 、p 下,两瓶含萘的苯溶液,第一瓶为2dm 3(溶有0.5mol 萘),第二瓶为1dm 3(溶有0.25mol 萘),若以l μ和2μ 分别表示两瓶中萘的化学势,则 ( )。 A. 1210μμ=; B. 122μμ= ; C. 121/2μμ=; D. 12μμ=。

7. 沸点升高,说明在溶剂中加入非挥发性溶质后,该溶剂的化学势比纯溶剂的化学势:( )。 A. 升高; B. 降低; C. 相等; D. 不确定。 8. 在讨论稀溶液的蒸汽压降低规律时,溶质必须是 ( )。 A. 挥发物; B. 电解质; C. 非挥发物; D. 气体物质。 9. 关于理想溶液,下列说法不正确的是:( )。

A. 组成理想溶液的几种物质,化学结构和物理性能十分接近;

B. 理想溶液中各种微粒间的相互作用力可忽略不计;

C. 理想溶液中各种物质的分子从溶液中逸出难易程度和纯态一样;

D. 恒温恒压下,在由纯组分组成理想溶液的过程中既不吸热,也不放热。 10. 真实气体的标准态是:( )。

A. f p = 的真实气体;

B. p p = 的真实气体;

C. f p = 的理想气体;

D. p p = 的理想气体。

11. 某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时,采用不同的浓标,则下列说法中正确的是:

( )。

A. 溶质的标准态化学势相同;

B. 溶质的活度相同;

C. 溶质的活度系数相同;

D. 溶质的化学势相同。

12. 两只各装有1kg 水的烧杯,一只溶有0.01mol 蔗糖,另一只溶有0.01molNaCl ,按同样

速度降温冷却,则: ( )。

A. 溶有蔗糖的杯子先结冰;

B. 两杯同时结冰;

C. 溶有NaCl 的杯子先结冰;

D. 视外压而定。

二. 填空题

1. 下列各式属于化学势的是????????,属于偏摩尔量的是?????????,既不是化学势,也不是偏摩尔量的是??????????。 (1) c

B ,,(

C B)

T S n

U n ≠??

?

???? (2) c

B ,,(

C B)

T p n

H n ≠??

?

???? (3) c

B ,,(

C B)

S p n

H n ≠??

?

????

2. 在101 325 Pa 下,-5℃过冷水的化学势????????-5℃ 冰的化学势。(选填>,=,<)。

3. 在100℃,101 .325 kPa 时,H 2O (l )与H 2O (g )成平衡,则

μ(H 2O ,g ,100℃,101 .325 kPa) ????????μ(H 2O ,l ,100℃,101 .325 kPa); μ(H 2O ,g ,100℃,102.000 kPa) ????????μ(H 2O ,l ,100℃,101 .325 kPa); μ(H 2O ,g ,100℃,100.000 kPa) ????????μ( H 2O ,l ,100℃,101 .325 kPa)。 4. 氧气和乙炔气溶于水中的亨利常数分别是 7.20×107 1Pa kg mol -??和 1.33×108Pa kg ?

1mol -?,由亨利常数可知,在相同条件下,???????在水中的溶解度大于???????在水中的

溶解度。

5.等温等压下纯组分A 和B 混合形成理想液态混合物,则混合过程的mix V ?????0;mix H ??????0;mix S ??????0;mix G ???????0。(选填>,=,<)

6. 糖可以顺利地溶解在水中,这说明固体糖的化学势比糖水中糖的化学势 。

7. A 、B 二组分形成下列各体系时,物质B 的亨利常数,B x k 与其饱和蒸气压B p *

相比,应

该是:(1) 当A 、B 形成理想液态混合物时,,B x k ????????B p *

(2) 当A 、B 形成一般正偏差体系时,,B x k ????????B p *

(3) 当A 、B 形成一般负偏差体系时,,B x k ????????B p * 。

8. 理想液态混合物中某组分i 的浓度为i x ,则化学势i μ= , 某纯实际气体B 的化学势的表达式为B μ= 。

9. 某理想稀溶液的温度为T ,压力为p ,溶剂A 的摩尔分数为A x ,则组分A 的化学势表达式为A μ= 。

10. 对于理想稀溶液,在一定温度下溶质B 的质量摩尔浓度为B m ,则B 的化学势表达式为

B μ= 。

11. 温度为T 时,纯A 液体的饱和蒸气压为A p *,化学势为A μ*

,在101. 325kPa 时的凝固点

为f T *,当A 中溶入少量与A 不形成固态溶液的溶质而形成稀溶液时,则有A p *

A p ,

A

μ*

A μ,f T * f T 。

第四章 《化学平衡》

一. 选择题

1. 对于化学反应进度,下面的表述中不正确的是:( )。

A. 化学反应进度随着反应的进行而变化,其值越大,反应完成的程度越大;

B. 化学反应进度与化学方程式的写法无关;

C. 化学反应进度与所选择表示反应进度的特殊反应物或产物无关;

D. 反应进度之值只能为正,单位是mol 。

2. 反应PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g)在473 K 时的离解度为48.5%,而573 K 时的离解度为

97 %,则可判断为 ( )。

A. 反应的标准平衡常数2K = ;

B. 在两温度下标准平衡常数K 相等;

C. 反应是放热的;

D. 反应是吸热的。 3. 对于化学反应K 与T 的关系中,正确的是:( )。

A. 若r m 0H ?>

,T 增加,K 增加;

B. 若r m 0H ?< ,T 增加,K 增加;

C. r m 0H ?> 或r m 0H ?< ,T 变而K 不变。

4. 理想气体反应N 2O 5(g) N 2O 4(g) + 1/2O 2(g )

的r m H ?

为 41.84 1kJ mol -? ,,m 0p C ?=。要增加N 2O 4的产率可以:( )。

A. 降低温度;

B. 提高温度;

C. 提高压力;

D. 等温等容加入惰性气体。

5. 在等温等压下,当反应的1r m 5kJ mol G -?=?

时,该反应能否自发进行? ( )。

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。

6. 一定温度和压力下,化学反应吉布斯自由能r m G ?与标准化学反应吉布斯自由能r m G ?

相等的条件是:( )。

A. 反应体系处于平衡;

B. 反应体系的压力为p ;

C. 反应可进行到底;

D. 参与反应的各物质均处于标准态。

7. 某放热反应在800K T =,压力p 下进行,达平衡后产物的百分含量是50%,若反应在

200K T =,压力p 下进行,平衡时产物的百分含量将:( )。 A. 增大; B. 减小; C. 不变; D. 不能确定。

8. 任一反应的平衡常数与温度的关系为2dln /d /()K T H RT =? ,则 ( )。 A .K 随温度升高而增大; B. K 随温度升高而减少;

C. K 不随温度而变;

D. 随温度升高, K 可增大,减少。

二. 填空题

1. 25℃下,反应 MgO(s)+Cl 2(g) MgCl 2(s)+0.5O 2 (g) 达到平衡后,

若增大系统总压,则平衡向 方移动,标准平衡常数 (填增大,减小或不变 )。

2. 范特荷甫等温方程:r m r m ln p G G RT Q ?=?+

中,表示系统标准状态下性质的是??????,

用来判断反应进行方向的是 ,用来判断反应进行限度的是 。

3. 某一温度下,反应C(s) + O 2 (g) CO 2 (g)的标准平衡常数为1K

,反应CO (g) + 0.5O 2

(g) CO 2 (g) 的标准平衡常数为2K

。同温下2C (s) + O 2 (g ) 2CO (g)的标准平衡

常数3K 与1K 和2K 的关系是3K = 。

4. 反应3222NH (g)N (g)3H (g)+ 在某温度下的标准平衡常数为0.25 ,则在相同温度下

2230.5N (g) 1.5H (g)NH (g)+ 的标准平衡常数为 。

5. 在温度T 时将4NH HS(s)置于抽空的容器中,当反应432NH HS(s)NH (g) +H S(g) 达到

平衡时,测得总压力为 p ,则反应的标准平衡常数 K = 。

6. 298.15K 时,反应4242CuSO 5H O(s)CuSO (s) + 5H O(g)? 的5

10K -= ,

则此时平衡的水蒸气的分压力为 。

7. 723℃时,反应2Fe(s) + CO (g)FeO(s) + CO(g) 的 1.82K = ,若气相2(CO )0.65y =,

(CO)0.35y =,则反应将 。(选填“向左进行”、“向右进行”、“达到平衡”)。

8. 反应22 C(s) + H O(g)CO(g)+H (g) ,在400℃时达到平衡,1

r m 133.5kJ mol H -?=? ,

为使平衡向右移动,可采取的措施有(1) ;(2) ;

(3) ;(4) ;(5) 。

9. 某化学反应的K 与T 的关系为5ln 1.0010K /8.0K T =?- ,则该反应的r m H ?=

1kJ mol -?,r m S ?=

11J K mol --??。

10. 有理想气体反应达化学平衡A(g)+B(g)3C(g)=,在定温下维持系统总压不变,向系统

中加入惰性气体,平衡 移动;若将气体置于钢筒内,加入惰性气体后,平衡 移动。

11. 2 4 32NH COONH (s)2NH (g) +CO (g) 在30℃时的4

6.5510K -=? ,则此温度下的分

解压为 kPa 。

三. 问答题

见书上P 140 9。

四. 计算题

1. 反应 2H 2S(g) 2H 2(g) + S 2(g) 在1065℃时的K = 0.0118,1

r m 177.0kJ mol H -?=? 。

假设r m H ? 不随温度而变,试求反应在1200℃时的K 与r m G ? ,r m S ?

2. 已知NH 4HS(s)在25℃的分解压力为600 kPa ,试求35℃时的分解压力。在此温度范围内

可设反应NH 4HS(s) NH 3(g) + H 2S(g)的r m H ?

为常数,其值为193.7kJ mol

-? (100kPa p = )。

第五章《多相平衡》

一. 选择题

1. 对恒沸混合物的描写,下列各种叙述中哪一种是不正确的?( )。

A.与化合物一样,具有确定的组成;

B. 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变;

C. 平衡时,气相和液相的组成相同;

D. 其沸点随外压的改变而改变。

2.将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中,等温在400 K,NH4HCO3按下式分解并达到平衡:

NH4HCO3(s)

NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)系统的组分数K和自由度数f为:( )。

A.K=2,f=1;

B. K=2,f=2;

C. K=1,f=0;

D. K=3,f=2。

3.某系统存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五种物质,相互建立了下述三个平衡:

H2O(g) + C(s)

H2O(g) + CO(g);

H2(g) + CO(g);CO2(g) + H2(g)

CO2(g) + C(s)

2CO(g);则该系统的独立组分数K为:( )。

A. 3;

B. 2;

C. 1;

D. 4。

4.1mol 纯液体在其正常沸点气化,该过程中增加的量为( )。

A.蒸气压;

B. 气化热;

C. 熵;

D. 吉布斯函数。

5.杠杆规则可适用的条件为:( )。 .

A. 任何两相平衡的系统;

B.组分浓度用摩尔分数表示的两相平衡系统;

C. 多相平衡系统;

D. 气-液平衡或液-固平衡系统。

6. A和B形成的固-液系统相图中,存在四个稳定化合物,则此相图中的低共熔点有( )个

A. 3;

B. 4;

C. 5;

D. 6。

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(/Pa)

T。

p对T; C. lg(/Pa)

p对1/T; D. 1/p对lg(/K) 8.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。

9. 已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3K,乙醇的沸点是351.6K,两者的共沸组

成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气、液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为x2。下列结论何者正确?( )。

A.y2>x2;

B. y2 =x2;

C. y2

D. 不确定。

二. 填空题

1. 将CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g)以任意比例混合,放入一密闭容器中,一定温度下建立化学

平衡,则系统的组分数K=______;相数Φ =_______;条件自由度数f'=________。2.在抽空的容器中放入NH4HCO3(s),发生反应

NH4HCO3(s)

NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g)

且达到平衡,则这个系统的组分数(独立) =________;自由度数=________。

3.只受温度,压力影响的二组分平衡系统,可能出现的最多相数为________。

4. CaCl 2与H 2O 可形成三种水合物 CaCl 2?2H 2O ,CaCl 2?4H 2O 及 CaCl 2?6H 2O ,恒压下能与 CaCl 2水溶液及冰成平衡的盐最多有________种。

5. 在101325Pa 下,碘在水和二硫化碳中分配达平衡,不存在固态碘及气相,则此系统的自由度数为________。

6. 恒压下A 和B 形成具有最低恒沸点的系统,最低恒沸点的组成为x B = 0.475。若进料组成为x B = 0.800的系统,在精馏塔中精馏,则塔顶得到 ,塔底得到___________。

7. 3AlCl 溶于水后水解并有3Al(OH)沉淀生成。此系统的组分数为_____,自由度数为_____。

8. 将一定量NaCl(s)溶于水中形成不饱和溶液,假设NaCl 完全电离,2H O( l )可建立电离平衡,离子无水合反应,则系统的S =_____;R =_____;R '=_____;K =_____;Φ=_____;f =______。

9. 已知3NaHCO (s)热分解反应为323222NaHCO (s)Na CO (s) + CO (g)+H O(g) ,今将

3NaHCO (s)、23Na CO (s) 、2CO (g)和2H O(g)按任意比例混合,放入一个密闭容器中,

当反应建立平衡时系统的R '=______;K =______;Φ=______;f =______。

10. 由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是

(ⅰ) ;(ⅱ) ;(ⅲ) 。

11. 克劳修斯-克拉佩龙方程的适用条件为 。

12. 对三组分系统相图,最多相数为______;最大的自由度数为______;它们分别是

等强度变量。 13. 理想液态混合物定温B B ()p x y -相图最显著的特征是液相线为 。

14. 完全互溶的A ,B 二组分溶液,在B 0.6x =处,平衡蒸气压有最高值,那么组成B 0.4x =的

溶液在气-液平衡时,B (g)y 、B (l)x 、B, x 总的大小顺序为 。 将B 0.4x =的溶液进行精馏,塔顶将得到 。

15. 35℃时,纯33CH COCH 的饱和蒸气压为43.06kPa 。33CH COCH 与3CHCl 组成溶液,当

3CHCl 的摩尔分数为0.30时,溶液上33CH COCH 的蒸气分压为26.77kPa ,则该溶液对33CH COCH 为 偏差。(选择正、负)

16. 右图是水的相图。oa 是 平衡曲线;

ob 是 平衡曲线;oc 是 平衡曲线;o 点称为 点;oa 线中止于a 点,a 点称为 点;处于d 点的水称为 水,它与水蒸气达到的平衡称为 平衡。

三. 分析相图题

1. 已知A ,B 两种液体完全互溶,且B p *>A

p *

,在常压下具有最低恒沸混合物组成为D 。 (1) 试画出该系统的T -x 图,p -x 图;

(2) 若有一组成介于B 与D 之间的A ,B 二组分溶液,经精馏后,在塔顶和塔底各得什么产

物? 2. 已知某固液系统的相图如下: (1) 试写出1、2、3各相区的稳定相,(2)画出溶液P 的步冷曲线(3)写出三相线FHN 上稳定的三个相是什么?

3. A ,B 二组分凝聚系统相图如下:

(1)分别绘出系统a ,b ,d 的冷却曲线(绘于右图相应位置注意温度的对应关系)示意图; (2)写出 ①,②,③ 区(见图)内的相态及成分和条件自由度数;

(3)点F ,L ,G 的组成(w B )分别为0.55 ,0.75,0.95,10 kg 系统d 冷至温度达L 点时,

固体和溶液的质量各为多少千克?上述溶液中还含有多少千克B ?

4. 已知液体A 和B 可以组成二组分液态部分互溶系统,其相图如下图(图中t A *,t B *)分别为A ,B 的沸点。

(1)将图中相区I ,II ,III ,Ⅳ及点E 的相数,相态,条件自由度数f ' 填入表中;

(2)若4 mol A 与6 mol B 混合构成一系统,试将50 ?C ,125 ?C ,160 ?C ,250 ?C 时,系统

的相数,相态, f ' 填入表中;

(3)x B = 0.50的A ,B 混合物,总量为10 mol ,t = 50 ?C 时,系统为几个相?相组成如何?

各相的量如何?

(1)

(2)

四. 计算题

已知101.325 kPa 下,纯苯(A)的正常沸点和蒸发焓分别为353.3 K 和130726 J mol -?,纯甲苯(B)的正常沸点和蒸发焓分别为383.7 K 和131999 J mol -?。苯和甲苯形成理想液态混合物,

若有该种液态混合物在101.325 kPa 、373.1 K 沸腾,计算混合物的液相组成A x 。

练习题答案

第一章 《热力学第一定律》

选择题: DDDCB / BDADD / BCABC/ DCBCD / AACBB

填空题: 1. 0 0 0 3 kJ 2. = > 3. > = > 4. 降低

5. (2),(4) 理由是:W = p (外)?V >0,Q = 0, 故?U = -W < 0,而U = f (T ) 即温度必然下降,又因H = f (T ),故?H < 0。

6. = = = =

7. >

8. >

9. > 10. = < 11. 任何 等容 12. p C ? 13. 1128.0kJ mol --?; 1120.6kJ mol --?

14. 152.25kJ mol -? 15. 理想气体

问答题: (略)

第二章 《热力学第二定律》 选择题: CBADB/DCBDC/CDD

填空题: 1. = 0 < 0 2. = 3. = < 4. = > > 5. = = > 6. = > 7. 封闭系统 等温过程

8. U ;G ; U ,H ,S ,A ,G ;S ; U ,H ;H 9. 113.38J K -? 10. = > > > 11. <

问答题: (略)

计算题:1. (1) ?U = ?H = 0; 4.44kJ Q =-; 4.44kJ W =; ?A= ?G = 4.44kJ ; ?S (系) = -14.91J K -?;?S (隔) = 0。

(2) ?U = ?H = 0; 12.39kJ Q =-; 12.39kJ W =; ?A = ?G = 4.44kJ ; ?S (系) = -14.91J K -?; ?S (隔) = 26.671J K -?。

2. (1) ?U = ?H = 0; 5230J Q =; 5230J W =-; ?A= ?G = -5230 J ;

?S = 19.141J K -?; ?S (环) =119.14J K --?。

(2) ?U = ?H = 0;0Q =;0W =; ?A = ?G = -5230 J ; ?S =19.141J K -?;

?S (环) = 0。

3. Q = ?H = 83.336kJ ; W =-6.205kJ ; ?U = 75.131kJ ; ?S = 217.971J K -?; ?A= -6.205kJ ; ?G = 0。

4. 0Q =; W = 4140 J ; ?U = 4140 J ; ?H = 5797 J ; S ?系= 0;

?A= -3.672410?J ; ?G = -3.507410?J ;S ?隔= 0。

5. ?U = 4988.4J ; ?H = 6983.8 J ; ?S = 7.4361J K -?; ?A= -50.91kJ ;

?G = -48.92kJ 。

6. Q = -15.36kJ ; W =15.36kJ ; ?U = 0; ?H = 0; ?S = -39.871J K -?;

?A=11.49kJ ; ?G =11.49kJ 。

第三章 《化学势》

选择题: BBBBD/DBCBD/DA

填空题: 1. (3) (2) (1) 2. > 3. = > < 4. 氧气 乙炔 5. = = > < 6. 高 7. = > <

8. i i (l)ln RT x μ+ l n (/)R T f p μ+ 9. A A (l)ln RT x μ+

10. B

B, (sln)ln

m m RT m μ+

11. > > >

第四章 《化学平衡》 选择题: BDABC/DAD

填空题:1. 右 不变 2. r m ()G T ? r m ()G T ? r m ()G T ? 3. 2

12(/)K K 4. 2

5. 2

14p p ??

???

6. 410Pa 或10 kPa

7. 向右进行

8. 升高温度

减小总压力 定温定压下加入惰性气体2N (g) 增加水蒸气分压

及时将产物CO 和2H 移走 9. 831.4- 66.51- 10. 向右 不 11. 16.4

问答题: (略)

计算题: 1. 20.0507K = 1r m 36.5kJ mol G -?=? 11r m 95.4J K mol S --?=??

2. 21109kPa p =

第五章 《多相平衡》 选择题: ACACA/CCBC

填空题: 1. 2 3 0 2. 1 1 3. 4 4. 1 5. 2

6. 组成为x B = 0.475的恒沸混合物 纯B

7. 3 3

8. 5 1 2 2 1 3

9. 0 3 3 2

10. 忽略凝聚相(液相或固相)的体积 蒸气看作理想气体 视气化热或升华热为与温度无关的常数 11. 纯物质的液-气或固-气两相平衡 12. 5 4 温度、压力及其中任何两种物质的组成 13. 直线

14. B B B, (g)(l)y x x >>总 B 0.6x =的恒沸混合物 15. 负

16. 气-液 气-固 液-固 三相 临界 过冷 亚稳

分析相图题:

1.(1)如下图所示:

(2)塔顶:恒沸混合物 D 塔底:B

2.(1)相区1:A 2B (s )+ B 2A (s ) 相区2:A (s )+ L 相区3:B 2A (s )+ L

(2)

(3)A(s)、A2B(s)、L H

3.(1)

(2)

(3) 溶液和固体各为5 kg,溶液中含B 为(5 kg ? 0.55)= 2.75 kg

4.(1)

(2

物理化学练习题

计算、分析与证明题 *1. 设有300K的1mol理想气体做等温膨胀,起始压力为1500kPa,终态体积为10 dm3。试计算该过程的Q,W及气体的ΔU,ΔH。 2、在水的正常沸点(373.15K,101.325Kpa),有1molH2O(l)变为同温同压的H2O(g),已知水的 △Vap H=40.69kJ·mol-1,请计算该变化的Q、W、△U、△H各为多少? 3、已知下列反应在标准压力和298K时的反应焓为: (1)CH3COOH(l)+2O2==2CO2+2H2O(l) Δr H m(l)=-870.3 kJ·mol-1 (2)C(s)+O2(g) == CO2Δr H m(l)=-393.5 kJ·mol-1 (3)H2+ 1 O2(g) ==H2O(l) 2 Δr H m(l)=-285.8 kJ·mol-1 试计算反应:(4)2C(s)+2H2(g)+O2== CH3COOH(l)的Δr H mθ(298K)。 4、在P及298K下,反应: (1) CuSO 4 (s) + 800H2O (l) ─→ CuSO4.800H2O,Δr H (1)=-68.74kJ.mol-1 (2) CuSO 4.5H2O (s) + 795H2O (l) —→ CuSO4.800H2O,Δr H (2)=10.13 kJ.mol-1 求反应:

(3) CuSO 4(s) + 5H2O (l) ─→ CuSO4.5H2O的热效应Δr H(3) *5、1mol单原子理想气体在298K、1×106Pa下,绝热可逆膨胀到1×105Pa。计算系统在此过程中的W、Q、△U、△H。 6、在P下,把25g、273K 的冰加到200g、323K 的水中,假设系统与环境无能量交换,计算系统熵的增加。已知水的比热为 4.18 kJ·kg-1.K-1,冰的熔化焓为333 kJ.kg-1,设它们为常数。 7、某化学反应在等温、等压下(298K,Pθ)进行,放热40.00kJ,若使该反应通过可逆电池来完成,则吸热4.00kJ。 (1)计算该化学反应的Δr S m; (2)当该反应自发进行时(即不做电功时),求环境的熵变及总熵变(即Δr S m,体+Δr S m,环); (3)计算系统可能做的最大电功为多少? 8、请计算1mol苯的过冷液体在-5℃,pθ下凝固的ΔS和ΔG。(已知:-5℃时,固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2.25kPa和2.64kPa;-5℃,pθ时,苯的摩尔熔化焓为9.860 kJ·mol-1) *9、苯的正常沸点为353K,摩尔气化焓是Δvap H m=30.77 kJ·mol-1,今在353K ,pθ下,将1mol液态苯向真空等温气化为同温同压的苯蒸气(设为理想气体)。 (1)计算该过程中苯吸收的热量Q和做的功W; (2)求苯的摩尔气化自由能Δvap G m和摩尔气化熵Δvap S m; (3)求环境的熵变; (4)可以使用哪种判据判别上述过程可逆与否?并判别之。

物理化学实验下思考题答案

磁化率的测定 1.本实验在测定XM做了哪些近似处理 答:(1)忽略了X反(2)X0=0(样品周围介质的体积磁化率)(3)H0=0(样品顶端磁场强度为0。近似认为样品顶端就是试管顶端) 2.为什么可以用莫尔盐来标定磁场强度 答:莫尔盐的XM仅与T有关,物质,物质稳定,组成固定,对磁场反应良好。 3.样品的填充高度和密度以及在磁场中的位置有何要求若样品的填充高度不够,对测量结果有何影响 答:样品管与磁极中心线平齐,不与磁极接触,样品要紧密均匀填实。若样品的填充高度不够,则样品最上端处磁场强度不为零。(样品的填充高度距样品管口处,样品要紧密均匀填实。将样品悬挂在天平上,样品底部处于磁场强度最大区域【H】管顶则位于场强最弱甚至为0的区域,若样品的填充高度不够,对样品处于磁场中的受力产生影响) 三组分体系等温相图 1. 实验为什么根据体系由清变浑的现象即可测定相界 答:各组分彼此互溶时,体系为均相,一旦体系恰好不相容,则分相达到相界。 2.如连接线不通过物系点,其原因可能是什么 答:(1)苯水分层不彻底(2)苯、醋酸乙酸挥发(3)酚酞变色范围为碱性,通过NaOH 滴定醋酸量偏高。 3. 实验根据什么原理求出苯-乙酸-水体系连接线 答:在苯和水含量确定的前提下,互溶曲线上的点与醋酸量一一对应。 电极的制备与原电池电动势的测定 1. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用如何保护及正确使用 答:(1)电位差计是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置,能直接给出

待测电池的电动势值,测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短,以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态。(2)标准电池是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降。(3)检流计用来检验电动势是否对消,在测量过程中,若发现检流计受到冲击,应迅速按下短路按钮,以保护检流计。检流计在搬动过程中,将分流器旋钮置于“短路”。(4)工作电池(稳压电源)电压调至与电位差计对电源的要求始终相一致。 2. 参比电极应具备什么条件它有什么功用 答(1)装置简单、可逆性高、制作方便、电势稳定。 (2)以标准氢电极(其电极电势规定为零)作为标准,与待测电极组成一电池,所测电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不便,常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极,如:甘汞电极。 3. 盐桥有什么作用选用作盐桥的物质应有什么原则 答:(1)盐桥用来减小液体接界电势。(2)作盐桥的物质正负离子的迁移数应接近;在使用温度范围内浓度要大;不能与两端电池溶液发生反应。 4. UJ34A型电位差计测定电动势过程中,有时检流计向一个方向偏转,分析原因。 答:随着反应的进行,导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小。电极管中有气泡;电极的正负极接反;线路接触不良;工作电源电压与电位差计对电源的要求数据不一致等。在测量金属电极的电极电势时,金属电极要加以处理,以除去氧化膜。 6. 如何使E测定准确 答:(1)电极管不能漏液。(2)准电池和待测电池极化,“标准/未知选择”旋钮在“标准”或“未知”位置的时间应尽可能的短。对“待测溶液”应将读数盘预置到理论值后再将“标准/未知选择”旋钮旋到,“未知”。(3)甘汞电极不用时浸泡在饱和氯化钾溶液中。(4对新制锌汞齐电极和新镀铜电极应及时测量,避免再度被氧化。

物理化学上册习题分解

第二章热力学第一定律 1.热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于 (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 答案:D 2.关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 (A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义 (C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量 (D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消 答案:B 3.关于焓的性质, 下列说法中正确的是 (A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律 (C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关 答案:D。因焓是状态函数。 4.涉及焓的下列说法中正确的是 (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 答案:D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0 则ΔH<ΔU。 5.下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 (A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体 答案:D 6.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是 (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值 答案:A。按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。 7.dU=CvdT 及dUm=Cv,mdT 适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程 (D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能 只与温度有关的非等容过程 答案:D 8.下列过程中, 系统内能变化不为零的是 (A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程 答案:D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外,向真 空蒸发是不做功的,W=0,故由热力学第一定律ΔU=Q+W 得ΔU=Q,蒸发过程需吸热Q>0,

最新物化实验思考题答案上资料

一.恒温槽装配和性能测试 1.恒温槽主要由哪几个部分组成,各部分作用是什么? 答:①浴槽:盛装介质②加热器:加热槽內物质③搅拌器:迅速传递热量,使槽内各部分温度均匀④温度计:观察槽内物质温度⑤感温元件:感应温度,指示加热器工作⑥温度控制器:温度降低时,指示加热器工作,温度升高时,只是加热器停止工作。 2.为什么开动恒温槽之前,要将接触温度计的标铁上端面所指的温度调节到低于所需温度处,如果高了会产生什么后果? 答:由于这种温度控制装置属于“通”“断”类型,当加热器接通后传热质温度上升并传递给接触温度计,使它的水银柱上升。因为传质、传热都有一个速度,因此,出现温度传递的滞后。即当接触温度计的水银触及钨丝时,实际上电热器附近的水温已超过了指定温度。因此,恒温槽温度必高于指定温度。同理,降温时也会出现滞后状太。 3.对于提高恒温槽的灵敏度,可以哪些方面改进? 答:①恒温槽的热容要大些,传热质的热容越大越好。②尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度,为此要使感温元件的热容尽量小,感温元件与电热器间距离要近一些,搅拌器效率要高。③做调节温度的加热器功率要小。 4.如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽? 答:通过辅助装臵引入低温,如使用冰水混合物冰水浴,或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却(硝铵,镁盐等) 二.络合物组成和不稳定常数的测定—等摩尔系列法(老师发的卷子,题目不知道了) 1. 答:计算溶剂体积→取溶质→溶解→转移→定容 [M+]+[A+]不变,取相同浓度[M]和[A]配成一系列C M /(C M +C A )不同的溶液。 2. 答:[M+A]不变,改变[M],[A]当MA n 浓度最大时,n=C A /C n ,通过测定某一络 合物含量发生相应变化的物量光密度D=ad,D-C M /(C M +C A )求极大值点n. 3. 答:分别配制只有金属离子以及只有配体,且PH与络合物相同的标准溶液,测两者吸光度,在坐标系两点上作直线,求出该直线方程,取测得络合物的吸光度,再减去直线再此浓度的直线对应吸光度,则为真实络合物的吸光度。 4. 答:因为当一个反应只有按原子个数比进行时,生成MA n 的浓度最大。 三.中和焓的测定 1.本实验是用电热法标定热量计的热容C,能否改用其他方法?请设计出一个实验方案来。 答:实验前十分钟,用较小的功率搅拌蒸馏水后,再用远大于之前的功率搅拌蒸馏水,待温度升高0.8℃左右,再转为较小功率,作图得出△T,根据K=PT/△T 求出K值。

物理化学课后习题答案

四.概念题参考答案 1.在温度、容积恒定的容器中,含有A 和B 两种理想气体,这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ,问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变,A V 变小 (D) A p 变小,A V 不变 答:(C)。这种情况符合Dalton 分压定律,而不符合Amagat 分体积定律。 2.在温度T 、容积V 都恒定的容器中,含有A 和B 两种理想气体,它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ,容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答:(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件,所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3. 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶,在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?,这时氢气的状态为 ( ) (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答:(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值,所以是处在超临界 区域,这时仍为气相,或称为超临界流体。在这样高的温度下,无论加多大压力, 都不能使氢气液化。 4.在一个绝热的真空容器中,灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水,不留一点 空隙,这时水的饱和蒸汽压 ( ) (A )等于零 (B )大于 kPa (C )小于 kPa (D )等于 kPa 答:(D )。饱和蒸气压是物质的本性,与是否留有空间无关,只要温度定了, 其饱和蒸气压就有定值,查化学数据表就能得到,与水所处的环境没有关系。

物理化学上册的答案-第五版上册

第一章 气体pVT 性质 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下: 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时? 解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解:33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解:先求容器的容积33) (0000.1001 0000.100000.250000.1252 cm cm V l O H ==-=ρ

物理化学第四章化学平衡练习题及答案

第四章 化学平衡练习题 一、判断与问答题: 1.反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 2.在恒定的温度和压力条件下,某化学反应的?r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 3.因为m r G ?= -RT ln K ,所以m r G ?是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4.m r G ?是反应进度的函数。 5.在等温等压条件下,?r G m > 0的反应一定不能进行。 6.?r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。 7.任何一个化学反应都可以用m r G ?来判断其反应进行的方向。 8.在等温、等压、W’ = 0的条件下,系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化 学反应在给定条件下?r G m < 0,则反应物将完全变成产物,反应将进行到底。 9.在等温、等压不作非体积功的条件下,反应的? r G m < 0时,若值越小,自发进行反应 的趋势也越强,反应进行得越快。 10.某化学反应的? r G m 若大于零,则K 一定小于1。 11.理想气体反应 A + B = 2C ,当p A = p B = p C 时,m r G ?的大小就决定了反应进行方向。 12.标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关,而且还与标准态的选择有关。 13.在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应,只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知平衡常数了。 14.因 K = f (T ),所以对于理想气体的化学反应;当温度一定时,其平衡组成也一定。 15.若已知某气相生成反应的平衡组成,则能求得产物的m r G ?。 16.温度T 时,若K = l ,说明这个反应在此温度,压力为100kPa 的条件下已达到平衡。 17.一个已达平衡的化学反应,只有当标准平衡常数改变时,平衡才会移动。 18.因K = ∏(a B ν),所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。 19.有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态,在“G ~ξ”曲线上可存在的位置? 20.“纯是相对的,绝对纯的物质是没有”,试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理? 21.化学反应亲合势愈大,则自发反应趋势越强,反应进行得愈快,对否? 22.标准平衡常数与标准反应自由能的关系:K RT G ln m r -=?,那么,为什么反应的 平衡态与标准态是不相同的? 23.欲使反应产物的平衡浓度最大,反应物的投料比一般为多大? 24.对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应,哪些因素变化不改变平衡点? 25.平衡常数 K = 1的反应,在标准态下反应,反应朝什么方向进行? 26.在空气中金属不被氧化的条件是什么? 27.反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡,PCl 5 离解度为0.5, 反应的m r H ?= 88 kJ·mol -1,以下情况下,PCl 5的离解度如何变化: (A) 通过减小容器体积来增加压力; (B) 容器体积不变,通入N 2气来增加总压力; (B) 升高温度; (D) 加入催化剂。 28.对于复分解反应,如有沉淀、气体或水生成,则容易进行到底,试以化学平衡理论 分析其道理? 29.2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g),在反应温度下及p = 101.325kPa 时,K = 4×10-3,试问 HgO(s) 的分解压力多大?当达到分解温度时,与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大?若在标 准状态下反应,体系的总压力是多少? 30.反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g),在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度 系数均为1),当压力增大到500kPa 时,各物质的逸度系数分别为:γ (CO 2) = 1.09, γ (H 2) = 1.10,γ (CO) = 1.23,γ (H 2O) = 0.77,问这时平衡点向何方移动? 31.反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零,那么古代大 理石建筑物何以能够保留至今而不倒?

物理化学实验思考题答案(精心整理)

物理化学实验思考题答案(精心整理) 实验1 1.不能,因为溶液随着温度的上升溶剂会减少,溶液浓度下降,蒸气压随之改变。 2.温度越高,液体蒸发越快,蒸气压变化大,导致误差愈大。 实验3 实验5 T----X图 1蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大小对结果有何影响 答:若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大,则会贮存过多的气相冷凝液,其贮量超过了热相平衡原理所对应的气相量,其组成不再对应平衡的气相组成,因此必然对相图的绘制产生影响。 2若蒸馏时仪器保温条件欠佳,在气相到达平衡气体收集小槽之前,沸点较高的组分会发生部分冷凝,则T—x图将怎么变化 答:若有冷凝,则气相部分中沸点较高的组分含量偏低,相对来说沸点较低的组分含量偏高了,则T不变,x的组成向左或向右移(视具体情况而定) 3在双液系的气-液平衡相图实验中,所用的蒸馏器尚有那些缺点如何改进 答:蒸馏器收集气相、液相的球大小没有设计好,应根据实验所用溶液量来设计球的规格;温度计与电热丝靠的太近,可以把装液相的球设计小一点,使温度计稍微短一点也能浸到液体中,增大与电热丝的距离;橡胶管与环境交换热量太快,可以在橡胶管外面包一圈泡沫,减少热量的散发。 4本实验的误差主要来源有哪些 答:组成测量:(1)工作曲线;(2)过热现象、分馏效应;(3)取样量。

温度测量:(1)加热速度;(2)温度计校正。 5.试推导沸点校正公式: 实验12蔗糖水解速率常数的测定 1蔗糖的转化速率常数k 与哪些因素有关 答:温度、催化剂浓度。 2在测量蔗糖转化速率常数的,选用长的旋光管好还是短的旋光管好 答:选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕=α×1000/Lc ,在其它条件不变情况下,L 越长,α越大,则α的相对测量误差越小。 3如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞ 答:α0=〔α蔗糖〕D t ℃L[蔗糖]0/100 α∞=〔α葡萄糖〕D t ℃L[葡萄糖]∞/100+〔α果糖〕D t ℃L[果糖]∞/100 式中:[α蔗糖]D t ℃,[α葡萄糖]D t ℃,[α果糖]D t ℃ 分别表示用钠黄光作光源在t ℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度,L(用dm 表示)为旋光管的长度,[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度,[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。 设t =20℃ L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则: α0=×2×10/100=° α∞=×2×10/100×()=-° 4、试分析本实验误差来源怎样减少实验误差 答:温度、光源波长须恒定、蔗糖溶液要现用现配。 1、实验中,为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点在蔗糖转化反应过程中,所测的旋光度αt 是否需要零 点校正为什么 答:(1)因水是溶剂且为非旋光性物质。 (2)不需,因作lg(αt-α∞)~t 图,不作零点校正,对计算反应速度常数无影响。 2、蔗糖溶液为什么可粗略配制 答:因该反应为(准)一级反应,而一级反应的速率常数、半衰期与起始浓度无关,只需测得dC/dt 即可。 实验17电导的测定及应用 1、本实验为何要测水的电导率 () ℃果糖℃葡萄糖〕α〕〔α蔗糖t D t D 0[100]L[21+=

物理化学电化学练习题及答案完整版

物理化学电化学练习题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

第八、九、十章 电化学习题 一、选择题 1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ ∞适用于( D ) 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 2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中,MgSO 4的活度a 为 ( A ) A.22) /(±γθb b B.22)/(2±γθb b C.33)/(4±γθb b D.44)/(8±γθb b 3. 某电池的电池反应可写成:( C ) (1)H 2 (g)+2 1O 2 (g)→ H 2O(l) (2)2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1,E 2和 K 1,K 2表示,则 ( C ) =E 2 K 1=K 2 ≠E 2 K 1=K 2 =E 2 K 1≠K 2 ≠E 2 K 1≠K 2 4. 下列电池中,电动势E 与Cl - 的浓度无关的是 ( C ) |AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| AgCl(s) |Ag

|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电,则系统与环境间的热交换Q r值是( B ) A.Δr H mΔr S m C.Δr H m - TΔr S m 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl (1mol·kg-1)||CuSO4 (mol·kg-1)|Cu的阴极中加入下面四种溶液,使电池电动势增大的是( A ) mol·kg-1CuSO4 mol·kg-1Na2SO4 mol·kg-1Na2S mol·kg-1氨水7. 298K时,下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)= Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)= 则反应Fe3+ + e-→ Fe2+ 的Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于 ( D ) 8. 298K时,KNO3水溶液的浓度由1mol·dm-3增大到2 mol·dm-3,其摩尔电导率Λm将( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 9. 电解质分为强电解质和弱电解质,在于:( B )。 (A) 电解质为离子晶体和非离子晶体; (B) 全解离和非全解离; (C) 溶剂为水和非水;

哈工大物化实验思考题及答案

物理化学实验 实验一燃烧热的的测定 1. 说明恒容燃烧热()和恒压燃烧热()的差别和相互联系。 区别:恒容燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统内能的变化值,恒压燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统地焓变 联系:对于理想气体 2. 在这个实验中,那些是体系,那些是环境?实验过程中有无热损耗?这些热损耗实验结果有何影响? 答:内筒和氧弹作为体系,而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒,使得内筒水温比理论值低,而使得燃烧焓偏低。 4. 实验中,那些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度,应从哪几方面考虑? 答:内外筒开始反应前的温度差造成误差,我们应提高软件质量,使软件调试出的温度如(3)所述,有利于减小误差。又如点燃火丝的燃烧带来的一定的热量,造成误差,应寻求一种让反应自发进行的方法,或寻求一种更好的点火材料。 实验二Pb-Sn体系相图的绘制 1.是否可用加热曲线来做相图?为什么? 答:不能。加热过程中温度难以控制,不能保持准静态过程。 2.为什么要缓慢冷却合金做步冷曲线? 答:使温度变化均匀,接近平衡态。 3.为什么坩埚中严防混入杂质? 答:如果混入杂质,体系就变成了另一多元体系,使绘制的相图产生偏差。 实验三化学平衡常数及分配系数的测定 1. 配1、2、3各溶液进行实验的目的何在?根据实验的结果能否判断反应已达到平衡? 答:实验1是为了计算I2在CCl4和H2O中的分配系数。实验2、3是为了计算和比较平衡常数K,当时,可判断反应已达到平衡。 2. 测定四氯化碳中I2的浓度时,应注意什么? 答:应加入5~10ml水和少量KI溶液,还要先加入淀粉,充分振荡,滴定后要回收。实验四液体饱和蒸气压的测定--静态压 1. 本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压,为什么? 答:不能。因为克-克方程只适用于单组分液体,而溶液是多组分,因此不合适。 2. 温度愈高,测出的蒸气压误差愈大,为什么? 答:首先,因为本实验是假定?Hm(平均摩尔汽化热)在一定范围内不变,但是当温度升得较高时,?Hm得真值与假设值之间存在较大偏差,所以会使得实验结果产生误差。 其次,(假定气体为理想气体),PV=nRT。V是定值,随着T升高,n会变大,即使n 不变,p也将变大,即分子运动加快,难以平衡。 实验五蔗糖水解 1. 旋光度与哪些因素有关?实验中入如何控制? 答:旋光度与溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的浓度有关。实验中计时必须准确,操作必

物理化学上册习题答案

第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下: 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系 解:对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3 ,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时 解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=(÷)=小时 1-3 0℃、的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解:33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为。充以4℃水之后,总质量为。若改用充以25℃、的某碳氢化合物气体,则总质量为。试估算该气体的摩尔质量。 解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其

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试验四饱和蒸汽压的测定1) 为什么 AB 弯管中的空气要干净?怎样操作?怎样防止空气倒灌? 答: AB 弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。测定时, 必须将其中的空气排除后,才能保证 B 管液面上的压力为液体的蒸气压;将水浴温度升高 到 85° C 沸腾 3 分钟即可;检漏之后要关闭阀1,防止外界空气进入缓冲气体罐内。 (2) 本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压?为什么? 答:溶液不是纯净物,其沸点不稳定,实验操作过程中很难判断是否已达到其沸点。 (3)为什么实验完毕以后必须使系统和真空泵与大气相通才能关闭 真空泵? 答:如果不与大气相通,球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。 (4)如果用升温法测定乙醇的饱和蒸汽压,用该实验装置是否可行? 若行,如何操作? 答:升温法可行。先打开阀2,关闭阀1,使储气管内压强达-50kPa 左右,关闭阀2,温度每升高3-5° C,打开阀1,增大压强使球形管内液面相平。 (5)将所测摩尔汽化热与文献值相比较,结果如何? 答:由于当地大气压及实验误差,结果将偏小。 (6)产生误差的原因有哪些? 答:当地大气压、判断液面是否相平的标准、液面相平时数据的采集都会对实验结果造成影 响。 1.如果等压计的A,B 管内空气未被驱除干净,对实验结果有何影响? 答:把等压计中的空气驱除干净是为了使AB 上方充满异丙醇,若有空气存在则所测的饱和 蒸气压不是所求压力。当观察到冷凝管壁上有液体回流时则证明空气已排净。当体系的气体部分含有空气等惰性气体时,饱和蒸气压有以下公式: 公式中pg* 为没有惰性气体存在时液体的饱和蒸气压,pg 为有惰性气体存在且总压为pe 时液体的饱和蒸气压。 2.本实验的方法能否用于测定溶液的蒸气压?为什么? 答:分情况,测定过程中若溶液的浓度发生变化,则不能测;但是对于难溶物的饱和溶液或 者恒沸物等可以使用本方法测定。 3.U 型管 B 中封闭液体所起到的作用是什么? 答:有以下三点作用:①起到一个液体活塞(或液封)的作用,用于分隔体系与环境;同时通过该液体活塞,可将体系中的空气排除到环境中去)②起到检测压力的作用。(当A,B 管中的液面等高时,说明体系的压力等于环境的压力,可以通过测量环境的压力来代表 体系的压力)③当 A,B 管中的液面等高时既可测定温度和压力的数据,也可保持多次测量数 1.测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些?我院物理化学实验室采用的是什 么方法? 答: (1) 静态法:在某一温度下直接饱和蒸汽压。 (2)动态法:在不同外界压力下测定沸点。

物理化学上册的答案_第五版上册

气体pVT 性质 1. 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下: 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每 小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时? 解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解:33714.015 .273314.81016101325444--?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解:先求容器的容积33)(0000.1001 0000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρ n=m/M=pV/RT 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃,另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。

解:方法一:在题目所给出的条件下,气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化,则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态(f )时 ??? ? ??+=???? ??+=+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 1-6 0℃时氯甲烷(CH 3Cl )气体的密度ρ随压力的变化如下。试作ρ/p —p 图,用外推法求氯甲烷的相对分子质量。 解:将数据处理如下: P/kPa 101.325 67.550 50.663 33.775 25.331 (ρ/p)/ (g ·dm -3·kPa ) 0.02277 0.02260 0.02250 0.02242 0.02237 作(ρ/p)对p 图 当p →0时,(ρ/p)=0.02225,则氯甲烷的相对分子质量为 1-7 今有20℃的乙烷-丁烷混合气体,充入一抽真空的200 cm 3容器中,直至压力达101.325kPa ,测得容器中混合气体的质量为0.3879g 。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解:设A 为乙烷,B 为丁烷。 B A B B A A y y mol g M y M y n m M 123.580694.30 867.46008315 .03897.01+=?==+==- (1) 1=+B A y y (2) 联立方程(1)与(2)求解得401.0,599.0==B B y y

物理化学期末练习题及答案(B卷)

2014-2015学年一学期物理化学期末练习题(B 卷) 一、选择(15小题,每小题2分,共30分) 1.将某理想气体从温度T 1加热到T 2。若此变化为非恒压过程,则其焓变ΔH 应为何值? ( ) A 、 ΔH =0 B 、 ΔH = C p (T 2-T 1) C 、 ΔH 不存在 D 、 ΔH 等于其它值 2.已知 1mol HCl 的无限稀释溶液与 1mol NaOH 的无限稀释溶液在恒温恒压下完全反应,热效应Δr H m ? =-55.9 kJ ·mol -1,则 1mol HNO 3的无限稀释溶液与 1mol KOH 的无限稀释溶液在恒温恒压下完全反应的热效应Δr H m ?为: ( ) A 、 > -55.9 kJ ·mol -1 B 、 < -55.9 kJ ·mol -1 C 、 = -55.9 kJ ·mol -1 D 、 不能确定 3.下列宏观过程: (1) p ?, 273 K 下冰融化为水 (2) 电流通过金属发热 (3) 往车胎内打气 (4) 水在 101 325 Pa, 373 K 下蒸发 可看作可逆过程的是: ( ) A 、 (1),(4) B 、 (2),(3) C 、 (1),(3) D 、 (2),(4) 4.理想气体的物质的量为n ,从始态A(p 1,V 1,T 1)变化到状态B(p 2,V 2,T 2),其熵变的计算公式可用: ( ) A 、2121d In T p T C T p S nR p T ?=+? B 、2112d In T p T C T p S nR p T ?=-? C 、 2121d In T V T C T V S nR V T ?=+? D 、2121d In T V T C T V S nR V T ?=-? 5.理想气体绝热向真空膨胀,则: ( ) A 、 ΔS = 0,W = 0 B 、 ΔH = 0,ΔU = 0 C 、 ΔG = 0,ΔH = 0 D 、 ΔU = 0,ΔG = 0 6.封闭体系中,若某过程的ΔA =-W R , 应满足的条件是: ( ) A 、等温、可逆过程 B 、等容、可逆过程 C 、等温等压、可逆过程 D 、等温等容、可逆过程 7.关于亨利系数,下列说法中正确的是: ( )

物化实验思考题答案doc

1.恒温槽的主要部件有哪些,它们的作用各是什么? 答:恒温水浴主要组成部件有:浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器。浴槽用来盛装恒温介质;在要求恒定的温度高于室温时,加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环境散失的热量;搅拌器一般安装在加热器附近,使热量迅速传递,槽内各部位温度均匀;温度计是用来测量恒温水浴的温度;感温元件的作用是感知恒温水浴温度,并把温度信号变为电信号发给温度控制器;温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路,当恒温水浴的温度被加热或冷却到指定值时,感温元件发出信号,经控制电路放大后,推动继电器去开关加热器。 2.为什么开动恒温槽之前,要将接触温度计的标铁上端面所指的温度调节到低于所需温度处,如果高了会产生什么后果? 答:由于这种温度控制装置属于“通”“断”类型,当加热器接通后传热质温度上升并传递给接触温度计,使它的水银柱上升。因为传质、传热都有一个速度,因此,出现温度传递的滞后。即当接触温度计的水银触及钨丝时,实际上电热器附近的水温已超过了指定温度。因此,恒温槽温度必高于指定温度。同理,降温时也会出现滞后状太。 3.对于提高恒温槽的灵敏度,可以哪些方面改进? 答:①恒温槽的热容要大些,传热质的热容越大越好。②尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度,为此要使感温元件的热容尽量小,感温元件与电热器间距离要近一些,搅拌器效率要高。③做调节温度的加热器功率要小。 4.如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽? 答:通过辅助装臵引入低温,如使用冰水混合物冰水浴,或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却(硝铵,镁盐等)3.在本实验装置中那些为体系?那些为环境?体系和环境通过那些途径进行热交换?这些热交换对结果影响怎样? 答:体系:内筒水,氧弹,温度计,内筒搅拌器。环境;外筒水 实验过程中,由于对流和辐射,存存在热消耗,如:内桶水温与环境温差过大,内桶盖有缝隙会散热,搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。采取措施:(1)量热计上方加盖,减少对流;(2)外筒内壁和内筒外壁皆镀成镜面,减少热辐射。这些热辐射将会降低被测物的燃烧热。 4.使用氧气要注意哪些问题? 答:使用前要检查连接部位是否漏气,可涂上肥皂液进行检查,调整至确实不漏气后才进行实验;由于氧气只要接触油脂类物质,就会氧化发热,甚至有燃烧、爆炸的危险。因此,必须十分注意,不要把氧气装入盛过油类物质之类的容器里,或把它置于这类容器的附近或火源附近;使用时,要把钢瓶牢牢固定,以免摇动或翻倒;开关气门阀要慢慢地操作,切不可过急地或强行用力把它拧开。 5.搅拌过快或过慢有何影响? 答:搅拌太快则散热过多,测得反应热偏低;搅拌过慢则热量分布不均匀,误差较大。 2.本实验产生温差的主要原因有哪几方面?如何修正? 答:本实验产生温差的原因:(1)电流电压不稳定;(2)加入样品速度太快堵住搅拌棒或加样速度太慢;(3)样品颗粒太大,溶解速度太慢;(4)装置绝热密闭性差,与外界有热交换。修正:(1)仪器先预热,使实验室电流电压比较稳定;(2)加样速度适中;(3)将颗粒尽量研磨细。 3.如何判断等压计中式样球与等压计间空气已全部排出?如未排尽对实验有何影响? 答:⑴应使试样球内液体沸腾3--5 分钟,可认为其中空气已被赶净;⑵在试样球与等压计间有空气会使所测蒸汽压降低,导致所测沸点降低。 测定蒸汽压时为何要严格控制温度 在一定的温度下,真空密闭容器内的液体能很快和它的蒸汽相建立动态平衡,即蒸汽分子向液面凝结和液体中分子从表面逃逸的速率相等.此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度下的饱和蒸汽压力.液体的饱和蒸汽压力,液体的饱和蒸汽压与温度有关:温度升高,分子运动加速,因而在单位时间内从液相进入气相的分子数增加,蒸汽压升高.

【物理化学上册完整习题答案】第五版 高等教育出版社

第一章 气体pVT 性质 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下: 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时? 解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解:33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。

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