18秋0129《物理化学》习题集规范标准答案.docx
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18秋0129《物理化学》习题集规范标准答案
1、下列关于电解质溶液的电导率的概念，说法正确的是
1m3导体的电导
含1mol电解质溶液的电导
两个相距为1m的平行电极间导体的电导
面积各为1m2且相距1m的两平行电极间导体的电导
2、关于电极电势，下列说法中正确的是
电极电势是指电极与溶液之间的界面电位差，它可由实验测出
还原电极电势越高，该电极氧化态物质得到电子的能力越强':
沪
电极电势只与电极材料有关，与温度无关
电极电势就是标准电极电势
3、在T、p时，理想气体反应C：
H6（g）=H：
（g）+C：
H4（g）的Kc/Kx为
RT
1/RT
RT
4、某绝热体系在接受了环境所做的功之后，其温度
5、主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫
等电子特性
6、已知某对行反应的反应焓为-150kJmol-1，则该正反应的活化能为
无法确定
7、对亲水性固体表面，其相应接触角e是
0=180
8、关于电极电势，下列说法中正确的是
还原电极电势越高，该电极氧化态物质得到电子的能力越强
电极电势是指电极与溶液之间的界面电位差，它可由实验测出
9、
下列说法中不正确的是
任何液面都存在表面张力
平面液体没有附加压力
10、
在25C时，电池Pb（Hg）（a1）|Pb（NO3）2（aq）|Pb（Hg）（a2）中a1>a2,则其电动势
>0&
11、对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的?
其沸点随外压的改变而改变
递增次序为
（b）<（c）<（a）<（d）<（e）
（c）<（a）<（b）<（e）<（d）
13、区域熔炼技术主要是应用于
298K、p0,则这两种气体的化学势应该
相等
获得固熔体
14、设N2和O2皆为理想气体，它们的温度、压力相同，均为
15、关于亨利系数，下列说法中正确的是
r丿大于零
无法确定
17、分子数增加的放热化学反应在一绝热钢瓶中进行，则
Q>0,W>0AU>0
Q=0,W<0AU<0
18、
在恒温抽空的的玻璃罩中封入两杯液面相同的J糖水（A）和纯水（B.经历若干时间后.两杯液面的J高度将是
A杯低于B杯
视温度而定
19、一个电池反应确定的电池
E值的正或负可以用来说明
F.电池反应是否已达平衡
电池反应自发进行的方向/
电池反应的限度
20、1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于：
（）
A.强电解质
1D.摩尔浓度为1的溶液
判断题
21、循环过程不一定是可逆过程
22、熵增加的过程一定是自发过程。
A"
23、在相平衡系统中，当物质B在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和
24、体系达平衡时熵值最大，吉布斯自由能最小。
25、化学势不适用于整个化学反应体系，因此，化学亲合势也不适用于化学反应体系
A.V
A.V
27、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。
A.V
B.x
28、通过1F的电量能使在电解池阴极上沉积岀1mol金属铜
A.V
29、反应物分子的能量高于产物分子的能量，则此反应就不需要活化能。
A.V
30、一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。
A.V
31、恒沸物的组成不变。
32、可逆热机的效率最高，在其他条件相同的情况下，由可逆热机牵引火车，其速度将最慢。
33、溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和
34、一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。
A.V
35、在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。
A.V
36、电池的电动势随池反应的化学计量系数不同而变化。
B.X述
37、三相点是指液体的蒸气压等于
A.V
38、单分子反应一定是基元反应。
A"
B.X
39、温度越高、压力越低，亨利定律越正确
A.V
40、化学势不适用于整个化学反应体系，因此，化学亲合势也不适用于化学反应体系。
A.V
B.X
41、
标准压力、273.15K
时，水凝结为冰，可以判断系统的下列热力学量△G=
参考答案:
金属难溶盐；Ag（s）+Cl—（a）—AgCl（s）+e;Ag（s）,AgCl（s）|Cl—（a）
43、1/2级反应的速率常数单位是
1/2
参考答案：
--[if!
vml]-->
--[endif]-->mol
44、对于复合反应A—B—C,若B是目标产物，且第一步的活化能小于第二步的活化能，那么，为提高B的产量，应当控制温度较。
参考答案：
低
45、已知CHsCOOH（I）,CO2（g）,H：
O
（1）的标准摩尔生成焓。
△旧”（298K）/kJmol-1分别为-484.5,-393.5,-285.8。
贝UCH，COOH
（1）
的标准摩尔燃烧焓△cHm（298K）/kJmol-1为。
参考答案：
-847.1kJ/mol
y2=0.818,而该温度下纯氯仿
46、氯仿
（1）和丙酮
（2）形成非理想液体混合物，在T时，测得总蒸气压为29398Pa，蒸气中丙酮的物质的量分数
的饱和蒸气压为29571Pa，则在溶液中氯仿的活度a,为
参考答案：
0.181
47、
Na2CO3与水可形成三种水合物Na2CO3川0（s）、Na2CO37H2O（s）、Na2CO3
10H2O（s），这些水合物与Na2CO3水溶液及冰冰平衡共存。
（填能、不能）
参考答案:
能
48、摩尔电导率是指寸的溶液的电导，常用于测定溶液电导的装置为
参考答案：
电解质的含量为1mol;电导率仪
49、形成胶束的最低浓度称为______，表面活性物质的HLB值表示表面活性物质的
参考答案：
临界胶束浓度；亲水性
50、单原子理想气体的Gm=1.5R,温度由「变到「时，等压过程系统的熵变厶Sp与等容过程熵变厶S"之比是
参考答案:
5:
3
参考答案:
3
温度，力，惰性气体。
52、反应2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）的厶日0m为负值，达到平衡后，要使平衡向产物方向移动，则可
参考答案：
降低；升高；减少
53、某反应在恒压P，绝热，W，=0的条件下进行，系统温度由T
参考答案：
△H=0
54、
已知等温反应（i）CH4（g）=C（s）+2H2（g），（ii）CO（g）+2H（g）=CH3OH（g）若提
高系统总压，则它们的平衡移动方向分别为、。
参考答案：
向左；向右
55、
已知水在正常冰点时的摩尔熔化热△fusHe=6025Jmol-1,某水溶液的凝固点为
258.15K，该溶液的浓度xb为。
参考答案：
0.1429
56、
单原子理想气体的Cv,m=1.5R,温度由T1变到T2时，等压过程系统的熵变厶Sp
与等容过程熵变厶Sv之比是
参考答案:
△H=Cp（T2-T1）
58、1mol单原子理想气体从298K,202.65kPa经历①等温；②绝热；③等压；三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的2倍，所作的功分别
为-W1,-W2,-W3,三者的关系是
参考答案：
-W3>-W1>-W2
59、
在101.325KPa下，水-乙醇二元气液平衡相图上有最低恒沸物，恒沸组成
W2=95.57%,在恒沸点系统的自由度为；今有含乙醇W2=80%的二元混合
物，能否用一精馏塔得到纯乙醇？
。
参考答案：
0;不能
60、某绝热体系在接受了环境所做的功之后，其温度一定
。
（增大，减少，不变）
参考答案:
增大
61、某药物分解30%即为失效，若放置在3C的冰箱中，保存期为两年。
某人购回此新药物，因故在室温（25C）下搁置了两周，试通过计算
说明此药物是否已经失效。
已知该药物分解百分数与浓度无关，且分解活化能为Ea=130.0kJmol-1。
参考答案：
［答案］
ln（k2/k1）=Ea/Rx（1/T1-1/T2）
k2/k1=65.48
t2/t1=k2/k1t2=11.2d
故放置二周即失效
Imol单原子分子理想气体经过一个绝热不可逆在
273K,压丿J为/A爛值为S：
（273K）=I88.3J・K』I1
□知该过程的Sm=2（X92J-K-i-mol3W=\255J.，
（1）求始态的0",门…
（2）求气体的At/.AH.AGo，
参考答案：
I［答案］;
（i）Q=0,AU二叭0<丁一门）="几
所以门=373・6K」
AS=nJ?
hi（^i^2）+Qlii（Zyri）»I己知A5和P2，解得^i=2.7487xl06Pa,Fi-^Ti//7i-L13xL0-3m3.
（2）△沪■沪・L255kJ，zV/=q（门・7\）=2O91kJ£=y・A5=167.4JKJ
△G=W（兀S旷^151）=9.044kL
63、25C电池Ag（s）-AgCI（s）|KCI（m）|Hg2Cl2-Hg（l）的电动势E=0.0455V,
/臼厂、=33害xioy
V.K-1。
写出电池反应，求该温度下的厶G>AH>AS及可逆电池的热效应
Q。
解：
负极■…Av+ClAsti••+•£*-■
J
正极…l/2HgaCla*+x——Hg+C1L
电池反应•趣⑸+l/2H&Cb（眇——-AgCl（s）-+Hg（l>
AG=-nFE=-4S91*1,11101'^
^S=nF（—）=52.62*IK-^
Q-TAS^TZO'J.mor1-
AH=AG^TAS=5329-Lmor^
64'试求标准压力下，268K的过冷液体苯变为固体苯的丄S,判断此凝固过程是否可能发生。
已知苯的正
常凝固点为278K，在凝固点时熔化热■"■'1"',液体苯和固体苯的
匚阿（0=127J^El-1mol1C?
jn（卩=]23J•K"•mof1
，”。
参考答案：
为方便起见，取ImolG企作为体系.则
268
=12710霧-霧利加爰=_3552Jmor
T2=_—H&（268K\
5出已（26舐）=△血円自（27磁）打篇AC/T
=-9?
40+（123-127）x（268-278）=-9900Jmol*
一（二^2）=36,94J・mof1
Ts268卩
AS二耳+M序二・3工62+36$4mL32「K“
65、
实验表明，在有HNO3存在下,PbO2（s）可以将N5PbO2+2Mn2++411卜一一2MnO犖+5Pb2++211：
已知^e（PbO2,H+,Pb2+>1.455V^e（MnO4\H\Mi
（1）将该反应设计成电池，并写出电极反应、电
（2）问在什么情况卜.该反应才能自发发牛?
+
参考答案：
讣答案］”
设计电池为Pt|MnO4\Mn2+3H+liPb2+|PbO2（s）.
（-）2Mn2++8H：
O一一2MnO4'+16H++10e\（+）5PbO?
⑸+20H++10e+―5Pb2++10H2O.
5PbO2⑸+2Mn*+4H+—-2MnO4-+5Pb2++2H2
丈=仇一化=L455V-L51V--0.055V<0,
处于标准态时电池为非自发，所给反应不能自发j反应才能进行
66、
在313K时,26在CCb溶剂中进行分餡厂0=1.00x10_5mol'dm-3■
lh后，速率r=3.26x10-6mol*dm-3*s_1,试球⑴反应速率常数（313K时）”
（2）313K吋的半衰期"
（3）初始浓度G
参考答案：
［答案卜
（1）^=l//xln（co/c）=1/fxIn（厂％）=3.11x10'4s_1
（2）^=0.693/^2.23x10^
2
（3）co=n）/m0321mol・dnT齐
67、
已知反应：
H2（g$；25°C）+（172）02（8#,25兀的&G：
=・228.37kTmol-i,又知H2O⑴在：
AfG^=-236.94kJ-mol-1o”
求25°C时水的饱和蒸气压（水蒸气设为理
参考答案:
T答案］:
H住代25匸）+（1⑵0他虑259）也卄
△fG啟出0,1）片△t®=0
H2O（1^,25T?
）并
AK7；（H2O』）=A,G十AG»
ArGi=AfG:
（1120^）^G3=7?
71n^//29*'p=*153kP乩
68、在27C时，1mol理想气体由106Pa定温膨胀到105Pa，试计算此过程的、U、'、H、>A
参考答案：
解：
因理想气体的U和H只与温度有关，现温度不变，故
△u=o
△H=0
z^4=-JpdV=-ATln^-=-5743J
69、
某一级反应ATP，其半衰期为30秒，求A反应掉20%所需的时间
参考答案：
解：
k=ln2/t”2=0.693/30=0.0231skt=lnc0/c
t=（1/0.023）1ln（1/0.8）=9.66s
70、在298K时，有一定量的单原子理想气体（Cv,m=1.5R），从始态20X101.325kPa及298K及20dm3经等温可逆过程膨胀到终态压力为101.325kPa，求△U，AH，Q及W。
参考答案：
時］等温可逆过程：
aU=0畠HR」
_（20xl01325PaX0020w3）
"—两一徑？
14/-虻e斑口厂】（29gQ
=16.36moU,
Q^xiRThiP1,P2
=（16.36mol）C8314J-L•咖严
=L214xlO5J=12l.4kJ-
求艮应CO（g）+Ch（g>COCb（g）在29SK及标准压力下的』
已知：
A/G；（Cag）=-1373VW~1
AyG^（COCl^g）=-210.5kf.nioF"
参考答案：
解：
因为C12（g）为稳定单质，其亠掘（①盾）"*
所以.=-2105-（-1373）=-73.2^.^^
由\Gl-RT\nK\
=exp（^^）=6_78xl012
RT皐
72、
已知反应C十十01=201+,在298K时，标准平衡常娄
AfG^=64.9SkJ.mol-l?
己知Cu［的活度积为LlxlO^,试求
Cu
（1）
gG；=—RT]nK&
=-8314x2981n（l_2xl0-6）-3378V-/
△Q；=2»G；（CV）—亠G；（CV亠）松
A/?
：
（d+）=[A『G：
+g（C0）]/2二（3378+64.98）/2二4938V-moK1
-tGT）二△点（CzTt6）二-
&_»G；（C—CiC_49380
zF
96485
=0.5115卩
（2）Cn/+e~—>Cu+1
Cui->Cu+r
3+g—-^Cu
A„G：
（1）=AX
（2）+△”G囂3）,血cu=唸©十等ln尺学
-0.5115+0.0592lg（Llx10't2）--0+1961V
iCti
将铜片插入盛有0_5molLtCuSO+溶液的烧杯中，银片插入盛窄的烧杯中d组成一个原电池口£°A^AfO7996Vhc*u2+5
（1）写出原电池符号；护
（2）写出电极反应式和电池反应式；*
（3）求该电池的电动势“
解：
C1.）Cu|Cu2_（0.5mobL^）IIAg
（2）电极反应：
Ag^+e-^AgL
电池反应：
Cu+2Ag_=Cu2_+2As
（3）民曲近歹A旷/Ag+聖1証（
=0.7996+0.05921^
=03419V+0O2961
E=EAh/Ag・Ecu2+/Cw
=0.7818V-03330V=04488V
74、5mol单原子理想气体，从始态300K,50kPa先绝热可逆压缩至100kPa，再恒压冷却至体积为85dm3的末态。
求整个过程的Q,W,
△U，△H及AS。
功也可直後求算
+R|L5x（TlA）-（T「T』
=[5X83145X|h5x（必85-300）-（204』6・395用）山
=13.93kJ
解;n=5mol
^1=50kPaQ「二o切=100讥妒。
彳妒如门
TrSOOK〒①花*'Vj=85dm3
輛子理想气刪齢丸5乩齢吆5R丁2訴必）叫300Kx（lM）0^395.85K
T^pjVj/nR斗100X85/（5x8345）IK二204.46K整个过戲
AU叫（H）
=|5xl$x8345x（漱46-300）|J=-5朋8H
=15x2.5x8.3145x（204.46-300）}J=-9,930kJ因ASi=O
所以AS=AS】+^S2=隔=nC^lntT3/T2）
=；5X2.5X83145ln（204.46/395.85）!
J*K_1
「-68.664J*K_l
Q=Qi+Q2=Q2=AH讦«Cp,m（T3-T2）^15x2.5x8.3145x（20436-395,85）1J=-19.891kJ
W=AU-Q=I-5*958-（-19.891）1kJ=13.93kJ
75、某反应的速率常数为0.099min-1，反应物的初始浓度为0.2mol-dm3，求反应的半衰期
参考答案：
7min
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