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物理化学七.八练习题

第七章电解质溶液

一、选择题

用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol·kg-1和0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液，

其电阻分别为1000 Ω和500 Ω，则它们依次的摩尔电导率之比为( B )

(A) 1 : 5

(B) 5 : 1

(D) 5 : 10

2. 298 K时，0.005 mol·kg-1的KCl 和0.005 mol·kg-1的NaAc 溶液的离子平均

活

度系数分别为γ±,1和γ±,2,则有( A )

(A) γ±,1= γ±,2(B) γ±,1＞γ±,2

3. 在HAc解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是：（D ）

(A) 耳机(B) 电导率仪

4. 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：（C ）

(A) (A) 强电解质

(B) (B) 弱电解质

(D) (D) 摩尔浓度为1的溶液

二、填空题( 共7题14分)

11. 2 分(3892)

3892

CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：_____________________________。

12. 2 分(4069)

4069

0.3 mol·kg-1Na2HPO4水溶液的离子强度是_____0.9_____________ mol·kg-1。

13. 2 分(4070)

4070

浓度为0.1 mol·kg-1的MgCl2水溶液，其离子强度为______0.3_____________ mol·kg-1。

14. 2 分(3822)

3822

有下列溶液：

(A) 0.001 mol·kg-1 KCl

(B) 0.001 mol·kg-1 KOH

(D) 1.0 mol·kg-1 KCl

其中摩尔电导率最大的是（ C ）；最小的是（ D ）。

三、计算题

2 1 25℃时，浓度为0.01，mol ·dm -3的BaCl 2水溶液的电导率为0.2382，-1

m S ?，而该电解质中的钡离子的迁移数t (Ba 2+)是0.4375，计算钡离子和氯离子的电迁移率U (Ba 2+)和U (Cl -)。

2. 25℃时，KCl 和 NaNO 3溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下：

Λm ∞／( S ·m 2·mol -1) t ∞,+

KCl 1.4985 × 10-2 0.4906

NaNO 3 1.2159 × 10-2 0.4124

计算： (1) 氯化钠溶液的无限稀释摩尔电导率Λm ∞

(NaCl)

(2) 氯化钠溶液中 Na + 的无限稀释迁移数 t ∞(Na +)和无限稀释淌度U ∞(Na +)。

参考答案

一、选择题

1. [答](B)

2. [答] (A)

3. [答] (D)

4. [答] (C)

二、填空题

1[答] )Cl (2)Ca ()CaCl (-

m 2m 2m ∞+∞∞+=λλΛ

2. [答] 0.9

3. [答] 0.3

（2分）

4. [答] (C) (D)

三、计算题

1[答] 1

-22221

m mol m S 10191.12)BaCl (???==-c κ

-1

222221

m 221m mol m S 10521.0)Ba ()BaCl ()Ba (???=?=-+

+t ΛΛ

（3分） -1

22-21

m -m mol m S 10670.0)Cl ()BaCl ()Cl (???=?=-t ΛΛ

21282

-1-1

m 2(Ba )(Ba ) 5.4010 m s V U F +

+-Λ==???

-82-1-1

m (Cl )(Cl ) 6.9410m s V U F -Λ==???

2 [答] Λm ∞(NaCl) = λm ∞(Na +) + λm ∞

(Cl -)

= t Na +∞Λm ∞

(NaNO 3) + t Cl -∞

Λm

∞

(KCl) = 1.2647×10-2 S ·m 2·mol -1

t Na +∞

= λm ∞(Na +)/Λm ∞

(NaCl) = 0.3965

U Na +∞

= λm ∞

(Na +)/F = 5.200×10-8 m 2·s -1·Ｖ-1

第八章可逆电池的电动势及其应用

一、选择题

1. 常用的甘汞电极的电极反应Hg2Cl2(s) + 2e-2Hg(l) + 2Cl-(aq)

设饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和0.1 mol·dm-3甘汞电极的电极电势相应地为

φ1、φ2、φ3，则298 K 时，三者之相对大小是：( B )

(A) φ1> φ2> φ3

(B) φ1< φ2< φ3

(D) φ3> φ1= φ2

2. 有下列两个浓差电池(a1

(1) Cu(s)│Cu2+(a1)‖Cu2+(a2)│Cu(s)

(2) Pt│Cu2+(a1),Cu+(a＇)‖Cu2+(a2),Cu+(a＇)│Pt

它们的电池反应与电动势E1和E2之间的关系为：( D )

(A) 电池反应相同, E1= E2

(B) 电池反应不同, E1= E2

(D) 电池反应相同, E2= 2E1

3. Ag棒插入AgNO3溶液中，Zn棒插入ZnCl2溶液中，用盐桥联成电池，其自发电池的

书面表示式为：（ B ）

(A) (A) Ag(s)|AgNO3(m1)||ZnCl2(m2)|Zn(s)

(B) (B) Zn(s)|ZnCl2(m2)||AgNO3(m1)|Ag(s)

(D) (D) AgNO3(m1)|Ag(s)||Zn(s)|ZnCl2(m2)

4. 一个电池反应确定的电池,E值的正或负可以用来说明:

( C )

(A) 电池是否可逆(B) 电池反应是否已达平衡

二、填空题

1. 已知φ? (Zn2+,Zn)＝－0.763 V, φ? (Fe2+,Fe)＝－0.440 V 。这两电极排成自发电

池时,E?＝_0.323_______V, 当有 2 mol 电子的电量输出时,电池反应的K?＝_8.53 x

1010_______。

2. 将反应Hg22+ + SO42-→Hg2SO4(s)设计成电池的表示式为：

____________________________________________________________________。

3. 将反应H2(g) + PbSO4(s) →Pb(s) + H2SO4(aq)设计成电池的表示式为：

___________________________________________________________________。

4. 将反应H+(a1)→H+(a2)设计成电池的表示式为：___________________________________________。

三、计算题

1.298 K时，有下列电池：

Pt,Cl2(p?)|HCl(0.1 mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s), 试求：

(1) 电池的电动势；

(2) 电动势温度系数和有1mol电子电量可逆输出时的热效应；

(3) AgCl(s)的分解压。

4 已知?f H m ?(AgCl)= - 1.2703×10

5 J·mol -1，Ag(s)，AgCl(s)和Cl 2(g)的规定熵值S m ?

分别为：

42.70，96.11和243.87 J ·K -1·mol -1。

2. 在 298 K ，将金属银 Ag 插在碱溶液中，在通常的空气中银是否会被氧化？

（空气中氧气分压为 0.21p ?）试设计合适的电池进行判断。如果在溶液中加入大

量的 CN -，情况又怎样？已知：

[Ag(CN)2]- + e - ─→ Ag(s) + 2CN -， φ? = -0.31 V

φ? (O 2,OH -) = 0.401 V , φ? (Ag 2O,Ag) = 0.344 V

四、问答题

在 25℃时，利用下述反应设计电池，怎样才能使该可逆电池的电动势变为零？ H 2(g,101.325 kPa) + Cu 2+[a (Cu 2+)] ─→ 2H +(a H +) + Cu(s)

已知 25℃时，Cu 2+/Cu 的标准电极电位为 0.337 V 。

参考答案

一、选择题

1. [答] (B) φ = φ ?- RT /F ×ln a (Cl -)

2. [答] (D)

3. [答] (B)

4. [答] (C)

二、填空题

1. [答] E ?= 0.323 V K ?= 8.46×1010

2. [答] Hg(l)|Hg 2SO 4(s)|SO 42-(aq)||Hg 22+(a )|Hg(l)

3. [答] Pt,H 2(g)|H 2SO 4(aq)|PbSO 4(s)|Pb(s)

4. [答] Pt,H 2(p ?)|H +(a 2)||H +(a 1)|H 2(p ?),Pt

三、计算题

[答] 电池反应为：

AgCl(s)→Ag(s)+12Cl 2(p ?)

⑴ r m r m r m G H T S E E zF zF ??-?==-=-$$$

1r m f m (AgCl) 1.270310 J mol H H -?=-?=??$$

r m 1

2(42.70(243.87)96.11)68.52 J K mol S --?=+

-=??$

得 E = - 1.105 V ⑵ Q r =T ?r S m ? = 2.042×104 J

r m ()7.110 V K p E S T zF --??==???$

⑶ l n 43.04p z E F K RT ==-$

$； 19

2.0310p K -=?$；

122Cl ()p p K p =$$ 233Cl = 4.210 Pa p -?

[答]

Ag 2O(s)│Ag(s)│OH -(a )│O 2(0.21p ?)│Pt

电池反应： 2Ag(s) + (1/2)O 2(0.21p ?) ─→ Ag 2O(s)

E = E ?- RT /2

F ×ln (1/a (O 2))1/2

= φ ? (O 2,OH -) - φ ? (Ag 2O,Ag) - 0.05915/2×lg 1/(0.21)1/2

= 0.0470 V

E > 0 电池为自发的，表明 Ag 在 OH - 溶液中会被氧化，加入 CN -

后，φ ? (Ag(CN),Ag) = -0.31 V < φ ? (Ag 2O,Ag) ，这时负极发生 Ag

氧化成Ag(CN)2-

的反应，而不是生成 Ag 2O 的反应。

四、问答题

[答]

设计电池： H 2(g,101.325kPa)│HCl(a 1)‖CuSO 4(a 2)│Cu(s)

E = E ?- RT /2

F ×ln[a 2(H +)/a (Cu 2+)]

= φ ? (Cu 2+/Cu) - 0.05916/2 lg[a 2(H +)/a (Cu 2+)]

(1) 对 HCl 而言： a = (γ±)2(m /m ?)2，若取 a + = a -，γ±=1

则 (a +)2 = (m /m ?)2

(2) 对 CuSO 4 而言： a =(γ±)2(m /m ?)2，若取 a + = a -，γ±=1

则 a + = m /m ?

E = φ ? (Cu 2+/Cu) - 0.02958 lg[(m (HCl))2/m (CuSO 4)]

欲使 E = 0 必须满足

(m (HCl))2/m (CuSO 4) = 2.48×1011

第九章电解与极化

一、选择题

1. 极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是： ( C )

(A) 增加溶液电导

(B) 固定离子强度

(D) 上述几种都是

2. 298 K 、0.1 mol ·dm -3的 HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为 -0.06 V ，电解此溶

液

时，氢在铜电极上的析出电势 φH 2为： ( C )

(A) 大于 -0.06 V

(B) 等于 -0.06 V

(D) 不能判定

3. 25℃时, H 2在锌上的超电势为 0.7 V ，φ ? (Zn 2+/Zn) = -0.763 V ，电解一含有

Zn 2+(a =0.01) 的溶液，为了不使 H 2析出，溶液的 pH 值至少应控制在 ( A )

(A) pH > 2.06

(B) pH > 2.72

(D) pH > 8.02

4. 通电于含有相同浓度的Fe 2+, Ca 2+, Zn 2+, Cu 2+的电解质溶液, 已知

φ ? (Fe 2+/ Fe) = -0.440 V ， φ ? (Ca 2+/ Ca) = -2.866 V

φ ? (Zn 2+/ Zn) = -0.7628 V ， φ? (Cu 2+/ Cu) = 0.337 V

当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是：( A )

(A) Cu →Fe →Zn →Ca

(B) Ca →Zn →Fe →Cu

(D) Ca →Cu →Zn →Fe

二、填空题

1. 电解过程中，极化作用使消耗的电能________；在金属的电化学腐蚀过程中，极化作用使腐蚀速度________ 。

2. 电解工业中, 为了衡量一个产品的经济指标，需要计算电能效率, 它的表达式是

________________________________________。

3. 已知电极（1）Pt│H2, H+, （2）Pt│Fe3+, Fe2+, 和（3）Pb│H2, H+的交换电流密度j e分别为：(1) 0.79 mA·cm-2; (2) 2.5 mA·cm-2; (3) 5.0×10-12 A·cm-2。当它们在298 K处于平衡态时, 每秒有多少电子或质子通过双电层被输送?

(1) _____________cm-2·s-1；(2) _____________cm-2·s-1；(3) _____________cm-2·s-1。

4 已知φ? (Fe2+/Fe)= -0.440 V, φ? (Cu2+/Cu) = 0.337 V，在25℃, p?时,

以Pt 为阴极，石墨为阳极，电解含有FeCl2(0.01 mol·kg-1)和CuCl2

(0.02 mol·kg-1)的水溶液，若电解过程不断搅拌溶液，且超电势可忽略不计，则最

先析出的金属是______。

三、计算题

1 在25℃时，用铜片作阴极, 石墨作阳极, 对中性0.1 mol·dm-3的CuCl2溶液进行电解, 若电流密度为10 mA·cm-2, （1）问：在阴极上首先析出什么物质? 已知在电流密度为

10 mA·cm-2时, 氢在铜电极上的超电势为0.584 V。

（2）问：在阳极上析出什么物质? 已知氧气在石墨电极上的超电势为0.896 V。假定氯气在石墨电极上的超电势可忽略不计。已知：

φ? (Cu2+/Cu)=0.337 V, φ? (Cl2/Cl-)=1.36 V, φ? (O2/H2O, OH-)=0.401 V。

2 用Pt做电极电解SnCl2水溶液, 在阴极上因H2有超电势故只析出Sn(s), 在阳极

上析出O2, 已知αSn2+=0.10, αH+=0.010, 氧在阳极上析出的超电势为0.500 V,

已知：φ? (Sn2+/Sn) =-0.140 V, φ? (O2/H2O) =1.23 V。

(1) 写出电极反应, 计算实际分解电压

(2) 若氢在阴极上析出时的超电势为0.500 V, 试问要使αSn2+降至何值时, 才开始析

出氢气?

四、问答题

解释理论分解电压和实际分解电压, 并简要说明其不一致的原因

参考答案

一、选择题

1. [答] (C)

2. [答] (C)

3. [答] (A)

4. [答] (A)

二、填空题

1. [答] 增加；减少

2. [答]

电能效率=理论上所需的电能实际消耗的电能

[答] 电子的电流密度是j e/e, 因每个电子携带电量大小为e, 则：（1）4.94×1015 cm-2·s-1

1.56×1016 cm-2·s-1

(3) 3.12×107 cm-2·s-1

4. [答]

φ(Fe2+/Fe) = φ?+ RT/2F×ln 0.01 = -0.4992 V

φ(Cu2+/Cu) = φ?+ RT/2F×ln 0.02 = 0.2868 V

最先析出的是Cu

三、计算题( 共6题60分)

1 [答] 阴极: φ(Cu2+/Cu)=φ? (Cu2+/Cu)+(RT/F)lnα (Cu2+)= 0.308 V.

φ(H+/H2)=φ? (H+/H2)+(RT/F)lnα (H+)-η(H2)=-0.998 V

所以在阴极上首先析出Cu

阳极: φ(Cl2/Cl-)=φ? (Cl2/Cl-)-(RT/F)lnα (Cl-) =1.40 V φ(O2/H2O,OH-)=φ? (O2/H2O,OH-)-(RT/F)lnα (OH-)+η(O2)=1.71 V 所以在阳极上首先析出Cl2

2 [答] (1) 阴极: Sn2++2e-──→Sn(s)

阳极: H2O -2e-──→1

(g) +2H+

φ阴=φ? (Sn2+/Sn) +(RT/2F)lnα (Sn2+) = -0.170 V

φ阳=φ? (O2/H2O)+(RT/2F)lnα2(H+)+η(O2) =1.612 V

E(分解)=φ阳-φ阴=1.78 V

(2) 当H2析出时

φ(H+/H2)-η(H2)=φ(Sn2+/Sn)

α (H+) =0.01+[0.1-α (Sn2+)]×2 α (Sn2+)《α (H+)

=0.21

=> α (Sn2+) =2.9×10-14

四、问答题

[答] 理论分解电压------可逆电解时的分解电压, 在数值上等于可逆电池的电动势.

实际分解电压------实际电解时的最小分解电压, 在数值上等于电流-电压曲线上直线部分外延到电流为零处的电压。

两者不一致的原因: 电流I≠0时, 电极有极化

第十章化学动力学基础（一）

一、选择题

1. 反应 A + BC →AB + C 的焓变?r H m> 0，A ，C 是自由基，εAB ，εBC

是分子AB，BC 的摩尔键焓。以下哪个关系式可以近似估算该反应的活化能E a？

( )

(A) 0.055εAB(B) 0.055εAB+ ?r H m

2. 若反应A + B == C +D 正逆向均为二级反应，则平衡常数K与正逆向速率常数k+, k- 间的关系为：( )

(A) K > k+/ k-

(B) K < k+/ k-

(D) K与k+/ k-关系不定

3. 某二级反应，反应物消耗1/3 需时间10 min，若再消耗1/3 还需时间为：( )

(A) 10 min

(B) 20 min

(D) 40 min

4. 化学反应速率常数的Arrhenius 关系式能成立的范围是：( )

(A) 对任何反应在任何温度范围内

(B) 对某些反应在任何温度范围内

(D) 对某些反应在一定温度范围内

二、填空题

1. 反应a A →P，已知反应物消耗5/9 所需时间是它消耗1/3 所需时间的2 倍，

则该反应的级数为_______ ，其计算式为。

2. 2A＋B＝2C 已知反应某一瞬间, r A＝12.72 mol·dm-3·h-1, 则

r B＝, r C＝___________________。

3. 在300 K时, 鲜牛奶5 h后即变酸, 但在275 K的冰箱里，可保存50 h, 牛

奶变酸反应的活化能是______________________________________。

4. 丁二烯的液相聚合反应, 实验已确定对丁二烯为一级, 并测得在323 K时，其速率常数为3.300×10-2 min-1, 当丁二烯的转化率为80%时, 反应时间为__________________。

三、计算题

1 某溶液中的反应A + B →P，当[A0] = 1×10-4 mol·dm-3，

[B0] = 1×10-2 mol·dm-3时，实验测得不同温度下吸光度随时间的变化如下表：t/min 0 57 130 ∞

298K A(吸光度) 1.390 1.030 0.706 0.100

308K A(吸光度) 1.460 0.542 0.210 0.110

当固定[A0] = 1×10-4 mol·dm-3 ，改变[B0] 时，实验测得t12随[B0] 的变化

如下：(298 K)

[B0]/mol·dm-31×10-22×10-2

t12/min 120 30

设速率方程为r = k[A]α[B]β，求α，β及k和E a。

2 硝基异丙烷在水溶液中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/K)＋27.383

时间以min 为单位, 浓度用mol·dm-3表示

(甲) 计算反应的活化能E a

9 (乙) 在 283 K 时, 若硝基异丙烷与碱的浓度均为 0.008 mol ·dm -3, 求反应的半衰期。

四、问答题

A 和

B 按化学计量反应生成P, 即A+B ─→ P 。若混合0.01 mol ·dm -3 A 和 10 mol ·dm -3 B, 发现A 浓度的对数对时间作图是一直线。

(A) 问A 的反应级数

(B) 写出与动力学和化学计量相一致的机理

(D) A 消耗的半衰期是100 s, 若B 的浓度从10 mol ·dm -3变到20 mol ·dm -3,

半衰期会是多少?

(E) 由(D)所给的半衰期, 计算A 与B 反应的速率常数并标明单位。

参考答案

一、选择题

[答] (B)

2. [答] (D)

3. [答] (C)

4. [答] (D)

二、填空题

1 [答]

1212ln(1)

ln(1)

t t θθθθ-=

2. [答] r B ＝6.36 mol ·dm -3·h -1, r C ＝12.72 mol ·dm -3·h -1

3. [答] 63.1 kJ ·mol -1

ln(k 2/k 1) =ln(50/5)=(E a /8.314)(1/275-1/300)

4. [答] t = (1/k ) ln(c 0/c ) = 48.78 min

三、计算题

1 [答] c B,0>> c A,0 ∴ r = k 'c A α k ' = kc B β

用一级反应尝试：

k ' = A,00

A t A A 11

ln ln

A A c t c t ∞∞-=-

代入 298 K 的数据： k 1'

= 5.74×10-3 min -1

k 2'

= 5.81×10-3 min -1

可视为常数，∴α = 1 k '平均 = 5.775×10-3 min -1

1212'

"'B,01"''2B,0ln 2/120

[]ln 2/30

t c k t k c β===

∴β = 2 298 K k 1= k '/c 2B ,0= 57.75 min -1 (mol ·dm -3)2

同理 308 K k 2= 200 min -1 (mol ·dm -3)2

E a = ln(k 2/k 1)×RT 1T 2/(T 2-T 1) = 94.79 kJ ·mol -1

2 [答](甲) ln k=ln A-E a/(RT) 对照已知条件

E a/R=7284.4 K

E a=60.56 kJ·mol-1

(乙) ln k=1.643

k=5.17 mol-1·dm3·min-1

t1/2=1/(k2a)=24.18 min

四、问答题

[答] (A) A的反应级数为一级。

(B) A+B ─→P

(D) ln [A]

[A]

=k't =k[B]t

10×100 =20×t'1/2t'1/2 =50 s

(E) k =

0693

10100

?=6.93×10-4 mol-1·m3·s-1

第十一章化学动力学基础（二）

一、选择题

1. 光化学与热反应相同之处为：（）

(A)(A)反应都需要活化能(B) 反应都向(?r G m)T, p<0方向进行

2. 电解质溶液中的反应速率受离子强度影响的规律，下述说法中正确的应是：( )

(A) 离子强度I越大，反应速率越大(B) I越大，反应速率越小

3. 相同分子B反应，其单位时间，单位体积内的碰撞数为：( )

(A) 2d B2(πRT／M B)1/2(B) 1

2（πRT／M

）1/2

式中L是阿伏伽德罗常数，N B是B分子的数密度。

4. 下列双分子反应中：

(1) Br + Br →Br2

(2) CH3CH2OH + CH3COOH →CH3CH2COOCH3+ H2O

(3) CH4+ Br2→CH3Br + HBr

碰撞理论中方位因子P的相对大小是∶( )

(A) P(1) > P(2) > P(3)

(B) P(1) > P(3) > P(2)

(D) P(1) < P(3) < P(2)

二、填空题

在波长为214 nm的光照下，发生下列反应NH3＋H2O＋hν→N2＋NH2OH

当吸收光的强度I a＝1.00×10-7 Einstain·dm-3·s-1，照射39.38 min后，测得

11 [N 2]＝[NH 2OH]＝24.1×10-5 mol ·dm -3，则量子效率Φ为__________。

2. 吸引型势能面的鞍点靠近________________________________，表示反应物__________________时就释放能量。

过渡态理论速率常数的统计力学表达式中过渡态的配分函数可分解为不同形式运动自由度的配分函

数，n 个分子线性过渡态的q ≠线=___________________，n 个分子非线性过渡态的q ≠非线=_________________。

根据碰撞理论，反应速率随温度而升高，主要原因是_________________________________________。

三、计算题

O+HO 2→OH+O 2, T 1=298 K, k 1=6.10×10-11 cm 3·s -1, T 2=229 K, k 2=7.57×10-11 cm 3·s -1。

(1) (1)求E a ；

(2) (2)用TST 计算298 K 时的?≠U m , ?≠H m , ?≠S m , ?≠G m 。

有一酸催化反应 A + B H +?→? C + D ，已知该反应的速率公式为：

d[C] / d t = k [H +] [A] [B] ，当[A]0= [B]0= 0.01 mol ·dm -3 时，在 pH = 2 的条件下， 298 K

时的反应半衰期为 1 h ，若其它条件均不变，在 288 K 时 t 1

2= 2 h ，试计算：

(甲) 在298 K 时反应的速率常数k 值；

(乙) 在298 K 时反应的活化吉布斯自由能、活化焓、活化熵(设 k B T / h = 1013 s -1)。

四、问答题

NOCl 的光化分解历程可能有下面两种情况：

(A) NOCl + h ν → NO + Cl

Cl + NOCl → NO + Cl 2

(B) NOCl + h ν →NOCl *

NOCl * + NOCl → 2NO + Cl 2

(1) 估计每一个历程的量子产率；

(2) 已知下列实验事实：使分解有效进行的波长范围为365.0 - 640.0 nm ；NOCl 在250.0

nm 以上有确定的吸收光谱，但无连续吸收区域；分解为NO 及Cl 所需的最小离解能为194.1

kJ ·mol -1。试据以说明何者是可能的历程？

参考答案

一、选择题

[答] (A)

[答] (C)

4. 2 分

[答] (B)

二、填空题 ( 共 7题 14分 )

1. [答] Φ=1.02×10-7/1.00×10-7=1.02

2. [答] 反应物入口山谷一侧，互相靠近

3.[答] f f f n t r v 3236- ，f f f n t r v 3337-

4. [答] 活化分子比例增加

或有效碰撞分数增加

或相对平动能在连心线上分量大于E C 的碰撞增多

三、计算题 ( 共 4题 45分 )

1[答] (1)()()()-=---ln //k k E R T T 212111a ，31a 1.6210 J mol E -=-??

(2)?≠=-=-H E RT m a 2658.kJ ·mol -1

??≠=≠+=-U H RT m m 410.kJ ·mol -1

()()()1c B m m /()exp /exp /k k T h c S R H RT -≠≠=-?-?$

?≠=-S m 647.J ·K -1·mol -1

???≠=≠-≠=G H T S m m m 127.kJ ·mol -1

2 [答] d[C]/d t = k [H +] [A] [B] = k 1'[A] [B]，对于[A]0=[B]0的二级反应

t 1/2 = 1/(k 1'a )， k 1'= 100 mol -1·dm 3·h -1

k (298 K)= k 1'/[H +]= 1×104 mol -2·dm 6·h -1

k 2'= 1 / (t 1/2a )= 50 mol -1·dm -3·h -1

k (288 K) = k 2'/[H +] = 5×103 mol -2·dm 6·h -1

k (298 K)= (k B T /h )exp[ -D r

≠G m $/ RT ] (c ?)1- n D r

≠G m $= 71630 J ·mol -1 ln[k (298)/k (288)] = (E a /R )×[(298-288)/(298×288)]，E a = 49.46 kJ ·mol -1 D r ≠

H m $= E a - RT = 46.98 kJ ·mol -1 D r ≠S m $= (D r ≠H m $- D r ≠G m $

)/ T = - 82.7 J ·K -1·mol -1

四、问答题

[答] 由所设反应历程，每吸收一个光子使2 个 NOCl 分子分解，可知 Φ = 2

现将使光化反应发生的波长换算为能量即 E = Lhc /λ = (0.01196 /λ ) J

λ = 365 nm 代入 E = 32.7 kJ ·mol -1 < 191.4 kJ ·mol -1

此光不足以使 NOCl 分解，且从光谱图未发现表示解离发生的连续光谱，

据此，历程 (I) 不可能，而历程 (II) 有可能。第八章

一、选择题

1.在 Hittorff 法测定迁移数实验中，用 Pt 电极电解 AgNO 3溶液，在 100 g 阳极部的溶液

中，含 Ag +的物质的量在反应前后分别为 a 和 b mol ，在串联的铜库仑计中有c g 铜析出,

则 Ag +的迁移数计算式为( M r(Cu) = 63.546 ) ： ( )

(A) [ (a - b)/c ]×63.6 (B) [ c - (a - b) ]/31.8 (C) 31.8 (a - b)/c (D) 31.8(b - a)/c

13 2.某电解质溶液浓度 m = 0.05 mol ·kg -1，其离子强度为 0.15 mol ·kg -1，该电解质是：（）

(A) A +B - 型 (B) A 2+B 2- 型 (C) A 2+B 2- 型 (D) A 3+B 3- 型

3.按国标（GB ），如下单位不正确的是：（）

(A) 摩尔电导率： S ·m -1·mol -1 (B) 离子摩尔电导率： S ·m 2·mol -1

4.在浓度为 c 1的 HCl 与浓度 c 2的 BaCl 2混合溶液中,离子迁移数可表示成： ( )

(A) λm (H +)/[λm (H +) + λm (Ba 2+) + 2λm (Cl -)]

(B) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +)+ 2c 2λm (? Ba 2+)+ (c 1+ 2c 2)λm (Cl -)]

(D) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +) + 2c 2λm (Ba 2+) + 2c 2λm (Cl -)]

5.用同一电导池分别测定浓度为 0.01 mol ·kg -1和 0.1 mol ·kg -1的两个电解质溶液，

其电阻分别为 1000 Ω 和 500 Ω，则它们依次的摩尔电导率之比为 ( )

(A) 1 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 10

6.298 K 时，无限稀释的 NH 4Cl 水溶液中正离子迁移数 t += 0.491。已知

Λm ∞(NH 4Cl) = 0.0150 S ·m 2·mol -1

，则： ( )

(A) λm ∞(Cl -) = 0.00764 S ·m 2·mol -1 (B) λm ∞(NH 4+) = 0.00764 S ·m 2·mol -1

= 737 m 2·ｓ-1·V -1 (D) 淌度 U Cl -∞ = 7.92×10-8 m 2·ｓ-1·V -1

7.298 K 时， 0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和 0.005 mol ·kg -1 的 NaAc 溶液的离子平均活

度系数分别为 γ ±,1和 γ ±,2,则有 ( )

(A) γ ±,1= γ ±,2 (B) γ ±,1＞ γ ±,2 (C) γ ±,1＜ γ ±,2 (D) γ ±,1≥ γ ±,2

8.电解熔融NaCl 时，用10 A 的电流通电5 min ，能产生多少金属钠？（

） (A) 0.715 g (B) 2.545 g (C) 23 g (D) 2.08 g

9.不同浓度醋酸溶液的电导率κ、摩尔电导率Λm 和无限稀释时的摩尔电导率数据如下：

m /(mol ·kg -1) κ Λm ∞

m Λ

1 κ1 Λm,1 ∞

m,1Λ

0.5 κ2 Λm,2 ∞

m,2Λ

0.1 κ3 Λm,3 ∞

m,3Λ

0.05 κ4 Λm,4 ∞

m,4Λ

下列关系中正确的是：（

） (A) m,4m,3m,2m,1ΛΛΛΛ<<< (B) m,4m,3m,2m,1ΛΛΛΛ>>>

∞∞∞<<

10.离子电迁移率的单位可以表示成 ( )

(A) m ·s -1 (B) m ·s -1·Ｖ-1 (C) m 2·s -1·Ｖ-1 (D) s -1

11. 0.001 mol·kg-1和0.003 mol·kg-1的Na2SO4溶液在298 K 时的离子强度是：（）

(A) 0.001 mol·kg-1 (B) 0.003 mol·kg-1(C) 0.002 mol·kg-1(D) 0.012 mol·kg-1

12.下面四种电解质溶液，浓度均为0.01 mol·dm-3，现已按它们的摩尔电导率Λm值由大到小排了次序。请根据你已有的知识，判定下面哪个是正确的？（）

(A) NaCl > KCl > KOH > HCl

(B)HCl > KOH > KCl > NaC

(C)HCl > NaCl > KCl > KOH

(D) HCl > KOH > NaCl > KCl

13.电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的?（）

(A)求难溶盐的溶解度

(B)求弱电解质的解离度

(C)求平均活度系数

(D)测电解质溶液的浓度

14.在饱和AgCl 溶液中加入NaNO3，AgCl 的饱和浓度如何变化？( )

(A)变大(B)变小(C)不变(D)无法判定

15.0.01 mol·kg-1的K3[Fe(CN)6]的水溶液的离子强度为：（）

(A) .0×10-2mol·kg-1（Ｂ）3.0×10-2 mol·kg-1（Ｃ）4.5×10-2mol·kg-1（D）5.0×10-2 mol·kg-1

16.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是：( )

(A) 0.001 mol·kg-1 Hac (B) 0.001 mol·kg-1 KCl

17.描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是：（）

(A) 欧姆定律（B）离子独立运动定律

（C）法拉第定律（D）能斯特定律

18.使2000 A的电流通过一个铜电解器，在1 h 内，能得到铜的质量是：（）

(A) 10 g (B) 100 g (C) 500 g (D) 2 700 g

19.当一定的直流电通过一含有金属离子的电解质溶液时，在阴极上析出金属的量正比于：（）

(A) 阴极的表面积

(B) 电解质溶液的浓度

(D) 电解质溶液的温度

20.下列物理量除哪一个外，均与粒子的阿伏加德罗数有关：（）

(A) 法拉第（B）标准状态下22.4 dm3气体(C) 摩尔（D）库仑

21. 对于0.002 mol·kg-1的Na2SO4溶液，其平均质量摩尔浓度m±是：（）

(A) 3.175×10-3 mol·kg-1

(B) 2.828×10-3 mol·kg-1

(D) 4.0×10-3 mol·kg-1

22.室温下无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是：（）

(A) ?La3+(B) ?Ca2+(C) NH4+(D) OH -

23.在一定温度下，1-1价型强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm的数值可反映哪些因素？出（）

(A) 浓度的大小

(B) 所含离子的电荷数

(D) A和C

24.0.1 mol ·kg -1 CaCl 2水溶液，其平均活度系数γ±=0.219，则离子平均活度a ±为：（）

(A) 3.476×10-4 (B) 3.476×10-2 (C) 6.964×10-2 (D) 1.385×10-2

25.测定溶液的电导是以溶液中通过电流时所表现的电阻大小来进行换算的。实验测定时所用的电源是：

(A) 普通家用交流电 (B) 低压直流电 (C) 超高频交流电 (D) 中频交流电

26.用0.1 A 的电流，从200 ml 浓度为0.1 mol ·dm -3的AgNO 3溶液中分离Ag ，从溶液中分离出一半银所需时间为：（）

(A) 10 min (B) 16 min (C) 100 min (D) 160 min

27.25℃时，Λm (LiI)、λm (H +)、Λm (LiCl) 的值分别为 1.17×10-2，3.50×10-2和 1.15×10-2

S ·m 2·mol -1。 LiCl 中的 t +为 0.34，当假设其中的电解质完全电离时， HI 中的 t +为（）

(A) 0.18 (B) 0.82 (C) 0.34 (D) 0.66

28.在HAc 解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是：（）

(A) 耳机 (B)电导率仪 (C) 阴极射线示波器 (D) 直流桥流计

29.已知=∞)O,291K H (2m Λ 4.89×10-2 -1

2mol m S ??，此时(291K)纯水中的m (H +)= m (OH -)=7.8×10-8

mol ·kg -1，则该温度下纯水的电导率 κ 为：（）

(A) 3.81×10-9 S ·m -1

(B) 3.81×10-6 S ·m -1

(D) 7.63×10-6 S ·m -1

30. AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为： ( )

(a) 0.1mol ·dm -3 NaNO 3 (b) 0.1mol ·dm -3 NaCl (c) H 2O

(d) 0.1mol ·dm -3Ca(NO 3)2 (e) 0.1mol ·dm -3 NaBr

(A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e) (B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e)

31.浓度为 1.0 mol ·dm -3 的强电解质溶液,它的摩尔电导率数值近似于： ( )

(A) 与电导率相等 (B) 是电导率的 103倍

32.水溶液中氢和氢氧根离子的电淌度特别大，究其原因，下述分析哪个对？（）

(A) 发生电子传导 (B)发生质子传导 (C) 离子荷质比大 (D)离子水化半小

33.

科尔劳乌施定律m m (1∞

Λ=Λ-适用于：（）

(A) 弱电解质 (B) 强电解质 (C) 无限稀释溶液 (D) 强电解质的稀溶液

34.质量摩尔浓度为 m 的 Na 3PO 4溶液, 平均活度系数为 γ ±，则电解质的活度为：（）

(A) a B = 4(m /m ?)4 (γ ±)4 (B) a B = 4(m /m ?) (γ ±)4 (C) a B = 27(m /m ?)4 (γ ±)4 (D) a B = 27(m /m ?) (γ

±)4

35.1 mol ·kg -1 K 4Fe(CN)6 溶液的离子强度为：（）

(A) 10 mol ·kg -1 (B) 7 mol ·kg -1 (C) 4 mol ·kg -1 (D) 15 mol ·kg -1

36.1 mol 电子电量与下列哪一个值相同？（）

(A) 1安培·秒 (B) 1库仑 (C) 1法拉第 (D) 1居里

37. z B 、r B 及 c B 分别是混合电解质溶液中 B 种离子的电荷数、迁移速率及浓度，对影响 B

离子迁移数 (t B ) 的下述说法哪个对? （）

(A) │z B │ 愈大， t B 愈大 (B) │z B │、r B 愈大，t B 愈大

38.电解硫酸铜溶液时，析出128 g 铜（M r =64），需要通入多少电量？（）

(A) 96 500 C (B) 48 250 C (C) 386 000 C (D) 24 125 C

39. 0.1 mol ·kg -1 氯化钡水溶液的离子强度为：（）

(A) 0.1 mol ·kg -1 (B) 0.15 mol ·kg -1 (C) 0.2 mol ·kg -1 (D) 0.3 mol ·kg -1

40.德拜-休克尔理论用于解释：（）

(A) 非理想气体引力

(B) 强电解质行为

(D) 液体的行为

41.某一强电解质M v+ X v-，则其平均活度 a ± 与活度a B 之间的关系是：（）

(A) a ± = a B (B) a ± = (a B )2 (C) a ± = a B ? (D) a ± = (a B )1/?

42.已知298 K 时，=∞Cl)NH (4m Λ 1.499×10-2 -12mol m S ??，=∞

NaOH)(m Λ 2.487×10-2 -12mol m S ??，

=∞NaCl)(m Λ 1.265×10-2 -12mol m S ??，则m 32(NH H O)∞Λ为：（）

(A) 0.277×10-2 -1

2mol m S ??

(B) 2.721×10-2 -12mol m S ??

(D) 5.251×10-2 -12mol m S ?? 43下列电解质溶液中，离子平均活度系数最大的是：（）

(A) 0.01 mol ·kg -1 NaCl (B) 0.01 mol ·kg -1 CaCl 2

44.对于德拜-休克尔理论，下述哪一点说法是正确的？（）

(A) 认为离子严格讲不是独立单元

(B) 只适用于饱和溶液

(D) 只适用于水溶液

45.浓度为m 的Al 2(SO 4)3溶液中，正负离子的活度系数分别为γ+和γ-，则平均活度系数γ±等于：（）

(A) (108)1/5 m (B) (γ+2γ-3)1/5 m (C) (γ+2γ-3)1/5 (D) (γ+3γ-2)1/5

46.在一定温度下稀释电解质溶液,电导率 κ 和摩尔电导率Λm 将怎样变化? （）

(A) κ 增大，Λm 减小 (B) κ 增大，Λm 增大 (C) κ 变化不一定，Λm 增大 (D) κ 先增后减，Λm 增大

47.在无限稀释的电解质溶液中，正离子淌度∞+U ，正离子的摩尔电导率)M (2m,+∞+λ和法拉第常数F 之间的关系是：

（） (A) z +∞+U /∞+m,λ=F (B) z +∞+U ∞+m,λ=F (C) z +∞+m,λ∞+U F = 1 (D) ∞

+m,λ/ z +∞+U =F

48.在25℃时，若要使电池 Pb(Hg)(a 1) | Pb(NO 3)2(aq) | Pb(Hg)(a 2) 的电池电动势E 为正值，则Pb 在汞齐中的活度：

（）

(A) 一定是a 1>a 2

(B) 一定是a 1=a 2

(D) a 1和a 2都可以任意取值

填空题

1.用同一电导池分别测定浓度为 0.01 mol ·dm -3和 0.1 mol ·dm -3的不同电解质溶液，其电

阻分别为 1000 Ω和 500 Ω，则它们的摩尔电导率比为 __________ 。

2浓度为1.0 mol ·dm -3的某一强电解质溶液，它的摩尔电导率数值可近似为其电导率的

_______________倍.

3.298 K 时，0.005 mol ·kg -1 的KCl 和0.005 mol ·kg -1 的NaAc 溶液的离子平均活度系数分

别为γ±，1和γ±，2，则两者的关系为：_____________________。

4. ][Fe(CN)K 64的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：

_______________________________________________。

5.NaCl 稀溶液的摩尔电导率NaCl)(m Λ与其离子电迁移率之间的关系为：

_____________________________________________________________。

6 298K 时，当H 2SO 4溶液的浓度从0.01 mol ·kg -1增加到0.1 mol ·kg -1时，其电导率κ和摩

尔电导率Λm 将：κ__________________，Λm ____________________。(填入增加、减少或不

变)

7.浓度分别为0.001，0.01，0.1和1.0 mol ·dm -3的四种NaCl 溶液，其中___________mol ·dm -3

溶液的电导率最大。

8.0.001 mol ·kg -1 KCl 与 0.001mol ·kg -1 K 4Fe(CN)6混合水溶液的离子强度I

= 。在 25℃时，该溶液中 KCl 的平均活度系数 γ ± = ___________ 。已知常数A = 0.509

(mol ·kg -1)

-1/2

9 1 mol ·kg -1 K 4[Fe(CN)6]溶液的离子强度为：______________________。

10.有下列溶液：

(A) 0.001 mol ·kg -1 KCl (B) 0.001 mol ·kg -1 KOH (C) 0.001 mol ·kg -1 HCl (D) 1.0 mol ·kg -1 KCl 其中摩尔电导率最大的是（）；最小的是（）。

11.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：

________________________________________。

12.有下述电解质溶液：

(A) 0.01 mol ·kg -1 KCl (B) 0.01 mol ·kg -1 CaCl 2(C) 0.01 mol ·kg -1LaCl 3 (D) 0.001 mol ·kg -1 KCl 其中平均活度系数最大的是：（）；最小的是：（）。

13 298 K 时，无限稀释的NH 4Cl 水溶液中，正离子迁移数t +=0.491。已知=∞

Cl)NH (4m Λ0.0150

-12mol m S ??，则Cl -离子的电迁移率=∞=Cl U ________________________。 14.同浓度的KCl ，KOH 和HCl 三种溶液，其中摩尔电导率最大的是_______________溶液。

15Al 2(SO 4)3的化学势μ 与Al 3+ 和SO 42- 离子的化学势μ +，μ - 的关系为：

__________________________。

16 CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：_____________________________。

17在其他条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而__________________

（填入增大、减小、先增后减）。

18.无限稀释LiCl 水溶液的摩尔电导率为115.03×10-4 -1

2mol m S ??，在298 K 时，测得LiCl

稀溶液中Li +的迁移数为0.3364，则Cl -离子的摩尔电导率λm (Cl -)为：

____________________________

19. YHSO 4的摩尔电导率)YHSO (4m ∞

Λ与Y 2SO 4和H 2SO 4的摩尔电导率)SO Y (42m ∞Λ和)SO H (42m ∞

Λ的关系为：________________________________________。

20. 浓度均为m 的不同价型电解质，设1-3型、2-2型电解质的离子强度分别是I 1, I 2，则I 1/I 2

等于________________。

21 浓度为0.1 mol ·kg -1 的MgCl 2水溶液，其离子强度为___________________ mol ·kg -1 。

22. 0.1 mol ·kg -1 BaCl 2水溶液的离子强度为____________ 。

23某一强电解质M X νν+-的整体活度为a B ，则其平均活度a ±与a B 之间的关系是：

____________________________________________________。

24 离子迁移数 (t i ) 与温度、浓度都有关，对 BaCl 2水溶液来说，随着溶液浓度的增大，t (Ba 2+)

应 ________ ，t (Cl -) 应 _________ ；当温度升高时，t (Ba 2+)应 ________ ，t (Cl -) 应

________ 。（填入增大或减小）。

25. 同样浓度的NaCl ，CaCl 2，LaCl 3，CuSO 4四种不同的电解质溶液，其中离子平均活度系

数γ±最大的是____________溶液。

26 已知25℃下列各物质的无限稀释摩尔电导率Λm ∞

(HAc)=390.72×10-4 S ·m 2·mol -1,

Λm ∞

(NaAc) = 91.01×10-4 S ·m 2·mol -1, Λm ∞(NaCl)=126.45×10-4 S ·m 2·mol -1。氢离子的无限稀时的离子淌度 U 0= 36.2×10-8 m 2·s -1·Ｖ-1。则 HCl 溶液中 H + 的无限稀释时的迁移

数t ∞( H +) = ____________ 。

27. 一个容器的相对两壁相距 1×10-2 dm ，用 Pt 制成并充当电极。在容器中放入 0.01dm 3浓度为 1 mol ·dm -3的 KOH 溶液，若再加入 0.01dm 3 H 2O ，电导将 ______; 若不

加 H 2O ，改为加入 0.01dm 3浓度为 1mol ·dm -3 的 HCl 溶液，电导将 _______; 如果在原

KOH 溶液中加入 0.01dm 3浓度为 1 mol ·dm -3 的 KCl 溶液，电导将 _____.

28 浓度为 m 的 Al 2(SO 4)3 溶液，其正、负离子的活度系数分别用 γ + 和 γ - 表示，则其

γ ± = ；a ± = 。

29测定电解质溶液电导时必须采用________电源,以防止________。

30 0.3 mol ·kg -1 Na 2HPO 4水溶液的离子强度是__________________ mol ·kg -1 。

31.如在标准状况下，阳极析出 22.4 dm 3氧气（电流效率 100％）,则通过电池的电量为

________ 。

36.质量摩尔浓度为m 的Na 3PO 4溶液，平均活度系数为γ±，则该电解质的活度a (Na 3PO 4)等

于______________________________________。

32.在25℃时，0.1 mol ·dm -3 KOH 溶液中，K + 的迁移数 t 1 与0.1 mol ·dm -3 KCl 溶液中

K +的迁移数t 2，比较两者之间的大小为______________。

33.已知=∞)S O Y (42m Λ 2.72×10-2-12mol m S ??，=∞)SO H (42m Λ8.60×10-2-1

2mol m S ??。

19 则=∞

)YHSO (4m Λ__________________-1

2mol m S ?? 34若要比较各种电解质的导电能力的大小，更为合理应该选

_______________________________。

35、离子迁移率的单位是____________________。

36 298 K 时，有 0.100 mol ·dm -3 的 NaCl 水溶液,已知：U +( Na +) = 4.26×10-8 m 2·V -1·s -1,

U -( Cl -) = 6.80×10-8 m 2·V -1·s -1, 则该溶液之摩尔电导率为_________________________。 37 AgCl 在： ⑴ 0.1 mol ·dm -3 NaNO 3；⑵ 0.1 mol ·dm -3 NaCl ；⑶ H 2O ；⑷ 0.1 mol ·dm -3

Ca(NO 3)2；⑸ 0.1 mol ·dm -3 NaBr 中，溶解度递增次序为

____________________________________。

38 有浓度都是0.01 mol ·kg -1 的KCl ，CaCl 2，Na 2SO 4和AlCl 3 四个电解质溶液，其中平均

活度系数γ±最大的是____________________溶液。

39.在25℃时，Λm (LiI)，λm (H +) 和 Λm (LiCl)的值分别为1.17×10-2，3.50×10-2和 1.15×

10-2S ·m 2·mol -1。LiCl 中的 t + 为0.34，当假设其中的电解质完全解离时，HI 中的t +为

_______________。

40BaSO 4的摩尔电导率与其?Ba 2+和?SO 42-的离子摩尔电导率的关系是

____________________________________________。

41.某溶液含 LaCl 3和 NaCl 均为 0.025 mol ·kg -1,则其离子强度为___________ mol ·kg -1。

42.在10 cm 3 1mol ·dm -3 KOH 溶液中加入10 cm 3水，其电导率将_______________，摩尔电

导率将_________________(填入增加、减小、不能确定)。

43已知 18℃时，Ba(OH)2，BaCl 2，NH 4Cl 溶液的无限稀释摩尔电导率分别为2.88×10-2，

1.203×10-2，1.298×10-2 S ·m 2·mol -1，那么 18℃时 NH 3·H 2O 的 Λm ∞= ____________ 。

44.在298 K 无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是__________离子。

45现有不同浓度的KCl 溶液，若c 1>c 2，则摩尔电导率较小的是___________浓度的溶液。

46水溶液中氢和氢氧根离子的电迁移率特别大，是因为通过____________传导。

物理化学实验思考题解答

实验一燃烧热的测定 1.在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。 2. 固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？提示：阅读《物理化学实验》教材P217-220 实验三纯液体饱和蒸气压的测定 1. 在停止抽气时，若先拔掉电源插头会有什么情况出现? 答：会出现真空泵油倒灌。 2. 能否在加热情况下检查装置是否漏气?漏气对结果有何影响? 答：不能。加热过程中温度不能恒定，气－液两相不能达到平衡，压力也不恒定。漏气会导致在整个实验过程中体系内部压力的不稳定，气－液两相无法达到平衡，从而造成所测结果不准确。 3. 压力计读数为何在不漏气时也会时常跳动? 答：因为体系未达到气－液平衡。 4. 克－克方程在什么条件下才适用? 答：克－克方程的适用条件：一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计；二是忽略温度对摩尔蒸发热△vapHm的影响，在实验温度范围内可视其为常数。三是气体视为理想气体。 5. 本实验所测得的摩尔气化热数据是否与温度有关？答：有关。本实验主要误差来源是什么? 答：装置的密闭性是否良好，水本身是否含有杂质等。实验五二组分金属相图的绘制 1. 对于不同成分混合物的步冷曲线，其水平段有什么不同？答：纯物质的步冷曲线在其熔点处出现水平段，混合物在共熔温度时出现水平段。而平台长短也不同。 2. 作相图还有哪些方法？答：作相图的方法还有溶解度法、沸点法等。 3. 通常认为，体系发生相变时的热效应很小，则用热分析法很难测得准确相图，为什么？在含Bi30%和80%的二个样品的步冷曲线中第一个转折点哪个明显？为什么？答：因为热分析法是通过步冷曲线来绘制相图的，主要是通过步冷曲线上的拐点和水平段(斜率的改变)来判断新相的出现。如果体系发生相变的热效应很小，则用热分析法很难产生拐

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

物理化学期末复习一、单项选择题 1. 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 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 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 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0

(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0

物理化学经典习题(配南大傅献彩)

物理化学经典习题一、填空题 1．硫酸与水可形成三种水合盐：H 2SO 4·H 2O 、H 2SO 4·2H 2O 、H 2SO 4 ·4H 2O 。常压下将一定量的H 2SO 4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H 2SO 4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是。 2．Na +、H +的还原电极电势分别为 –2.71V 和 –0.83V ，但用Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时，阴极产物是Na –Hg 齐，而不是H 2，这个现象的解释是。 3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。 4．在两个具有0.001mAgNO 3溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向极方向流动。 5．反应 A ?→?1k B (Ⅰ) ; A ?→?2 k D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂改变获得B 和D 的比例。 6．等温等压（298K 及p ?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ·mol -1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ·mol -1，则该化学反应的熵变为。

7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ =A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力，A、B为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。 1O2(g) ═ H2O(l) 的8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g) + 2 (?r G m–?r F m)/ J·mol-1为。二、问答题 1．为什么热和功的转化是不可逆的？ 1O2(g) ═ H2O(g)，2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + 2 在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，?U，?H，?S和?F。 3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？ 4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？ 5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？三、计算题 1．苯在正常沸点353K下的?vap H m?= 30.77 kJ·mol-1，今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。

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。

物理化学练习题及答案

《物理化学》练习题4 注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共三大题，满分100分，考试时间120分钟。一、选择题(10题，每题2分，共20分) 1. 下述说法哪一种不正确：（）（A ）一定量理想气体自由膨胀后，其?U = 0 （B ）非理想气体经绝热自由膨胀后，其?U ≠0 （C ）非理想气体经一不可逆循环，其?U = 0 （D ）非理想气体自由膨胀，气体温度略有变化 2. 水在 100℃、101325Pa 下沸腾时，下列各量何者增加？ (A) 系统熵 (B) 汽化焓 (C) Gibbs 函数 (D) 蒸气压 3. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起( ) (A) 凝固点升高 (B) 沸点升高 (C) 蒸汽压升高 (D) 总是放出热量 4. 对于理想气体之间的任意一个化学反应，影响标准平衡常数K 的因素是( ) (A) 浓度 (B) 压力 (C) 温度 (D) 催化剂 5. 固体Fe ，FeO ，Fe 3O 4与气体CO ，CO 2达到平衡时其组分数C 和自由度数F 分别为( )。 (A) C = 2, F = 0 (B) C = 1, F = 0 (C) C = 3, F = 1 (D) C = 4, F = 2 6.科尔劳施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 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) 浓度在一定范围的溶液 7. 反应的标准平衡常数与温度T的关系为dln K /d T = ?r H m /RT2，则( ) (A) K 必随温度升高而加大(B) K 必随温度升高而减小 (C) K 必随温度升高而改变(D) 随温度升高，K 可增大、减少或不变 8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有( ) (A) 表面能(B) 表面张力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力 9．某零级反应A = B+ C开始时反应物浓度为0.2 mol·dm-3，其速率常数k为1.25×10?5 mol·dm-3·s-1，则其反应完成所耗时间t为 (A) 8000 s (B) 12000 s (C) 16000 s (D) 18000 s 10．在一个绝热的刚性容器中发生一个化学反应，使系统的温度升高和压力增大，则有 (A) Q>0，W<0，?U < 0 (B) Q=0，W=0，?U = 0 (C) Q=0，W<0，?U < 0 (D) Q>0，W=0，?U > 0 二、计算题(6题，共60分) 1. 298 K，101.3 kPa下，Zn 和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200 kJ，放热6 kJ，求该反应的Δr U，Δr H，Δr S，Δr A，Δr G（设反应前后的体积变化可忽略不计）。(10分)

物理化学试题及答案

物理化学试题之一一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1. B A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 2. C A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为3. C A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B

傅献彩五版物理化学思考题

第二章热力学第二定律 1. 什么是自发过程？实际过程一定是自发过程？答：体系不需要外界对其作非体积功就可能发生的过程叫自发性过程，或者体系在理论上或实际上能向外界做非体积功的过程叫自发过程。实际过程不一定是自发性过程，如电解水就是不具有自发性的过程。 2. 为什么热力学第二定律也可表达为：“一切实际过程都是热力学不可逆的”？答：热力学第二定律的经典表述法，实际上涉及的是热与功转化的实际过程的不可逆性。导使过程的不可逆性都相互关联，如果功与热的转化过程是可逆的，那么所有的实际过程发生后都不会留下痕迹，那也成为可逆的了，这样便推翻了热力学第二定律，也否定了热功转化的不可逆性，则“实际过程都是不可逆的”也不成立。因而可用“ 一切实际过程都是不可逆的”来表述热力学第二定律。 3. 可逆过程的热温商与熵变是否相等，为什么? 不可过程的热温商与熵变是否相等？答：可逆过程的热温商即等于熵变。即ΔS ＝Q R /T (或ΔS ＝∫δQ R /T )。不可逆过程热温商与熵变不等，其原因在于可逆过程的 Q R 大于 Q Ir ，问题实质是不可逆过程熵变由两部分来源，一个是热温商，另一个是内摩擦等不可逆因素造成的。因此，不可逆过程熵变大于热温商。由于熵是状态函数，熵变不论过程可逆与否，一旦始终态确定, 则ΔS 值是一定的。 4. 为什么说(2-11)式是过程方向的共同判据? 为什么说它也是过程不可逆程度的判据? 答：(2-11)式为：ΔS A →B －∑A δQ /T ≥0，由于实际过程是不可逆的，该式指出了实际过程只能沿 ΔS A →B －∑A δQ /T 大于零的方向进行；而 ΔS A →B －∑A B δQ /T 小于零的过程是不可能发生的。因而(2-11)式可作为过程方向的共同判据。但不是自发过程方向的判据．(ΔS-∑δQ /T ) 的差值越大则实际过程的不可逆程度越大，因此又是不可逆程度的判据。 5. 以下这些说法的错误在哪里？为什么会产生这样的错误？写出正确的说法。 B (1)因为ΔS ＝｜ δQ R /T ，所以只有可逆过程才有熵变；而ΔS ＞∑δQ Ir /T ，所以不可 A 逆过程只有热温商，但是没有熵变。 (2) 因为ΔS ＞∑δQ Ir /T ，所以体系由初态 A 经不同的不可逆过程到达终态 B ，其熵的变值各不相同。 B (3) 因为ΔS ＝｜δQ R /T ，所以只要初、终态一定，过程的热温商的值就是一定的， A 因而 ΔS 是一定的。答：(1) 熵是状态函数，ΔS ＝S B －S A 即体系由 A 态到 B 态其变化值 ΔS 是一定的，与过程的可逆与否无关；而热温商是过程量，由A 态到B 态过程的不可逆程度不同，则其热温商值也不相同。产生上述错误的原因在于对熵的状态函数性质不理解，把熵变与 B 热温商这两个本质不同的概念混为一谈。ΔS ＝｜ δQ R /T ，只说明两个物理量值上相 A 等，并不是概念上等同。 (2) 因为熵是状态函数不论过程可逆与否，其ΔS ＝S B －S A ，只要始终态一定，其值一定，其改变值与过程无关。错误原因在于没掌握好状态函数的概念。 (3) 错误在于将过程量热温商与状态函数改变量混为一谈，始终态一定，热温商可以是许多数值。正确的说法是：只要始、终态一定，其ΔS 改变值就一定，热温商的却随过程的不可逆程度不同而不同，而其中可逆过程的热温商数量等于熵变ΔS 。 6.“对于绝热过程有ΔS ≥0，那末由A 态出发经过可逆与不可逆过程都到达B 态，这样同一状态B 就有两个不同的熵值，熵就不是状态函数了”。显然，这一结论是错误的，错在何处？请用理想气体绝热膨胀过程阐述之。答：绝热可逆过程中ΔＳ值一定等于零，因此该过程中Q R ＝0，体系与环境无热交换；而绝热不可逆过程中，Q Ir ＝0，而ΔＳ一定大于零．另外，从同一始态出发经绝热可逆过程与绝热不可逆过程达到的终态是不同。现以理想气体从同一始态出发，分别经过绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀达到相同的压力，绝热可逆膨胀过程向外做的功的绝对值比绝热不可逆过程膨胀向外做的功的绝对值要大些，内能降低得也多些，故绝热可逆过程终态温度低于绝热不可逆过程终态温度，相同的终态压力时，终态体积

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；

南京大学《物理化学》每章典型例题

第一章热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为? ?K -1 。解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=，V 2=) →(T 3=97℃, p 3=，V 3= V 2) 例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θ p ） s ，1 mol ，-5℃，θ p ） ↓△H 2 ↑△H 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp ）（s ，1 mol ，0℃，θ p ） ∴ △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4 例题3 在时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－ kJ·mol －1 、－ kJ·mol －1 ，计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol －1 ，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。解：(1) 甲醇燃烧反应：CH 3OH(l) + 2 3 O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θ m c U ?=－ kJ/32)mol =－ kJ·mol －1 Q p =θ m c H ?=θ m c U ?+ ∑RT v )g (B = (－－×××10－3 )kJ·.mol －1

物理化学经典例题

一、选择题 1. 下面有关统计热力学的描述，正确的是：( ) A. 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系 B. 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系 C. 统计热力学是热力学的理论基础 D. 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科B 2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时，令∑ni = N，∑niεi = U，这是因为所研究的体系是：( ) A. 体系是封闭的，粒子是独立的 B 体系是孤立的，粒子是相依的 C. 体系是孤立的，粒子是独立的 D. 体系是封闭的，粒子是相依的C 3.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε，简并度分别为1、1、2、3 四个这样的分子构成的定域体系，其总能量为3ε时，体系的微观状态数为：( ) A. 40 B. 24 C. 20 D. 28 A 4. 使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律，要求粒子数N 很大，这是因为在推出该定律时：( ). ! A、假定粒子是可别的 B. 应用了斯特林近似公式C.忽略了粒子之间的相互作用 D. 应用拉氏待定乘因子法A 5.对于玻尔兹曼分布定律ni =(N/q)·gi·exp( -εi/kT)的说法：(1) n i是第i 能级上的粒子分布数; (2) 随着能级升高，εi 增大，ni 总是减少的; (3) 它只适用于可区分的独立粒子体系; (4) 它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是：( ) A. (1)(3) B. (3)(4) C. (1)(2) D. (2)(4) C 6.对于分布在某一能级εi上的粒子数ni，下列说法中正确是：( ) A. n i与能级的简并度无关 B.εi 值越小，ni 值就越大 C. n i称为一种分布 D.任何分布的ni 都可以用波尔兹曼分布公式求出B 7. 15．在已知温度T时，某种粒子的能级εj = 2εi，简并度gi = 2gj，则εj 和εi 上分布的粒子数之比为：( ) A. 0.5exp(εj/2kT) B. 2exp(- εj/2kT) C. ( -εj/kT) D. 2exp( 2εj/kT) C 8. I2的振动特征温度Θv= 307K，相邻两振动能级上粒子数之n(v + 1)/n(v) = 1/2的温度是：( ) A. 306 K B. 443 K C. 760 K D. 556 K B 9.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关：( ) 《 A. S、G、F、Cv B. U、H、P、C v C. G、F、H、U D. S、U、H、G B 10. 分子运动的振动特征温度Θv 是物质的重要性质之一，下列正确的说法是：( C ) A.Θv 越高，表示温度越高 B.Θv 越高，表示分子振动能越小 C. Θv越高，表示分子处于激发态的百分数越小 D. Θv越高，表示分子处于基态的百分数越小 11.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的：( ) A. 转动运动 B. 电子运动 C. 振动运动 D. 平动运动D 12.三维平动子的平动能为εt = 7h2 /(4mV2/3 )，能级的简并度为：( ) A. 1 B. 3 C. 6 D. 2 C 的转动惯量J = ×10 -47 kg·m2 ，则O2 的转动特征温度是：( ) A. 10 K B. 5 K C. K D. 8 K C ; 14. 对于单原子分子理想气体，当温度升高时，小于分子平均能量的能级上分布的粒子数：( ) A. 不变 B. 增多 C. 减少 D. 不能确定C 15.在相同条件下，对于He 与Ne 单原子分子，近似认为它们的电子配分函数相同且等于1，则He 与Ne 单原子分子的摩尔熵是：( ) A. Sm(He) > Sm (Ne) B. Sm (He) = Sm (Ne) C. Sm (He) < S m(Ne) D. 以上答案均不成立C 二、判断题 1．玻耳兹曼熵定理一般不适用于单个粒子。（√） 2．玻耳兹曼分布是最概然分布，但不是平衡分布。（×） 3．并不是所有配分函数都无量纲。（×） 4．在分子运动的各配分函数中平均配分函数与压力有关。（√） - 5．粒子的配分函数q 是粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和。（×） 6．对热力学性质(U、V、N)确定的体系，体系中粒子在各能级上的分布数一定。（×） 7．理想气体的混合物属于独立粒子体系。（√）

物理化学实验思考题解答

实验一燃烧热得测定 1、在本实验中，哪些就是系统？哪些就是环境？系统与环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？提示：（氧弹中得样品、燃烧丝、棉线与蒸馏水为体系，其它为环境.)盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间得热量计其余部分为环境,（实验过程中有热损耗：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。）系统与环境之间有热交换，热交换得存在会影响燃烧热测定得准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响或(降低热损耗得方法：调节内筒水温比外筒水温低0、5—1℃，内桶盖盖严,避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗.）。 2、固体样品为什么要压成片状?萘与苯甲酸得用量就是如何确定得？提示:压成片状有利于样品充分燃烧；萘与苯甲酸得用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹得体积与内部氧得压力确定来样品得最大用量。３、试分析样品燃不着、燃不尽得原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 4、试分析测量中影响实验结果得主要因素有哪些？本实验成功得关键因素就是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统与环境间得热交换就是影响本实验结果得主要因素。本实验成功得关键：药品得量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正. ５、使用氧气钢瓶与氧气减压器时要注意哪些事项?1、在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用？答:在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N2得氧化会产生热效应。在一般得实验中,可以忽略不计；在精确得实验中,这部分热效应应予校正，方法如下：用０、1mol·dｍ—3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁得蒸馏水，每毫升0、1 mol·dｍ—3 NaOH溶液相当于５、983J（放热）.2、在环境恒温式量热计中,为什么内筒水温要比外筒得低?低多少合适?在环境恒温式量热计中，点火后,系统燃烧放热,内筒水温度升高１、5－2℃,如果点火前内筒水温比外筒水温低１℃，样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高１℃,整个燃烧过程得平均温度与外筒温度基本相同，所以内筒水温要比外筒水温低0、5—1℃较合适. 实验二凝固点降低法测定相对分子质量 1、什么原因可能造成过冷太甚?若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还就是偏高？由此所得萘得相对分子质量偏低还就是偏高?说明原因.答：寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。根据公式与可知由于溶液凝固点偏低，?Tｆ偏大，由此所得萘得相对分子质量偏低。 2、寒剂温度过高或过低有什么不好？答：寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象，也就不能产生大量细小晶体析出得这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验得整个时间延长，不利于实验得顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚，影响萘得相对分子质量得测定,具体见思考题１答案。 3、加入溶剂中得溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质得加入量应该根据它在溶剂中得溶解度来确定，因为凝固点降低就是稀溶液得依数性，所以应当保证溶质得量既能使溶液得凝固点降低值不就是太小，容易测定，又要保证就是稀溶液这个前提。如果加入量过多,一方面会导致凝固点下降过多，不利于溶液凝固点得测定,另一方面有可能超出了稀溶液得范围而不具有依数性。过少则会使凝固点下降不明显，也不易测定并且实验误差增大. 4、估算实验测定结果得误差,说明影响测定结果得主要因素？答:影响测定结果得主要因素有控制过冷得程度与搅拌速度、寒剂得温度等。本实验测定凝固点需要过冷出现，过冷太甚会造成凝固点测定结果偏低,因此需要控制过冷程度,只有固液两相得接触面相当大时,固液才能达到平衡。实验过程中就就是采取突然搅拌得方式与改变搅拌速度

物理化学练习题与答案

第七章电解质溶液一、选择题 1. 用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol·kg-1和0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液，其电阻分别为1000 Ω和500 Ω，则它们依次的摩尔电导率之比为( B ) (A) 1 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 10 2. 298 K时，0.005 mol·kg-1的KCl 和0.005 mol·kg-1的NaAc 溶液的离子平均活度系数分别为γ±,1和γ±,2,则有( A ) (A) γ±,1= γ±,2(B) γ±,1＞γ±,2 (C) γ±,1＜γ±,2(D) γ±,1≥γ±,2 3. 在HAc解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是：（D ） (A) 耳机(B) 电导率仪 (C) 阴极射线示波器(D) 直流桥流计 4. 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：（C ） (A) (A) 强电解质 (B) (B) 弱电解质 (C) (C) 无限稀释电解质溶液 (D) (D) 摩尔浓度为1的溶液二、填空题( 共7题14分) 11. 2 分(3892) 3892 CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：_____________________________。 12. 2 分(4069) 4069 0.3 mol·kg-1Na2HPO4水溶液的离子强度是_____0.9_____________ mol·kg-1。 13. 2 分(4070) 4070 浓度为0.1 mol·kg-1的MgCl2水溶液，其离子强度为______0.3_____________ mol·kg-1。 14. 2 分(3822) 3822 有下列溶液： (A) 0.001 mol·kg-1 KCl (B) 0.001 mol·kg-1 KOH (C) 0.001 mol·kg-1 HCl (D) 1.0 mol·kg-1 KCl 其中摩尔电导率最大的是（ C ）；最小的是（ D ）。三、计算题 1

物理化学习题与答案

热力学第一定律练习题一、判断题：1．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。4．一定量的理想气体，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。5．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。7．因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。10．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。12．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。13．因焓是温度、压力的函数，即H= f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。16．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。18．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。20．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。28．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，W R= ΔU= n C V,mΔT，W Ir= ΔU= n C V,mΔT，所以W R= W Ir。 1．第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH= 0。4．错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。5．错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。7．错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。8．错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。10．错，这不是理想气体的单纯pVT 变化。12．错，在升温过程中有相变化。13．错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。16．错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。18．对。 20．错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。28．错，两个过程的ΔT不同。二、单选题：2．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：(A) T，p，V，Q ； (B) m，V m，C p，?V；(C) T，p，V，n； (D) T，p，U，W。 8．下述说法中，哪一种不正确： (A)焓是体系能与环境进行交换的能量；(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(C) 焓是体系状态函数；(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。 12．下述说法中，哪一种正确：(A)热容C不是状态函数； (B)热容C与途径无关； (C)恒压热容C p不是状态函数； (D) 恒容热容C V不是状态函数。 18．1 mol H2(为理气)由始态298K、p被绝热可逆地压缩5dm3，那么终态温度T2 与内能变化?U分别是：(A)562K，0 kJ ； (B)275K，-5.49 kJ ；(C)275K，5.49kJ ；(D) 562K，5.49 kJ 。 21．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较：(A) W T > W i；(B)W T < W i；(C) W T = W i； (D) 无确定关系。热力学第二定律练习题一、判断题：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0。5．为计算绝热不可逆过程的熵变，可在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。6．由于系统经循环过程后回到始态，?S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。24．指出下列各过程中，物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零？⑴理想气体自由膨胀过程；⑵实际气体节流膨胀过程；⑶理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态；⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；⑸ 0℃、p 时，水结成冰的相变过程；⑹理想气体卡诺循环。1．对。 4 正确。5．错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。6 错，环境的熵变应加在一起考虑。 8．错。14．错。未计算环境的熵变；15．错，条件 16．错，必须在等温等压，W’= 0的条件下才有此结论。24．(1) ΔU = ΔH = 0；(2) ΔH = 0； (3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0；(5) ΔG = 0；6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。二、单选题： 2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： (A) 跑的最快；(B)跑的最慢； (C) 夏天跑的快； (D) 冬天跑的快。 12．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其?S(J·K-1)为： (A) -5.76 ； (B) 331 ； (C) 5.76 ； (D) 11.52 。 13．如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是： (A) 图⑴； (B) 图⑵；(C)图⑶； (D) 图⑷。

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第一章热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到1013.25kPa 。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为20.92J ?mol -1 ?K -1。解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (1mol, T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(1mol, T 2=27℃, p 2=p 外=?，V 2=?) →(1mol, T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ，V 3= V 2) 例题2 计算水在 θp ，-5℃ 的结冰过程的△H 、△S 、△G 。已知θ)(,,2l O H m p C ，θ )(,,2s O H m p C 及水在 θ p ，0℃的凝固焓θm con H ?。解题思路：水在 θp ，-5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用θp ，0℃结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θp 2O （s ，1 mol ，-5℃，θp ） ↓△H 2,△S 2, △G 2 ↑△H 4,△S 4, △G 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θ p H 2O （s ，1 mol ，0℃，θ p ） △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4=θ)(,,2l O H m p C （273K-268K ）+θ m con H ?+θ )(,,2s O H m p C (268k-273K) △S 1=△S 2＋△S 3＋△S 4=θ)(,,2l O H m p C ln(273/268)+ θm con H ?/273+θ )(,,2s O H m p C ln(268/273) △G 1=△H 1-T 1△S 1 例题3 在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知298.15K 时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83 kJ·mol －1 、－ 393.51 kJ·mol － 1，计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol － 1，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。

物理化学复习题(带答案)

第一章热力学第一定律（概念辨析） 4．热力学第一定律的数学表达式△U=Q+W适用于（B ）（A）开放系统（B）封闭系统（C）孤立系统（D）上述三种 5．热力学第一定律的数学表达式△U=Q+W中W代表（C）（A）膨胀功（B）有用功（C）各种形式功之和（D）机械功 6．热力学第一定律的数学表达式△U=Q+W适用于什么途径（C）（A）同一过程的任何途径（B）同一过程的可逆途径（C）不同过程的任何途径（D）同一过程的不可逆途径 10. 公式H=U+pV中，p表示什么含义（ A ）（A）系统总压（B）系统中各组分分压（C）1.01×102kPa（D）外压 11.对于封闭的热力学系统，下述答案中哪一个正确（ A）（A）H＞U（B）H = U（C）H＜U（D）H和U之间的大小无法确定 12. 下述答案中，哪一个是公式H=U+pV的使用条件（ B ）（A）气体系统（B）封闭系统（C）开放系统（D）只做膨胀功的系统 13. 理想气体进行绝热自由膨胀后，下述哪一个不正确（都正确）（A）Q=0 （B）W=0 （C）△U=0（D）△H=0 （注：△S≠0） 14. 非理想气体进行绝热自由膨胀后，下述哪一个不正确（ D ）（A）Q=0 （B）W=0 （C）△U=0（D）△H=0 15.下述说法中，那一种正确？（ D）（A）理想气体的焦耳-汤姆森系数不一定为零（B）非理想气体的焦耳-汤姆森系数一定不为零（C）使非理想气体的焦耳-汤姆森系数为零的p-T值只有一组（D）理想气体不能用作电冰箱的工作介质 16.某理想气体进行等温自由膨胀，其热力学能的变化△U应（ C ）（A）△U＞0（B）△U＜0 （C）△U=0（D）不一定 17.某理想气体进行等温自由膨胀，其焓变△H应（ C ）（A）△H＞0（B）△H＜0 （C）△H=0（D）不一定 18.某理想气体进行绝热自由膨胀，其热力学能的变化△U应（ C ）（A）△U＞0（B）△U＜0 （C）△U=0（D）不一定 19.某理想气体进行绝热自由膨胀，其焓变△H应（ C ）（A）△H＞0（B）△H＜0 （C）△H=0（D）不一定