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XX大学2010年物理化学期末考试试题

时间:2013-04-12 07:55来源: 作者: 点击:
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X大学2010年物理化学练习题

一、选择题

1.       383K 下,1 mol过热水蒸气凝聚成水,则体系、环境及总的熵变为()

(A)  <0<0<0            (B)  <0>0>0

(C)  >0>0>0            (D)  <0>0<0

2.       下列有关温度的描述,哪一条是不正确的?()

(A) 温度是气体分子无规则运动中的平均平动能的量度

(B) 温度是物系的宏观性质,它具有统计平均的含义

(C) 温度是决定物系热平衡状态的热力学性质

(D) 温度测量的依据是热力学第一和第二定律

3.       一个带有活塞的气缸中,放有1 mol温度为300K、压力为101.325kPa的理想气体。若在绝热的情况下,于活塞上突然施加202.65kPa的压力达到平衡后,此过程的熵变( A );如始态与上述相同,若在保持温度不变的条件下,于活塞上突然施加202.65kPa的压力达到平衡后,此过程的熵变()。

(A) >0             (B) <0            (C) =0            (D) 无法确定

4.       1mol液态苯在其指定外压的沸点下,全部蒸发为苯蒸气。则此过程的A);()。

(A) >0             (B) <0            (C) =0            (D) 无法确定

5.       25oC时,AB两个抽空的容器中分别入10g20g水。当达到气、液平衡时,两个容器中的水蒸气压分别为pApB,那么二者的关系是()

(A) pA>pB        (B) pA=pB              (C) pA<pB              (D) 不能确定

6.       在温度为T的标准状态下反应(1) A→2B、反就(2) 2A→C及反应(3) C→4B的标准摩尔反应焓分别为。它们之间的关系为=()。

(A) 2+            (B) -2

(C) +             (D) 2-

7.       温度为273.15K,压力为106 Pa下液态水的化学势和固态水的化学势之间的关系是()

(A) >           (B) =           (C) <          (D) 不能确定

8.       下列各偏微分式中符合化学势定义的为()

(A)        (B)       (C) (D)

9.       恒温时在A-B双液体系中,若增加A组分使其分压pA上升,则B组分在气相中的分压pB将()

(A) 上升         (B) 下降        (C) 不变        (D) 不能确定

10.   在四杯含不同溶质相同浓度b=1mol×kg-1的水溶液,分别测定其沸点,沸点升得最多的是()

(A) Al2(SO4)3          (B) MgSO4            (C) K2SO4             (D) C5H5SO3H

11.   反应2NO+O2=2NO2<0,当此反应达到平衡时,若要使平衡向产物方向移动,可以采取的措施为()。

(A) 升温加压         (B) 升温降压        (C) 降温加压        (D) 降温降压

12.   温度对化学平衡影响的实质是()。

(A) 改变平衡点            (B) 改变平衡常数        (C) 改变Gp          (D) 改变 

13.   在一定条件下,强电解质AB的水溶液中只存在A+B-两种离子(H+OH-与它们相比较完全可忽略不计)。已知A+B-运动的速率存在下列关系:,则B-的迁移数

(A) 0.40          (B)0.50          (C) 0.60         (D) 0.70

14.   25 oC时,b(NaOH)=0.10 mol×kg-1的水溶液,其正、负离子的平均活度系数=0.766,则正、负离子的平均活度= 

(A) 0.766        (B) 7.66×10-2              (C) 7.66         (D) 15.32×10-2

15.   25 oC时,b(CaCl2)=0.10 mol×kg-1的水溶液,其正、负离子的平均活度系数=0.518,则正、负离子的平均活度= 

(A) 0.0518              (B) 8.223×10-2             (C) 0.1036             (D) 8.223×10-3

16.   强电解质MgCl2水溶液,其离子平均活度为与电解质活度之间的关系为()

(A) =           (B) =          (C) =        (D) =

17.   298K时,当H2SO4溶液的浓度从0.01 mol×kg-1增加到0.10 mol×kg-1时,其电导率和摩尔电导率将()

(A) 减小,增加         (B) 增加,增加

(C) 减小,减小         (D) 增加,减小

18.   1.0 mol×kg-1K4Fe(CN)6溶液的离子强度为()

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

19.   25 oC时,要使电池Pt|H2(g, p1)|HCl水溶液|H2(g, p2)Pt的电动势E为正值,则必须使( 

(A) p1 = p2             (B) p1 < p2      (C) p1 > p2    (D) p1p2都可任意取值

20.   25 oC时电池反应:H2(g, 100kPa)+0.5O2(g,100kPa)=H2O(l, p=100kPa),反对应电池的电动势E1=1.229V25 oC时电池反应:2H2O(l, p=100kPa)= 2H2(g, 100kPa)+O2(g,100kPa)所对应电池的电动势E1= 

(A) -2.458V            (B) 2.458V     (C) -1.229V  (D) 1.229V

21.   下列两电池反应的标准电动势分别为

则两个的关系为()

(A) 2=        (B) =-        (C) 2=-     (D) =

22.   多数情况下,降低液体液接电势采用KCl盐桥,这是因为:(

(A) K+Cl-的电荷数相同,电性相反         (B) K+Cl-的核电荷数相近

(C) K+Cl-的迁移数相近                           (D) K+Cl-的核外电子构型相同

23.   任一原电池在恒温、恒压及可逆条件下放电时,其与环境之间交换的热量Q=()。

(A) 0        (B)         (C)        (D) 不能确定

24.   不论是电解池或者是原电池,极化的结果都将使阳极电势(),阴极电势()。

(A) 变大         (B) 变小 (C) 不发生变化  (D) 发生无一定规律的变化

25.   当发生极化现象时,两电极的电极电势将发生如下变化()

(A) 变大,变小              (B) 变小,变大

(C) 两者都变大                        (D) 两者都变小

26.   当铜电极电解CuCl2的水溶液,不考虑超电势,在阳极上将会发生什么反应。已知=0.34V=1.23V=1.36V()

(A) 析出氧气         (B) 析出氯气 (C) 析出铜  (D) 铜电极溶解

27.   在电解池的阴极上,首先发生还原作用而放电的是()

(A) 标准还原电极电势最大的物质反应            (B) 标准还原电极电势最小的物质反应

(C) 极化电极电势最大的物质反应                   (D) 极化电极电势最小的物质反应

28.   在一定Tp下,当润湿角q      时,液体对固体表面不能润湿;当液体对固体表面的润湿角q     ,液体对固体表面能完全润湿。(   

(A) > 90 o        (B) < 90 o              (C) 趋近于90 o            (D) 趋近于180 o

29.   在液N2温度下,N2在活性炭表面发生:()

(A) 多层物理吸附         (B) 单层物理吸附        (C) 化学吸附               (D) 化学反应

30.   表面张力又可称为                   ()

(A) 表面吉布斯自由能                (B) 比表面吉布斯自由能

(C) 在与液面相切的方向上         (D) 指向四面八方

31.   在一定温度和大气压力下,微小水滴的蒸气压力    水的饱和蒸气压;水中微小气泡内水的蒸气压力    水的饱和蒸气压            (、)

(A) >                     (B) <              (C) =             (D) 可能大于也可能小于

32.   在一定温度下,分散在气体中小液滴的半径愈小,此液体的蒸气压pr (  )

(A) 越大         (B) 越小        (C) 越趋近于100kPa          (D) 越是变化无常

33.   绝大多数液态物质的表面张力都是随着温度T的升温而逐渐地( 

(A) 变大         (B) 变小        (C) 趋近于极大值        (D) 变化无常

34.   对弯曲液面所产生的附加压力一定是( 

(A) 大于0             (B) 等于0            (C) 小于0            (D) 不等于0

35.   在一定温度和压力下,将表面活性物质加入溶剂中后,所产生的结果必然是( 

(A) <0,正吸附              (B) >0,负吸附

(C) >0,正吸附              (D) <0;负吸附

36.   当入射光的波长     胶体粒子的长度时,则可出现丁达尔效应   

(A) 大于         (B) 等于        (C) 小于        (D) 远小于

37.   大分子溶液与溶胶在性质上的最根本区别是()

(A) 前者粘度大,后者粘度小

(B) 前者是热力学稳定系统,后者是热力学不稳定系统

(C) 前者是均相的而后者是不均匀的多相系统

(D) 前者对电解质稳定大,而后者加入微量电解质即能引起聚沉

38.   胶体系统的电泳现象表明(   

(A) 分散介质带电                (B) 胶体粒子带有大量的电荷

(C) 胶体粒子带正电荷         (D) 胶体粒子处于等电状态

39.   电渗现象表明     。()

(A) 胶体粒子是电中性的                          (B) 分散介质是电中性的

(C) 胶体系统的分散介质也是带电的         (D) 胶体粒子是带电的

40.   在胶体系统中,电势     的状态,称为等电状态。( 

(A) 大于0             (B) 等于0            (C) 小于0            (D) 不能确定

41.   若分散相固体微小粒子的表面上吸附负离子,则胶体粒子的电势(  )。

(A) 大于0             (B) 等于0            (C) 小于0            (D) 大小不无确定

42.   对于以AgNO3为稳定剂的AgCl水溶胶胶团结构可以写成{[AgCl]m×nAg+×(n-x)NO3-}x+×xNO3-,则被称为胶体粒子的是指( 

(A) [AgCl]m            (B) [AgCl]m×nAg+

(C) {[AgCl]m×nAg+×(n-x)NO3-}x+            (D) {[AgCl]m×nAg+×(n-x)NO3-}x+×xNO3-

43.   在一定温度下,在4个装有相同体积的As2S3溶胶的试管中,分别加入cV相同的下列不同的电解质溶液,能够使As2S3溶胶最快发生聚沉的是( 

(A) KCl           (B) NaCl         (C) ZnCl2              (D) AlCl3

44.   在一定温度下,在4个装有相同体积的As2S3溶胶的试管中,分别加入cV相同的下列不同的电解质溶液,能够使As2S3溶胶最快发生聚沉的是( 

(A) NaCl         (B) NaNO3            (C) Na[Fe(CN)6]           (D) Na2CO3

45.   KI为稳定剂,一定量的AgI溶胶中,分别加入下列物质的量浓度c相同的电解质溶液,在一定时间范围内,能使溶胶完全聚沉所需电解质的物质的量最小者为( 

(A) KNO3        (B) NaNO3            (C) Mg(NO3)2        (D) La(NO3)3

46.   由等体积的1mol×dm-3 KI溶液与0.8 mol×dm-3 AgNO3溶液制备的AgI溶胶,分别加入下列电解质时,其聚沉能力最强的是()

(A) K[Fe(CN)6]              (B) NaNO3            (C) MgSO4            (D) FeCl3

47.   当入射光的波长(   )胶体粒子的长度时,则可出现丁达尔效应。

(A) 大于         (B) 等于        (C) 小于        (D) 远小于

48.   对于物理吸附的描述中哪一条不正确?()

(A)吸附力来源于范德华力,其吸附一般不具有选择性

(B) 吸附层可以是单分子层或多分子层

(C) 吸附热较小            (D) 吸附速率较小

49.   下述对胶体电动电势的描述错误的是()

(A) 表示胶粒溶剂化层界面至均匀相内的电势差

(B) 电动电势值易随少量外加电解质而变化

(C) 其值总是大于热力学电势值

(D) 当双电层被压缩到与溶剂化层相重合时,电动电势值变为零

50.   TV恒定的条件下,基元反应A(g)+B(g)→D(g),若初始浓度cA,0>>cB,0,即在反应过程中物质A大量过剩,其反应掉的物质的量浓度与cA,0相比较,完全可忽略不计,则此反应的级数n=    。(  

(A) 1        (B) 2              (C) 3       (D) 0

51.   在化学动力学中,质量作用定律     

(A) 适用任意恒温反应         (B) 只适用于理想气体恒温反应

(C) 只适用于基元反应         (D) 只适用于恒温恒容化学反应

52.   基元反应的分子数是个微观的概念,其值(  

(A) 可为0123           (B) 只能是123这三个正整数

(C) 也可是小于1的数值     (D) 可正,可负,可为零

53.   化学反应的反应级数是个宏观的概念,实验的结果,其值(  )。

(A) 只能是整数            (B) 一定是大于1的正整数

(C) 可以是任意值         (D) 一定是小于0的负整数

54.   25oC时,气相反应2A(g) →C(g)+D(g),反应前A(g)的物质的量浓度为cA,0,速率常数为kA,此反应进行完全(即cA=0)所需的时间是有限的,用符号表示之,而且= cA,0/kA,则此反应必为( 

(A) 零级反应         (B) 一级反应        (C) 二级反应        (D) 0.5级反应

55.   某反应,当反应物反应掉5/9所需时间是它反应掉1/3所需时间的2倍,则该反应是()

(A) 3/2级反应        (B) 二级反应        (C) 一级反应        (D) 零级反应

56.   在任意条件下,任一基元反应的活化能Ea     ;任一非基元反应的活化Ea     。(、)

(A) 一定大于零            (B) 一定小于零

(C) 一定等于零            (D) 条件不全无法确定

57.   基元反应2A→B为双分子反应,此反应的级数( 

(A) 可能小于2             (B) 必然为1         (C) 可能大于2            (D) 必然为2

58.   某反应的积分速率方程为一直线方程,直线斜率为速率常数的负值。该反应为下列哪种类型?()

(A) 零级反应和一级反应            (B) 一级反应和的二级反应

(C) 一级反应和的二级反应

(D) 一级反应和的三级反应

59.   某具有简单级数的反应,k=0.1(mol∙dm-3)-1∙s-1,反应物起始浓度为0.10 mol∙dm-3,当反应速率降至起始速率1/4时,所需时间为()

(A) 0.1s          (B) 333s         (C) 30s          (D) 100s

60.   温度对反应速率的影响很大,温度变化主要是改变下列哪一项?()

(A) 活化能            (B) 反应机理        (C) 物质浓度或分压           (D) 速率常数

61.   两个活化能不相同的反应,如,且都在相同的升温区间内升温,则()

(A)           (B)

(C)           (D) 不能确定

62.   平行反应中,已知>,问采取哪些措施不能改变产物BC的比例?()

(A) 提高反应温     (B) 延长反应时间 (C) 加入适量催化剂    (D) 降低反应温度

63.   气体反应的碰撞理论下列说法最合适的是()

(A) 气体分子可看成刚球,故一经碰撞就能引起反应

(B) 反应分子必须互相碰撞且限于一定方向才能引起反应

(C) 反应物分子只要互相迎面碰撞就能引起反应

(D) 一对反应分子具足够的能量的碰撞才能引起反应

64.   催化剂能极大地改变反应速率,以下说法错误的是()

(A) 催化剂改变了反应历程         (B) 催化剂降低了反应活化能

(C) 催化剂改变了反应的平衡,使转化率提高

(D) 催化剂同时加快正向与逆向反应

二、填空题

1.         理想气体的焓随其压力的变化为    

2.         273K101.325Pa下,1mol固体冰融化为水,其Q   0;W   0; ∆U   0; ∆H   0

3.         1 mol某单纯物质在dp=0的条件下,摩尔焓随温度的变化率=    

4.         任意可逆循环过程的热温商之和,即=    

5.         用熵变判断一个过程进行的方向的条件是(          ),用吉布斯自由能的变化判断一个过程的方向的条件是(            

6.         可知,       

7.         理想液态混合物形成过程中,  0  0(选填“=”、“>”、“<”)。

8.         温度为T时纯A的饱和蒸气压,化学势为,在101.325kPa的凝固点为,当A中溶入与A不形成固态溶液的溶质而形成稀溶液时,则有 (选填“=”、“>”、“<”)。

9.         反应C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g),在400K时达到平衡,=133.5kJ×mol-1,为使平衡向右移动,除升高温度、减少压力,增加惰性气体外,还可以(        )。

10.     已知T=100K时反应(1=1.318;(2=22.37×1040。则T=1000K,反应(3=        )。

11.     PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)平衡时的离解度为a,若在恒容下加入惰性气体使总压力增加1倍,则a将(   );若恒压下加入惰性气体使体积增加1倍,则a将(      )。(选填“增大”、“减小”、“不变”)

12.     25 oC时的水溶液中,,在25 oC无限稀释的水溶液中,          ),     

13.     某可逆电池在300K时的电动势为1.50V,此电池在恒温300K、恒压101.325kPa下向环境可逆放出2F的电量,此过程的最大电功为(       

14.     溶胶的四种电动现象是(                            

15.     在一个底部为光滑平面的抽成真空的玻璃容器中放有半径大小不等的圆球形汞滴,经长时间恒温放置,小汞滴将变(  ),大汞滴将(  )。(选填“大”、“小”)

16.     已知20oC时汞-苯、汞-水和苯-水的界面张力分别为0.3570.3750.0350N×mol-1。若在汞与苯的界面加一滴水,接触角为(        )。

17.     如图所示,设管中液体对毛细管壁完全润湿,当加热管中水柱的右端时,则水柱将向(    )移动。

18.     胶体的动力学性质包括有(            )等。

19.     人工降雨时撒下的AgI粉末小颗粒半径平均为4.132×106m,就有雨降下。已知当时气温为20oC,此时水的正常饱和蒸气压为2337.7Pa,水的表面张力为4.132×10-2N×m-1,密度为103kg×m-3,则云雾凝结时的饱和蒸气压为(         Pa

20.     假定水对玻璃毛细管完全润湿,其半径为1.23×10-4m25oC时水的表面张力为7.197×10-2 N×mol-1,密度为0.99×103kg×m-3,则毛细管插入25oC水时液面上升的高度为(         m

三、判断题,说法正确的在题后括号内打“Ö”,错误的打“×”。

1.         吉布斯函数只有在恒温恒压的可逆变化过程中显示出明确的物理意义,即恒温恒压的可逆过程中系统的吉布斯函变的减小值等于系统对环境所作的最大非体积功。( 

2.         100 oC101325Pa下,水的气化是等温等压相变过程,始终态的温度、压力相等;如果把水蒸气看成是理想气体,则因理相气体的热力学能只是温度的函数,所以应为0(   )

3.         一个绝热气缸有一理想绝热活塞(无摩擦、无重量),其中含有理想气体,内壁绕有电阻丝,当通电时,气体就慢慢膨胀。因为是一等压过程,,又因是绝热系统,,所以。(    

4.         热力学第一定律指出:(孤立系统)=0。( 

5.         汽缸内有一定量的理想气体,反抗一定外压做绝热膨胀,则H=Qp=0 

6.         理想气体真空膨胀:S=nRln(V2/V1) 

7.         某体系当内能、体积恒定时,∆S0的过程则不能发生。 

8.         若系统经过绝热可逆过程由始态(A)变到末态(B),则经过绝热不可逆过程有,且。(  

9.         在等温等压条件下,>0的反应一定不能进行。(  )

10.     ,若,则与温度变化无关。( 

11.     ,设系统是理想气体,温度不变,从p1自由膨胀到p2,则dU=0pdV=0dS=0。( 

12.     亥姆赫兹函数A是系统能做非体积功的能量。( 

13.     在恒Tp下发生的相变过程中一定为0。( 

14.     隔离系统中,自发过程总是使系统从熵值变小的状态变化到熵值较大的状态,而平衡的状态相应的熵值为最大。( 

15.     封闭系统中,相同的始态和终态之间,可逆过程,不可逆过程。( 

16.     理想液态混合物各组分分子之间没有作用力。( 

17.     广延性质Z的偏摩尔量定义式为:。( 

18.     在反应0=中,。(  

19.     无限稀释溶液中溶质B的化学势可表示为,式中是标准化学势,其标准态是在T下,bB=1 mol×kg-1且仍服从享利定律时的溶质B所处的假想溶液状态。(  

20.     298K0.001mol×kg-1的蔗糖水溶液的渗透压与0.001mol×kg-1的食盐水的渗透压相同。(  

21.     Langmiur吸附方程为:,当p为高压时,V=Vm。则单分子层吸附覆盖度。(  

22.     胶粒带电愈多,体积越小,电泳速率越大。( 

23.     只有当入射光波长大于分散粒子尺寸时才会产生丁达尔效应。( 

24.     能够在固体表面润湿的液体就一定能在该固体表面铺展开。( 

25.     表面活性剂的监界胶束浓度(CMC)是表面活性剂形成胶束时所需表面活性剂的最低浓度,一定在表面活性剂其CMC是一个确定值。( 

26.     Na+对胶体阴离子聚沉能力比Mg2+强。( 

27.     胶团之间的斥力越大,胶体溶液越稳定,而引力越大,则胶体溶液越不稳定。( 

28.     反应aA+bB=dD+rR,用0=表示,则vA=avB =bvD=dvR=r。( 

29.     反应0=的反应进度的微分定义式为。( 

30.     基元反应中反应的级数与反应的分子数通常是一致的。( 

四、综合题

1.         1 mol水在100 oC101.325kPa下气化,已知水在此条件下的汽化热为40.66kJ×mol-1。假定水蒸气为理想气体,试求此过程的QW

解:

Q=40660J, W=; 37560J;  40660J

=109J∙K-1, =W=-3102J; =0

2.         1molCO(g,理想气体)25oC101.325kPa时,被506.63kPa的环境压力压缩到200 oC最终状态,求此过程的QW,已知CO(g)Cp,m=3.5R

解:

W=8.4604kJ, = 3.6374kJ; Q=-4.827kJ;  =5.092kJ; =57.42×10-3J×K-1

3.         100 oC的恒温槽中有一带活塞的导热圆筒,筒中有2molN2(g)及装于小玻璃瓶中的3molH2O(l)。环境的压力即系统的压力维持在120kPa不变。今将小玻璃瓶打碎,液态水蒸发至平衡态。求过程的QW。已知:水在100 oC时的饱和蒸气压为ps=101.325kPa,在此条件下水的摩尔蒸发焓为=40.668 kJ×mol-1。平衡时3molH2O(l)全部蒸发,水蒸气的分压为72kPa,氮气的分压为48kPa

解:Q=122kJ; =122kJ; W=-9.31kJ, =112.696, S1=0, S2=326.96, S3=8.522

S4=335.482, SN2=15.237; S=350.716

A=-18.175kJ; G=-8.866kJ

4.         实验测得反应A(g)+B(s)→2C(g)300-600K之间的标准平衡常数与温度的关系为:

1)该反应在500K时的

2)若温度为500K,总压力为200kPa下达到平衡,则C的分压为多少?

解:(1=42.4×103J×mol-1, =68.17 J×K-1×mol-1, =8.315kJ×mol-1

(2) pC=45.69kPa

5.         已知反应的标准平衡常数与温度T的函数关系为

(1)       试求300K100kPa B2(g)的平衡转化率a为若干?

(2)       300K时反应的各为若干?

解:(1

(2) ,

6.         在标准压力373.2K时,把1 mol的水蒸气可逆压缩为液体,计算QW。已知在373.2K和标准压力下,水的蒸发热为2258.1 kJ×kg-1

解:W

, ;

;

7.         试证明理想气体的

8.         请设计一电池,说明测定AgCl(s)的溶度积的电化学原理和方法。已知

解:该电池可表示为

利用进行求

9.         电池Pt|H2(g,100kPa)|HCl(c=0.1mol∙kg-1)|Cl2(g,100kPa)|Pt25oC时电动势为1.4881V,计算HCl溶液中HCl的平均离子活度系数。已知[Cl2(g)|Cl-1]=1.358V

解:0.795

10.     有人曾测得氯仿在光照下的氯化反应CHCl3+Cl2+hv→CCl4+HCl,其速率方程为。为解释此速率方程,提出了如下的反应机理:

1Ia为吸收光子的速度)

2

3

4

验证按此机理所导出的速率公式与实验所得的速率方程的一致性。

解:利用稳态近似求解

11.     证明题:

反应H2+Cl2 → 2HCl的机理为

1

2

3

4

试证明:

12.     克里斯琴森等人提出了H2+Br2→2HBr的连锁反应的机理如下:

1                           链的开始

2           链的传递

3          链的传递

4          链的阻滞

5                           链的终止

现由此机理推导速率方程为

证明

稳态法进行证明

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