物理化学经典习题
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一、选择题(每题2分,共30分)1、丁达尔现象是光照射到溶胶粒子上发生的( C )A.反射B.折射C.散射D.透射2、实验测定电池电动势采用对消法,其目的是为了( C )A. 测量时保持回路电流恒定B. 测量时保持回路电压恒定C. 测量时回路电流接近于零D. 测量时回路电压接近于零3、下面关于表面活性剂的讨论,不正确的是( D )A.表面活性剂是能显著降低水的表面张力的物质B.表面活性剂都是亲水的极性基和憎水的非极性基组成C.表面活性剂的浓度超过某一特定值后,将在溶液内部形成胶束D.在水中加入表面活性剂时,吸附量Г<04、等温等压下,将一定质量的水由一个大球分散为许多小水滴时,以下物理量保持不变的是( B )A.表面吉布斯函数B.表面张力C液体上的附加压力 D.饱和蒸汽压5、某溶液中溶质B的浓度为c B(表层)> c B(体相),表面( C )A. dσ/dc>0, ГB>0B. dσ/dc>0, ГB<0C. dσ/dc<0, ГB>0D. dσ/dc<0, ГB<06、在吸附过程中,以下热力学量的变化正确的是( A )A.△G<0 △H<0 △S<0B. △G>0 △H>0 △S>0C. △G<0 △H>0 △S>0D. △G>0 △H<0 △S<07、在下述各量中,表示偏摩尔量的是()A、(∂H∕∂n B)T,p,n C(C≠B)B、(∂U∕∂n B)T,V,n C(C≠B)C、(∂F∕∂p)T,V,n C(C≠B)D、(∂G∕∂T)p,V,n C(C≠B)8、373K和101325Pa下的1molH2O(l),令其与373K的大热源接触,并使其向真空器蒸发,变为373K和101325Pa下的1molH2O(g),对于这一过程可用以下哪个量来判断过程的方向?(D )A、△S系B、△U C、△G D、△S总9、NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数是多少?(B )A、5B、3C、2D、410、对峙反应A ⇔ B,当温度一定时,由A纯开始,有下列几种说法,其中正确的是( B )A.平衡时,正反应速率常数等于逆反应速率常数B.正逆反应进行的净速率是正逆二向反应速率之差C.反应的总速率是正逆反应速率之和D.达到平衡时,正反应速率常数大于逆反应速率常数11、下列电解质溶液中,离子平均活度系数最小的是(设浓度都为0.01mol/kg)( D )A、LaCl3B、CaCl2C、NaClD、CuSO412、下列两个电池,电动势分别为E1和E2,H2(pθ)︱KOH(0.1mol.kg-1)︱O2(pθ)H2(pθ)︱H2SO4(0.01mol.kg-1)︱O2(pθ)两个电动势的大小为( C )A、E1<E2B、E1>E2C、E1=E2D、E1=-E213、对于混合等体积的0.08mol.dm-3 KI和0.1mol.dm-3 AgNO3 溶液所得溶胶,下述电解质聚沉能力由强到弱的顺序:( D )①CaCl 2; ②NaCN ; ③Na 2SO 4; ④MgSO 4A 、①>②>③>④B 、②>③>④>①C 、④>②>③>①D 、③>④>①>②14、若A 、B 两种物质在α、β两相中达平衡,下列哪种关系式正确 ( D )A 、μA α = μB β B 、μA α = μB αC 、μA β =μB βD 、μA β = μA β15、FeCl 3溶液中离子的m ±与m 的关系是 ( C )A 、m +=4 mB 、m +=271/3 mC 、m ±=271/4 mD 、m ±=41/3 m二、 填空题(每空2分,共20分)1、在一支干净的水平放置的玻璃毛细管中部注入一滴纯水,形成一自由移动的液柱,然后用微量注射器向液柱左侧注入小量KCl 水溶液,设润湿性质不变,则液柱将 ( 向左移动)2、溶剂服从拉乌尔定律同时溶质服从亨利定律的二元溶液是(稀溶液 )3、273K ,100kPa 下,1dm 3水中能溶解49mol 氧或23.5mol 氮,在此条件下1dm 3水中能溶解多少空气?( 28.6 mol )4、理想气体在绝热条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化过程中△S 体 ( △S 体>0 )(填<0、>0、=0)5、若某液体能在固体上发生铺展,则界面张力σg−l ,σl−s ,σg−s 之间的关系为(σg−l +σl−s <σg−s )6、表面特征:指液体表面有 的趋势。
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 −→−2k 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 ø)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 。
8.298.2K 、101.325kPa 下,反应 H 2(g) + 21O 2(g) ═ H 2O(l) 的 (∆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? 2.在绝热钢筒中进行一化学反应:H 2(g) +21O 2(g) ═ H 2O(g),在反应自发进行。
物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 物质的量浓度为0.5 mol/L的溶液中,含有多少摩尔的溶质?A. 0.5 molB. 1 molC. 2 molD. 无法确定2. 根据热力学第一定律,下列哪项描述是错误的?A. 能量守恒B. 能量可以无限制地从低温物体传向高温物体C. 能量可以转化为其他形式D. 能量在转化过程中总量保持不变3. 以下哪个不是热力学基本定律?A. 能量守恒定律B. 熵增原理C. 热力学第三定律D. 牛顿第二定律4. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = P0V0C. P1V1/T1 = P2V2/T2D. P1V1 = P2V25. 根据范特霍夫方程,当温度升高时,化学平衡会向哪个方向移动?A. 正反应方向B. 逆反应方向C. 不变D. 无法确定6. 反应速率常数k与温度T的关系遵循:A. 阿累尼乌斯方程B. 范特霍夫方程C. 理想气体状态方程D. 热力学第一定律7. 以下哪个是化学动力学的基本概念?A. 反应热B. 活化能C. 熵变D. 吉布斯自由能8. 电化学中,阳极发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 酸碱中和反应D. 沉淀反应9. 根据吉布斯自由能变化,一个反应在恒温恒压下自发进行的条件是:A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG ≠ 010. 表面张力是液体表面分子间作用力的体现,它会导致液体表面:A. 收缩B. 膨胀C. 保持不变D. 无法确定二、填空题(每空2分,共20分)11. 物质的量浓度C= _______ 。
12. 热力学第一定律的数学表达式为 _______ 。
13. 理想气体状态方程的变量不包括 _______ 。
14. 阿累尼乌斯方程的数学表达式为 _______ 。
15. 电化学中,阴极发生的反应是 _______ 。
16. 吉布斯自由能变化的数学表达式为 _______ 。
物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科,它通过物理原理来解释化学现象,是化学领域中一个重要的分支。
以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。
题目一:理想气体状态方程的应用题目内容:某理想气体在标准状态下的体积为22.4L,压力为1atm,求该气体在3atm压力下,体积变为多少?详解答案:根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中P是压力,V是体积,n是摩尔数,R是理想气体常数,T是温度。
在标准状态下,P1 = 1atm,V1 = 22.4L,T1 = 273.15K。
假设气体摩尔数n和温度T不变,仅压力变化到P2 = 3atm。
将已知条件代入理想气体状态方程,得到:\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数,且T1 = T2(温度不变),我们可以简化方程为:\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值:\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以,在3atm的压力下,该气体的体积约为7.47L。
题目二:热力学第一定律的应用题目内容:1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量,如果该过程的效率为40%,求该过程中气体对外做的功。
详解答案:热力学第一定律表明能量守恒,即ΔU = Q - W,其中ΔU是内能的变化,Q是吸收的热量,W是对外做的功。
对于单原子理想气体,内能仅与温度有关,且ΔU = nCvΔT,其中Cv 是摩尔定容热容,对于单原子理想气体,Cv = 3R/2(R是理想气体常数)。
由于效率η = W/Q,我们有:\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。
由于过程是等压的,我们可以利用盖-吕萨克定律(Gay-Lussac's law)PV = nRT,由于n和R是常数,我们可以简化为PΔV = ΔT。
物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据热力学第一定律,下列哪种情况下系统与外界无能量交换?A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无功交换D. 系统与外界无热交换2. 在理想气体状态方程 PV=nRT 中,下列哪个变量与气体的体积成反比?A. 温度B. 压力C. 气体的摩尔数D. 气体的常数R3. 根据玻尔理论,氢原子的能级跃迁时,会伴随哪种现象?A. 电子的轨道半径变化B. 电子的自旋方向变化C. 电子的质子数变化D. 电子的轨道周期变化4. 根据热力学第二定律,下列哪种情况是不可能发生的?A. 自然界中的热能自发地从低温物体传递到高温物体B. 气体自发膨胀C. 热机的效率达到100%D. 热机的效率小于100%5. 在化学动力学中,反应速率常数与下列哪个因素无关?A. 反应物的浓度B. 反应的活化能C. 温度D. 催化剂6. 根据分子间作用力理论,下列哪种分子间作用力最强?A. 范德华力B. 氢键C. 离子键D. 共价键7. 在电解质溶液中,离子的迁移率与下列哪个因素有关?A. 离子的电荷数B. 离子的半径C. 离子的浓度D. 离子的摩尔质量8. 根据吉布斯自由能变化(ΔG)的定义,下列哪种情况下反应是自发的?A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG 无法确定9. 在相变过程中,下列哪种相变是不可逆的?A. 固体到液体B. 液体到气体C. 气体到固体D. 固体到气体10. 根据勒夏特列原理,下列哪种情况可以增加反应的平衡常数?A. 增加反应物的浓度B. 降低反应物的浓度C. 升高反应体系的温度D. 降低反应体系的温度答案:1-5 DBBCC;6-10 DBBBD二、填空题(每空1分,共10分)1. 根据热力学第一定律,能量守恒可以表示为ΔU = ____ + W。
2. 理想气体的内能只与____有关。
3. 根据玻尔理论,氢原子的能级公式为 E_n = - ____ / n^2。
物理化学练习题及答案
以下是物理化学练题及其答案:
1. 已知氯气在0℃时密度比空气大
2.44倍,求氯气的摩尔质量。
答案:70.91 g/mol
2. 算出10mol一氧化碳和15mol氧气在完全燃烧下产生的水的
质量并写出反应式。
答案:反应式2CO + O2 → 2CO2;水的质量为180g。
3. 有一容积为1L的,温度为25℃,内装有SO2Dioxide,在标
准状况下浓度为1mol/L。
求体积为1L的内的SO2质量。
答案:64.07g
4. 已知非极性H2O2在正己烷中的溶解度为0.25 g/L,求该物
质在正己醇中的溶解度。
假设两种溶剂的体积相等。
答案:0.2 g/L
5. 已知分子式为C4H10的有机物A和分子式为C2H6O的有机物B在相同的条件下燃烧生成的CO2的质量之比为27:22,求A 和B的分子式。
答案:A为C4H10,B为C2H6O2。
6. 在65℃时,硫的三种同素异形体均匀自由某室温下倾斜的中慢慢流出。
它们的密度分别为1.96,2.07和2.30g/cm³。
问它们按照密度从小到大的顺序排列,应先流出的是哪一个?
答案:轻硫S8。
以上是物理化学练题及答案。
一、单选题(每题2分,共30分)1. 在298K及101.325KPa下的1.00dm3氢气,等温可逆膨胀到2.00 dm3,所做功的绝对值为CA、0.418 JB、0.0418 JC、70.3JD、7.11J2. 对于孤立体系的实际过程,下列关系式不正确的是DA、W=0B、Q=0C、△U=0D、△H=03. 一封闭系统进行可逆循环,其热温商之和DA、总是正值B、总是负值C、是温度的函数D、总为零4. 液体A和B混合成实际溶液时,当A和B之间的作用力大于相同分子之间的作用力时,该溶液对拉乌尔定律将BA、产生正偏差B、产生负偏差C、不产生偏差D、无法确定5. 关于偏摩尔量,下面的叙述不正确的是BA、偏摩尔量是状态函数,其值与物质的量无关B、偏摩尔量的值不能小于零C、体系的强度性质无偏摩尔量D、纯物质的偏摩尔量等于摩尔量6.克拉贝龙方程dP/dT=△H m(相变)/T△Vm(相变),其应用条件是DA、只适用于纯物质的气液、气固平衡B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡D、任何纯物质两相平衡体系7.含KNO3和NaCl的水溶液与纯水达到渗透平衡,其自由度数f为DA、1B、2C、3D、48.分解反应A(s)=B(g)+2C(g) 该反应的平衡常数Kp与分解压力P的数值之间为 CA、Kp=P3B、Kp>P3C、Kp<P3D、无法比较9.在一定温度和压力下,某化学反应达到平衡应满足的条件是BA、B、C、D、10.放射性元素B的半衰期是8h,16克B在32h后还剩DA、8gB、4gC、2gD、1g11.一反应物转化率与其初始浓度无关,该反应的速率方程是AA、-dc/dt=kcB、-dc/dt=kC、-dc/dt=kc2D、-dc/dt=kc312.有关活化能的下列说法正确的是: AA、活化能与反应本性有关B、活化能与反应温度完全无关C、活化能与反应途径无关D、活化能与反应物浓度有关13.若浓度为m的H2SO4溶液的平均活度系数γ±为,则其活度为:CA、41/3γ±mB、γ±mC、4γ±3m3D、γ±m314.对Fe(OH)3胶体聚沉能力最强的电解质是:DA、NaClB、MgCl2C、AlCl3D、Na2SO415.不同弯曲液面饱和蒸气压之间存在:BA、P平>P凹>P凸B、P凸>P平>P凹C、P凹>P平>P凸D、P凸>P凹>P平16.在298K及101325Pa下1.00dm3 等温可逆膨胀到2.00 dm3,所做的功的绝对值为:D(A)0.418J (B)0.0418J (C)7.115J (D)70.3J17.下列各式不受理想气体条件限制的是:D(A)PVV =常数(B)(P/ v)T =-P/V(C)Qp=Qv+ΣνBRT (D)△H=△U+P△V18.下列关系式不能成立的是C(A)理想气体向真空膨胀时,△S=nRlnV2/V1(B)水在298K,101325Pa下蒸发△S=(△H-△G)/T(C)恒温恒压下,可逆的电池反应中△S=△H/T(D)对不可逆的电池反应中△S=-(△G / T)P19.在等压下,体系对外所做的有用功的绝对值(A)可以大于体系G降低的绝对值(B)等于体系G降低的绝对值(C)等于体系F降低的绝对值(D)不能大于体系G降低的绝对值20.多组分均相体系中任一物质B的偏摩尔内能的定义是:B(A)(эU/эnB)T.V。
物化练习题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 锌可以和下列哪种物质发生反应?A. 铜B. 铝C. 钢铁D. 铂答案:A2. 以下哪个元素是地球上最常见的金属元素?A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌答案:B3. 哪种燃料的能量密度最高?A. 木材B. 天然气D. 汽油答案:D4. 以下哪种物质在常温下为液体?A. 铁B. 铝C. 汞D. 铂答案:C5. 温度为摄氏零下273.15度时,气体的体积为零,这一温度点被称为:A. 绝对零度B. 熔点C. 沸点D. 环境温度答案:A6. 水在常温下的存在形态是:A. 液体C. 固体D. 上述都是答案:D7. 以下哪个元素是地球上最常见的非金属元素?A. 氧B. 氮C. 碳D. 硅答案:A8. 化学式H2O表示的物质是:A. 水B. 氧气C. 化学反应D. 碳酸答案:A9. 哪种金属在常温下属于液体?B. 铝C. 汞D. 铜答案:C10. 化学名称Fe表示的元素是:A. 铝B. 铁C. 铅D. 锡答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 短程有色金属成本较低,适合制造耐腐蚀、散热等需要。
答案:铝2. 电子元器件中常使用的金属材料是导体。
答案:铜3. 在自然界中,最多的元素是氢。
答案:氢4. 所有物质由不可再分割的最小粒子组成,称为原子。
答案:原子三、简答题(每题10分,共40分)1. 解释物质的三态是什么?并举例说明。
答案:物质的三态分别是固态、液态和气态。
在固态下,物质的分子密集排列,不易流动,例如冰。
在液态下,物质的分子较为稀疏,可以流动,例如水。
在气态下,物质的分子排列较为松散,具有较高的热运动能量,例如水蒸气。
2. 什么是化学反应?举例说明。
答案:化学反应是指物质在化学变化过程中,原有的物质经过分子之间的构建、断裂和重新组合,形成新的物质的过程。
例如,当铁与氧气反应形成铁锈时,化学反应发生。
3. 解释燃烧现象的化学原理。
答案:燃烧是一种快速氧化反应,它需要燃料、氧气和可燃物质达到着火点的温度。
物理化学试题及答案一、选择题1.下列化学方程式中,表示金属活动性递减的是()。
A. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2B. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2C. Mg + 2HCl → MgCl2 + H2D. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2答案:D2.下列哪一组离子的溶液在酸性条件下可被还原()。
A. Cl-、NO3-、Cu2+B. Cl-、NO3-、H+C. Ag+、Mg2+、NO3-D. Ag+、Mg2+、H+答案:C3.某实验室在125 mL标准容量瓶中加入0.25 mol H2SO4,并用水稀释至刻度线。
则用该稀释液做3次分析所需取的稀释液用量相等。
试计算每次分析时所需稀释液的用量。
A. 50 mLB. 75 mLC. 100 mLD. 125 mL答案:B二、填空题1.根据醇的官能团,下列化合物中属于醇的是_______(填化合物名称)。
答案:乙醇2.在某一燃烧反应中,发生了3 mol O2和2 mol C6H6的反应,下列反应的反应物是_______(填化合物名称)。
答案:苯(C6H6)3.150 mL的0.2 mol/L NaOH溶液,和45 mL的0.15 mol/L HCl溶液进行中和反应,若反应完全,生成的盐的摩尔浓度为_______(填数值和单位)。
答案:0.1 mol/L三、解答题1.请简述光电效应的基本原理,并解释开阻尼和短路条件对光电效应的影响。
答案:光电效应是指当光照射到金属表面时,金属中的自由电子被光子击中后脱离金属原子,形成自由电子流的现象。
光电效应的基本原理是根据光子的能量与自由电子结合能之间的关系。
开阻尼条件下,光电子流可以顺利形成。
在这种情况下,金属表面电子受到足够的能量激发,能够脱离金属表面形成电子流。
短路条件下,光电子流受到阻碍,难以形成电子流。
因为短路条件下,电子流有一个低电阻路径可供选择,光电子流倾向于通过这个低阻抗路径而不是金属电极。
物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题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:D2.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:B2.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。
3.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。
4.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:D5.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。
6.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:D7.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。
物理化学试题及答案文库一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式为:A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q + PΔVD. ΔG = Q - TΔS答案:B2. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = RTD. PV = nR答案:A3. 以下哪种物质不是电解质?A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 蔗糖D. 氯化钠答案:C4. 反应速率常数k与温度的关系由以下哪个方程描述?A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Nernst方程D. Debye-Hückel方程答案:A5. 根据量子力学,原子中的电子云分布是:A. 确定的B. 不确定的C. 随机的D. 固定的答案:B6. 以下哪种物质具有超导性?A. 铜B. 铝C. 汞D. 铁答案:C7. 根据热力学第二定律,以下哪种说法是正确的?A. 热能自发地从低温物体流向高温物体B. 热能自发地从高温物体流向低温物体C. 热能不可能自发地从低温物体流向高温物体D. 热能不可能自发地从高温物体流向低温物体答案:B8. 以下哪种类型的晶体具有各向异性?A. 立方晶体B. 六方晶体C. 正交晶体D. 所有晶体答案:B9. 以下哪种类型的化学反应是放热反应?A. 燃烧反应B. 光合作用C. 电解水D. 氧化还原反应答案:A10. 根据Pauli不相容原理,以下哪种情况是不可能的?A. 两个电子具有相同的自旋B. 两个电子具有相反的自旋C. 两个电子具有相同的轨道角动量D. 两个电子具有相反的轨道角动量答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式为:ΔU = Q - __________。
答案:W2. 理想气体状态方程为:PV = n__________。
答案:RT3. 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,其中不包括__________。
物理化学习题第一章热力学第一定律一、问答题1.什么是系统?什么是环境?2.什么是状态函数?3.什么是等压过程?4.什么是热力学能?5.什么是热力学第一定律?6.什么是体积功7.可逆过程有哪些特点?8.什么是理想气体?9.什么是标准摩尔生成焓?10.夏天为了降温,采取将室内电冰箱门打开,接通电源并紧闭门窗(设墙壁门窗均不传热)。
该方法能否使室内温度下降?为什么?二、判断题(正确打√,错误打×)1.由于p和V都是状态函数,则pV也是状态函数。
()2.状态函数改变后,状态一定改变。
()3.孤立系统内发生的一切变化过程,其UΔ必定为零。
()4.温度越高,Q值越大。
()5.等压过程是指系统在变化过程中系统的压力等于环境的压力。
()6.不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。
()7.在标准状态下,最稳定单质的焓值等于零。
()8.O2(g)的标准摩尔燃烧焓等于零。
()9.H2O(l)的标准摩尔燃烧焓等于零。
()10.H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的U△等于零。
()三、选择题(选1个答案)1. 是状态函数。
( )A .GB .U △C .WD .Q2. 不是状态函数。
( )A .HB .UC .SD .G △3. 具有广度性质。
( )A .TB 、UC .PD .ρ(密度)4. 具有强度性质。
( ) A .S B .V C .G D .η(粘度)5. 的标准摩尔生成焓等于零。
( ) A .C (石墨) B .C (金刚石) C .CO 2 D .CO6. 的标准摩尔燃烧焓等于零。
( ) A .C (石墨) B .C (金刚石) C .CO 2 D .CO7. 理想气体在外压为101.325kPa 下的等温膨胀,该过程的 。
( ) A .Q>0 B .Q<0 C .U △>0 D .U △<08. 101.325kPa 和273.15K 的水等温等压变为冰,该过程的 。
物理化学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个是物理化学中的基本概念?A. 质量B. 能量C. 熵D. 速度答案:C2. 根据热力学第一定律,能量守恒的数学表达式是:A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q - WD. ΔH = Q + W答案:B3. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = mRT/MC. P = nRT/VD. P = mRT/V答案:A4. 阿伏伽德罗常数的数值是:A. 6.02 × 10^23 mol^-1B. 6.02 × 10^26 mol^-1C. 6.02 × 10^32 mol^-1D. 6.02 × 10^-23 mol^-1答案:A5. 以下哪个不是热力学过程?A. 等温过程B. 等压过程C. 等熵过程D. 等速过程答案:D二、填空题(每空2分,共20分)6. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源______而不产生其他影响。
答案:吸热使之完全转化为功7. 反应的吉布斯自由能变化(ΔG)是判断反应______的重要标准。
答案:自发性8. 化学平衡常数K与温度T的关系可以通过______方程来描述。
答案:范特霍夫9. 表面张力是液体表面分子之间相互吸引的力,它使得液体表面具有______。
答案:收缩趋势10. 根据分子运动论,气体分子的平均速率与温度成正比,其表达式为______。
答案:\( \sqrt{\frac{8kT}{\pi m}} \)(k为玻尔兹曼常数,m为分子质量)三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述热力学系统与环境之间的能量交换方式。
答案:热力学系统与环境之间的能量交换主要有两种方式:做功和热传递。
做功是指系统与环境之间通过边界的位移变化来交换能量;热传递是指系统与环境之间由于温度差而发生的内能转移。
12. 描述熵的概念及其在热力学中的重要性。
物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪个选项是物质的三态变化?A. 固态、液态、气态B. 固态、液态、等离子态C. 固态、液态、超导态D. 固态、液态、超流态答案:A2. 热力学第一定律的表达式是:A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T答案:A3. 以下哪种力不属于分子间力?A. 范德华力B. 静电力C. 氢键D. 重力答案:D4. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = nTD. PV = mT答案:A5. 阿伏伽德罗常数的值大约是:A. 6.022 x 10^23 mol^-1B. 6.022 x 10^23 mol^-2C. 6.022 x 10^23 mol^-3D. 6.022 x 10^23 mol^-4答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 物质的摩尔质量在数值上等于该物质的______。
2. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为______。
3. 一个化学反应的熵变可以表示为反应物和生成物的______之差。
4. 电化学中,阳离子向______移动,阴离子向______移动。
5. 根据波耳兹曼分布,粒子在高能级上的分布与温度的______成正比。
答案:1. 分子质量2. 功3. 摩尔熵4. 正极,负极5. 指数三、计算题(每题10分,共20分)1. 已知1 mol 理想气体在298 K和1 atm下,求其体积。
答案:根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中 R = 0.0821L·atm/mol·K,n = 1 mol,T = 298 K,P = 1 atm,代入计算得 V = 22.4 L。
2. 一个化学反应的ΔH = -57.8 kJ/mol,ΔS = 0.267 kJ/mol·K,求在298 K时该反应的自由能变化ΔG。
物理化学练习题一、填空题1、100︒C 、1.5p ∅ 的水蒸汽变为100︒C ,p ∅ 的液体水,则此过程的∆S _〈_ 0, ∆G _〈_ 0。
2、理想气体向真空膨胀,体积由V 1变到V 2,其∆U _=_ 0,∆S _〉_ 0。
3. NiO(s)与Ni(s),H 2O(g), H 2(g), CO 2(g)及CO(g)呈平衡,则该体系的独立组分数为__4__,自由度数为__3__。
4.在等温等压当W ′=0的变化过程可用 G 来判断过程的方向,在等温条件则用 F 或者S 来判断过程的方向。
5.某反应的速率常数为0.462分-1,其初始浓度为0.1mol ·dm -3,反应的半衰期为 1.5min ,对一个化学反应来说 k 越大 反应速率越快。
6.在等体积0.08mol ·dm -3KI 和0.1mol ·dm -3AgNO 3溶液生成的AgI 溶胶中,分别加入电解质NaCN,MgSO 4,CaCl 2其聚沉能力的顺序是MgSO 4 > CaCl 2 > NaCN 。
7.由 紧密层 和 扩散层 构成扩散双电层,ξ电势是 滑动面和本体溶液 之间的电势。
8.比表面能的定义式为 σ=( ,发生毛细管凝结时,液体在毛细管上的接触角必 θ<90。
。
10、 理想气体恒温可逆压缩,∆U _=_0,∆H _=_0。
11. CO 2的三相点为216.15K , 5.1×p ∅ ,可见固体CO 2(干冰)升华的压力范围是p __<_5.1×p ∅ 。
二、是非题2、d H = C p d T 及d H m = C p ,m d T 的适用条件是无化学反应和相变,且不做非体积功的任何等压过程及无化学反应和相变而且系统的焓值只与温度有关的非等压过程。
对3.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q 和W 的值一般不同,(对)Q + W 的值一般也不相同。
物理化学练习题及答案物理化学练习题及答案物理化学是研究物质的性质、结构、组成以及相互作用的学科。
在学习物理化学的过程中,练习题是非常重要的一部分,可以帮助我们巩固知识、提高解题能力。
本文将给出一些物理化学练习题及答案,希望能对读者的学习有所帮助。
一、选择题1. 下列物质中,属于离子晶体的是:A. 氧气 (O2)B. 氯化钠 (NaCl)C. 乙醇 (C2H5OH)D. 甲烷 (CH4)答案:B. 氯化钠 (NaCl)2. 下列物质中,属于共价分子晶体的是:A. 氮气 (N2)B. 氯化钠 (NaCl)C. 铁 (Fe)D. 水 (H2O)答案:A. 氮气 (N2)3. 下列物质中,属于金属晶体的是:A. 水 (H2O)B. 二氧化碳 (CO2)C. 铁 (Fe)D. 氯化钠 (NaCl)答案:C. 铁 (Fe)二、填空题1. 摩尔质量为16 g/mol的氧气,其密度为______ g/L。
答案:32 g/L2. 一物质的摩尔质量为46 g/mol,其密度为2 g/cm³,该物质的摩尔体积为______ cm³/mol。
答案:23 cm³/mol3. 摩尔质量为18 g/mol的水,其密度为1 g/cm³,该物质的摩尔体积为______ cm³/mol。
答案:18 cm³/mol三、计算题1. 已知一气体的体积为2 L,温度为300 K,压强为3 atm,计算该气体的摩尔数。
答案:根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中 P 为压强,V 为体积,n 为摩尔数,R 为气体常数,T 为温度。
将已知数据代入公式,可得 n = PV/(RT) = (3 atm × 2 L)/(0.0821 atm·L/mol·K × 300 K) ≈ 0.244 mol。
2. 已知一物质的摩尔质量为32 g/mol,质量为8 g,计算该物质的摩尔数。
物理化学考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个选项是热力学第一定律的数学表达式?A. ΔU = Q + WB. ΔH = Qp - WC. ΔG = ΔH - TΔSD. ΔS = Q/T答案:A2. 理想气体状态方程为:A. PV = nRTB. PV = nRT + aC. PV = nRT - aD. PV = nRT^2答案:A3. 以下哪个选项是熵变的计算公式?A. ΔS = Q/TB. ΔS = Cp/TC. ΔS = ΔH/TD. ΔS = ΔU/T答案:A4. 以下哪个选项是吉布斯自由能的数学表达式?A. ΔG = ΔH - TΔSB. ΔG = ΔU - TΔSC. ΔG = ΔH - PΔVD. ΔG = ΔU - PΔV答案:A5. 以下哪个选项是阿伦尼乌斯方程?A. ln(k) = ln(A) - Ea/RTB. ln(k) = ln(A) + Ea/RTC. ln(k) = ln(A) - Ea/TD. ln(k) = ln(A) + Ea/T答案:A6. 以下哪个选项是范特霍夫方程?A. ln(K) = -ΔH/RT + ΔS/RB. ln(K) = -ΔH/RT - ΔS/RC. ln(K) = ΔH/RT - ΔS/RD. ln(K) = ΔH/RT + ΔS/R答案:D7. 以下哪个选项是理想溶液的蒸气压方程?A. P1 = X1P°1B. P2 = X2P°2C. P1 + P2 = X1P°1 + X2P°2D. P1 = X1P°2答案:A8. 以下哪个选项是理想溶液的沸点升高公式?A. ΔTb = Kbm2B. ΔTb = Kbm1C. ΔTb = Kb(m1 + m2)D. ΔTb = Kb(m1 - m2)答案:B9. 以下哪个选项是理想溶液的凝固点降低公式?A. ΔTf = Kfm2B. ΔTf = Kfm1C. ΔTf = Kf(m1 + m2)D. ΔTf = Kf(m1 - m2)答案:A10. 以下哪个选项是理想气体的摩尔体积?A. Vm = RT/PB. Vm = P/RTC. Vm = RT/P°D. Vm = P°/RT答案:A二、填空题(每题4分,共40分)11. 热力学第二定律的开尔文表述是:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为功而不引起其他变化。
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:H2SO4?H2O、H2SO4?2H2O 、H2SO4 ?4H2O。
常压下将一定量的H2SO4溶于水中,当达三相平衡时,能与冰、 H2SO4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H2,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0.001mAgNO3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 B (Ⅰ) ; A 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。
8.298.2K、101.325kPa下,反应 H2(g) + O2(g) ═ H2O(l) 的 (?rGm– ?rFm)/ J?mol-1为。
二、问答题1.为什么热和功的转化是不可逆的?2.在绝热钢筒中进行一化学反应:H2(g) + O2(g) ═ H2O(g),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?vapHm? = 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)。
(1) 求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W;(2) 求苯的摩尔气化熵 ?vapSm? 及摩尔气化自由能 ?vapGm?;(3) 求环境的熵变 ?S环,并判断上述过程是否为不可逆过程。
2.把一定量的气体反应物A迅速引入一个温度800K的抽空容器内,待反应达到指定温度后计时(已有一部分A分解)。
已知反应的计量方程为 2A(g) 2B(g) + C(g) ,反应的半衰期与起始浓度无关;t=0时,p总=1.316×104Pa ;t=10min时,p总 =1.432×104Pa ;经很长时间后,p总 =1.500×104Pa。
试求:(1) 反应速率常数k和反应半衰期t1/2 ;(2) 反应进行到1小时时,A物质的分压和总压各为多少?3.A和B能形成两种化合物A2B和AB2,A的熔点比B低,A2B的相合熔点介于A和B之间,AB2的不相合熔点介于A和A2B之间。
请画出该体系T ~ x相图的示意图。
4.将正丁醇(Mr = 74)蒸气聚冷至273 K,发现其过饱和度(即p/ p°)约达到4方能自行凝结为液滴。
若在273K时,正丁醇的表面张力为0.0261 N?m-1,密度为1000 kg?m-3,试计算:(1) 此过饱和度下开始凝结的液滴的半径;(2) 每一液滴中所含正丁醇的分子数。
5.电池 Pt∣H2(p?) ∣HCl(0.1mol?kg-1∣AgCl(s) ∣Ag 在298 K时的电池电动势为0.3524V,求0.1mol?kg-1HCl溶液中HCl的平均离子活度a±、平均活度系数γ±及溶液的pH值。
已知 ?(AgCl /Ag)=0.2223V。
计算中可做合理的近似处理,但必须说明。
一、填空题(每小题1分,共15分)1、理想气体等温可逆压缩W()0;Q()0;ΔU()0;ΔH()02、在273K及P?下,冰融化成水,以水和冰为系统W()0;Q()0;ΔU()0;ΔH ()0;ΔG()0。
3、一级反应以()对时间作图为一直线,速率常数是直线的()。
4、在密闭的容器中硝酸钾饱和溶液与水蒸汽呈平衡,并且存在着从溶液中析出细小硝酸钾晶体,该系统中K为(),Φ为(),f为()。
5、在稀的KI溶液中加入少量的硝酸银稀溶液,当KI过量时此时胶团的结构应表示为()。
二、单项选择(每小题2分,共10分)1、下列各量是化学势的是()。
A) ; B) ; C); D)。
2、在同一温度下,液体之中有半径为r的小气泡,其饱和蒸汽压为Pr,该平面液体的饱和蒸汽压为P则()。
A) Pr=P ; B)Pr>P;C)Pr<P;D)无法确定。
3、真实气体节流过程是()。
A)恒温过程;B)恒熵过程;C)恒焓过程;D)恒内能过程4、零级反应的起始反应物浓度越大,则半衰期()。
A)不变;B)越短;C)越长;D)无法确定。
5、在下列电解质溶液中,不能用外推法求得无限稀释摩尔电导率的是( )。
A) NaCl; B) HAC; C) NaOH; D) HCl;三、判断题(每小题2分,共20分)1、在标准压力和100℃,1mol水定温蒸发为蒸气。
假设蒸气为理想气体。
因为这一过程中系统的温度不变,所以⊿U=0。
( )2、熵增加的过程都是自发过程。
()3、不可逆过程一定是自发的,自发过程一定是不可逆的。
()4、某一化学反应的热效应⊿rHm被反应温度T除,即得此反应的⊿rSm 。
()5、有简单级数的反应是基元反应。
()6、电极电势更低的金属与被保护金属相连接,构成原电池的保护方法称为阳极保护法。
()7、根据热力学第一定律,因为能量不能无中生有,所以一个体系若要对外作功,必须从外界吸收热量。
()8、二元合金的步冷曲线上,转折点对应的温度即为该合金的最低共熔点。
()9、自然界存在温度降低,但熵值增加的过程。
()10、平衡常数改变,则平衡发生移动;平衡发生移动,则平衡常数改变。
()四、(共15分) 2mol理想气体氦(CV,m=1.5R)在 127℃时压力为5×105Pa,今在定温下外压恒定为1×106Pa进行压缩。
计算此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG。
五、(共10分)反应NH2COONH4(s)=2NH3(g)+CO2(g)在30℃时K?=6.55×10-4。
试求NH2COONH4的分解压。
六、(共20分) 反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的ΔrH?m为-4.602×104J?mol-1, ΔCp=0,ΔrG?m(298)=-8.196×103J?mol-11、导出此反应的ΔrG?m=f(T)及lnK?=f(T)关系式。
2、计算此反应在500K时的K?及ΔrG?m七、(共20分)HAc及C6H6的相图如下。
1、指出各区域所存在的相和自由度数;2、从图中可以看出最低共熔温度为-8℃,最低共熔混合物的质量分数为含C6H6 0.64,试问将含苯0.75和0.25的溶液各100g由20℃冷却时,首先析出的固体为何物,计算最多能析出固体的质量。
3、叙述将上述两溶液冷却到-10℃时,过程的相变化。
并画出其步冷曲线。
20A℃10 1 B0 2E 3-10 40 20 40 60 80 100HAc C6H6ω(C6H6)/%八、试将下列化学反应设计成电池(每小题5分,共10分)1、 H++ OH-→ H2O(l)2、 Ag++I-→ AgI(s)九、(共15分)试设计一个电池,使其中进行下述反应:Fe2+(a1) + Ag+(a3) = Ag(s) + Fe3+(a2)设活度系数均为1,己知E?(Fe3+|Fe2+)=0.771V,E?(Ag|Ag+)=0.7991V1、写出电池表示式;2、计算25℃时,上述电池反应的K?;3、若将过量的银粉加到浓度为0.05mol kg-1的Fe(NO3)3溶液中,求反应达平衡后Ag+的浓度为多少?十、(共15分)某气相1—2级对峙反应:298K时,k+=0.20s-1,k-=5.0×10-9Pa-1?s-1,当温度升高到310K时,k+和k-均增大一倍。
试求算:1、该反应在298K时的K?;2、正、逆向反应的活化能;3、总反应的ΔrH?m一、填空题1.硫酸与水可形成三种水合盐:H2SO4?H2O、H2SO4?2H2O 、H2SO4 ?4H2O。
常压下将一定量的H2SO4溶于水中,当达三相平衡时,能与冰、 H2SO4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H2,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0.001mAgNO3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 B (Ⅰ) ; A 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。
8.298.2K、101.325kPa下,反应 H2(g) + O2(g) ═ H2O(l) 的 (?rGm– ?rFm)/ J?mol-1为。
二、问答题1.为什么热和功的转化是不可逆的?2.在绝热钢筒中进行一化学反应:H2(g) + O2(g) ═ H2O(g),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?vapHm? = 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)。