物理化學(xué)習(xí)題課2(1)

習(xí)題課2一、 填空題1. A、B兩液態(tài)形成理想液態(tài)混合物，溫度為T時純A和純B的飽和蒸汽壓分別為pA*=40KPa和pB*=120KPa，該混合物在溫度T及壓力100KPa時開始沸騰，此時的液相和氣相組成為xB= 0.75 yB= 0.9 2. 3.15K時，苯和甲苯的蒸汽壓分別為100KPa和38.7KPa，二者形成混合物，其平衡氣相組成y(苯)為0.30，則液相組成x(苯)為 0.142 ( p(苯)/p=y(苯)，p(苯)=0.3p. 又：p(苯)=p*(苯)x(苯)，即0.3p=100x(苯)，代入p=100x(苯)+38.7x(甲苯)=100x(苯)+38.71-x(苯) 即可求得x(苯) ) 3. NaCl的飽和溶液與其水蒸氣在密閉容器中呈平衡，且有細(xì)小的NaCl晶體存在，則該系統(tǒng)中組分?jǐn)?shù)C= 2 ，相數(shù)P= 3 ，自由度數(shù)F= 1 4. 溫度T時，濃度均為0.01molkg-1的NaCl, CaCl2, LaCl3三種電解質(zhì)溶液，離子平均活度系數(shù)最小的是 LaCl3 (lg=-0.509z+z-I I=1/2bBzB2 則I值越大，越小) 5. 已知298K時，Zn + Fe2+=Zn2+ + Fe 的E=0.323V，則平衡常數(shù)為 8.341010 6. 在溶劑中加入某溶質(zhì)B，能使該溶液的表面張力縮小，則該溶質(zhì)的表面濃度 體相濃度, 發(fā)生 正 吸附 7. 已知乙醇與玻璃的接觸角小于90，將玻璃毛細(xì)管下端插入乙醇中，平衡時管內(nèi)液面呈凹 形，管中液面 高于 管外液面 8. 某氣體反應(yīng)的速率方程為 -dpA/dt=3.66pA2(KPah-1)表示，其反應(yīng)速率常數(shù)的單位是 KPa-1h-1 ；若以 dCA/dt=kCA2(moldm3h-1)表示，則反應(yīng)速率常數(shù)的值為 RTkp=3.66RT (kp=k(RT)n-1 n=2) 9. 反應(yīng)可設(shè)計成電池：Pt , H2(p)HCl(a)Ag(s) , AgCl(s)_。 10. 已知25 oC時水的表面張力為72mNm-1，此條件下空氣中直徑為0.4mm的水泡內(nèi)的壓力為( -720Nm-2 )11.氫氧電池的電池反應(yīng)可寫成以下兩種形式：(1) ，(2) ，則E1( = )E2，( =2 ) G2。 12. 具有簡單級數(shù)的反應(yīng)，速率常數(shù)k0.1，反應(yīng)的起始濃度C0=0.1moldm-3，則反應(yīng)級數(shù)n( 2 )，半衰期t1/2( 100 )s。13. 在溶膠中加入電解質(zhì)溶液可導(dǎo)致溶膠聚沉，聚沉值與異電性離子價數(shù)的( 6 )次方成( 反 )比。14. 利用丁鐸爾效應(yīng)可區(qū)分( 溶液 ) 和 ( 溶膠 ) 。二、 選擇題 1. 在298.15K時，A和B兩種氣體在某溶劑中的亨利系數(shù)分別為kA和kB，并有kAkB，當(dāng)A和B具有相同的分壓力時，二者的濃度關(guān)系為（ C ） A. cA=cB B. cAcB C. cA()2 C. ()1()2 D. 無法確定 5. 某電池電動勢E與溫度T (K)的關(guān)系為（伏），在298K工作時，有（ C）A. B. C. D. 不能確定6. 反應(yīng)A B，當(dāng)實驗測得其反應(yīng)物A的濃度cA與時間t成線性關(guān)系，該反應(yīng)為（ D ） A. 一級反應(yīng) B. 二級反應(yīng) C. 分?jǐn)?shù)級反應(yīng) D. 零級反應(yīng) 7. 某反應(yīng)的速率常數(shù)k=2.3110-2m3kmol-1s-1，其初始濃度為1.0kmolm-3，則該反應(yīng)的半衰期為（ C ） A. 15s B. 30s C. 43.29s D. 21.65s8. 化學(xué)反應(yīng)aA + bB=cC + dD中各物質(zhì)的實際反應(yīng)速率間始終存在關(guān)系-vA/a=-vB/b=vC/c=vD/d，則該反應(yīng)（ D ） A. 必須是基元反應(yīng) B. 只能是簡單反應(yīng) C. 只能是復(fù)合反應(yīng) D. 可以是任何反應(yīng)9. 某溶膠在重力場中達沉降平衡，則（ C ） A. 不同高度處溶膠濃度相等 B. 不同高度處溶膠粒子大小相等 C. 沉降速率與擴散速率相等 D. 不同大小的粒子的沉降速率相等10.某帶負(fù)電的溶膠中加入下列電解質(zhì)，其中聚沉值最大的是（ A ） A. LiCl B. AlCl3 C. NaCl D. CaCl211. 絕熱可逆過程為（ D ）過程。 A. 等熱力學(xué)能 B. 等焓 C. 等熵 D. 等Gibbs函數(shù)。12某反應(yīng)AB，如果將A的濃度減少一半，那么A的半衰期也縮短一半，則該反應(yīng)為（ A ） A.零級反應(yīng)； B. 一級反應(yīng)； C. 二級反應(yīng) D. n級反應(yīng)13. 膠體粒子的電勢是指 （ D ） A.體表面處與本體溶液之間的電勢差。 B.緊密層，擴散層分界處與本體溶液之間的電勢差。 C.擴散層處與本體溶液之間的電勢差。 D.固液之間可以相對移動處（滑移面）與本體溶液之間的電勢差。14.在恒溫恒壓下不作非體積功的情況下，下列哪個過程肯定能自發(fā)進行？( C )A. S= 0 B. S 0 D. 以上都不對 15. 蘭格繆爾(Langmuir) 等溫吸附理論中最重要的基本假設(shè)為 （ C ） A.氣體是處在低壓下 B. 固體表面的不均勻性 C.吸附是單分子層的 D. 吸附是多分子層的16.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過程中： ( C )A. 溶液本身不產(chǎn)生變化 B. 溶液溫度升高C. 溶液中有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生 D. 溶液中有電子作定向移動17.丁鐸爾現(xiàn)象是光照射到溶膠粒子上發(fā)生的：( C )現(xiàn)象A. 反射 B. 折射C. 散射 D. 透射18.下面不屬于溶膠動力學(xué)性質(zhì)的是 （ C ） A. 沉降平衡 B. 擴散C. 丁達爾效應(yīng) D. 布朗運動三、 計算題 1. 273 K、0.5 MPa、2 dm3的N2(g) 在0.1 MPa 的恒定外壓下恒溫膨脹至與外壓平衡。N2(g)為理想氣體，求此過程的Q、W、U、H、S和G。 解：過程恒溫，則U=0, H=0 由PVT方程知P1V1=P2V2 V2=P1V1/P2=10dm3 W=-P外V=800J Q=U-W=-800J S=nRlnP1/P2=5.892JK-1 G=H-TS=-TS=-1609J2. 在398-493，氯乙烷氣相分解反應(yīng)C2H5Cl(g) C2H4(g)+HCl(g)為一級反應(yīng)，此反應(yīng)的速率常數(shù)k(單位為S-1)與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為:lgk= - 13290/T+14.6,在427時將壓力為26.66KPa的氯乙烷通入一反應(yīng)器中使之分解，問需要多少時聞反應(yīng)器中的壓力可變?yōu)?6.66KPa。 解： 由lgk= - 13290/T+14.6 = - (13290/700.15) +14.6 得: k = 4.210-5s-1C2H5Cl(g) C2H4(g) + HCl(g)t=0 PA,0 0 0t=t PA=PA,0 - P P P P總= PA,0 + PP = P總- PA,0 = 46.66 - 26.66 =20KpaPA= PA,0 P = 26.66-20 =6.66Kpa一級反應(yīng)中l(wèi)n PA,0/ PA=kt 即：ln(26.66/6.66)= 4.210-5 tt = 3.3104 s 3. 在298.15K 的等溫情況下，兩個瓶子中間有旋塞連通。開始時，一側(cè)放0.2mol O2,壓力為0.2101.325kPa,另一側(cè)放0.8molN2，壓力為0.8101.325kPa,打開旋塞后，兩氣互相混合。計算(1) 終了時瓶中的壓力(2) 混合過程中的Q，W，S，U，G 解： (1) 由pVT方程得：V1=V2=24.47dm3 p=(0.2+0.8)RT/(V1+V2)=50.65kPa (2) 把兩種氣體看成為體系。體積沒有變化，W=0。 等溫過程U=0， H=0 則：Q=0S=SO+SN=nORlnV/V1+nNRlnV/V2=5.763JK-1G=H-TS=-TS=-1719J 4. 純BHF2被引入292K恒容容器中發(fā)生下列反應(yīng)：6BHF2(g) B2H5(g)+4BF3(g)，無論起始壓力如何，1小時時，反應(yīng)物分解8%。求：（1）反應(yīng)級數(shù)（2）反應(yīng)速率常數(shù) 解：(1) 由于反應(yīng)了的反應(yīng)物比例與其初始濃度無關(guān)，反應(yīng)為一級反應(yīng)(2) 對一級反應(yīng)：lnp0/p=ktt=1h時，p=p0(1-8%), 代入上式即lnp0/p0(1-8%)=k k=0.083h-1 5. 寫出25C 時電池: Hg(l) | Hg2Cl2(s) | Cu2+Cl2(0.01) | Cu(s) 的電極反應(yīng)和電池反應(yīng), 并計算該電池的電動勢。已知rGm=-201.88kJmol-1解：負(fù)極： 2Hg(l) +2Cl-(l) Hg2Cl2(s) +2e