大学物理化学 试题
第一学期期末考试物理化学
一、单选题（每题1分，共分）
1、一个隔离体系的熵（）
A、永不改变
B、总是减少
C、总是增加
D、永不减少
2、对于孤立体系的实际过程，下列关系式不正确的是 D
A、W=0
B、Q=0
C、△U=0
D、△H=0
3. 一封闭系统进行可逆循环，其热温商之和
A、总是正值
B、总是负值
C、是温度的函数
D、总为零
4、在水的三相图中存在几条两相平衡线（）
A 、0 B、1 C、2 D 、3
5、在100℃和25℃之间的热机其最大效率是（）
A、100％
B、75 ％
C、25％
D、20％
6.放射性元素B的半衰期是8h，16克B在32h后还剩
A、8g
B、4g
C、2g
D、1g
7.一反应物转化率与其初始浓度无关，该反应的速率方程是
A、-dc/dt=kc
B、-dc/dt=k
C、-dc/dt=kc2
D、-dc/dt=kc3
8.有关活化能的下列说法正确的是：
A、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
9.对Fe(OH)3胶体聚沉能力最强的电解质是：
A、NaCl
B、MgCl2
C、AlCl3
D、Na2SO4
10.不同弯曲液面饱和蒸气压之间存在：
A、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
11．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：（A）0.418J （B）0.0418J （C）7.115J （D）70.3J
12．对二组分理想混合物，下面说法不一定正确的是：
（A）任一组分都遵从拉乌尔定律（B）溶液的沸点一定升高
（C）形成溶液过程无热效应（D）形成溶液过程△S一定大于0
14．在一定的温度和压力下，某化学反应达到平衡时应满足的条件是
（A）ΔrGm=0 （B）ΔG < 0
（C）ΔrGm= ΔG （D）ΔG =－RTlnKo
15 过冷水结成同温度下的冰，则该过程中（）
A ΔS系>0
B ΔS系+ΔS环>0
C ΔS环<0
D ΔS系+ΔS环<0
17. 下列求算熵变的公式中错误的是（）
A. 理想气体向真空膨胀
2
1
ln
V S nR
V ?=
B. 水在25℃、101325Pa时蒸发为水蒸气
H G S
T
?-??=
C. 在恒温恒压条件下，可逆电池反应
H S
T
??=
D. 纯物质发生恒温恒压可逆相变时
H S T ??=
18. 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<0，
B. ?G>0， ?H>0， ?S>0，
C. ?G<0， ?H>0， ?S>0，
D. ?G>0， ?H<0， ?S<0，
19. 下列公式中只适用于理想气体的是 【 】
A. ΔU=Q V
B. W=nRTln(p 1/p 2)
C. ΔU=dT C m ,V T T 21?
D. ΔH=ΔU+p ΔV
20、在等压过程中，0.5mol 某理想气体加热使其温度升高1k 所做的功为 【 】
A. 1.5RJ
B.2.5RJ
C.0.5RJ
D.1RJ
21、某液体在其正常沸点蒸发为气体时，下列哪种量不变 【 】
A U B.T C.Q D.H
22、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 【 】
A. 1/6.443
B. (6.443)1/2
C. (1/6.443)2
D. 1/(6.443)1/2
22、已知反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的ΔH ，下列说法中何者不正确 【 】
A. ΔH 是CO 2(g)的生成热
B. ΔH 是CO(g)的燃烧热
C. ΔH 是负值
D. ΔH 与反应ΔU 的数值不等
23、理想气体进行等温自由膨胀，其内能变化△U 应为何值 【 】
A.△U＞0
B.△U＜0
C.△U＝0
D.不存在
24、理想气体在可逆绝热过程中 【 】
A.△U＝0
B.△S＝0
C.△G＝0
D.△T＝0
25、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 (≠?? 26、汞在－38.89℃凝固（汞的熔点为－38.89℃），则熵变 【 】
A.△S＞0
B.△S＜0
C.△S＝0
D.无法确定
27、298K 时有一电池的反应方程式可写成下列两种形式 【 】
A ＝
B 2A ＝2B
它们的标准摩尔吉布斯自由能分别为Θ?m r G (1)和Θ?m r G (2)，则
A 、Θ?m r G (1) = 2Θ?m r G (2)；
B 、2Θ?m r G (1) = Θ?m r G (2)；
C 、[Θ?m r G (1)]2 = Θ?m r G (2)；
D 、Θ?m r G (1) = [Θ?m r G (2)]2。
28、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。
30、已知Λ()K O H m 291,2∞= 4.89×10-2-12mol 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为 【 】
A 、3.81×10-9 S·m -1；
B 、3.81×10-6 S·m -1；
C 、7.63×10-9 S·m -1；
D 、7.63×10-6 S·m -1。
31、对于反应Cl 2 + H 2 → 2HCl ，下列速率常数关系正确的是： 【 】
A 、1
22HCl H Cl 2
2
k k k ==； B 、H Cl H Cl 22k k k ==；
C 、2
11HCl H Cl 2
2
k k k ==； D 、以上都不对。 32、基元反应体系a A + d D → g G 的速率表达式中，不正确的是： 【 】
A 、-d [A]/dt = k A [A]a [D]d ；
B 、-d [D]/dt = k D [A]a [D]d ；
C 、d [G]/dt = k G [G]g ；
D 、d [G]/dt = k G [A]a [D]d 。
33、某反应速率常数k = 2.31 × 10-2 mol -1·dm 3·s -1，反应起始浓度为1.0 mol·dm -3，则其反应
半衰期为： 【 】
A 、43.29 s ；
B 、15 s ；
C 、30 s ；
D 、21.65 s 。
34、1 mol 理想气体，在温度T 时做恒温可逆压缩，其体积由2.718升压缩到1升，则此过
程体系所做的功为 （ ）
A 、2RT
B 、RT
C 、-RT
D 、-2RT
35、体系由始态变化到终态，设在可逆时的内能改变为ΔU 1，在不可逆时为ΔU 2，则（ ）
A 、ΔU 1>ΔU 2
B 、ΔU 1<ΔU 2
C 、ΔU 1=-ΔU 2
D 、ΔU 1=ΔU 2
36、下列物理量中，属于状态函的物理量是 （ ） A 、U B 、W
Ｃ、Q D 、ΔH
37、热力学第一定律的公式中，W 代表什么功？ （ ）
A 、膨胀功
B 、各种形式功的总和
C 、有用功
D 、机械功
38、对于一定量理想气体的自由膨胀过程，则有 （ ） A 、W=0，ΔU= Q≠0 B 、W≠0，ΔU= Q=0
C 、Q=0，AU=W≠0
D 、W=Q=ΔU=0
39、下列说法中，哪一个正确？ （ ）
A 、水的生成热即是氢气的燃烧热
B 、水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热
C 、水的生成热即是氧气的燃烧热
D 、水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热
40、体系由始态变化到终态，设在可逆时的熵变为ΔS 1，在不可逆时为ΔS 2，则（ ）
A 、ΔS 1＝-ΔS 2
B 、ΔS 1＝ΔS 2
C 、ΔS 1＞ΔS 2
D 、ΔS 1<ΔS 2
41、液体水在100℃，标准压力P 0下气化，则该过程 （ ）
A 、ΔH=0
B 、ΔG=0
C 、ΔS=0
D 、ΔU=0
42、亥姆霍兹自由能的含意应该是什么？ （ ）
A 、是体系能用于对外做功的能量
B 、是体系用于对外做有用功的能量
C 、是在可逆条件下能用于对外做有用功的能量
D 、F=U-TS
43、下列既表示偏摩尔量又表示化学势的量是 （ ）
A 、)(,,
B
C n V c n P T B ≠???? ???? B 、()B C n G c
n P T B ≠???? ????,,
C 、()B C n F c n P T B ≠???? ????,,
D 、)(,,B C n H c
n P T B ≠???? ???? 44、苯与甲苯混合，则熵变ΔS （ ）
A 、ΔS>0
B 、ΔS=0
C 、ΔS<0
D 、无法确定
45、恒温恒压下，某凝聚相的氧化还原反应在可逆电池中进行，对外做电功W 电，同时吸热
Q 。经此变化后，体系的吉布斯自由能变化ΔG 可用下列哪个公式表示？ （ ）
A 、ΔG=O
B 、ΔG=W 电
C 、ΔG=-W 电
D 、ΔG=ΔU - TΔS
46、拉乌尔定律的公式是 （ ）
A 、II=C
B RT B 、ΔT b =K b M B
C 、ΔT f =K f M B
D 、P A =P A * X A
47、对二组分体系，当压力一定时，其平衡共存的相数最多为 （ ）
A 、1
B 、2
C 、3
D 、4
48、纯水在三相点处，自由度为零，在冰点时，自由度为 （ ）
A 、0
B 、1
C 、2
D 、3
49、对吸热反应，当温度升高，其平衡常数 （ ）
A 、不变
B 、减少
C 、增大
D 、无法判断K 的变化
51、下列说法哪一种正确 （ ）
A 、所有标准平衡常数都是无量纲的
B 、所有标准平衡常数都是有量纲的
C 、有的标准平衡常数有量纲，有的标准平衡常数无量纲
D 、无法确定
51、科尔劳乌施定律()
c m m β-Λ=Λ∞
1适用于 （ ）
A 、弱电解质
B 、强电解质
C 、无限稀溶液
D 、强电解质的稀溶液
52、化学电池不可逆放电时，其自由能的改变与所做功的关系为 （ ） A 、-ΔG=0 B 、-ΔG>W
C 、-ΔG D 、无法确定 53、298K 时有一电池，其电池反应可以写成下列两种形式：A=B ；1/2A=1/2B ，它们对应的 可逆电动势分别为E l ，E 2，则 （ ） A 、E l =(E 2)2 B 、E l =2E 2 C 、E l =1/2E 2 D 、 E 1=E 2 54、反应级数与化学式计量系数数值 （ ） A 、 一定相等 B 、 一定不相等 C 、 不一定相等 D 、 说不清 55、某反应速率常数的单位是(浓度)-1·(时间)-1，则该反应为 （ ） A 、一级反应 B 、二级反应 C 、三级反应 D 、零级反应 56、表面张力与下述哪些因素无关？（） A、物质总表面积 B、物质本身性质 C、温度 D、压力 57、丁达尔效应是光射到胶体粒子上所产生的哪一种现象所引起的（） A、透射 B、反射 C、散射 D、折射 58. 下列公式中只适用于理想气体的是【】 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p1/p2) C. ΔU= dT C m,V T T 2 1 ? D. ΔH=ΔU+pΔV 二、填空题（每空1分，共15分） 1．1000g水中溶解等物质的量的下列物质之一的稀溶液，NaCl，Ca（Cl）2，KCl， CO（NH2）2其凝固点下降最低的是。 2．NaHCO3在50℃分解时达到平衡，2NaHCO3(s) = Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)，体系的组分为。相数，自由度为。3．若想通过测量原电池电动势的方法测定AgCl(s)的，则需要设计成原电池，该原电池的阳极为，阴极为。 4.某基元反应B→C+D，测得反应半衰期为10h，经30h后，所余下的反应物浓度CB与反应起始浓度C0之比为 1：8 。 5.若原电池Ag(s)|AgCl(s)|HCl(a)|Cl2(g,p)|Pt(s)电池反应写成下列两种形式： Ag(s)+1/2Cl2(g)= AgCl(s) (1) ，△rGm(1)，E(1) 2Ag(s)+Cl2(g)= 2AgCl(s) (2) ，△rGm(2)，E(2) 则△rGm(1) < △rGm(2) ，E(1) = E(2) 6.胶体系统的主要特征是高度分散性、多相（不均匀）性、聚结不稳定性。 7.理想气体自由膨胀，W ，Q ，?U，?T0（填>、＝或<） 8. 用热力学函数判断过程的方向和限度是有条件的，熵判据用于体系，在这个体系中熵的过程是自发过程，自由焓判据用于体系，在这个体系中自由焓的过程是自发过程。 9. 水在其沸点的组分数，相数和自由度数分别为，，。 10. 固体表面上的吸附作用，按其作用力的性质，可分为吸附 和吸附。 11.一级反应的半衰期和初始浓度，二级反应的半衰期和初始度。若一级反应的速度常数k=45min-1，则其半衰期min。 12. 液体在固体表面是否润湿，常用润湿角θ来衡量，为润湿，不润湿。 13.扬-拉普拉斯方程表达式：对于球形液体扬-拉普拉斯方程表达式： 对于圆柱形液体扬-拉普拉斯方程表达式：开尔文方程式表达式： 14.湿润过程分为，，三类。 15、等体积的0.8mol.dm-3KI和0.1mol.dm-3的AgNO3溶液制成AgI溶胶，分别加入相同的下述电解质溶液，（1）NaCl、(2)Na2SO4 (3)MgSO4其聚沉能力大小次序是 16由于功和热是能量的传递形式，因此不能说系统在某一状态时含有多少热和功，而只能说。 17、1mol液态的苯在恒压下用酒精灯加热，温度由T1变到T2，则 △H= 。 18、不做非体积功时，△G≤0做为过程自发进行的方向和限度的判据的条件 是。 19、物质的偏摩尔量是在条件下，加入1mol某物质时所引起的系统的 性质的改变，偏摩尔量是性质。（容量/强度） 20、如果在水中加入少量食盐，水的蒸汽压将，沸点将，凝固 点将。 21、60 Co广泛用于癌症治疗，其半衰期为5.26 a (年)，则其蜕变速率常数为：__________，某医院购得该同位素20 mg，10 a后剩余________ mg。 7、平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的________________。其决速步是平行反 应中反应速率最（填快、慢）的一个。 22、常从接触角θ值的大小来衡量液体对固体的湿润程度，当θ，称为“湿润”， 当θ，称为“不湿润”，当θ，称为“完全湿润”，当θ，称为“完全不湿润”。 23、若同时存在几个反应，则高温对活化能的反应有利，低温对活化能 反应有利。（填高、低） 24、对于平行反应，若使某一反应的速率常数远远超过另一反应的速率常数，以得到更多的所需产物，常采用的方法是或。 三、判断题（每小题1分，共25分） 26、理想气体等温向真空膨胀，ΔU=O；ΔH=O；Q=0；W=0。（） 27、因为ΔH=Q P，所以Q具有状态函数的性质。（） 28、凡是体系温度升高，就一定要吸热。（） 29、公式ΔU=Q-W适用于封闭体系。（） 30、物理量H属于状态函数。（） 31、热容C不是状态函数。（） 32、元素S的燃烧热与SO2的标准生成热相等。（） 33、单斜晶硫在室温下久置时逐渐变为斜方晶硫为可逆过程。（） 34、只有可逆变化才有熵变。（） 35、熵增加原理可用于孤立体系。（） 36、吉布斯自由能的表示式是：G=H-TS。（） 37、熵增加原理不可用于绝热体系。（） 38、理想溶液的分子间无作用力。（） 39、理想溶液混合热效应为零，混合热效应为零的溶液一定是理想溶液。（） 40、在一定温度、压力下，某反应的△G＞0，只有寻找合适的催化剂才能使反应正向进行。 （） 41、若某反应的平衡常数随温度的升高而增加，则该反应为放热反应。（） 42、某反应ΔG0=-50J·mol-1，所以该反应一定能正向进行。（） 43、在一定温度下,1-1价强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm值的大小反映了溶液浓度的大小和 离子迁移率的大小。（）44、在任意浓度的电解质溶液中，每一种离子都是独立移动的，不受其他离子的影响。 （） 45、电动势与用伏特表测得的电池的端电压不一样。（） 46、当电池反应达到平衡时，能斯特方程中的E>0 。（） 47、书中的标准电极电势实际上是标准氧化电极电势。（） 48、对于同一反应用不同物质的浓度变化率表示的反应速率是完全相等的。（） 49、某反应的速率方程表现为二级动力学，但不一定就是双分子反应。 （ ） 50、催化剂既能改变反应历程，降低反应的活化能，又能改变反应的方向。 （ ） 1、当理想气体恒温压缩时,由于系统将热传给了环境,所以系统的焓必将减少。 【 】 2、因为△H=Q P ，所以Q 具有状态函数的性质 。 【 】 3、非理想气体的不可逆卡诺循环过程的△H=0,△U=0。 【 】 4、某理想气体其温度不变则该系统必然既不吸热也不放热。 【 】 5、公式△H=Q P 适用于理想气体的任何变化 。 【 】 6、物质汽化时其熵值增加。 【 】 7、因为dS=T Q R δ，所以一切可逆绝热过程皆是等熵过程 。 【 】 8、凡是混乱度增加的过程，其熵变△S ＞0 。 【 】 9、电迁移过程中，在电极上放电的某种离子的数量与在该溶液中通过某截面的该种离子的数量不同。 【 】 10、电解质的平均活度系数是电解质离子的本性，与离子强度无关。 【 】 11、原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应。 【 】 12、相对于可逆电极电势，当有电流通过电极时，由于电极的极化，原电池的阳极电势一定升高，电解池的阳极电势一定降低。 【 】 13、根据质量作用定律，某基元反应的速率方程为 b a c kc dt dc B A A =-，则a 一定为反应物A 的计量系数。 【 】 14、等温时的小液滴与大液滴饱和蒸气压分别为a 、b ，则a > b 。 【 】 15、复合反应中的表观活化能与其各基元反应的活化能一定有简单的线性关系，如E ＝aE 1 ＋bE 2＋cE 3＋··· （a 、b 、c 为常数）。 【 】 16、对只有产物B （速率常数为k 1）、C （速率常数为k 2）的平行反应，当B 的浓度为B c 时， C 的浓度为12/k k c B （设开始反应时无产物）。 【 】 四、名词解释（10分） 1.偏摩尔量 在一定温度和压力下，大量体系中加入1molB 物质引起体系中某一容量性质的改变值。 2.离子迁移数 当电流通过电解质溶液时，某种离子B 迁移的电量与通过溶液的总电量之比称为B 离子的迁移数。 3.聚沉值 使溶胶明显聚沉所加电解质的最小浓度值称为聚沉值。 4.反应分子数 当有电流通过时，电极电势与可逆电极电势发生偏离的现象。 5.表面自由能 体系在等温等压可逆的增加单位表面积时所消耗的功。 四、简答题（10分） 1.乳状液的制备方法有哪些？其物理性质有哪些？ 2.冬天吃梨前，先将冻梨放入凉水中浸泡一段时间。发现冻梨表面结了一层薄冰，而里面却冻了，这是为什么？ 3.胶体的制备方法有哪些？其特点是什么？ 4.如何选择乳化剂？ 6.盐桥的作用是什么？为什么？ 消除液接电势。因为制作盐桥的电解质要求浓度大，正负离子的迁移数相近，故能消除。 7.说明弱电解质的无限稀释时的摩尔电导Λ∞(HAc)如何计算(列出相关公式即可)。 五、计算题（分） 1.（8分）在273.2K和1013.25KPa时，有10.00dm3理想气体氦现经过绝热可逆膨胀到最后压力为101.325KPa。计算该过程的Q、W、△U、△H和△S。 2.（8分）80oC纯苯的蒸气压为100KPa，纯甲苯蒸气压为38.7 KPa，若有苯—甲苯气液平衡混合物，80oC时气相苯的物质的量分数为0.30，求液相组成和蒸气压。 3.（8分）在高温下水蒸气通过灼热的煤层，按下式生成水煤气 C（石墨）+H2O（g）=H2（g）+CO（g） 若在1000K及1200K时的Kp分别为2.504×105Pa和38.08×105Pa，试计算在此温度范围内的平均反应热及在1100K时的平衡常数。 4.（8分）硝基异丙烷在水溶液中被碱中和，反应是二级的，其速率常数可表示为 lgk= -(3163/T)+11.89，时间以分为单位，浓度以mol.dm-3为单位。 （1）计算活化能 （2）283K时，若反应物起始浓度均为0.008 mol.dm-3，则反应的半衰期为？ 5.（8分）1mol过冷水在-10℃，P0下凝结为冰。计算该过程的△G并判断是否自发？已知-10℃水和冰蒸气压为28 6.5Pa和260Pa。 6.、（8分）20℃时HCl溶于苯中达平衡，气相中的HCl的分压为101325Pa时，溶液中的物质的量分数为0.0425。已知20℃时苯的饱和蒸气压为10011Pa，若20℃时HCl和苯的蒸气压总压为101325Pa时，求100Kg苯中溶解多少HCl？ 7.（8分）计算1200℃时，固态FeO上的氧的平衡压力。已知1200 oC时反应FeO（S）=Fe （S）+1/2O2（g），的 =267.4 KJ.mol-1， =69.0 J?K-1?mol-1。 8、（8分）乙烯转化反应C2H4→C2H2+H2为一级反应。在1073K时，要使50%的乙烯分解，需要10h，已知，该反应的活化能E=250.8KJ/mol，要求在1.316χ10-3h内同样有50%的乙烯转化，问反应的温度应控制在多少？ 9、（8分）将反应H2(Pθ)+I2（s）→2HI(a=1)设计成电池，并计算25℃时电池反应的。、已知 =0.5353V。 10.（8分）电池Zn(s)|ZnCl2(b=0.05mol.Kg-1)|AgCl(s)+Ag(s)的电动势 E=[1.015-4.92×10-4（T/K-298）]V。试写出电池放电2F的电极反应与电池反应，并计算电池反应在298K时的△rGm、△rHm、△rSm及QR。 ?rHm= 11 . （7分）已知25℃时下列电池 Pt,H2（Pθ）| HCl（aq）|AgCl（s）,Ag（s）的标准电动势Eθ=0.223V。 求：1.写出正、负极反应和电池反应方程式； 2.求25℃时化学反应的平衡常数Kθ 12 （15分）2mol的理想气体在27℃，20.0dm3下等温膨胀到50.0dm3，试计算下列过程的Q、W、?H、?U、?S。 （1）可逆膨胀（2）自由膨胀（3）对抗恒外压101kPa膨胀。 13、在300K时，1mol单原子理想气体从10atm等温可逆膨胀到1atm。求该过程的Q、W、△U、△H、△G、△S和△A。（10分） 14、理想气体反应2A(g)+B(g)＝2C(g),在1000K时平衡常数为1.55×107， 计算A、B、C分压各为1.00×108Pa时的△G，并判断反应方向。（ 15、电池：Ag(s)－AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l) 在298 K 时的电动势E =0.0455 V， (?E/?T )p= 3.38×10-4 V·K-1，写出该电池的反应，并求出?r H m，?r S m及可逆放电时的热效应Q r。（13分） 16、在25℃时，0.01 mol·dm-3浓度的醋酸水溶液的摩尔电导率是16.20 × 10-4S·m2·mol-1，而无限稀释情况下的极限摩尔电导率是390.7 × 10-4S·m2·mol-1。 计算：（1）0.01 mol·dm-3的醋酸水溶液在25℃时的电离常数α和pH值； Λ。 （2）25℃，0.10 mol·dm-3的醋酸水溶液的电离常数α和摩尔电导率 m 第一章 物理化学的定义，相变化（物质在熔点沸点间的转化） 物理化学的基本组成：1化学热力学（方向限度）2化学动力学（速率与机理）3结构化学 物理化学的研究方法、热力学方法、动力学方法、量子力学方法 系统、环境的定义。系统的分类：开放系统，封闭系统，隔离系统 系统的性质：强度性（不可加），广延性（可加）。系统的状态 状态函数及其性质：1单值函数2仅取决于始末态3全微分性质。 热力学能、热和功的定义 热分：潜热，显热。功分：膨胀功、非膨胀功。 热力学第一定律的两类表述：1第一类永动机不可制成。2封闭体系：能量可从一种形式转变为另一种形式，但转变过程中能量保持不变。、 恒容热、恒压热，焓的定义。PV U H def +≡ 恒容热：①封闭系统② W f =0 ③W e =0 恒压热：①封闭系统②W f =0 ③d p =0 理想气体的热力学能和焓是温度的函数。 C, C V , C V ,m ， C P , C P,m 的定义。 △u =n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2-T 1) C V ,m =a+bT+cT 2+…/ a+bT -1+cT -2 +… 单原子分子C V ,m = 23R C P ,m =25R 双原子分子C V ,m =25R C P ,m =2 7R γ单= 35 γ双=5 7 C P,m - C V ,m =R R=8.3145J ·mol -1·k -1 可逆过程定义及特点：①阻力与动力相差很小量②完成一个循环无任何功和热交换③膨胀过程系统对环境做最大功，压缩过程环境对系统做最小功 可逆过程完成一个循环 △u=0 ∑=0W ∑=0Q W 、 Q 、△u 、△H 的计算 ①等容过程：W =0 Q =△u △u=n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2-T 1) ②等压过程：W =-Pe(V 2-V 1) Q=△H △u=n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P ,m (T 2-T 1) ③等温过程：W=-nRTln 1 2V V Q=－W △u=△H=0 ④绝热可逆过程：W=n C V ,m (T 2-T 1) /?? ? ???? ?-??? ? ??--1112111γγv v v p Q=0 △u=n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P ,m (T 2-T 1) 21p p =(12v v )γ 21T T =(12v v )1-γ 21T T =(2 1p p ) γ γ1 - 相变化过程中△H 及△u 的计算△u=△H-P △V=△H-nRT 见书1-10 化学计量系数ν 化学反应进度??= B νB n ?（必与指定的化学反应方程对应） 化学反应热效应定义， 盖斯定律：一个化学反应，不管是一步完成或是经数步完成，反应的总标准摩尔焓变是相同的，即盖斯定律。 标准摩尔反应焓变：)(H m T r θ ?= ∑B B θν m H （B ，,β T ） 化学反应θ m H r ?的计算：1 )(H m T r θ ?= ∑?B B θν m f H （B ，,β T ） θ m f H ?：在温度为T ， 实验六.二组分固-液体系相图的绘制 一、实验目的 （1）热分析法测绘Sn-Bi二元合金相图 （2）掌握热分析法的测量技术 （3）掌握热电偶测量温度的基本原理以及数字控温仪和升降温电炉的使用方法 二、实验原理 用几何图形来表示多相平衡体系中有哪些相,各相的成分如何,不同相的相对量是多少,以及它们随浓度、温度、压力等变量变化的关系图叫相图。以体系所含物质的组成为自变量,温度为应变量所得到的T-x图就是常见的一种相图。 绘制相图的方法很多,热分析法就是常用的一种实验方法。即按一定比例配成一两组分体系,将体系加热到熔点以上成为液态,然后使其逐渐冷却,每隔一定时间记录一次温度,以体系的温度对时间的关系曲线称为步冷曲线。熔融体系在均匀冷却过程中无相变时,其温度将连续均匀下降,得到一条平滑的冷却曲线,当冷却过程中发生相变时,放出相变热,使热损失有所抵偿,冷却曲线就会出现转折。当两组分同时析出时，冷却速度甚至变为零,冷却曲线出现水平段。转折点或平台所对应的温度,即为该组成合金的相变温度。 取一系列组成不同的二元合金，测得冷却曲线，再将相应的转折点连接起来即得到二元合金相图（如下图所示） 三、实验所用仪器、试剂 1.KWL-09可控升降温电炉，SWKY-1数字控温仪 2.编号为1-6的六个金属硬质试管依次分装：纯铋、含锡20%，42%，60%，80%的合金、纯锡。8号试管为空管。 四、实验步骤 1.安装并调整SWKY-1数字控温仪与KWL-09可控升降温电炉，将控温仪与电炉用电缆连接。2号炉膛（右侧）放8号空管，将与控温仪相连的温度传感器（传感器2）插入其中 2.1．将装有试剂的试管1放入1号炉膛（注意安全，始终用铁夹小心夹住试管），并将与电炉连接的温度传感器（传感器1）插入炉膛旁边的另一小孔中（注：不要将传感器1插入试管中）。将2号传感器插入放有8号空管的炉膛2 2.2.调节控温仪（工作/量数按钮），将电炉温度设定为350℃，再调为工作状态，此时1号炉膛开始加热。调节定时按钮，是时间显示为30s。将电炉“冷风量调节”电压调到零，“加热量调节”调到180V(电压过低加热太慢，电压过高有损仪器使用寿命)，给2号炉膛预热到200度左右（避免温度下降过快，减小试管冷却时发生过冷现象的可能） 2.3.当温度显示1号炉膛温度达到350℃时，再等10min左右。待温度稳定后将预热后的8号空管用铁夹移出去，并将1号试管夹入2号炉膛。换入2号试管加热，熔融。关闭“加热量调节”，此时控温仪显示温度上升，当温度上升到310℃以上时，打开“冷风量调节”，电压调为1.5V。此时温度开始下降，当温度降到接近300℃时，开始记录温度。每隔30s，控温仪会响一声，依次记下此时的仪表读数即可。 物理化学 试卷一 一、选择题( 共15题30分) 1. 下列诸过程可应用公式dU = (Cp- nR)dT进行计算的是：( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( B ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0 (C) 不能断定(A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数S 不同 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是：( C ) (A) S (B) (G/p)T (C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质(D) CV 5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l)= μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定 6. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A) 和纯水(B)。经历若干 时间后，两杯液面的高度将是(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移) ( A ) (A) A 杯高于B 杯(B) A 杯等于B 杯 (C) A 杯低于B 杯(D) 视温度而定 7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为：( D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C ) (A) 3 种(B) 2 种 (C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 *S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 9. 已知A 和B 可构成固溶体，在A 中，若加入B 可使A 的熔点提高，则B在此固溶体中的含量必_______ B 在液相中的含量。( A ) (A) 大于(B) 小于 (C) 等于(D)不能确定 10. 已知反应2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应(1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为：( C ) 纯液体饱和蒸汽压的测量 目的要求 一、 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱 和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯－克拉贝龙方程式。 二、 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验 技术。 三、 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸 点。 实验原理 通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大；温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为1atm （101.325kPa ）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示： 2 m vap d ln d RT H T p ?= (1) 式中，R 为摩尔气体常数；T 为热力学温度；Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔 气化热。 假定Δvap H m 与温度无关，或因温度范围较小，Δvap H m 可以近似作为常数，积分上式，得： C T R H p +??-=1 ln m vap (2) 其中C 为积分常数。由此式可以看出，以ln p 对1/T 作图，应为一直线，直线的斜率为 R H m vap ?- ，由斜率可求算液体的Δvap H m 。 静态法测定液体饱和蒸气压，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压，此 法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压，有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压，所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置，如图1所示： 平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。平衡管上接一冷凝管，以橡皮管与压 物理化学复习提纲 一、 热力学第一定律 1. 热力学第一定律：ΔU = Q -W (dU=δQ -δW ,封闭体系、静止、无 外场作用) *热Q,习惯上以系统吸热为正值，而以系统放热为负值；功W ，习惯上以系统对环境作功为正值，而以环境对系统作功为负值。 **体积功 δW=（f 外dl ＝p 外·Adl ）=p 外dV=nRT ?21/V V V dV =nRTlnV 2/V 1=nRTlnp 1/p 2 2. 焓：定义为H ≡U+pV ；U ，H 与Q ，W 区别（状态函数与否？） 对于封闭体系，Δ H= Qp, ΔU= Qv, ΔU= -W （绝热过程） 3. Q 、W 、ΔU 、ΔH 的计算 a. ΔU=T nCv.md T T ?21= nCv.m(T 2-T 1) b. ΔH=T nCp.md T T ?21= nCp.m(T 2-T 1) c. Q ：Qp=T nCp.md T T ?21；Qv=T nCv.md T T ?2 1 d. T ，P 衡定的相变过程：W=p (V 2-V 1)；Qp=ΔH=n ΔH m ；ΔU=ΔH -p(V 2-V 1) 4. 热化学 a. 化学反应的热效应,ΔH=∑H(产物)-∑H （反应物）＝ΔU+p ΔV (定压反应) b. 生成热及燃烧热，Δf H 0m （标准热）；Δr H 0m （反应热） c. 盖斯定律及基尔戈夫方程 [G .R.Kirchhoff, (?ΔH/?T)=C p(B) -C p(A)= ΔCp] 二、 热力学第二定律 1. 卡诺循环与卡诺定理：η＝W/Q 2=Q 2+Q 1/Q 2=T 2-T 1/T 2,及是 (Q 1/T 1+Q 2/T 2=0)卡诺热机在两个热源T 1及T 2之间工作时，两个热源的“热温商”之和等于零。 2. 熵的定义：dS=δQr/T, dS ≠δQir/T (克劳修斯Clausius 不等式, dS ≥δQ/T ；对于孤立体系dS ≥0，及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行)。 熵的统计意义：熵是系统混乱度的度量。有序性高的状态 所对应的微观状态数少，混乱度高的状态所对应的微观状态数多，有S=kln Ω, 定义：S 0K =0, 有 ΔS=S (T)-S 0K =dT T Cp T ??/0 3. P 、V 、T 衡时熵的计算： a. ΔS=nRlnP 1/P 2=nRlnV 2/V 1(理气，T 衡过程) b. ΔS=n T T nCp.md T T /21?(P 衡，T 变) c. ΔS=n T T nCv.md T T /21?（V 衡，T 变） d. ΔS=nC v.m lnT 2/T 1+ nC p.m lnV 2/V 1(理气P 、T 、V 均有变化时) 4. T 、P 衡相变过程：ΔS=ΔH 相变/T 相变 5. 判据： a. ΔS 孤｛不能实现可逆，平衡不可逆，自发 00 0?=? （ΔS 孤＝ΔS 体+ΔS 环, ΔS 环＝－Q 体/T 环） 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 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1) C. ΔU=dT C m ,V T T 21? D. ΔH=ΔU+p ΔV ( )2. ΔH 是体系的什么 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 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 ( ) 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 ( ) 9. 实验测得浓度为0.200mol ·dm -3的HAc 溶液的电导率为0.07138S ·m -1，该溶液的摩尔电导率Λm (HAc)为 A. 0.3569S ·m 2 ·mol -1 B. 0.0003569S ·m 2 ·mol -1 C. 356.9S ·m 2 ·mol -1 D. 0.01428S ·m 2 ·mol -1 ( ) 10. 表面活性物质溶于水时，关于溶液的表面张力和溶液表面的描述正确的是 A. 表面张力升高，正吸附 B. 表面张力降低，正吸附 C. 表面张力升高，负吸附 D. 表面张力显著降低，正吸附 ( ) 11. 一体积的氢气在0℃，101.3kPa 下等温膨胀至原来体积的3倍，其内能变化是多 物理化学上册公式总结 第一章.气体 一、理想气体适用 ①波义耳定律：定温下，一定量的气体，其体积与压力成反比 pV=C ②盖·吕萨克定律：对定量气体，定压下，体积与T成正比 V t=C`T ③阿伏伽德罗定律：同温同压下，同体积的各种气体所含分子数相同。 ④理想气体状态方程式 pV=nRT 推导：气体体积随压力温度和气体分子数量改变，即： V=f（p,T,N） 对于一定量气体，N为常数dN=0，所以 dV=（?V/?p）T,N dp+（?V/?T）p,N dT 根据波义耳定律，有V=C/P，∴（?V/?p）T,N=-C/p2=-V/p 根据盖·吕萨克定律，V=C`T，有（?V/?T）p,N=C`=V/T 代入上式，得到 dV/V=-dp/p+dT/T 积分得 lnV+lnp=lnT+常数 若所取气体为1mol，则体积为V m，常数记作lnR，即得 pV m=RT 上式两边同时乘以物质的量n，则得 pV=nRT ⑤道尔顿分压定律：混合气体的总压等于各气体分压之和。 ⑥阿马格分体积定律：在一定温度压力下，混合气体的体积等于组成该气体的各组分分体积之和。 ⑦气体分子在重力场的分布 设在高度h处的压力为p，高度h+dh的压力为p-dp，则压力差为 dp=-ρgdh 假定气体符合理想气体状态方程，则ρ=Mp/RT，代入上式， -dp/p=Mgdh/RT 对上式积分，得lnp/p0=-Mgh/RT ∴p=p0exp（-Mgh/RT） ρ=ρ0exp（-Mgh/RT）或n=n0exp（-Mgh/RT） 二、实际气体适用 ①压缩因子Z Z=pV m/RT 对于理想气体，Z=1，对实际气体，当Z大于1，表明同温度同压力下，实际气体体积大于理想气体方程计算所得结果，即实际气体的可压缩性比理想气体小。当Z小于1，情况则相反。 ②范德华方程式 物理化学实验Ⅰ 课程名称：物理化学实验Ⅰ 英文名称：Experiments in Physical Chemistry 课程代码：147012 学分：0.5 课程总学时：16 实验学时：16 （其中，上机学时：0） 课程性质：?必修□选修 是否独立设课：?是□否 课程类别：?基础实验□专业基础实验□专业领域实验 含有综合性、设计性实验：?是□否 面向专业：高分子材料科学与工程、材料科学与工程（无机非金属材料科学与工程、材料化学） 先修课程：物理、物理化学、无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等课程。 大纲编制人：课程负责人张震实验室负责人刘仕文 一、教学信息 教学的目标与任务： 该课程是本专业的一门重要的基础课程，物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，是从事本专业相关工作必须掌握的基本技术课程。其任务是通过本课程的学习，使学生达到以下三方面的训练： （1）通过实验加深学生对物理化学原理的认识，培养学生理论联系实际的能力； （2）使学生学会常用的物理化学实验方法和测试技术，提高学生的实验操作能力和独立工作能力； （3）培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力，使学生受到初步的物理性质研究方法的训练。 教学基本要求： 物理化学实验的特点是利用物理方法来研究化学系统变化规律，实验中常用多种物理测量仪器。因此在物理化学实验教学中，应注意基本测量技术的训练及初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究工作的能力。 物理化学实验包括下列内容： （1）热力学部分量热、相平衡和化学平衡实验是这部分的基本内容。还可以选择稀溶液的依数性、溶液组分的活度系数或热分析等方面的实验。 大学物理化学试题及答案 一. 填空题（每题2分，共14分） 1. 20 ℃下，含25.6％O2 、4.4％CO2和70％N2 ( 质量百分比) 的混合气体的压力为200 kPa ，则O2的分压为kPa. 2. 在300 K下2 mol理想气体从300 kPa不可逆地压缩至1.66 dm ，并放热10 kJ，此过程的ΔS = J.K . 3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C6H6C2H5(g) C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温度不变的情况下，要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是 或 . 4. 将1摩尔的H2(g) 与1摩尔的I2(g) 放在真空容器中, 发生反应H2(g)＋I2(g) ＝2HI(g) , 达到平衡时, 系统的独立组分数C = , 自由度数f = . 5. 质量摩尔浓度为1 mol·kg 的Na2SO4水溶液, 平均活度系数 为γ ，该溶液的平均活度a ＝ γ . 6. 已知25 ℃时下列物质的无限稀释摩尔电导率Λ /(S.cm .mol ): 氯化铵＝149.8、氢氧化钠＝248.11、氯化钠＝26.5，则氢氧化氨的Λ = S.cm .mol . 7. 在一定温度下, 弯曲液面的附加压力与 成正比, 与 成反比。 二.选择题(从下列选项中选择一个正确答案，共14分，每题2分) 1. 下列过程中, ΔU = 0 的是 . A. 气体节流膨胀过程 B. 封闭系统的任何可逆过程 C. 封闭系统的任何循环过程 D. 在密闭的刚性容器中进行的化学反应 2. 理想气体反应的平衡常数可用Ky和K 表示,温度和压力对Ky和K 的影响为 . A. 温度和压力对Ky, K 均有影响 B. 温度和压力对Ky, K 均无影响 C. 温度对Ky, K 有影响, 压力对Ky无影响而对K 有影响 D. 温度对Ky, K 有影响, 压力对Ky有影响而对K 无影响 3. 以下定律中不属于稀溶液依数性的是 . A.亨利定律 B.沸点升高定律 C.凝固点下降定律 D.渗透压定律. 4. 用等体积、等摩尔浓度的LiCl, NaCl, CaCl2和AlCl3电解质溶液使As2S3溶胶聚沉, 加入AlCl3溶液聚沉得最快, 此溶胶的电性为 . A. 正 B. 负 C. 中性 D 不确定 5. 用96485 C电量最多可从CuSO4溶液中电解出Cu 克(Cu的摩尔质量为63.54 g/mol). A. 16 B. 32 C. 64 D. 128. 6. 某反应的速率常数k = 3.0 mol .dm .min , 此反应为 级反应. A. 2 B. 1.5 C. 0.5 D. 零 7. 固体糖可以溶解在水中, 这说明固体糖的化学势 于水溶液中糖的化学势. A.等 B. 高 C. 低 D. 无法判断. 实验一 电导的测定及其应用 一、实验目的 1、 测量氯化钾水溶液的电导率,求算它的无限稀释摩尔电导率。 2、 用电导率测量醋酸在水溶液中的解平衡常数。 3、 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1、根据电导公式:G=kA/l 式中k 为该电解质溶液目的电导率,其中 l/A 称为电导池常数,由于l 与A 不易精确测量,因此,试验中就是用一种已知电导率的溶液求出电导池常数k cell ,然后把欲测的溶液放入该电导池测出其电导值,再根据公式G=kA/l 求出摩尔电导率 , k 与 的关系为: 2、 总就是随着溶液的浓度的降低而增大的, 对于强电解质系 对于特定的电解质与溶剂来说,在一定温度下,A 就是一个常数,所以将 作图得到一 条直线,将所得的直线推至c=0可求得A m ∞。 3、对于弱电解质,其 无法用 ,由离子独立运动定律: 求得,其中 A m ∞+ 与A m ∞-分别表示正、负离子的无限稀摩尔电导率,它与温度及离子的本性有关。在无限稀的弱电解质中: 以cAm 对 作图,根据其斜率求出K 、、 三、实验仪器及试剂 仪器:梅特勒326电导仪1台,量杯50ml 2只 ,移液管125ml 9只,洗瓶1只 ,洗耳球1只。 试剂:10、00mol/m3 KCl 溶液, 100、0 mol/m3HAC 溶液 , 电导水。 四、实验步骤 1、 打开电导率仪器开关,预热5分钟。 2、 KCl 溶液电导率的测定: （1） 用移液管准确移取25ml 10、00mol/m3的KCl 溶液,置于洁净、干燥的量杯中,测定器电 导率3次,取其平均值。 （2） 再用移液管准确量取25、00ml 电导水,置于上述量杯中,搅拌均匀后,测定器电导率3 次,取其平均值。 m c κ = Λ m m,+ m, νν+--∞ ∞ ∞ =+ΛΛΛ m Λ m Λ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m Λ m m ∞ =-ΛΛ m m = α∞ΛΛ() 2 m m m m 2 m m m m 1c c c K c c ∞∞ ∞∞?? ??-?=-=ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ 第一章热力学第一定律 1. 热力学第一定律u Q W只适用于：答案：D (A)单纯状态变化(B)相变化 (C)化学变化(D)封闭体系的任何变化 2. 1mol单原子理想气体，在300K时绝热压缩到500K，则其焓变H约为：4157J 3. 关于热和功，下面说法中，不正确的是：答案：B (C)功和热不是能量，而是能量传递的两种形式，可称为被交换的能量 (D)在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相 抵消 4. 涉及焓的下列说法中正确的是：答案：D (A)单质的焓值均为零(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)化学反应中体系的焓变不一定大于 内能变化 5. 下列过程中，体系内能变化不为零的是：答案：D (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 6.对于理想气体，下列关系中那个是不正确的？答案：A (A)(中0 ( B) ( V)T 0? ( U)T0 (D) “ H、 7.实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？答案：A (A) Q = 0 ; H = 0; P< 0 (B) Q = 0 ; H = 0; P> 0 (C) Q > 0 ; H = 0; P< 0 (D) Q < 0 ; H = 0; P< 0 8. 3mol的单原子理想气体，从初态T i = 300 K、p i = 100kPa反抗恒定的外压 50kPa作不可逆膨胀至终态T2= 300 K、p2= 50kPa,对于这一过程的Q= 3741J 一、W= 3741 J、U =_ 0 _、H =_ 0 _。 9. 在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从T i升高到T2, 压力从p i升高到p2,贝U： Q_ =_ 0 ；W- = _ 0 : U_ = - 0。 10. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，贝答案：D (A)焓总是不变(B)内能总是增加(C)总是增加(D)内 能总是减少 11. 若要通过节流膨胀达到致冷的目的，则节流操作应控制的条件是：答案: 物理化学试题 2分，共32分） 1、用Ag 电极电解AgNO 3溶液，在一定温度和外加压力下，用希托夫法测定AgNO 3水溶液通电一定时间后，阴极区Ag +量减少了0.605g ，阴极析出Ag 为1.15g ，则Ag +的迁移数为：（ ） a 0.474 b 0.526 c 0.516 d 0.484 2、用Pt 电极电解CuSO 4溶液，通过的电流为20A ，经过15min 后，在阴极上析出铜为：（ ） a 5.9克 b 2.95克 c 11.8克 d 8.2克 3、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关系的是（ ） a 欧姆（Ohm ）定律 b 法拉第（Faraday ）定律 c 离子独立运动定律 d 能斯特（Nernst ）定律 4、用同一电导池分别测定浓度为0.01mol.m -3和0.1 mol.m -3的不同电解质溶液,电阻分别为1000Ω及500Ω,则其摩尔电导之比（ ） a 5:1 b 1:5 c 1：20 d 20：1 5、某反应速率常数k 为0.107min -1,则反应物浓度从1.0mol.L-1变到0.7 mol.L -1和浓度从0.01mol.L -1变到0.007mol.L -1所需时间的比值为（ ） a 10 b 100 c 1 d 0.01 6、0.1mol/kg 的CaCl 2水溶液其平均活度系数γ±=0.219，则离子平均活度α±为（ ） a 4 10476.3-? b 2 10964.6-? c 2 10 476.3-? d 2 10386.1-? 7、某化学反应其反应物消耗43所需的时间是它消耗掉21 所需时间的2倍,则反 应的级数为（ ） a 零级 b 三级 c 二级 d 一级 8、已知25℃时NH 4Cl 、NaOH 、NaCl 的无限稀摩尔电导分别为： 12122210265.110487.210499.1-----??Ω???mol m 、、。则NH 4OH 的无限稀时的摩尔电 导：（ ） a 277.0121210---?Ω?mol m b 251.5121210---?Ω?mol m c 253.2121210---?Ω?mol m d 721.21 21210---?Ω?mol m 9、.当表面活性剂加入到溶剂中产生的结果是：（ ） a 表面张力降低、产生正吸附； b 表面张力上升、产生负吸附； c 表面张力降低、产生负吸附； d 表面张力上升、产生正吸附； 10、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水（水润湿玻璃），在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面，当在右端水凹面处加热，毛细管中的水向何端移动？（ ） a 向右移动； b 向左移动； c 不动； d 难以确定。 11、某反应的速度常数为4.62ⅹ10-2min -1,若其反应物的初始浓度为0.1mol.L -1,则反应的半衰期t 1/2为（ ） a 216min b 30min c 15min d 1.08min 12、若某反应的活化能为80kJ ·mol -1, 则反应温度由20℃增加到30℃时, 其反应速度常数约为原来的（） a 2倍 b 5倍 c 4倍 d 3倍 13、胶体粒子处于等电态时，电泳电渗的速率：（ ） a 必然为零 b 一定增加 c 一定减少 d 无法确定 14、已知某复合反应的反应历程为 A B ；B + D k 2 ? →?Z 则 B 的浓度随时间的变化率 d d B c t 是：（ ）。 蔗糖水解速率常数的测定 1．蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关？ 答：主要和温度、反应物浓度和作为催化剂的H+浓度有关。 2．在测量蔗糖转化速率常数时，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？ 答：选用长的旋光管好。旋光度和旋光管长度呈正比。对于旋光能力较弱或者较稀的溶液，为了提高准确度，降低读数的相对误差，应选用较长的旋光管。根据公式（a）=a*1000/LC,在其他条件不变的情况下，L越长，a越大，则a的相对测量误差越小。 3．如何根据蔗糖、葡萄糖、果糖的比旋光度数据计算？ 答：α0＝〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100 α∞＝〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100 式中：[α蔗糖]Dt℃，[α葡萄糖]Dt℃，[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm表示)为旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。 设t＝20℃L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则： α0＝66.6×2×10/100＝13.32° α∞＝×2×10/100×（52.2-91.9）＝－3.94° 4．试估计本实验的误差，怎样减少误差？ 答：本实验的误差主要是蔗糖反应在整个实验过程中不恒温。在混合蔗糖溶液和盐酸时，尤其在测定旋光度时，温度已不再是测量温度，可以改用带有恒温实施的旋光仪，保证实验在恒温下进行，在本实验条件下，测定时要力求动作迅速熟练。其他误差主要是用旋光仪测定时的读数误差，调节明暗度判断终点的误差，移取反应物时的体积误差，计时误差等等，这些都由主观因素决定，可通过认真预习实验，实验过程中严格进行操作来避免。 乙酸乙酯皂化反应速率常数测定 电导的测定及其应用 1、本实验为何要测水的电导率？ 答：因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导，故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水，称为电导水。水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。所以要测水的电导率。 2、实验中为何通常用镀铂黑电极?铂黑电极使用时应注意什么？为什么？ 表格中所写章节以傅献彩五版物理化学为准2007大题汇总 2008大题汇总 2009大题汇总 2010年大题汇总 2011年大题汇总 2012大题汇总 2013年大题汇总 以上列了近几年厦门大学物理化学考试科目大题的主要考点。厦门大学的物理化学不同于其他学校，他考察的题型比较单一。一般12~16分的选择题，然后剩下的大概十道左右的大题。 首先，复习过程中一般使用傅献彩的物理化学课本，据悉厦大本校上课也是使用这本教材。第一章气体的不用看，统计热力学一般就考一个选择，也可舍弃（明确说明只考概念），第十四章胶体近年来也只考选择，也可考虑舍弃。厦大的物化热力学考察并非重点，但热力学函数的关系、麦克斯韦关系要会熟练推导，并要求熟悉各个函数的意义，今年来有向热化学、能源方面考察的趋势。相图每年必考，且分值较大，考察的相图也较为常规，多进行几个典型相图的练习总结规律就行，步冷曲线也一般会要求绘制，杠杆规则的应用，并注意这部分可以和第四章结合考察。化学平衡也几乎年年考，这部分相对简单。电解质这一章本身就比较简单，一般是求电导率以及弱电解质平衡常数。第九十章电化学每年必考大题，能斯特方程要熟练运用，注意超电势的问题以及电解过程中离子浓度的改变。第十一十二章动力学每年考察的比重比较大，常用的反应级数求解、稳态近似平衡假设的使用及其使用条件、过渡态理论中热力学函数与活化能的关系、重要的关系式的推导。第十三章也年年考大题，开尔文公式、毛细现象，都很简单，但要注意浸润与不浸润时方程中R的正负（14年考的汞和玻璃，非常遗憾做错了） 最后，厦大物化最重要的参考书是孙世刚编写的物理化学的学习指导以及物理化学题库，历年真题很多出自上面。要将上面的习题反复练习。 大学物理化学知识点 归纳 第一章 气体的pvT 关系 一、 理想气体状态方程 pV=（m/M ）RT=nRT （1.1） 或pV m =p （V/n ）=RT （1.2） 式中p 、V 、T 及n 的单位分别为P a 、m 3、K 及mol 。V m =V/n 称为气体的摩尔体积，其单位为m 3·mol 。R=8.314510J ·mol -1 ·K -1称为摩尔气体常数。 此式适用于理想，近似于地适用 于低压下的真实气体。 二、理想气体混合物 1．理想气体混合物的状态方程 （1.3） pV=nRT=（∑B B n ）RT pV=mRT/M mix （1.4） 式中M mix 为混合物的摩尔质量，其可表示为 M mix def ∑B B y M B (1.5) M mix =m/n= ∑B B m /∑B B n （1.6） 式中M B 为混合物中某一种组分B 的摩尔质量。以上两式既适用于各种混合气体，也适用于液态或固态等均匀相混合系统平均摩尔质量的计算。 2.道尔顿定律 p B =n B RT/V=y B p （1.7） P=∑B B p (1.8) 理想气体混合物中某一种组分B 的分压等于该组分单独存在于混合气体的温度T 及总体积V 的条件下所具有的压力。而混合气体的总压即等于各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件下产生压力的总和。以上两 式适用于理想气体混合系统，也近似适用于低压混合系统。 3.阿马加定律 V B * =n B RT/p=y B V （1.9） V=∑V B * （1.10） V B *表示理想气体混合物中物质B 的分体积，等于纯气体B 在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。理想气体混合物的体积具有加和性，在相同温度、压力下，混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。以上两式适用于理想气体混合系统，也近似适用于低压混合系统。 三、临界参数 每种液体都存在有一个特殊的温度，在该温度以上，无论加多大压力，都不可能使气体液化，我们把这个温度称为临界温度，以T c 或t c 表示。我们将临界温度T c 时的饱和蒸气 压称为临界压力，以p c 表示。在临界温度和临界压力下，物质的摩尔体积称为临界摩尔体积，以V m,c 表示。临 界温度、临界压力下的状态称为临界 状态。 四、真实气体状态方程 1.范德华方程 （p+a/V m 2）(V m -b)=RT (1.11) 或（p+an 2/V 2）(V-nb)=nRT (1.12) 上述两式中的a 和b 可视为仅与气体种类有关而与温度无关的常数，称为范德华常数。a 的单位为Pa ·ｍ ６ ·mol ，b 的单位是m 3mol.-1。该 方程适用于几个兆帕气压范围内实际气体p 、V 、T 的计算。 2.维里方程 Z(p ，T)=1+Bp+Cp+Dp+… （1.13） 或Z(V m, ,T)=1+B/V m +C / 大学-物理化学试题及答案 物理化学试题 题号 一 二 三 四 总分 得分 得分 评卷人 2分，共32分） 1、用Ag 电极电解AgNO 3溶液，在一定温度和外加压力下，用希托夫法测定AgNO 3水溶液通电一定时间后，阴极区Ag +量减少了0.605g ，阴极析出Ag 为1.15g ，则Ag +的迁移数为：（ ） a 0.474 b 0.526 c 0.516 d 0.484 2、用Pt 电极电解CuSO 4溶液，通过的电流为20A ，经过15min 后，在阴极上析出铜为：（ ） a 5.9克 b 2.95克 c 11.8克 d 8.2克 3、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关系的是（ ） a 欧姆（Ohm ）定律 b 法拉第（Faraday ）定律 c 离子独立运动定律 d 能斯特（Nernst ）定律 4、用同一电导池分别测定浓度为0.01mol.m -3和0.1 mol.m -3的不同电解质溶液,电阻分别为1000Ω及500Ω,则其摩尔电导之比（ ） a 5:1 b 1:5 c 1：20 d 20：1 5、某反应速率常数k 为0.107min -1,则反应物浓度从1.0mol.L-1变到0.7 mol.L -1和浓度从0.01mol.L -1变到0.007mol.L -1所需时间的比值为（ ） a 10 b 100 c 1 d 0.01 6、0.1mol/kg 的CaCl 2水溶液其平均活度系数γ±=0.219，则离子平均活度α±为（ ） a 4 10476.3-? b 2 10964.6-? c 2 10 476.3-? d 2 10386.1-? 第一章 理想气体 1、理想气体：在任何温度、压力下都遵循PV=nRT 状态方程的气体。 2、分压力：混合气体中某一组分的压力。在混合气体中，各种组分的气体分子 分别占有相同的体积(即容器的总空间)和具有相同的温度。混合气体的总压力是 各种分子对器壁产生撞击的共同作用的结果。每一种组分所产生的压力叫分压 力，它可看作在该温度下各组分分子单独存在于容器中时所产生的压力B P 。 P y P B B =，其中∑=B B B B n n y 。 分压定律：∑=B B P P 道尔顿定律：混合气体的总压力等于与混合气体温度、体积相同条件下各组 分单独存在时所产生的压力的总和。 ∑=B B V RT n P ) /( 3、压缩因子Z Z=)(/)(理实m m V V 4、德华状态方程 RT b V V a p m m =-+))((2 nRT nb V V an p =-+))((22 5、临界状态(临界状态任何物质的表面力都等于0) 临界点C ——蒸气与液体两者合二为一，不可区分，气液界面消失； 临界参数： (1)临界温度c T ——气体能够液化的最高温度。高于这个温度，无论如何 加压 气体都不可能液化； (2)临界压力c p ——气体在临界温度下液化的最低压力； (3)临界体积c V ——临界温度和临界压力下的摩尔体积。 6、饱和蒸气压：一定条件下，能与液体平衡共存的它的蒸气的压力。取决于状 态，主要取决于温度，温度越高，饱和蒸气压越高。 7、沸点：蒸气压等于外压时的温度。 8、对应状态原理——处在相同对比状态的气体具有相似的物理性质。 对比参数：表示不同气体离开各自临界状态的倍数 (1)对比温度c r T T T /= (2)对比摩尔体积c r V V V /= (3)对比压力c r p p p /= 9、r r r c r r r c c c T V p Z T V p RT V p Z =?= 10、压缩因子图：先查出临界参数，再求出对比参数r T 和r p ，从图中找出对应 的Z 。 11、阿玛格定律：B B Vy V = p RT n V B B /= 12、单原子理想气体 R C m p 25,=,双原子理想气体R C m p 27,= 第二章 热力学第一定律 1、热力学第一定律：自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能 从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过 程中能量的总和不变，△U=Q+W （适用于非开放系统）。 2、 物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学061 学号13 姓名沈建明 实验名称 化学电池温度系数的测定 日期 2009.4.20 同组者姓名 史黄亮 室温 19.60 ℃ 气压 102.0 kPa 成绩 一、目的和要求 1、掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术； 2、学会几种电极和盐桥的制备方法； 3、通过原电池电动势的测定求算有关 热力学函数。 二、基本原理 (一)、凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池对定温定压下的可 逆电池而言 : r m (1) nFE T , p G E S nF (2) r m T p E H nE F nF T (3) r m T p 式中，F 为法拉弟(Farady)常数;n 为电极反应式中电子的计量系数 ;E 为电池 的电动势。 另， 可逆电池应满足如下条件: 1．电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆。 2．电池中不允许存在任何不可逆的液接界。 即充放电过程必须在平衡态下进行，3．电池必须在可逆的情况下 工作， 因此在制备可逆电池、 测定可逆电池的电动势时应符合上述条件， 不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成 “盐桥 ”来消除液接电 位。用电位差计测量电动势也可满足通过电池电流为无限小的条件。 (二)、求电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 设计电池如下 : Ag(s) | AgCl(s) ｜饱和 KCl | Hg 2Cl 2(s) | Hg(l) 分别 测定电池在各个温度下的电动势，作 E — T 图，从曲线斜率可求得任一温度 下的 E T p 利用公式 (1),(2),(3) 即可求得该电池反应的 Δ r G m 、Δr S m 、Δr H m 三、仪器、试剂 SDC — Ⅱ数字电位差综合测试仪 1 台 精密稳压电源(或蓄电池) SC — 15A 超级恒温槽 铜电极 2 只 铂电极 1 只 饱和甘汞电极 1 只 恒温夹套烧杯 2 只 HCl ( 0.1000mol k ·g-1) AgNO3 ( 0.1000mol k ·g-1) 镀银溶液 镀铜溶液 四、实验步骤 一、电极的制备 1．银电极的制备 将欲用的两只 Pt 电极(一个电极 Pt 较短，作为阳极， 另一个电极作为阴极， 用于镀银) 浸入稀硝酸溶液片刻， 取出用蒸馏水洗净。 将洗净的电极分别插入盛 有镀银液( AgNO 3 3g ，浓氨水， KI 60g )中，控制电流为 0.3mA ，电镀 1h ，得 白色紧密的镀银电极一只。 2． Ag-AgCl 电极制备 在精确度 KCl 饱和溶液大学 物理化学 笔记总结
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