物化作业1

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第十章化学动力学基础(一)

第十章化学动力学基础（一）物化试卷（一）1. 气相反应 A + 2B ─> 2C，A 和 B 的初始压力分别为 p(A)和 p(B)，反应开始时并无 C，若 p 为体系的总压力，当时间为 t 时，A 的分压为：(A) p(A)- p(B) (B) p - 2p(A)(C) p - p(B) (D) 2(p - p(A)) - p(B)2. 如果反应 2A + B ＝ 2D 的速率可表示为： r = -1/2 dc(A)/dt = - dc(B)/dt = 1/2dc(D)/dt 则其反应分子数为：(A) 单分子(B) 双分子(C) 三分子(D) 不能确定3. 某反应进行完全所需时间是有限的，且等于 c0/k，则该反应是：(A) 一级反应(B) 二级反应(C) 零级反应(D) 三级反应4. 某反应 A → B，反应物消耗 3/4 所需时间是其半衰期的 5 倍，此反应为：(A) 零级反应(B) 一级反应(C) 二级反应(D) 三级反应5. 某反应无论反应物的起始浓度如何，完成 65% 反应的时间都相同，则反应的级数为：(A) 0 级反应(B) 1 级反应(C) 2 级反应(D) 3 级反应6. 一个反应的活化能是33 kJ/mol, 当 T = 300 K 时，温度每增加 1K，反应速率常数增加的百分数约是：(A) 4.5% (B) 90%(C) 11% (D) 50%7. 已知某反应的级数为一级，则可确定该反应一定是：(A) 简单反应(B) 单分子反应(C) 复杂反应(D) 上述都有可能8. 1-1 级对峙反应由纯 A 开始反应，当进行到 A 和 B 浓度相等的时间为： (正、逆向反应速率常数分别为 k1 ，k2)(A) t = ln(k1/k2)(B) t =1/(k1-k2)×ln(k1/k2)(C) t = 1/(k1+k2)×ln[2k1/(k1-k2)](D) t= 1/(k1+k2)×ln[k1/(k1-k2)]9. 反应 A B (I)；A D (II)，已知反应 I 的活化能 E1大于反应II 的活化能 E2，以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例？(A) 提高反应温度(B) 延长反应时间(C) 加入适当催化剂(D) 降低反应温度10. 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(C) 对任何反应在一定温度范围内(D) 对某些反应在一定温度范围内11. 饱和分子间反应活化能一般都是：(A) 比较小(B) 167ｋJ/mol 以上(C) 不需要活化能(D) 400ｋJ/mol 以上12. 在反应 A B C，A D 中，活化能 E1> E2> E3，C 是所需要的产物，从动力学角度考虑，为了提高 C 的产量，选择反应温度时，应选择：(A) 较高反应温度(B) 较低反应温度(C) 适中反应温度(D) 任意反应温度13. 反应2A → P 为二级反应，其半衰期：(A) 与无关(B) 与成正比(C) 与成反比(D) 与[A]成反比为反应物 A 的起始浓度。

物化1-4章练习题答案

第一章热力学第一定律1、热力学第一定律的数学表示式只能适用于（2）（1）理想气体（2）封闭体系（3）孤立体系（4）敞开体系2、一封闭体系，当状态从A到B发生变化时经历二条任意的不同途径，则（3）（1）Q1=Q2（2）W1=W21（3）Q1-W1=Q2-W2(4) ∆U=0 A 2 B3、25 C时有反应C6H6(l)+7.5O2=3H2O(l)+6CO2(g)，若反应中各物质均可视为理想气体，则其 ∆H与 ∆U之差约为（ 1 ）（1）-3.7kJ (2)1.2 (3)-1.2 (4)3.74、若已知H2O(l)及CO(g)在298K时的标准生成焓 ∆fH o m分别为-242及111kJ.mol-1，则反应H2O(l)+C(s)=H2(g)+CO(g)的反应热为（ 4 ）kJ(1)-353 (2)-131 (3)131 (4)3535、已知25︒C时反应的½H2 (g)+½Cl2(g)=HCl(g) ∆H为-92.5kJ，则此时反应的∆U（ 4 ）（1）无法知道（2）一定大于∆ H （3）一定小于 ∆H （4）等于 ∆H6、1mol液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放出热量3264kJ，则其等压燃烧热Qp约为（ 4 ）kJ(1)3268 (2)-3265(3)3265(4)-32687、已知反应H2(g)+½O2=H2O(g)+的∆ H，下列说法中，何者不正确？( 2 )(1) ∆H是H2O(g)的生成热(2) ∆ H是H2(g)的燃烧热(3)∆ H与反应的 ∆U数值不等（4） ∆H是负值8、已知反应CO(g)+ )+½O2=CO2(g)的 ∆H，下列说法中何者是不正确的？( 1 )(1) ∆H是CO2(g)的生成热(2) ∆H是CO(g)的燃烧热(3) ∆H与反应的 ∆U数值不等（4）∆ H是负值9、 H=Qp 的适用条件是（ 4 ）(1)可逆过程 (2) 理想气体(3) 等压的化学反应 (4)等压只作膨胀功10、反应在298K时CH3CHO(g)=CH4(g)+CO(g)的 ∆H为-16.74kJ.K-1，并从各物质的Cp值可知反应 ∆ Cp的值为16.74J.K-1，则该反应的反应热为零时，反应温度约为（ 1 ）(1)1298K (2)1000K (3)702K (4)299K11、3mol单原子理想气体，从初态T 1 =300K，P1=1atm反抗恒定的外压0.5atm作不可逆膨胀，至终态T2=300K，P2=0.5atm 。

物化试卷1

物理化学期末考试卷一、选择题1.下列说法中不正确的是……………………………………………………（C）。

（A）生成的新鲜液面都有表面张力（B）平面液体没有附加压力（C）弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心（D）弯曲液面的附加压力指向曲率中心2.同一固体, 大块颗粒和粉状颗粒, 其溶解度哪个大……………………（B）。

（A）大块颗粒大（B）粉状颗粒大（C）一样大（D）无法比较3.当一反应物的初始浓度为0.04 mol·dm-3时，反应的半衰期为360 s，初始浓度为0.024 mol·dm-3时，半衰期为600 s，此反应为…………………………（ C ）。

（A）零级（B）1.5级（C）2级（D）1 级4. 有一放射性元素，其质量等于8g，已知它的半衰期1/210dt ，则经过40d后，其剩余的重量为………………………………………………………………（C ）。

（A）4g （B）2g （C）1g （D）0.5g5. 在300K时，某基元反应的阀能E c=83.68 kJ·mol-1，则有效碰撞的分数值等于………………………………………………………………………………（ D ）。

（A）3.719×10-14（B）6.17×10-15（C）2.69×10-11（D）2.69×10-156. 某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%，当有催化剂存在时，其转化率应当是…………………………………………………………………………（C ）。

（A）大于25.3% （B）小于25.3% （C）等于25.3% （D）不确定7. 把玻璃毛细管插入水中，凹面下液体所受的压力 p 与平面液体所受的压力 p0相比…………………………………………………………………………（ B ）。

（A ） p = p0 （B ）p < p0 （C ）p > p0 （D ）不确定8. 298K 时，苯蒸汽在石墨上的吸附符合吸附Langmuir 吸附等温式，苯蒸汽的压力为40Pa ，石墨表面的覆盖度θ=0.05。

物化1-4章测验题

0 – 2197
解：298K, p\下，白锡→灰锡的
ΔtrsHm\= ΔfHm\(灰)− ΔfHm\(白)= − 2197J⋅mol-1(5分) ΔtrsSm\ = Sm\(灰)−Sm\(白)= −7.54J⋅K-1 ⋅ mol-1(5分)
15
因ΔCp≈0 ΔH, ΔS可视为常数。温度 T时，白锡→灰锡达平衡时， ΔG (T)= 0，(5分) 根据定义式
8
二(20分)填空和选择
1、理想气体等温向真空膨胀，体积由V1变到V2，其△U 0 △S
(ΔS )T = nR ln V2 V1
，
。
2、隔离系统中进行的可逆过程△S =0 ，进行的不可逆过程 >0 △S 。 3、纯物质完美晶体 0K 时的熵值为零。 4 、 1mol单原子理想气体，在300K时绝热压缩到500K，则其焓变ΔH约为 4157J 。 5. 关于状态函数，下列说法不正确的是 (B ) A. 状态函数的仍为状态函数 B. 状态函数的绝对值是不可测定的 C. 广度性质和强度性质都是状态函数 D. 状态函数的二阶可导数与求导顺序无关
(ΔA)T判据: 因W=0，所以(ΔA)T <−W 熵判据：因Q=0，Q/T=0, 所以ΔS > Q/T
14
五、(20分)试计算p\下，白锡和灰锡两者平衡的温度 (ΔCp≈0)？已知25℃,p\下
Sm\/J⋅K-1 ⋅ mol-1
ΔfHm\/J⋅ mol-1
Sn(白) Sn(灰)
52.3 44.76
α β
B. μ B = μ B C. μ A = μ B D.
18
α
β
α
α
β μα = μ B A
18
例题3. 将1molA物质和1molB物质混合形成理想液态混合物时，判断混合过程中的ΔmixH 0, ΔmixV 0, ΔmixU 0, ΔmixS 0, ΔmixG 0 ΔmixA 0。

物化实验一萘的燃烧热

奈的燃烧热测定一、实验目的及要求1．通过测定萘的燃烧热，掌握有关热化学实验的一般知识和技术。

2．掌握氧弹式量热计的原理、构造及其使用方法。

二、实验原理燃烧热是指lmol物质完全燃烧时的热效应，是热化学中重要的基本数据。

所谓“完全燃烧”，是指有机物质中的碳燃烧生成气体二氧化碳、氢燃烧生成液态水等。

例如：萘的完全燃烧方程式为：C10H8(s) + 12O2(g) = 10CO2(g) + 4H2O(l)测定燃烧热的氧弹式量热计是重要的热化学仪器，在热化学、生物化学以及某些工业部门中广泛应用。

燃烧热可在恒容或恒压情况下测定。

由热力学第一定律可知，在不做非膨胀功情况下，恒容反应热Q v=△U，恒压反应热Q p=△H。

在氧弹式量热计中所测燃烧热为Q v，而一般热化学计算用的值为Q p，若把参加反应的气体和反应生成的气体都作为理想气体处理，则它们之间存在以下关系：△H=△U+△(PV) （1）Q p=Q v＋（△n）R T（2）式中，△n为反应前后生成物与反应物中气体的摩尔数之差；R为摩尔气体常数；T为反应温度（K）。

为了使被测物质能迅速而完全的燃烧，就需要有强有力的氧化剂。

在实验中经常使用压力为1.5～2MPa的氧气作为氧化剂。

在盛有定量水的容器中，放入内装有一定量样品和氧气的密闭氧弹，然后使样品完全燃烧，放出的热量通过氧弹传给水及仪器，引起温度升高。

氧弹量热计的基本原理是能量守恒定律。

测量介质在燃烧前后温度的变化值，则可得到该样品的恒容摩尔燃烧热：Q v=W·（T终-T始）/m（3）式中，m为样品的质量；W为样品燃烧放热使水及仪器每升高1℃所需的热量，称为水当量。

一般来说，对不同样品，只要每次的水量相同，水当量就是定值。

在实际测量中，燃烧丝的燃烧放热等因素都要考虑。

三、仪器试剂1．仪器与耗材量热用仪器：氧弹式量热计、温度传感器、氧弹、氧弹座架、铜坩埚、放气阀、吸水毛巾充氧用仪器：氧气钢瓶（40L）、氧气减压阀、充氧器压片用仪器：压片机、小毛刷、压片垫块（Ф9×6mm）称量用仪器：电子天平（0.01g）、电子天平（0.0001g）、角匙、镊子、称量纸内筒加水调温用仪器：1000mL容量瓶、1000m L烧杯、洗瓶、10mL量筒、胶头滴管、玻璃棒、2个塑料水桶，温度计（0.1℃）公用设备：温度计（0～50℃，分度0.1℃），卷筒纸、棉线、剪刀数据导出仪器：笔记本电脑、打印机、多功能控制箱2．试剂萘（AR）、高纯氧气（99.995%）、镍铬丝（Φ0.1mm，将其切成长度约90毫米的线段）、冰块或热水四、操作方法与结果热量计的热容量就是与其量热体系具有相同热容量的水的重量(以克计)。

物理化学练习题及答案

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。

1-3章物化作业

第一章化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，为什么要用环境的压力e P ？在什么情况下可用体系的压力体P ？答：功 = 强度性质×广度性质的改变值，气体体积功是体系对抗外压使体系的体积发生改变时体系与环境交换的能量，因此，公式中的“强度性质” 就是外压e P 。

在体系发生可逆变化过程时，气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，可用体系的压力体P 代替e P 。

1-2 298K 时，5mol 的理想气体，在（1）定温可逆膨胀为原体积的 2 倍； ( 2 )定压下加热到373K ；（3）定容下加热到373K 。

已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。

计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。

解（1） △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln12=⨯⨯==-= 11282.282ln 314.85ln-⋅=⨯==∆K J V V nR S （2） kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==∆ kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=∆ W = △U – Q P = － 3.12 kJ112,07.41298373ln )314.828.28(5ln-⋅=+⨯==∆K J T T nC S m P （3） kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==∆ kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=∆ W = 0112,74.31298373ln 28.285ln-⋅=⨯==∆K J T T nC S m V1-3 容器内有理想气体，n=2mol , P=10P θ，T=300K 。

求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3，做功多少？ (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ，做了多少功？(3）膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时，气体做多少功？解：（1）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e510= J V P W e 1001011035-=⨯⨯-=∆-=- （2）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 109)10()(12-=--=--=∆-=θθθθ J 6.4489300314.82109-=⨯⨯⨯-= （3） Vn R TP dP P P e =≈-=1221ln ln 12121P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=⎰⎰ kJ PP 486.11101ln 300314.82-=⨯⨯⨯=θθ1-4 1mol 理想气体在300K 下，1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3，求此过程的 Q 、W 、△U 及△H 。

物化练习题(1)

1. 1 mol 甲苯在其正常沸点110.6℃时蒸发为101325 Pa 的气体，求该过程的Q、W、ΔU、ΔH 、ΔS、ΔA、ΔG。

已知在该温度下甲苯的摩尔蒸发焓为33.38kJ∙mol-1 。

与蒸气相比较，液体的体积可略去，蒸气可作为理想气体。

设外压为101325 Pa ；2. 在温度为298K 压力为p∅下，C( 金刚石) 和C( 石墨) 的摩尔熵分别为2.45和5.71J·K-1·mol-1，其燃烧热依次分别为-395.40 和-393.51kJ·mol-1,又其密度分别为3513和2260kg·m-3。

试求: (1)在298.15K及p∅下,石墨→金刚石的ΔG;(2)哪种晶形较稳定?3．环己烷和甲基环戊烷之间有异构化作用：C 6H 12（l）= C 5H 9CH 3（l ），异构化反应的平衡常数与温度有如下的关系：试求298K 时异构化反应的熵变。

4. A(熔点651℃)和B(熔点419℃)的相图具有一个低共熔点，为368℃(42% A,质量百分数，下同)。

(1) 绘出该二组分系统的示意相图，标出各相区相态，及自由度；（6分）(2) 分别指出80% A 和30% A 的系统从700℃冷却到300℃的过程的相变；(3) 画出49% A 的溶液的步冷曲线。

400 600 800t (℃) lA(s)-l B(s)+l一、判断题1、（√）若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的2、（×）某一反应的平衡常数是一个不变的常数。

3、（√）自发过程一定是不可逆的，而不可逆过程不一定是自发的。

4、（×）系统达平衡时，熵值最大，Gibbs自由能最小。

5、（√）对于纯组分，其化学势就等于它的Gibbs自由能。

6、（×）恒温过程一定是可逆过程。

7、（×）小水滴和水汽混合在一起成雾状，因为它们都有相同的化学组成和性质，所以是一个相。

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1、已知电极(1) Ag(s), AgI(s)|I－；(2) I2(s)|I－。

25℃，101.325KPa下，ϕ(1)＜ϕ(2) ,
并且两者构成原电池电动势的温度系数为：1.00×10-4
V·K-1，请回答：
(1) 写出电池符号、电极反应和电池反应；
(2) 求25℃下该电池的标准电动势，假设该电池短路放电
289500C时，放热为190.26KJ；
(3) 若在上述温度和压力下电池实际工作电压是其电动势
的80%，向通入1F电量时电池放热多少？
2. 铅蓄电池Pb⏐PbSO4(s)⏐H2SO4(b)⏐PbSO4(s),PbO2(s)⏐Pb
在0-60 ℃范围内E/V=1.9174+5.61×10-5 t/℃+1.08×10-8(t/℃)2。

25℃上述电池的标准电动势为2.041V.
1）试写出电极反应及电池反应。

2）求浓度为1 mol⋅kg-1 H2SO4的γ±、a±及a。

3）求电池反应的Δr G m、Δr S m、Δr H m及可逆热Q r 。

3. 简述极化作用定义，极化的类型及其产生机理。

4、在Hittorf 迁移管中，用Cu电极电解已知浓度的
CuSO4溶液。

通电一定时间后，串联在电路中的银
库仑计阴极上有0.0405 g Ag（s）析出。

阴极部溶
液质量为36.434 g，据分析知，在通电前其中含
CuSO4 1.1276 g，通电后含CuSO4 1.109 g。

试求
Cu2+和SO42-的离子迁移数。

5、试计算25℃时0.1 mol kg-1 H2SO4水溶液中m±、a±、及a （已知0.1 mol kg-1 H2SO4的γ±＝0.265）
6、在25℃及p的条件下，将一可逆电池短路，使有1F (即96500 C·mol-1)的电量通过，电池此时放出的热量恰为该电池可逆操作时所吸收的热量的43倍。

在此条件下，该电池电动势的温度系数为1.4×10-4 V·K-1。

（1）求该电池反应的Δr S m，Δr H m ，Δr G m和Q r；（2）求该电池在25℃，p条件下的电动势。

求AgBr
的电导率?
5. 已知某反应的速率系数k与T的关系为：lnk =
4.184－2059/T(K)，求E？
6、写出电池Pt(s)|Cl2(p1)|HCl(0.1 mol·kg-1)|Cl2(p2)|Pt(s) 的负极反应，正极反应，电池反应，并求若p1<p2, 此电池的电动势？
7、求0.002 mol·kg-1 K3[Fe(CN)6]水溶液的离子
强度(mol·kg-1) ？
8、已知某一化学反应为1A＋2B＝3C的ΔH1, ΔG1, K1(平衡常数), E1(电池电动势), 则反应2A＋4B＝6C 的ΔH2＝, ΔG2＝, K2＝, E2＝。

9、Ba(NO3)2的无限稀薄摩尔电导率与其离子的无
限稀薄摩尔电导率的关系？
10、已知, ϕΘ(Tl＋|Tl) ＝-0.45 V, ϕΘ(Tl3＋|Tl) = 0.83 V, 求ϕΘ(Tl3＋| Tl＋)。