物化第十章习题
物理化学各章复习题 附答案
第一章化学热力学基础1.4 练习题1.4.1 判断题1．可逆的化学反应就是可逆过程。
2．Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q + W也由过程决定。
3．焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。
4．焓的增加量DH等于该过程中体系从环境吸收的热量。
5．一个绝热过程Q = 0，但体系的DT不一定为零。
6．对于一定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。
7．某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态，这两过程的Q、W、DU及DH是相等的。
8．任何物质的熵值是不可能为负值和零的。
9．功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。
10．不可逆过程的熵变是不可求的。
11．某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。
12．在孤立体系中，一自发过程由A→B，但体系永远回不到原来状态。
13．绝热过程Q = 0，即，所以d S = 0。
14．可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。
15．绝热过程Q = 0，而由于DH = Q，因而DH等于零。
16．按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。
17．在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系)，该过程W＞0，DU＞0。
18．体系经过一不可逆循环过程，其DS体＞0。
19．对于气态物质，C p－C V = n R。
20．在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q= 0，所以DS=0。
1.4.2 选择题1．273K, p q时，冰融化为水的过程中，下列关系式正确的有 .A．W＜0 B. DH = Q P C. DH＜0 D. DU＜02．体系接受环境作功为160J，热力学能增加了200J，则体系 .A．吸收热量40J B．吸收热量360JC．放出热量40J D．放出热量360J3.在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。
若以水和电阻丝为体系，其余为环境，则 .A．Q＞ 0，W = 0，DU ＞ 0 B．Q =0，W = 0，DU ＞ 0C．Q = 0，W＞ 0，DU ＞ 0 D．Q＜ 0，W = 0，DU ＜ 04．任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是 .A．DG B．DS C．DU D．Q5．对一理想气体，下列哪个关系式不正确 .A． B．C． D．6．当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时，它适用于 .A．理想气体的可逆过程 B．封闭体系的任一过程C．封闭体系只做体积功过程 D．封闭体系的定压过程7．在一绝热钢壁体系内，发生一化学反应，温度从T1→T2，压力由p1→p2，则 .A．Q＞0，W＞0，DU ＞ 0 B．Q = 0，W＜0，DU ＜0C．Q = 0，W＞0，DU ＞0 D．Q = 0，W = 0，DU = 08．理想气体混合过程中，下列体系的性质，不正确的是 .A．DS＞0 B．DH =0 C．DG = 0 D． DU = 09.任意的可逆循环过程，体系的熵变 .A．一定为零 B．一定大于零 C．一定为负 D．是温度的函数10．一封闭体系，从A→B变化时，经历可逆（R）和不可逆(IR)途径，则 .A．Q R = Q IR B． C．W R = W IR D．11．理想气体自由膨胀过程中 .A．W = 0，Q＞0，DU＞0，DH=0 B．W＞0，Q=0，DU＞0，DH＞0C．W＜0，Q＞0，DU=0，DH=0 D．W = 0，Q=0，DU=0，DH=012．H2和O2在绝热定容的体系中生成水，则 .A．Q=0，DH＞0，DS孤 = 0 B．Q＞0，W = 0，DU＞0C．Q＞0，DU＞0，DS孤＞0 D． Q=0，W = 0，DS孤＞013．理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有 .A． DS体= 0 B． DU=0 C．Q＜0 D． DH=014．当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时，则 .A. 焓总是不变的 B．热力学能总是不变的C．焓总是增加的 D．热力学能总是减小的15．环境的熵变等于 .A． B． C． D．1.4.3 填空题1．理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最，定温可逆压缩过程环境做的功最。
大学物理第10章课后习题
（3） nm 2.45 1025 5.311026 1.30 kgm
3
（ 4 ） 因 为 气 体 分 子 可 视 为 立 方 模 型 ： nl 1 , 因 此 分 子 间 的 平 均 距 离 l 为
1 l ( )1 3 3.44 10 9 m n
（5）平均速率 v 为 v
(2) 质子的方均根速率为
v2
3kT 3 8.31 108 1.57 106 ms-1 m 1.67 1027
10.12（１）在一个具有活塞的容器中盛有一定量的气体。如果压缩气体并对它加热， 使它的温度从 27℃升到 177℃、体积减少一半，求气体压强变化多少？（２）这时气体分子 的平均动能变化多少？分子的方均根速率变化多少？ 解 （1）由理想气体状态方程 p nkT 可得压缩前后分别满足
： 7 因 为 p氖：p氦 1
且 p氖 p氦 2.4mmHg ，
所 以 p氖 0.3 mmHg ，
p氦 2..01 105 0.3 p 760 n氖 氖 9.63 1021 m-3 23 kT 1.38 10 300
N v0 2 v0
v0
2N 3
2 v0
av （3）平均速率 v vf (v ) v dv v0 0 0
所以
v0
avdv
11 2 2 av0 ， 又因为 a 6 3v0
v
11 v0 9
10.8 求速率在 2v p 到 2.01v p 之间的气体分子数占总数的百分之几?
n氦 p氦 kT 6.74 10 22 m-3
3
10.4 一热气球的容积为 2200m ，气球本身和负截质量共 725kg，若其外部空气温度为 20℃，要想使气球上升，其内部空气最低要加热到多少度？ 解 由理想气体状态方程 PV
第十章物理化学(第五版、胡英)课后答案
φ
p
z
h ψ4 =
14φs −
1φ 12
p
x
−
1φ 6
p
y
−
1 2
φ
p
z
www.k( ) 9. 用 HMO 法求烯丙基 CH2 = CH−C&H2 的离域π键各分子轨道
第 10 章 化学键和分子间力理论
和对应的能级，并求该分子的基态离域能。 解：在久期方程和久期行列式中令 x = E0 − E ，则有 β
2p
x
)
2
d ] (π∗g 2p y )2 ，生成一个σ 单键 (σg3p)2 ，键级为 1。电子全部配对，为反
磁性分子。
h CN− [KK (3σ )2 (4σ )2 (1π)4 (5σ )2 ] ，其中 (3σ )2 和 (4σ )2 能量相消，
k 生成一个σ 键 (5σ )2 和 2 个π键 (1π)4 ，键级为 3。电子全部配对，为反
所以
c1 = 0.8 ， c2 = 0.2
. ψ = 0.8φA + 0.2φB
课 后 答 案 网
w 3.
试写出
Cl2、
CN
−
、
O
− 2
和
HCl
分子的电子组态，并指出它们的
键级和分子的顺反磁性。
a [ 解：Cl2
KKLL(σ
g
3s)
2
(σ
∗ u
3s)
2
(σ
g
3p)
2
(πu
2p
x
)
2
(πu
2p
y
)
2
(π∗g
0
π 2a
o ∫ ∫ 解： ψ 2dτ =
XX大学《物理化学》第十章测试题及答案
第十章测试题一、填空题。
在题中“____”处填上答案。
1、微小颗粒物质的化学反应活性_____________。
2、肥皂泡的半径为r ，表面张力为σ ，则肥皂泡内外压力差 Δp = _________。
3、朗缪尔等温吸附理论的基本假设为：（1）____________________； （2）_____________________；（3）______________________；（4）_____________________。
4、朗缪尔吸附等温式bpbp ΓΓ+=∞1的直线形式是____________，或______________。
5、微小颗粒物质的化学反应的热力学趋势_____________。
6、 与大块晶体相比，微小晶体的熔点较_________；溶解度较_________。
二、选择题。
在题后括号内，填上正确答案代号。
1、微小颗粒物质的熔点与同组成大块物质的熔点 的关系是：（ ）。
'f T f T （1） > ；'f T f T （2） = ；'f T f T （3） < ；'f T f T （4）不能确定。
2、在等温等压下影响物质的表面吉布斯函数的因素：（ ）（1）是表面积A ；（2）是表面张力σ；（3）是表面积A 和表面张力σ ；（4）没有确定的函数关系。
3、今有反应 CaCO 3(s) = CaO(s)+CO 2(g) 在一定温度下达到平衡，现在不改变温度和CO 2 的分压力，也不改变CaO(s)颗粒的大小，只降低CaCO 3(s)颗粒的直径，增加分散度，则平衡将（ ）。
（1）向左移动 ； （2）向右移动 ； （3）不发生移动。
4、在一般情况下不考虑表面的存在对系统性质的影响是因为：（ ）（1）表面状态复杂；（2）表面不重要；（3）表面分子数比内部分子少的多，表面效应不明显；（4）表面分子与内部分子状态一样。
5、常温下非极性有机液体的表面张力σ (有)与水的表面张力σ (水)的关系存在：（ ）。
物理化学课后习题
相平衡自测题1 在含有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五个物种的平衡体系中,其独立组分数C为( )(a) 3 (b) 2 (c) 1 (d) 42二元合金处于低共熔温度时的物系的自由度f为( )(a) 0 (b) 1 (c) 2 (d) 33 298K时蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时,整个体系的组分数、相数、自由度数为( )(a)C=2 Ф=2 f*=1(b) C=2 Ф=2 f*=2(c) C=2 Ф=1 f*=2(d)C=2 Ф=1 f*=34 FeCl3和H2O能形成FeCl3•6H2O、2FeCl3•7H2O、 2FeCl3•5H2O、FeCl3•2H2O四种水合物, 该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数Ф分别为( )(a)K=3,Ф=4(b)K=2,Ф=4(c)K=2,Ф=3(d)K=3,Ф=55 对于恒沸混合物,下列说法错误的是( )(a)不具有确定的组成(b)平衡时气相和液相的组成相同(c)其沸点随外压的改变而改变(d)与化合物一样具有确定组成6 单组分体系的固液平衡线的斜率dp/dT的值( )(a) 大于零 (b) 等于零 (c) 小于零 (d)不确定7 A、B两液体混合物在T-x图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定律产生( )(a)正偏差 (b) 负偏差 (c) 没偏差 (d)无规则8 下列过程中适用于克-克方程的是( )(a) I2 (s)=I2 (g)(b) C(石墨)=C(金刚石)(c) Hg2Cl2(s)=2HgCl(g)(d) N2 (g,T1,p1)=N2 (g,T2,p2)9 某一固体在25℃和101325Pa压力下升华,则意味着( )(a)固体比液体密度大(b)三相点压力大于101325Pa(c)三相点温度小于25℃(d)三相点的压力小于101325Pa10 下列化学反应,同时共存并到达平衡(温度在900K~1200K范围内)CaCO3 (s)==CaO(s)+CO2 (g)CO2 (g)+H2 (g)==CO(g)+H2O(g)H2O(g)+CO(g)+CaO(s)==CaCO3 (s)+H2 (g)该体系的自由度f为________.11 在N2 (g)和O2 (g)共存的体系中加入一种固体催化剂,可生成多种氮的氧化物,则体系的自由度为______.12 NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl的饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数为_______.13 Al2 (SO4) 3的不饱和溶液,此体系最大物种数为____.,组分数为_____,自由度数为______.14 CaCO3 (s)、BaCO3 (s)、BaO(s)和CO2 (g)构成的多相平衡体系的组分数_____、相数_____、自由度数为_____.15 298K时A,B和C彼此不发生化学反应,三者所形成的溶液与固相A和由B和C组成的气相同时平衡,则该体系的自由度数f为_____,平衡时共存的最大相数为______,在恒温条件下如果向溶液中加组分A,则体系的压力将____,若向溶液中加入B,则体系的压力将______.16 水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为45和6kJ.mo l,-1则此时冰的升华热为_____kJ.mol-1.判断下列说法是否正确,为什么?1.某一反应的平衡常数是一不变的常数.Δr GΘm是平衡状态是自由能的变化.因为Δr GΘm=-RTlnKΘa.2.反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H(g),因为反应前后分子数相等,所以无论压力如何变化,对平衡无影响.3.在一定温度压力下,反应的Δr G m> 0,所以,要选用合适的催化剂,使反应得以进行.1. 在温度T,压力P时,理想气体反应C2H6 (g)=H2 g)+C2H4 (g)的平衡常数K c/K x比值为(a) RT (b) 1/RT (c) RT/p (d) p/RT2. 气相反应A+B==2C+D在298K,恒定容器内进行A 和B的初始分压分别为101.325kPa,当反应达平衡后,A 和B的平衡分压均为1/3 ×101.325kPa,起始时容器内不含C和D,则在该反应在298K时的K c/mol.dm-1为(a) 4.31×10-3 (b) 8 (c) 10.67 (d) 163.在刚性密闭容器中,有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)==C(g),若在恒温下加入一定量惰性气体,则平衡将(a)向右移动(b)向左移动(c)不移动(d)无法确定4.在一定温度下,一定量的PCl5(g)在某种条件下的离解度为α,欲使α增加则需采用(a)增加压力使体积缩小一倍(b)保持体积不变,通入N2气使压力增加一倍(c)保持压力不变,通入N2气使体积增加一倍(e)保持体积不变,通入Cl2气使压力增加一倍5.已知FeO(s)+C(s)====CO(g)+Fe(s),反应的Δr HΘm为正,为Δr SΘm为正(设Δr HΘm和Δr SΘm不随温度而变化),欲使反应正向进行,则一定(a)高温有利(b)低温有利(c)与温度无关(d)与压力有关6.在298K时反应N2O4 (g)=2NO2 (g)的K=0.1132,当p(N2O4)=p(NO2)=1kPa时反应将向________移动. 当p(N2O4)=10kPa,p(NO2)=1kPa时反应将向________移动.7.将NH4HS(s)放入抽空瓶内,在298K时发生分解测得压力为66.66kPa,则分解反应NH4HS(s)==NH3(g)+H2S(g)得Kp为__________;Kp为________.若瓶中原来盛有压力为40.00kPa的NH3 (g),则此时瓶中的总压为______.8. 一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时,在298K下反应的平衡常数为KΘa =4.17×107,Δr HΘm = -45.1kJ.mol-1,则在该温度下反应的Δr SΘm =____J.K-1.mol-1.9.已知298K时,固体甘氨酸标准生成自由能Δf GΘm (甘)=-370.7kJmol. -1甘氨酸在水中的饱和浓度为3.33mol.kg-1,又已知298K时甘氨酸水溶液的标准态取m=1时其标准生成自由能Δf GΘm (aq)=-372.9kJ.mol-1,则甘氨酸在饱和溶液中的活度α=_______,活度系数γ=________.10.反应2Ca(l)+ThO2(s)-2Ca(s)+Th(s),在1373K时Δr GΘ=-10.46kJ.mol-1,在1473K时Δr GΘm =-8.37kJ.mol-1, m估计Ca(l)能还原ThO2(s)的最高温度T为________.选择题1下列体系中属于独立子体系的是(a)绝对零度的晶体(b)理想液体混合体(c)纯气体(d)理想气体混合物2 由6个独立的定位离子,分布在三个能级能量为ε0,ε1,ε2上,各能级上的分布数依次为N0=3,N1=2,N2=1.则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的?(a)P36P23P11(b) C36C23C11(b)6!/3!2!1!(c){6!/3!(6-3)!}{3!/2!(3-2)1}{1!/1!(1-1)!}3在配分函数的表示式中与压力有关的是 ( )(a)电子运动的配分函数(b)平动配分函数(b)转动配分函数(c)振动配分函数4某双原子分子AB取振动基态能量为零,在温度T时的振动配分函数为2.0,则粒子分布在基态的分布分数N0/N应为(a)2,0(b)0(c）1(d)1/2１下列叙述中不具状态函数特点的是(a)体系确定后,状态函数的值也确定.(b)体系变化后,状态函数的改变值只由体系的初终态决定(c)经循环变化后,状态函数的值不变(d)状态函数均具有加和性２下列叙述中,不具有可逆过程特征的是( )(a)过程的每一步都接近平衡态,故过程进行的无限缓慢(b)沿原途径反向进行时,,每一小步体系与环境均能复原(c)过程的初态和终态必定相等(d)过程中,若做功则作最大功,若耗工则耗最小功３下列叙述中正确的是()(a)物体温度越高，说明其内能越大(b)物体温度越高说明所含热量越多(c)凡体系温度升高，就肯定使它吸收了热(d)凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热４下属关于焓的描述中，正确的是（）(a)因为ΔＨ＝Ｑｐ，所以焓就是恒压热(b)气体的焓只是温度的函数(c)气体在节流膨胀中，它的焓不改变(d)因为ΔＨ＝ΔＵ＋（ｐｖ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论５下列四种理想气体物质的量相等，若都以温度为Ｔ１恒容加热到Ｔ２，则吸热量最少的气体是（）(a)氦气(b)氢气(c)二氧化碳三氧化硫６下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（）(a)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质(b)稳态单质的标准摩而生成焓被定为零(c)生成反应的温度必须是２９８．１５Ｋ(d)生成反应中各物质所达到得压力必为１００ｋＰａ７功的计算公式为Ｗ＝ｎＣＶ，ｍ（Ｔ２－Ｔ１），下列过程中不能用此式是（）(a)理想气体的可逆绝热过程(b)理想气体的绝热恒外压过程(c) 实际气体的绝热过程(d) 凝聚体系的绝热过程８将Ｏ２（ｇ）与Ｈ２（ｇ）以１：２的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（）(a)ΔＴ＝０(b)Δｐ＝０(c)ΔＵ＝０(d) ΔＨ＝０界面现象1.在相同的温度和压力下，把一定体积的水分散成许多小水滴，经这一变化过程一下性质不变的是（ ） (a) 总表面积 (b) 比表面积(c) 液面下的附加压力 (d) 表面张力2.直径为0.01m 的球形肥皂泡所受的附加压力为（已知表面张力为0.025N.m ） (a)5Pa (b)10Pa (c) 15P (d) 20Pa3.已知水溶解某物质后，其表面张力与溶质的活度a 呈如下关系：γ=γo - A ln (1+Ba) 式中γo 为纯水的表面张力，A 、B 为常数，则溶液表面超额为(a))1(2Ba RT Aa +-=Γ (b) )1(2Ba RT ABa+-=Γ (c))1(2Ba RT ABa+=Γ(d) )1(2Ba RT Ba+-=Γ4. 298K时，某蒸气在石墨上的吸附符合兰格缪尔吸附等温式，在苯蒸气压力为40Pa 时，覆盖度θ=0.05,当θ=0.5时，苯蒸气的平衡压力为(a)400Pa (b) 760Pa(c) 1000Pa (d) 200Pa5. 298K时，已知A液的表面张力是B液的一半，其密度是B液的两倍。
第五版物理化学第十章习题答案
第十章界面现象请回答下列问题：（1）常见的亚稳定状态有哪些为什么会产生亚稳定状态如何防止亚稳定状态的产生解：常见的亚稳定状态有：过饱和蒸汽、过热或过冷液体和过饱和溶液等。
产生亚稳定状态的原因是新相种子难生成。
如在蒸气冷凝、液体凝固和沸腾以及溶液结晶等过程中，由于要从无到有生产新相，故而最初生成的新相，故而最初生成的新相的颗粒是极其微小的，其表面积和吉布斯函数都很大，因此在系统中产生新相极其困难，进而会产生过饱和蒸气、过热或过冷液体和过饱和溶液等这些亚稳定状态，为防止亚稳定态的产生，可预先在系统中加入少量将要产生的新相种子。
（2）在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间恒温放置后，会出现什么现象解：若钟罩内还有该液体的蒸气存在，则长时间恒温放置后，出现大液滴越来越大，小液滴越来越小，并不在变化为止。
其原因在于一定温度下，液滴的半径不同，其对应的饱和蒸汽压不同，液滴越小，其对应的饱和蒸汽压越大。
当钟罩内液体的蒸汽压达到大液滴的饱和蒸汽压时。
该蒸汽压对小液滴尚未达到饱和，小液滴会继续蒸发，则蒸气就会在大液滴上凝结，因此出现了上述现象。
（3）物理吸附和化学吸附最本质的区别是什么解：物理吸附与化学吸附最本质的区别是固体与气体之间的吸附作用力不同。
物理吸附是固体表面上的分子与气体分子之间的作用力为范德华力，化学吸附是固体表面上的分子与气体分子之间的作用力为化学键力。
（4）在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程解：在一定温度、压力下，物理吸附过程是一个自发过程，由热力学原理可知，此过程系统的ΔG<0。
同时气体分子吸附在固体表面，有三维运动表为二维运动，系统的混乱度减小，故此过程的ΔS<0。
根据ΔG=ΔH-TΔS可得，物理吸附过程的ΔH<0。
在一定的压力下，吸附焓就是吸附热，故物理吸附过程都是放热过程。
在K及下，把半径为1×10-3m的汞滴分散成半径为1×10-9m小汞滴，试求此过程系统的表面吉布斯函数变为多少已知汞的表面张力为·m-1。
物化课后习题,第10章,化学动力学
第八章 化学动力学 —— 课后习题解答难度级别：基础 ★ ，基础 2★，综合 3★，综合 4★，超纲 5★对于作业：公式有必要切记，可是平时作业时最好是自己着手推导出比较简单的公式，而不是直接翻书，找到公式，套公式，这样的解题方式不值得提议。
1．（基础 ★ ）气体反响 2222为一级反响。
在-5 -1 。
求半衰期和反响 2h 后分SO Cl = SO + Cl 593K 时的 k = × 10s解的百分比。
解： t 1/ 2 ln 20.69331500 s （计算有点误差 31507 s ），k 2.20 10 5lnc 0xkt2.2 10 523600 1.584 10 1c 0c 01 ，x 1.1716 1c 0 x 1.1716c 01.1716100% 14.65%x1c 02．（基础 ★ ）镭原子演变成一个 Rn 和一个 α粒子。
它的半衰期是 1622 年，反响是一级。
问 1g 无水溴化镭 RaBr 在 10 年内能放出多少RnRn 的量用 0℃ ，标准压力下的体积（ cm 3）来表示。
2 解： kln 2 / t 1/ 2 0.692 /1622 4.273 10 4 a 1 ，lnc 0 xkt 4.273 10 4 10 4.273 10 3 ，c 0c 01.00428c 0 x1g 无水溴化镭的物质的量为在同一个密闭的容器中1 0.00259mol ，也就是溴离子物质的量3860.00259 1.00428x 1.105 10 5 mol0.00259 x故 1g 无水溴化镭在10 年内能放出在0℃ ，标准大气压下 Rn 的体积为－ 533V = × 10×× 10= 0.248 cm【讨论】（1）元素周期表应看作为一个常用的工具备在身边， Ra 的原子量为 226，溴的原子量为 80；（ 2）单位是灵便的，能够依照详细的情况而定，目的则是为了方便计算；（3）无水溴化镭RaBr 2 不是气体这样在浓度表达上有问题吗4．（基础 ★ ★ ）某二级反响在 a = b 时，经过 500s 原始物作用了 20％，问原始物作用 60％时须经过多少时间马鞍山，尹中兴， 2007 ，0.2c 00.2解： k0.8c 0 500c 0 ( c 0 0.2c 0 )500作用 60％需用的时间为0.6c 0kt0.2t ， ∴ t =0.6 0.8c 0 500c 0 (c 0 0.6c 0 )0.8c 0 0.4c 03000 s5000.2【讨论】（1）有 a = b 这样的化学反响吗除了原子衰变 / 演变（ 2）这个题目有什么本质意义（ 3）建议在解题的过程中自己着手推导二级反响的c-t 关系式，并且最幸亏开始就写出二级反响的 c-t 公式来。
南京大学《物理化学》考试 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。
物化第十章习题
板上，滴上一小滴水，再在水上覆盖上油，这时
水对毛细管的润湿角为，如习题 10.7 图图(b)所
示。油和水的密度分别用O 和W 表示，AA/为油水界面，油层的深度为 h/。请导出水在毛细管中 上升的高度 h 与油-水界面张力WO 之间的定量关
系。
解：因为在油中水可以润湿玻璃管，在玻璃毛细管中油-水界面为凹面，毛细管半径
பைடு நூலகம்
题 10.8 图示
10.9 已知在 273.15K 时，用活性炭吸附 CHCl3，其饱和吸附量为 93.8dm3kg-1， 若 CHCl3 的分压力为 13.375kPa，其平衡吸附量为 82.5dm3kg-1，试求：
（1） 朗谬尔吸附等温式中的 b 值；
（2） CHCl3 的分压力为 6.6672kPa 时，平衡吸附量为若干？
解：（1）因为
Va
Vma
bp 1 bp
依题意 V a=93.8dm3kg-1， Vma=82.5dm3kg-1 p=13.375kPa 代入上式得 b=[82.5/13.375×(93.8-82.5)] kPa-1= 0.5459 kPa-1
（2）当 p=6.6672kPa 时
V
a
Vma
bp 1 bp
答：亚稳态是热力学不完全稳定的状态，常见的亚稳态有过饱和蒸气、过热液体、 过冷液体、过饱和溶液。产生的原因是在新的相生成时，颗粒极其微小,其比表面积和表 面吉布斯函数都很大，因此在系统中产生新相极为困难而造成亚稳态的产生。防止亚稳 态产生的方法一般是引入“种子”，使之形成结晶或凝聚或气化核心。
（2）在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间恒温放置后，会 出现什么现象？
解：对方程 V a=kpn 取对数可得：
物化题库
第八章 电解质溶液1、已知Cu 的相对原子量为64，用0.5法拉第电量可从CuSO 4溶液中沉淀出多少Cu ？（ ）(A) 16 g(B) 32 g(C) 64 g(D) 127 g2、按物质导电方式的不同而提出的第二类导体，下述对它特点的描述，哪一点是不正确的？（ ）(A)其电阻随温度的升高而增大 (B) 其电阻随温度的升高而减小 (C) 其导电的原因是离子的存在(D)当电流通过时在电极上有化学反应发生3、用0.1 A 的电流，从200 ml 浓度为0.1 mol ·dm -3的AgNO 3溶液中分离Ag ，从溶液中分离出一半银所需时间为：（ ）(A) 10 min(B) 16 min (C) 100 min(D) 160 min4、欲要比较各种电解质的导电能力的大小，更为合理应为 ( )(A) 电解质的电导率值 (B) 电解质的摩尔电导率值 (C) 电解质的电导值 (D) 电解质的极限摩尔电导率值5、用同一电导池分别测定浓度为 0.01 mol ·kg -1和 0.1 mol ·kg -1的两个电解质溶液，其电阻分别为 1000 Ω 和 500 Ω，则它们依次的摩尔电导率之比为 ( )(A) 1 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 106、在10 cm 3 浓度为 1 mol ·dm -3 的KOH 溶液中加入10 cm 3水，其电导率将： （ ） (A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定其摩尔电导率将 （ ）(A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 7、298 K 时，0.1 mol ·dm-3 的 KCl 的电导率为 1.289 S ·m-1，用某一电导池测得0.1 mol ·dm-3 的 KCl 的电阻为 24.69 Ω，0.01 mol ·dm-3的 HAc 溶液的电阻为1982 Ω，试求该 HAc 溶液的摩尔电导率和电离常数。
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773.15K 时的分解压力。
解：一定温度下 CaCO3 的分解压力是指 CaCO3 分解产物 CO2 的平衡压力。此平衡压
力与反应物 CaCO3 的分散度即颗粒半径之间的关系可用开尔文公式表示，即
ln
pr p
2 M RT r
2 1.21 100.09 103 8.314 773.15 3900 3 108
则总的 G s=As=AsN=[0.4865×4×3.1416×10-18×1018]J=6.114J 10.3 计算 373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张
力为 58.91×10-3Nm-1。 （1）水中存在的半径为 0.1m 的小气泡； （2）空气中存在的半径为 0.1m 的小液滴； （3）空气中存在的半径为 0.1m 的小气泡。 解：（1）（2）情况相同，则有 p=2/r=[2×58.91×10-3/0.1×10-6]Pa=1.178×106Pa =1.178×103kPa （3）p=4/r=[4×58.91×10-3/0.1×10-6]Pa=2.356×103kPa 10.4 在 293.15K 时，将直径为 0.1mm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内
（1）表面张力： 由于表面张力 = F/2 或 Wr/ / dAs
所以也表示为使液体增加单位表面积时环境所需作的可逆功，单位为 Jm-2。
又等于系统增加单位表面积时所增加的吉布斯函数，所以也称为表面吉布斯函数，
单位为 Jm-2。
G AS
T , p
（2）拉普拉斯方程：
p=2/r
它表明弯曲液面的附加压力与液体表面张力成正比，与曲率半径成反比，曲率半径
板上，滴上一小滴水，再在水上覆盖上油，这时
水对毛细管的润湿角为，如习题 10.7 图图(b)所
示。油和水的密度分别用O 和W 表示，AA/为油水界面，油层的深度为 h/。请导出水在毛细管中 上升的高度 h 与油-水界面张力WO 之间的定量关
系。
解：因为在油中水可以润湿玻璃管，在玻璃毛细管中油-水界面为凹面，毛细管半径
为 r，则凹面的附加压力为
p=2WOcos/r
附加压力（压强）的方向向上指向苯相，界面会上升。在毛细管内使苯-水界面上升的力
为 F =压强×面积：
F =r2p =2rWOcos 设界面上升高度为 h，则毛细管内上升液柱的静压力为 F=ghr2
其中 =W-O p=gh
ghr2=2rWOcos
h=2WOcos/gr=2WOcos/r(W-O)g
越小，附加压力越大。
《物理化学》
第十章 界面现象
（3）开尔文公式：
RTln(pr/p)=2M/r =2Vm/r
式中：——液体的密度 M——摩尔质量
Vm——摩尔体积= M/
（4）杨氏方程： S = ls + lCOS
铺展系数 S =-GS =S - ห้องสมุดไป่ตู้s- l
（5）弗罗因德利希公式：
V a=kpn
（6）朗谬尔吸附等温式： bp 或 1 1 1 1
答：现象为小液滴消失，合并成为一个大的液滴。原因是小液滴的曲率半径小，表 面张力大，饱和蒸气压高而易于挥发，被大液滴凝聚后增加了其表面积，降低了表面吉 布斯函数。
（3）下雨时，雨滴落在水面上形成一个大气泡。试说明气泡的形状及其理由。 答：在下大雨时雨滴落在水中，形成的气泡之所以呈半球型，是因为气泡的形成过 程基本上是在恒温、恒压下进行的，而且是产生内外两个表面的过程，所以当气泡达到 稳定状态时，要力求其表面吉布斯函数处在最低，而相同体积的气泡以球状表面积为最 小，这就是下雨时水面上所形成的气泡为半球型的原因。 （4）物理吸附和化学吸附的最本质区别是什么？ 答：物理吸附和化学吸附的最本质区别是吸附剂与吸附质之间的作用力不同，物理 吸附是分子间作用力，而化学吸附的作用力是化学键力。 （5）在一定温度和压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答：因为物理吸附基本上相当于气体的凝聚过程，而这个过程是要放出液化热的。 另外，从吸附热力学上看吸附过程是一个自动进行的过程，因此在恒温、恒压下随着吸 附的进行，系统的吉布斯函数是减小的，即GT,p <0。再者气体分子吸附在固体表面上是 气体分子由在三维空间运动转移到二维空间上运动，分子的平动受到了制约，从宏观上
4 3.14 L
7.56 1010
3
997 6.02 1023 60
M
M
3 0.018
10.6 已知 CaCO3 在 773.15K 时的密度为 3900kgm-3，表面张力为 1210×10-3Nm-1， 分解压力为 101.325kPa。若将 CaCO3 研磨成半径为 30nm(1nm=10-9m)的粉末。求其在
解：(1)由 RTln(pr/p)=2M/r 可得
r
RT
2 M
ln pr
/
p
则
r 2 71.97 103 0.018 7.56 1010 m
8.314 298.15 997 ln 4
（2）每个水滴中所含水分子的个数 N
《物理化学》
第十章 界面现象
第 38 页
N V
L
4 r3 3
1 bp
V a Vma Vmab p
（7）BET 公式：
Va Vma
c p / p*
1 p / p* 1 c 1p / p*
（8） 吉布斯吸附等温式：
c d RT dc
第 36 页
二、习 题 p503~506
10.1 请回答下列问题： （1）常见的亚稳态有哪些？为什么会产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？
3
2.5
1 10 3
m3
Vma 4.543 103 m3
将上式结果代入（1）式中得：
1 b
1 2.5 103m3
1 4.543 103 m3
4.543 103m3
101.325kPa
82.80kPa
b=0.01208kPa-1
当
V
a=0.5V
lgV a
1.0086 1.1673 1.2380
以 lgV a 对 lgp 作图，如图 10.11 所示。
在直线上取两点（1.004，1.6998）
和（0.2363，1.2380）其斜率为
n 1.6998 1.2380 0.602 1.004 0.2363
由于图的坐标不全，截距不能从图上
直接查出。可用下面方法求出：
93.8 0.5459 6.6672 m3kg
1 0.5459 6.6672
73.58dm3kg 1
10.10 473.15K 时，测定氧在某催化剂表面上的吸附作用，当平衡压力分别为 101.325kPa 和 1013.25kPa 时。每千克催化剂的表面吸附氧的体积分别为 2.5×10-3m3 及 4.2×10-3m3（已换算为标准状况下的体积），假设该吸附作用服从朗谬尔公式。试计算当 氧的吸附量为饱和吸附量的一半时，氧气的平衡压力为若干？
解：（1）因为
Va
Vma
bp 1 bp
依题意 V a=93.8dm3kg-1， Vma=82.5dm3kg-1 p=13.375kPa 代入上式得 b=[82.5/13.375×(93.8-82.5)] kPa-1= 0.5459 kPa-1
（2）当 p=6.6672kPa 时
V
a
Vma
bp 1 bp
题 10.8 图示
10.9 已知在 273.15K 时，用活性炭吸附 CHCl3，其饱和吸附量为 93.8dm3kg-1， 若 CHCl3 的分压力为 13.375kPa，其平衡吸附量为 82.5dm3kg-1，试求：
（1） 朗谬尔吸附等温式中的 b 值；
（2） CHCl3 的分压力为 6.6672kPa 时，平衡吸附量为若干？
解：对方程 V a=kpn 取对数可得：
lgV a=lgk + nlgp
由题给数据计算出 lgV a 和 lgp，列表如下：
《物理化学》
第十章 界面现象
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p/kPa
0.7224 1.307 1.732
V a/dm3kg-1 10.2
14.7
17.3
lgp
-0.1412 0.1163 0.2363
10.8 在 351.45K 时用焦灰吸附 NH3 气测得如下数据：
p/kPa
0.7224 1.307 1.732 2.898 3.931 7.528 10.102
Va/dm3kg-1 10.2
14.7
17.3
23.7
28.4
41.9
50.1
试用图解法求方程 V a=kpn 中得常数项 k 及 n 的数值。
2.898 23.7 0.4621 1.3747
3.931 28.4 0.5945 1.4533
7.528 41.9 0.8767 1.6222
10.102 50.1 1.004
1.6998
[lgk -1.6998]/(0-1.004)=0.602
lgk=1.09539 k=12.46 dm3kg-1
答：亚稳态是热力学不完全稳定的状态，常见的亚稳态有过饱和蒸气、过热液体、 过冷液体、过饱和溶液。产生的原因是在新的相生成时，颗粒极其微小,其比表面积和表 面吉布斯函数都很大，因此在系统中产生新相极为困难而造成亚稳态的产生。防止亚稳 态产生的方法一般是引入“种子”，使之形成结晶或凝聚或气化核心。
（2）在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间恒温放置后，会 出现什么现象？
解：朗谬尔公式为
1 Va
1 Vma
1 Vma
b
1 p
根据所给实验数据可得如下两个方程
1 2.5 103
1 Vma