物理化学思考
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集李汝雄编北京石油化工学院2007．5前言物理化学是一门以计算为主的课程,但定性的内容也占相当比例,这一方面
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现在大多数物理化学试卷总有一定量的定性的考题;另一方面是在实际应用中往往首先要定性,然后才是定量;定性的结果也可用于检查计算结果的正确性.定性的题目主要形式为判断,选择,填空等,考虑到目前流行的物理化学教材一般没有定性的习题,为此我们参考工科物理化学教学的基本
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编写了本书,作为学生学习的参考资料.一般教材大多有证明题,因此未编入.一般教材中可以找到现成答案的题目也尽量不编;相图题仅选择若干类型的相图.为了使初学者不致于感到太难,也编入一部分较易回答的题目.物理化学思考题的提问方式是多种多样的,提问内容也更为广泛,尽管本书尽量加以覆盖,但不可能穷尽.本书由李汝雄教授主编,吕廷海教授审阅.由于编写水平有限,书中错误和不妥之处难免存在,欢迎读者批评指正.编者2007年5月10日目录第一章气体………………………………………….............1第二章热力学第一定律…………………………………….3第三章热力学第二定律……………………………………6第四章多组分系统热力学………………………………...11第五章化学平衡………………………………………….15第六章相平衡…………………………………………….17第七章电化学…………………………………………….23第八章统计热力学初步………………………………….27第九章表现现象………………………………………….30第十章化学动力学……………………………………….34第十一章胶体化学……………………………………….38参考答案及说明……………………………………………...40第一章气体理想气体模型是分子间____相互作用，分子____占有体积。真实气体在____条件下，与理想气体状态方程偏差最小。A高温高压B高温低压C低温高压D低温低压3．判断这种说法对否：在临界点有：（）T=04．在100ºC下将CO2气体加压，能否使之液化？为什么？5．有关纯气体临界点性质的描述中，下面的说法不正确的是：A临界温度TC是气体加压可以使之液化的最高温度；B在临界参数TC，PC，VC中，VC是最易测定的；C在临界点有（）T=0，（）r=0；D在临界点气体和液体有相同的摩尔体积Vm。符合范德华方程的气体称为范德华气体，该气体分子间是相互____A吸引B排斥C无相互作用7．判断对否：范德华常数b与临界体积VC成正比关系。8．101.325KPa，100℃的水蒸气的压缩因子Z____1。（〈，=，〉）9．1molA气体（理想气体）与1molB气体（非理想气体）分别在两容器中，知PAVA=PBVB，其温度均低于临界温度。TA____TB（〈，=，〉）10．抽取某液体的饱和气体，体积V。；恒温下使压力降低一半，则其体积为V1。V。与V1的关系为____。A2V。=V1B2V。>V1C2V。
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摩尔生成焓△fH0m也是同温度下H2（g）的标准摩尔燃烧焓。在一绝热房间内：⑴有一冰箱，打开冰箱门，开动冰箱，机器不断动转，室温将____；⑵有一电风扇，开启长时间，室内温度将____；A降低B不变C上升D不能确定3．⑴对理想气体单纯的PVT变化，式du=nCvmdT,适用于____过程。⑵对真实气体单纯的PVT变化，式du=nCvmdT,适用于____过程。A恒容B恒压C恒温D任一4．在101.325KPa，25℃下，下列反应分别经途径Ⅰ（在烧杯中进行）和途径Ⅱ（在电池中进行）Zn+CuSO4（1mol.Kg-1）→Cu+ZnSO4（1mol.Kg-1）问下列各式成立的是____；A△H1=△HⅡBQ1=QⅡC△H1=Q1D△HⅡ=QⅡ5．下列公式中，只能用于理想气体行为的有____A△U=Q+WB对可逆绝热过程PVr=常数CCpm-Cvm=RD对恒压过程有△H=△U+P△VE（）P=06．PVr=常数，成立的所有条件是____________________。7．液体的蒸发焓随温度升高而____，到临界点蒸发焓____。8．初态相同的恒温理想气体反应，其恒压反应热Qpm之关系___。AQpm>QvmBQpm=QvmCQpm0，则节流膨胀后气体温度____（上升，下降，不变）13．在室温常压下，H2（g）经节流膨胀后温度__，其（）T__0，同样条件下，空气经节流膨胀后温度____。14．⑴某反应在恒压P，绝热，W，=0的条件下进行，系统温度由T1升到T2，则过程△H____0。⑵上述反应在恒T，P，W，=0的条件下进行，则△H____0。15．300K，标准压力下的反应：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（g）Q____0，△rH0m____0，△rUm____0，W____016．举出三个△H=0的不同过程：理想气体____；真实气体____；化学反应____。17．氯仿（L）的Cpm=116J.mol-1.Kg-1,Cpm-Cvm=40.66J.mol-1.Kg-1,苯（L）的Cpm=135.1J.mol-1,Cpm-Cvm=42.30J.mol-1.Kg-1今要将液体由5℃加热到55℃，将液体装入密闭容器中，能否将液体装满，然后加热，为什么？加热上述液体各100mol，各需多少热？热力学第二定律判断：下列说法是否正确（正确的打√，错误的打×）⑴对外做功的过程一定是自发的过程，自发的过程一定对外做功。⑵恒温恒压过程中，过程可逆一定有△G=0，过程不可逆一定有△G<0。⑶绝热过程中，因Q=0，故一定有△S=0。⑷在373K下，S0m(H2O,l)=S0m(H2O,g)。⑸在373K，101.325KPa下，(H2O,l)=(H2O,g)。⑹如果由系统向环境传递热，则系统的熵只能减少。⑺所有自发进行的反应都是放热反应。⑻任何等温可逆循环都不能把热变为功。⑼气体经绝热不可逆膨胀△S>0。⑽气体经绝热不可逆压缩△S<0。⑾恒温恒压下，凡△G>0的过程都不能自发进行。⑿100℃，101.325KPa下水变为同温同压下的水蒸气的过程，不论过程是否可逆，△G=0均成立。⒀凡是系统熵增加的过程一定是自发的过程。⒁工作于两相同高低温热源间的任一热机的效率不会大于可逆热机的效率。内燃机车头牵引相同的一列车厢，在下列____环境下，消耗燃料最多。北方冬天B.北方夏天C.南方冬天D.南方夏天判断下列推论是否正确，若不正确指出错误之处，修改结论。⑴定温下将1mol的水可逆蒸发为水蒸气，因过程的△H>0，过程可逆△S=0，由△G=△（H-TS）=△H-T△S=△H，故△G>0⑵对封闭系统W，=0的过程：由第一定律可知：dQ=du+p环dV①由第二定律：dS≥不可逆可逆②将式①代如式②得：dS≥因T环>0，故得：T环dS≥du+p环dV结论：du≤T环dS-p环dV⑶某封闭系统由同一初态分别经绝热可逆膨胀或绝热自由膨胀过程达到终态。因为绝热可逆膨胀△S=0，而绝热自由膨胀可用一绝热可逆膨胀代替，由状态函数法可知亦有△S=0。⑷写完整下列判据，并注明条件：S0。A0，G0，0，⑸下列分式正确的有＿：ACpm=VBCvm=CCvm=pDCpm=PECpm=vFCpm=v6.下列关系中只适用于理想气体的是______；A△U=Q+WBCpm-Cvm=RCD可逆绝热过程=常数E恒压下△H=△U+p△VF7．下列公式皆可用于封闭系统的单纯PVT变化，其中_____的使用条件不对，应改为_____：A=-P任何气体B=任何物质C任何物质D理想气体8．从热力学数据表中可查得298K，（g）的S0m=188.83J.mol-1.Kg-1,.mol-1.Kg-1,这些值指状态____的值。A100KPa的水蒸气B100KPa的液态水的饱和蒸汽C低压水蒸气D100KPa假想的理想气体状态水蒸气9．对1mol范德华气体单纯PVT变化：______ABC0D-10．在298K，PO下，1molNH3（g）真实气体的规定熵为Sm,1mol理想气体的规定熵为S0m，则S0m_____Sm（>,<,=）11.100℃:_____(<,>,=)12.某实际气体的状态方程为PVm=RT+P，其中为大于零的正数⑴气体经绝热自由膨胀后，温度_____（上升下降不变）⑵气体经节流膨胀后，温度_____（上升下降不变）13．斜方硫转变为单斜硫的△Hm为正，在101.325KPa下，平衡温度为115℃，在100×101.325KPa下平衡温度为120℃，问晶形密度大的是哪一种？14．系统进行不可逆循环过程，则_____A△S>0,△S环=0B△S=0，△S环>0C△S=0,△S环=0D△S>0,△S环>015.空气进行可逆绝热压缩过程，则_____一定成立A△U=0B△S=0C△A=0D△G=016．范德华气体绝热自由膨胀过程：△T_____0，△U_____0，△S_____017．下列各过程中，△U，△S，△H，△G哪几个一定为0：⑴非理想气体循环过程⑵理想气体节流膨胀⑶范德华气体节流膨胀⑷100℃，101.325KPa的液体水变成同温度压力的水蒸气⑸1molH2与0.5molO2在绝热定容反应器中反应生成H2O⑹理想气体绝热自由膨胀⑺范德华气体可逆绝热膨胀18．系统经某一过程变化，下列函数中与途径有关的是_____△U，△S，△A，△G，△H，Q，W19．初态298K，100KPa的1molH2（g）的混合气，绝热恒容反应生成HCl（g），设气体为理想气体，298K△fH0m（HCl，g）=-92.307KJ.mol,过程：△U_____0，△S_____0，△H_____0（<,>,=）20.⑴范德华气体等温膨胀，Q_____-W⑵范德华气体绝热自由膨胀，△T_____0（〈，〉，=）⑶实际气体绝热可逆膨胀，△S_____021．101.325KPa，100℃的H2O（l）的化学势和90℃的H2O（l）的化学势之关系_____A>B=C,=,不能确定）23．1mol理想气体在400℃，1m3状态时：_____（填数值及单位）24．理想气体自相同的始态，经可逆绝热压缩或不可逆绝热压缩至相同的终态体积，S终（可逆）_____S终（不可逆）W可逆_____W不可逆U终（可逆）_____U终（不可逆）25．A，B两理想气体，知Cvm(A)/Cvm(B)=5/3,等mol的A与B混合气经绝热可逆膨胀过程：△SA_____0△SB_____0△SA+△SB_____026．判断下表中各过程的函数（>,<,=,或不能确定）过程△T△P△U△H△S W Q △S环△A△G单纯PVT变化理想气体可逆恒温膨胀恒容加热恒压加热可逆绝热膨胀反抗恒外绝热膨胀反抗恒外绝热压缩绝热自由膨胀反抗恒外压恒温膨胀反抗恒外压恒温压缩范德华气体可逆恒温膨胀真实气体节流膨胀任一循环过程反应H2+1/2O2→H2O（g），初态373K，100KPa,W，=0绝热恒压绝热恒容恒T，P恒T，V相变H2O（l）→H2O（g）373K,101.325KPaP=P外P外=0H2O（l）→H2O（s）-5℃,101.325KPa混合理想气体恒T，P混合恒T，P混合为理想液态混合物说明：非恒温过程△A，△G一般无法确定，因绝对熵不知道，不必答。多组分系统热力学1．判断下列说法是否正确（正确的打√，错的打×）⑴理想液态混合物每一组分均服从拉乌尔定律。⑵理想液态混合物分子间无相互作用力，分子不具有体积。⑶理想稀溶液，溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律。⑷所有二元液体混合物，其凝固点都比纯组分中凝固点最高的组分凝固点低。下述偏导数＿＿是化学势，＿＿是偏摩尔量：ABCD3．判断下列说法是否正确（正确的打√，错的打×）⑴稀溶液的沸点一定比溶剂的高。⑵dG=-SdT+VdP适用于封闭系统，dG=-SdT+VdP+不但适用于封闭系统，也适用于敞开系统⑶A与B组成的二元素，有恒沸点，压力变化时，恒沸温度及恒沸混合物组成都会变化；压力不变则都不变。⑷理想气体混合物中组分i有：fi=Pi.4.下述热力学量中是广延性质（容量性质）的有＿＿：T，P，V，U，Hm,S,A,G,,VB,HB,Cpm,Cvm,J-T5.＿＿6.＿＿(-SB,VB,B,V)7.下列各式成立的有＿＿：A．理想液态混合物VB=B．理想稀溶液VA=（溶剂A）C．理想稀溶液VB=（溶剂B）8．在恒T，P下，由A（1）和B（1）混合成理想液态混合物的过程，成立的有＿＿ABCD9．图4-9为用逆渗透法由海水制淡水的示意图，已知海水的渗透压为，为得到淡水应有＿＿：AP1>P2+BP2>P1+CP1=P2+DP2=P1+P1P2淡水海水半透膜图4-9玻璃板水水溶液图4-1610.在一封闭恒温箱中有二杯液体（气相已饱和），A杯为纯水，B杯为蔗糖水溶液，静置足够长的时间，发现＿＿：AA中减少，B中增加BA中增加，B中减少CA，B均减少DA，B均不变11．在恒T，P下，I2溶解分配于水和CCL4中达到平衡，在两液相中I2性质相等的有＿＿：ABaI2(H2O)=aI2CCI2(H2O)=CI2D(H2O)=12.化学势公式：lnab.B+中是指＿＿的化学势。AbB=1mol.Kg-1的温度为T，压力为P0的溶液中1molB的；Bab,B=1温度为T，压力为P0的溶液中1molB的；CBb=1mol.Kg-1,温度为T，压力为P0符合理想稀溶液性质的假想溶液中1molB的13．非理想气体混合物中B的化学势，=其中的状态为：A=P0的纯气体BBPB=P0的纯气体BC总压P=P0的混合气DPB=P0的假想纯理想气体B14．有一软性半透膜球（可渗透水）⑴球中装水，将球置于海水中；⑵球中装海水，将球放入淡水中；放置长时间后，球各自发生什么变化（变大，变小，不变）15．液态混合物中组分i对拉乌尔定律为正偏差，下列各式正确的是＿＿Ari<1Bri=1Cri>1Dri=∞16.如图4-16，左边为水，右边为加入不挥发溶质的水溶液。⑴保持温度不变，放置长时间后，两边液体是否相同？⑵若不同，哪边高？⑶若不同，高的一边液位是否会无限增高（设仪器是足够高的）？17．气体A和气体B的混合气是非理想气，yB=0.99，对该气体用路易斯-兰德尔规则计算出逸度系数ØA和ØB，则下述说法正确的是＿＿AØA误差比ØB大BØA误差比ØB小CØA，ØB误差相近DØA，ØB误差没有规律18．任一液体的饱和蒸汽，其逸度系数Ø____1（<,>,=）19.非理想气体A与B的混合物，服从路易斯-兰德尔规则，求出如下过程的△mixG=____（写出具体数据）1molA298K,P+1molB298K,P2mol混合气298K，P20．写出下列公式的使用条件：fB（T，P，yB）=fB*（T，P）yB____21．乙烯的临界温度TC=9.19℃,临界压力PC=5.039MPa，在9.19℃,有1MPa，3MPa，5MPa的三种乙烯气的压缩因子和逸度系数分别记作Z1，Z3，Z5，Ø1，Ø3，Ø5，将下列二组数据按大小排列：⑴Z1，Z3，Z5和1⑵Ø1，Ø3，Ø5和122某实验室可供0℃的冰，无其他制冷设备，如何制备一个-5℃的冷源。23．指出下列公式适用的条件和范围：⑴△H=△U+△（PV）⑵dQ=TdS⑶△Tb=KbbB⑷Q=-W=T△S=-△A=-△G24恒T，P下，将1mol纯A（L）加入A与B的混合液中（含nA的A（l），nBD的B（l），为理想混合物），求该过程的△G，△H，△S。第五章化学平衡判断下列说法正确与否（正确的打√，错误的打×）⑴恒温恒压下化学反应达到平衡时，反应系统的总吉布斯函数达到最小值；⑵所有自发进行的化学反应均为放热反应；⑶恒温恒压下，△rG0m=的反应一定不能进行；⑷非理想气体的化学反应，K0f只是温度的函数据，K0p则与T，P乃至原料的配比有关。反应2SO2（g）+O2(g)=2SO3(g)的平衡常数为K01（T）反应SO3（g）=SO2（g）+0.5O2(g)的平衡常数为K02（T）则K01与K02之关系是____AK01=（K02）1/2BK01=K02CK01=（K02）-2DK01=（K02）-13.在恒T，P下，化学反应达到平衡时，下列关系成立的有____A△rG0m=0B△rGm=0CJa=K0DJa≠K04.理想气体反应2NH3=N2+3H2，某温度下K01=0.25,则同温度下反应0.5N2+1.5H2=NH3的K02=____反应A2（g）+B2(g)=2AB(g)的△rG0m=a+Bt+cT2(其中a,b,c为常数)则△rS0m=____，△rH0m=____反应A（g）+B(g)=C(g)+2D(g),若其他条件（如T，P）不变，在反应系统增加惰性气体的分压，则平衡时气相中A的转化率____A减小B增加C不变D因物质种类而变7．反应C（s）+H2O(g)=CO(g)+H2(g),在400℃达到平衡，此时若增加C（s）的量，则平衡____移动。A向左B向右C不8．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)反应，是____反应（放热，吸热，不放热也不吸热）；温度升高反应的平衡常数K0____（增大，减小，不变），平衡时NH3(g)的摩尔分数____（增大，减小，不变），在恒T，P下反应系统中惰性气体如Ar,CH4等的含量增加，则平衡时N2的转化率____（增大，减小，不变），若原料的配比远离nH2:nN2=3:1之值，则平衡时NH3(g)的含量____；若升高压力，平衡时的NH3(g)含量____。9．理想气体反应A（g）+B(g)=3C(g)，达到平衡时，（l）在恒温恒压下向系统充入惰性气体，则平衡向____移动（向左，向右，不）⑵在恒T，V下向系统充入惰性气体，则平衡____移动（向左，向右，不）10．反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的△rH0m为负值，达到平衡后，要使平衡向产物方向移动，则可____温度，____压力，____惰性气体。11．某化学反应△rH0m〈0，△rS0m（298）〉0，则在298K该反应的平衡常数是____AK01>1,且随T的升高而增大BK01>1,且随T的升高而减小CK01<1,且随T的升高而增大DK01<1，且随T的升高而减小12．真实气体的化学反应，平衡常数____只是T的函数AKyBK0PCKnDK0f13.经计算CaCO3(s)的分解压力为101.325KPa时的温度为897℃，⑴在低于897℃，大气中CaCO3能否分解⑵能否在大气中将CaCO3加热到1000℃14．在一定的T，P下，A（g）=B(g)+C(g)达平衡时A的解离度为⑴T，P不变，向系统加入惰性气，平衡时转化率为，则____⑵反应为洗热反应，压力不变升温，平衡转化率为，则____相平衡判断：下列说法是否正确（对的√，错的打×）⑴单组分系统可有四相共存点；⑵单组分的三相点数决不会多于一个；⑶二元稀溶液的沸腾温度总比纯溶剂的高；⑷A与B组成的二元混合物，，知纯B的蒸汽压比纯A的蒸汽压大，则B在气相的含量必大于液相的含量⑸101.325KPa下纯甲苯的沸点为110.6℃,在其中加入少量的苯，成为稀溶液，根据稀溶液的依数性，该溶液的沸点一定大于110.6℃⑹恒沸混合物液体中，任一组分的活度系数ri≠1⑺温度升高，液体在液体中的溶解度总是增加⑻水和乙醇在恒T，P下混合形成非理想液态的混合物，则有Vm=XAV*Am+XBV*Bm⑼在大气压下，纯A的沸点低于纯B的沸点，由A与B的组成的混合物进行精馏时，塔顶一定得到纯A，塔釜一定得到纯B⑽一般正，负偏差的二元液态混合物，易挥发分B有YB>XB⑾二元系最多有4相平衡共存⑿二元气液平衡，若A组分对拉乌尔定律是正偏差（或负偏差），则B组分也必为正偏差（或负偏差）⒀二元气液平衡，其一组分对拉乌尔定律的偏差不管什么浓度只会是一种（如正偏差或负偏差），而不会出现某些浓度下是正偏差，某些浓度下是负偏差。外界压力增大，水的沸点____，冰的熔点____（升高，降低，不变）。冰的三相点温度是____℃填空：⑴101.325KPa下，Na+,Ca2+,NO3-,Cl-,H2O组成的系统最多可有____相平衡共存。⑵FeCl3和水可形成FeCl3·6H2O（s）,2FeCl3·7H2O（s）,2FeCl3·5H2O（s）,FeCl3·H2O（s）四种水合物，在恒T，P下最多可有____相平衡共存。⑶H2O和H2SO4可形成H2SO4·H2O（s），H2SO4·2H2O（s），H2SO4·4H2O（s）三种化合物，该系统的独立组分数为____；当压力一定时，可有____相平衡共存。当两相平衡时，组分B在两相的性质相等的是AVBBaBCXBD5．在101.325KPa下，水-乙醇二元气液平衡相图上有最低恒沸物，恒沸组成W2=95.57％,在恒沸点系统的自由度为____；今有含乙醇W2=80％的二元混合物，能否用一精馏塔得到纯乙醇？6．H2O（s）与NaCl水溶液达到相平衡，则H2O在两相中性质相等的是____AH2OBCaH2ODCH2O7.在35℃下氯仿-甲醇二元系的气液平衡相图有一最高点⑴纯氯仿在101.325KPa下的饱和蒸汽的压缩因子Z____1（>,<,=）⑵恒沸混合物液相中氯仿的活度系数r____1（>,<,=）⑶恒沸气体中氯仿的逸度系度ØB____1（>,<,=）8．试推测乙醇-苯二元系对拉乌尔定律是____偏差系统，水-HNO3是____偏差系统。（正，负，无）9．理想二元混合物的气液平衡，若P*A，P*B，则必有____AXA>XBByA>yBCyA>XADyB>XB10.在101.325KPa，-5℃的过冷水的化学势与冰的化学势之关系是____A>B=C<11.25℃,A,B,C三物质（不反应）组成的系统⑴此系统能平衡共存的最多相数为____。⑵在25℃，平衡时有3相平衡共存：A，B，C形成液相，A（s）,B与C形成气相，其自由度为____。恒温下向系统充入A，系统压力是否改变？恒温下向系统充入B，系统压力是否改变？12．某温度下，气体B，C在水中的亨利常数分别为KB和KC，且KB>KC,则在该温度下，相同压力的B，C气体各自在水中的溶解度XB____XC（<,>,=）13.若某物质A（s）与B（s）二组分，可生成三个稳定化合物，则可有____个低共熔点。若它们可生成二个稳定化合物和一个不稳定的化合物，则可有____个低共熔点。14．水和乙醇形成完全互溶非理想液态混合物，其液态平衡具有最大正偏差。⑴在液态混合物中，水的活度系数rA____1，乙醇的活度系数rB____1（<，=，>）⑵液态混合物中水的化学势为，则____⑶水-乙醇的恒压气液平衡相图上有____恒沸点。（最高，最低）⑷在高效精馏塔精馏时，塔顶馏出物为____15．⑴偏摩尔体积的定义为：VB=⑵H2O的摩尔体积为V*A近似看作不随P变化，则____16．⑴纯固体NaCl的化学势为NaCl饱和溶液中NaCl的化学势，不饱和溶液中NaCl的化学势，则________（>,<,=）⑵纯水的化学势为，NaCl溶液中水的化学势，则____（>,<,=）17．金属A与B可形成化合物AB3，A2B3，固体间完全不互溶，液体是完全互溶的。熔点：A，600℃，B，1100℃，A2B3，900℃，AB3，在800℃分解为溶液及A2B3，A与A2B3低共熔点为450℃，令有一低共熔点为650℃，画出相图。18．A，B两液体完全互溶，在某温度下，在纯A中加入少量纯B（L），则其蒸汽压降低（<）,此系统为____系统。（一般正偏差，一般负偏差，最大正偏差，最大负偏差）19．1000K平衡系统有C（石墨），CO（g）,CO2(g),O2(g)存在，有如下反应发生：C+O2=CO2C+1/2O2=COCO+1/2O2=CO2C+CO2=2CO此系统组分数C=____，相数P=____自由度数F=____20．抽空容器中加入过量NH4I（s）,存在下列反应：NH4I（s）=NH3（g）+HI,及2HI(g)=H2(g)+I2(g)此系统组分数C=____，相数P=____，自由度数F=____。21．图6-21为二元气液平衡相图：⑴指出此系统对拉乌尔定律是____偏差。⑵指出Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ区域存在的稳定相。图6-21ⅢIW%BA101.325kPat/℃⑶指出P点代表的系统在一高效精馏塔精馏时，塔顶得____，塔底得____。PⅡ3101.325kPat/℃BAXB101.325kPaab图6-224126522．图6-22为二元气液平衡相图：⑴指出各区域的稳定相；⑵画出a，b二组成的气体的冷却曲线101.325kPa图6-23BXB0.25H2O90100t/℃23．图为水-B二元气液平衡相图，今将9mol水，1molB加入抽空的汽缸内，保持101.325KPa：⑴加热到95℃，有哪几相平衡共存；⑵加热到100℃有哪几相平衡共存。24．下列各图为二元固液平衡相图，指出各区域的稳定相及自由度，画出若干组成的冷却曲线，指定化合物的XB或WB，写出化合物的分子式（或指定化合物的分子式，写出其XB或WB）图（1）XBBDCAt/℃t/℃图（2）XBCBAXBCBA图（2）XBCBAt/℃图（3）XBCBAt/℃图（4）XBCBAt/℃图（5）XBCBAt/℃图（6）t/℃XBEDCBA图（7）t/℃XBCBA图（8）t/℃XBCBA图（9）25．图6-25为未完成的A，B二元固液平衡相图，固态完全不互溶：⑴请将相图补充完全；⑵今有XB=0.4的原料，能否在恒压下，仅使用改变温度的办法得到纯A或者纯B呢？图6-25t/℃XB0.4BA0.4第七章电化学1．判断下列说法是否正确（对的打√，错的打×）⑴任一强电解质溶液，溶质的平均活度系数在无限稀时⑵随着浓度的增大，离子强度增大，根据德拜-许克尔公式，总是小于1。⑶标准氢电极的电极电位，在任何温度下均规定为0。⑷电池的标准电动势E0与电池反应的平衡常数K0间的关系为E0=-所以E0表示电池反应达到平衡时的电动势。⑸化学电池的阳极电势高，阴极电势低。⑹H2O的摩尔电导率为H+和OH-的无限稀释摩尔电导率之和。2．⑴电解HCl的水溶液发生反应：2HCl（aq）→H2（g）+Cl2(g),通电1F电量，阴极有____molH2（g）放出，阳极有____molCl2(g)放出，其中H+导电量Q+____0.5F,Cl-导电量Q-____0.5F,（<，=，>）.在溶液某截面上通过的H+的mol数____0.5mol，通过Cl-的mol数____0.5mol（<，=，>）⑵将HCl改为NaOH，回答类似问题。3．25℃无限稀水溶液中，下列离子中，离子____与____的摩尔电导率相近。4．⑴KOH，HCl，KCl三种浓度相同的稀溶液，其摩尔电导率，____最大，____最小。⑵1molkg-1的KCL水溶液和0.01molkg-1的KCL水溶液，摩尔电导率大的是____molkg-1溶液。5．⑴电解质的摩尔电导率随温度增大而____（增大，减少，不变）⑵与水可无限互溶的电解质之水溶液，当浓度由无限稀逐步增大到很高浓度，电导率随浓度如何变化？6．强电解质的可根据公式____由对作图外推求出。弱电解质的可由____定律由公式____求出。7．在相同的条件下，不同钠盐水溶液中Na+的迁移数____（相同，不同）8．串联电路中有KOH，HCl,KCl三种0.01molkg-1的溶液，通过一定电荷，____溶液中____离子的迁移数最大；____溶液中t+=t-;____溶液的摩尔电导率最小。9．通过0.5F的电量，（无负反应）可以从CuSO4溶液中沉淀出多少克铜？A16gB32gC64gD128g10.当电流通过一含有金属离子的电解质溶液时，在阴极上析出的金属量正比于下列因素中的____A阴极表面积B通过的电量C电解质的浓度D电流密度11．25℃，0.01molkg-1的NaOH水溶液rNa+____1,rOH-____1,r+-____1,通电时t+____0.5,t-____0.5。(填>,<,=)。12．25℃，0.001molkg-1的HCl溶液之r1,+-,0.01molkg-1的BaCl2溶液之r2,_+,则r1,+-____r2,_+（<，=，>）。13．25℃，AgCl在下列溶液中的溶解度：A0.01molkg-1的NaNO3B0.01molkg-1的NaClC0.01molkg-1的Ca(NO3)2D纯水14．⑴0.01molkg的HCl溶液r+-=0.9,则a+-=____,a=____⑵CaCl2浓度为b,平均活度系数r+-，则a+-=____。⑶NaSO4浓度为b,平均活度系数为r+-，则a+-=____，a=____15.0.01molkg-1的NaCl,CaCl2,ZnSO4溶液中溶质活度系数r+-之顺序为1>____>____>____16.某电池反应的△rS（298K）>0,25℃该电池可逆工作时____（吸热，放热），因可逆电池工作时的热Qr=____。实际电池工作时的热为Q，则Q____Qr。（<，=，>）17．电池反应2H2（g）+O2(g)→2H2O(L)E1H2（g）+1/2O2(g)→H2O(L)E2则有：____AE1=1/2E2BE1=E2CE1=2E218．盐桥的作用是____，饱和KCl溶液适于做盐桥，主要是由于____。19．电池Ag∣AgCl(s)∣Cl-∣∣Ag+∣Ag的盐桥应采用____溶液。AKCLBKNO3CNH4CLDAgNO320.将反应Ag(s)→Ag(Au),Ag(Au)表示Ag与Au的合金，其中Ag的活度为aAg。
设计
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为电池为____，其电动势公式为：____21．电池Cu∣Cu2+∣∣Cu+,Cu2+∣Pt和电池Cu∣Cu+∣∣Cu+,Cu2+∣Pt的电池反应均可写成：Cu+Cu2+→2Cu+，此两电池的____A△rG0m和E0均相等B△rG0m相同，E0不同C△rG0m不同，E0相同D△rG0m和E0均不同22．电池Ag∣AgNO3(b1)∣∣AgNO3(b2)∣Ag,b1>b2;Pt∣H2(2P0)∣∣HCl∣H2(P0)∣Ag标明电池的正负极及阴阳极。23．下列电池的电动势中____与Cl-有活度无关：AZn∣ZnCl2∣Cl2∣PtBZn∣ZnCl2∣∣KCl∣AgCl(s)∣AgCAg∣AgCl(s)∣KCl∣Cl2∣PtDHg∣Hg2Cl2(s)∣KCl∣∣AgNO3∣AgEPt∣H2∣HCl∣Cl2∣Pt24.分别设计可测定下列数据的原电池：⑴水的KW⑵Zn(CN)42-的不稳定常数⑶反应Cu+Cu2++2Cl-→2CuCl的K0⑷0.1mol.kg-1HBr溶液的r-+⑸水的标准生成焓25．将下列反应设计成电池：⑴Zn+Cl2(100KPa)→Zn2++2Cl-⑵H2(P0)+Ag2O(s)→2Ag（s）+H2O(L)⑶SO42-(a1)→SO42-(a2)26.电解池工作时，电流密度越大，电极上需加的外加电压越____，完成一定反应需要的电功越____。27．电解时，阳极上极化电极电位____的反应先进行，阴极上极化电极电位____的先进行（高，低）。电解时正极发生____反应（氧化，还原）28．电解时，阴极极化的结果使电极极位E极化____E平衡，原电池放电，阴极极化的结果E极化____E平衡29．当电流密度增大时，原电池的端电压____，电解池的端电压____（增大，减小）30．根据极化产生的原因，可将极化分为两类，即____极化和____极化，阳极极化的结果使电极电势E极化____E平衡第八章统计热力学初步1．分子三种运动能级能级间隔大小顺序是____。2．对于一般可近似看作理想气体的气体，室温下多数分子的电子运动处于____态（基态，激发态）3．填写下表：系统相依子还是独立子定域子还是离域子波尔兹曼分布能否适用常温，101.325KPa的H2（g）常温，101.325KPa的H2O（l）常温，原子晶体4．边长为a,b,c的矩形箱中平动的粒子的平动能级公式____由N个粒子组成的定域子系在U，V，N一定时，某分布的微观状态数WD=____。下列系统：a,理想气体，b,非理想气体，c,液态理想混合物，d,原子晶体，之中____为离域子系；____为定域子系；____为相依子系；____可看作独立子系；____可用波尔兹曼分布。配分函数的定义式q=____,线型分子刚性转子模型的能级公式=____，导出的分子转动配分函数qR=,适用于____（同，异）核双原子分子的____（气体，液体，固体），处于温度____（不太高，不太低，适中）的____态（平衡，非平衡）。玻尔兹曼分布定律适用于大量____子（独立子，相依子，离域子，定域子）组成的____（TVN，TPN，UVN）一定的系统之____态（平衡，非平衡），粒子配分函数的析因子性质可表示为q=____。推导波尔兹曼分布时，由微态数求极值条件时，两个限制条件是____。按波尔兹曼分布，量子态J上分布的粒子数nJ=____,配分函数q0=____q,WD=适用于____系统（离域子，定域子）S=NK㏑适用于____系统（理想气体，真实气体，原子晶体）试考虑下列气体在高温下，振动能级开放时的CVm,按CVm的大小顺序由大到小排列：____。CO2，H2O，C2H4，CH4，Ar,N211.在298K，CO，N2的电子能级和振动能级均处于基态，其摩尔质量和转动惯量几乎相等，它们的标准熵S0m,CO____S0m,N2(>,<,=)12.单原子理想气体，分布在高能级i+1上的粒子数ni+1和低能级i上的粒子数ni则其关系为____Ani+1niD不能确定13．N原子晶体中原子的运动，可以看作3N个简谐振子，这些振子分布在高能级i+1上的粒子数ni+1,分布在低能级i上的粒子数为ni，则其关系为____：Ani+1>niBni+1=niCni+1Pr,蒸汽会从毛细管口进入，不断冷凝，产生物质的循环。⑹温度升高，一般液体的表面张力减小。⑺弗雷德利希吸附等温式适用于中压范围，压力太大或太低均不适用。如图9-2所示，玻璃管两端有大小不等的两个肥皂泡，打开阀门，原先较小的肥皂泡将____（变大，变小，不变）直至两边气泡的____相等。图9-2a图9-3b图9-3a，液体可润湿毛细管，当在管的一端加热时，液体____移动（向左，向右，不动）；图9-3b，液体不能润湿毛细管，在一端加热时，液体____移动。一种沙虫剂粉末，欲分散成悬浮喷洒剂，今有Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三种液体，测得它们与药粉及虫体表皮之间的界面张力有如下关系，试从润湿角度考虑，液体____最适合做分散剂。⑴⑵⑶5．液体能润湿毛细管，则其在毛细管壁上的接触角____90°（<,>,=）,该液体的蒸汽在毛细管内比在平面上____凝结（易于，难于，一样）。6.玻璃毛细管插入水中，管内水面____于水平面（高于，低于），管内水面呈____面（凹，凸，平），在细毛管中的高度____于粗毛细管中的高度，玻璃插入水银中，管内液面呈____面，管内液面____于平面。7.亲水性固体表面，界面张力之间的关系是____：ABCD前三种关系不能确定8.一根毛细管半径为r,插入表面张力为，密度为的液体中，从毛细管的上端吹气，从下端逸出气泡，管口下端的深度为h,大气压为P，则吹气压力至少等于____才能有气泡逸出（用公式表示）9.同温度下三种不同的水面：凹，凸，平面，液面上蒸汽压最高的是____面，最小的是____面10.工业生产中制得某种盐的饱和溶液，其中还含有大小不等的晶体，恒温下放置足够长的时间，____晶体消失，____晶体长大。（大，小）11.有一烧杯，其底部有一平滑的半径为r的圆形针孔，在298K下，水的密度为，表面张力为，则在杯中盛放水的高度h≥____时水才会从针孔中流出（用公式表示）12.一定体积的水，处于两种状态：⑴形成一个大液滴；⑵分散成许多小液滴，则对两种状态，下列性质相同的有____A表面能B表面张力C饱和蒸汽压h图9-1313.如图9-13，三个毛细管半径相同（同材质），b,c有一凸台，a管中液面上升的高度为h。b管插入液体，则液体上升到____。C管插入液体，先把液体吸到顶端，然后放开，液面将停在____处。14.处于空气中的球形肥皂泡，半径为r,肥皂水的表面张力为，则对泡内气体的附加压力△P=____A4/rB2/rC/rD/2r15.⑴同样的毛细管和水，在温度为t1时上升的高度为h1,在温度为t2时上升的高度为h2,知t2>t1,则h2____h1(<,>,=)⑵水在某毛细管中上升h1，在水中加洗衣粉后，上升h2，则h2____h1(<,>,=)16.一球形液滴在恒温下与蒸汽平衡，则液滴内压力____气体压力，液体化学势____气体化学势(<,>,=)17.尽可能举出亚稳定状态的实例：________（至少三个）18.化学吸附的吸附热的绝对值____物理吸附的吸附热的绝对值(<,>,=)。化学吸附力是____，物理吸附力是____起作用（分子间力，化学键力）19.兰格缪尔吸附等温式=的基本假设有：⑴吸附层是____层（单，多）；⑵固体表面____（均匀，不均匀）；⑶被吸附的分子间____相互作用（有，无）；⑷吸附与解吸____动态平衡（达到，未达到）；⑸b称为____，当温度改变时，b____(改变，不改变)20.在水中加入洗衣粉的主要成分十二烷基苯磺酸钠，则溶液的表面张力____水的表面张力(<,>,=)。该溶质在表面的浓度____溶液的主体浓度(<,>,=)，称为____吸附（正，负）。21.表面层中溶质的浓度____溶液本体浓度(<,>,=)则为正吸附，这时增大溶液浓度，表面张力____（增大，减小，不变）22.兰格缪尔吸附等温式中b的大小表示____A吸附速度的快慢B平衡吸附量的大小C吸附活化能的大小D吸附剂表面能的大小23.布斯吸附等温式____；定义为____，的单位为____。24.在一定的T，P下，固体表面吸附气体的过程必然是____过程（吸热，放热）。25.如图流动的液体中的一气泡，在图9-25的状态时处于平衡，判断P1，P2，P3关系图9-25P2P3P126.有一立方体固体经如图9-26三个过程，固体的每个面面积为A，写出：△GⅠ,△GⅡ,△GⅢ。图9-26Ⅲ△GⅢⅡ△GⅡI△GⅠ27.在温度T下，液体在毛细管中上升h,液体摩尔质量M，平面上的蒸汽压为P0，求毛细管液面上的蒸汽压？第十章化学动力学1.判断下列说法是否正确（对的打√，错的打×）⑴某反应经实验证明是一级反应，则它一定是单分子反应；⑵质量作用定律只适用于基元反应；⑶反应速率常数与浓度有关⑷阿仑尼乌斯活化能的定义式是：Ea=RT2⑸碰撞理论中，碰撞动能是指两个相碰撞分子的动能总和。2.基元反应NO2+NO3→NO+O2+NO2一定____A只能是二级反应B不是二极反应C是双分子反应D不是双分子反应3.某反应的历程如下：A+B-＞C+DD+B→E+FC0ab0000C1a-xxy则在t时刻，下列物质的浓度为：CB=____，CD=____，CF=____4.基元反应的级数必定是____A正整数B负整数C分数D任意数5.反应A+2B→P速率方程可写为：-则kA与kB的关系是____AkA=kBBkA=2kBC2kA=kB6.⑴某反应的速率常数为k=2.0h-1,则该反应为____级反应，k=____s-1;⑵某反应的速率常数为k=5.0×10-5dm3.mol-1.S-1,则该反应为____级，如浓度改为mol.cm-3,时间改用min为单位，则k=____。7.有三个只有一种反应物的化学反应，当反应物的起始浓度均加倍时，反应⑴的半衰期不变，为____级反应；反应⑵的半衰期加倍，为____级反应；反应⑶的半衰期减半，为____级反应。8.某化学反应消耗反应物的四分之三所需的时间是消耗一半所需时间的二倍，则该反应是____级9.两个活化能不同的反应，在相同的初温下，升高相同的温度，则Ea大的反应速率常数增加的倍数比Ea小的增加的倍数____（大，小，相等）10.阿仑尼乌斯公式的应用范围是____A只适用于基元反应B基元反应和大多数非基元反应C所有反应11.阿仑尼乌斯公式有应用范围是____A任意反应，任意温度范围B多数反应，任意温度范围C任意反应，一定温度范围D多数反应，一定温度范围12.某复杂反应由下列基元反应组成：AB+C则____13.反应A→C的机理为：A（快速平衡）B（慢反应）E2则总反应的活化能Ea与基元反应的活化能关系为____14.平行反应：k1k2CBA均为一级反应，k1的活化能比k2的高，则____反应温度，产物中B的含量增加（升高，恒定，降低）。15.反应k1Ea1k2CBAEa2图10-151/T1/T*lnk2lnk1lnk其lnk与1/T的关系如图10-15所示，若想多得到产品B，反应温度应控制在____范围。16.反应：Alnk2lnk1lnk1/T1/T*是一级连串反应，其lnk与1/T的关系如图10-16所示，根据图，写出温度为T*时的总反应速率方程____。17.由气体反应的碰撞理论可知，分子的碰撞数____A与T无关B与绝对温度T呈正比C与呈正比D与T成反比18.光化反应的初级过程：A2+hv,反应速率为____。19.光化学反应第二定律是说____________，它适用于光化学反应的____过程，量子效率Ø=____。20.催化剂能加速化学反应是因为____A改变平衡常数B改变活化能C改变反应热D使正反应的速率常数加大，逆反应的速率常数减小21.对行反应，加入催化剂，反应的平衡组成____（改变，不改变），正反应的活化能____，逆反应的活化能____（增大，减小），反应的△H____（改变，不改变），k正____，k逆____（增大，减小）。22.用铅室法生产硫酸，其主要步骤为：NO+1/2O2→NO2NO2+SO2→SO3+NO其中NO是____A催化剂B反应中间物C总反应的产物23.反应：Ck3k2k1BA若某温度下k1=k2=k3,加入催化剂后，可以使____Ak1≠k2Bk2≠k3Ck1,k2,k3均不等Dk1≠k2,k2≠k324.气相催化反应中克服固体催化剂外扩散控制的方法是____A提高反应温度B提高反应压力C增大气流速度25.固体催化剂对反应物的吸附是____吸附（化学，物理）。温度升高，吸附系数____（变大，变小，不变）26.蔗糖转化的实验中，应把____溶液加入____溶液中（HCl,蔗糖）。27.过渡状态理论中E0的物理意义是____28.反应2Ak1,A=4mol-1.dm3.h-1,k2B=10h-1,则____29.气相催化反应气体分子发生反应必须经过的七个步骤为：____30.常温下H2和O2发生爆炸的原因是____31.反应k2k1DBACk3知E1>E3，为有利于产物D，应选择____温度的方法。32.光化反应的量子效率Ø____A一定大于1B一定大于1C一定等于1D可以＜≥1，因反应不同而不同第十一章胶体化学1.胶体分散系胶粒的直径范围是___
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