物理化学经典习题一、填空题1．硫酸与水可形成三种水合盐：H2SO4?H2O、H2SO4?2H2O 、H2SO4 ?4H2O。
常压下将一定量的H2SO4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是。
2．Na+、H+的还原电极电势分别为–2.71V和–0.83V，但用Hg作阴极电解NaCl溶液时，阴极产物是Na–Hg 齐，而不是H2，这个现象的解释是。
3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。
其胶团结构式为。
注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。
4．在两个具有0.001mAgNO3溶液的容器之间是一个AgCl多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向极方向流动。
5．反应A B (Ⅰ) ; A D (Ⅱ)。
已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂改变获得B和D的比例。
6．等温等压（298K及p?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0kJ?mol-1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热4.00 kJ?mol-1，则该化学反应的熵变为。
7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ= A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力，A、B 为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。
8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g)+ O2(g)═H2O(l)的(?rGm–?rFm)/J?mol-1为。
二、问答题1．为什么热和功的转化是不可逆的？2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + O2(g)═H2O(g)，在反应自发进行。
问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，?U，?H，?S和?F。
3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？三、计算题1．苯在正常沸点353K下的?vapHm? = 30.77 kJ?mol-1，今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。
(1)求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W；(2)求苯的摩尔气化熵?vapSm?及摩尔气化自由能?vapGm?；(3)求环境的熵变?S环，并判断上述过程是否为不可逆过程。
2．把一定量的气体反应物A迅速引入一个温度800K的抽空容器内，待反应达到指定温度后计时（已有一部分A分解）。
已知反应的计量方程为2A(g)2B(g)+C(g)，反应的半衰期与起始浓度无关；t=0时，p总=1.316×104Pa；t=10min 时，p总=1.432×104Pa；经很长时间后，p总=1.500×104Pa。
试求：(1)反应速率常数k和反应半衰期；(2)反应进行到1小时时，A物质的分压和总压各为多少？3．A和B能形成两种化合物A2B和AB2，A的熔点比B低，A2B的相合熔点介于A和B之间，AB2的不相合熔点介于A和A2B之间。
请画出该体系T ~ x 相图的示意图。
4．将正丁醇（Mr = 74）蒸气聚冷至273 K，发现其过饱和度（即p/ p°）约达到4方能自行凝结为液滴。
若在273K时，正丁醇的表面张力为0.0261N?m-1，密度为1000kg?m-3，试计算：(1)此过饱和度下开始凝结的液滴的半径；(2)每一液滴中所含正丁醇的分子数。
5．电池Pt∣H2(p?)∣HCl(0.1mol?kg-1∣AgCl(s)∣Ag 在298 K时的电池电动势为0.3524V，求0.1mol?kg-1HCl溶液中HCl的平均离子活度a±、平均活度系数γ±及溶液的pH值。
已知?(AgCl /Ag)=0.2223V。
计算中可做合理的近似处理，但必须说明。
一、填空题（每小题1分，共15分）1、理想气体等温可逆压缩W（）0；Q（）0；ΔU（）0；ΔH（）02、在273K及P?下，冰融化成水，以水和冰为系统W（）0；Q（）0；ΔU （）0；ΔH（）0；ΔG（）0。
3、一级反应以（）对时间作图为一直线，速率常数是直线的（）。
4、在密闭的容器中硝酸钾饱和溶液与水蒸汽呈平衡，并且存在着从溶液中析出细小硝酸钾晶体，该系统中K为（），Φ为（），f为（）。
5、在稀的KI溶液中加入少量的硝酸银稀溶液，当KI过量时此时胶团的结构应表示为（）。
二、单项选择（每小题2分，共10分）1、下列各量是化学势的是（）。
A)；B)；C）；D）。
2、在同一温度下，液体之中有半径为r的小气泡，其饱和蒸汽压为Pr，该平面液体的饱和蒸汽压为P则（）。
A）Pr=P ；B）Pr>Ｐ；C）Ｐr<Ｐ；D）无法确定。
3、真实气体节流过程是（）。
A）恒温过程；B）恒熵过程；C）恒焓过程；D）恒内能过程4、零级反应的起始反应物浓度越大，则半衰期（）。
A）不变；B）越短；C）越长；D）无法确定。
5、在下列电解质溶液中，不能用外推法求得无限稀释摩尔电导率的是( )。
A) NaCl; B) HAC; C) NaOH; D) HCl;三、判断题（每小题2分，共20分）1、在标准压力和100℃，1mol水定温蒸发为蒸气。
假设蒸气为理想气体。
因为这一过程中系统的温度不变，所以⊿U=0。
( )2、熵增加的过程都是自发过程。
（）3、不可逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的。
（）4、某一化学反应的热效应⊿rHm被反应温度T除，即得此反应的⊿rSm 。
（）5、有简单级数的反应是基元反应。
（）6、电极电势更低的金属与被保护金属相连接，构成原电池的保护方法称为阳极保护法。
（）7、根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个体系若要对外作功，必须从外界吸收热量。
（）8、二元合金的步冷曲线上，转折点对应的温度即为该合金的最低共熔点。
（）9、自然界存在温度降低，但熵值增加的过程。
（）10、平衡常数改变，则平衡发生移动；平衡发生移动，则平衡常数改变。
（）四、（共15分）2mol理想气体氦（ＣＶ，m=1.5R）在127℃时压力为5×10５Ｐa,今在定温下外压恒定为1×10６Ｐa进行压缩。
计算此过程的Ｑ、Ｗ、ΔＵ、ΔＨ、ΔＳ、ΔＡ和ΔＧ。
五、（共10分）反应ＮＨ２ＣＯＯＮＨ４（s）＝2ＮＨ３（g）＋ＣＯ２（g）在30℃时Ｋ?＝6.55×10－４。
试求ＮＨ２ＣＯＯＮＨ４的分解压。
六、(共20分)反应Ｃ２Ｈ４（g）＋Ｈ２Ｏ（g）＝Ｃ２Ｈ５ＯＨ（g）的Δr Ｈ?m为－4.602×104J?mol－1,ΔCp=0,ΔrG?m(298)=－8.196×103J?mol－11、导出此反应的ΔrG?m=f(T)及lnK?=f(T)关系式。
2、计算此反应在500Ｋ时的Ｋ?及ΔrG?m七、（共20分）ＨＡc及Ｃ６Ｈ６的相图如下。
1、指出各区域所存在的相和自由度数；2、从图中可以看出最低共熔温度为－8℃，最低共熔混合物的质量分数为含Ｃ６Ｈ６0.64，试问将含苯0.75和0.25的溶液各100g由20℃冷却时，首先析出的固体为何物,计算最多能析出固体的质量。
3、叙述将上述两溶液冷却到－10℃时，过程的相变化。
并画出其步冷曲线。
20A℃10 1 B0 2E 3－10 40 20 40 60 80 100HAc C6H6ω(C6H6)/%八、试将下列化学反应设计成电池（每小题5分，共10分）1、H＋＋OH－→H2O(l)2、Ag＋＋I－→AgI(s)九、（共15分）试设计一个电池，使其中进行下述反应：Fe2+(a1) + Ag+(a3) = Ag(s) + Fe3+(a2)设活度系数均为1，己知E?(Fe3+|Fe2+)=0.771V,E?(Ag|Ag+)=0.7991V1、写出电池表示式；2、计算25℃时，上述电池反应的K?；3、若将过量的银粉加到浓度为0.05mol kg－1的Fe(NO3)3溶液中，求反应达平衡后Ag+的浓度为多少？十、（共15分）某气相1—2级对峙反应：298K时，k+=0.20s－1,k－=5.0×10－9Pa－1?s－1，当温度升高到310K时，k+和k－均增大一倍。
试求算：1、该反应在298K时的K?；2、正、逆向反应的活化能；3、总反应的ΔrH?m一、填空题1．硫酸与水可形成三种水合盐：H2SO4?H2O、H2SO4?2H2O 、H2SO4 ?4H2O。
常压下将一定量的H2SO4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是。
2．Na+、H+的还原电极电势分别为–2.71V和–0.83V，但用Hg作阴极电解NaCl溶液时，阴极产物是Na–Hg 齐，而不是H2，这个现象的解释是。
3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。
其胶团结构式为。
注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。
4．在两个具有0.001mAgNO3溶液的容器之间是一个AgCl多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向极方向流动。
5．反应A B (Ⅰ) ; A D (Ⅱ)。
已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂改变获得B和D的比例。
6．等温等压（298K及p?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0kJ?mol-1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热4.00 kJ?mol-1，则该化学反应的熵变为。
7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ= A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力，A、B 为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。
8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g)+ O2(g)═H2O(l)的(?rGm–?rFm)/J?mol-1为。
二、问答题1．为什么热和功的转化是不可逆的？2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + O2(g)═H2O(g)，在反应自发进行。
问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，?U，?H，?S和?F。
3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？三、计算题1．苯在正常沸点353K下的?vapHm? = 30.77 kJ?mol-1，今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。
(1)求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W；(2)求苯的摩尔气化熵?vapSm?及摩尔气化自由能?vapGm?；(3)求环境的熵变?S环，并判断上述过程是否为不可逆过程。