1、 物理化學(xué)教研室編印 班 級 _ 學(xué) 號 _ 姓 名 _ 2021年孟春 目 錄 第一章 熱力學(xué)第一定律 1三、習(xí)題參考答案 1一選擇題 1 二填空題 1 三計(jì)算題 2第二章 熱力學(xué)第二定律 5二、習(xí)題參考答案 5一選擇題 5 二填空題 5 三計(jì)算題 6第三章 化學(xué)平衡 12二、習(xí)題參考答案 12一選擇題 12 二填空題 12 三計(jì)算題 12第四章 相平衡 15二、習(xí)題參考答案 15一 選擇題 15 二填空題 15 三計(jì)算題 15第五章 電化學(xué) 18二、習(xí)題參考答案 18一選擇題 18 二填空題 18 三計(jì)算題 19第六章 化學(xué)動力學(xué) 21二、習(xí)題 21一選擇題 21 二填空題 21 三計(jì)算題

2、 21第七章 外表現(xiàn)象 25一、例題 25 二、習(xí)題 28一選擇題 28二填空題 32三計(jì)算題 34第八章 膠體分散體系 37一、例題 37二、習(xí)題 38一選擇題 38二填空題 42三計(jì)算題 43 物理化學(xué)公式 45 物理化學(xué)試題樣卷 61 第一章 熱力學(xué)第一定律三、習(xí)題參考答案一選擇題BC D D C D B A D，A D，B C C D B，A B C D D，C D C A A D。二填空題1 研究的對象，體系之外與體系有關(guān)聯(lián)之局部。傳熱，作功，化學(xué)相互作用。封閉體系、開放體系、孤立體系。2 體系所有宏觀性質(zhì)之綜合表現(xiàn)。狀態(tài)函數(shù)是狀態(tài)的單值函數(shù)、狀態(tài)函數(shù)的微小變化是全微分、狀態(tài)函數(shù)的改

3、變量只與始、終態(tài)有關(guān)循環(huán)積分為零、狀態(tài)函數(shù)的初等函數(shù)和、差、積、商均是狀態(tài)函數(shù)。3 >，H = U + pV，而p、V 均大于零；>，4 上升，電源作功。5 1等壓。2等容。3等溫。6 7 >，>。8 10132.5 J。9 ， 。10 >0；>。11 =， >。12 <，<，<。13。14 <，>，>，>。15 <，>，=，=。16。 p 。1 。17。 。三計(jì)算題1 根據(jù)Kirchhoff定律： 2 1當(dāng)室內(nèi)空氣降溫時室內(nèi)壓力降低，室外空氣在壓差的作用下進(jìn)入室內(nèi)而恢復(fù)室內(nèi)壓力： 2當(dāng)用空調(diào)給室內(nèi)

4、空氣加溫時，室內(nèi)壓力升高，局部空氣將逸出，室內(nèi)壓力得到恢復(fù)。 32 4 5 p6 設(shè)，那么 3 根據(jù)Kirchhoff定律： 7 解得8。 1 2 3 ， 9 1，2，4 3， ，第二章 熱力學(xué)第二定律二、習(xí)題參考答案一選擇題A C D B C，D A B A C，B C C B B，C A C CB D B B7. A。二填空題1 p，T。2 >，<。3 <，>，>。4 下降，增加。5 1不變，2上升，。6 熱力學(xué)能，小。5 C， 7 C。8 <。9 10 1。 20。1112 0，0，14.9 J/K，-4.7 kJ，0，0。13 =，=，>，=。

5、1415三計(jì)算題1 、下的摩爾Gibbs能變 設(shè)壓力p下石墨開始轉(zhuǎn)化為金剛石，那么解得26 Q U W U 37.57 kJSsys H/T 40.67 1000J/K 109.0 J/K 373G H TS 40.67 kJ 373 K 109.0 J/K 0 Ssur Q/T 37.57 kJ/373 K 100.7 J/KSuni Ssys Ssur 109.0 J/K 100.7 J/K 8.3 J/K 0 該過程可以自發(fā)進(jìn)行。3 1根據(jù)Raoult定律： 2根據(jù)Henry定律：4 設(shè)系統(tǒng)經(jīng)過等容變溫和等溫膨脹到達(dá)終態(tài)，中間態(tài)的溫度為T。 ，系統(tǒng)的總熵變等于兩種氣體兩子過程熵變之和 5

6、 對的 當(dāng)時， 根據(jù)集合公式，有7 解得6。 7NH 3g NH 3g NH 3g3gA solution11 mol NH3 B solution 28 8 設(shè)通過溶液后，苯在氣相中的分壓為，即為溶液中溶劑的蒸氣分壓。再通過純苯后，苯在氣相中的分壓就是其在該溫度下的飽和蒸氣壓。設(shè)最后出口處氣體總體積為，氣體 p1 (m1/M1)(RT/V) 2.1540 g (RT/M1V)p1* (m1 m2)/M1(RT/V) (2.1540 g 0.0160 g)RT/M1Vp1/p1* 2.1540/(2.1540 0.0160) 0.9926根據(jù)Raoults定律：p1 p1*x1，x1 0.99

7、26x2 1 x1 0.007373x2 (3.0 g/M2)/(3.0 g/M2) (200 2.1540)/78 mol 0.007373M2 0.159 kgmol-1 9 單原子理想氣體， 1等溫可逆變化至壓力增加為兩倍；2 等壓可逆變化至體積增加為兩倍；3 等容可逆變化至壓力增加為兩倍；4 絕熱可逆膨脹至壓力減少一半；5 絕6程的、1 、 。10， ，。11， 912 10 11 第三章 化學(xué)平衡二、習(xí)題參考答案一選擇題D A D D D，D C C A D，A BC A A A C，A D。二填空題1 酸和堿中和，導(dǎo)致牙齒外表脫礦化加劇。2 等溫、等壓且其他功為零。3 29.38。

8、4 0；5 >；>。6 不是，溫度、壓力等，濃度表示方式。7 理想氣體，。8 1；239 10 穩(wěn)定。1112。13 1/p。14 <。15 46.70%。三計(jì)算題1 設(shè)轉(zhuǎn)化率用表示，平衡時系統(tǒng)中的物料關(guān)系為12 C C D，A A C A A， 300 K時，310 K時，解得2 ，。 ， 3 虛擬如下的過程 CH3OHg1 atm CH3OHl1 atm CH3OHgp* CH3OHlp*p*G1 RT lnoG2 0，G3 0p*G G1 G2 G3 G1 RT lno13 16.343 8.314 298 ln J/mol 4520.41 Jmol-1G fGm(l)

9、 fGm(g) 4520.41 J mol-1 fGm(l) 161.96 kJmol-1 fGm(l) 166.48 kJmol-14 虛擬如下過程： o C4H5O4aqmoHaqmo C4H6O4aqm C4H6O4aqms C4H6O4smsG1 RT lno，G2 0，G3 fGm(aq) 0 fGm(s)G G1 G2 G3 G1 G3ms RT lno fGm(aq) fGm(s)0.715 8.314 298 ln1 10-3 723.037 748.099 kJmol-1 24.23 kJmol-1-124.23 kJmolG 5.66 10-5 o K exp exp118

10、.314 JKmol 298 K5 將數(shù)據(jù)代入vant Hoff等壓方程式解得6平衡氣體中 2 ，所以 ，。 ，所以 14 第四章 相平衡二、習(xí)題參考答案一 選擇題A B D D C，D A A C二填空題1 4。2 C、D、H，I，A、B、E、F、G。3 0 p 4 2。5 2，3，0。6 2、3，4。7 飽和蒸氣壓。8 高于TC和高于pC。9 相等；不等。10 2，0，1。三計(jì)算題1 1繪制的相圖如下。 C，C D15 D B A，B B C B B。 0.00 wHO2 2設(shè)最多可以回收KNO3為m，參加的水為m水，那么 解得。3.27subHm112 1ln subHm 44.11 k

11、J/molfusHm subHm vapHm 9.94 kJ/mol2將題設(shè)意思及1的結(jié)果用方程表述：p4411011ln p3417011 ln p 4.95 kPa解得。 T 279.11 K100 6.753 p水 (p水* x水) 6.40 kPa 6.31 kPa 100 6.756.75水層 881816 100 3.79p酯 (p酯* x酯) 22.13 kPa 18.56 kPa 100 3.793.79酯層 p總 p水 p酯 (6.31 18.56)kPa 24.86 kPa4 1繪制的壓力-組成圖。2首先根據(jù)Clausius-Clapeyron方程求318 K下A的飽和蒸汽

12、壓：101.325 kPa35 kJ mol-11 1 ln A8.314 J Kmol解得pA* 46.29 kPa。其次結(jié)合Dalton定律和Raoult定律，求出318 K下B的飽和蒸汽壓：101.325 kPa pA pB 46.29 kPa 0.2 p*B 0.8解得p*B 115.0828 kPa。最后求出出現(xiàn)第一個氣泡時的總壓和氣泡的組成：poverall pA pB 46.29 kPa 0.4 115.0828 kPa 0.6 87.567 kPayB p3yB pBoverallpA*p* BB 115.0828 0.6 0.789 87.567 0.6，解得xB 0.376

13、。 115.0828 x 46.29 1xBB115.0828 xB5 將常用對數(shù)與溫度的關(guān)系改為自然對數(shù)與溫度的關(guān)系，ln(p/kPa) (32979.93K)T -1 0.539ln(T/K) 0.2072 10-3T/K 22.860 對溫度T求導(dǎo)，d ln(p/kPa)0.539-3 -2 32979.9(3T/K) 0.20721032979.93 0.539T/K 0.2072 10-3(T/K)2 2所以H/R 32979.93 0.539 T/K 0.2072 10-3(T/K)2(H/R) Cp/R 0.539 2 0.2072 10-3T/K Tp2147 K下，H 256

14、.633 kJmol-1，Cp 11.88 JK-1mol-1。17 第五章 電化學(xué)二、習(xí)題參考答案一選擇題CB C A C C C C B，C B，A D B C C。 A A，A C A C B，A D C A B，二填空題1 標(biāo)準(zhǔn)氫，甘汞電極或銀-氯化銀。2 無限稀。3 考慮極化后實(shí)際上的不可逆電勢最大者。4 氫標(biāo)電極電位指的是永遠(yuǎn)以 標(biāo)準(zhǔn)氫 電極為陽極，以 待測 電極為陰極組成原電池的電動勢。5 電化學(xué)，歐姆，濃差。6 HCl。7 。8 提供電流，使研究電極極化，測量超電勢值。9 低超壓，高超壓。1011 1.2。121314 鹽橋。15 10.1；20.3；30.4；41.0；50.

15、4。16 0.818。17 低；高。1819 。 。 。20 氧化；復(fù)原。氧化；復(fù)原。21 18 三計(jì)算題1 根據(jù)o 2OH- 2H2Ol 2e- 2 1負(fù)極：H2g，p1o H2Ol 2e- 2OH-aq 正極：2g，p1o2g，po H2Ol 電池：H2g，p221分鐘供能W (100 60) J 6.0 103 J.d6.00反響速率 molmin-1 2.54 10-2 molmin-1 每分鐘供H2g的體積為 3由Nernst方程有：oRTrGmBo o E E lnaB E B236 103 V 1.22 V 2 96500qp20:0112og105090:011+og103 l

16、，8894 =0:=A，l=0:c2222c，aAg+aCl=Ksp，=K0:8894=1:81010 spmmc=1:51105mol=dm34 Zn 2AgCls ZnCl2a 0.05 2AgsrGm 2 96485 1.015 J/mol 1.96 105 J/molrSm 2 96485 4.92 10-4JK-1mol-1 94.94 JK-1mol-1 rHm rGm TrSm 2.24 105 J/mol電池可逆放電時的熱效應(yīng)為Qr TrSm 2.83 104 J/mol 5電池反響：19 正極反響：負(fù)極反響： 電池電動勢可直接根據(jù)電池反響的電池電動勢的Nernst方程求得或由

17、電極電勢的Nernst方程先求出正、負(fù)電極的電極電勢，然后再用正、負(fù)電極的電極電勢之差求得電池電動勢。 所以電池反響能自發(fā)進(jìn)行。E6 Qr TrSm zTF p (1 298 96500 1.4 10-4) Jmol-1 4025.98 Jmol-1 rHm 40 Qr 161039.2 Jmol-1 rGm rHm TrSm (161039.2 4025.98) Jmol-1165065.2 Jmol-1165065.2 Jmol-1rGmE 1.711 V 1 96500 Cmol7 20 第六章 化學(xué)動力學(xué)二、習(xí)題一選擇題A B B D C，B A A B D，B D B C A，B B

18、 B DC A C B C，C A C D C，B。二填空題1 0。2 1 ：8。3 鏈的引發(fā)；鏈的傳遞；鏈的終止。4 2，1，3。5 某反響在310 K的反響速度是300 K時的兩倍，那么其活化能為 53.6 kJ/mol。6 0.2 K，7 2kA = k。8 142.5。9 催化，決速步驟之后。10 63.2 kJ/mol。11 11.2%。12 25。13 12。3。4。14 0，1。15 11.2。三計(jì)算題1 1根據(jù)高度分布定律計(jì)算出高山上的大氣壓21 C， 2根據(jù)Clausius-Clapeyron方程計(jì)算出高山上水的沸點(diǎn) T 366 K3根據(jù)Arrhenius公式，計(jì)算不同海拔時

19、熱變作用的速率常數(shù)比 4根據(jù)積分動力學(xué)方程，計(jì)算出山頂上煮熟雞蛋的時間 2 1與A初濃度無關(guān)說明， 1。 2 33 以ln(c/c對)t線性擬合得各溫度下的速率常數(shù)按Arrhenius線性式處理以ln(k/k -1/T作圖 )10143.26756r 0.9986，n 4將T 298.15 K代入，得k298.15K 7.379 10-6 h-1，那么298.15 K時分解10所需的時間即貯存期為：11t0.9 ln 14278 h 1.63 a 7.739 10 hln(k/h-1) 22.20383 22 4 1X是活化絡(luò)合物，用穩(wěn)態(tài)近似處理：dcX k1cAcK k2cX k3cX 0k

20、1cAcK那么cX ，有 k2 k3dcAk1cAcKk1k3 k1cAcK k2cX k1cAcK k2 cAcK k2 k3k2k3dcAk1k3 2k2 k3 AcK 2dcA 3k3 k2 k1cAcK。dcAdcA5 1A的凈變化率為 k1cA k2cB，當(dāng)平衡時 0，所以k1cA k2cB，298 K的平衡常數(shù)2.0 10-2 min-1cBk1Kc 4 A2 5.0 10 minln2 27.73 min Ak1 k2Ea，k1Ea111k11113ln ，ln ， 18.314 JKmol1Ea,1 88.728 kJmol-1Ea，k212-11同理，ln ，Ea,2 44.

21、364 kJmol。 28.314 JKmol6 某溶液中含有min有39%的解。該反響的速率方程為1298 K和308 K時的反響速率常數(shù)。2288 K時，反響10 min，3293 K時，假設(shè)有50%的7iiiiii1當(dāng)用分解的分?jǐn)?shù)。 分解，所需的時間。 ，濃度均為0.01 298 K時，反響經(jīng)10 分。試計(jì)算 cA，02ln (k1 k2)t，t1/2 分解，而在308 K時，反響10 min有55%的2設(shè)反響ii為速控步驟，反響i為快平衡，請用平衡假設(shè)寫出反響的速率表達(dá)式。3在什么情況下，23 8 1設(shè)反響為一級，將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理如下表： 擬合：2Slope= -0.09634

22、h-1，。c0=-0.34916，。24 第七章 外表現(xiàn)象一、例題1水蒸氣驟冷會發(fā)生過飽和現(xiàn)象。在夏天的烏云中，用飛機(jī)撒干冰微粒，使空氣驟降至293 K，水氣的過飽和度p/ps達(dá)4。在293 K時，水的外表張力為0.07288 Nm-1，密度為997 kgm-3，試計(jì)算：1在此時開始形成雨滴的半徑；2每一雨滴中所含的水分子數(shù)。pr2M解1lnln4020.072880.018，rmin7.7910-10 m 8.314293997rmin/m2水的摩爾體積M0.018 kgmol-1-5-13Vm1.8110 mmol 997 kgm水滴中包含水分子的個數(shù) 433.147.7910-10 mV

23、NNA6.0231023 mol-166 3m1.8110 mmol2303 K時，酚在水中的稀溶液表中給出溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的外表張力列于下表。試從Gibbs吸附公式計(jì)算0.1解將題設(shè)表格中數(shù)據(jù)輸入Excel中作出散點(diǎn)圖，添加趨勢線指數(shù)。 25 得的關(guān)系為0.07290.1956 Nm-1 e-0.1956 w0.014259 Nm-1 e-0.1956 w wT吸附量-1-0.99560.1w0.0729 Nm0.19560.1 e T8.314 JKmol303 K5.610-7 molm-23下表給出90 K、用云母吸附CO時，不同平衡分壓p之下，被吸附的CO在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積V。1問對L

24、angmuir等溫式和Freundlich等溫式中，哪一個符合得更好些？2假設(shè)符合Langmuir等溫式，K為多少？3樣品總外表積為6.2103 cm2，試計(jì)算每一個吸附分子所占面積。解1將題設(shè)按Langmuir線性式處理：p/V-p擬合的結(jié)果為p/V-p299.61355.114579pr0.99915，n6將題設(shè)數(shù)據(jù)按Freundlich線性式處理：lnV-lnp擬合結(jié)果為lnV2.860520.179998 lnpr0.995823，n6從相關(guān)系數(shù)看，Langmuir式符合得更好。slope5.11 mmHg2K0.017 mmHg。13Vmax3.3410-3 cm3，此時被吸附氣體的

25、物質(zhì)的量1013253.3410-310-6n1.4910-7 mol 8.3142736.210310-4每個分子所占面積m2/分子6.910-18 m26.9 nm2。 23 1.49106.0231026 4298 K時，在不同濃度的醋酸溶液中各取100 mL，分別放入2 g活性炭，測得吸附前后各溶液的濃度列于下表。根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)作出吸附等溫線對數(shù)式，并從中給出具體的吸附經(jīng)驗(yàn)式。解設(shè)akcn，化為對數(shù)式lnalnknlnc，將題設(shè)數(shù)據(jù)按該式處理：27 將lna-c線性擬合得lna/(mmolg-1)2.350.4258c所以kexpintercept2.35，nslope0.43。51

26、 mg血紅蛋白在298 K的鹽酸稀水溶液上形成單分子膜，測得外表壓數(shù)據(jù)列于下表。解設(shè)二維氣體方程為AA0nRT，那么1AA0nRTnRT1m1-A作圖，斜率為1/nRT，截距為A/nRT，所以slope0MmslopeRT。 將題設(shè)表格按上述原理處理：1-A線性擬合得：14.418A15.624r0.99989，n5M1 mg4.418 mN-1m-18.314 JK-1mol-1298 K10.95 kgmol-1。二、習(xí)題一選擇題1 假設(shè)降低A、 向左移動C、 不移動參考答案B。2 B、 多分子層吸附28 B、 向右移動 D、 無法確定 A、 氣體為理想氣體 C、 單分子層吸附參考答案D。

27、3 由Clausius-ClapeyronD、 各吸附位置上的吸附能力是相同的 A、 積分吸附熱 B、 微分吸附熱C、 等量吸附熱 D、 恒壓吸附熱參考答案C。4 A、 大的變小，小的變大直至兩者半徑相等B、 大的變大，小的變小直至小的消失C、 兩者都不變D、 大的變大，小的變小直至兩者半徑相等參考答案D。5 人工降雨是將AgI微細(xì)晶粒噴撒在積雨云中，目的是提供 A、 冷量 B、 濕度C、 晶核 D、 熱量參考答案C。6 當(dāng)溫度T趨近于臨界溫度時Tc， A、 0 B、 0C、 0 D、 無定值參考答案A。7 純固體的化學(xué)勢、溫度及分散度用半徑r表示關(guān)系如下圖，那么 A、 r1 r2 r3 B、 r1 r3 r2 C、 r1 r2 r3 29 D、 r2 r1 r3參考答案C。8 以下各式中，不屬于純液體外表張力定義的是 A、C、B、D、參考答案B。9 BET等溫吸附理論中不正確的選項(xiàng)是 A、 氣體為理想氣體C、 單分子層吸附D、 固體外表各吸附位置上的吸附能力是相同的參考答案C。10 常溫常壓下，哪種物質(zhì)的外表張力最大？ A、 HgC、 水參考答案A。11 一個U型管的兩臂直徑不同，一端為1 10-3 m，另一端