物理化学综合复习资料

一、选择题

1. 对比温度Tr的值一定是 （ ）

A. =1 B. >1 C. <1 D. 以上三者皆有可能

2、 一定量理想气体经过恒温膨胀过程后 （ ）

A. U > 0 B. S > 0 C. H > 0 D. G > 0

3、化学反应达到平衡时 （ ）

A. rGm0 B. rGm0 C. rHm0 D. rSm0

4、 实际液态混合物的温度—组成图上有恒沸点，恒沸点处气相组成yB和液相组成xB间的关系是

（ ）

A. yB ＞ xB B. yB = xB C. yB ＜ xB D. 二者无确定的关系 5、标准氢电极 （ ）

A. 规定其电极电势为

0 B. 规定25℃时其电极电势为0

C. 电极中氢离子的浓度为1 D. 电极中导电材料可以为锌

6、封闭物系恒温、恒压及无其它功时，能自动进行的过程 （ ）

A. U < 0 B. S < 0 C. G < 0 D. H < 0

7、系统进行任一循环过程（ ）

(A)H0； （B）S0； （C）Q0； （D）W0。 8、若实际气体较理想气体难压缩，则压缩因子Z（ ） (A) > 1； (B) = 1； (C) < 1； (D) 不确定 9、封闭物系，下列何过程的ΔG = 0 （ ）

(A)绝热可逆过程； (B) 等温等压且非体积功为零的可逆过程；

(C) 等温等容且非体积功为零的过程； (D) 等温等压且非体积功为零的过程。 10、描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是（ ） （A）亨利定律； （C）范德霍夫定律；

-3

（B）质量作用定律； （D）法拉第定律。

11、298K 时 1moldmNa OH溶液的电阻为 2000 Ω，它的电导为( ) （A）0.001 S； （B）0.0005 S； （C）2000 S ； （D）2000Ω。

12、在电泳实验中，观察到胶粒向负极移动，则表明（ ）

(A) 胶粒带正电； (B) 胶粒电中性； (C) 胶团带正电； (D) 胶粒带负电。 13、表面活性剂分子的结构特征是（ ）

（A）一定具有羟基和高级脂肪酸基； (B) 一定具有脂肪酸基或氨基； (C)一定具有磺酸基或高级脂肪烃基； (D) 一定具有亲水基和亲油基 14、热力学第一定律ΔU = Q + W 限用于（ ）

(A) 理想气体等温过程； (B) 可逆相变过程；

(C) 电池反应过程； (D) 封闭系统的任何变化过程。

15、理想气体化学反应 NOCl2（g）＝NO（g） + Cl2（g）的rHm0，下列哪个因素会使平衡向

右移动。（ ）

（A）增大压力； （B）升高温度； （C）降低温度； （D）加入催化剂 16、以下何过程一定是ΔS = 0的过程 （ ）

(A)绝热可逆过程； (B) 可逆相变过程； (C) 等温的气固吸附过程；

(D) 298K的溶液中的化学反应过程。 17、拉乌尔定律适用于（ ）

（A）稀溶液中的溶剂； (B) 稀溶液中的溶质； (C) 稀溶液中的溶质与溶剂； (D) 浓溶液中的溶质。

18、强电解质溶液摩尔电导率随溶液浓度的增加而（ ）。

（A）增大； (B) 减小； (C) 不变； (D)先增大后减少。

19、在电泳实验中，观察到溶胶向正极移动，则表明（ ）

(A) 胶粒带正电；(B) 胶团带正电； (C) 胶团带负电 (D) 胶粒带负电。 20、 丁铎尔现象属于溶胶的（ ）

（A）电学性质； (B) 光学性质； (C) 热力学性质； (D) 动力性质。 21、能用于判断恒温、恒压、非体积功为零的任一化学反应的方向的是（ ） （A）rGm ； （B）K； （C） rGm； （D） rHm。

22、一定温度下已知理想气体反应aA＋bB = gG＋hH的平衡常数为K1，其逆反应 gG＋hH = aA＋bB的平衡常数为K2，则有（ ） （A） K1＝K2；

（B） K1＝－K2；

（C） K1·K2＝1； （D） K1＋K2＝1。

23、二组分理想液态混合物的沸点 （ ）

（A）一定介于两纯组分的沸点之间； （B）一定小于任一纯组分的沸点； (C) 一定大于任一纯组分的沸点； (D) 以上三种情况均有可能。 24、亨利定律的适用于（ ）

（A）稀溶液中的溶剂； (B) 浓溶液中的溶质； (C) 稀溶液中的溶质与溶剂； (D) 稀溶液中的溶质。 25、甘汞电极是( )

（A）金属电极； （B）金属－金属难溶盐电极； （C）金属－金属氧化物电极； （D）氧化－还原电极。

26、外加直流电场作用下胶体分散体系中向某一电极作定向运动的是( )

(A) 胶核； (B) 紧密层 ； (C) 胶团 ； (D) 胶粒。 27、单组分系统的三相点的自由度为（ ）

（A）1； (B) 0； (C) 2 ； (D) 3。 二、填空题

1、 隔离体系中进行的可逆过程S的值为 。

2、 临界胶束浓度是表面活性物质在溶剂中形成胶束所需的__ 浓度。 3、电池可逆除要求电流趋近于零的条件外还要求 的条件。 4、二级反应的半衰期与反应物的初始浓度成 。 5、弯曲液面上的附加压力由式p 计算。

-6、在含有NO3,K,Ag的水溶液中，微小的AgI晶体粒子最易吸附 离子而带 电。

7、理想气体的微观特征是 和 。

8、理想气体的热容比(绝热指数)定义为 。 9、在一个真空容器中，投入NH4Cl(s) 加热分解达平衡，

NH4Cl(s)NH3(g)HCl(g)

相数为____ _ ___，自由度数为 ____________。

10、分解反应A(s) = B(g) + C(g), 反应平衡常数K和分解压P的关系式为K 11、描述稀溶液渗透压的公式为Π 。

12、定温度下，NH4HS(s)与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡，

NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g)

系统的组分数C =____ ；系统的相数P = 。

13、电的极化有____ 极化与____ __ 极化两种。 14、力学基本关系是之一是dU 。

  。

15、某反应反应物转化掉3/4所需时间是转化掉1/2所需时间的2倍，此反应级数

是 。

16、对大多数纯物质的液体来说，当温度升高时，其表面张力 。

17、绝热可逆膨胀过程的S___ ___ 0。(填“>、< 或 ＝”)。 18、相率的数学表达式是 。 19、离子强度的定义式为_ 。

20、25℃时，1Kg水中溶入0.01 mol 萘时，测得溶液的凝固点较纯水降低0.6 K；若1Kg水中

溶入0.01 mol 蔗糖时，则溶液的凝固点较纯水降低 。

21、链反应的中间产物是很活泼的自由基或自由原子，常用 __法进行近似处理。 22、在恒温条件下，加入催化剂能加快反应速率的主要原因是由于 。

23、液体在固体表面的润湿程度以接触角 衡量，当接触角__ ___时称为完全润湿。 三、简答题

1、什么是电极的极化？极化对电极电势造成什么影响？ 2、你知道哪些类型的典型复合反应？

3、试给出理想液态混合物的定义，并简述其微观特征。 4、向胶体分散系统中加入电解质会造成什么结果？为什么？

5、同种物质同温下的恒压摩尔热容Cp,m一定不小于恒容摩尔热容CV,m吗？为什么?

6、什么是化学反应活化能？若平行反应中主反应的活化能大于副反应的活化能，升高温度对主反应

有利还是对副反应有利？

7、写出你知道的5个状态性质的符号，简述状态性质的特点。

8、粗略绘制具有最大正偏差的二组分真实液态混合物的气－液平衡的T-x-y相图，并标出各相区的

相态。

四、计算题

1、 在100C、101325Pa下, 0.5mol液体水变为相同温度、压力下的水蒸汽,求该过程的W、△

U 、H、S及G。设水蒸汽可视为理想气体，并已知100C时水的蒸发焓为

vapHm(373K)40.6kJ.mol1

2、 0℃时，1.00kg的水中能溶解202.7kPa下的O2气0.0143g。在相同温度下，若氧气的平衡

压力为810.6kPa，1.00kg的水中能溶解氧气多少克？

-1 3、 用电导池常数Kcelll/A22.81m 的电导池测的浓度为2.5mol.m 的K2SO4 的电阻

-3

为326.0Ω，求该K2SO4 溶液的电导率和摩尔电导率。 4、1mol单原子理想气体（CV,m3R）由0℃恒压升温到50℃，求U、H和S。 25、今有1mol理想气体始态为0℃、令其恒温可逆膨胀到体积为原来的10倍，计算此过程的W、

U、H、S、G。

6、反应 Zn(s) + CuSO4(a=1) ──→ Cu(s) + ZnSO4(a=1) 在电池中进行， 15℃时，测得 E = 1.0934 V，电池的温度系数（E/T）p= - 4.29×10V·K， (1) 写出电极反应式和电池反应式 (2) 求电池反应的 rGm、rSm 、rHm 。

7、将1atm、100℃的1mol水恒温、恒压下变成1atm、100℃的1mol水蒸气（可视为理想气体），计算该过程的ΔH 、ΔS 、△G 、△U 、W 各为多少。

已知：水在100℃、1 atm下的汽化热为41KJ/mol。

8、反应 2NaHCO3(s)Na2CO3(s)H2O(g)CO2(g) 的平衡常数K与温度的关系为：

-4

-1

lnK38528.769， rHm，rSm与温度无关，为常数。

T/K求：（1）、上述反应在温度为300K时的rHm，rSm；

（2）、在密闭真空容器中放入NaHCO3(s)，在温度为500K时上述反应的平衡总压为多少？ 9、20℃下将乙烷（M乙30 ）和丁烷（M丁58 ）混合理想气体充入0.20dm的抽空容器中，

3

容器中的压力达101.325kPa时气体的质量为0.37g，求： ⑴ 混合气体的平均摩尔质量。

⑵混合气体中乙烷的摩尔分数和丁烷的摩尔分数。

10、今有1mol理想气体为由0℃、1Mpa的始态，恒温反抗恒定的0.1MPa外压膨胀到体积为原来的10倍，压力等于外压。计算此过程的W、U、S、H、G。

11、电池Pb| PbSO4(s) | Na2SO4·H2O饱和溶液|Hg2SO4(s)|Hg, 25℃时电动势E=0.97V，该电池电动势的温度系数为1.74×10 V/K。

（1） 写出电极反应和电池反应；

（2）求298K电池可逆输出2F电量时，电池反应的△rGm、△rHm、△rSm和Q各为多少？

-4

答案

一、选择题 1 D 11 B 21 C 2 B 12 A 22 C 3 B 13 D 23 A 4 B 14 D 24 D 5 A 15 B 25 B 6 C 16 A 26 D 7 B 17 A 27 B 8 A 18 B 9 B 19 D 10 D 20 B 二、填空题

1、 隔离体系中进行的可逆过程S的值为 0 。

2、 临界胶束浓度是表面活性物质在溶剂中形成胶束所需的__最小 浓度。 3、电池可逆除要求电流趋近于零的条件外还要求 电池中反应可逆 的条件。 4、二级反应的半衰期与反应物的初始浓度成 反比 。 5、弯曲液面上的附加压力由式p

2 计算。 r+

-6、在含有NO3,K,Ag的水溶液中，微小的AgI晶体粒子最易吸附 Ag 离子而带 正 电。

7、理想气体的微观特征是 分子间无作用力 和 分子本身无体积 。 8、理想气体的热容比(绝热指数)定义为Cp,mCV,m。

9、在一个真空容器中，投入NH4Cl(s) 加热分解达平衡，

NH4Cl(s)NH3(g)HCl(g)

相数为____ _2__ ___，自由度数为 ___1_________。

P 10、分解反应A(s) = B(g) + C(g), 反应平衡常数K和分解压P的关系式为K 。

2P2 11、描述稀溶液渗透压的公式为Π C RT 。

12、定温度下，NH4HS(s)与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡，

NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g)

系统的组分数C =___1_ ；系统的相数P = 2 。

13、电的极化有____浓差 极化与____ 电化学 __ 极化两种。 14、力学基本关系是之一是dUTdSpdV 。

15、某反应反应物转化掉3/4所需时间是转化掉1/2所需时间的2倍，此反应级数是

1 。

16、对大多数纯物质的液体来说，当温度升高时，其表面张力 减小 。

17、绝热可逆膨胀过程的S___ = ___ 0。(填“>、< 或 ＝”)。 18、相率的数学表达式是 F = C – P + 2 。 19、离子强度的定义式为_I12bBZB 。 2 20、25℃时，1Kg水中溶入0.01 mol 萘时，测得溶液的凝固点较纯水降低0.6 K；若1Kg水中

溶入0.01 mol 蔗糖时，则溶液的凝固点较纯水降低 0.6 K 。

21、链反应的中间产物是很活泼的自由基或自由原子，常用 稳态 __法进行近似处理。 22、在恒温条件下，加入催化剂能加快反应速率的主要原因是由于 降低了反应的活化能 。 23、液体在固体表面的润湿程度以接触角 衡量，当接触角__ = 0 ___时称为完全润湿 三、简答题

1、什么是电极的极化？极化对电极电势造成什么影响？

答：有电流通过时电极电势偏离平衡电极电势的现象。使阳极电极电势升高，使阴极电极电势降低。 2、你知道哪些类型的典型复合反应？ 答：对行、平行、连串、链反应等。

3、试给出理想液态混合物的定义，并简述其微观特征。

答：溶液中任一组分在整个浓度范围内都符合拉乌尔定律的溶液。

微观特征：（1）分子间作用力相同； （2）分子体积相同

4、向胶体分散系统中加入电解质会造成什么结果？为什么？

答：会引起溶胶的聚沉。因电解质会压缩溶胶双电层，使漫散层减薄，电势降低。 5、同种物质同温下的恒压摩尔热容Cp,m一定不小于恒容摩尔热容CV,m吗？为什么?

答：只会是Cp,mCV,m。因恒压升温时体系体积要增大，分子间距离要增大，体系要吸收能

量对环境做体积功，吸收能量增大分子间作用势能。

6、什么是化学反应活化能？若平行反应中主反应的活化能大于副反应的活化能，升高温度对主反应有利还是对副反应有利？

答：活化能是摩尔活化分子平均能量和摩尔普通分子平均能量的差。对主反应有利。 7、写出你知道的5个状态性质的符号，简述状态性质的特点。 答：U、H、S、A、G等。

其变化值只与始末态有关；循环过程中值变为零；不互相；可写成全微分。

8、粗略绘制具有最大正偏差的二组分真实液态混合物的气－液平衡的T-x-y相图，并标出各相区的相态。

四、计算题

1、 在100C、101325Pa下, 0.5mol液体水变为相同温度、压力下的水蒸汽,求该过程的W、△U 、H、S及G。设水蒸汽可视为理想气体，并已知100C时水的蒸发焓为

vapHm(373K)40.6kJ.mol1 （15分）

解 WpVpVgnRT0.58.314373.151551J

H0.540.620.3KJ S

H20300.5JK1T373.15G0

2、 0℃时，1.00kg的水中能溶解202.7kPa下的O2气0.0143g。在相同温度下，若氧气的平衡压力为810.6kPa，1.00kg的水中能溶解氧气多少克？ （10分） 解

m2p2m1p1m20.0143810.60.0572g 202.7-3

-13、 用电导池常数Kcelll/A22.81m 的电导池测的浓度为2.5mol.m 的K2SO4 的电阻为

326.0Ω，求该K2SO4 溶液的电导率和摩尔电导率。(15分)

1l122.810.0700S·m-1

RA326.00.07000.028S·m2·mol-1 mc2.5 解 4、1mol单原子理想气体（CV,m 解 UnCV,mT13R）由0℃恒压升温到50℃，求U、H和S。（15分） 238.31450623.6J 25 HnCP,mT18.314501039J

2 SnCP,mlnT25323.1518.314ln3.494JK1 T12273.155、今有1mol理想气体始态为0℃、令其恒温可逆膨胀到体积为原来的10倍，计算此过程的W、（10分） U、H、S、G。 解 WnRTlnV218.314273.15ln105229J V1UH0

SnRlnV218.314ln1019.1JK1 V1 GHTS0273.1519.15217J

6、反应 Zn(s) + CuSO4(a=1) ──→ Cu(s) + ZnSO4(a=1) 在电池中进行， 15℃时，测得 E = 1.0934 V，电池的温度系数（E/T）p= - 4.29×10V·K， (1) 写出电极反应式和电池反应式

(2) 求电池反应的 rGm、rSm 、rHm 。 （15分）

解：(1) (-) Zn(s) ─→Zn(a=1) + 2e (+) Cu(a=1) + 2e ─→ Cu(s) 电池反应Zn(s)+ Cu(a=1)= Zn(a=1)+ Cu(s)

(2) rGm= rGm= -zFE = -2×96500×1.0934=-211.03 kJ·mol rSm= Fz(∂E/∂T)= 96500×2×- 4.29×10=-82.8 J·K·mol rHm= rGm+ TrSm=-211.03+288.15× -82.8×10=-234.9 kJ·mol

7、将1atm、100℃的1mol水恒温、恒压下变成1atm、100℃的1mol水蒸气（可视为理想气体），计

算该过程的ΔH 、ΔS 、△G 、△U 、W 各为多少。 （15分） 已知：水在100℃、1 atm下的汽化热为41KJ/mol。 解：因为恒温、恒压可逆相变，所以△G＝0

-3

-1

-4

-1

-1

-1

2+

2+

2+

-2+

--4

-1

ΔH=Q=41KJ

ΔS=ΔH/T=41000/373.15=109.9J/K

ΔU=ΔH-ΔPV=ΔH-nRT=41000-1×8.314×373.15=37.9kJ W=ΔU-Q=37.9-41=-3.1kJ

8、反应 2NaHCO3(s)Na2CO3(s)H2O(g)CO2(g) 的平衡常数K与温度的关系为：

lnK38528.769， rHm，rSm与温度无关，为常数。

T/K求：（1）、上述反应在温度为300K时的rHm，rSm；

（2）、在密闭真空容器中放入NaHCO3(s)，在温度为500K时上述反应的平衡总压为多少？

（15分）

-1解：（1）rHm38528.31432.03kJmol

0rGmRTlnK08.314300(00rGmrHmTrSm038528.769)10.1kJmol-1 300-1-1

010.132.03300rSmrS0.07292kJmol72.92Jmol0m

K0500K32030110() K500 (2)lnK0.0001

0.017068.3143500300 K500K0pp0.0001p40kPa p0410043

229、20℃下将乙烷（M乙30 ）和丁烷（M丁58 ）混合理想气体充入0.20dm的抽空容器中，容器中的压力达101.325kPa时气体的质量为0.37g，求： （10分） ⑴ 混合气体的平均摩尔质量。

⑵混合气体中乙烷的摩尔分数和丁烷的摩尔分数。

pV1013250.20103n0.008315RT8.314293.15 解 ⑴ W0.37M46.867n0.008315 ⑵

My乙M乙(1y乙)M丁46.867y乙30(1y乙)58y乙0.401y丁10.4010.599

10、今有1mol理想气体为由0℃、1Mpa的始态，恒温反抗恒定的0.1MPa外压膨胀到体积为原来

的10倍，压力等于外压。计算此过程的W、U、S、H、G。（15分） 解 因理想气体恒温 UH0

W = -Pex△V = -0.1×106×9V1 = -105(8.3143×273.15/106)

= -2.044KJ

△S = nRln(V2/V1)=1×8.3143ln9=18.27J/K

GHTS0273.1518.274990J

11、电池Pb| PbSO4(s) | Na2SO4·H2O饱和溶液|Hg2SO4(s)|Hg, 25℃时电动势E=0.97V，该电

池电动势的温度系数为1.74×10 V/K。 （15分） （1） 写出电极反应和电池反应；

（2）求298K电池可逆输出2F电量时，电池反应的△rGm、△rHm、△rSm和Q各为多少？ 解 ⑴ (-) Pb + SO4 → PbSO4(s) +2e (+) Hg2SO4(s) + 2e → 2 Hg + SO4

电池反应: Pb + Hg2SO4(s) → PbSO4(s) + 2 Hg

(2) E=E=0.97V

△rGm = -ZEF = -2×0.97×96500= -186.2KJ/mol △rSm = ZF(dE/dT)p =96500×2×1.74×10 =33.58J/molK

△rHm = △rGm + T△rSm = -186.2+298×33.58×0.001 =-176.2KJ/mol Q = T△rSm = 33.58×298=10.0KJ

-4

0

2-2--4