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。
k1k2?D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应5． 反应 A???B (Ⅰ) ; A??(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40.0 kJ·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) + J·mol-1为 。
12O2(g) ═ H2O(l) 的 (?rGm– ?rFm)/
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) +
12O2(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t1/2 ；
(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0.0261 N·m-1，密度为1000 kg·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（ ）0 2、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?G?GHA)(?； B)(?； C）(?； D）(?。 ni)T,P,njni)T,V,njni)T,P,nj?ni)T,P,nj2、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
5310５Ｐa,今在定温下外压恒定为1310６Ｐa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?＝6.55310－４。试求ＮＨ２ＣＯＯＮＨ４的分解压。
六、(共20分) 反应Ｃ２Ｈ４（g）＋Ｈ２Ｏ（g）＝Ｃ２Ｈ５ＯＨ（g）的ΔrＨ?m为－4.6023104J2mol－1, ΔCp=0,ΔrG?m(298)=－8.1963103J2mol－1 1、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 Ｃ６Ｈ６ 0.64，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。
20 A ℃
10 1 B
0 2 E 3
－10 4 0 20 40 60 80 100 HAc C6H6
ω(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+)=0.7991V 1、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：
A(g)k?B(g)?C(g) k?298K时，k+=0.20s－1,k－=5.0310－9Pa－12s－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：H2SO42H2O、H2SO422H2O 、H2SO4 24H2O。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40.0
kJ2mol-1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热4.00 kJ2mol-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)/ J2mol-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？