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1、计算、分析与证明题*1. 设有 300K的 1mol 理想气体做等温膨胀,起始压力为1500kPa ,终态体积为 10 dm3。试计算该过程的Q,W 及气体的 U,H。2、在水的正常沸点(,),有 1molH2O(l)变为同温同压的H2O(g),已知水的VapH = mol-1,请计算该变化的Q、W、U、H 各为多少3、已知下列反应在标准压力和298K时的反应焓为:(1) CH3COOH(l)+2O2=2CO2+2H2O(l) rHm(l)= kJmol-1(2)C(s)+O2(g) = CO2rHm(l)= kJmol-1(3)H2+ 12O2(g) =H2O(l) rHm(l)= kJmo
2、l-1试计算反应: (4)2C(s)+2H2(g)+O2 = CH3COOH(l) 的rHm(298K) 。4、在 P 及 298K下,反应:(1) CuSO4 (s) + 800H2O (l) , rH(1)= (2) (s) + 795H2O (l) ,rH(2)= 求反应:(3) CuSO4(s) + 5H2O (l) 的热效应 rH (3)*5、1mol 单原子理想气体在298K、1106Pa 下,绝热可逆膨胀到1105Pa 。计算系统在此过程中的W、Q、U、H。6、在 P 下,把25g、273K 的冰加到200g、323K 的水中,假设系精品资料 - - - 欢迎下载 - - - -
3、 - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 统与环境无能量交换, 计算系统熵的增加。 已知水的比热为kJ,冰的熔化焓为333 ,设它们为常数。7、某化学反应在等温、等压下(298K,P)进行,放热,若使该反应通过可逆电池来完成,则吸热。(1)计算该化学反应的rSm;(2)当该反应自发进行时(即不做电功时) ,求环境的熵变及总熵变(即 rSm,体+rSm,环) ;(3)计算系统可能做的最大电功为多少8、请计算 1mol 苯的过冷液体在 -5,p下凝固的 S和 G。 (已知:-5时,固态苯
4、和液态苯的饱和蒸气压分别为和;-5,p时,苯的摩尔熔化焓为kJmol-1)*9、苯的正常沸点为353K,摩尔气化焓是vapHm kJmol-1,今在353K , p下, 将 1mol 液态苯向真空等温气化为同温同压的苯蒸气(设为理想气体)。(1)计算该过程中苯吸收的热量Q 和做的功 W;(2)求苯的摩尔气化自由能vapGm和摩尔气化熵 vapSm;(3)求环境的熵变;(4)可以使用哪种判据判别上述过程可逆与否并判别之。10、已知 298K下,CO2(g)、CH3COOH(l) 、H2O (l)的标准生成焓Hf分别为、 ,试求:(1)反应)(2)(2)(2)(2223lOHgCOgOlCOOHC
5、H的恒压反应热Hr(298) ; (2)若设反应的PrC= mol-1且不随温度的变化而变化,求反应在353K下进行时的Hr(353) 。11、 把 0.450g的某非电解质化合物溶于30.0g 的水中, 凝固点降低,此化合物的摩尔质量等于多少(已知水的凝固点降低常数kf为 )精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 23 页 - - - - - - - - - - *12、293K时,苯(1)的蒸气压是, 辛烷(2)的蒸气压是, 现将 1mol辛烷溶于 4mol 苯中,形成理想液态混合
6、物,试计算:(1)系统的总蒸气压(2)系统的气相组成(3)将气相完全冷凝至气液平衡时,气相组成如何13298 K时,以 A、B两组分等摩尔组成理想溶液与纯组分A 混合, 试求此过程的 V(混)、H( 混)、S( 混)、G( 混).14、在 298K下,将 2g 某化合物溶于 1kg 水中,其渗透压与在298K下 0.8g将葡萄糖( C6H12O6)和 1.2g蔗糖( C12H22O11)溶于 1kg水中的渗透压相同。已知水的冰点下降常数kf= kgmol-1,298K时水的饱和蒸气压为,稀溶液密度可视为与水相同。(1)求此化合物的摩尔质量(2)求化合物溶液的凝固点降低多少(3)求此化合物溶液的
7、蒸气压降低多少*15、PCl5的分解反应为 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g),在、P 下反应达平衡后,系统的密度为2.695Kg.m-3。试计算(1)平衡时 PCl5的解离度 ;(2)下 PCl5解离反应标准平衡常数K 。16、反应 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的标准平衡常数与温度的关系为lgKP=2150K/,当 CO ,H2O,H2,CO2的起始组成的摩尔分数分别为, ,,总压为时,问在什么温度以下(或以上)反应才能向生成产物的方向进行精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - -
8、 - - - - -第 3 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 17、甲烷转化反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),在 900K下的标准平衡常数为 ,若取等物质的量的甲烷与蒸气反应,求在 900K及标准压力下,达平衡时物系的组成 .*18、水煤气变换反应为:CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)已知有关数据如下:物质 fG (298)/ fH(298)/ Cp/ H2O(g) CO2(g) H2(g) _ _ (若视为理想气体反应,且n0(CO) : n0(H2O) = 1 : 1, 起始无产物。)(1)计算 298K时反应的
9、 rG 、K 及平衡转化率 ;(2)求该反应的 K 与温度的关系式;(3)由关系式计算400K时反应的 K 及 rG 。*19、已知 298K 时反应:C(s) O2(g)CO2(g),rH (298)kJmolH2(g)O2(g)H2O(l),rH (298)kJmolC2H4(g)3O2(g)2CO2(g)2H2O(l),rH (298) 1394 kJmol且 298K 时 C(s) 、H2(g) 、C2H4(g)的 S 分别为 、 、 、(单位为。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4
10、 页,共 23 页 - - - - - - - - - - (1) 计算 298K反应 2C(s) 2H2(g) C2H4(g)的 rG(298)和平衡常数K(2)求该反应的平衡常数与温度的关系式(假设此温度下各物质不发生分解,反应热看作常数) 。(3)通过计算说明:在P(H2)= 10 P、P(C2H4)= P条件下,反应2C(s) 2H2(g) C2H4(g) 能够正向进行时的温度。20、CO2的固态和液态蒸气压,分别由以下两个方程给出:ln(ps/Pa)= ln(p1/Pa)= K/T计算:(1) 二氧化碳三相点的温度和压力(2) 二氧化碳在三相点的气化焓和气化熵*21、乙酸(A)与苯(
11、B)的相图如下面图所示。已知低共熔温度为265K,低共熔混合物中含苯的质量分数为.(1) 指出各相区所存在的相和自由度(2)说明 CE,DE,FG 三条线上平衡共存的相及自由度(3)含苯为和的溶液自298K 冷却到260K,指出冷却过程中的相变化及画出步冷曲线精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 23 页 - - - - - - - - - - *22、某盐和水组成的二组分固液平衡系统相图如图所示。据图回答下列问题:(1)分别写出 1、2、3 区域平衡共存的相及可能存在的自由度数。(
12、2)作出物系点由S点降温到 P点的步冷曲线。(画在右图上)(3)用杠杆规则计算200Kg S点组成的溶液,降温到R点时析出固体盐的质量。(已知 y 点的组成及 R点的组成分别为 41%和 58%)*23、如图是物质 A、B组成的二元系统固 液平衡相图。据图回答:精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 23 页 - - - - - - - - - - (1)该系统形成了什么类型的化合物(写稳定或不稳定)写出该化合物的化学式。(2)相图中区域 4 和 5 分别存在哪些相 E点的物理意义是什
13、么(3)在右图上分别画出a、b、c 三个组分的物系降温时的步冷曲线(画在右图上)。(4)若要通过降温结晶法得到纯的生成化合物固体,物系的浓度应在什么范围*24、某二组分固 液平衡系统相图如图所示。据图回答下列问题:(1)指出 1、2、6 相区平衡共存的相及自由度。(2)作出物系点由a、b、c 点降温到 a 、b 、c点的步冷曲线。(画在右图上)(3)用杠杆规则计算10mol a 点组成的溶液降温到R 点时析出固体1Bx精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 23 页 - - - - -
14、 - - - - - AB2的物质的量。 (已知液相点 y 点的组成及 R点的组成分别为 xB=、 )25、水与 NaCl的相图如下图 (b)所示,C表示 NaCl2H2O,是一个不稳定化合物,在 264K时分解为 NaCl和 H2O,(1)指出各相区所存在的相和自由度(2)说出 FG线平衡共存的相和自由度(3)如要用冷却的方法得到纯的NaCl2H2O,溶液组成应落在哪个浓度范围之内为好Ty精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 23 页 - - - - - - - - - - *26
15、、一定量理想气体分别在恒压和恒容下,从T1加温到 T2。证明:恒压的熵变值是恒容熵变值的 倍, 。27、证明:两块质量相同而温度不同的铁块接触时,热传导是不可逆过程(提示:由熵变值证明) 。28、证明:理想气体等温等容混合定理, nmolA 和 nmol B 理想气体分别处在 (T,V,p) 与(T,V,p)状态,在等温等容下混合为(T,V,2p) 的混合气体,则 U0、(PV) 0、H0、S 0。29、摩尔数均为n 的两个同种液体, 其温度分别为T1与 T2,试证明在等压绝热下混合的熵变为:S (T1T2)/2(T1 T2)1/2,且当 T1T2时 S 0, 是液体热容,不随温度改变。*41
16、、证明:等温等压下组分1 与组分 2 混合形成理想液态混合物过程中,)lnln(2211xnxnRTG)lnln(2211xnxnRS30、 将一定量的气态物质A加入到一恒体积的容器中, 按总反应A(g) = B(g) + D(g) 进行分解 ,。在 473K时,测得系统的总压力随时间变化如下:时间(h) 0 5 15 35精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 23 页 - - - - - - - - - - p(总)(kPa) 8 8 132 154 165(1)、求出所列各个时刻
17、A(g)的分压力(列表表示) ;(2)、用偿试法确定该反应的级数, 计算速率常数;(3)、写出速率方程(以压力代替浓度 );31、乙酸乙酯 (E)水解能被酸催化 ,且反应能进行到底。其速率方程为r =k H+ E当E=dm-3,HCl=dm-3,在测得 k=10-2mol-1dm3s-1。求反应的 t1/2。 (反应中,盐酸浓度不变)32298K时测得 SrSO4饱和水溶液的电导率为102Sm-1,该温度时水的电导率为 104Sm-1。试计算在该条件下SrSO4在水中的溶度积 Ksp。*28将下列化学反应设计成可逆电池,并写出电动势能斯特方程式。(1))()()()(2212mCdsCumCu
18、sCd(2))()()(21sAgBraBraAg*33经实验确定 ,反应 CO + Cl2COCl2的速率方程式为dCOCl2/dt=kCOCl23/2其机理可能如下:Cl2 2Cl (快), Cl + CO COCl (快),COCl + Cl23kCOCl2+ Cl ( 慢) 请证明该机理是可能的,写出总速率常数k 与各基元步骤速率常数ki的关系精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 23 页 - - - - - - - - - - *34. 乙醛的气相热分解反应机理为CHOC
19、HCHOCHk331)1 (COCHCHCHOCHCHk34332)2(333)3(CHCOCOCHk33342)4(CHCHCHk试证明该反应的速率方程式近似为:2/334CHOCHkdtCHd,给出总速率常数 k 与各步反应速率常数的关系。35气相反应42622CHHHC的机理可能是(1)(2)HCHHCHk4232(3)34623CHCHHHCk设反应( 1)为快速对峙反应, H 的浓度可用稳态法处理。试证明反应的速率方程式为:22/1624HHCkdtCHd, 给出总速率常数 k 与各步反应速率常数k 的关系。*36.化学反应DCBAk是一个均相基元反应,起始浓度00BACC= mol
20、.(D)m-3。在 298K时测得半衰期 t1/2为 12 分钟,在 318K时测得半衰期 t1/2为 5 分钟。(1) 、求该反应在两个温度下的速率系数k;(2) 、计算该反应的实验活化能Ea;(3) 、求该反应在 308K进行时的半衰期t1/2。3622CHHC精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 37. 298K时,乙酸乙酯与NaOH皂化作用的速率系数为 mol-1 min-1,若起始时酯和碱的浓度均为 dm-3,试求 10m
21、in 后酯的水解分数。*38. 某物质的分解反应是一级反应,当起始浓度为 dm-3时,经过反应 50min,分解 20%。计算:(1)反应的速率系数k (2)该反应的半衰期t1/2(3)反应物分解 60%所需要的时间。39. 均相简单反应DCBAk。 当反应进行 20min 后,A 已有 30%被转化。设起始反应物浓度,0acA,0bcB请进行以下计算。(1)若 a = b = ,计算该反应的速率系数、半衰期及A 转化 90%所需时间;(2)若 a 远小于 b,计算反应在此情况下的速率系数、半衰期及 A转化 90%所需的时间。40. 电池的与温度 T 的关系式为:(1)写出电极反应式与电池反应
22、式;(2)求 T=298K时正极与 AgBr 的 ksp,巳知(3)求 T=298K电池反应的平衡常数K*41设计一可逆电池,使该电池反应为)()()()(222lOHlHgpHsHgOH, 并写出该电池电动势能斯特方程式。*42298K时电池 Pt|Cl2(p )|HCl 的有关数据如下:试求:精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页,共 23 页 - - - - - - - - - - (1) 298K时该电池电动势;(2) 电池电动势的温度系数:(3) 298K 下 AgCl(s)
23、的分解压力 分解反应为 : AgCl(s)=Ag(s) +1 /2 Cl2(g)。*43.设计一可逆电池,使该电池反应为)(2)(2)()(222sAgCllHgsClHgsAg,并写出该电池电动势能斯特方程式。44. 试验测得 BaSO4饱和水溶液在298K时的电导率为 10-4S m-1,配溶液所用水的电导率为 10-4Sm-1,已知 Ba2+和 SO42-无限稀释时的离子摩尔电导率分别为10-2Sm2 mol-1与10-2Sm2 mol-1(假定溶解的BaSO4在溶液中全部解离)。计算 298K时 BaSO4的溶度积。45. 已知电池Pt(s)|H2(p )|NaOH(aq)|Ag2O(
24、s)|Ag(s)在 25时的 E,并且已知 25,H2O(l)的标准生成吉布斯自由能为kJmol-1。(1)写出上述电池的电极反应及电池反应;(2)计算25时, Ag2O(s)的分解压。 (分解反应:Ag2O(s) = AgO(s)+1 /2O2(g))46.一电池为:Pt(s)|H2(p )HClkg-1)AgCl(s)|Ag(s) 。 已知 298K 时(Ag+/Ag), AgCl(s) 的溶度积Ksp =10-10(H 可看作理想气体)。(1) 写出电极反应和电池反应。(2) 求 298K时的(AgCl/Ag) 。(3) 计算上述电池在 298K时的电动势。(已知 kg-1的 HCl溶液
25、的)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 47. 分别写出下列两电池在作为原电池和电解池时的电池反应,并判断是否能成为可逆电池。(1)Zn(s)H2SO4(aq)Cu(s)(2)PtH2(p)HCl(aq) AgCl(s)A Ag(s)*48. 反应 Zn(s)+CuSO4(a=1) Cu(s)+ZnSO4(a=1)在电池中进行, 298K时,测得 E= ,电池的温度系数 (E/T)p =10-4V K-1.(1) 写出电池表示式和
26、电极反应(2)求电池反应的rGm , rHm, rSm和 K.49. 燃 料 电 池 的 电 池 反 应 为H2(g)+1 /2O2(g ) H2O(l).已 知E(O2,H+,H2O)=。(1)写出电池表示式和电极反应(2)当 H2,O2的压力都为 p,计算电动势值(3)计算电池反应的平衡常数(4)计算每摩尔 H2(g)所能做的最大电功。*50 . 设 计 一 个 电 池 , 在 其 中 进 行 下 述 反 应:Fe2+(a2)+Ag+(a1) Ag(s)+Fe3+(a3)(1)写出电池的表达式(2)计算上述电池反应在298K时的平衡常数 K(3)设将过量磨细银粉加到浓度为 kg-1的 Fe
27、(NO3)3溶液中,当反应达平衡后 Ag+的浓度为多少(设活度因子均等于1)已知:E(Ag+Ag)=,E(Fe3+Fe2+)=51. 已知在 298K时,水在平面上的饱和蒸气压为3167Pa ,请计算在精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 相同温度下,半径为2nm 的水滴表面的蒸气压为若干设水的摩尔质量为10-3kgmol-1,密度为 1103kgm-3水的表面张力为 m-152.已知 293K时,水 -空气的表面张力为 m-1,汞
28、-水间的表面张力为 m-1,汞-空气的表面张力为 m-1,判断水能否在汞的表面上铺展开来53. 实验证明,表面活性剂加入到乳状液中,能使乳状液变得稳定。请说明表面活性剂能使乳状液稳定的原因。*54373K时,水的表面张力为 1,密度为 958.4kg.m-3。(1)试计算在 373K时,直径为 110-7m 的气泡内的蒸气压值;(2)在 kPa外压下,能否从373K的水中蒸发出 110-7m 的蒸气炮*55. 在 293K时,把 10g水分散成半径为110 6m 的小水滴,试计算这些小水滴的总表面积和体系吉布斯自由能增加量。(已知 293K时水的表面张力为,水的密度为1000kg/m3)*56
29、. 由反应33(KNOAgIAgNOKI 过量)可制备 AgI溶胶。请写出该溶胶的胶团结构式,并指出胶核、胶粒、胶团部位。若该溶胶在直流电场作用下,胶粒朝哪极移动理化学复习题客观题答案一、单选题1D 2C 3A 4A 5D 6B 7A 8A 9A 10B 11D 12B 13D 14D 15A 16B 17B 18B 19C 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 20B 21B 22D 23C 24A 25B 26C 27D 28A
30、 29B 30C 31D 32D 33C 34C 35D 36D 37B 38B 39B 40C 41A 42A 43A 44C 45C 46A 47B 48A 49C 50B 51D 52B 53D 54C 55B 56C 57A 58C 59C 60B 61D 62C 63A 64D 65D 66C 67D 68C 69B 70B 71C 72B 73A 74D 75B 76B 77A 78C 79A 80B 81A 82D 83A 84D 85D 86B 87D 88D 89A 90D 91B 92C 93A 94A 95A 96C 97B 98D 99C 100B 101B 102B
31、103D 104D 105B 106A 107B 108C 109C 110B 111B 112B 113C 114A 115B 116B 117A 118C 119D 120C 121D二、判断题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 2829 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 4142 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52求证:(2) 对理想气体证 明:精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载
32、 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 对理想气体,求证:(2) 对理想气体证 明:用 Jacobi行列式证对理想气体,证明:(1)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页,共 23 页 - - - - - - - - - - (2)对理想气体证明:对于理想气体,求证:(1)(2)对 vanderWaals气 体,且为定值时,绝热可逆过程方程式为证明:精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - -
33、 - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 对于绝热可逆过程dS = 0,因此就 van der Waals气 体而言积 分该式证明(1) 焦耳-汤姆逊系数(2) 对理想气体证明:对理想气体精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 一隔板将一刚性容器分为左、 右两室,左室气体的压力大于右室气体的压力。现将隔板抽去,左、右室气体的压力达到平衡。
34、若以全部气体作为系统,则U、Q、W 为正为负或为零答:因为容器时刚性的, 在不考虑存在其他功德作用下系统对环境所作的功 W 0 ;容器又是绝热的,系统和环境之间没有能量交换,因此 Q=0,根据热力学第一定律U = Q W,系统的热力学能(热力学能)变化 U = 0。3.若系统经下列变化过程,则Q、W、Q + W 和 U 各量是否完全确定为什么(1) 使封闭系统由某一始态经过不同途径变到某一终态(2)若在绝热的条件下,使系统从某一始态变化到某一终态【答】( 1)对一个物理化学过程的完整描述,包括过程的始态、 终态和过程所经历的具体途径,因此仅仅给定过程的始、 终态不能完整地说明该过程。Q、W 都
35、是途径依赖( path-dependent)量,其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径,只因为Q + W =U,只要过程始、终态确定,则 U 确定,因此Q + W 也确定。( 2)在已经给定始、终态的情况下,又限定过程为绝热过程, Q = 0 ,Q 确定;W =U,W 和 U 也确定。4.试根据可逆过程的特征指出下列过程哪些是可逆过程(1)在室温和大气压力(kPa)下,水蒸发为同温同压的水蒸气;(2)在K 和大气压力(kPa)下,蒸发为同温同压的水蒸气;(3)摩擦生热;(4)用干电池使灯泡发光;(5)水在冰点时凝结成同温同压的冰;(6)在等温等压下将氮气和氧气混合。【答】( 1)不是可逆过程。
36、(一级)可逆相变过程应该是在可逆温度和压力下的相变过程,题设条件与之不符,室温下的可逆压力应该小于kPa, 当室温为298 K 时,水的饱和蒸气压为3168 Pa 。(2)可能是可逆过程。( 3)不是可逆过程。摩擦生热是能量耗散过程。(4)不是可逆过程。无穷小的电流不能将灯泡点亮。(5)可能是可逆过程。 273 K、1 atm 下水可以可逆地形成冰。(6)可能是可逆过程。通过范霍夫平衡箱可以实现可逆混合。7.夏天打开室内正在运行中的电冰箱的门,若紧密门窗(设门窗及墙壁均不传热),能否使室内温度降低为什么不能。电冰箱属于热机,当电冰箱正常工作时,通过消耗电功,Q1 的热量从冰箱内被取出排放到室内
37、,其值为Q2。根据能量守恒,有Q 2=Q 1+W1;当打开电冰箱的门,两个热源(室内空气和冰箱内空气)联为一体,称为单一热源。以室内空气为体系其热力学能变化:U=-Q 1+Q 2=Q 1+ (Q 1+W )= W 上式表示室内空气的热力学能变化等于电源的电功值,因此空气的温度升高。2.当两个相的温度相同但压力不同时,两个相能达到平衡吗如果两相的压力相同而温度不同,两相能达到平衡吗【解】一般而言,当系统达到热力学平衡时, 系统将同时满足热平衡、力平衡、相平衡和化学平衡。具体到相平衡,其条件是各物质在两相中的化学势相同。影响化学势的因素有温度和压力,达到相平衡时一般温度和压力亦相等。如果温度相同,
38、而压力不等同样有达到相平衡的可能,如渗透系统;同样地,在压力相同而温度不同的情况下,也应该有达到相平衡的可能性。5.说明物系点和相点的区别,什么时候物系点和相点是统一的【解】物系点表示系统的组成,而相点表示系统相的组成。当系统是单相的时候,两者是重合的7.如用二氧化碳超临界流体作萃取剂,最低的工作压力是多少能在室温下进行此操作吗【解】二氧化碳的临界参数是Tc = C 、pc = MPa,因此最低压力是MPa。因为 Tc = C 十分接近典型的室温值25C,因此CO2 超临界流体萃取可以在近室温下操作。8.在一高压容器中有足够量的水,向容器中充入氮气压力到10 MPa,这时还能用Clausius
39、- Clapeyron 方程计算水的沸点吗【解】当压力达到10 MPa 时,而水的临界压力为MPa,几乎接近一般,此时水的体积不 能 忽 略 , 水 蒸 气 也 不 能 视 为 理 想 气 体 , 所 以 不 能 用Clausius-Clapeyron 方程计算水的沸点。10. 氯仿和甲醇各50(质量百分数)的系统精馏后,能分离得到纯氯仿吗【解】氯仿和甲醇组成恒沸系统,恒沸组成为wCH3OH = ,精馏能制得纯氯仿13. 请用萃取的原理说明清洗玻璃仪器时,为什么用少量多次的方法做萃取操作时,选择萃取剂的原则是什么【解】多次萃取,使翠余相的组成(R1、R2、R3)中 A 的含量逐渐降低一致为零
40、(R),若仅一次萃取, 翠余相中的 A 的含量为有限值。选择萃取剂的主要依据如下:(1)萃取剂的选择性要大。塔板数的精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 多少,回流比的大小(它影响到塔径)也与它有密切的关系。(2)萃取剂对被分离组分的溶解度要大,这样塔板上的液体才能形成均相,不会分层。(3)萃取剂的沸点应比被分离组分的沸点高的多,否则萃取剂易从塔顶挥发损失掉4、热稳定性、化学稳定性要好,无毒性,不腐蚀设备5、回收容易,价廉易得。14
41、. 三组分系统相图中的连接线又称为结线,请问结线的含义是什么结线和杠杆规则有联1.1、原电池和电解池有何不同【答】原电池将化学能转化为电能, 而电解池将电能转化为化学能。2.电解质溶液的导电能力与哪些因素有关【答】电解质溶液导电能力与电解质的本性及浓度的有关。3.为什么定义电导率还要定义摩尔电导率两者有什么关系【答】因为电导率与浓度有关,两者之间的关系为m/c 。4.电解质溶液的电导测定有何实际意义【答】测定电离度、溶度积等。、5.如何实现化学能向电能的转化答】通过化学电源可以实现化学能向电能转化。6. 可逆电池的条件是什么【答】( 1)电极反应可逆( 2)电迁移过程可逆7.如何书写电池表达式
42、【答】(1)写出电极组成;( 2)写出影响电池性能的各因素如物质的聚集状态、浓度、压力等。8. 盐桥的作用是什么选择盐桥时应注意什么问题【答】“消除”液体接界电势。选择盐桥时要注意:(1)扩散电解质不与电极物质反应;(2)扩散电解质的溶解度要足够大;(3)扩散电解质阴、阳离子的扩散能力相近。9.单个电极的电极电势如何确定【答】单个电极的电极 -溶液间电势差无法测定,但是可以确定单个电极的相对电势差。 将电极与标准氢电极组成电池,测定该电池的电动势即该电极的电极电势。若电极进行还原反应,电极电势取正值,若电极进行氧化反应,电极电势取负值。标准氢电极待测电极10. 电池电动势的测量有何应用测定 p
43、H 等。11. 电极极化产生的原因是什么【答】电极产生极化的原因很简单, 在于电极过程是很复杂的物理化学过程,各元过程的速率不一致,从而产生所谓的极化现象。系吗【解】结线是联结两平衡相的联线。结线两端平衡相组成间的关系由杠杆规则表达。2.有两个独立的化学反应,其活化能Ea,1 Ea,2,温度对哪个反应的速率影响更大若两个反应的指前因子相等,哪个反应的速率常数更大【解】活化能大温度影响大。反应1 的速率常数更大3.大部分化学反应的速率随温度的升高而增大,请用反应速率的碰撞理论解释这一现象。【解】温度对碰撞频率基本无影响,温度升高时,有效分数增大,所以速率随温度升高而增大。4. Arrhenius
44、 公式中的Ea、 碰撞理论中的Ec 和过渡态中的 H 的物理意义是什么他们是否与温度有关【解】 Ea 指活化能,一般用Tolman 的统计解释说明其物理意义;Ec 指发生反应需克服的最低能量;H 指过渡态和反应物的能量差。Ea 基本与温度无关, Ec 与温度无关, H 与温度有关。5.合成氨的反应是一个放热反应,降低反应温度有利于提高转化率,但实际生产中这一反应都是在高温高压和有催化剂存在的条件下的进行的,为什么 【解】反应条件的选择的原因在于提高反应速率。1、 什么是表面Gibbs 能什么是表面张力他们之间有什么异同和联系【答】表面 Gibbs 能是表面积增加时,单位面积Gibbs 能的增加
45、量,表面张力是单位长度上表面紧缩力。对于液体而言, 采用适当的单位时,两者数值相同2.分别从力和能量角度解释为什么气泡和小液滴总是呈球形【答】力:球形时达到力的平衡。能量:球形面积最小。3.两根水平放置的毛细管,管径粗细不同。管中装有少量液体,a 管中为润湿性的液体, b 管内为不润湿性液体。问:两管内液体最后平衡位置在何处为什么【答】对于 a 情形,设左侧细管的半径和弯液面的曲率半径分别为r1、R1,右侧的分别r2、R2,液体和玻璃间的接触角为1、2,则左、右侧压力差分别为p左=2/R1=2/r1 cos1,p右=2/R2=2/r2 cos2;r1p右,故液 体将向左侧移动,越过粗细管的联结
46、处后,直至完全移动到细管处,此时右侧的管径 r1 r2 ,p左p右 ,此时达到平衡。对于 b 情形,同样分析,液体将完全移动到粗管处。4、在装有部分液体的毛细管中,将其一端小心加热时,问:a 润湿性液体,b 不润湿性液体,各向毛细管哪一端移动为什么答】 对 a 情形p左=21/R=21/r cos; p右=22/R=22/r cos,加热使得21,所以 p左p右,液体向左移动。对于b 情形, 压力方向相反, p左p右 ,液体向右移动6.什么是接触角哪些因素决定接触角的大小如何用接触角来判断固体表面的润湿状况【答】当液体在固体表面处于平衡状态,从固-液界面经过液体到气 -液界面的最小角度称为接触
47、角。 影响接触角的因素主要有两方面:(1)接触角滞后;( 2)表面不洁。用接触角判断固体表面润湿状况方法是:以90为界,小于90润湿,大于90不润湿。7.纯液体和溶液各采用什么方法来降低表面能使体系稳定【答】纯液体的主要方法是尽量使表面积最小,因此液体一般是球形。 溶液除了改变表面积外,还可以调整气-液表面的组成,直接降低界面张力。8.表面活性剂分子的结构有什么特点他的结构特征和其降低表面张力的特性之间有什么联系 【答】表面活性剂分子具有双亲结构。双亲结果的表面活性剂分子排列在气-液界面上,以低界面张力表面活性剂-气体、和表面活性剂 -溶液界面取代高界面张力的气-液界面,达到降低体系能量的目的
48、,这就是表面活性剂降低表面张力的原理。9.表面活性剂有很多重要作用。你用过哪些表面活性剂用表面物理化学的原理解释他们所起的作用。【答】比如洗涤剂就是常用的表面活性剂。洗涤剂的洗涤作用很复杂不是简单的几句话可以解释清楚的,但至少和润湿、增溶、起泡、乳化等有关。10. 固体表面的吸附现象可分为物理吸附和化学吸附,他们之间有何异同【答】关键在于相互作用时力的性质有关,当发生电子的转移或共有时一般认为是化学吸附,否则就是物理吸附。11. 使用 BET 公式测定固体比表面时,被测气体的相对压力要控制在 之间,这是为什么【答】 p/p0 时,Vm 的实验值大于计算值,这是表面不均匀性引起的; p/p0 时
49、,由于吸附层数有限,计算值比实验值大。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页,共 23 页 - - - - - - - - - - 1.何为纳米材料纳米材料有何特性有哪些应用【答】纳米材料是指纳米粒子组成的材料,类有有纳米粉体、纳米膜材料、纳米晶体和纳米块等等。纳米材料的主要特性有: (1)小尺寸效应;(2)表面效应;(3)量子尺寸效应;( 4)宏观量子隧道效应。2.胶粒发生Brown 运动的本质是什么这对溶胶的稳定性有何影响【答】 Brown 运动是分子热运动的宏观体现。Brown 运
50、动使系统浓度分布均匀,对抗聚沉,有利于系统的稳定。3.有 A、B 两种透明液体,其中一种是真溶液,另一种是溶胶,问可用哪些方法鉴别【答】观察Tyndall 效应。4. 燃料油中常需要加入少量油溶性的电解质,为什么【答】消除电动现象产生的电动势,防止隐患发生。5.试解释:( 1)做豆腐时“点浆”的原理是什么哪几种盐溶液可作为卤水哪种盐溶液聚沉能力最强(2)江河入海处,为什么常形成三角洲(3)明矾为何能使混浊的水澄清【答】 (1) 点浆是使蛋白质聚沉。 常用的盐溶液有CaSO4 和 MgCl2。(2)海水中富含电解质,使水中的胶质聚沉。(3)明矾中 Al3+水解形成Al(OH)3 溶胶带正电,可以