一．選擇

物理化學(xué)習(xí)題（相平衡）α、β兩相中均有A和B兩種物質(zhì)，達(dá)到相平衡時，下列各式正確的是（1） 。（1）μαB=μβB（2）μαA=μβA（3）μαB=μαA（4）μαB=μβA組分B從α相擴(kuò)散到β相中，則下列說法中正確的是（4） 。（1）總是從濃度高的相擴(kuò)散到濃度低的相（2）平衡時兩相的濃度相等（3）總是從濃度低的相擴(kuò)散到濃度高的相（4）總是從高化學(xué)勢移向低化學(xué)勢室溫下氨基甲酸銨分解反應(yīng)為NH2CO2NH4(s)====2NH3(g)+CO2(g)若在300K時向系統(tǒng)中加入一定量的氨基甲酸銨固體，則此系統(tǒng)的物種數(shù)S和組分?jǐn)?shù)C為（3） 。（1）1，1（2）3，2（3）3，1（4）3，34．將克拉貝龍方程應(yīng)用于水的液固兩相，隨壓力的增長，水的凝固點將（2） （1）上升（2）下降（3）不變（4）無法判斷在一定溫度下，在水和組成的互不相溶的系統(tǒng)中，向水層中加入1:1的KI和I2，此系統(tǒng)的自由度是 （2） 。（1）1（2）2（3）3（4）4對于二組分系統(tǒng)，能平衡共存的最多相數(shù)為（4） 。（1）1（2）2（3）3（4）4對于恒沸混合物，下列說法中錯誤的是（4） 。不具有確定的組成平衡時氣相和液相組成相同其沸點隨外壓的改變而改變與化合物一樣具有確定的組成二．填空1.在水的平衡相圖中。 線是水的蒸發(fā)曲線， 線是冰的升華曲線線是冰的融化曲線， 點是水的三相點。.4HCO3(s)放入密閉真空容器內(nèi)，50℃時，按NH4HCO3(s)按下式進(jìn)行分解：NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)。達(dá)平衡后則該體系的相數(shù)P=，獨立組分?jǐn)?shù)C= ，自由度數(shù)F= （2，1，0）3.(2)最合適的組成應(yīng)配成w（聯(lián)苯醚）=0.78，這一組成具有最低共熔點12℃，其凝固點最低，所以不至于因為凝固而堵塞管道。l(A+B}從)-Il(A+B}從)-II，壓(B)_ －ll屯

(＋()

O,783

{B)p4.求下列系統(tǒng)③從XB=0.5開始蒸餾，餾出物或殘留物分別是什么？pTTP司合數(shù)TTB A B A

Bx1!11） (b) (C)-22 二一/ 有完全互溶的雙液系統(tǒng)A-B的沸 』成圖-25如： PP＠ 當(dāng)濃度r 的溶液在封閉系統(tǒng)中恒壓加熱時，溶液的泡點（開始沸騰）的溫度為 ，露點 （ 液相完全消失）的溫度為 。B：當(dāng)系統(tǒng)封閉處于Q點和BQB之處是 ，不同之處是B@M點的自由度F=

圖完全互溶的雙系統(tǒng)沸點組成圖）M，2）所處的p及氣液相組成y、x，達(dá)兩相平衡氣液相的相對量不同，（3）0。水和蔗糖系統(tǒng)相圖如下：－－909(A+B)(2)（填必可(3)a從

印II=020的糖水從能“}得到含糖的冰廠，壓汁中得到結(jié)晶純砂

純A、純B卻至一lO氣，JilU_I汁產(chǎn)＇=0.I汁產(chǎn)J先要進(jìn)行 ＿JII＝ 以，,＿ 至，；；；； t ..L..o℃三．簡答5-3。分析圖中各點、線、面的相平衡關(guān)系。已，圖5-3 純佚的狀態(tài)圖（示意圖），2.用相律判斷下列相圖是否正確？錯誤。三相線不水平，這等于說在三相平衡時溫度可變。據(jù)相律F=2-3+1=0錯誤。純組分有固定熔點。個固體，此液相組成和原來固態(tài)化合物的組成不相同，在相圖上沒有最高熔點，而呈T字形，其水平線所代表的溫度即為轉(zhuǎn)熔溫度，稱為不相合熔點固溶體即固態(tài)溶液，是混合物，不是化合物，組成不固定，可在一定范圍內(nèi)變化。試說明低共熔過程與轉(zhuǎn)熔過程有何異同？低共熔物與固溶體之間有何區(qū)別？低共熔過程與轉(zhuǎn)熔過程相同之處：都是兩個固相與一個液相平衡共存。體的混合物，為兩相。0.9898%的硫酸結(jié)晶溫度約為273K，作為產(chǎn)品容易在冬 季凍結(jié)，堵塞管道，怎樣做才能避免。（92.5%，238K）解：運用凝固點下降的原理，冬季常采用的硫酸作為產(chǎn)品，這種硫酸的凝固點大概在238k，在一般的地方存放和運輸都不至于凍結(jié)，可以減少損失，創(chuàng)造更多的效益。解：運用凝固點下降的原理，冬季常采用的硫酸作為產(chǎn)品，這種硫酸的凝固點大概在238k，在一般的地方存放和運輸都不至于凍結(jié)，可以減少損失，創(chuàng)造更多的效益。物理化學(xué)習(xí)題課1.在密閉容器中，讓NH4Cl(s)分解達(dá)到平衡后，體系中的相數(shù)是： ( B (A)1 (B)2 (C)3 (D)4氣相中的大小相鄰液泡相,兩泡將發(fā)生的變化是： ( A)大泡變,小泡變小 (B)大泡變,小泡變大(C)大泡、小泡均不變 (D)兩泡將分離開半徑為110-2m的球形肥皂泡的表面張力為0.025-其附加壓力為： ( D(A) 0.025N·m-2 (B) 0.25N·m-2(C) 2.5N·m-2 (D) 10N·m-2在同一溫度下，微小晶粒的飽和蒸汽壓和大塊顆粒的飽和蒸壓哪個? ( A)微小晶粒的大 (B)大塊顆粒的大(C)一樣大 (D)無法比較把細(xì)長不滲水的兩張白紙互相靠(距離為d)，平行地浮在水面,用玻璃棒輕輕地兩紙中間滴一滴肥皂,兩紙間的距離將： ( A)增大 (B) 減小(C) 不變 (D) (A).(B).(C)都有可能有兩個電池，電動勢分別為E1和E2：H2(p)│KOH(0.1mol·kg-1)│O2(p) H2(p)│H2SO4(mol·kg-1)│O2(p) E2比較其電動勢大?。?( C)E1E2 (B) E1E2 (C) E1E2 (D) 不能確定下列電池不屬于濃差電池的是： （ D ）Tl(Hg)(a1)|Tl+(aq)|Tl(Hg)(a2)Na(Hg)a)|NaClm1)||NaClm2)|Na(Hg))Na(Hg)(a)|NaCl(m1)|AgCl(s)|Ag(s)—Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(m2)|Na(Hg)(a)Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(aq)|Na(Hg)(a)|NaCl(CH3CN溶液)|Na(s)9用銅電極電解·kg-1的CuCl2水溶液，陽極上的反應(yīng)為 (B )(A) 2Cl- ─→Cl2+2e-Cu ─→ Cu2++2e-Cu ─→ Cu++e-將反應(yīng)2Hg(l)+O2(g)+2H2O(l)=2Hg2++4OH–設(shè)計成電池，當(dāng)電池反應(yīng)達(dá)到平衡,電池的E必然是： （ B ）E=E (B)E=0(C)E>0 (D)E<0在密閉容器中，讓NH4CO3(s)分解達(dá)到平衡后，體系中的相數(shù)是： ( C (A)4 (B)3 (C)2 (D)12在同一溫度下，微小液滴的飽和蒸汽壓和大塊液體的飽和蒸壓哪個? ( A )微小液體的大 (B)大塊液體的大(C)一樣大 (D)無法比較3 假如具有下列半衰期的等物質(zhì)的量的放射性元素,哪一種對生態(tài)是瞬最危險? ( C)×109a (B)65a (C)1min (D)12d催化劑能極大地改變反應(yīng)速率，以下說法不正確的是： ( C)催化劑改變了反應(yīng)歷程催化劑降低了反應(yīng)的活化能催化劑改變了反應(yīng)的平衡，以致使轉(zhuǎn)化率大大地提高了催化劑能同時加快正向和逆向反應(yīng)速率0.3mol·kg-1 Na2HPO4水溶液的離子強(qiáng)度是： （ A）(A)0.9mol·kg-1 (B)1.8mol·kg-1(C)0.3mol·kg-1 (D)1.2mol·kg-12有兩個電池，電動勢分別為E1和E：H2(p)│KOH(0.2mol·kg-1)│Cl2(p) H2(p)│H2SO4(0.5mol·kg-1)│Cl2(p) 2比較其電動勢大?。海?C）(A) E1E2 (B) E1E2 (C) E1E2 (D) 不能確定下列電池不屬于濃差電池的是： （B ）Tl(Hg)(a1)|Tl+(aq)|Tl(Hg)(a2)Na(Hg)a)|NaClm1)||MgC2m2)|Mg(Hg)a)Na(Hg)(a)|NaCl(m1)|AgCl(s)|Ag(s)—Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(m2)|Na(Hg)(a)(D)Ag(s)│AgNO.kg=0.90)║AgNO.kg=0.72)│Ag(s)3 39用銅電極電解的ZnCl2水溶液，陽極上的反應(yīng)為 ( B )(A) 2Cl- ─→Cl2+2e-Zn ─→ Zn2++2e-Zn ─→ Zn++e-將反應(yīng)Ag電池反應(yīng)達(dá)到平衡時,

)║Cl(aBr

)│AgCl(s)，Ag(s)設(shè)計成電池，當(dāng)Cl電池的E必然是： （ B）E=E (B)E=0(C)E>0 (D)E<01濃度越大，摩爾電導(dǎo)率越大（0）電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)（ 1）離子遷移數(shù)就是某種離子傳遞的電量與通過電解質(zhì)溶液的總電量之比（ 在光化學(xué)反應(yīng)中，每一個光子的吸收所引起反應(yīng)的分子數(shù)稱為量子效率（1）二級反應(yīng)的速度與原始物的最初濃度成反比（1）極性吸附劑易吸附極性物質(zhì)，非極性吸附劑易吸附非極性物質(zhì)（1）普通晶體都有一個固定熔點，當(dāng)晶粒甚小時，它們的熔點卻低于普通晶體（ 1）(1_)對于同一反應(yīng)，活化能一定，則反應(yīng)的起始溫度愈低，反應(yīng)速率常數(shù)對溫度的變化愈感（ 0）碰撞理論中的閥能活化能不同于阿累尼烏斯公式中的反應(yīng)活化能）反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)物濃度有關(guān)（0）在光化學(xué)反應(yīng)中，每一個光子的吸收所引起反應(yīng)的分子數(shù)稱為量子效率（ 1）二級反應(yīng)的速度與原始物的最初濃度成正比（1 ）非極性吸附劑易吸附極性物質(zhì)，極性吸附劑易吸附非極性物質(zhì)（ 0）普通晶體都有一個固定熔點，當(dāng)晶粒甚小時，它們的熔點卻高于普通晶體（0）(1)1. 下圖為生成簡單共晶的A-B二元系相圖，其橫軸用質(zhì)量百分濃度表示組成。標(biāo)出相圖中①、②、③、④區(qū)的相。200gB80A-BQK少？1 設(shè)固、液質(zhì)量分別為W、W，由相圖查得，冷卻到K點得溫度時，液相含B60％，固相含B100%1 W LK1W KS2W 80%60%所以 1W2

1100%80%而 W1+W2=200g解以上二式，得：固相質(zhì)量 W1＝100g液相質(zhì)量 W2=100g28. 298.15K時，水的飽和蒸氣壓為2337.8Pa，密度為0.9982 103kg·m-310-3N·m-110-5~10-9m的不同數(shù)值下，飽和蒸氣壓之比pr/p各為若干？解：小氣泡：液面的曲率半徑r應(yīng)取負(fù)值，如r=-10-5m時：pln 2p

2Mp RTr 272.75103Nm118.015103kgmol18.314Nm/(molK)298.15K0.9982103kgm3(103)m1.0774104,所以p/p0.9999r對于小液滴：r105m.ln(pr

/p)1.0774104所以pr

/p1.001r/mr/m10-910-810-710-610-5小氣泡例6 電池Zn(s)│Zn(a=0.1)║Cu(a=0.1)│Cu(s) 已知298K時

，F(xiàn)=Zn2+/ZnF=96485C·mol計算（））電池反應(yīng)Gibbs3）電池反應(yīng)的平衡常數(shù)。解：n=2E0=φCu2+/Cu?φZn2+/Zn=0.337V?E=E0?lnaZn/aCu（2）ΔG=?nFE=?2××96485C·mol=?212.27kJ·mol（3）ΔG=?RTlnK=?nFElnK==2××96485C·mol/(8.314J·K·mol××107.25250.0725N·m-1，當(dāng)過飽和蒸汽壓為水的平衡蒸汽壓的4少？此種水滴中含有多少個水分子？根據(jù)開爾文公式求在此飽和蒸汽壓時液滴半徑：M 20.071518103rRTln(p/p)( 8.315298.15ln4)m1000r7.491010m每個小液滴的質(zhì)量為：4 mV4 r3 3.14(7.491010)31000kg3 31.761024kg每個小液滴所含分子數(shù)為：mLMNnl 1.7610246.02102359mLM18103例4.由標(biāo)準(zhǔn)Zn2+/Zn半電池和標(biāo)準(zhǔn)Cu2+/Cu半電池組成一個原電池：（-）Zn Zn2+(1.0moldm-3) Cu2+(1.0moldm-3) Cu（+）?Zn2+;Cu2+;③往Cu2+的溶液中加入H2S飽和溶液。當(dāng)上述原電池工作半小時以后，原電池的電動勢是否會發(fā)生變化？為什么？在原電池工作過程中鋅的溶解和銅的析出在質(zhì)量上有什么關(guān)系？（）C(Z2+)=C(C2+)=1.0moldm-，此時原電池的電動勢為標(biāo)準(zhǔn)Eθ。①當(dāng)Zn2+的濃度增大時，根據(jù)能斯特方程式：0.059(Zn2+/Zn)= θ(Zn2+/Zn)+ 2 lgC(Zn2+)(Zn2+/Zn)代數(shù)值增大，由于原電池的電動勢E=(Cu2+/Cu)-(Zn2+/Zn)，所以電動勢將變小。②當(dāng)Cu2+的濃度增大時，(Cu2+/Cu)代數(shù)值增大，從而使電動勢增大。H2SH2SCuS(s)+2H+，因為CuS的KSP很?。s1-45，所以溶液中Cu2+濃度變?yōu)楹苄。珻u2+/C)代數(shù)值減小，從而使電動勢變小。上述原電池工作半小時以后，由于Zn2+濃度增大，(Zn2+/Zn濃度減小，(Cu2+/Cu)代數(shù)值減小，因而電動勢變小。2，所以兩極反應(yīng)中鋅溶解的物質(zhì)的量（molZn為單位）等于銅析出的物質(zhì)的量（molCu為單位。其質(zhì)量比為：例6.將下列反應(yīng)組成原電池。Fe(s)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+Cu(s)用符號表示原電池的組成；計算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢；計算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變；計算反應(yīng)的平衡常數(shù)；計算C(Fe3+) 10-3mol時原電池的電動勢。解：(1)首先找出有關(guān)電對,并從教材附錄6中查出標(biāo)準(zhǔn)電極電勢：θ(Cu2+/Cu)=+0.3402Vθ(Fe2+/Fe)=-0.4402V這兩對電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢相差甚遠(yuǎn)，在通常濃度范圍內(nèi)，不可能由于濃度的影響使兩電對的電極電勢大小次序發(fā)生顛倒，所以可以用值較小的鐵電極作為負(fù)極。該原電池的符號為：

θ代數(shù)值較大的銅電極作為正極，

θ代數(shù)（-）Fe|Fe2+(c)||Cu2+(c)|Cu（+）1 2（2）原電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢Eθ= θ(+)- θ(-)= θ(Cu2+

θ(Fe2+/Fe)Eθ={+ -(-)}V=0.7804Vm

=-nFEθ, n=2,ΔGθ={-296485}Jmol-1=-150600Jmol-1=-150.6kJmol-1nE反應(yīng)的平衡常數(shù) lgKθ= ,由(2)已求得Eθ=反應(yīng)n=2,代入上0.05917式,可得

20.7804lgKθ= 26.38 Kθ10260.05917C(Fe2+10-3moldm-3時可計算出該濃度條件下得電極電勢為：(Fe2+/Fe)

0.05917θ(Fe2+/Fe)+ 10-3)20.05917={-0.4402+ 10-3)}V=2此時原電池的電動勢E={-(-0.5290)}V=0.8692V。10.H+濃度為10-7moldm-3應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？32NO-+6I-+8H+=3I2+2NO+4H2O3解：從教材附錄6可以查與該反應(yīng)有關(guān)的電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢值：2I2+2e-=2I- θ(I/I-)=+22NO-+4H++3e-=NO+2H23

θ(NO3由于氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是或 (+)> (-),即作為氧化劑的電對的2電極電勢值必須大于作為還原劑的電對的電極電勢值。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(I/I-)，所以在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。2

θ(NO-/NO)> 3H+10-7moldm-3NO-/NO3電對的電極電勢：0.05917 C(NO)C4(H)(NO-/NO)

θ(NO-/NO)

lg 33 3 3 P(NO)3當(dāng)P(NO) 105Pa, C(NO-)=1moldm-3時,可簡化為：333(NO-/NO)= θ(NO-/NO)33

0.059173

lgC4(H+)3(NO-/NO)=0.96+3333

lg(10-7)4此時,

(NO-/NO)<

θ(I2/I-),反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。習(xí)題6 293K時乙醚-水汞-乙醚汞-水的界面張力為375×10-3N·m-1，在乙醚與汞的界面上滴一滴水，試求其接觸角。解：=。習(xí)題7 293K時水在石蠟面上的接觸角為試求黏附功W和鋪展系數(shù)aS。已知水的表面張力為×10-3N·m-1。解：粘附功：10-3(1+cos105)N m-1 N m-1鋪展系數(shù)：10-3(1-cos105)N m-1 N m-1因此水不能在石蠟表面鋪展，但可以沾濕石蠟。習(xí)題8 氧化鋁瓷件上需要涂銀，當(dāng)加熱至1273K時，試用計算接觸角的法判斷液態(tài)銀能否潤濕氧化鋁瓷件表面？已知該溫度下固體AlO的表面張力23為·m-1，液態(tài)銀表面張力為·m-1AlO·m-1。23解：cos

( )/Ag。AlO23習(xí)題2放射性同位素 的蛻變 現(xiàn)有一批該同位素的樣品，經(jīng)測定其活性在10天后降低了％，求蛻變速率常數(shù)、半衰期及經(jīng)多長時間蛻變％解：放射性同位數(shù)的蛻變?yōu)橐患壏磻?yīng)，同一級反應(yīng)速率方程式。所以，k天-1，1蛻變％所需時間習(xí)題3氯化重氮苯在水中分解CHNCl+HO→CHOH+HCl+N，35℃時測定不同時間釋放的氮氣體積為652 2 65 2t/min 20 40 60 80 100 120 140 ∞V/10-3dmN2 3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）CHNCl+HO→CHOH+HCl+N652 2 65 2t=0 n 00t=t n n-nt 0 tt=∞ 0 n0n

/RT n

-V)/RT0 ∞ t ∞ t用嘗試法，按一級反應(yīng)速率方程式：

-Vt）

代入上式計算k的值列表如下：∞ ∞ 1t/min20406080100120140ln(V4．03∞-V)tk1k，k-11 1習(xí)題4 某一級反應(yīng)，35min反應(yīng)物消耗30％，求速率常數(shù)k及5h反應(yīng)物消的百分?jǐn)?shù)。解：由一級反應(yīng)速率方程式k-15x。1習(xí)題6 反應(yīng)A+B→×10-4dm3·mol-1·s-1，當(dāng)初始濃度C·dm-3，C·dm-3時，求

0 0。1/2 1/2解：由速率方程的積分式習(xí)題7 某一級反應(yīng)600K時半衰期為370min，活化能為×105J·mol-1，求該應(yīng)在650K時的速率常數(shù)和反應(yīng)物消耗75％所需的時間。解：由一級反應(yīng)的動力學(xué)特征由Arrheins公式由一級反應(yīng)速率方程式所以反應(yīng)物消耗75％所需時間習(xí)題8 已知反應(yīng)CClCOOH→CO+CHCl 在求該反3 2 3應(yīng)的活化能及50℃時的速率常數(shù)，并判斷該反應(yīng)的級數(shù)。解：由Arrhenius公式所以該反應(yīng)的活化能為×105J·mol-1當(dāng)反應(yīng)溫度為50℃時，所以k(50℃×10-7s-1。s-1可知，該反應(yīng)為一級。習(xí)題10 某乳制品在28℃時6h就開始變酸，在4℃的冷藏箱中可保鮮10d，算該酸敗過程的活化能。10.解：由Arrhenius公式

例8.2.3 在時，已×10，AgBrsp成Gibbs自由能Δ 。f解：AgBr(s)的溶解反應(yīng) AgBr(s)→

)+Br(a )Ag