物理化学分章综合测试题

第一章一选择题:1对于理想气体的内能有下述四种理解:(1)状态一定,内能也一定(2)对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3)对应于某一状态,内能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值(4)状态改变时,内能一定跟着改变其中正确的是:()(A)(1),(2)(B)(3),(4)(C)(2),(4)(D)(1),(3)2下面陈述中,正确的是:()(A)虽然Q和W是过程量,但由于QV=ΔU,Qp=ΔH,而U和H是状态函数,所以QV和Qp是状态函数(B)热量是由于温度差而传递的能量,它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体(C)封闭体系与环境之间交换能量的形式非功即热(D)两物体之间只有存在温差,才可传递能量,反过来体系与环境间发生热量传递后,必然要引起体系温度变化3在SI单位中,压力的单位是:()(A)atm(B)kg*m-2(C)Pa(D)mmHg4现有两个微分式:dZ1=Y(3X2+Y2)dX+X(X2+2Y2)dYdZ2=Y(3X2+Y)dX+X(X2+2Y)dY式中dZ2代表体系的热力学量,Y,Z是独立变量.
若分别沿Y=X与Y=X2途径从始态X=0,Y=0至终态X=1,Y=1积分,可以证明dZ2为全微分的应是:()(A)dZ1(B)dZ2(C)dZ1和dZ2(D)都不是5如图,在绝热盛水容器中,浸有电阻丝,通以电流一段时间,如以电阻丝为体系,则上述过程的Q、W和体系的ΔU值的符号为:()(A)W=0,Q0(C)W=0,Q>0,ΔU>0(D)W016有一高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞,此时筒内温度将:()(A)不变(B)升高(C)降低(D)无法判定71mol373K,p$下的水经下列两个不同过程变成373K,p$下的水气,(1)等温等压可逆蒸发(2)真空蒸发这两个过程中功和热的关系为:()(A)W1>W2Q1>Q2(B)W1W2Q10,W=0(C)ΔU=0,ΔH=0,Q=0(D)ΔU≠0,ΔH≠0,Q=010恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时内能将:()(A)降低(B)增加(C)不变(D)增加、减少不能确定11对于孤立体系中发生的实际过程,下列关系中不正确的是:()(A)W=0(B)Q=0(C)ΔU=0(D)ΔH=012下图为某气体的p-V图.
图中A→B为恒温可逆变化,A→C为绝热可逆变化,A→D为多方不可逆变化.
B,C,D态的体积相等.
问下述各关系中哪一个错误()(A)TB>TBC(B)TC>TD(C)TBB>TD(D)TD>TC13理想气体在恒定外压p$下,从10dm3膨胀到16dm3,同时吸热126J.
计算此气体的ΔU.
2()(A)-284J(B)842J(C)-482J(D)482J14在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间:()(A)一定产生热交换(B)一定不产生热交换(C)不一定产生热交换(D)温度恒定与热交换无关15若一气体的方程为pVm=RT+αp(α>0常数),则:()(A)=0(B)=0(C)=0(D)=0二问答题:16一个爆炸反应体系应看作是绝热体系还是孤立体系17一定量理想气体的内能U及焓H都是温度的函数.
这能否说明,理想气体的状态仅用一个变量——温度T即可确定18在等温等压条件下,一定量的水变成水蒸气(假定为理想气体),dU=(U/T)pdT+(U/p)Tdp,因等温过程dT=0,等压过程dp=0,所以dU=0,此结论对吗为什么19热力学的不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.
此话对吗20理想气体在等温可逆压缩过程中环境对体系作最大功.
此话对吗三证明题21由热力学第一定律δQ=dU+pdV,并且内能是状态函数,证明热不是状态函数.
(提示:即证明δQ不是全微分)22试证明理想气体在可逆过程中的功δW=pdV不是一个全微分.
23证明对理想气体有:(CV/V)T=0;(Cp/p)T=024证明:Cp-CV=-(p/T)V[(H/p)T-V]25证明范德华气体(p+a/V)(Vm-b)=RT的焦耳系数:(T/Vm)U=-a/VCV,m四计算题326充入计量管的原料气为5%的丁烷和95%的氩的混合气(摩尔分数).
今在体积为0.
04m3的钢瓶中配制此种混合气(298K).
将瓶抽空后先充入丁烷使压力达到p$,然后充入氩气.
试求:(1)要使混合气体的浓度达到要求应充入多少千克氩气(2)最后瓶中的压力为多少p$(设丁烷和氩气均为理想气体)27500K时,在体积为5dm3的高压釜中进行苯的加氢反应.
要求釜中苯的压力为40p$.
已知苯蒸气的范德华常数a=9.
447p$dm6·mol-2,b=0.
08547dm3·mol-1,试用范德华方程计算需要向釜中加入多少摩尔的苯28将两种不同气体分别装在同一气缸的两个气室内.
两气室之间有隔板隔开.
左气室中气体的状态为:V1=2m3,T1=273K,p1=101.
3kPa;右气室中气体的状态为:V2=3m3,T2=303K,p2=3*101.
3kPa.
现将隔板抽掉,使两气体混合.
若以整个气缸中的气体为体系的话,则此过程中做功W为多少传热Q为多少内能改变量ΔU为多少(整个气缸是绝热的)29某理想气体从初始态p1=106Pa,体积为V1恒温可逆膨胀到5V1,体系做功为1.
0kJ,求:(1)初始态的体积V1;(2)若过程是在298K下进行,则该气体物质的量为多少.
30一个人每天通过新陈代谢作用放出10460kJ热量.
(1)如果人是绝热体系,且其热容相当于70kg水,那么一天内体温可上升到多少度(2)实际上人是开放体系.
为保持体温的恒定,其热量散失主要靠水分的挥发.
假设37℃时水的汽化热为2405.
8J·g-1,那么为保持体温恒定,一天之内一个人要蒸发掉多少水分(设水的比热为4.
184J·g-1·K-1)第1章答案一选择题1(D)2(C)3(C)4(B)5(B)6(C)7(A)8(A)9(B)10(B)11(D)12(B)13(C)14(C)15(A)4二问答题16[答]只能看作绝热体系17[答]不能18[答]错.
因为存在相变.
19[答]错20[答]错三证明题21[答]因为所以不是全微分,即热不是状态函数22[答]设则dW=M(T,V)dT+N(T,V)dT因为所以M(T,V)=0,N(T,V)=p所以W不是状态函数,不是全微分23[答]对理想气体U=f(T),pV=nRT524[答]1)H=f(T,p)2)将(2)式代入(1)式,得25[答]=四计算题26[答](1)瓶中体积恒定,二种气体的分压力比等于物质的量之比5%∶95%=p$∶p(氩)得p(氩)=19p$故应充入氩气n=pV/RT=31.
1molm(氩)=nM(氩)=31.
1*39.
95kg=1.
24kg(2)p总=p(丁)+p(氩)=20p$27[答](p+n2a/V2)(V-nb)=nRT代入数据:[40+(9.
447n2/25)]*(5-0.
08547n)=41.
025n整理得:0.
0323n3-1.
8894n2+44.
44n-200=0尝试法解此三次方程,作图后得n=5.
78mol28[答]W=0,Q=0,ΔU=029[答](1)W=nRTln(V2/V1)p1V1=nRTV1=6.
21*10-4m-3(2)n=p1V1/RT=0.
251mol30[答](1)ΔT=Q/(mc)=10460*103J/[(70*103g)*(4.
184J·g-1·K-1)]6=35.
9KT=(35.
7+310.
2)K=345.
9K(2)mx=Q/ΔH=10460*103J/(2405.
8*103J·K-1)=4.
35kg第2章一选择题1理想气体绝热向真空膨胀,则:()(A)ΔS=0,W=0(B)ΔH=0,ΔU=0(C)ΔG=0,ΔH=0(D)ΔU=0,ΔG=02夏季在四周均绝热的室内将电冰箱门打开,接通电源,则室内的温度将:()(A)降低(B)升高(C)不变(D)不能确定是升高还是降低3熵变ΔS是:(1)不可逆过程热温商之和(2)可逆过程热温商之和(3)与过程无关的状态函数(4)与过程有关的状态函数以上正确的是:()(A)1,2(B)2,3(C)2(D)44理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀,该变化过程中体系的熵变及环境的熵变应为:()(A)>0,=0(B)0,05在绝热条件下,用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体,此过程的熵变:()(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)不能确定6下列四种表述:(1)等温等压下的可逆相变过程中,体系的熵变ΔS=ΔH相变/T相变(2)体系经历一自发过程总有dS>0(3)自发过程的方向就是混乱度增加的方向(4)在绝热可逆过程中,体系的熵变为零两者都不正确者为:()(A)(1),(2)(B)(3),(4)(C)(2),(3)(D)(1),(4)77有三个大热源,其温度T3>T2>T1,现有一热机在下面两种不同情况下工作:(1)从T3热源吸取Q热量循环一周对外作功W1,放给T1热源热量为(Q-W1)(2)T3热源先将Q热量传给T2热源,热机从T2热源吸取Q热量循环一周,对外作功W2,放给T1热源(Q-W2)的热量则上述两过程中功的大小为:()(A)W1>W2(B)W1=W2(C)W10(D)ΔH=011理想气体从状态I经自由膨胀到状态II,可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性()(A)ΔH(B)ΔG(C)ΔS(D)ΔU12对实际气体的节流膨胀过程,有()(A)ΔH=0(B)ΔS=0(C)ΔG=0(D)ΔU=013H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程:()(A)ΔH=0(B)ΔU=0(C)ΔS=0(D)ΔG=014理想气体恒压膨胀,其熵值如何变化()(A)不变(B)增大(C)减小(D)不能确定15恒温恒压条件下,某化学反应若在电池中可逆进行时吸热,据此可以判断下列热力学量中何者一定大于零()(A)ΔU(B)ΔH8(C)ΔS(D)ΔG16在p$,273.
15K下水凝结为冰,判断体系的下列热力学量中何者一定为零()(A)ΔU(B)ΔH(C)ΔS(D)ΔG17理想气体的atto循环由下面四个可逆步骤构成:(A)气体绝热可逆压缩(B)恒容升温,气体从环境吸热(C)气体经绝热膨胀作功(D)恒容降温回到原态该循环过程的T-S图为:()18已知某可逆反应的(ΔrHm/T)p=0,则当反应温度降低时其熵变ΔrSm:()(A)减小(B)增大(C)不变(D)难以判断19水在100℃,p$下沸腾时,下列各量何者增加()(A)熵(B)汽化热(C)吉布斯自由能(D)蒸气压20在绝热条件下,用大于气筒内的压力迅速推动活塞压缩气体,此过程的熵变为:()(A)大于零(B)等于零(C)小于零(D)不能确定21在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中,体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是:()(A)ΔU=0(B)ΔF=0(C)ΔS=0(D)ΔG=0922将1mol甲苯在101.
325kPa,110℃(正常沸点)下与110℃的热源接触,使它向真空容器中汽化,完全变成101.
325kPa下的蒸气.
该过程的:()(A)ΔvapSm=0(B)ΔvapGm=0(C)ΔvapHm=0(D)ΔvapUm=023单原子分子理想气体的CV,m=(3/2)R,温度由T1变到T2时,等压过程体系的熵变ΔSp与等容过程熵变ΔSV之比是:()(A)1:1(B)2:1(C)3:5(D)5:324纯液体苯在其正常沸点等温汽化,则:()(A)ΔvapU$=ΔvapH$,ΔvapF$=ΔvapG$,ΔvapS$>0(B)ΔvapU$0(C)ΔvapU$>ΔvapH$,ΔvapF$>ΔvapG$,ΔvapS$0,ΔrG0,ΔrG0,ΔrS>0,ΔrG0,ΔrH>0,ΔrS=0,ΔrG>026可以用U-S坐标对气体循环过程作出图解,指出下面哪一个图代表理想气体经历卡诺循环的U-S图.
()(A)等温膨胀(B)绝热膨胀(C)等温压缩(D)绝热压缩27在等温等压下进行下列相变:H2O(s,-10℃,p$)=H2O(l,-10℃,p$)在未指明是可逆还是不可逆的情况下,考虑下列各式哪些是适用的()(1)Q/T=ΔfusS(2)Q=ΔfusH10(3)ΔfusH/T=ΔfusS(4)-ΔfusG=最大净功(A)(1),(2)(B)(2),(3)(C)(4)(D)(2)28室温下,10p$的理想气体绝热节流膨胀至5p$的过程有:(1)W>0(2)T1>T2(3)Q=0(4)ΔS>0其正确的答案应是:()(A)(3),(4)(B)(2),(3)(C)(1),(3)(D)(1),(2)29物质的量为n的理想气体从T1,p1,V1变化到T2,p2,V2,下列哪个公式不适用(设CV,m为常数)()(A)ΔS=nCp,mln(T1/T2)+nRln(p2/p1)(B)ΔS=nCV,mln(p2/p1)+nCp,mln(V2/V1)(C)ΔS=nCV,mln(T2/T1)+nRln(V2/V1)(D)ΔS=nCp,mln(T2/T1)+nRln(p1/p2)30用1mol理想气体进行焦耳实验(自由膨胀),求得ΔS=19.
16J·K-1,则体系的吉布斯自由能变化为:()(A)ΔG=19.
16J(B)ΔG19.
16J(D)ΔG=031(1)NaOH溶解于水(2)水溶液中,Ag++2NH3(g)[Ag(NH3)2]+(3)HCl气体溶于水,生成盐酸(4)2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)(5)NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)上述各体系在等温等压过程中熵值减少的是:()(A)(2),(3)(B)(1),(4)(C)(4),(5)(D)(1),(2)32某化学反应在300K,p$下于烧杯中进行,放热60kJ·mol-1,若在相同条件下安排成可逆电池进行,吸热6kJ·mol-1,则(1)该体系的熵变为:()11(A)–200J·K-1·mol-1(B)200J·K-1·mol-1(C)–20J·K-1·mol-1(D)20J·K-1·mol-1(2)当反应进度ξ=1mol时,可能做的最大非膨胀功为:()(A)-54kJ(B)54kJ(C)-66kJ(D)66kJ33在绝热恒容的反应器中,H2和Cl2化合成HCl,此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零()(A)ΔrUm(B)ΔrHm(C)ΔrSm(D)ΔrGm341mol理想气体从p1,V1,T1分别经:(1)绝热可逆膨胀到p2,V2,T2(2)绝热恒外压下膨胀到,,若p2=,则:()(A)=T2,=V2,=S2(B)>T2,T2,>V2,>S2(D)ΔG(B)ΔF0(B)ΔSΔG(B)0;(2)经绝热不可逆膨胀,温度降低,ΔS0,所以在绝热均匀体系中发生过不可逆过程后,就不可能用绝热法使体系还原.
因为SⅢ>SⅡ>SⅠ.
(4)对.
道理同上,既然体系能完成绝热循环,则说明所进行各步绝热过程均是可逆的.
有一步不可逆,熵值就会增加,体系回不到原态.
48[答]因为在绝热可逆过程中,S==0.
所以,气体的绝热可逆膨胀、液体的绝热可逆汽化等均不引起体系熵的变化.
49[答](1)对.
(2)错.
因为封闭体系绝热不可逆过程ΔS>0.
50[答]错三证明题51[答]若可逆等温线和两条绝热可逆线相交如图.
则体系在一个循环里就能从单一热源中吸热并全部转化为功,这相当于第二类永动机的循环,是违背第二定律的,所以这样的循环实现不了.
52[答]理想热机可逆循环,因此工作物质(体系)A及热源R的总熵变为零.
即ΔS总=ΔS体+ΔSA+Q1/T1=0因为ΔS体=0故ΔSA+Q1/T1=0,从而Q1=-T1ΔSA53[答]体系的终温为T=(T1+T2)/2ΔS体=ΔS1+ΔS2=Cpln[(T1+T2)2/4T1T2]ΔS环=0ΔS隔离=ΔS体+ΔS环=Cpln[(T1+T2)2/4T1T2]17当T1≠T2时(T1-T2)2>0,T12+T22-2T1T2>0,(T1+T2)2-4T1T2>0所以(T1+T2)2/4T1T2>1故ΔS隔离=Cpln[(T1+T2)2/4T1T2]>0,即为不可逆过程54[答]Wf=200kJ,Wv=0,W=Wf+Wv=200kJΔrU=Q-W=-206kJΔrH=ΔrU+Δ(pV)=ΔrU+pΔV=-206kJΔrS=QR/T=-20.
1J·K-1ΔrF=ΔrU-TΔrS=-200kJΔrG=ΔrH-TΔrS=-200kJ55[答]用隔板将一容器(体积为V)隔成体积相等的两部分(V1=V2),一边抽真空,另一边充入物质的量为n的理想气体,抽去隔板后,达平衡时,则S2-S1=nRln2(1)且S2-S1=nkln[(2)/(1)]=nkln[(2)数学/(1)数学]=nkln[]=nkln2L=nLkln2(2)由(1),(2)两式显而易见:Lk=R四计算题56[答](1)热机循环一周U=0,W=Q1+Q2+Q31)可逆热机的热温商之和为零,Q1/T1+Q2/T2+Q3/T3=0.
.
.
.
.
.
(2)由(1)、(2)两式联立解得Q2=-1200J,(放热);Q3=200J,(吸热)(2)ΔS1=Q1/T1=3J·K-1;ΔS2=-4J·K-1;ΔS3=1J·K-1ΔS总=ΔS1+ΔS2+ΔS3=057[答]此过程为绝热恒容混合,所以ΔU=0CV(T-T1)+CV(T-T2)=0故T=(T1+T2)/2混合后的压力定为p,则pV=2nRT=2nR(T1+T2)/2=p'(V1+V2)因为V=V1+V2所以p=p'(混合前压力)所以ΔS=ΔS1+ΔS2=Cpln(T1+T2)/2T1+Cpln(T1+T2)/2T2=Cpln[(T1+T2)2/4T1T2]ΔS混=-R∑nilnxi=2nRln218ΔS总=ΔS+ΔS混=Cpln(T1+T2)2/4T1T2+2nRln258[答]由下列可逆过程(1)H2O(g,100℃,202.
650kPa)→H2O(g,100℃,101.
325kPa)ΔHm,1=0,ΔSm,1=Rln(V2/V1)=5.
76J·K-1·mol-1ΔGm,1=-TΔSm,1=-2.
150kJ·mol-1(2)H2O(g,100℃,101.
325kPa)→H20(l,100℃,101.
325kPa)ΔHm,2=-40.
600kJ·mol-1ΔSm,2=(-40.
660kJ·mol-1)/(373.
15K)=-108.
8J·K-1·mol-1ΔGm,2=0(3)H2O(l,100℃,101.
325kPa)→H2O(l,100℃,202.
650kPa)ΔHm,3;ΔSm,3;ΔGm,3变化很小,略去.
由于ΔHm=ΔHm,1+ΔHm,2=-40.
6kJ·mol-1;故ΔSm=ΔSm,1+ΔSm,2=-103J·K-1·mol-1;ΔGm=ΔGm,1+ΔGm,2=-2.
15kJ·mol-159[答]右边容器内可视为绝热可逆压缩过程因为p11-r=p22-r所以T右=(p1/p2)T1=363.
5KV右=nRT右/p2=0.
0146m3V左=V总-V右=(2RT/p1)-V右=0.
03404m3T左=pV左/nR=829.
6KΔU总=ΔU左+ΔU右=nCV,m(T左-298.
15K)+nCV,m(T左-298.
15K)=12.
4kJΔS=ΔS左+ΔS右=Gp,mdT/T+nRln(p1/p2)+0=24.
01J·K-1(积分限:T1=298K,T2=T)60[答](1)ΔrSm,体=QR/T=13.
42J·K-1·mol-1(2)Sm,环=-Q'R/T=134.
2J·K-1·mol-1ΔrSm,隔离=ΔrSm,体+ΔSm,环=147.
6J·K-1·mol-1(3)ΔrGm=ΔrHm-TΔrSm=QR'-QR=-4.
400kJWf=-ΔrGm=44.
000kJ第3章19一选择题1玻耳兹曼熵定理一般不适用于:()(A)独立子体系(B)理想气体(C)量子气体(D)单个粒子2非理想气体是:()(A)独立的全同粒子体系(B)相依的粒子体系(C)独立的可别粒子体系(D)定域的可别粒子体系3下列各体系中属于独立粒子体系的是:()(A)绝对零度的晶体(B)理想液体混合物(C)纯气体(D)理想气体的混合物4对于近独立非定位体系,在经典极限下能级分布D所拥有的微观状态数t为:()(A)(B)(C)(D)5对于服从玻耳兹曼分布定律的体系,其分布规律为:()(A)能量最低的单个量子状态上的粒子数最多(B)第一激发能级上的粒子数最多(C)视体系的具体条件而定(D)以上三答案都不对6近独立定域粒子体系和经典极限下的非定域粒子体系的()(A)最概然分布公式不同(B)最概然分布公式相同(C)某一能量分布类型的微观状态数相同(D)以粒子配分函数表示的热力学函数的统计表达示相同7有6个独立的定位粒子,分布在三个粒子能级ε0,ε1,ε2上,能级非简并,各能级上的分布数依次为N0=3,N1=2,N2=1,则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的:()(A)P63P32P11(B)C63C32C11(C)6!
/3!
2!
1!
(D){6!
/3!
(6-3)!
}{(3!
/2!
(3-2)!
}{1!
/1!
(1-1)!
}208在N个NO分子组成的晶体中,每个分子都有两种可能的排列方式,即NO和ON,也可将晶体视为NO和ON的混合物,在0K时该体系的熵值:()(A)S0=0(B)S0=kln2(C)S0=Nkln2(D)S0=2klnN9粒子的配分函数q是:()(A)一个粒子的(B)对一个粒子的玻耳兹曼因子取和(C)粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和(D)对一个粒子的所有可能状态的玻耳兹曼因子取和10下列热力学函数的单粒子配分函数q统计表达式中,与体系的定位或非定位关的是:()(A)H(B)S(C)F(D)G11热力学函数与分子配分函数的关系式对于定域粒子体系和离域粒子体系都相同的是()(A)G,F,S(B)U,H,S(C)U,H,CV(D)H,G,CV12关于配分函数,下面哪一点是不正确的:()(A)粒子的配分函数是一个粒子所有可能状态的玻耳兹曼因子之和(B)并不是所有配分函数都无量纲(C)粒子的配分函数只有在独立粒子体系中才有意义(D)只有平动配分函数才与体系的压力有关13在平动、转动、振动运动对热力学函数的贡献中,下述关系式中哪一个是错误的()(A)Fr=Gr(B)Uv=Hv(C)CV,v=Cp,v(D)Cp,t=CV,14某双原子分子AB取振动基态能量为零,在T时的振动配分函数为1.
02,则粒子分布在v=0的基态上的分布数N0/N应为:()(A)1.
02(B)0(C)1(D)1/1.
0215在分子运动的各配分函数中与压力有关的是:()21(A)电子运动的配分函数(B)平均配分函数(C)转动配分函数(D)振动配分函数二问答题16若用N!
=(N/2)来代替Stiring公式,则玻耳兹曼分布的最概然分布公式是否有改变17(1)有大气球3个,中气球4个,小气球5个排成一列,大球有4种颜色,中球有3种颜色,小球有2种颜色可任意选择,问总共可能出现多少种不同的排列式样(2)若球数目、颜色同前,今将气球放空,问腾空飘舞的气球可能有几种配置18一口袋装有7个红球,4个白球和5个蓝球,相继三次取球(每取出一球即将球放处求:(1)第一次取出为红球,第二次为白球,第三次为蓝球的概率P1;(2)三次当中红球、白球、蓝球各一次的概率P2;(3)三次当中,第三次为蓝球的概率P3(第一、二次的概率不限).
19(1)体系中分子的允许能级为ε1,ε2,在能级上的粒子数分别为N1,N2,;若ε1N2是否成立(2)上题ε为量子态能量,N为量子态上的粒子数,上述结论是否成立20三个不可区分的粒子,服从F-D统计,其总能量为3ε,许可能级为0,ε,2ε,3ε,相应简并度g0=1,g1=3,g2=4,g3=6.
(1)写出所有可能的分布;(2)用公式计算各种分布的微态数;(3)为什么公式=∏(/Ni!
)不能适用三证明题21请证明,定域独立子体系的玻耳兹曼分布的微观状态数Ω与粒子配分函数q的关系为Ω=qNeU/kT,式中q=∑giexp(-εi/kT),U=∑niεi,N=∑ni.
22已知N个分子理想气体体系的亥姆霍兹自由能F=-kTln(qN/N!
),最概然分布公式为Ni=exp(α+βεi),其中β=-(1/kT).
请证明:α=μ/RT,式中μ为化学势,因此最概然分布公式可写为Ni=exp(μ-εiN0/RT).
23有两个体积相同的容器,它们之间通过一个活栓连结起来,而其中一个容器盛放N个分子的理想气体,另一个容器则为真空,并把容器和气体合起来,当作一个孤立体系:(1)证明体系的微观状态数为Ω1=(q1N/N!
)exp(U/kT)(2)证明当活栓打开后,体系的微观状态数为Ω2=(q2N/N!
)exp(U/kT)=[(2q1)N/N!
]exp(U/kT)2224证明:对热力学体系25证明双原子分子理想气体有:(1)St,m=R{(5/2)+ln[(2πmkT)3/2/h3]V}(2)Sr,m=R{1+ln[(8π2IkT)/h2σ]}(3)Sv,m=R{[x/(ex-1)]-ln(1-ex)}x=hν/kT四计算题26若取双原子分子的转动惯量I=10,则其第三和第四转动能级的能量间隔等于多少27如果我们把同一种分子分布在二个不同能级ε与ε′上的n与n'个分子看成是"不同种"的分子A与A',则这"两种分子"将可按A'A进行转化而达到平衡.
请计算这个"化学平衡"的Kn.
28设有一极大数目三维自由平动子组成的粒子体系,其体积V、粒子质量m与温度的关系为h2/(8mV2/3)=0.
100kT,试计算处在能级14h2/(8mV2/3)与3h2/(8mV2/3)上的粒子数之比.
29分子X的两个能级是ε1=6.
1*10-21J,ε2=8.
4*10-21J,相应的简并度是g1=3,g2=5.
(1)当温度为300K时;(2)当温度为3000K时.
求由分子X组成的近独立粒子体系中,这两个能级上的粒子数之比.
30定域的50个全同的分子其总能量为5ε,分布在能级为0,ε,2ε,3ε,4ε,5ε上.
(1)写出所有可能的能级分布;(2)哪一种分布的微观状态数Ω最大(3)所有可能分布的微观状态数为多少第3章答案一选择题1(D)2(B)3(D)4(B)5(A)6(B)7(A)8(C)239(D)10(A)11(C)12(B)13(D)14(D)15(B)二问答题16[答]最概然分布公式将不改变,证明如下:Ω=N!
/()lnΩ=lnN!
-Ni!
dlnΩ=-dNi!
=-dln(Ni/2)=0Nidln(Ni/2)+ln(Ni/2)dNi]=0Ni/2)dNi=0用拉格朗吉乘因子法:ln(Ni*/2)+α+βεi=0Ni*=2exp(-α)exp(-βεi)i*=2exp(-α)-βεi)=NNi*=Nexp(-βεi)/-βεi)17[答](1)(2)按经典统计法处理按严格计算18[答](1)(2)(3)P3=[(72+42+52)/162+2(7*4+7*5+5*4)/162]*(5/16)19[答](1)不能成立,要考虑简并度;24(2)成立.
20[答]ε0=0ε1=εε2=2ε3=3分布g0=1g1=3g2=4g3=6(1)2001因只有一个量子态,故该分布不可能.
(2)1110Ω2=[1!
/(0!
1!
)][3!
/(1!
2!
)]*[4!
/(1!
3!
)]=12(3)0300Ω=3!
/(3!
0!
)=1不能用的原因是g不大.
三证明题21[答]Ω=N!
∏(gini/ni!
)取对数并用Stirling公式得(1)lnΩ=NlnN-N+lngi-lnni+(2)对Boltzmann分布公式:ni=(N/q)*giexp(-εi/kT)(3)lnni=lnN-lnq+lngi-(εi/kT)(4)将(4)式代入(2)式得:lnΩ=Nlnq+U/kT=ln[qN*exp(U/kT)]即Ω=qN*exp(U/kT)22[答]F=-kT[(Nlnq)-(NlnN)+N]μ=N0*(F/N)T,V=-N0kTln(q/N)=-RTln(q/N)所以q/N=exp(-μ/RT)又N==∑exp(α+βεi)=eαqq/N=e-α所以e-α=exp(-μ/RT),故α=μ/RTNi=exp(α+βεi)=exp[(μ-εiN0)/RT]23[答](1)S1=Nk+Nkln(q1/N)+U/T=kln[(q1N/N!
)eU/RT]又S1=klnΩ1所以Ω1=(q1N/N!
)eU/RT(2)同理Ω2=(q2N/N!
)eU/RTq1=qi(228mkT/h2)3/2Vq2=qi(228mkT/h2)3/2*2Vq2=2q1故Ω2=[(2q1)N/N!
]eU/RT24[答]因为S=klnΩ,(lnΩ/U)N,V=1/(kT)两式代入F=U-TS;得F=U-lnΩ/(lnΩ/U)N,V=[U(lnΩ/U)N,V-lnΩ]/(lnΩ/U)N,V25=25[答]S=kT[ln(qN/N!
)/T]V,N+kln(qN/N!
1)S=NkT(lnq/T)V,N+Nklnq2)(1)qt=(2πmkT)3/2/h3*V代入(1)式St,m=R{(5/2)+ln[(2πmkT)3/2/h3*V]}(2)qr=8π2IkT/h2σ代入(2)式Sr,m=R{1+ln[8π2IkT/(h2σ)]}(3)qv=1/(1-exp(-x))代入(2)式Sv,m=R{x/(ex-1)}–ln[1-exp(-x)]}四计算题26[答],J=0,1,2,···第3能级J=2,第4能级J=3=J=J27[答]根据配分函数的含义,在达到平衡时,在ε与ε'上分布的分数分别为:n/N=exp(-ε/kT)/q及n'/N=exp[(-ε'/kT)/q]则Kn=n/n'=exp[-(ε-ε')/kT]28[答]Ni/Nj=[giexp(-εi/kT)]/[gjexp(-εj/kT)]N1=1N2=2N3=3时,gi=6εi=[h2/(8mV2/3)]*(N+N+N)=0.
1kT*14N1=N2=N3=1时,gj=1εj=[h2/(8mV2/3)]*(N+N+N)=0.
1kT*3Ni/Nj=[6*exp(-1.
4)]/[1*exp(-0.
3)]=2.
0029[答]N1/N2=[g1exp(-ε1/kT)]/[g2exp(-ε2/kT)](1)T=300K时N1/N2=(3/5)exp[-(6.
1*10-21J+8.
4*10-21J)/(1.
3805*10-23J·K-1*300K)]=1.
046(2)T=3000K时N1/N2=(3/5)exp[-(6.
1*10-21J+8.
4*10-21J)/(1.
3805*10-23J·K-1*300K)]26=0.
63430[答](2)第7种分布的微观粒状态数最大(3)Ωtot=3162510或Ωtot=(49+5)!
/(49!
5!
)=3162510第4章一选择题1有关化学势与物质流动方向的关系中下述哪种说法是不正确的.
()(A)重结晶制取纯盐过程中,析出的纯盐的化学势与母液中该盐的化学势相等(B)糖溶于水过程中,固体糖的化学势大于溶液中糖的化学势(C)自然界中,风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域(D)自然界中,水总是从化学势高的高地流向化学势低的低地2在某温度下,当B溶解于A中形成溶液时,若纯B的摩尔体积大于溶液中B的偏摩尔体积时,(设B的偏摩尔体积大于零),若增加压力则B在A中的溶解度将:()(A)增大(B)减小(C)不变(D)不确定3下列各种条件下,CO2在水中溶解度最大的是:()(A)高压低温(B)低压低温(C)高压高温(D)往溶液中加HCl4在298K时,A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解,遵守亨利定律,亨利常数分别为kA和kB,且知kBA>kBB,则当A和B压力(平衡时的)相同时,在一定量的该溶剂中所溶解的关系为:()(A)A的量大于B的量(B)A的量小于B的量(C)A的量等于B的量(D)A的量与B的量无法比较275在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B).
经历若干时间后,两杯液面的高度将是:()(A)A杯高于B杯(B)A杯等于B杯(C)A杯低于B杯(D)视温度而定6在温度T时,纯液体A的饱和蒸气压为pA*,化学势为μA*,并且已知在p$压力下的凝固点为Tf*,当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时,上述三物理量分别为pA,μA,Tf,则()(A)pA*pA,μA*Tf(D)pA*>pA,μA*>μA,Tf*>Tf7在400K时,液体A的蒸气压为4*104Pa,液体B的蒸气压为6*104Pa,两者组成理想液体混合物,平衡时溶液中A的物质的量分数为0.
6,则气相中B的物质的量分数为:()(A)0.
60(B)0.
50(C)0.
40(D)0.
318已知373K时,液体A的饱和蒸气压为5*104Pa,液体B的饱和蒸气压为105Pa,A和B构成理想液体混合物,当A在溶液中的物质的量分数为0.
5时,气相中B的物质的量分数为:()(A)1/1.
5(B)1/2(C)1/2.
5(D)1/39已知373.
15K时,液体A的饱和蒸气压为133.
32kPa,另一液体B可与A构成理想液体混合物.
当A在溶液中的物质的量分数为1/2时,A在气相中的物质量分数为2/3时,则在373.
15K时,液体B的饱和蒸气压应为:()(A)66.
66kPa(B)88.
88kPa(C)133.
32kPa(D)266.
64kPa10关于亨利系数,下列说法中正确的是:()(A)其值与温度、浓度和压力有关(B)其值与温度、溶质性质和浓度有关(C)其值与温度、溶剂性质和浓度有关(D)其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关11关于亨利定律,下面的表述中不正确的是:()(A)若溶液中溶剂在某浓度区间遵从拉乌尔定律,则在该浓度区间组分B必遵从亨利定律(B)温度越高、压力越低,亨利定律越正确(C)因为亨利定律是稀溶液定律,所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律(D)温度一定时,在一定体积的溶液中溶解的气体体积与该气体的分压力无关2812298K时,HCl(g,Mr=36.
5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPakgmol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时,HCl(g)的平衡压力为:()(A)138kPa(B)11.
99kPa(C)4.
9kPa(D)49kPa13在400K时,液体A的蒸气压为4*104Pa,液体B的蒸气压为6*104Pa,两者组成理想溶液,平衡时在液相中A的摩尔分数为0.
6.
则在气相中B的摩尔分数为()(A)0.
31(B)0.
40(C)0.
50(D)0.
6014比较如下两筒氮气化学势的大小(γ为逸度系数),答案应为()(A)μ1>μ2(B)μ10,ΔVm>0,故ΔfusHm/(TΔVm),即增大时,也随之增大.
)水就是例外的一种液体.
22[答]设平衡体系的总物种数为S,组成相同的α,β相中含有物种数为n,则为:因此:R=0,R'=(n-1)C=S-R-R'=S-n+1f=C-Φ+2=S-n+1-Φ+2=S-n+3-Φ已知单组分体系有:f1=1-Φ+2=3-Φ现要求f=f1故S-n+3-Φ=3-Φ即S-n=0,S=n可见,在组成相同的两相中都含有所有的物种数条件下,该体系的自由度才与单组分三相区的自由度相等.
23[答]因为纯物质在一定压力下熔化并建立固液两相平衡时,其C=1,Φ=2,根据相律f*=C-Φ+1=1-2+1=0,即其条件自由度为零,故纯物质的熔点为定值.
同理可证明纯物质的沸点(在一定压力下)也为定值.
44四计算题24答:可以组成以下三个平衡:因为,所以独立组分数为:其自由度为:当时,体系中相数最多,故25答:(1)根据故在p$下,与水溶液及冰共存的含水盐最多只有1种.
(2)同理所以,在20°C时,与水蒸气平衡共存的含水盐最多只有2种.
26答:,,,27答:(1)p(2)对液气平衡而言,有Pa]/dT=2013K/T2=vapHm/RT2解得:故因此,得到固态的蒸气压与温度的关系式为:ln[p(s)/Pa]=27.
60-subHm/RT=27.
60-3132K/T(3)28答:(1)45p2=15.
91kPa(2)(3)29答:(1)实线AB:正交硫与气态硫平衡曲线,即S(R)S(气)实线BC:单斜硫与气态硫平衡曲线,即S(M)S(气)实线CD:液态硫与气态硫平衡曲线,即S(液)S(气)实线EC:单斜硫与液态硫平衡曲线,即S(M)S(液)实线BE:正交硫与单斜硫平衡曲线,即S(R)S(M)虚线BG:是AB的延长线,S(R)S(气),介稳平衡,即过热正交硫的蒸气压曲线.
虚线CG:是DC的延长线,S(液)S(气),介稳平衡,即过冷液态硫的蒸气压曲线.
虚线EG:是E、G点的连线S(R)S(液),介稳平衡,即过热正交硫的熔化曲线.
虚线BH:S(M)S(气),介稳平衡,即过冷单斜硫的蒸气压曲线.
(2)硫有4个三相点.
B点:S(R)S(M)S(气)C点:S(M)S(气)S(液)E点:S(R)S(M)S(液)46G点:是BG与CG两线的交点,S(R)S(气)S(液)三相的介稳平衡.
(3)D点为临界点,温度在D点以上,只有气相存在.
30答:(1)OA线为石墨和金刚石的晶型转换时压力随温度的变化曲线;OB线为石墨的熔化曲线;OC线为金刚石的熔化曲线.
(2)O点是石墨、金刚石、液态碳三相的平衡共存点.
(3)m$Kc(D)K1,则应控制的反应温度:()(A)必须低于409.
3℃(B)必须高于409.
3K(C)必须低于409.
3K(D)必须等于409.
3K12某化学反应在298K时的标准吉布斯自由能变化为负值,则该温度时反应的K将是()(A)K=0(B)K1(D)0Kp=(6.
665*104Pa/2)2所以=1.
667*105Pa23[答]始态(1)及平衡(2)时的物质的量分别为:n1=1.
1g/[(14+16+18)g·mol-1]=0.
010moln2=pV/RT=0.
013mol2NOBr(g)=2NO(g)+Br2(g)0.
010-2x2xxn总=n2=(0.
010+x)molK=[(3/13)p{(6/13)p}2]/[(4/13)p]p$=0.
166ΔrG=-RTlnK=4450J·mol-124[答](1)ΔrG=ΔrH-TΔrS=-28.
525kJ·mol-1(2)对理想气体,596K,505.
625kPa下的ΔrHm与596K,101.
325kPa下的ΔrH相同.
54ΔrHm(596K)=ΔrH(596K)=ΔrH(298K)+CpdT=-28.
525kJ·mol-1+3.
2J·K-1·mol-1)dT=-27.
571kJ·mol-1因为ΔrS(596K)=ΔrS+ΔCp/T)dT=-40.
18J·K-1·mol-1(T1=298K,T2=596K)又因(ΔS/p)T=-(ΔV/T)p(且ΔV=0)所以ΔrSm(596K)=ΔrS(596K)+(ΔV/T)pdp=-40.
18J·K-1·mol-1(p1=p$,p2=5p$)(3)ΔrG(596K)=ΔrH(596K)-TΔrS(596K)=-3.
624kJ·mol-1K=exp[-ΔrG(596K)/RT]=2.
0825[答]①将(1),(2),(3)三反应相加,即得所求之反应.
故ΔrG=ΔrG(l)+ΔrG(2)+ΔrG(3)Kp=Kp(1)Kp(2)Kp(3)或p-5=故p=(p1p22p32)0.
2=577.
6PaΔrGm=-RTlnK+RTlnQp=RTln(p/p')5=5(8.
314J·K-1·mol-1)*(298.
15K)ln(577.
6Pa/3173.
1Pa)=-21.
114kJ·mol-1②当=577.
6Pa时,反应达到平衡③当1039.
9Pa>>746.
6Pa时,体系以CuSO4·3H2O和H2O(g)共存.
26[答]ΔrGm=ΔrG+RTlnQp=ΔrG+RTln{[p(CH4)/p$]/(p(H2)/p$)2}={19290+8.
314*1000ln[0.
1/(0.
8)2]}J·mol-1=3856J·mol-1>0不会有甲烷生成.
27[答]SO2(g)+(1/2)O2(g)=SO3(g)平衡时:1mol-x1mol-(x/2)xn(O2)=1mol-(x/2)=pV/RT=0.
6147mol解得:x=0.
7706mol55n(SO2)=0.
2294moln总=1.
6147molK=Kp(p$)1/2=5.
445ΔrG=-RTlnK=-12.
73kJ·mol-128[答](1)还原反应为MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)ΔrG=ΔfG(CO)-ΔfG(MnO)=(2686*102-158.
37T/K)J·mol-1ΔrGm=ΔrG+RTlnQp=ΔrG+RTln[p(CO)/p$]=(2686*102-270.
9T/K)J·mol-1在最低还原温度时,ΔrGm=0由此可得T=992K当T>992K时,ΔrGm0故在该条件下,还原反应不可能按(2)式进行.
29[答](1)p(H2)=4270Pa-3160Pa=1110PaKp,1=p(H2O)/p(H2)=3160Pa/1110Pa=2.
85(2)(1/2)SnO2(s)+H2(g)=(1/2)Sn(s)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)(1/2)SnO2(s)+CO(g)=(1/2)Sn(s)+CO2(g)所以Kp,3=Kp,1/Kp,2=3.
7030[答](1)S=4,R=1,R'=1,K=4-1-1=2f*=K-Φ+1=2-3+1=0(2)ΔrH=129.
2kJ·mol-1ΔrS=334.
1J·K-1·mol-1ΔrG=ΔrH-TΔrS=29.
64kJ·mol-1K=exp(-ΔrG/RT)=6.
374*10-656K=[p(H2O)/p$]·[p(CO2)/p$]=(1/4)(p/p$)2=6.
374*10-6求得p=511.
6Pa(3)ΔrG=-RTlnK=11.
53TΔrH=ΔrH(298K)+=(127680+5.
1T/K)J·mol-1ΔrS=ΔrS(298K)+ΔCp,m/T)dT=[305+5.
1ln(T/K)]J·K-1·mol-1代入ΔrG=ΔrH-TΔrS得311.
4(T/K)+5.
1(T/K)ln(T/K)-127680=0求得T=375K第7章一选择题1电解时,主要承担电量迁移任务的离子与首先在电极上发生反应的离子间有什么关系()(A)没有任何关系(B)有某种关系(C)有无关系视相对电迁移率的大小而定(D)两者总是一致的2已知Cu的相对原子量为64,用0.
5法拉第电量可从CuSO4溶液中沉淀出多少Cu()(A)16g(B)32g(C)64g(D)127g3H2S2O8可由电解法制取,阳极反应为:2H2SO4→H2S2O8+2H++2e-,阳极副反应为O2的析出.
阴极析氢效率为100%,已知电解产生H2,O2的气体体积分别为9.
0L和2.
24L(标准态下),则生成H2S2O8的物质的量为:()(A)0.
1mol(B)0.
2mol(C)0.
3mol(D)0.
4mol4按物质导电方式的不同而提出的第二类导体,下述对它特点的描述,哪一点是不正确的()(A)其电阻随温度的升高而增大(B)其电阻随温度的升高而减小(C)其导电的原因是离子的存在(D)当电流通过时在电极上有化学反应发生5当一定的直流电通过一含有金属离子的电解质溶液时,在阴极上析出金属的量正比于:()(A)阴极的表面积(B)电解质溶液的浓度(C)通过的电量57(D)电解质溶液的温度6在CuSO4溶液中用铂电极以0.
1A的电流通电10min,在阴极上沉积的铜的质量是:()(A)19.
9mg(B)29.
0mg(C)39.
8mg(D)60.
0mg7使2000A的电流通过一个铜电解器,在1h内,能得到铜的质量是:()(A)10g(B)100g(C)500g(D)2700g8用0.
1A的电流,从200ml浓度为0.
1mol·dm-3的AgNO3溶液中分离Ag,从溶液中分离出一半银所需时间为:()(A)10min(B)16min(C)100min(D)160min9zB、rBBB及cB分别是混合电解质溶液中B种离子的电荷数、迁移速率及浓度,对影响B离子迁移数(tBBB)的下述说法哪个对()(A)zB愈大,tBBB愈大(B)zB、rBBB愈大,tB愈大B(C)zB、rBBB、cB愈大,tBBB愈大(D)A、B、C均未说完全10在一定温度和浓度的水溶液中,带相同电荷数的Li+、Na+、K+、Rb+、它们的离子半径依次增大,但其离子摩尔电导率恰也依次增大,这是由于:()(A)离子淌度依次减小(B)离子的水化作用依次减弱(C)离子的迁移数依次减小(D)电场强度的作用依次减弱11电解质溶液中离子迁移数(ti)与离子淌度(Ui)成正比.
当温度与溶液浓度一定时,离子淌度是一定的,则25℃时,0.
1mol·dm-3NaOH中Na+的迁移数t1与0.
1mol·dm-3NaCl溶液中Na+的迁移数t2,两者之间的关系为()(A)相等(B)t1>t2(C)t1KCl>KOH>HCl(B)HCl>KOH>KCl>NaC(C)HCl>NaCl>KCl>KOH(D)HCl>KOH>NaCl>KCl二计算题21以1930C的电量通入CuSO4溶液,在阴极有0.
018mol的Cu沉积出来,求阴极所产生的H2的物质的量为若干22298K时在毛细管中先注入浓度为33.
27*10-3mol·dm-3的GdCl3水溶液,再在其上小心地注入7.
3*10-2mol·dm-3的LiCl水溶液,使其间有明显的分界面,然后通过5.
594mA的电流,经3976s后,界面向下移动的距离相当于1.
002*10-3dm3溶液在管中所占的长度,求Gd3+离子的迁移数.
23界面移动法所用迁移管,直径是1cm,管内盛浓度为0.
01065mol·dm-3HCl和LiCl两种不会混合的溶液,通电时,电流为11.
54mA,于21.
0min时看到两液界面移动了15cm的距离,求氢离子的迁移数.
24298K时用Ag+AgCl为电极,电解KCl的水溶液,通电前w(KCl)=0.
14941%,通电后在质量为120.
99g的阴极部溶液中w(KCl)=0.
19404%,串联在电路中的银库仑计中有160.
24mgAg沉积出来,求K+和Cl-的迁移数.
25在298K时,将在1000g水中含有15.
96gCuSO4和17.
0gNH3的溶液用铜电极进行电解.
当有0.
01mol电量通过溶液后,在103.
66g阳极部溶液中含有2.
091gCuSO4和1.
571gNH3,试求:(甲)[Cu(NH3)x]2+离子中的x值(乙)计算此配离子的迁移数26在一定温度和外加电压下,在希托夫管中用两个银电极电解AgNO3水溶液.
通电一定时间后,测得阳极区AgNO3的物质的量的增量为n(AgNO3),阳极上Ag减少的物质的量为n(Ag).
(1)试写出AgNO3的正、负离子迁移数的计算式;(2)在相同温度下,用上述同一设备测定同样浓度的AgNO3溶液正、负离子的迁移数,通电时间相同,但外加电压增加,n(AgNO3),n(Ag)及迁移数是否发生变化27在298K时,浓度为0.
01mol·dm-3的HAc溶液在某电导池中测得电阻为2220Ω已知该电导池常数为Kcell=36.
7m-1,试求该条件下HAc的离解度和离解平衡常数Ka.
(已知H+和Ac–在无限稀释时的离子摩尔电导率分别为349.
82*10-4S·m2·mol-1和40.
9*10-4S·m2·mol-1).
6028298K时,0.
1mol·dm-3的KCl的电导率为1.
289S·m-1,用某一电导池测得0.
1mol·dm-3的KCl的电阻为24.
69Ω,0.
01mol·dm-3的HAc溶液的电阻为1982Ω,试求该HAc溶液的摩尔电导率和电离常数.
已知:Λ(HAc)=390.
72*10-4S·m2·mol-1.
29在0℃时,0.
1mol·dm-3盐酸中的H+和Cl-的淌度分别为365*10-9和79*10-9m2·V-1·s-1.
(a)计算该溶液的电导率(b)将该溶液置于均匀截面为0.
200cm2的管中做界面移动法实验,并且将HCl装在阴极端,试问当通以5mA的电流1h后,界面向阴极区移动多少(C)施加的电场强度(电位梯度)为多少3025℃时,KCl和NaNO3溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下:Λ/(S·m2·mol-1)t∞,+KCl1.
4985*10-20.
4906NaNO31.
2159*10-20.
4124计算:(1)氯化钠溶液的无限稀释摩尔电导率Λ(NaCl)(2)氯化钠溶液中Na+的无限稀释迁移数t∞(Na+)和无限稀释淌度U∞(Na第7章答案一选择题1(B)2(A)3(C)4(A)5(C)6(A)7(D)8(B)9(D)10(B)11(C)12(B)13(A)14(D)15(D)6116(B)17(B)(A)18(C)(D)19(C)20(B)二计算题21[答]n(H2)=n总-n(Cu)=Q/F-n(Cu)=0.
002mol22[答]t(Gd3+)=n迁/n电=0.
43423答]t=cV/(1/z*Q/F)=0.
8324[答]n迁=n始-n终=7.
25*10-4molt=n迁/n电=0.
487t=1-t=0.
51325[答](1)n迁(Cu2+)=n始-n终+n电=0.
0019moln迁(NH3)=0.
00758mol配离子组成为:[Cu(NH3)4]26[答]⑴电解时任一电极反应的物质的量在数值上等于通过溶液总电量的法拉第数;阳极区AgNO3增加的物质的量等于NO3-迁出阴极区的物质的量,等于NO3-传导电量的法拉第数,所以:NO3-的迁移数:t(NO3-)=n(AgNO3)/n(Ag)Ag+的迁移数:t(Ag+)=1-t-(NO3-)⑵当外加电压增加时,n(AgNO3)及n(Ag)将以相等的倍数增加,正、负离子运动速度增加的倍数也必然相等,故t(Ag+)及t-(NO3-)-皆不变.
27[答]Λm(HAc)=k/c=Kcell/cR=0.
00165S·m2·mol-1α=Λm/Λ=Λm/[λ(H+)+λ(Ac-)]=0.
0422Ka=(c/c$*α2)/(1-α)=1.
86*10-528[答]k(HAc)/k(KCl)=R(KCl)/R(HAc)求得:k(HAc)=0.
01623S·m-1Λm(HAc)=k(HAc)/c=0.
001623S·m2·mol-1α=Λm/Λ=0.
04154K=(c/c$)·α2/1-α=1.
8*10-529[答](A)k(HCl)=Λm(HCl)c(HCl)=[λ++λ-]c=[(U++U-)F]c=4.
284S·m-162(B)t+=λ+/(λ++λ-)=cAlF/Q解得:l=0.
07668m(C)r+=l/t=0.
07668m/3600sdE/dl=r+/U+=58.
36V·m-130[答]Λ(NaCl)=λ(Na+)+λ(Cl-)=tΛ(NaNO3)+tΛ(KCl)=1.
2647*10-2S·m2·mol-1t=λ(Na+)/Λ(NaCl)=0.
3965U=λ(Na+)/F=5.
200*10-8m2·s-1·V-1第8章一选择题1原电池是指:()(A)将电能转换成化学能的装置(B)将化学能转换成电能的装置(C)可以对外作电功的装置(D)对外作电功同时从环境吸热的装置2对可逆电池,下列关系式中成立的是:()(A)(B)(C)(D)3对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是:()(A)2Ag(s)+Hg22+(aq)=2Hg(l)+2Ag+(B)2Hg+2Ag+=2Ag+Hg22+(C)2AgCl+2Hg=2Ag+Hg2Cl2(D)2Ag+Hg2Cl2=2AgCl+2Hg4下列可逆电极中,对OH–不可逆的是:()(A)Pt,H2(g)|OH–(B)Pt,O2(g)|OH–(C)Hg(l)|HgO(s)|OH-(D)Ba(s)|BaSO4(s)|OH-5往电池Pt,H2(101.
325kPa)|HCl(1mol·kg-1)||CuSO4(0.
01mol·kg-1)|Cu的右边分别加入下面四种溶液,其中能使电动势增大的是:()(A)0.
1mol·kg-1CuSO463(B)0.
1mol·kg-1Na2SO4(C)0.
01mol·kg-1Na2S(D)0.
1mol·kg-1NH3·H2O6测定电池电动势时,标准电池的作用是:()(A)提供标准电极电势(B)提供标准电流(C)提供标准电位差(D)提供稳定的电压7298K时,将反应Zn(s)+Ni2+(a1=1.
0)=Zn2+(a2)+Ni(s)设计成电池,测得电动势为0.
54V,则Zn2+的活度a2为:()(已知E$(Zn2+|Zn)=-0.
76V,E$(Ni2+|Ni)=-0.
25V)(A)0.
31(B)0.
005(C)0.
097(D)0.
048298K时,某电池E=1.
00V,,此电池可逆提供1F电量时的热效应为:()(A)-96500J(B)96500J(C)-84997J(D)11503J9电极AgNO3(m1)|Ag(s)与ZnCl2(m2)|Zn(s)组成电池时,可作为盐桥盐的是:()(A)KCl(B)NaNO3(C)KNO3(D)NH4Cl10Ag棒插入AgNO3溶液中,Zn棒插入ZnCl2溶液中,用盐桥联成电池,其自发电池的书面表示式为:()(A)Ag(s)|AgNO3(m1)||ZnCl2(m2)|Zn(s)(B)Zn(s)|ZnCl2(m2)||AgNO3(m1)|Ag(s)(C)Ag(s)|AgNO3(m1)|ZnCl2(m2)|Zn(s)(D)AgNO3(m1)|Ag(s)||Zn(s)|ZnCl2(m2)11在298K时,下述电池电动势为0.
456V,Ag+AgI(s)|KI(0.
02mol·kg-1,±=0.
905)||KOH(0.
05mol·kg-1,±=0.
820)|Ag2O(s)|Ag(s),当电池反应进行至电子传输量为1mol时,这时电池反应的平衡常数为:()(A)5.
16*107(B)1.
9*10-8(C)1.
17*108(D)1.
22*10912p$和298K下,把Pb和Cu(Ac)2溶液发生的反应安排为电池,当获得可逆电功为91.
84kJ时,电池同时吸热213.
6kJ,因此该过程有:()(A)rU>0,rS>0(B)rU0(C)rU>0,rS0,反应才能进行.
29[答]电池反应:(1/2)H2+AgCl→Ag+HClΔrG=-zEF=-19314J·mol-1ΔrSm=zF(E/T)p=8.
45J·K-1·mol-1ΔCp,m=(ΔrHm/T)p=TF(2E/T2)p=-174.
9J·K-1·mol-130[答](-)Hg(l)+Br-(aq)→(1/2)Hg2Br2(s)+e-(+)AgBr(s)+e-→Ag(s)+Br-(aq)电池反应Hg(l)+AgBr(s)→(1/2)Hg2Br2(s)+Ag(s)E=0.
06804VΔrGm=-zFE=-6.
566kJ·mol-1ΔrSm=zF(E/T)p=30.
108J·K-1·mol-1ΔrHm=ΔrGm+TΔrSm=2412J·K-1·mol-170通2F电量Wf=zFE=13.
13kJ·mol-1第9章一选择题1当电池的电压小于它的开路电动势时,则表示电池在:()(A)放电(B)充电(C)没有工作(D)交替地充放电2298K、0.
1mol·dm-3的HCl溶液中,氢电极的热力学电势为-0.
06V,电解此溶液时,氢在铜电极上的析出电势φ为:()(A)大于-0.
06V(B)等于-0.
06V(C)小于-0.
06V(D)不能判定3极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种()(A)浓差极化电极(B)电化学极化电极(C)难极化电极(D)理想可逆电极4j代表电池的电流密度,j0代表电极的交换电流密度,以下关系式中哪个反映了常用参比电极的工作特性()(A)j>>j0(B)j2.
06(B)pH>2.
72(C)pH>7.
10(D)pH>8.
0212通电于含有相同浓度的Fe2+,Ca2+,Zn2+,Cu2+的电解质溶液,已知72φ$(Fe2+/Fe)=-0.
440V,φ$(Ca2+/Ca)=-2.
866Vφ$(Zn2+/Zn)=-0.
7628V,φ$(Cu2+/Cu)=0.
337V当不考虑超电势时,在电极上金属析出的次序是:()(A)Cu→Fe→Zn→Ca(B)Ca→Zn→Fe→Cu(C)Ca→Fe→Zn→Cu(D)Ca→Cu→Zn→Fe13金属活性排在H2之前的金属离子,如Na+能优先于H+在汞阴极上析出,这是由于:()(A)φ$(Na+/Na)φ(H+/H2)14在还原性酸性溶液中,Zn的腐蚀速度较Fe为小,其原因是:()(A)φ(Zn2+/Zn)(平)α=0.
47b=RT/αFj0=4.
28*10-12A·cm-227[答]E=φ(Hg2Cl2,Hg)-[φ$(H+,H2)+(RT/F)lnα(H+)]+ηη=0.
669V28[答](1)阴极:Sn2++2e-→Sn(s)76阳极:H2O-2e-→O2(g)+2H+φ阴=φ$(Sn2+/Sn)+(RT/2F)lnα(Sn2+)=-0.
170Vφ阳=φ$(O2/H2O)+(RT/2F)lnα2(H+)+η(O2)=1.
612VE(分解)=φ阳-φ阴=1.
78V(2)当H2析出时φ(H+/H2)-η(H2)=φ(Sn2+/Sn)α(H+)=0.
01+[0.
1-α(Sn2+)]*2α(Sn2+)《α(H+)=0.
21=>α(Sn2+)=2.
9*10-1429[答]阴:2H2O+2e-→H2+2OH-阳:2OH--2e-→H2O+O2E=φ阳-φ阴+η(O2)+η(H2)=φ$(阳)-φ$(阴)+η(O2)+η(H2)=0.
401V-(-0.
828V)+0.
98V+0.
90V=3.
11V30[答]E(理)=φ(K)-[φ$(H2)-0.
05916lg(p1/2(H2)/α(H+))]=0.
3555VE(实)=1.
0685V故η=E(实)-E(理)=0.
7130Vη+=0V则η-=-0.
7130V第10章一选择题1有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的:()(A)基元反应的级数一定是整数(B)基元反应是"态-态"反应的统计平均结果(C)基元反应进行时无中间产物,一步完成(D)基元反应不一定符合质量作用定律2对于反应2NO2=2NO+O2,当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时,其相互关系为:()(A)-2d[NO2]/dt=2d[NO]/dt=d[O2]/dt(B)-d[NO2]/2dt=d[NO]/2dt=d[O2]/dt=dξ/dt(C)-d[NO2]/dt=d[NO]/dt=d[O2]/dt(D)-d[NO2]/2dt=d[NO]/2dt=d[O2]/dt=1/Vdξ/dt3400K时,某气相反应的速率常数kp=10-3(kPa)-1·s-1,如速率常数用kC表示,则kC应为:()(A)3.
326(mol·dm-3)-1·s-1(B)3.
0*10-4(mol·dm-3)-1·s-1(C)3326(mol·dm-3)-1·s-177(D)3.
0*10-7(mol·dm-3)-1·s-14某反应,当反应物反应掉5/9所需时间是它反应掉1/3所需时间的2倍,则该反应是:()(A)一级反应(B)零级反应(C)二级反应(D)3/2级反应5某反应进行完全所需时间是有限的,且等于c0/k,则该反应是:()(A)一级反应(B)二级反应(C)零级反应(D)三级反应6反应2A→P为二级反应,其半衰期:()(A)与[A]0无关(B)与[A]0成正比(C)与[A]0成反比(D)与[A]成反比[A]0为反应物A的起始浓度.
7对于一个一级反应,如其半衰期t在0.
01s以下,即称为快速反应,此时它的速率常数k值在:()(A)69.
32s-1以上(B)6.
932s-1以上(C)0.
06932s-1以上(D)6.
932s-1以下8当一反应物的初始浓度为0.
04mol·dm-3时,反应的半衰期为360s,初始浓度为0.
024mol·dm-3时,半衰期为600s,此反应为:()(A)0级反应(B)1.
5级反应(C)2级反应(D)1级反应9如果臭氧(O3)分解反应2O3→3O2的反应机理是:O3→O+O2(1)O+O3→2O2(2)请你指出这个反应对O3而言可能是:()(A)0级反应(B)1级反应(C)2级反应78(D)1.
5级反应10反应A→产物为一级反应,2B→产物为二级反应,t(A)和t(B)分别表示两反应的半衰期,设A和B的初始浓度相等,当两反应分别进行的时间为t=2t(A)和t=2t(B)时,A,B物质的浓度cA,cB的大小关系为:()B(A)cA>cBB(B)cA=cBB(C)cAP(2)>P(3)(B)P(1)>P(3)>P(2)(C)P(1)1的9相同分子B反应,其单位时间,单位体积内的碰撞数为:()(A)2dB2(πRT/MB)(B)B1/2dB2(πRT/MBB)1/2(C)2NB2dB2(pRT/MB)(D)4LNB1/2B2dB2(pRT/MBB)1/2式中L是阿伏伽德罗常数,NB是B分子的数密度.
B10简单碰撞理论中临界能Ec有下列说法:(A)反应物分子应具有的最低能量(B)碰撞分子对的平均能量与反应物分子平均能量的差值(C)反应物分子的相对平动能在联心线方向上分量的最低阈值(D)Ec就是反应的活化能以上说法正确的是:()11D+B产物,从各物理量均以基本单位计算所得之kN,换算为以mol·dm-3为量纲的kc,它们的关系为:()(A)kc=LkN(B)kc=106L2(C)kc=103LkN(D)kc=10-3LkN12分子的数密度若以cm-3计,浓度以mol·dm-3计,则kN与kc之关系应为:()(A)kc=103LkN(B)kc=10-3LkN(C)kc=106L2kN(D)kc=10-6L2kN13简单碰撞理论属基元反应速率理论,以下说法不正确的是:()(A)反应物分子是无相互作用的刚性硬球(B)反应速率与分子的有效碰撞频率成正比(C)从理论上完全解决了速率常数的计算问题(D)反应的判据之一是联线上的相对平动能大于某临界值14反应速率的简单碰撞理论中引入了概率因子P,可表示为反应截面与碰撞截面之比(σr/σAB),于是()(A)P>1(B)P0的微小变化,体系相应的熵变dS变化为:()(A)dS>0(B)dS=0(C)dS0(B)(γ/T)p<093(C)(γ/T)p=0(D)无一定变化规律9一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,以下性质保持不变的有:()(A)表面能(B)表面张力(C)比表面(D)液面下的附加压力10恒温恒压下,将一液体分散成小颗粒液滴,该过程液体的熵值()(A)增大(B)减小(C)不变(D)无法判定11已知293K时,水-空气的表面张力为7.
275*10-2N·m-1,当已知298K和101.
325kPa下,可逆地增大水的表面积4cm2,体系的吉布斯自由能的变化为:()(A)2.
91*10-5J(B)2.
91*10-1J(C)-2.
91*10-5J(D)-2.
91*10-1J12在相同温度下,固体冰和液体水的表面张力哪个大()(A)冰的大(B)水的大(C)一样大(D)无法比较13纯液体温度升高时,表面张力()(A)随温度升高指数增大(B)随温度升高线性降低(C)随温度呈对数变化(D)不变14在临界温度时,纯液体的表面张力()(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)无法确定15已知400K时,汞的饱和蒸气压为p0,密度为ρ,如果求在相同温度下,一个直径为10-7m的汞滴的蒸气压,应该用公式:()(A)p=p0+2γ/R'(B)ln(p/p0)=ΔVapHm(1/T0-1/T)/R(C)RTln(p/p0)=2γM/ρR'(D)p=nRT/V二证明题16证明:(U/A)T,p=γ-T(γ/T)p,A-p(γ/p)T,A17证明单组分体系的表面焓为:94Hγ=Gγ+TSγ=γ-T(γ/T)p,A18试证明:[(F+pV)/A]T,p=γ19298K时,水-空气的表面张力γ=7.
17*10-2N·m-1.
在298K,标准压力p$下可逆地增加2*10-4m2时,其熵变为3.
14*10-8J·K-1,试计算系统所做的功(只做表面功)、系统的ΔG,ΔH及系统所吸收的热QR.
20由热力学关系式证明下式成立:三计算题21298K时,水-空气的表面张力γ=71.
97*10-3N·m-1,(γ/T)p,A=-0.
157*10-3N·m-1·K-1,试求298K和p$压力下,可逆地增大2cm2表面积时,体系的热效应Q,ΔH和ΔS.
22在293K及标准压力p$条件下,将半径为10-4m的小水滴分散成半径为10-7m的小雾滴,需要对它做多少功已知水的表面张力(293K)为γ=0.
0728N·m-1.
23在p$和不同温度下,测得表面张力如下表所示:T/K293295298301303γ/N·m-10.
072750.
072440.
071970.
071500.
07118(1)计算在298K时的表面焓(2)把表面覆盖着均匀薄水层的固体粉末放入同温度的水中,热就会释放出来,若有10g这样的粉末,其比表面为200m2·g-1,当将其放入水中时有多少热量会放出来24298K时,水-空气的表面张力γ=0.
07197N·m-1,(γ/T)p,A=-1.
57*10-4N·m-1·K-1,试计算298K,标准压力p$下,可逆地增大2*10-4m2的表面积时,体系所做的功(假设只做表面功),体系的ΔG,ΔH和ΔS及体系所吸收的热量Qr.
9525乙酸乙酯在273K时的表面张力为26.
5*10-3N·m-1,临界温度为523.
2K,计算323K时的表面张力,用经验公式γ=γ0(1-T/Tc)B(B=11/9).
26293K时,若将半径为0.
5cm的汞珠分散成半径为0.
1μm的许多小汞珠,需消耗的最小功是多少表面吉布斯自由能增加多少已知293K下,汞的γ=0.
476N·m-1.
27液体汞的γ在288K时为0.
487N·m-1,在273K时为0.
470N·m-1,计算汞在280K时的表面热力学函数Gγ、Hγ和Sγ(设Sγ不随温度变化)的值.
28已知水的表面张力γ=(75.
64-0.
00495T/K)*10-3N·m-1,试计算在283K,p$压力下,可逆地使一定量的水的表面积增加10-4m2(设体积不变)时,体系的ΔU,ΔH,ΔS,ΔF,ΔG,Q和W.
29298K时,水-空气的表面张力γ=7.
17*10-2N·m-1.
在298K,标准压力p$下可逆地增加2*10-4m2时,其熵变为3.
14*10-8J·K-1,试计算系统所做的功(只做表面功)、系统的ΔG,ΔH及系统所吸收的热QR.
30水的表面张力与温度的关系如下:t/℃2022252830γ/N·m-10.
072750.
072440.
071970.
071500.
07118(1)求25℃时的比表面焓;(2)用表面附有极薄水膜的固体粉末倾入水中将会放热,求10g表面积为200m2·g-1的固体粉末所放出的热量.
第12章答案一选择题1(A)2(B)963(C)4(A)5(D)6(C)7(A)8(B)9(B)10(A)11(A)12(A)13(B)14(C)15(C)二证明题16[答]U=G+TS-pV(U/A)T,p=(G/A)T,p+T(S/A)T,p-p(V/A)T,pdG=-SdT+Vdp+γdA(G/A)T,p=γ,(S/A)T,p=-(γ/T)p,A(V/A)T,p=(γ/p)T,A17[答]dG=-SdT+Vdp+γdASγ=(S/A)T,p=-(γ/T)p,AHγ=Gγ+TSγ=γ-T(γ/T)p,A18[答]dG=-SdT+Vdp+γdA,F=G-pV(G/A)T,p=γ〔(F+pV)/A〕T,p=(S/A)T,p=γ19[答]GS=γ=0.
487J·m-2SS=-((γ/T)p,A=-6.
8*10-4J·K-1·m-2HS=GS+TSS=0.
284J·m-220[证]又97三计算题21[答]ΔG=γΔA=1.
44*10-5JΔS=-(γ/T)p,AΔA=3.
14*10-8J·K-1ΔH=ΔG+TΔS=2.
38*10-5JQ=TΔS=9.
36*10-6J22[答]A1=4πR12A2=4πR12(R1/R2)W=γ(A2-A1)=9.
14*10-6J23[答]作图得(γ/T)p,A,=-1.
48*10-4J·m-2·K-1(H/T)p,A,=γ-T(γ/T)p,A,=0.
1161J·m-2Q=10g*200m2·g-1*0.
1161J·m-2=232.
2J24[答]W=-γΔA=-1.
439*10-5JΔG=-W=1.
439*10-5JΔS=-(γ/T)p,A*ΔA=3.
14*10-9J·K-1ΔH=[-T(γ/T)p,A]*ΔA=2.
375*10-5JQr=TΔS=9.
357*10-6J25[答]γ=γ0(1-T/Tc)B(这一行与下一行中指数B=11/9)T=273K时,γ0=26.
5*10-3(250.
05/523.
2)-BN·m-1T=323K时,γ=20.
2*10-3N·m-126[答]N(小汞珠)=1.
25*1014个ΔA=15.
7m2ΔG=ΔγA=7.
47JW=-ΔG=-7.
47J27[答]Sγ(280K)=-(γ/T)p,A=-0.
00113J·K-1·m-2Gγ(280K)=γ(273K)+(γ/T)dT=0.
478J·m-298Hγ(280K)=0.
162J·m-228[答]ΔG=ΔF=γdA=74.
24*10-7JW=-ΔGΔS=-(γ/T)p,AΔA=1.
4*10-8J·K-1Q=TΔS=39.
64*10-7JΔU=ΔH=[γ-T(γ/T)p,A]ΔA=34.
64*10-7J29[答]W=-γΔA=-1.
43*10-5JΔG=-W(γ/T)p,A=-ΔS/ΔA=-1.
57*10-4J·m-2·K-1ΔH=〔γ-T(γ/T)p,A〕ΔA=2.
37*10-5JQR=TΔS=9.
36*10-6J30[答](1)(2)第13章一选择题1对于AgI的水溶胶,当以KI为稳定剂时,其结构式可以写成:[(AgI)m·nI-,(n-x)K+]x-·xK+,则被称为胶粒的是指:()(A)(AgI)m·nI-(B)(AgI)m(C)[(AgI)m·nI-,(n-x)K+]x-·xK+(D)[(AgI)m·nI-,(n-x)K+]x-2溶胶(憎液溶胶)在热力学上是:()(A)不稳定、可逆的体系(B)不稳定、不可逆体系(C)稳定、可逆体系(D)稳定、不可逆体系993一个气泡分散成直径为原来1/10的小气泡,则其单位体积所具有的表面积为原来的:()(A)1倍(B)10倍(C)100倍(D)1000倍4在稀的砷酸溶液中,通入H2S以制备硫化砷溶胶(As2S3),该溶胶的稳定剂是H2S,则其胶团结构式是:()(A)[(As2S3)m·nH+,(n-x)HS-]x-·xHS-(B)[(As2S3)m·nHS-,(n-x)H+]x-·xH+(C)[(As2S3)m·nH+,(n-x)HS-]x-·xHS-(D)[(As2S3)m·nHS-,(n-x)H+]x-·xH+5溶胶与大分子溶液的相同点是:()(A)是热力学稳定体系(B)是热力学不稳定体系(C)是动力学稳定体系(D)是动力学不稳定体系6乳状液、泡沫、悬浮液等作为胶体化学研究的对象,一般地说是因为它们:()(A)具有胶体所特有的分散性、不均匀性和聚结不稳定性(B)具有胶体的分散性和不均匀性(C)具有胶体的分散性和聚结不稳定性(D)具有胶体的不均匀(多相)性和聚结不稳定性7下列物系中为非胶体的是:()(A)灭火泡沫(B)珍珠(C)雾(D)空气8溶胶有三个最基本的特性,下列不属其中的是:()(A)特有的分散程度(B)不均匀(多相)性(C)动力稳定性(D)聚结不稳定性9只有典型的憎液溶胶才能全面地表现出胶体的三个基本特性,但有时把大分子溶液也作为胶体化学研究的内容,一般地说是因为它们:()(A)具有胶体所特有的分散性,不均匀(多相)性和聚结不稳定性(B)具有胶体所特有的分散性(C)具有胶体的不均匀(多相)性(D)具有胶体的聚结不稳定性10当以AgNO3和过量的KCl来制备溶胶时,其胶团结构表示式可以写成:()(A)100(B)(C)(D)11用新鲜Fe(OH)3沉淀来制备Fe(OH)3溶胶时,加入的少量稳定剂是:()(A)KCl(B)AgNO3(C)FeCl3(D)KOH12(1)As2O3(稀溶液)+3H2S→As2S3(溶胶)+3H2O(2)2HAuCl4(稀溶液)+3HCHO(少量)+11KOH加热→2Au(溶胶)+3HCOOK+8KCl+8H2OFeCl3(3)Fe(OH)3(新鲜沉淀)→Fe(OH)3(溶胶)(4)FeCl3+3H2O→Fe(OH)3(溶胶)+3HCl以上制备溶胶的方法中,属于化学凝聚法的是:()(A)(1)(B)(2)(C)(3)(D)(1),(2)和(4)13某多分散体系,测得渗透压为Π,其任意组分的渗透压为Πi,Π与Πi之间关系为()(A)Π=Πi(B)Πi=Πi/i(C)Π=Πi(D)Π=Π1·Π2…Πi14对超离心沉降平衡,下列说法不正确的是:()(A)沉降池中,某处的浓度与它所处位置离转轴距离有关(B)沉降池中,某处的浓度与时间有关(C)在测某物的摩尔质量时,超离心沉降平衡法的转动速度比超离心沉降速度法低(D)沉降平衡法测得的摩尔质量,随处理方法不同而不同,可得、、15在新生成的Fe(OH)3沉淀中,加入少量的稀FeCl3溶液,可使沉淀溶解,这种现象是:()(A)敏化作用101(B)乳化作用(C)加溶作用(D)胶溶作用16两份同一物质形成的溶胶,都是单分散的,具有相同的粒子数量,但在介质中有着不同的沉降速度;A比B沉降得快,这最可能是由于:()(A)A用的介质有较大的粘度(B)B的样品发生了聚结(C)A的粒子形状较对称(D)A的溶剂化更显著17对于大小相同的胶粒,带电时与不带时相比,其扩散速度:()(A)前者较慢(B)前者较快(C)两者相同(D)不确定18当某一溶胶达扩散平衡时,下列结论正确的是:()(A)沉降速率和扩散速率相等(B)扩散动力和摩擦阻力相等(C)各不同位置浓度相等(D)各不同位置的化学势相等19按照爱因斯坦扩散定律,溶胶中胶粒的扩散速度:()(A)与温度T成正比(B)与温度T的平方根成正比(C)与温度T的平方成反比(D)与温度T的三次方成正比二问答题20在稀的砷酸溶液中通入H2S制备As2S3溶胶,稳定剂是H2S.
(1)写出该胶团的结构,并指明胶粒的电泳方向(2)电解质NaCl,MgSO4,MgCl2,对该胶体的聚沉能力何者最强21在碱性溶液中,用HCHO还原HAuCl4以制备金溶胶,反应可表示为:HAuCl4+5NaOH→NaAuO2+4NaCl+3H2O2NaAuO2+3HCHO+NaOH→2Au+3HCOONa+2H2O此处NaAuO2是稳定剂,试写出胶团结构式.
并标出胶核、胶粒和胶团.
22在新鲜的Fe(OH)3沉淀中加入少量FeCl3作稳定剂制备Fe(OH)3溶胶的方法属何种方法23分散法制备溶胶中包括哪些方法三计算题10224请回答下列问题:(1)指出下列电池在测量时,哪一电极为正极(A)Cd(汞齐,a1)CdSO4(a)Cd(汞齐,a2)(a201)Ag,AgI-Ag,AgIHI(a=0.
001)H2(p$),Pt(2)0.
01mol·kg-1AgNO3与0.
02mol·kg-1KI溶液等体积混合,形成AgI溶胶,请写出AgI胶团的结构.
25某溶胶中的粒子是大小均一的球形粒子,已知在298K时胶体的扩散系数D=1.
04*10-10m2·s-1,其粘度η=1*10-3kg·m-1·s-1,试计算:(1)该胶粒的半径r;(2)由于布朗运动,粒子沿x轴方向的平均位移=1.
44*10-5m,它经过的时间t为若干(3)假定该溶胶的粘度不受温度的影响,那么,在318K时的扩散系数为若干26已知水晶密度为2.
6g·cm-3,20℃时蒸馏水的粘度为1.
01mPa·s,试求20℃时直径为10μm的水晶粒子在蒸馏水中下降50cm所需时间.
27质量分数为0.
20%的金溶胶,粘度为1.
00*10-3Pa·s,已知其粒子半径为130nm,金的密度为19.
3g·cm-3,求此溶胶在25℃时的渗透压及扩散系数.
28某溶胶的粘度η=1*10-3kg·m-1·s-1,其粒子的密度近似为1mg·m-3,已知在1s内粒子在x轴方向的平均位移为1.
4*10-5m,试计算:(1)298K时胶体的扩散系数D;(2)胶粒的平均直径d;(3)胶团的摩尔质量M.
29摩尔质量为60kg·mol-1,密度为1300kg·m-3的一种蛋白质分子,其沉降系数为4*10-13s;介质为水,其密度为1000kg·m-3,温度为25℃.
水的η=0.
001Pa·s.
(A)试计算表观阻力系数和斯笃克斯定律阻力系数(B)解释两个值之间差异的可能原因30在30℃下,0.
1dm3羰基血红朊溶液中含溶质0.
00096kg,溶液的密度为0.
9469kg·dm-3,溶质的比容为0.
755dm3·kg-1,在高速离心机中沉降测得如下数据:实验次数时间/hx/mx平均/mn/(转·min-1)10.
50.
000740.
045253930020.
50.
000780.
0460139400表中x是界面移动距离,x平均是在规定时间内溶液界面离轴心的平均距离,n为转速,已知扩散系数为7*10-11m2·s-1,求羰基血红朊的摩尔质量.
第13章答案一选择题1(D)1032(B)3(B)4(B)5(C)6(D)7(D)8(C)9(B)10(B)11(C)12(D)13(A)14(B)15(D)16(C)17(B)18(B)19(A)二问答题20[答](1)[(As2S3)m·nHS-·(n-x)H+]x-·xH+,胶粒带负电,向正极移动(2)MgSO4和MgCl2差不多,但同号离子SO42-和Cl-以低价为强,故最强的应是MgCl221[答]22[答]属于分散法中的溶胶法(或解胶法).
23[答]研磨法(或称为机械粉碎法)、胶溶法(又称为解胶法)、超声波分散法和电弧法等.