课 程 考 试 大 纲
课程名称: 物理化学 适用专业: 化学 执 笔: 邬冰 审 核: ××× 制定时间: 2005年2月 单 位: 化学系
哈 尔 滨 师 范 大 学
《物理化学》课程考试大纲
一、课程性质 专业必修课 二、学 时 104学时 三、适用专业 化学专业 四、考试的目的
了解学生对物理化学基本概念、基本理论和基本规律的掌握情况,帮助学生认识自己在物理化学的研究方法和技术上的不足,考核学生对物理化学基本概念、定义、定理、基本定律、基本理论和主要公式的掌握情况,为今后的化学教学与科研打下坚实的基础。
五、课程学习的基础
学生已经学习了数学中的简单微积分和物理学中的热力学方法及理想气体的有关知识,数学中的简单微积分和热力学的思想和方法是掌握物理化学技术和方法的基础。考试中将涉及到数学及热力学的思想和方法。
六、考试的内容范围
物理化学中的化学热力学体系和化学动力学体系的基本概念、定理、定律、基本理论和主要公式,以及重要理论的实验基础,重要公式的导出、物理意义及应用范围、易混淆概念的区别,分析、论证有关具体问题。具体分为:热力学一、二定律,溶液,化学平衡,相平衡,化学动力学和催化作用,电解质溶液,可逆电池,不可逆电极过程,表面现象,胶体及大分子溶液。
七、考试方法
期末闭卷笔试,占70%,期中考核占20%,平时(出勤、作业)10%。 八、对试题的要求 1.题型比例:
客观性试题占50%,包括概念题、单选题、多选题、判断题等; 主观性试题占50%,包括填空题、简答题、证明题、计算题等。
2.难度等级:分为较易、中等、较难三个等级,大致的比例是20:60:20。 九、教材及主要参考书目
教材: 《物理化学》(第三版),上海师大等五所师范院校合编,高等教育出版社,1992年。
参考书:1、《物理化学》万洪文等,广西师大等五所师范院校合编,高等教育出版社,2002年
2、《物理化学》(第四版),傅献彩等,高等教育出版社,1990年
3、《物理化学简明教程》(第三版),印永嘉,李大珍,高等教育出版社,1990年。 4、《物理化学》 (师范类) 朱传征等,科学出版社,2001年。 十、考试的具体内容
各章教学内容列表描述,表中标记如下:
1、知识点用编号标记,知识点与教材中的“节”既有区别又有联系。
2、知识点细目按要求分成4个思维认知层次:认识和记忆():以泛读和识记为特征,能阅读、熟悉、复述和再现所学内容;理解与判断():以显示学生对学习内容的理解能力为特征。能解释、辨别、举例、推理;掌握与应用():以应用知识解决问题为特征,掌握该基本概念、该基本原理、并能应用其解决相应的问题,熟练运用重要公式进行有关计算;分析和综合():以知识之间的相互联系和解决实际问题为特征,掌握物理化学各部分知识之间的内在联系,解决具体、实际问题,能说明、运算、分析、归纳、综合、论证和评价等。
第一章 热力学第一定律
考核目标:
第二章,热力学第二定律
考核目标:
第三章,溶液
知识点:
第四章,化学平衡
考核目标:
第五章,相平衡
考核目标:
第六章,统计热力学(已单设课)
第七章,化学反应动力学
考核目标:
第八章,电解质溶液
考核目标:
第九章,可逆电池
考核目标:
第十章,不可逆电极过程
考核目标:
第十一章,表面现象
考核目标:
第十二章,胶体及大分子溶液
考核目标:
十一、样题
《物理化学》试题
一 选择题:(每小题2分,共40分) 1. ΔG = ΔH-TΔS只适用于:( )
(A) 可逆过程
(B) 无其它功的可逆过程
(C) 等温过程
(D) 无化学变化无相变的过程
2.用比较准确的语言表达,相图说明的是什么体系?( )
(A) 封闭体系
(B) 已达平衡的多相开放体系
(C) 开放体系
(D) 未达平衡的开放体系
3. 关于化学平衡移动的各种叙述中,不正确的是:( )
(A) 温度变化时化学平衡态一般都移动
(B) 总压力改变时,气体反应的平衡态可能移动
(C) 化学平衡移动时,平衡常数不一定改变
(D) 加入催化剂,任何化学平衡态都会移动
4. Roault定律pB=pB*xB
(1) 适用于理想液体混合物的气液平衡体系中的任一组分
(2) 适用于稀溶液的溶剂及溶质
(3) 其中pB*为同温度纯B物质的饱和蒸气压
(4) 适用于理想稀溶液的溶剂
正确的叙述应是:( )
(A) (2)、(3)、(4); (B) (1)、(3)、(4)
(C) (1)、(2)、(3); (D) (1)、(2)、(4)
5.对于同一溶液中的物质B,若选用不同的浓度单位和不同的标准态,下列表达式哪一个是正确的: (
(A) aB,x = aB,m = aB,c
(B) B,x (T,p,l ) + RTln aB,x = B,m (T,p,l )+RTln aB,m = B,C (T ,p ,l ) + RTln aB,C
(C) B,x (T , p , l ) = B,m (T , p , l ) = B,C (T , p , l )
(D) B,x (T , p , l ) + RTln aB,xB,m (T, p ,l)+RTln aB,m B,C (T, ,l ) + RTln aB,C
6.-ΔH/T2应等于( )
(A) (ΔG/p)T
(B) [(ΔG/T)/T]p )
(C) (S/T)p
(D) (S/T)V
7. 一封闭体系进行可逆循环,其热温商之和( )
(A) 总是正值
(B)
(C) 总是负值 是温度的函数
(D) 总为零
8. 一摩尔单原子理想气体,自状态A 变到状态B,如果变化过程不知道,但A,B两个状态的温度变化已确定,那就可以求出( )
(A)
(B)
(C)
(D) 体系或环境做的功 气体的内能 气体的焓变 该过程的热
9. 以下说法中,正确的是: ( )
A.理想气体绝热过程是等熵过程
B.理想气体绝热可逆过程是等熵过程
C.理想气体绝热恒容过程是等熵过程
D.理想气体绝热等外压过程是等熵过程
10. 理想气体进行节流膨胀,下述答案中正确的一组是:( )
A.>0, S
C. >0, S =0 D.=0, S >0
11. 对于液态理想混合物有:( )
A. 任一组分服从Raoult定律
B. 数量最多的组分服从Raoult定律,另一组分服从Henry定律
C. 数量少的组分服从Raoult定律,另一组分服从Henry定律
D. 数量最多的组分服从Raoult定律,另一组分偏离Henry定律
12. 当两种组分A与B能形成理想混合物,则A与B的两种分子间:( )
A. 相互没有作用力
B. 作用力小于同种分子间的
C. 作用力大于同种分子间存在的作用力
D. 同种分子与不同分子间的作用力相同
13. 体系由始态A经由图所示的不同途径到终态B,则有:( )
A. W1 = W2 = W3
B. Q1 = W1, Q2 = Q3 C. Q1 = W1, Q2 = W2, Q3 = W3 D. Q1 + W1 = Q2 + W2 = Q3 + W3 V
14. 298K,p下,反应Zn(s) + CuSO4(aq) = ZnSO4(aq) + Cu(s) 1在敞口容器中进行,2在原电池中进行,以下不等式中正确的是:( )
①W1>W2 ②W1Q2
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
15. 在373K时,水溶液中含葡萄糖和NaCl各0.05mol,含水0.9mol,该理想稀溶液的水蒸气压为:( )
(A)101.3kPa (B) 96.0kPa (C) 91.19kPa (D) 86.8kPa
16. 某理想气体经绝热可逆减压过程后,其焓一定:( )
(A) 降低 (B) 增加 (C) 不变 (D) 不能确定
17. 某理想气体反抗恒定外压作绝热膨胀,则此过程中体系的:( )
(A) 内能增加 (B) 温度升高 (C) 焓减少 (D) 熵减少
18. 恒温恒压下,在A与B组成的均相体系当中,若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加时,则B的偏摩尔体积将( )。
A.增加 B。减小 C。不变 D。不一定
19. 固熔体是( )
A.一相 B。二相 C。三相 D。四相
20. 冬季建筑施工中,为了保证施工质量,常在浇筑混凝土时加入盐类,其主要作用是( )
A.增加混凝土的强度 B。防止建筑物被腐蚀
C.降低混凝土的固化温度 D。吸收混凝土中的水分
二 填空:(每小题2分,共10分)
1, 理想气体经过节流膨胀后,热力学能
2, G判据:ΔG≤0的适用条件__________
3, 理想气体绝热向真空膨胀,体积由V1变到V2,其ΔS=__________
4, 25°C时,0.5mol A与0.5molB形成理想液态混合物,则混合过程的ΔS=________
5, 稀溶液的依数性为---------------------------------------。
三 判断:(每小题1分,共6分,选择全对或全错均不给分)
1,( )热温商表达式Q中的T是环境的绝对温度。 T
2,( )单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势高。
3,( )亨利常数对每一种物质是一个定值,也不会随温度、浓度、溶剂性质而变。
4,( )在溶剂中一旦加入溶质就能使溶液的蒸汽压降低,沸点升高,冰点降低并且具有渗透压。
5,( )凡是反应体系便一定能建立化学平衡
6,( )理想稀溶液服从亨利定律,理想溶液服从拉乌尔定律。
四 证明题:(共8分)
HmHV TV;并计算理想气体的PPTTPT
五 计算题:(共36分)
1、(本题10分)今有双原子分子理想气体5mol在恒压下温度降低50℃。求过程的W,Q,U和H。
2、(本题10分)将一盛有373K、101325Pa、1mol H2O(l)的小瓶放入抽真空的体积为100dm3的容器中,容器恒温373K。计算小瓶敲碎后,1mol H2O(l)的变化过程中的ΔS、ΔG。假设 H2O(g)为理想气体,373K水的汽化热为40.59 kJ·mol-1,用什么判据说明此过程可以发生?(10分)
3、(本题10分)已知下述各物质的生成自由能ΔGm,f(298K)为
C4H10(g) -15690J/mol
C2H4(g) 68180J/mol
C6H14(l) -9600J/mol
试求反应C4H10(g)+C2H4(g)=C6H14(l)
在298K时标准压力下的Kp与Kx。(假定气体物质都具理想气体行为.)
4、(本题6分)青藏高原的气压为65.8kPa, 在青藏高原用一般锅不能将生米烧成熟饭,试用计算说明为什么?已知水在373K时的相变热为2250KJ/g. θ
课 程 考 试 大 纲
课程名称: 物理化学 适用专业: 化学 执 笔: 邬冰 审 核: ××× 制定时间: 2005年2月 单 位: 化学系
哈 尔 滨 师 范 大 学
《物理化学》课程考试大纲
一、课程性质 专业必修课 二、学 时 104学时 三、适用专业 化学专业 四、考试的目的
了解学生对物理化学基本概念、基本理论和基本规律的掌握情况,帮助学生认识自己在物理化学的研究方法和技术上的不足,考核学生对物理化学基本概念、定义、定理、基本定律、基本理论和主要公式的掌握情况,为今后的化学教学与科研打下坚实的基础。
五、课程学习的基础
学生已经学习了数学中的简单微积分和物理学中的热力学方法及理想气体的有关知识,数学中的简单微积分和热力学的思想和方法是掌握物理化学技术和方法的基础。考试中将涉及到数学及热力学的思想和方法。
六、考试的内容范围
物理化学中的化学热力学体系和化学动力学体系的基本概念、定理、定律、基本理论和主要公式,以及重要理论的实验基础,重要公式的导出、物理意义及应用范围、易混淆概念的区别,分析、论证有关具体问题。具体分为:热力学一、二定律,溶液,化学平衡,相平衡,化学动力学和催化作用,电解质溶液,可逆电池,不可逆电极过程,表面现象,胶体及大分子溶液。
七、考试方法
期末闭卷笔试,占70%,期中考核占20%,平时(出勤、作业)10%。 八、对试题的要求 1.题型比例:
客观性试题占50%,包括概念题、单选题、多选题、判断题等; 主观性试题占50%,包括填空题、简答题、证明题、计算题等。
2.难度等级:分为较易、中等、较难三个等级,大致的比例是20:60:20。 九、教材及主要参考书目
教材: 《物理化学》(第三版),上海师大等五所师范院校合编,高等教育出版社,1992年。
参考书:1、《物理化学》万洪文等,广西师大等五所师范院校合编,高等教育出版社,2002年
2、《物理化学》(第四版),傅献彩等,高等教育出版社,1990年
3、《物理化学简明教程》(第三版),印永嘉,李大珍,高等教育出版社,1990年。 4、《物理化学》 (师范类) 朱传征等,科学出版社,2001年。 十、考试的具体内容
各章教学内容列表描述,表中标记如下:
1、知识点用编号标记,知识点与教材中的“节”既有区别又有联系。
2、知识点细目按要求分成4个思维认知层次:认识和记忆():以泛读和识记为特征,能阅读、熟悉、复述和再现所学内容;理解与判断():以显示学生对学习内容的理解能力为特征。能解释、辨别、举例、推理;掌握与应用():以应用知识解决问题为特征,掌握该基本概念、该基本原理、并能应用其解决相应的问题,熟练运用重要公式进行有关计算;分析和综合():以知识之间的相互联系和解决实际问题为特征,掌握物理化学各部分知识之间的内在联系,解决具体、实际问题,能说明、运算、分析、归纳、综合、论证和评价等。
第一章 热力学第一定律
考核目标:
第二章,热力学第二定律
考核目标:
第三章,溶液
知识点:
第四章,化学平衡
考核目标:
第五章,相平衡
考核目标:
第六章,统计热力学(已单设课)
第七章,化学反应动力学
考核目标:
第八章,电解质溶液
考核目标:
第九章,可逆电池
考核目标:
第十章,不可逆电极过程
考核目标:
第十一章,表面现象
考核目标:
第十二章,胶体及大分子溶液
考核目标:
十一、样题
《物理化学》试题
一 选择题:(每小题2分,共40分) 1. ΔG = ΔH-TΔS只适用于:( )
(A) 可逆过程
(B) 无其它功的可逆过程
(C) 等温过程
(D) 无化学变化无相变的过程
2.用比较准确的语言表达,相图说明的是什么体系?( )
(A) 封闭体系
(B) 已达平衡的多相开放体系
(C) 开放体系
(D) 未达平衡的开放体系
3. 关于化学平衡移动的各种叙述中,不正确的是:( )
(A) 温度变化时化学平衡态一般都移动
(B) 总压力改变时,气体反应的平衡态可能移动
(C) 化学平衡移动时,平衡常数不一定改变
(D) 加入催化剂,任何化学平衡态都会移动
4. Roault定律pB=pB*xB
(1) 适用于理想液体混合物的气液平衡体系中的任一组分
(2) 适用于稀溶液的溶剂及溶质
(3) 其中pB*为同温度纯B物质的饱和蒸气压
(4) 适用于理想稀溶液的溶剂
正确的叙述应是:( )
(A) (2)、(3)、(4); (B) (1)、(3)、(4)
(C) (1)、(2)、(3); (D) (1)、(2)、(4)
5.对于同一溶液中的物质B,若选用不同的浓度单位和不同的标准态,下列表达式哪一个是正确的: (
(A) aB,x = aB,m = aB,c
(B) B,x (T,p,l ) + RTln aB,x = B,m (T,p,l )+RTln aB,m = B,C (T ,p ,l ) + RTln aB,C
(C) B,x (T , p , l ) = B,m (T , p , l ) = B,C (T , p , l )
(D) B,x (T , p , l ) + RTln aB,xB,m (T, p ,l)+RTln aB,m B,C (T, ,l ) + RTln aB,C
6.-ΔH/T2应等于( )
(A) (ΔG/p)T
(B) [(ΔG/T)/T]p )
(C) (S/T)p
(D) (S/T)V
7. 一封闭体系进行可逆循环,其热温商之和( )
(A) 总是正值
(B)
(C) 总是负值 是温度的函数
(D) 总为零
8. 一摩尔单原子理想气体,自状态A 变到状态B,如果变化过程不知道,但A,B两个状态的温度变化已确定,那就可以求出( )
(A)
(B)
(C)
(D) 体系或环境做的功 气体的内能 气体的焓变 该过程的热
9. 以下说法中,正确的是: ( )
A.理想气体绝热过程是等熵过程
B.理想气体绝热可逆过程是等熵过程
C.理想气体绝热恒容过程是等熵过程
D.理想气体绝热等外压过程是等熵过程
10. 理想气体进行节流膨胀,下述答案中正确的一组是:( )
A.>0, S
C. >0, S =0 D.=0, S >0
11. 对于液态理想混合物有:( )
A. 任一组分服从Raoult定律
B. 数量最多的组分服从Raoult定律,另一组分服从Henry定律
C. 数量少的组分服从Raoult定律,另一组分服从Henry定律
D. 数量最多的组分服从Raoult定律,另一组分偏离Henry定律
12. 当两种组分A与B能形成理想混合物,则A与B的两种分子间:( )
A. 相互没有作用力
B. 作用力小于同种分子间的
C. 作用力大于同种分子间存在的作用力
D. 同种分子与不同分子间的作用力相同
13. 体系由始态A经由图所示的不同途径到终态B,则有:( )
A. W1 = W2 = W3
B. Q1 = W1, Q2 = Q3 C. Q1 = W1, Q2 = W2, Q3 = W3 D. Q1 + W1 = Q2 + W2 = Q3 + W3 V
14. 298K,p下,反应Zn(s) + CuSO4(aq) = ZnSO4(aq) + Cu(s) 1在敞口容器中进行,2在原电池中进行,以下不等式中正确的是:( )
①W1>W2 ②W1Q2
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
15. 在373K时,水溶液中含葡萄糖和NaCl各0.05mol,含水0.9mol,该理想稀溶液的水蒸气压为:( )
(A)101.3kPa (B) 96.0kPa (C) 91.19kPa (D) 86.8kPa
16. 某理想气体经绝热可逆减压过程后,其焓一定:( )
(A) 降低 (B) 增加 (C) 不变 (D) 不能确定
17. 某理想气体反抗恒定外压作绝热膨胀,则此过程中体系的:( )
(A) 内能增加 (B) 温度升高 (C) 焓减少 (D) 熵减少
18. 恒温恒压下,在A与B组成的均相体系当中,若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加时,则B的偏摩尔体积将( )。
A.增加 B。减小 C。不变 D。不一定
19. 固熔体是( )
A.一相 B。二相 C。三相 D。四相
20. 冬季建筑施工中,为了保证施工质量,常在浇筑混凝土时加入盐类,其主要作用是( )
A.增加混凝土的强度 B。防止建筑物被腐蚀
C.降低混凝土的固化温度 D。吸收混凝土中的水分
二 填空:(每小题2分,共10分)
1, 理想气体经过节流膨胀后,热力学能
2, G判据:ΔG≤0的适用条件__________
3, 理想气体绝热向真空膨胀,体积由V1变到V2,其ΔS=__________
4, 25°C时,0.5mol A与0.5molB形成理想液态混合物,则混合过程的ΔS=________
5, 稀溶液的依数性为---------------------------------------。
三 判断:(每小题1分,共6分,选择全对或全错均不给分)
1,( )热温商表达式Q中的T是环境的绝对温度。 T
2,( )单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势高。
3,( )亨利常数对每一种物质是一个定值,也不会随温度、浓度、溶剂性质而变。
4,( )在溶剂中一旦加入溶质就能使溶液的蒸汽压降低,沸点升高,冰点降低并且具有渗透压。
5,( )凡是反应体系便一定能建立化学平衡
6,( )理想稀溶液服从亨利定律,理想溶液服从拉乌尔定律。
四 证明题:(共8分)
HmHV TV;并计算理想气体的PPTTPT
五 计算题:(共36分)
1、(本题10分)今有双原子分子理想气体5mol在恒压下温度降低50℃。求过程的W,Q,U和H。
2、(本题10分)将一盛有373K、101325Pa、1mol H2O(l)的小瓶放入抽真空的体积为100dm3的容器中,容器恒温373K。计算小瓶敲碎后,1mol H2O(l)的变化过程中的ΔS、ΔG。假设 H2O(g)为理想气体,373K水的汽化热为40.59 kJ·mol-1,用什么判据说明此过程可以发生?(10分)
3、(本题10分)已知下述各物质的生成自由能ΔGm,f(298K)为
C4H10(g) -15690J/mol
C2H4(g) 68180J/mol
C6H14(l) -9600J/mol
试求反应C4H10(g)+C2H4(g)=C6H14(l)
在298K时标准压力下的Kp与Kx。(假定气体物质都具理想气体行为.)
4、(本题6分)青藏高原的气压为65.8kPa, 在青藏高原用一般锅不能将生米烧成熟饭,试用计算说明为什么?已知水在373K时的相变热为2250KJ/g. θ