物理化学答案
第一章参考答案
一、判断题解答：
1．第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH = 0。2．错，均相系统的V才与总物质的量成正比。
3．错，两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相封闭系统才成立。4．错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。
5．错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。
6．第一个结论正确，第二个结论错。
7．错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。
8．错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。
9．对。
10．错，这不是理想气体的单纯pVT 变化。
11．错，该过程的p环 = 0，不是恒压过程。
12．错，在升温过程中有相变化。
13．错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。
14．错，Δ(pV)是状态函数的增量，与途径无关，也不等于功。
15．错，环境并没有复原。
16．错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。
17．错，若有外摩擦力(广义)存在，则不可逆。
18．对。
19．对，。
20．错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。
21．错，该条件对服从pV m = RT + bp的气体也成立。
22．错，(?U/?V)p≠(?U/?V)T。
23．错，U = H - pV。
24．错，标准生成焓没有规定温度的值。
25．错，该过程不是可逆过程。
26．错，理想气体等温可逆压缩时向环境传热温度不变。
27．错，机械搅拌时W’≠0 ；
28．错，两个过程的ΔT不同。
二、单选题答案：
1. A；
2. C；
3. D；
4. C；
5. B；
6. C；
7. A； 8. A； 9. D； 10.B； 11.A； 12.A；
13.A；14.D；15.B；16.A；
17.B； 18.D；
19.B； 20.A； 21.B； 22.A； 23.C； 24.C；
25.B； 26.C； 27.D； 28.B； 29.D； 30.B。
三、简答题
1．“凡是体系的温度升高时就一定吸热，而温度不变时，体系既不吸热也不放热”，这种说法对否？举实例说明。
答：不对。例如：绝热条件下压缩气体，体系温度升高，但并未从环境中吸热。又如：在绝热体容器中，将H2SO4注入水中，体系温度升高，但并未从环境吸热。再如：理想气体等温膨胀，从环境吸了热，体系温度并不变化。在温度不变时，体系可以放热或吸热，相变时就是这样。例如水在1atm、100℃下变成水蒸气，温度不变则吸热。
2．“功、热与内能均是能量，所以它们的性质相同”这句话正确否？
答：不正确。虽然功、热与内能都有能量的量纲，但在性质上不同，内能是体系的本身性质，是状态函数。而热与功是体系与环境间交换的能量，是与热力学过程相联系的过程量。功与热是被“交换”或“传递”中的能量，不是体系本身的性质，不是状态函数，与内能性质不同。热与功也有区别，热是微粒无序运动而传递的能量，功是微粒有序运动而传递的能量。
3．一体系由A态到B态，沿途径Ⅰ放热100J，对体系作功50J。问(1)由A态沿途径Ⅱ到B 态体系作功80J，其Q值为多少？(2) 如体系由B态沿途径Ⅲ回到A态得50J功，体系吸热环是放热？Q为多少？
答：(1) ΔU A→B＝－100＋50＝－50J Q＝ΔU A→B－W＝－50－(－80)＝30J
(2) ΔU B→A＝－ΔU A→B＝50J Q＝ΔU B→A－W＝50－50＝0
体系不吸热也放热
4．为什么无非体积功的等压过程的热，只决定于体系的初、终态？
答：因为无其它功的等压过程中Q p＝ΔH，而ΔH 是体系状态函数的改变值，其大小只决定于体系的始终态，所以在无其它功的等压过程Q p大小只决定于初终态。
5．“因ΔH＝Q p，所以只有等压过程才有ΔH。”这句话是否正确？
答：不正确。H是状态函数，H＝U＋pV，凡是体系状态发生变化，不管经过什么过程，体系的焓值都可能变化，即ΔH 有可能不等于零。
6．因为“ΔH＝Q p，所以Q p也具有状态函数的性质”对吗？为什么？
答：不对，ΔH＝Q p，只说明Q p等于状态函数H的变化值ΔH，仅是数值上相等，并不意味着Q p具有状态函数的性质。ΔH＝Q p只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下，Q p 的数值等于体系状态函数H 的改变，而不能认为Q p也是状态函数。
7．试证明在无非体积功的等容过程中体系的ΔU＝Q V。
证明：ΔU＝Q＋W等容时ΔV＝0，又无其它功，W=0 ∴ΔU＝Q V 8．为什么理想气体常数R在数值上等于1mol理想气体升高1K时所作的等压体积功？
答：W＝－p外ΔV＝－p(V2-V1)＝－n R(T2-T1) 当n＝1mol T2－T1＝1K 时W＝R 9.“稳定单值的焓值等于零”；“化合物摩尔生成热就是1mol 该物质所具有的焓值”
对吗？为什么？
答：不对。稳定单质的焓值并不等于零。但可以说标准状态下稳定单质的规定焓值等于零，人为规定标准状态下，稳定单质的生成焓，即规定焓为0。化合物的摩尔生
成热不是1mol 物质所具有的焓的绝对值，而是相对于生成它的稳定单质的焓的相对值。即是以标准状态下稳定单质生成热为零作基线，得出的相对值。
10. 反应A(g)+2B(g)—→C(g) 的Δr H m(298.2K)＞0，则此反应进行时必定吸热，
对吗？为什么？
答：不对。只有在等压下，无非体积功时，Q p＝ΔH m，ΔH m＞0，故Q p＞0，体系必定
吸热。但在有非体积功，或者非等压条件下，ΔH m≠Q p，ΔH m＞0，Q p可以小于0，等于0，不一定吸热。例如，绝热容器中H2与Ｏ2燃烧，ΔH m＞0，但Q＝0，
不吸热。
四、计算题
1. 试比较 1 摩尔理想气体273K 时在以下三种不同条件下体积由2
2.45dm3膨胀至112.0dm3所做的膨胀功。(1)外压保持20.265kPa；(2)外压先保持50.66kPa，至体系压力与之相等后再保持20.265kPa 膨胀至终态体积；(3)外压始终保持与体系压力相差一无限小量。
〔解〕由理想气体状态方程式pV =nRT，
始态压力，
终态压力
而压力为50.66kPa 的中间态A的体积V A=44.8dm3（理想气体等温过程体积与压力体积成反比）
过程1:
过程2
过程3:
在此过程中，外压始终维持比体系压力小上一无限小量，极限情况下，可以视为与体系压力p相等，而等温条件下气体压力与体积成反比：
故
5. 计算1dm3氧气()自298K 及50
6.63kPa 可逆绝热膨胀至压力为101.325kPa 时体系的(1)体积V；(2)温度T；(3)热力学能增量ΔU；(4)焓的增量ΔH。
〔解〕
6. 已知一摩尔苯（液态）在298.15K 温度下的等容热效应ΔγU m(298.15K)=-3274.1kJmol-1，试计算其等压效应ΔγH m(298.15K)
〔解〕反应方程式为：
7. 在正常沸点100℃时，1mol H2O(l) 在101325Pa 的外压下汽化为相同压力的水蒸汽。已知在正常沸点时H2O 的摩尔蒸发焓为40.66kJ·mol，H2O(l) 和H2O(g) 的摩尔体积分别为18.80cm3·mol-1和3.014X104cm3·mol-1。(1)求Q，W，ΔU，ΔH；(2)如在外压为零的条件下完成同样的变化，求Q，W，ΔU，ΔH。
〔解：〕
(1)该过程系恒压过程。可直接写出：
(2)由于需完成同样的状态变化，可设想开始时外压为101325Pa，然后突然使外压降为零，液体汽化。最后活塞由于受汽缸壁上插销阻止而不再移动，系统内保持101325Pa。由于初始态与(1)完全相同，ΔU、ΔH和(1)的结果也完全相同，
然而此时已不符合恒压条件，p≠p外，Q≠ΔH。由于p外=0
第二章热力学第二定律练习题答案
一、判断题答案：
1．对。
2．错，如绝热不可逆压缩过程。
3．错，理想气体的等温可逆膨胀ΔS > 0。
4．第1，2个结论正确，第3个结论错。
5．错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。
6．错，环境的熵变应加在一起考虑。
7．错，要在隔离系统中平衡态的熵才最大。
8．错。
9．不矛盾，因气体的状态变化了。
10．错，如过冷水结冰。
11．错，必须可逆相变才能用此公式。
12．错，系统的熵除热熵外，还有构型熵。当非理想气体混合时就可能有少许热放出。
13．对。
14．错。未计算环境的熵变；
15．错，如过冷水结冰，ΔS < 0，混乱度减小，
16．错，必须在等温、等压，W’ = 0的条件下才有此结论。
17．错，若有非体积功存在，则可能进行，如电解水。
18．错，此说法的条件不完善，如在等温条件下。
19．错，不满足均相系统这一条件。
20．错，不可逆过程中δW ≠ -p d V。
21．是非题：
(1)对； (2)不对； (3)不能；
Cl溶于水，或气体绝热不可逆膨胀； (5)可以。
(4)有，如NH
4
22．ΔS = ΔH/T，ΔS(环) = -ΔU/T；
23．1mol理想气体，等温过程，V1 V2过程；
24．(1) ΔU= ΔH= 0； (2) ΔH= 0； (3) ΔS= 0； (4) ΔU= 0；
(5) ΔG = 0； (6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。
25．ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG均为0 ；
26．ΔU = 0，ΔS > 0，ΔH > 0，ΔA < 0，ΔG无法确定；
27．W、Q、ΔU、ΔH = 0，ΔS > 0。V1 = RT/10 ，V2 = RT
V = ?(V
+V2) = 11RT/22 ，ΔS1 = R ln(V/V1) = R ln(11/2)
1
ΔS2 = R ln(V/V2) = R ln(11/20) ，ΔS = ΔS1+ΔS2 = R ln(121/40) > 0 。
二、单选题答案：
1. D；
2. B；
3. C；
4. C；
5. D；
6. B；
7. B； 8. C； 9. A； 10.B； 11.C； 12.D；13.C； 14.B； 15.B； 16.B； 17.D； 18.C；19.D； 20.B； 21.B； 22.D； 23.B； 24.D；
25.C； 26.D； 27.B； 28.B； 29.B； 30.B；
31.D； 32.A； 33.D； 34.B； 35.B； 36.C；37.A； 38.A； 39.B； 40.C。
三、简答题
1. 什么是自发过程？实际过程一定是自发过程？
答：体系不需要外界对其作非体积功就可能发生的过程叫自发性过程，或者体系在理论上或实际上能向外界做非体积功的过程叫自发过程。实际过程不一定是自发性过程，如电解水就是不具有自发性的过程。
2. 为什么热力学第二定律也可表达为：“一切实际过程都是热力学不可逆的”？
答：热力学第二定律的经典表述法，实际上涉及的是热与功转化的实际过程的不可逆性。
导使过程的不可逆性都相互关联，如果功与热的转化过程是可逆的，那么所有的实际过程发生后都不会留下痕迹，那也成为可逆的了，这样便推翻了热力学第二定律，也否定了热功转化的不可逆性，则“实际过程都是不可逆的”也不成立。因而可用“
一切实际过程都是不可逆的”来表述热力学第二定律。
3. 可逆过程的热温商与熵变是否相等，为什么? 不可过程的热温商与熵变是否相等？答：可逆过程的热温商即等于熵变。即ΔS＝Q R/T (或ΔS＝∫δQ R/T)。不可逆过程热温商与熵变不等，其原因在于可逆过程的Q R大于Q Ir，问题实质是不可逆过程熵变由两部分来源，一个是热温商，另一个是内摩擦等不可逆因素造成的。因此，不可逆过程熵变大于热温商。由于熵是状态函数，熵变不论过程可逆与否，一旦始终态确定, 则ΔS 值是一定的。
4. 263K 的过冷水结成263K 的冰，ΔS＜0，与熵增加原理相矛盾吗？为什么？
答：并不矛盾，熵增加原理适用条件是孤立体系或绝热体系，而上述过程并不具备这个特定条件，体系与环境间有热交换，不是孤立体系或绝热体系，ΔS 可以小于零。而总熵会大于零的。
5.“p 、298K过冷的水蒸气变成298K 的水所放的热Q p，Q p＝ΔH，而ΔH只决定于
初、终态而与等压过程的可逆与否无关，因而便可用该相变过程的热Q p，根据ΔS＝Q p/T (T为298 K)来计算体系的熵变”这种看法是否正确？为什么？
答：不正确，ΔＳ只能等于可逆过程的热温商之和，就是说可以通过可逆过程的热温商来计算熵变ΔＳ，而题述过程为不可逆恒温过程，故ΔＳ≠Q p/T，不可用热温商来
计算体系的ΔＳ。
6. 如有一化学反应其等压热效应ΔH＜0，则该反应发生时一定放热，且ΔS＜0，对吗？
为什么？
答：不对。因为化学反应的热效应ΔH是指在等温等压、无非体积功条件下，这时Q p＝ΔH，当ΔH＜0，Q p＜0，反应发生时放热。如果反应不是在等温等压、无非体积
功的条件下，Q≠ΔH，ΔH＜0，也不一定放热。例如：绝热容器中H2与Ｏ2燃烧
反应，反应的等压热效应ΔH＜0，但该条件下Q＝0，不放热，也不吸热。再如等
温等压下在可逆电池发生的反应，虽然ΔH＜0，但Q可能大于零。即使是放热反应，ΔＳ也不一定小于零，例如：浓H2SO4溶于水，放热，但ΔＳ＞0。
7. 物质的标准熵Ｓ (298K)值就是该状态下熵的绝对值吗？
答：不对。物质的标准熵S ，298是以绝对零度0K 时完美晶体的熵值规定为零作为基点，计算出在标准压力p 的298K 与0 K 的熵值之差，因此，S (298K)是指标准压力p 下、298K 的熵值相对于0K 时熵值的相对值，不是绝对值。
8. “ΔG T，p，W'=0≤0 说明ΔG<0 的过程只能在T，p一定，且W'=0 的条件下才能发生”，
这种说法对吗? 为什么?
答：不对。ΔG T，p，W'=0＜0，说明在T，p一定时，无非体积功的条件下ΔG＜0的过程可以自发进行，但该过程并非只有在W'＝0条件下发生，有非体积功W' 时，只要所作非体积功的绝对值小于吉布斯自由能的降低值条件下也能发生。
9. 对于ΔH＞0，ΔＳ＞0而在常温下不能自发进行的反应改变温度能否使反应自发进
行？为什么？
答：能够。依据ΔG＝ΔH－TΔＳ公式，TΔS 随温度的升高而增大，提高反应温度使TΔS＞ΔH，从而ΔG＜0，反应就能自发进行了。
10. 一般固体分解产生气体时，常常大量吸热，试比较这类固体在低温与高温下的稳定性。答：固体分解产生气体的反应吸热，ΔH＞0，由于产生气体，ΔS＞0，随着温度升高，TΔS 增加，ΔG＝ΔH－TΔＳ，随温度升高，反应的ΔG 降低，所以高温下固体
的热温定性较差。
四、计算题
2.计算1 摩尔250K 的冰加热至化为400K 的水汽时的熵变。已知冰、水、汽的平均摩尔热容分别为37.7、75.4 和34.4J·mol-1·K-1；冰的融化热(273K 时)和水的汽化热(373K 时)分别为6.02kJ·mol-1和40.56kJ·mol-1。
〔解〕
5试计算下列情况下，273.2K、2 摩尔理想气体由2X压力降低至压力时的(a)体系
熵变；(b)环境熵变；(c)隔离体系熵变--(1)可逆等温膨胀；(2)恒温恒外压膨胀，p e=；(3)自由膨胀。
〔解〕：
(1)
(2)
(3)
三例比较，体系始终态相同，ΔS体系为一恒值(11.53J·K-1)。在可逆情况下，体系将热转变为功的效率达到最大；而当不可逆程度（不平衡情况）愈大时，热量的利用率愈低，转化为做功的能量愈少（也称有效能）。能量继续以热的形式留于隔离体系中的愈多，相应地隔离体系的熵值增加得愈多。（应该注意：本例属等温过程，在变温过程中熵值的变化应根据
决定！）
6试计算在101.325KPa 压力下，2 摩尔液态氨由233.2K 转变为473.2K 的氨气时体系的熵变。
氨的正常沸点(101.325KPa 压力下的沸点)为239.7K，在正常沸点下的摩尔汽化热ΔV ap H m=23.26kJ·mol1；液态和气态氨的摩尔平均热容分别为C p,m(NH3,l)=74.9J·mol-1·K-1和C p,m(NH3,g)=25.89+33.00x10-3T-3.05x10-6T2(J·mol-1·K-1) 。
〔解〕此过程为不可逆，计算体系熵变时必须由一组始终态相同的可逆过程替代之：
而体系熵变：
第三章溶液练习题答案
一、判断题答案：
1．错，对溶液整体没有化学势的概念。
2．错，不同相中的偏摩量一般不相同。
3．错，纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。
4．错，化学势与标准态、浓标的选择无关。
5．错，当溶质不挥发时才一定成立。
6．错，因加人挥发性溶质，沸点不一定升高。凝固点是否降低要看溶质是否析出。7．第一个结论错，如水的熔点随压力增大而降低。后两个结论都正确。
8．错，两种分子之间的作用力和同种分子之间的作用力都较大，不可忽略。
9．错，液相组成与纯溶剂的蒸气压无关。
10．错，当压力一定时，溶解度与亨利系数成反比。
11．错，一般而言，浓度大活度也大，但活度因子不一定大。
12．错，食盐因电离；溶液中粒子数多，渗透压大。
13．错，相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。达平衡时，两相的浓度一般不相等。
14．对，因平衡时，同一物质在各相中的化学势相等。
二、单选题答案：
1. A；
2.D；
3.C；
4. B；
5. C；
6. C；
7. A； 8. C； 9. A； 10.B 11.A； 12.C；
13.B； 14.C； 15.B； 16.D； 17.C； 18.D；
19.C； 20.B； 21.C； 22.D； 23.D； 24.B；
25.B；
三、简答题
1. 当溶液浓度趋向饱和时，溶质的微分溶解热与摩尔积分溶解热各趋向何值？当浓度趋
向无限稀释时，又将怎样？
答：当浓度趋向饱和时，溶质的微分溶解热趋向于零，而摩尔积分溶解热趋向于某一定值。
当浓度趋向无限稀释时，微分溶解热等于溶质的积分溶解热曲线在原点时的斜率。而积分溶解热倾向于零，但是它的摩尔积分溶解热趋向一个定值。
2. 何谓溶剂，何谓溶质，两者各服从怎样的规律性？
答：溶剂与溶质的划分具有相对的意义。对于液体溶于液体形成的溶液，把数量多的组分叫溶剂，数量少的组分叫溶质。对于气体、固体溶于液体形成的溶液，气体、固体叫溶质，液体叫溶剂。在理想稀溶液中溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律；理想混合物中，拉乌尔定律与亨利定律是一回事，各组分在任何浓度下都服从拉乌尔定律。
3. K x、K m与K C三个实验值是否存联系？有人认为其间存在的关系为：
K x＝K m／M A＝KρA／M A，你相信否？
答：由于ｘB、m B、c B三种浓度单位之间存在联系，故K x、K m与K C之间必然存在联系。在稀溶液的条件下，三种浓度单位的亨利常数之间存在题中给出的关系式。
4. μB(l，T，p)、μB*(l，T，p)、μB (l，T)、μB (g，T) 四个符号的意义有何不同？答：μB(l，T，p) 为在温度T，压力p时液态混合物中组分B 的化学势。
μ*B(l，T，p) 为在温度T，压力p时液态纯B 的化学势；
μ B(l，T) 为温度T，标准压力p 下，液态混合物中，组分B的标准态化学势；
μ B(g，T) 为温度T，标准压力p 下，但为气态混合物中组分B 的标准化学势。5. 为什么稀溶液的沸点升高、冰点下降、渗透压以及溶剂蒸气压下降称为依数性。引起
依数性的最基本原因是什么？
答：上述四种性质的数值只与溶于溶剂中溶质的粒子数多少有关，而与溶质本身的性质无关，故称为依数性。依数性产生的主要原因是由于溶质溶入后引起溶剂化学势降低。
6. 在溶剂中一旦加入溶质就能使溶液的蒸气压降低，沸点升高，冰点降低并且具有渗透
压。这句话是否准确？为什么？
答：不一定准确。如果加入的溶质是挥发性的，并且挥发性比溶剂大，则溶液的蒸气压增加，沸点下降；如果溶质是非挥发性的，或者溶质的挥发性小于溶剂，则题述结果正确。
7. 某一定浓度的稀溶液，它的四个依数性间存在着怎样的简单定量关系？
答：ΔT b/K b＝ΔT f/K f＝πV A/(R T M A)＝(m p A*/p A)/M A。
8. 运用公式(３－４0)时，从溶液中析出的固体是否必须是固态纯溶剂，为什么？
答：(3-40)式为：ΔT f＝K f m B，条件是必须固态纯溶剂，因推导该式的基础是溶液中溶剂A 的化学势与固态纯溶剂的化学势相等。
9. 你怎样从微观上理解只有理想混合物中的每一种组分才能在全组成范围内服从拉
乌尔定律。
答：因为理想混合物中每一种组分粒子与其周围异种组分粒子之间的相互作用，等同于该组分处于纯态的情况(即等于同种粒子之间的相互作用)，因此理想混合物在全组
成范围内服从拉乌尔定律。
10. 理想气体与理想液态(或固态)混合物的微观粒子间的相互作用有何区别？
答：理想气体的分子间不存在相互作用，而理想混合物的粒子间存在相互作用，不过是同种粒子还是异种粒子之间的作用力一样大。
四、计算题
1.298K时纯CHCl3和纯CCl4的饱和蒸汽压分别为
2.64×104Pa和1.527×104Pa,若两者形成理想溶液，并由CHCl
CCl4各为1.00mol混合而成。计算⑴与溶液呈平衡的气相组成；⑵3和
溶液的总蒸汽压。
解题思路：
求算与溶液呈平衡的气相组成，即是求两物质在气相中的量分数若把与溶液呈平
衡的气相看成理想气体，可直接应用分压定律：
因为y CHCl
=1,
3+y CCl4
所以
若能分别求得P CHCl3和P CCl4,则气相组成可求。由题知，两液体形成的溶液为理想溶液，因此可利用拉乌尔定律求出P CHCl3、P CCl4; 继而可求出溶液的总蒸汽压。
［题解］：
由拉乌尔定律得：
P CHCl3==2.654×104Pa×0.5
=1.327×104Pa
Pccl4=P*ccl4·Xccl4=1.527×104Pa×0.5
=7.635×103Pa
由分压定律得：
=1.327×104/7.635×103
=1.734
y CHCL3=0.635 y CCL4=0.365
溶液的总蒸气压为两物质的分压和
P总＝P CHCL3+P ccl4=1.327×104Pa+7.635×103Pa
=2.091×104Pa
2.在293K时当HCL的分压为1.013×105Pa时,它在苯中的量分数为0.0425,若293K时纯苯的蒸气压为1.001×104Pa,问在苯与氯化氢的总压1Pθ时,100g苯里溶解多少克HCL？
解题思路］：
利用亨利定律可求出溶质HCL在100g苯中溶解的量，但题中没有给出组成此溶液时HCL 的蒸气压和亨利常数，此处可用题中的条件。当气相中HCL的分压为1.013×105Pa时，HCL 在苯中摩尔分数为0.0425求出亨利常数，然后在由溶液的总压与分压间的关系即可求出苯中所溶解的HCL的量m.
［题解］：
因为P HCL=K X·X HCL
所以K X=P HCL/X HCL=1.013×105Pa/0.0425=2.38×104Pa
+P HCL=1.013×105Pa
又因为在293K时P C
6H6
·X C6H6＋K X·X HCL＝1.013×105Pa
所以P*C
6H6
1×104Pa×[(100/78)/(m HCL/36.5×10-3kgmol-1+100/78mol)]
+2.38×106Pa×[(m HCL/36.5×10-3kg·mol-1)/(m HCL/36.5×10-3 kg·mol-1+100/78mol)]=1.013×105Pa 解得：m HCL=1.87×10-3kg
第四章相平衡练习题答案
一、判断题答案：
1．对。
2．错。
3．错，应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。
4．错，也有代表相的点。
5．错，f = l表示有一个强度变数可独立变化。
6．对。
7．对，在p～x图中理想液态混合物的液相线是直线。
8．对。
9．错，其他相图的两相平衡区也可以使用杠杆规则。
10．错，对有恒沸物的系统，最多只能得到一个纯组分。
11．错，通常两个组分都同时产生正(或负)偏差。
12．错，恒沸组成与压力有关。
13．错，因不互溶，p A = p A’，与组成无关。
14．对。
15．对。
二、单选题答案：
1. C；
2. C；
3. C；
4. C；
5. D；
6.B；
7. B； 8. C； 9. D； 10.D； 11.A； 12.B；
13.A； 14.D； 15.C； 16.C； 17.B； 18.C；
19.B； 20.C； 21.A； 22.B； 23.D； 24.C；25.D； 26.C； 27.B； 28.C； 29.B； 30.D；31.C 32.B；
33.D；34.A；35.D；36. B；
37.C； 38.D； 39.C； 40.B。
三、简答题
1. 西藏高原的气压为65.8K p a，为什么在西藏高原用一般锅子不能将生米烧成熟饭？
答：查不同温度下水的饱和蒸气压表，可知89℃时水的饱和蒸气压为65.8K p a，在西藏高原，加热到89℃水就沸腾，一般锅子中水温不能超过89℃，温度不够高，所以生米不能成熟饭。
2. 对于纯水，当水气、水与冰三相共存时，其自由度为多少？你是怎样理解的？
答：根据相律，水纯物质，c＝1，T＝273.16K，p＝611p a，温度压力确定，其自由度ｆ＝1-3+2＝0，说明该体系的组成、温度与压力均不能任意改变。
3. 由水气变成液态水是否一定要经过两相平衡态，是否还有其它途径。
答：不一定要经过两相平衡。从水的相图上可知，将水汽先升温，使温度超过647.2K，后再加压，使压力超过2.2×107p a，然后再先降温后降压，便可不经过气液两相平衡态，使水汽转变成液态水。
4. 为什么具有40％Cd 的Bi－Cd 体系，其步冷曲线的形状与纯Bi 及纯Cd 的相同? 答：因将该体系冷却到413K 时，便有固相出现，但析出的固体成份与液相成份相同，液相组成不变，ｆ＝0，温度不变，步冷曲线出现平台，直至全部凝固后温度才下
降，所以步冷曲线形状与纯Bi 或纯Cd 相同。
5. 怎样可从含Cd 80％的Bi－Cd 混合物中分离出Cd 来，能否全部分离出来？
答：先将体系加热熔化(温度起过563K )，再使其缓慢冷却，(搅拌使液相组成均匀)，当体系冷却到BC线处，便有纯Cd 析出，继续冷却，Cd 不断析出，使温度不低于413 K时，便可分离出纯固态Cd，但不能把体系中Cd 全部分离出来，因为温度降到413K 时，除了Cd 析出外，Bi 也析出，也可认为Cd 与Bi 形成低共熔混合物(含Cd40％) 析出，用杠杆规则计算可知最多能有66.7％的Cd 可以分离出来。
6. 有人说三组分体系的实际相图中，其状态点的自由度均是条件自由度，你认为对否？
为什么？
答：对的。因为三组分体系中，C＝３，ｆ＝５－φ，当ｆmin＝0时，φ＝５，即最多可以存在五相平衡。而当φmin＝1时，ｆ＝４，就是说三组分体系中最多可以有４个独立变量，要用四维坐标才能完整地表示其相图，而四维相图无法画出，实际相图最多是三维坐标立体相图，或者二维坐标平面相图，因此通常把压力恒定，或温度、压力均恒定，这时的自由度就是条件自由度。
第五章化学平衡练习题答案
一、判断题答案：
1．错，是反应进度为ξ时，反应产物与反应物的偏摩尔吉布斯函数的代数和。
2．错，是在大量系统中的差值。
3．错，达到平衡时，反应的吉布斯函数变为零。
4．错，与反应进度无关。
5．错，当有非体积功时，Δ
r G
m
> 0的反应可以进行，如电解冰。
6．对。
7．错，只能用Δ
r G
m
≤ 0来判断方向。
8．错，Δ
r G
m
< 0只是在给定反应进度那一时刻的判定条件。当反应进行后，
Δr G m会发生变化，到Δr G m = 0时达到平衡。一般情况下反应物不可能都变成产物。
9．错，热力学中无时间量，因而无快慢。
10．错，K 由决定。
11．对。
12．对。
13．对。
14．错。平衡组成与压力和惰性组分有关。
15．对。
16．错。
17．错，改变压力和惰性组分也可使平衡移动。
18．错，平衡状态与方程式的书写方式无关。
二、单选题答案：
1. A；
2. B；
3. A；
4. A；
5. C；
6. B；
7. D； 8. D； 9. D； 10.D； 11.D； 12.B；
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0
(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0
《物理化学》课程教学大纲
《物理化学》课程教学大纲 参考书：天津大学主编，《物理化学》高等教育出版社，2010年5月第五版 王岩主编，《物理化学学指导》，大连海事大学出版社，2006年6月 于春玲主编，《物理化学解题指导》。大连理工大学出版社，2011年11月 开课单位：轻工与化学工程学院基础化学教学中心 简介： 物理化学课程是化工类专业重要理论基础课，其内容主要包括：化学热力学、统计热力学、化学动力学三大部分。其先行课要求学生学习高等数学、大学物理、无机化学、分析化学、有机化学。 物理化学是从化学变化和物理变化联系入手，采用数学的手段研究化学变化的规律的一门科学。研究方法多采取理想化方法，集抽象思维和形象思维，其实验是采用物理实验的方法。 化学热力学采用经典的热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律，从宏观上研究化学变化过程的规律，通过理论计算来判断化学反应的方向和限度（化学平的衡位置）、以及平衡状态时系统的相变化、界面变化、电化学变化、胶体化学变化的规律，同时，研究影响这些变化规律的因素（如：温度、压力、浓度、组成等等）。 统计热力学则从微观上，用统计学的方法，研究化学反应的变化规律。试图通过理论的计算热力学的状态函数。 化学动力学研究化学反应的速率和机理，以及影响化学反应速率的条件（如：温度、压力、浓度、组成、催化剂等等）。通过化学反应的条件控制化学反应的进行，通过化学反应机理的研究，确定化学反应的速率方程。 第一章气体的pVT性质 考核内容： 一、理想气体的状态方程 二、理想气体混合物 三、气体的液化及临界参数 四、真实气体状态方程 五．对应状态原理及普遍化压缩因子图 第二章热力学第一定律 考核内容： 一、热力学基本概念 二、热力学第一定律 三、恒容热、恒压热，焓 四、热容，恒容变温过程、恒压变温过程1．热容
物理化学课后答案
第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解：对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1—2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441。153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1—4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13。33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25。0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气.若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1
物理化学》课程教学大纲
《物理化学》教学大纲 课程类别：专业基础课 总学时：144学时 总学分：8学分 开设学期：第四、五学期 适用专业：化学专业、应用化学专业 先修课程：无机化学、分析化学、有机化学 一、课程性质与任务 物理化学是化学专业和应用化学专业的四大基础课程之一，是在无机化学、分析化学、有机化学课程的基础上开设的一门课程。该课程主要包括化学热力学和化学动力学两大部分，研究过程变化的可能性和速率问题。该门课程为后期学习化工基础等课程打下基础。 二、教学目的与要求 学生通过物理化学课程的学习，掌握物理化学的基本理论和基本方法，运用所学知识解决化学过程的一些实际问题，主要是：热力学三个定律，热力学基本函数及其变化的计算，并能运用这些知识定量地判断化学过程（包括溶液体系、相平衡、表面现象等）进行的方向与限度；化学动力学基本理论、几种重要的反应速率理论，并能运用这些知识定量的求算化学反应的基本动力学参数、能初步推测或判断化学反应的反应机理。 物理化学是化学基础课中比较抽象、理论性比较强的课程，也是培养学生逻辑思维和空间想象力的重要课程。物理化学中的许多分析问题、解决问题的方法是人们科学地认识自然界规律的典范，在学习物理化学课程的过程中，可以培养学生科学地分析问题、提出问题、和解决问题的能力。 三、教学时数分配
*选学#自学 四、教学内容和课时分配 绪论（2学时） 教学目的和要求 1.了解物理化学课程的研究内容、方法 2.了解学习物理化学课程的方法建议 教学重点：物理化学课程的研究内容 教学内容 物理化学课程的研究内容、方法；学习物理化学课程的方法建议 第一章热力学第一定律（15学时） 教学目的和要求 1.掌握热力学基本概念 2.理解热力学第一定律基本内容 3.掌握标准摩尔反应焓的计算 4.熟练掌握各种状态变化过程Q、W、△U、△H计算 教学重点：热力学第一定律基本内容、各种状态变化过程Q、W、△U、△H计算 教学难点：各种状态变化过程Q、W、△U、△H计算 教学内容 第一节热力学基本概念（5学时） 本节知识点包括系统与系统的性质、系统的状态、状态函数、过程与途径、热与功。 第二节热力学第一定律（2学时） 本节知识点包括热力学能、热力学第一定律、焓、热容。 第三节气体系统中的应用（4学时） 本节知识点包括理想气体、理想气体的等温过程、理想气体的绝热过程、Carnot循环、实际气体。 第四节化学反应系统中的应用（4学时） 本节知识点包括焓的规定值、标准摩尔反应焓的计算、等温化学反应、非等温化学
(完整版)物理化学习题及答案
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是 ( ) (A)单质的焓值均等于零 (B)在等温过程中焓变为零 (C)在绝热可逆过程中焓变为零 (D)化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是： ( ) A. 大分子溶胶 B. 胶体电解质 C. 溶胶 3. 热力学第一定律Δ U=Q+W只适用) (A) 单纯状态变化(B) 相变化 (C) 化学变化(D) 封闭物系的任何 4.第一类永动机不能制造成功的原因是 ( ) (A)能量不能创造也不能消灭 (B)实际过程中功的损失无法避免 (C)能量传递的形式只有热和功 (D)热不能全部转换成功 5.如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有( ) (A)W =0 ，Q <0 ，U <0 (B). W>0，Q <0，U >0 (C)W <0，Q <0，U >0 (D). W <0，Q =0，U >0 6.对于化学平衡 , 以下说法中不正确的是( ) (A)化学平衡态就是化学反应的限度 (B)化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C)化学平衡时各物质的化学势相等 (D)任何化学反应都有化学平衡态 7.封闭系统内的状态变化： ( ) A 如果系统的 S sys>0，则该变化过程自发 B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发
C 仅从系统的 S sys ，变化过程是否自发无法判断
8. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及 自由度分别是( ) A. 1 ，1，1，2 B. 1 ，1，3，0 C. 3 ，1，2，1 D. 3 ，2，2，2 9. 在定压下， NaCl 晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数 C 和条件自由度 f ：( ) A C =3， f =1 B C =3 ， f =2 C C =4， f =2 D C =4 ， f =3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中( ) (A) Δ S=0 (B) ΔG=0 (C) Δ H=0 (D) ΔU=0 12. 下面的说法符合热力学第一定律的是( ) (A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化 (B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关 13. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是( ) (A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力 14. 实验测得浓度为 0.200mol ·dm -3 的 HAc 溶液的电导率为 0.07138S ·m -1 ，该溶液的摩尔 电导率Λ m (HAc) 为( ) 2 -1 2 -1 A. 0.3569S · m 2· mol -1 B. 0.0003569S ·m 2·mol -1 2 -1 2 -1 C. 356.9S · m 2· mol -1 D. 0.01428S ·m 2· mol -1 15. 某化学反应其反应物消耗 7/8 所需的时间是它消耗掉 3/4 所需的时间的 1.5 倍，则反 应的级数为( ) A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应 11. 以看作封闭体系的是( A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO 4 水溶液 如图，将 C uSO 4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可 )。
物理化学试题及答案
物理化学试题及答案 C. 易于液化 D. 不易液化 2006-2007学年度上期物理化学试题,B, 水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行4、如图，将CuSO4 电解，可以看作封闭体系的是( )。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 (可带计算器) C. 蓄电池和铜电极 一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“?”，错误的说得分 D. CuSO水溶液 4法后面打“×”。(每小题1分，共10分) 5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间( )。 1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( ) A. 一定产生热交换 B. 一定不产生热交换 2、热力学过程中W的值应由具体过程决定 ( ) C. 不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关 3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。( ) 6、下列定义式中，表达正确的是( )。 4、处于标准状态的CO (g)，其标准燃烧热为零。( ) A. G=H，TS B. G=A，PV C. A=U，TS C. H=U—PV 5、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。 7、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么( )。( )
A. Q > 0，W > 0，ΔU > 0 6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( ) B. ΔQ = 0，W = 0，ΔU < 0 7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( ) C. Q = 0，W = 0，ΔU = 0 8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。( ) D. Q < 0，W > 0，ΔU < 0 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。( ) 8、ΔH =Q , 此式适用于下列哪个过程: ( )。 p10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。( ) 655A. 理想气体从10 Pa反抗恒外压10 Pa膨胀到10 Pa 5B. 0? , 10 Pa 下冰融化成水得分二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位 置。(每小题3分，共45分) C. 电解 CuSO水溶液 4 54D. 气体从 (298 K, 10 Pa) 可逆变化到 (373 K, 10 Pa) 1. 一定压力下，当2 L理想气体从0?升温到273?时，其体积变为( )。 9、下述说法中，哪一种不正确:( )。 A. 5 L B. 4 L C. 6 L D. 1 L A. 焓是体系能与环境进行交换的能量 2、A、B两种理想气体的混合物总压力为100kPa，其中气体A的摩尔分数0.6，则气体B B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量的分压为( )。 C. 焓是体系状态函数 A. 100kPa B. 60kPa C. 40kPa D. 不确定 D. 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 3、当实际气体的压缩因子Z 大于1的时候表明该气体( )。 10、凝固热在数值上与下列哪一种热相等:( )。 A. 易于压缩 B. 不易压缩 1
物理化学课程教学大纲(1)上课讲义
物理化学课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称、所属专业、课程性质、学分； 课程名称: 物理化学（PhysicalChemistry） 所属专业：材料化学 课程类别：专业课 课程性质：专业课（必选） 学分： 3学分（54学时） （二）课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程； 课程简介： 物理化学又称理论化学，是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手，从而找出化学运动中最具普遍性的基本规律的一门学科。共包括4部分内容： 第1部分，热力学。内容包括：热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、化学平衡、相平衡。 第2部分，电化学。内容包括：电解质溶液、可逆电池电动势、不可逆电池过程。 第3部分，表面现象与分散系统。内容包括：表面现象、分散系统。 第4部分，化学动力学。内容包括：化学动力学基本原理、复合反应动力学。 目标与任务： 使学生掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中，使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。 先修课与后续相关课程： 先修课：高等数学（微分、积分）、大学普通物理、无机化学、有机化学、分析化学后续相关课程：无。 （三）教材与主要参考书。 教材：物理化学简明教程，第四版，印永嘉等编，高等教育出版社出版.2007 参考书目： [1] 付献彩主编，《物理化学》上、下册. 第五版.高等教育出版社出版.2006
[2] 胡英主编,《物理化学》上、中、下册. 第一版，北京：高等教育出版社 出版.2001 [3] 宋世谟主编，《物理化学》上、下册，第四版.北京：高等教育出版社出版.2001 [4] 物理化学简明教程例题与习题，第二版，印永嘉等编，高等教育出版社出版 二、课程内容与安排 绪论讲授，1学时。 第一章热力学第一定律 1.1 热力学的研究对象 1.2 几个基本概念 1.3 能量守恒 1.4 体积功 1.5 定容及定压下的热 1.6 理想气体的热力学能和焓 1.7 热容 1.8 理想气体的绝热过程 1.9 实际气体的节流膨胀 1.10 化学反应的热效应 1.11生成焓及燃烧焓 1.12反应焓与温度的关系 （一）教学方法与学时分配 讲授，8学时。 （二）内容及基本要求 主要内容：热力学第一定律、体积功的计算、热容、热力学第一定律对理想气体的应用、焓、标准摩尔反应焓。 【重点掌握】：热力学第一定律、体积功的计算、焓。 【掌握】：热力学第一定律文字表述和数学表达式，热力学第一定律在简单状态变化PVT、相变化及化学变化中的应用，掌握计算各种过程的功、热、热力学能变、焓变的方法。 【理解】系统与环境、状态、过程、状态函数与途径函数等基本概念，可逆过程的概念。功、热、热力学能、焓、热容、摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准 摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。
物理化学部分答案
3. 理想气体绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式V W C T =?计算，那两种过程的功是否一样? 答：不一样。过程不同，终态不相同，即ΔT 不一样，因此绝热可逆和绝热不可逆两过程所做功不一样。 6. 在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：（1）氢气在氧气中燃烧；（2）爆鸣反应；（3）氢氧热爆炸；（4）氢氧燃料电池。在所有反应中，保持反应始态和终态都相同，请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同? 答：应该相同。因为热力学能和焓是状态函数，只要始终态相同，无论通过什么途径，其变化值一定相同。这就是：异途同归，值变相等。 7. 理想气体向真空绝热膨胀后，他的温度将（ ）。 （A ）升高 （B ）降低 （C ）不变 （D ）不一定 答：（C ）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。 9. 公式?H = Q p 适用于哪个过程（ ）。 （A ）理想气体绝热等外压膨胀 （B ）H 2O （s ）273K 101.3kPa 垐垐垐垎噲垐垐垐，H 2O （g ） （C ）Cu 2+（aq ）+2e - → Cu （s ） （D ）理想气体等温可逆膨胀 答：（B ）式适用于不作非膨胀功的等压过程。 1. （1）一系统的热力学能增加了100kJ ，从环境吸收了40kJ 的热，计算系统与环境的功的交换量； （2）如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kJ 的功，同时吸收了20kJ 的热，计算系统热力学能的变化值。 解：根据热力学第一定律：ΔU = W ＋ Q ，即有： （1）W =ΔU －Q = 100 – 40 = 60kJ （2）ΔU = W ＋ Q = -20 ＋ 20 = 0 2. 在300 K 时，有 10 mol 理想气体，始态压力为 1000 kPa 。计算在等温下，下列三个过程做膨胀功： （1）在100 kPa 压力下体积胀大1 dm 3 ； （2）在100 kPa 压力下，气体膨胀到压力也等于100 kPa ； （3）等温可逆膨胀到气体的压力等于100 kPa 。 解：根据理想气体状态方程p V= nRT ，即有： V nRT p = （1）∵ W = -p e ΔV = -p e (V 2－V 1) ∴ W = -100×103×1×10-3 = -100J
物理化学答案
例1-1 在25℃ 时，2mol 气体的体积为153dm ，在等温下此气体：（1）反抗外压为105 P a ，膨胀到体积为50dm 3；（2）可逆膨胀到体积为50dm 3。试计算各膨胀过程的功。 解（1）等温反抗恒外压的不可逆膨胀过程 {}53e 21()1010(5015)J 3500J W p V V -=--=-??-=- (2)等温可逆膨胀过程 {}2 1 2 1 d ln 28.314298.2ln(5015)J 5970J V V V W p V nRT V =-=-=-??=-? 例1-2 在等温100℃时，1mol 理想气体分别经历下列四个过程，从始态体积V 1=25dm 3变化到体积V 2=100dm 3：（1）向真空膨胀；（2）在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态；（3）先在外压恒定的气体体积50dm 3时的气体平衡压力下膨胀至中间态，然后再在外压恒定的气体体积等于100dm 3时的气体平衡压力下膨胀至终态；（4）等温可逆膨胀。试计算上述各过程的功。 解 (1) 向真空膨胀 p e =0 ，所以 10W = (2) 在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态 18.314(100273.15)kPa 31.02kPa 100nRT p V ??+?? = ==???? e {}2e 21()31.02(10025)J 2327J W p V V =--=-?-=- (3) 分二步膨胀 第一步对抗外压 p ′18.314373.15kPa 62.05kPa 50nRT V ???? = ==???? {}62.05(5025)J 1551J W p V '=-?=-?-=- 第二步对抗外压 p 〞= {}"31.02(10050)J 1551J W p V ''=-?=-?-=- 所做的总功 33102J W W W '''=+=- (4) 恒温可逆膨胀 {}2 41 ln 18.314373.15ln(10025)J 4301J V W nRT V =-=-???=-
(0129)《物理化学》网上作业题答案
（0129）《物理化学》网上作业题答案 1：第一次 2：第二次 3：第三次 4：第四次 5：第五次 6：第六次 7：第七次 1：[单选题] 已知下列反应的平衡常数：H 2(g) + S(s) = H 2 S(s) (1) K1 ； S(s)+O 2 (g)=SO 2 (2) K2 则反应：H 2(g)+SO 2 (g)=O 2 (g)+H 2 S(g) 的平衡常数为（） A:K1 + K2 ； B:K1 - K2 ； C:K1·K2 ； D:K1/K2 。 参考答案：D 2：[单选题]恒温下，在反应2NO2(g) = N2O4(g) 达到平衡后的体系中加入惰性气体，则A: 平衡向右移动； B:平衡向左移动； C: 条件不充分，无法判断； D: 平衡不移动。 参考答案：C 3：[单选题]某反应速率常数k = 2.31 ×10-2mol-1?dm3?s-1，反应起始浓度为1.0 mol?dm-3，则其反应半衰期为： A: 43.29 s ；
B:15 s ； C: 30 s ； D:21.65 s 。 参考答案：A 4：[单选题]下列叙述中错误的是： A:水的三相点的温度是273.15K，压力是610.62 Pa ； B:三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变； C:水的冰点温度是0℃(273.15K)，压力是101325 Pa ； D: 水的三相点f = 0，而冰点f = 1 。 参考答案：A 5：[单选题]盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是： A:天气太热； B:很少下雨； C:肥料不足； D:水分倒流。 参考答案：D 6：[单选题]下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大： A: 0.1M KCl水溶液； B:0.001M HCl水溶液； C:0.001M KOH水溶液； D: 0.001M KCl水溶液。 参考答案：B 7：[单选题]在某温度下，一密闭的刚性容器中的PCl5(g) 达到分解平衡，若往此容器中充入N2(g) 使体系压力增大二倍(此时体系仍可按理想气体处理)，则PCl5(g) 的离解度将：A:增大； B:减小；
物理化学课程简介及教学大纲
“物理化学”课程简介及教学大纲 课程代码： 课程名称：物理化学 课程类别：学科基础课 总学时/学分：80 / 3+2 （其中含实验或实践学时：48 ） 开课学期：每学年第一和第二学期 适用对象：化工类专业本科生 先修课程：高等数学、普通物理学、无机化学、分析化学和有机化学 内容简介：物理化学也称为理论化学，是化学的重要分支之一。物理化学是用数学和物理学的方法研究化学中最具有普遍性的一般规律。本课程介绍研究化学变化和相变化的平衡规律和化学反应的速率规律的宏观层次理论方法，从微观到宏观层次的研究方法和多相系统的研究方法等。包括热力学三大定律和基本方程、统计热力学、多组分系统热力学、相平衡、化学平衡、电化学、化学反应动力学、表面现象和胶体等。 一、课程性质、目的和任务 【课程性质】物理化学是学生在具备了必要的高等数学、普通物理、无机化学、分析化学等基础知识之后必修的理论基础课，是应用化学、化学工程、生物化学等专业的一门主干基础理论课程，同时也是后继化学专业课程的基础。 【教学目的】通过本课程的学习使学生建立一个系统、完整的物理化学基本理论和方法的框架，掌握热力学、动力学、电化学、统计热力学中的普遍规律和实验方法；在强化基础的同时，逐步培养学生的思维能力和创造能力。 【教学任务】本课程共分十章：热力学第一定律、热力学第二定律、统计热力学初步、溶液理论、相平衡、化学平衡、电化学、化学动力学、表面现象、胶体化学。本课程重点在于化学基础理论、基本知识的教学，在阐述基本原理时应着重讲清整个问题的思路、介绍问题的提出背景和形成理论的思维方法，使学生学到有关知识的同时能学到探索问题的思路和方法，培养解决问题的能力；在基础层次上选择有代表性的科学研究成果和实际，着眼于前沿涉及的新思想和新方法。 二、课程教学内容及要求 绪论 § 1 物理化学的学科特点和发展史 § 2 物理化学的研究内容和研究方法 § 3 必要的数学知识 § 4 物理化学的学习方法和学习要求 【基本要求】 1. 了解学生的心理特点和学科特点，探讨物理化学的学习方法，使学生确立学好物理化学的信心。 第一章热力学第一定律
物理化学(上)期末试题及参考答案
一、填空题（每小题2分，共20分） 1、热力学第零定律是指： 。 2、熵与热力学概率之间的函数关系式是。 3、补全热力学函数关系式：C P= (?S/?T)P 4、一定量的单原子理想气体定压下从T1变化到T2的熵变与定容下从T1变化到T2的熵变之比为： 5、化学势的表示式中，是偏摩尔量。 6、稀溶液的依数性包括、、和。 7、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)，在298K时测得分解压为66.66Pa，则该温度下该反应的K pΘ= ；K p= 。 8、1atm压力下水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557，现将含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏，最终得到的物质为。 9、水在101.3kPa时沸点为373K，汽化热为40.67 kJ/mol（设汽化热不随温度变化）；毕节学院的大气压约为85.5 kPa，则在毕节学院水的沸点为 K。 10、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)已达平衡；保持总压不变，往系统中充入一定量的惰性气体，平衡移动方向为。 二、选择题（每小题2分，共30分） 1、下列属于化学热力学范畴的是（） （A）物质结构与性能的关系（B）化学反应速率 （C）化学变化的方向和限度（D）反应机理 2、下列关于热力学方法叙述正确的是（） （A）热力学研究所得的结论不适用于分子的个体行为 （B）热力学可以解决某条件下怎样把一个变化的可能性变为现实性的问题 （C）经典热力学详细讨论了物质的微观结构 （D）经典热力学常需计算一个变化所需要的时间 3、下列函数中为强度性质的是：（） (A) S (B) (?G/?p)T(C) (?U/?V)T (D) C V 4、一定量的纯理想气体，下列哪组量确定后，其他状态函数方有定值。（） （A）T （B）V （C）T、U （D）T、p
物理化学教学计划
《物理化学C》课程教学大纲 课程中文名称（英文名称）：物理化学C（Physical Chemistry C） 课程代码：0400B016 课程类别：学科基础课程 课程性质：必修课 课程学时: 64学时 学分: 4 适用专业: 材料科学与工程、高分子材料、生物工程、食品科学与工程、食品质量与安全、制药工程 先修课程：高等数学、大学物理、无机化学、有机化学 一、课程简介 1．物理化学是化学工程与工艺、应用化学专业的一门重要主干课程，也是材料科学与工程、制药工程、生物工程、生物技术、食品科学与工程等专业的重要基础课程。主要研究化学变化和相变化的平衡规律和变化速率规律，它包括理论教学及实验教学。实验教学单独开课。物理化学的理论研究方法有热力学方法、动力学方法、统计力学方法和量子力学方法。从研究内容来说包括宏观上的、微观上的、以及亚微观上的，对工科学生来说，热力学方法、动力学方法及宏观上的内容是主要的、基本的，后两种方法和内容的重要性正在日益增加。对工科专业，量子力学方法一般不作要求或另设课程。 2．本课程属于学科基础课，在专业人才培养方案和课程体系中的具有重要地位和作用。 二、课程教学目的和任务 通过本门课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中，使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。 三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求 下面按各章列出基本要求和内容。基本要求按深入的程度分“了解”、“理解”、“掌握”和“熟练掌握”四个层次。 第一章气体（4学时） 1、物理化学简介 2、P1-8
关于物理化学课后习题答案
第一章 1.5两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100 ?C，另一个球则维持0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此， 1.8 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H2与N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。
（1）保持容器内温度恒定,抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力； （2）计算混合气体中H2和N2的分压力； （3）计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 2.2 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，101.325kpa下全部凝结成液态水，求过程的功。假设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。
2.11 1mol某理想气体与27℃，101.325kpa的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，在恒容升温至97.0℃，250.00kpa。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=20.92J*mol-1 *K-1。 2.15 容积为0.1 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 ?C，4 mol 的Ar(g)及150 ?C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度t及过程的。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及，且假设均不随温度而变。 解：图示如下 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计
则该过程可看作恒容过程，因 此 假设气体可看作理想气体， ，则 2.25 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓ΔfusHm=6.012KJ*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=76.28J*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=37.20J*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l）在100 ?C的摩尔蒸发焓。水和2.26 已知水（H 2 水蒸气在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=75.75J*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=33.76J*mol-1 *K-1。求在25?C时水的摩尔蒸发焓。
物理化学课后答案
物理化学课后答案 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系 解：对于理想气体，pV=nRT 1-2 气柜内有、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（÷）=小时 1-3 0℃、的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为。充以4℃水之后，总质量为。若改用充以25℃、的某碳氢化合物气体，则总质量为。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=??? ? ??+= +=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 1-6 0℃时氯甲烷（CH 3Cl ）气体的密度ρ随压力的变化如下。试作ρ/p —p 图，用外推法求氯甲烷的相对分子质量。 解：将数据处理如下： P/kPa (ρ/p)/（g ·dm -3 ·kPa ） 作(ρ/p)对p 图 当p →0时，(ρ/p)=，则氯甲烷的相对分子质量为 1-7 今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽真空的200 cm 3 容器中，直至压力达，测得容器中混合气体的质量为。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解：设A 为乙烷，B 为丁烷。 B A B B A A y y mol g M y M y n m M 123.580694.30 867.46008315.03897.01+=?==+== - （1） 1=+B A y y （2）
物理化学习题集及答案2
相平衡 一、选择题： 1. 二组分体系恒温时．可能同时存在的最大相数为 （ ） (A) Φ=2 (B) Φ=3 (C) Φ=4 2. 在α、β两项中都含有A 和B 两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确 （ ） A B A A A B A B (A ) (C) (D) (B )αααβαβββμμμμμμμμ==== 3. 在101325Pa 下，水、冰和水蒸气平衡的系统中，自由度为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 4. 在密闭容器中有食盐饱和溶液，并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶，则系统的自由度是 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 5. 系统是N 2和O 2两种气体的混合物时，自由度应为 （ ） (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 6. 在101325 Pa 下，水和水蒸气呈平衡的系统，其自由度f 为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 7. NH 4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH 4Cl(s) → HCl(g) + NH 3(g) （ ） (A) K =3, Φ=2, f =2 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =1, Φ=2, f =1 (D) K =4, Φ=2, f =1 8. 25 ℃及标准压力下，NaCl(s)与其水溶液平衡共存 （ ） (A) K =1, Φ=2, f =1 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =2, Φ=2, f =0 (D) K =4, Φ=2, f =1 9. 已知在318 K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063 kPa ，今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77 kPa ，则此溶液： （ ） (A) 为理想液体混合物 (B) 对丙酮为负偏差 (C) 对丙酮为正偏差 (D) 无法确定 10. 苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物，当把5 mol 苯与5 mol 甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是： （ ）
大学物理化学试题及答案
物理化学 试卷一 一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT进行计算的是： ( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数 S 不同 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。 ( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是： ( C ) (A) S (B) (G/p)T (C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质 (D) CV 5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定
6. 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(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移 ) ( A ) (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 7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C ) (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 * S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 9. 已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B 在此固溶体中的含量必 _______ B 在液相中的含量。 ( A ) (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D)不能确定 10. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为： ( C ) (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 K (D) 1 * $p(2) = [K $p(1)]= (0.25)= 2 11. 若 298 K 时，反应 N2O4(g) ＝ 2NO2(g) 的 K $p= 0.1132，则： (1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _____( B )_____； (2) 当 p (N2O4) = 10 kPa，p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 ____( A )____ 。
物理化学期末考试习题及答案
期末练习题 1. 当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时,若采用不同的标准浓度, 则下列说法中正确的是： ( ) (A) 溶质的标准态化学势相同 (B) 溶质的化学势相同 (C) 溶质的活度系数相同 (D) 溶质的活度相同 2. 在298K 时，设液体A 和B 能形成理想的液态混合物，它们的蒸气形成理 想的气态混合物。 已知纯A 和纯B 的饱和蒸汽压分别为kPa p A 50=*，kPa p B 60=*， 如液相中40.0=A x ，则平衡的气相中B 的摩尔分数B y 的值为 （ ） （A ）0.25 (B) 0.40 (C) 0.50 (D) 0.64 3. 在一定温度和压力下,设纯的A(l)的化学势为*μ，其标准态化学势为θμ。 如在A 中加入另一液相B(l),形成理想的液态混合物，这时A(l)的化学势为 A μ，标准态化学势为θμA ， 则两种化学势之间的关系为 （ ） （A ）*μ=A μ，θμ=θ μA （B ）*μ＞A μ，θμ＜θμA （C ）*μ=A μ θμ＞θμA （D ）*μ＞A μ，θμ＝θμA 4. 在298K 时，已知①H 2(g)和②O 2(g)在水中的Henry 系数分别为 91,1012.7?=x k Pa, 92,1044.4?=x k Pa. 在相同的温度和压力下， 两者在水中的饱和溶解的量用摩尔分数表示分别为x 1和x 2，两者的关系为 （ ） （A ）x 1＞x 2 (B) 无法比较 (C) x 1=x 2 （D ）x 1＜x 2 5. 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