物理化学上册练习题(3)
物理化学练习题(3)
一、选择（19小题，每小题2分，共38分）
1、下列诸过程可应用公式 d U = (C p - nR )d T 进行计算的是： ( )
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、某理想气体从同一始态(p 1,V 1,T 1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一压力p 2,若环境所做功的绝对值分别为W T 和W A ,问W T 和W A 的关系如何? ( )
A 、 W T >W A
B 、 W T C 、 W T =W A D 、 W T 和W A 无确定关系 3、理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( ) A 、 B 、 C 、 D 、 4、在两个气球中分别装有理想气体A 和B,已知两者的温度和密度都相等, 并测得A 气球中的压力是B 气球的1.3754倍, 若A 的相对分子质量为32, 求B 的相对分子质量。 （ ） A 、24 B 、34 C 、44 D 、54 5、在等温等压下进行下列相变：H 2O (s,-10℃, o p ) = H 2O (l,-10℃, o 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) ? δQ /T = Δfus S (2) Q = Δfus H (3) Δfus H /T = Δfus S (4) －Δfus G = 最大净功 A 、(1)，(2) B 、(2)，(3) C 、(4) D 、(2) 6、在α，β两相中均含有A 和B 两种物质, 当达到平衡时, 下列哪种情况是正确的? ( ) A 、 α A μ=α B μ B 、αA μ=βA μ C 、αA μ=βB μ D 、 βA μ=βB μ 7、在101.325 kPa 下, 385 K 的水变为同温下的水蒸气,对该变化过程,下列各式中哪个正确? ( ) A 、 ΔS 体+ΔS 环>0 B 、 ΔS 体+ΔS 环<0 C 、 ΔS 体+ΔS 环=0 D 、 ΔS 体+ΔS 环的值不能确定 8、亥姆霍兹自由能判据可以写作： ( ) A 、(d A )T, V , W =0 ≤0 B 、(d A )T, V , W =0 ≥0 C 、(d A )f ,,0T V W =≤0 D 、(d A )f ,,0T V W =≥0 9、在273.15K ，2o p 时,水的化学势与冰的化学势进行比较，如何? ( ) A 、前者高 B 、前者低 C 、相等 D 、不可比较 10、在 298 K 时，向甲苯的物质的量分数为 0.6 的大量的苯－甲苯理想溶液中，加入1 mol 纯苯，这一 过程苯的 ΔG , ΔH , ΔS 为： ( ) ΔG /J ΔH /J ΔS /J·K -1 A 、 0 0 0 B 、 -1266 0 4.274 C 、 -2270 0 7.618 D 、 -542.6 0 1.821 11、已知373 K 时液体A 的饱和蒸气压为133.24 kPa, 液体B 的饱和蒸气压为66.62 kPa 。设A 和B 形成理想溶液, 当A 在溶液中的摩尔分数为0.5时,在气相中A 的摩尔分数为： ( ) A 、 1 B 、 1/2 C 、 2/3 D 、 1/3 12、298 K 时,HCl(g, M r =36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245 kPa ?kg ?mol -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 、 138 kPa B 、 11.99 kPa C 、 4.9 kPa D 、 49 kPa 13、二元合金处于低共熔温度时物系的自由度 F 为： ( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、3 14、在 400 K 时，液体 A 的蒸气压为 4×104 Pa ，液体 B 的蒸气压为 6×104 Pa ，两者组成理想液体混合物，平衡时在液相中 A 的摩尔分数为 0.6，在气相中B 的摩尔分数为： ( ) A 、 0.31 B 、 0.40 C 、 0.50 D 、 0.60 15、相律在下列体系中何者不适用？ ( ) A 、NaCl 水溶液 B 、NaCl 饱和水溶液 C 、NaCl 过饱和水溶液 D 、NaCl 水溶液与纯水达渗透平衡 16、在相图上, 当体系处于下列哪一点时只存在一个相? ( ) A 、恒沸点 B 、 熔点 C 、临界点 D 、低共熔点 17、已知反应 2NH 3= N 2+ 3H 2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) N 2+(3/2) H 2= NH 3 的标准平衡常数为： ( ) A 、4 B 、0.5 C 、2 D 、1 18、下述说法中哪一种正确？ ( ) A 、增加压力一定有利于液体变为固体 B 、增加压力一定不利于液体变为固体 C 、增加压力不一定有利于液体变为固体 D 、增加压力与液体变为固体无关 19、已知 FeO(s) + C(s) = CO(g) + Fe(s) 反应的 o m r H ?为正，o m r S ?为正（假定o m r H ?，o m r S ?不随温度而 变化），下列说法哪一种是正确的？ ( ) A 、 低温下自发过程，高温下非自发过程 B 、 高温下自发过程，低温下非自发过程 C 、 任何温度下均为非自发过程 D 、任何温度下均为自发过程 二、计算（6小题,共42分） 1、25℃时，C 2H 5OH (l) 的标准摩尔燃烧焓为 -1367 kJ·mol -1，CO 2(g) 和H 2O(l) 的标准摩尔生成焓分别为 -393.5 和 -285.8 kJ·mol -1，求 25℃ 时，C 2H 5OH (l) 的标准摩尔生成焓。 2、计算下列相变的ΔH m ，ΔG m ： CH 3OH(l,64 ℃,o p ) ?? →CH 3OH(g,64 ℃,(1/2)o p ) 已知 CH 3OH 在正常沸点 (64℃) 时的摩尔蒸发焓为 349 kJ·mol -1，设 CH 3OH 为理想气体。 3、物质的量为n 的单原子分子理想气体，在300 K 时从100 kPa,122 dm 3反抗50 kPa 的外压等温膨胀到50 kPa ，试计算过程的Q , W ,V 2 ,?U,?H , ΔS 体, ΔS 环, ΔS 孤。 4、液体A 和B 可形成理想液态混合物。把组成为y A =0.400的二元蒸气混合物放入一带有活塞的气缸中进行恒温压缩。已知该温度时p *A 和p B * 分别为40 530 Pa 和121 590 Pa 。 （1）计算刚开始出现液相时的蒸气总压； （2）求A 和B 的液态混合物在上述温度和101 325 Pa 下沸腾时液相的组成。 5、在T = 1000 K 时，理想气体反应 2SO 3(g)＝2SO 2(g) + O 2(g)的K c (1)=0.0035 mol ?dm -3，求: (1) 该反应的 K p (1) (2) SO 3(g) ＝ SO 2(g) +(1/2) O 2(g) 的 K p (2) 和 K c (2)； (3) 2SO 2(g) + O 2(g) ＝ 2SO 3(g) 的 K p (3) 和 K c (3)。 6、理想气体反应 2A(g)=B(g)，已知：298 K 时 A B o m f H ?/kJ ?mol -1 35.0 10.0 o m S /J ?K -1?mol -1 250 300 o ,m P C /J ?K -1?mol -1 38.0 76.0 (1)当体系中x A =0.50时,310 K, o p 下判断反应进行的方向； (2)欲使反应与(1)方向相反方向进行, T , x A 不变, 压力应控制在什么范围? p ,x A 不变, 温度应控制在什么范围? T , p 不变, x A 应控制在什么范围? 三、问答题（5分） 指出下列体系中的组分数： (1)NaH 2PO 4在水中与水蒸气达平衡(忽略盐在溶液中电离的可能性)； (2)在上述体系中，考虑盐能完全解离成所有可能存在的离子； (3)AlCl 3在水中，考虑其水解作用和出现Al(OH)3沉淀。 四、证明题（5分） (?U /?T )p =C p -p (?V /?T )p 五、相图题（10分） Mg 的熔点615℃，Ni 的熔点为1453℃，Mg 和Ni 可生成化合物MgNi 2，其熔点为1145℃，另一化合物Mg 2Ni 在770℃时分解为30%Ni （摩尔百分数）的液体及固体MgNi 2，最低共熔点在510℃含23%Ni ，在1080℃时含89%Ni （均为摩尔百分数）。 （1）请大致画出Mg-Ni 体系的T -x 图。 （2）标明各区域存在的相态。 （3）画出含30%Ni 熔化物冷却至100℃过程的步冷曲线，并注明所经历的相变化。 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ΔU，ΔH。 2、在水的正常沸点（373.15K，101.325Kpa）,有1molH2O(l)变为同温同压的H2O(g)，已知水的 △Vap H=40.69kJ·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) Δr H m(l)=-870.3 kJ·mol-1 （2）C(s)+O2(g) == CO2Δr H m(l)=-393.5 kJ·mol-1 （3）H2+ 1 O2(g) ==H2O(l) 2 Δr H m(l)=-285.8 kJ·mol-1 试计算反应：（4）2C(s)+2H2(g)+O2== CH3COOH(l)的Δr H mθ（298K）。 4、在P及298K下，反应： (1) CuSO 4 (s) + 800H2O (l) ─→ CuSO4.800H2O，Δr H (1)=-68.74kJ.mol-1 (2) CuSO 4.5H2O (s) + 795H2O (l) —→ CuSO4.800H2O，Δr H (2)=10.13 kJ.mol-1 求反应： (3) CuSO 4(s) + 5H2O (l) ─→ CuSO4.5H2O的热效应Δr H（3） *5、1mol单原子理想气体在298K、1×106Pa下，绝热可逆膨胀到1×105Pa。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，假设系统与环境无能量交换，计算系统熵的增加。已知水的比热为 4.18 kJ·kg-1.K-1，冰的熔化焓为333 kJ.kg-1，设它们为常数。 7、某化学反应在等温、等压下（298K,Pθ）进行，放热40.00kJ，若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热4.00kJ。 （1）计算该化学反应的Δr S m； （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Δr S m，体+Δr S m，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℃，pθ下凝固的ΔS和ΔG。（已知：-5℃时，固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2.25kPa和2.64kPa；-5℃，pθ时，苯的摩尔熔化焓为9.860 kJ·mol-1） *9、苯的正常沸点为353K，摩尔气化焓是Δvap H m＝30.77 kJ·mol-1，今在353K ，pθ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Δvap G m和摩尔气化熵Δvap S m； （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。 第二章热力学第一定律 1．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 答案：D 2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 (A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义 (C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量 (D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消 答案：B 3．关于焓的性质, 下列说法中正确的是 (A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律 (C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关 答案：D。因焓是状态函数。 4．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 答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0 则ΔH＜ΔU。 5．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 (A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体 答案：D 6．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是 (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值 答案：A。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。 7．dU=CvdT 及dUm=Cv,mdT 适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程 (D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能 只与温度有关的非等容过程 答案：D 8．下列过程中, 系统内能变化不为零的是 (A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程 答案：D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真 空蒸发是不做功的，W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0， 复习题 计算题 1、3mol 双原子理想气体从始态750K ，150kPa ，先恒容冷却使压力降至50kPa ，再恒温可逆压缩至100kPa ，求整个过程的Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔS. 2、1mol 单原子理想气体从始态298K 、202.65kPa 经下列途径使其体积加倍，试计算每种途径的终态压力及各过程的Q 、W 、ΔU 值， (1)等温可逆。 (2)绝热可逆 3、某双原子理想气体2mol 从始态350K ，200kPa 经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W 。（1）恒温可逆膨胀到50kPa （2）恒温反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀 （3）绝热可逆膨胀到50kPa （4）绝热反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀 4、在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板，隔板两侧分别为2mol ，273.15K 的单原子理想气体A 及5mol ，373.15K 的双原子理想气体B ，两气体的压力均为100kPa ，活塞外的压力维持在100kPa 不变。今将容器内的绝热隔板撤去，使两种气体混合达到平衡态，求末态的温度T 及过程的W ，U ?，H ?. 5、计算1molO 2(g)（设为理想气体），由298K 、1p θ经下列过程压缩到3p θ时以下各热力学量的变化U H W Q S ???、、、、。已知,2() 3.5p m C O R = （1）恒温可逆压缩到3p θ （2）绝热可逆压缩到3p θ （3）绝热不可逆恒外压3p θ压缩至平衡 6、1molCH 3C 6H 5在其沸点383.15K 时蒸发为气.求该过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔA,ΔG,ΔS,已知该温度下CH 3C 6H 5的气化热为362kJ ·kg -1。 7、容积为0.1m 3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧的温度分别为0℃,4Ar mol 的(g)及1500C, 2 mol 的Cu(s)。现将隔板抽调，整个系统达到热平衡，求末态温度及过程的?H 。假设气体为理想气体。已知Ar(g)和Cu(s)的摩尔等压热容C p,m 分别为20.786J.mol.K -1及24.435 J.mol.K -1 8、在298.15K 的等温情况下，两个瓶子中间有旋塞连通。开始时，一侧放0.2mol O 2，压力为0.2×101.325 kPa ，另一侧放0.8mol N 2，压力为0.8×101.325 kPa ，打开旋塞后，两气互相混合。计算： （1） 终了时瓶中的压力 （2） 混合过程中的Q ，W ，ΔS ，ΔU ，ΔG 。 四．概念题参考答案 1．在温度、容积恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ，问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变，A V 变小 (D) A p 变小，A V 不变 答：(C)。这种情况符合Dalton 分压定律，而不符合Amagat 分体积定律。 2．在温度T 、容积V 都恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ，容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答：(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件，所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3． 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶，在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?，这时氢气的状态为 （ ） (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答：(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值，所以是处在超临界 区域，这时仍为气相，或称为超临界流体。在这样高的温度下，无论加多大压力， 都不能使氢气液化。 4．在一个绝热的真空容器中，灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水，不留一点 空隙，这时水的饱和蒸汽压 （ ） （A ）等于零 （B ）大于 kPa （C ）小于 kPa （D ）等于 kPa 答：（D ）。饱和蒸气压是物质的本性，与是否留有空间无关，只要温度定了， 其饱和蒸气压就有定值，查化学数据表就能得到，与水所处的环境没有关系。 第一章 气体pVT 性质 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 练习题 第一章《热力学第一定律》 一、选择题 1、等压过程就是指：( ）。 A、系统得始态与终态压力相同得过程; B、系统对抗外压力恒定得过程； C、外压力时刻与系统压力相等得过程； D、外压力时刻与系统压力相等且等于常数得过程。 2、系统经某过程后，其焓变?H= Q p，则该过程就是( )。 A、理想气体任何过程; Ｂ、理想气体等压过程; C、真实气体等压过程； D、封闭系统不作非体积功得等压过程。 ３、下列说法中( )就是正确得。 A、只有等压过程才有焓得概念; B、系统得焓等于系统所含得热量; C、系统得焓等于系统在等压过程中吸收得热量; D、在等压且不作非体积功得条件下，系统吸收得热在数值上等于焓得增量. 4、公式可用于计算:（）。 A、真实气体得变温过程； B、任意系统得可逆过程； C、理想气体得绝热过程；Ｄ、等压进行得化学反应。 ５、物质得量为n得单原子理想气体等压升高温度，从Ｔ1至Ｔ2,?Ｕ等于：（）. A、nC p，m?T; B、nC V，ｍ?T; C、nR?Ｔ; D、nRｌn（T２/ T１)。 6. ?Ｕ可能不为零得过程为：（). A、隔离系统中得各类变化； B、等温等容过程; Ｃ、理想气体等温过程; D、理想气体自由膨胀过程。 7、理想气体等温自由膨胀过程为:( ）。 Ａ、Q >0；B、;C、W〈0；D、。 8、对于理想气体自由膨胀过程,下述提法正确得就是：（）。 A、系统与环境之间没有热与功得过程; Ｂ、系统得温度改变,内能变化值不为零; C、系统得压力不变; Ｄ、系统对外作功。 9、热力学能及焓同时守恒得过程为:( ). A、隔离系统中得各类变化； B、等温等压过程； C、节流过程；Ｄ、理想气体自由膨胀过程 10、凡就是在孤立体系中进行得变化,其与得值一定就是:（)。 Ａ、， ; B、， ; Ｃ、, ; Ｄ、，大于、小于或等于零不能确定. 1１、已知反应H2（g）+O2（ｇ）== H2O（g）得标准摩尔反应焓为,下列说法中不正确得就是：( ）. Ａ、就是H２Ｏ(g)得标准摩尔生成焓； B、就是H2(ｇ）得标准摩尔燃烧焓; C、就是负值； D、与反应得数值不等。 12、已知反应C（石墨）+O2(g）CO２（ｇ)得标准摩尔反应焓为，下列说法中不正确得 就是:(）。 A、就是CＯ2（g）得标准摩尔生成焓； 第四章 化学平衡练习题 一、判断与问答题： 1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 3．因为m r G ?= -RT ln K ，所以m r G ?是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．m r G ?是反应进度的函数。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。 6．?r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。 7．任何一个化学反应都可以用m r G ?来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化 学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。 9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0时，若值越小，自发进行反应 的趋势也越强，反应进行得越快。 10．某化学反应的? r G m 若大于零，则K 一定小于1。 11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ?的大小就决定了反应进行方向。 12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知平衡常数了。 14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。 15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ?。 16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。 17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。 18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。 19．有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G ～ξ”曲线上可存在的位置？ 20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理？ 21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？ 22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：K RT G ln m r -=?，那么，为什么反应的 平衡态与标准态是不相同的？ 23．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？ 24．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？ 25．平衡常数 K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？ 26．在空气中金属不被氧化的条件是什么？ 27．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5， 反应的m r H ?= 88 kJ·mol -1，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化： (A) 通过减小容器体积来增加压力； (B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力； (B) 升高温度； (D) 加入催化剂。 28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论 分析其道理？ 29．2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g)，在反应温度下及p = 101.325kPa 时，K = 4×10-3，试问 HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大？若在标 准状态下反应，体系的总压力是多少？ 30．反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)，在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度 系数均为1)，当压力增大到500kPa 时，各物质的逸度系数分别为：γ (CO 2) = 1.09， γ (H 2) = 1.10，γ (CO) = 1.23，γ (H 2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？ 31．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古代大 理石建筑物何以能够保留至今而不倒？ 物化上册练习题 第一章 《热力学第一定律》 一. 选择题 1. 等压过程是指：( ) 。 A. 系统的始态和终态压力相同的过程； B. 系统对抗外压力恒定的过程； C. 外压力时刻与系统压力相等的过程； D. 外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。 2. 系统经某过程后，其焓变?H = Q p ，则该过程是 ( ) 。 A. 理想气体任何过程； B. 理想气体等压过程； C. 真实气体等压过程； D. 封闭系统不作非体积功的等压过程。 3. 下列说法中( )是正确的。 A. 只有等压过程才有焓的概念； B. 系统的焓等于系统所含的热量； C. 系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量； D. 在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。 4. 2 1,m d T p T H nC T ?=?公式可用于计算：( )。 A. 真实气体的变温过程； B. 任意系统的可逆过程； C. 理想气体的绝热过程； D. 等压进行的化学反应。 5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从1T 至2T ，U ?等于：( )。 A. nC p ,m ?T ； B. nC V,m ?T ； C. nR ?T ； D. nR ln(T 2 / T 1)。 6. U ?可能不为零的过程为：( )。 A. 隔离系统中的各类变化； B. 等温等容过程； C. 理想气体等温过程； D. 理想气体自由膨胀过程。 7. 理想气体等温自由膨胀过程为：( )。 A. 0Q >； B. 0U ?<； C. 0W <； D. 0H ?=。 8. 对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是： ( )。 A. 系统和环境之间没有热和功的过程； B. 系统的温度改变，内能变化值不为零； C. 系统的压力不变； D. 系统对外作功。 9. 热力学能及焓同时守恒的过程为：( )。 A. 隔离系统中的各类变化； B. 等温等压过程； C. 节流过程； D. 理想气体自由膨胀过程 10. 凡是在孤立体系中进行的变化，其U ?和H ?的值一定是：( )。 A. 0U ?>, 0H ?>； B. 0U ?=, 0H ?=； C. 0U ?<, 0H ?<； D. 0U ?=，H ?大于、小于或等于零不能确定。 11. 已知反应H 2(g) +12O 2 (g)H 2O(g)的标准摩尔反应焓为r m ()H T ?，下列说法中不正 确的是：( )。 A. r m ()H T ?是H 2O(g)的标准摩尔生成焓； B.r m ()H T ?是H 2(g)的标准摩尔燃烧焓； 物理化学电化学练习题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 第八、九、十章 电化学习题 一、选择题 1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ ∞适用于（ D ） A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液 2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中，MgSO 4的活度a 为 （ A ） A.22) /(±γθb b B.22)/(2±γθb b C.33)/(4±γθb b D.44)/(8±γθb b 3. 某电池的电池反应可写成:( C ) （1）H 2 (g)+2 1O 2 (g)→ H 2O(l) （2）2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1，E 2和 K 1，K 2表示，则 ( C ) =E 2 K 1=K 2 ≠E 2 K 1=K 2 =E 2 K 1≠K 2 ≠E 2 K 1≠K 2 4. 下列电池中，电动势E 与Cl - 的浓度无关的是 （ C ） |AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| AgCl(s) |Ag |AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电，则系统与环境间的热交换Q r值是（ B ） A.Δr H mΔr S m C.Δr H m - TΔr S m 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl （1mol·kg-1）||CuSO4 （mol·kg-1）|Cu的阴极中加入下面四种溶液，使电池电动势增大的是（ A ） mol·kg-1CuSO4 mol·kg-1Na2SO4 mol·kg-1Na2S mol·kg-1氨水7. 298K时，下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)= Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)= 则反应Fe3+ + e-→ Fe2+ 的Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于 ( D ) 8. 298K时，KNO3水溶液的浓度由1mol·dm-3增大到2 mol·dm-3,其摩尔电导率Λm将( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 9. 电解质分为强电解质和弱电解质，在于：( B )。 (A) 电解质为离子晶体和非离子晶体； (B) 全解离和非全解离； (C) 溶剂为水和非水； 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、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=（÷）=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)(0000.10010000.100000.250000.1252cm 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 物态变化练习题 一、选择题 1．冰的熔点是0℃，那么在0℃时（ ） A.水为固态 B.水为液态 C.固态和液态共存 D.都有可能 2．在－10℃的冬天，水库中的冰的下表面温度为( )，上表面温度为( ) A.－10℃ B.0℃ C.比－10℃高，比0℃低 D.低于－10℃ 3．固态氢的熔点是－259℃，液态氢的沸点是－253℃；固态氧的熔点是－218℃，液态氧的沸点是－183℃。则－200℃的氢是( )，氧是( )。 A.固态 B.液态 C.气态 D.固液共存 4.冬天下雪后，人们会往马路上洒些盐，雪就会化了。这是因为它们混合后( ) A.降低了熔点 B.升高了熔点 C.盐能放热 D.增大路面的摩擦程度 5. 将一盆冰水混合物放到0℃的房间里，下列说法中正确的是 Ａ．因为冰的熔点是0℃，所以冰可以熔化一部分 Ｂ．因为水的凝固点是0℃，所以水可以凝固一部分 Ｃ．水不能结冰，冰也不能熔化 Ｄ．条件不足，无法确定 6. 把5000g 0℃的水和5000g 0℃的冰分别放入菜窖里，使菜窖降温，其效果是（ ） Ａ．用0℃的冰好 Ｂ．用0℃的水好 Ｃ．都一样 Ｄ．无法确定 7. 在敞开的水壶中烧水，使水沸腾后改用急火继续加热，壶中水温将（ ） A.升高 B.忽高忽低 C.降低 D.不变 8．在制药时，为从溶液中提取抗菌素，要用加热的方法使水沸腾而除去水分，但抗菌素不能在超过80℃的条件下提取，则应采用的方法是（ ） A.增加容器内的气压，使水的沸点低于80℃ B.缩短加热沸腾的时间 C.降低容器内的气压，使水的沸点低于80℃ D.用微火加热使其沸腾 9．在室内将一支温度计从室温下的酒精中取出，温度计的示数将( ) A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.一直增大 D.一直减小 10. 液态氮在常温下会冒出大量的气泡,这个过程是( ) A.蒸发，吸热 B.沸腾，吸热 C.熔化，吸热 D.升华，吸热 11.下列物态变化中，属于升华现象的是：（ ） A.放在衣橱里的樟脑球越来越小 B.雨后泥泞的路面被风吹干 C.湿衣服在阳光下很快变干 D.用久了的灯泡壁变黑 12.下列说法正确的是：（ ） A.夏天，扇扇子时人感到凉快，是因为扇子扇出的是冷风 B.冬天，墙角处的积雪没有化成水就越来越少了，这是汽化现象。 C.把一盆0℃的冰拿到0℃的房间里，冰由于不能吸收热量，所以 不会熔化。 D.蒸发在任何温度下都可以进行，所以蒸发不需要吸收热量。 13. 下表给出了水银和酒精的熔点、沸点。如果要测量北极地区 的温度需用（ ）温度计，如果要测沸水的温度，需用（ ）温度计 A.水银 B.酒精 C.都可以 D.都不可以 14. 把温度为-8℃的冰块投入密闭隔热盛有0℃水的容器中，经过一段时间后，关于容器中冰的说法正确的是 （ ） A ．冰的质量减少了 B ．冰的质量没变化 C ．冰的质量增大了 D ．以上情况均有可能 固态水银 固态酒精 熔点 -39℃ -117℃ 沸点 357℃ 78℃ 气体pVT 性质 1. 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 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145 .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：33714.015 .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 0000.100000.250000.1252cm 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 101.325 67.550 50.663 33.775 25.331 (ρ/p)/ （g ·dm -3·kPa ） 0.02277 0.02260 0.02250 0.02242 0.02237 作(ρ/p)对p 图 当p →0时，(ρ/p)=0.02225，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101.325kPa ，测得容器中混合气体的质量为0.3879g 。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） 联立方程（1）与（2）求解得401.0,599.0==B B y y 练 习 题 第一章 《热力学第一定律》 一. 选择题 1。 等压过程是指：（ )。 A.系统的始态和终态压力相同的过程； B.系统对抗外压力恒定的过程; C.外压力时刻与系统压力相等的过程； D.外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。 2。 系统经某过程后,其焓变H = Q p ，则该过程是 ( ） . A.理想气体任何过程； B.理想气体等压过程； C 。真实气体等压过程; D 。封闭系统不作非体积功的等压过程. 3。 下列说法中（ )是正确的。 A 。只有等压过程才有焓的概念; B 。系统的焓等于系统所含的热量； C.系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量; D 。在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。 4。 2 1,m d T p T H nC T ?=?公式可用于计算：（ ）。 A 。真实气体的变温过程; B 。任意系统的可逆过程； C 。理想气体的绝热过程； D 。等压进行的化学反应。 5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从T 1至T 2,U 等于：( )。 A 。 nC p ，m T ； B. nC V ，m T ； C 。 nR T ； D. nR ln （T 2 / T 1）。 U 可能不为零的过程为：（ ）。 A 。隔离系统中的各类变化； B 。等温等容过程； C 。理想气体等温过程； D.理想气体自由膨胀过程。 7. 理想气体等温自由膨胀过程为:（ ）。 A.Q 〉 0； B. 0U ?<； C. W 〈 0； D. 0H ?=。 8. 对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是： （ ）. A.系统和环境之间没有热和功的过程； B.系统的温度改变，内能变化值不为零； C 。系统的压力不变; D 。系统对外作功。 9。 热力学能及焓同时守恒的过程为:( )。 A 。隔离系统中的各类变化; B 。等温等压过程; C.节流过程； D.理想气体自由膨胀过程 10.凡是在孤立体系中进行的变化，其U ?和H ? 的值一定是:（ ）。 A. 0U ?>, 0H ?>; B. 0U ?=, 0H ?=； C 。 0U ?<， 0H ?<； D. 0U ?=，H ?大于、小于或等于零不能确定。 11。 已知反应H 2(g ） +12O 2 (g) == H 2O （g ）的标准摩尔反应焓为r m ()H T ?，下列说法中不正确的是：（ ）。 A 。r m ()H T ?是H 2O(g ）的标准摩尔生成焓； B.r m ()H T ?是H 2（g)的标准摩尔燃烧焓； C 。 r m ()H T ?是负值； D. r m ()H T ?与反应的r m ()U T ?数值不等。 2014-2015学年一学期物理化学期末练习题(B 卷) 一、选择(15小题，每小题2分，共30分) 1．将某理想气体从温度T 1加热到T 2。若此变化为非恒压过程,则其焓变ΔH 应为何值? ( ) A 、 ΔH =0 B 、 ΔH = C p (T 2-T 1) C 、 ΔH 不存在 D 、 ΔH 等于其它值 2．已知 1mol HCl 的无限稀释溶液与 1mol NaOH 的无限稀释溶液在恒温恒压下完全反应，热效应Δr H m ? =-55.9 kJ ·mol -1，则 1mol HNO 3的无限稀释溶液与 1mol KOH 的无限稀释溶液在恒温恒压下完全反应的热效应Δr H m ?为： ( ) A 、 > -55.9 kJ ·mol -1 B 、 < -55.9 kJ ·mol -1 C 、 = -55.9 kJ ·mol -1 D 、 不能确定 3．下列宏观过程： (1) p ?, 273 K 下冰融化为水 (2) 电流通过金属发热 (3) 往车胎内打气 (4) 水在 101 325 Pa, 373 K 下蒸发 可看作可逆过程的是： ( ) A 、 (1),(4) B 、 (2),(3) C 、 (1),(3) D 、 (2),(4) 4．理想气体的物质的量为n ,从始态A(p 1,V 1,T 1)变化到状态B(p 2,V 2,T 2)，其熵变的计算公式可用： ( ) A 、2121d In T p T C T p S nR p T ?=+? B 、2112d In T p T C T p S nR p T ?=-? C 、 2121d In T V T C T V S nR V T ?=+? D 、2121d In T V T C T V S nR V T ?=-? 5．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 = 0 6．封闭体系中，若某过程的ΔA =-W R , 应满足的条件是： （ ） A 、等温、可逆过程 B 、等容、可逆过程 C 、等温等压、可逆过程 D 、等温等容、可逆过程 7．关于亨利系数,下列说法中正确的是: ( ) 第一章 气体pVT 性质 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。 第八、九、十章 电化学习题 一、选择题 1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ ∞适用于（ D ） A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液 2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中，MgSO 4的活度a 为（ A ） A.22) /(±γθb b B.22)/(2±γθb b C.33)/(4± γθb b D.44)/(8±γθb b 3. 某电池的电池反应可写成:( C ) （1）H 2 (g)+2 1O 2 (g)→ H 2O(l) （2）2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1，E 2和K 1，K 2表示，则 ( C ) A.E 1=E 2 K 1=K 2 B.E 1≠E 2 K 1=K 2 C.E 1=E 2 K 1≠K 2 D.E 1≠E 2 K 1≠K 2 4. 下列电池中，电动势E 与Cl -的浓度无关的是（ C ） A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt B.Ag|Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt C.Ag|Ag+(aq)|| Cl- (aq)| AgCl(s) |Ag D.Ag|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电，则系统与环境间的热交换Q r值是（B ） A.Δr H m B.TΔr S m C.Δr H m - TΔr S m D.0 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl （1mol·kg-1）||CuSO4（0.01 mol·kg-1）|Cu的阴极中加入下面四种溶液，使电池电动势增大的是（ A ） A.0.1 mol·kg-1CuSO4 B.0.1 mol·kg-1Na2SO4 C.0.1 mol·kg-1Na2S D.0.1 mol·kg-1氨水 7. 298K时，下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)=-0.036V Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)=-0.439V 则反应Fe3+ + e-→ Fe2+ 的Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于( D ) 8. 298K时，KNO3水溶液的浓度由1mol·dm-3增大到2 mol·dm-3,其摩尔电导率Λm将( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 9. 电解质分为强电解质和弱电解质，在于：( B )。 第十章界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答：(1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”，根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG＜0，而ΔS＜0，由ΔG=ΔH－TΔS，得 ΔH＜0，即反应为放热反应。 10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面张力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N×3243r π N ＝3 132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ?＝ (A 2－A 1)＝4·( N 2 2 r －21 r )＝4 ·(3 12 r r －21r ) ＝4× ×(339 (110)110 --??－10－6) ＝5.9062 J 10－3 计算时373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张力为58.91×10－3 N ·m －1 (1) 水中存在的半径为0.1μm 的小气泡；kPa (2) 空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴； (3) 空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡； 解：(1) Δp ＝2r γ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (2) Δp ＝2r γ ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (3) Δp ＝4r γ＝36 458.91100.110--???＝2.356×103 kPa 10－4 在293.15K 时，将直径为0.1nm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升？若不加压力，平衡后毛细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10－3 N ·m －1，密度为789.4 kg ·m －3，重力加速度为9.8 m ·s －2。设乙醇能很好地润湿玻璃。物理化学练习题
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