关于物化部分习题

关于<化学平衡>一章的学习,请同学们围绕以下问题进行学习:

1.为什么化学反应通常不能进行到底? 使反应能够进行到底的条件是什么?为什么?

2.化学反应的方向、限度与判据的应用

3.从热力学平衡条件导出化学反应等温方程式；化学反应等温方程式的应用

4.理解标准平衡常数的定义以及与反应限度的关系;标准平衡常数的测定与计算方法

5.标准摩尔生成吉利布斯自由能的定义,如何通过标准摩尔吉布斯生成自由能计算标准状态下化

学反应的吉布斯生成自由能

6.理解物质生成自由能与反应过程ΔG的意义，掌握ΔG q = - RTlnK q有关计算。标准平衡常数与标准状态下化学反应的布斯自由能变化之间的相互计算与应用

7.理解经验平衡常数K P、K x与K C 的区别联系以及与标准平衡常数之间的联系,能通过标准平衡

常数计算经验平衡常数;或通过经验平衡常数计算标准平衡常数

8.熟练平衡常数与平衡组成的计算;最大转化率(理论转化率)的计算

9.理解温度、压力、惰性气体对化学平衡的影响，会分析温度、压力、惰性气体对不同化学反应体系化学平衡的影响与规律。理解温度对化学平衡的影响与压力\惰性气体影响的不同.

10.理解温度对标准平衡常数的影响,熟练应用VAN't Hoff(范霍夫方程).

12.偶合反应的定义;简单理解偶合反应原理与作用结果.

关于一章的学习 Post By：2008-12-26 14:06:27

关于《溶液》一章的学习，请同学们围绕以下问题思考与学习：

（1）偏摩尔量与偏摩尔集合公式的计算与应用

（2）偏摩尔量的两种求取方法

（3）化学势的不同表达方式

（4）不同组分化学势的计算公式,他们之间的联系与变化关系?

（5）化学势的应用，包括如何应用化学式判别过程的方向？如何通过化学势计算物质转移过程所需做的最大功？

（6）利用稀溶液的依数性解释现象。稀溶液依数性的计算与应用

（7）拉乌尔定律与亨利定律的计算与应用

一、填空题

1.由两种液体所形成的溶液中，组分的蒸汽压对拉乌尔定律产生不大的正偏差，如果浓度用摩尔分数表示，且选取纯液体为标准态，组分的活度系数值必定____于1。如果以组分在极稀溶液中服从亨利定律为参考态，则组分的活度系数必定____与1（填大或小）。

[对照答案]

2.在溶质为挥发性的理想溶液中，在温度为T的气液平衡相中，溶剂A在气相中的组成y A=0.89，在液相中x A=0.85，该温度时纯A的蒸汽压为50kPa。则溶质B的亨利系数为_______。

[对照答案]

3.298K时纯碘I2（s）在水中溶解度为0.00132mol·dm-3，今以I2浓度为1mol·dm-3的水溶液为参考态，且该溶液中I2遵守亨利定律，则在此参考态时I2的摩尔生成Gibbs自由能为_______。

[对照答案]

4.296K时将压力为pθ、1mol·dm-3气态NH3溶解到大量组成为NH3:H2O=1:21溶液中，已知此溶液上方NH3

的蒸汽分压为3600Pa，则该转移过程的△G为_______J。

[对照答案]

5.298K有一仅能透过水的渗透膜,将0.01mol·dm-3和0.001mol·dm-3的蔗糖溶液分开，欲使该体系达平衡需在______溶液上方施加压力为______Pa。

[对照答案]

二、是非题

1.因为只有容量性质才有偏摩尔量，所以片摩尔量都是容量性质。（）

2.偏摩尔量和化学势是一个公式的两种不同说法。（）

3.某些偏摩尔量的绝对值是不能测定的。（）

4.用自由能和化学势作为判据上完全一样的。（）

5.如果两种组分混合成溶液时没有热效应，则此溶液就是理想溶液。（）

6.如果二元溶液的溶质在某一浓度区间服从亨利定律，则在该浓度区间内溶剂必然服从拉乌尔定律。（）

7.对于接触相之间的平衡，某给定组分的逸度在所以各相中一定相等。（）

8.混合过程的性质变化数值取决于对溶液中每一组分所选定的标准态。（）

[对照答案]

三、计算题

1.在298K，当SO2在1dm-3CH3Cl3中含量为1.0mol时，液面上SO2的平衡压力为5370

2.5Pa；当SO2在1dm-3

水中含有1.0mol时，水面上SO2的压力为70927.5Pa，此时溶于水中的SO2有13%电离成H+和HSO3,现将SO2通入一含有1dm-3CHCl3和1dm-3水的不含空气的容器中，在298K达气液平衡时，1dm-3水中SO2总量为0.200mol，溶于水中的SO2有25%电离。试求通入此容器的SO2有多少摩尔？

[对照答案]

2.有一被萘（摩尔质量为0.128kg·dm-3）沾污的蒽（摩尔质量为0.178kg·dm-3）将被某项研究工作使用。为了估算萘的含量，一学生称取1.6g蒽加热熔化后冷却，观察其开始析出固体的温度为448K，比纯蒽熔点低40K。然后将1.6g蒽溶解在100g苯中，测定该苯溶液的凝固点，比纯苯降低了0.50K。已知纯苯的凝固点为278.4K，=9.363kJ·mol-1。

试求：（1）蒽中的萘的摩尔分数。

（2）蒽的。

[对照答案

第三章溶液

1. 在298.15K时,9.47%(质量)的硫酸溶液，其密度为1060.3 kg·m-3 。在该温度下纯水的密度为997.1 kg·m-3。求：

（1）质量摩尔浓度（m）.

（2）物质的量浓度（c）.

（3）硫酸的物质的量分数（x）.

2. 在301.2 K和下，使干燥空气0.025 dm3通入水中，然后在水面上收集。若忽略空气在水中的溶解度，已知301.2 K时，p(H2O)=3733 Pa,求：

（1）若使收集的气体体积仍为0.025 dm3，问其压力为多少？

（2）若压力为标准压力，问气体的体积为多少？

3. 在413.15K时，纯C6H5Cl 和纯C6H5Br的蒸汽压分别为125.238 kPa和66.104 kPa。假定两液体组成理想溶液。若有一混合液，在413.15 K，101.325 kPa下沸腾，试求该溶液的组成，以及在此情况下，液面上蒸汽的组成。

4. 液体A与液体B形成理想溶液。在343.15 K时，1 mol A和2 mol B所形成的溶液的蒸汽压为50.663 kPa，若在溶液中再加入3 mol A，则溶液的蒸汽压增加到70.928 kPa,试求：

（1）和。

（2）对第一种溶液，气相中A，B的摩尔分数各为多少？

5. 苯和甲苯在293.15 K时蒸汽压分别为9.958和2.973 kPa,今以等质量的苯和甲苯在293.15 K时相混合，试求

（1）苯和甲苯的分压力。

（2）液面上面蒸汽的总压力。（设溶液为理想气体）

6. 在293.15K时，当O2，N2，Ar的压力分别为101.325 kPa时，每1.0 kg水中分别能溶解O2 3.11×

;N2 1.57×;Ar 3.36×。今在293.15K标准压力下，使空气与水充分振摇，使之饱和。然后将水煮沸，收集被赶出的气体，使之干燥。求所得干燥气中各气体的摩尔分数。

假定空气组成的摩尔百分数为：N2 78.0%，O2 21.0%，Ar 0.94%, 其它组分如CO2等忽略不计。

7. 在298.15K时，等物质的量的A和B形成理想溶液，试求Δmix H, Δmix V,Δmix U, Δmix S, Δmix G。

8. 在298.15K时，要从下列混合物中分出 1 mol 的纯A，试计算最少必须作的功：

（1）大量的A和B的等物质的量混合物。

（2）含A和B物质的量各为2 摩尔的混合物。

9. 在293.15K时，乙醚的蒸汽压为58.95 kPa,今在0.10 kg乙醚中溶入某非挥发性有机物质0.01 kg，乙醚的蒸汽压降低到56.79 kPa,试求该有机物的摩尔质量。

10. 设某一新合成的有机化合物（x），其中含碳63.2%，氢8.8%，其余的是氧（均为质量百分数）。今将该化合物7.02×kg溶于8.04× kg樟脑中，凝固点比纯樟脑低15.3K，求x的摩尔质量及化学式。

（樟脑的Kf 值较大，因此溶质的用量虽少，但ΔTf仍较大，相对于沸点升高的实验，其准确度较高。）11. （1）求4.40%葡萄糖（C6H12O6）的水溶液，在300.2 K时的渗透压。

（2）若将溶液与水用半透膜隔开，试问在溶液的一方需要多高的水柱才能使之平衡。

（溶液的密度为1015 kg·m-3）。

12. （1）人类血浆的凝固点为272.65 K（-0.5℃），求310.15 K（37℃）时血浆的渗透压。

（２）血浆的渗透压在310.15 K时为729.54 kPa,计算葡萄糖等渗透溶液的质量摩尔浓度。

（设血浆的密度为1000 kg·m-3）。

13. 某水溶液含有非挥发性溶质，在271.7 K时凝固，求：

（1）该溶液的正常沸点。

（2）在298.15 K时的蒸汽压（该温度时纯水的蒸汽压为3.178 kPa）。

（3） 298.15 K时的渗透压（假定溶液是理想的）。

14. 三氯甲烷（A）和丙酮（B）所成的溶液，若液相的组成为 x（B）=0.713,则在301.35K时的总蒸汽压为29.39 kPa,在蒸汽中y(B)=0.818。已知在该温度时，纯三氯甲烷的蒸汽压为29.57 kPa,试求：

（1）混合液中三氯甲烷的活度。

（2）三氯甲烷的活度系数。

（一)选择题

1、在含有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五个物种的平衡体系中，其独立组分数C为（）

(A)3 (B)2 (C)1 (D)4

2、二元合金处于低共熔温度时的物系的自由度f为（）

(A)0 (B)1 (C)2 (D)3

3、298K时蔗糖水溶液于纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度数为（）

(A)C=2 ?=2 f*=1

(B)C=2 ?=2 f*=2

(C)C=2 ?=1 f*=2

(D)C=2 ?=1 f*=3

4、FeCl3和H2O能形成FeCl3·6H2O,2FeCl3·7H2O,2FeCl3·5H2O,FeCl3·2H2O四种水合物，该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数?分别为（）

(A)C=3 ?=4(B)C=2 ?=4(C)=2 ?=3(D)C=3 ?=5

5、对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（）

（A）不具有确定组成（B）平衡时气相和液相组成相同

（C）其沸点随外压的改变而改变（D）于化合物一样具有确定的组成

6、单组分体系的固液平衡线的斜率dp/dT的值（）

（A）大于0 （B）等于0 （C）小于0 （D）不确定

7、A、B两液体混合物在T-x图上出现最高点，则该混合物对拉乌尔定律产生（）

（A）正偏差（B）负偏差（C）没偏差（D）无规则

8、下列过程中能适用方程dlnp/dT=△H/RT2的是（）

（A）I2（s）＝＝I2(g) (B)C(石墨)＝＝C（金刚石）

（C）Hg2Cl2(s)==2HgCl(g) (D)N2(g,T1,p1)==N2(g,T2,p2)

9、某一固体在25℃和101325Pa压力下升华，这意味着（）

（A）固体比液体密度大（B）三相点压力大于101325Pa

（C）三相点温度大于25℃（D）三相点的压力小于101325Pa

10、在低温下液氦（1）和液氦（2）有一晶相转变，属于二级相变过程，对二级相变的特征描述在下列说法中哪一点是错误的（)

(A)无相变热（B）相变时无熵变化

（C）相变时二相密度相同（D）相变时两相的热容相同

答案

（二）填充题

1、下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在900K－1200K范围内）CaCO3(S)==CaO(S)+CO2(g)

CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g) H2O(g)+CO(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+H2(g) 该体系的自由度f为＿＿＿＿2、在N2(g)和O2(g)共存的体系中加入一种固体催化剂，可生成多种氮的氧化物，则体系的自由度为＿＿＿＿

3、NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系，其独立组分数为＿＿＿＿

4、Al2（SO4)3的不饱和溶液，此体系最大物种数为＿＿＿＿,组分数为＿＿＿＿，自由度数为＿＿＿＿。

5、CaCO3（S）、BaCO3（S）、BaO（S）和CO2（g）构成的多相平衡体系的组分数为＿＿＿＿、相数为＿＿＿、自由度数为＿＿＿＿。

6、298K时A、B和C彼此不发生化学反应，三者所成的溶液与固相A和由B和C组成的气相同时平衡，则该体系的自由度f为＿＿＿＿，平衡共存的最大相数?为＿＿＿＿,在恒温条件下如果向溶液中加组分A，则体系的压力将＿＿＿＿,若向溶液中加入B，则体系的压力将＿＿＿＿。

7、水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为45和6KJ/MOl，则此时冰的升华热为＿＿＿＿。答案

（三）计算题

1、固态苯和液态苯的蒸气压与绝对温度的函数关系如下：

Ln（p S/Pa）=27.569-5320（T/K）

Ln（p l/Pa）=23.33-4109（T/K）

（1）计算苯的三相点的温度和压力。

（2）计算三相点的熔化热和熔化熵。

2、H2O-FeSO4-（NH4）2SO4的三组分体系相图1，请标出各区相态，x代表体系状态点。现从x点出发制

取复盐E（FeSO4?7H2O），请在相图上表示出采取的步骤，并作简要说明。

答案

第四章相平衡

1. Ag2O分解的计量方程为 Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2 O2(g) 当用Ag2O(s)进行分解时,体系的组分数,自由度和可能平衡共存的最大相数各为多少?

2. 指出下列各体系的独立组分数,相数和自由度数各为若干?

(1) NH4Cl(s)部分分解为NH3(g)和HCl(g)。

(2) 若在上述体系中额外再加入少量NH3(g）。

(3) NH4HS(s)和任意量的NH3(g)和H2S(g)混合达到平衡。

(4) C(s)与CO(g)，CO2(g),O2(g)在973K时达到平衡。

3. 在制水煤气的过程中，五种物质：H2O(g)，C(s),CO(g),H2和CO2(g)相互建立如下三个平衡：

H2O(g)+C(s)=H2(g)+CO(g)

CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)

CO2(g)+C(s)=2CO(g)

该体系的独立组分数为多少？

4. 已知Na2CO3(s)和H2O (l)可以组成的水合物Na2CO３·H2O(s), Na2CO3·7H2O(s)和Na2CO3·10H2O(s) （1）在101.325 kPa 与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可有几种？

（2）在293.15 K时与水蒸气共存的含水盐最多可有几种？

5. 在101.325kPa 时使水蒸气通入固态碘（I2）和水的混合物，蒸馏进行的温度为371.6 K，使馏出的蒸汽凝结，并分析馏出物组成。已知每0.10 kg水中有0.0819kg碘。试计算该温度时故态碘的蒸汽压．

6. 已知固体苯的蒸汽压在273.15 K时为3.27 kPa，293.15 K时为12.303 kPa，液体苯的蒸汽压在293.15 K时为10.021 kPa，液体苯的摩尔蒸发热为34.17 kJ/mol。求：

（1） 303.15 K时液体苯的蒸汽压。

（2）苯的摩尔升华热。

（3）苯的摩尔熔化热。

7. NaCl-H2O所形成的二组分体系，在252 K时有一个低共熔点，此时冰，NaCl·2H2O（固）和浓度为22.3%（质量百分数，下同）的NaCl水溶液平衡共存。在264K时不稳定化合物（NaCl·2H2O）分解，生成无水NaCl和27%的NaCl 水溶液。已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）。

（1）试绘出相图，并指出各部分存在的相平衡。

（2）若有1.00 kg 28%的NaCl 溶液，由433 K冷却到263 K，问在此过程中最多能析出多少纯NaCl？8. Mg（熔点924K）和Zn(熔点692K)的相图具有两个低共熔点，一个为641 K（3.2% Mg,质量百分数，下同），另一个为620 K（49% Mg）,在体系的熔点曲线上有一个最高点863 K（15.7% Mg）。

（1）绘出Mg和Zn的T-x图，并标明各区中的相。

（2）分别指出含80% Mg和30% Mg的两个混合物从973 K冷却到573 K的步冷过程中的相变，并根据相律予以说明。

（3）绘出含49% Mg的熔化物的步冷曲线。

9. 固态和液态UF4的蒸汽压（单位：Pa）分别为

ln p(s)=41.67 - 10017K/T

ln p(l)=29.43 - 5899.5K/T

计算固，液，气三相共存时（三相点）的温度和压力。

10. 某高原地区大气压力只有61.33kPa,如将下列四种物质在该地区加热，问哪种物质将直接升华。

物质汞苯氯苯氩

三相点的温度，T/K 234.28 278.62 550.2 93.0

压力 p/Pa 1.60×4813 5.7 × 6.87×

11.电解LiCl制备金属锂时。由于LiCl熔点高（878 K），通常选用比LiCl难电解的KCl（熔点1048 K）与其混合。利用低共熔点现象来降低LiCl熔点,节约能源。已知LiCl(A)-KCl(B)物系的低共熔点组成为含w（B）=0.50，温度为629 K。而在723K时KCl含量w（B）=0.43时的熔化物冷却析出LiCl(s)。而w（B）=0.63时析出KCl(s)。

（1）绘出LiCl-KCl的熔点-组成相图。

（2）电解槽操作温度为何不能低于629 K。

12.Pb（熔点600 K）和Ag（熔点1233 K）在578K时形成低共熔混合物。已知Pb熔化时吸热4858J/mol。设溶液是理想液体。试计算低共熔物的组成

一、填充题

1、已知的平衡常数为K1,的平衡常数为K2,则反应

的平衡常数为_____________

[对照答案]

2、298K时，则此时平衡的水蒸气分压

P=_____________

[对照答案]

3、由一式可知Kp为一个无量纲数值，但在用该式计算时，压力单位一定用

____________

[对照答案]

4、1000K时SO3 的气相分解反应,则该反应的Kc=_______(假设均为理想气体）

[对照答案]

5、298K时恒定容器中进行气相反应M+N=2P+S,设均为理想气体，最初M、N均1atm,没有P、S，平衡时M、N均1/3atm,则反应的Kc=______________

[对照答案]

6、氨基甲酸铵分解反应，在30℃时平衡常数

，此时的分解压为_____________

[对照答案]

二、判断题

1、有一气液相反应，各物质的气体用压力表示浓度，液体用质量摩尔浓度表示，则该反应的平衡常数无法表示.( )

2、反应可以在气相中进行，也可以在CCl4或CHCl3为溶剂的溶液中进行，若都用体积摩尔浓度来表示平衡常数Kc，则在同一温度下，Kc值相同。（）

3、某一反应的平衡常数发生改变，则其平衡必发生移动。（）

4、某一反应的平衡发生了移动，则其平衡常数必发生变化。（）

5、根据，若反应有，则必有平衡常数。（）

6、等温方程式中，，当选择不同标准态时，和Q值也会随之改变。（）

7、放热反应的平衡常数必随温度升高而降低。（）

8、理想气体参加的化学反应，在同一温度下，无论进行何种反应，只要反应的相同，则Kp和Kc的比值也相同。（）

[对照答案]

三、计算题在250℃时欲使五氯化磷转化率为30％，

反应的总压为多少？

[对照答案]第五章化学平衡

1. 1000 K,101.325 kPa时,反应2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的Kc=3.54 mol·m-3.

(1) 求此反应的Kp和Kx.

(2) 求反应SO3(g)=SO2(g)+1/2 O2(g)的Kp和Kx.

2. 已知457 K,总压为101.325 kPa时,NO2有5%按下式分解,求此反应的

2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)

3. 在973K时,已知反应CO2(g)+C(s)=2CO(g) 的K p=90180 Pa,试计算该反应的和Kc.

4. PCl5的分解作用为PCl5=PCl3(g)+Cl2(g), 在523.2 K,101.325 kPa下达到平衡后,测得平衡混合物的密度为2695kg·m-3,试计算

(1) PCl5(g)的离解度.

(２) 该反应的 .

(３) 该反应的 .

5. 合成氨时所用的氢和氮的比例为 3:1,在673 K,101.325 kPa压力下,平衡混合物中氨的摩尔百分数为3.85%.

(1) 求N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的 .

(2) 在此温度时,若要得到5%的氨,总压应为多少Pa?

6. 温度为T在体积为V的容器中,充入1 mol H2,3 mol I2,设平衡后有x mol HI生成.若再加入2mol H2,则平衡后HI的物质的量为2x mol ,试计算K p值.

7. 在873K和101.325kPa下,下列反应达到平衡 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 若把压力从101.325 kPa 提高到原来的500倍,问:

(1) 若各气体均为理想气体,平衡有无变化?

(2) 若各气体的逸度系数为γ(CO2)=1.09, γ(H2)=1.10, γ(CO)=1.23, γ(H2O(g))=0.77,平衡向哪个方向移动?

8. 298K时,NH4HS(s)放入抽空的瓶中,NH4HS(s)依下式分解: NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g) 测得压力为66.66 kPa,求和Kp .

9. 已知甲醇的蒸汽的标准生成吉布斯自由能为-161.92 kJ/mol.试求甲醇(液)的标准生成自由能(假定气

体为理想气体,且已知298.15 K时甲醇(液)的蒸汽压为16.343 kPa).

10. 在298.15 K时,有0.01 kg的N2O4(g),压力为202.65 kPa,现把它全转变成NO2(g),压力为30.40 kPa,试求过程中的Δr G m.

11.反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的(1000K)=19290 J/mol.若参加反应的气体是由10% CH4, 80% H2及10% N2所组成的,试问在T=1000 K及p =101.325 kPa时能否有甲烷生成.

12. 银可能受到H2S(g)的腐蚀而发生下面的反应:H2S(g)+2Ag(s)=Ag2S(s)+H2(g) 今在298 K和标准压力下,将银放在等体积的氢和H2S组成的混合气体中.试问:

(1) 是否可能发生腐蚀而生成硫化银.

(2) 在混合气中,硫化氢的百分数低于多少,才不致发生腐蚀?

13. 已知在300K时 H2 HD D2

4.371 3.786 3.092

0.458 0.613 0.919

试计算反应H2(g)+D2(g)=2HD(g)在300 K时的平衡常数.

14. 298 K时,有潮湿的空气与Na2HPO4·7H2O接触,试问空气的湿度应等于多少,才能使Na2HPO4·7H2O(固)

(1) 不发生变化;

(2) 失去水分(即分化)

(3) 吸收水分(即潮解)?

15. 设在某一定温度下,有一定量的PCl5(g)在标准压力下的体积为1 dm3,在该情况下PCl5(g)的离解度为50%,用计算说明在下列几种情况中, PCl5(g)的离解度是增大还是减小.

(1) 使气体的总压力减小,直到体积增加到2 dm3.

(2) 通入氮气,使体积增加到2 dm3,而压力仍为101.325 kPa.

(3) 通入氮气,使压力增加到202.65 kPa,而体积仍为1 dm3.

(4) 通入氯气,使压力增加到202.65 kPa,而体积仍为1 dm3.

16. 空气和甲醇蒸汽通过银催化剂后,可以得到甲醛.在反应过程中银逐渐失去光泽,并且有些碎裂.试根据下述数据,说明在823K及气体的压力为标准压力时是否有可能形成氧化银.

Ag2O(s): =-10.82 kJ/mol, =-30.57 kJ/mol.

在298－823K的温度区间各物质的平均比热为

O2 ：29.36 kJ/(mol·K),

Ag2O： 65.56 kJ/(mol·K),

Ag： 25.49 kJ/(mol·K).

17. 已知 Br2(g)的标准生成热和标准生成自由能分别为30.71和3.14 kJ/mol,

(1) 计算液态溴在298 K时的蒸汽压.

(2) 近似计算溴在323 K时的蒸汽压.

(3) 近似计算标准压力下液态溴的沸点.

18. CO2与H2S在高温下有如下反应: CO2(g)+H2S(g)=COS(g)+H2O(g) 今在610K时,将4.4 g的CO2加入2.5 dm3体积的空瓶中,然后再充入H2S使总压为1013.25 kPa.平衡后取样分析其中含水的摩尔分数为0.02.同样重复上述实验,但温度维持在620K,平衡后取样分析,其中含水的摩尔百分数为0.03(计算时可假定气体为理想气体).

(1) 计算610K时的 .

(2) 求610K时的 .

(3) 计算反应时的热效应 .

(4) 在610K时,在反应器中充入不活泼气体,使压力加倍(若保持反应器的体积不变),

试问COS的产量是增加,减少还是不变?

如充入不活泼气体后保持压力不变,而使体积加倍,问COS的产量是否受到影响?

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

物化实验习题与答案

实验一燃烧热的测定 1．根据热化学的定义，关于燃烧热的定义下列说法正确的是（C） （A）物质氧化时的反应热 （B）物质完全氧化时的反应热 （C）1mol物质完全氧化时的反应热 （D）1mol物质完全还原时的反应热 2．氧弹式量热计的基本原理是（A） （A）能量守恒定律 （B）质量作用定律 （C）基希基希霍夫定律 （D）以上定律都适用 3．氧弹式量热计是一种（D） （A）绝热式量热计 （B）热导式量热计 （C）热流式量热计 （D）环境恒温式量热计 4．在用氧弹式量热计测定苯甲酸燃烧热的实验中不正确的操作是（D） （A）在氧弹充入氧气后必须检查气密性 （B）量热桶内的水要迅速搅拌，以加速传热 （C）测水当量和有机物燃烧热时，一切条件应完全一样 （D）时间安排要紧凑，主期时间越短越好，以减少体系与周围介质发生的热交换5．在测定萘的燃烧热实验中，先用苯甲酸对氧弹量热计进行标定，其目的是（A）（A）确定量热计的水当量 （B）测定苯甲酸的燃烧热 （C）减少萘燃烧时与环境的热交换 （D）确定萘燃烧时温度的增加值 6．用氧弹式量热计测定萘的燃烧热，实验直接测量结果符号表示为（C）（A）Q （B）Q P （C）Q V （D）△H 7．燃烧热测定实验中，温差的修正可用哪种方法进行（B） （A）溶解度曲线 （B）奔特公式 （C）吸热——放热曲线 （D）标准曲线 8．给氧弹充氧气时，正确的操作方法是减压阀出口压力指示表指针应指在（B）（A）小于 （B）—2 MPa （C）3Mpa—4MPa （D） 5 MPa 9．氧弹量热计中用水作为物质燃烧时燃烧热的传热介质，将水装在容器内正确的操作是（A）（A）3升水装在内筒

2006年下册物化试题和答案

与（ ）两个条件。 物理化学（下） 一、填空题（每空1分，共25分） 1．某反应的△r H οm 与T 的关系为 △r H οm /（J ?mol -1 ）＝83.145 T /K －0.83145 则此反应的d1n K O /d T ＝( )。 2．已知T ＝1000 K 时反应： （1）21C （石墨）＋21CO 2（g ） CO(g)的K ο1＝1.318； （2）2C(石墨)＋O 2（g ） 2CO(g)的K ο2＝22 .37 ×1040。 则T ＝1000 K ，反应(3)CO(g)＋21O 2（g ） CO 2（g ）的K ο 3＝（ ）。 3. 已知25℃时Ag 2SO 4饱和水溶液的电导率κ(Ag 2SO 4)=0.7598 S ?m -1，所用水的电导率κ（H 2O ）＝1.6×10-4 S ?m -1，无限稀释离子摩尔电导率Λ∞m (Ag +)， Λ∞m (21SO - 24)分别为61.92×10-4 S ?m 2?mol -1与79.8×10-4s ?m 2?mol -1。在此问题 下，Ag 2SO 4的容度积K sp ＝( ) 4．若原电池Ag(s)|AgCl(s)|HCl(a )|Cl 2(g,p )|Pt(s)的电池反应写成以下两种反应 式 Ag(s)＋21Cl 2(g) AgCl(s) (1) Δr G m (1)，E (1) 2Ag(s)＋Cl 2(g) 2AgCl(s) (2) Δr G m (2)， E (2) 则Δr G m (1)( )Δr G m (2)， E (1)（ ）E (2)。 5． 25℃下，电池Pt|H 2 (g ,O p )|HCl(a )|AgCl(s)|Ag (s)|的电池电动势E ＝0.258 V , 已知｛Cl -|AgCl (s)| Ag (s)｝＝0.2221 V ，则HCl 的a ＝（0.2473），HCl 的离 子平均活度a ±＝（ ）。

物理化学经典习题(配南大傅献彩)

物理化学经典习题 一、填空题 1．硫酸与水可形成三种水合盐：H 2SO 4·H 2O 、H 2SO 4·2H 2O 、H 2SO 4 ·4H 2O 。常压下将一定量的H 2SO 4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H 2SO 4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是 。 2．Na +、H +的还原电极电势分别为 –2.71V 和 –0.83V ，但用Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时，阴极产物是Na –Hg 齐，而不是H 2，这个现象的解释是 。 3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为 。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。 4．在两个具有0.001mAgNO 3溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向 极方向流动。 5． 反应 A ?→?1k B (Ⅰ) ; A ?→?2 k D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂 改变获得B 和D 的比例。 6．等温等压（298K 及p ?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ·mol -1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ·mol -1，则该化学反应的熵变为 。

7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ =A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力，A、B为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。 1O2(g) ═ H2O(l) 的8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g) + 2 (?r G m–?r F m)/ J·mol-1为。 二、问答题 1．为什么热和功的转化是不可逆的？ 1O2(g) ═ H2O(g)，2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + 2 在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，?U，?H，?S和?F。 3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？ 4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？ 5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？ 三、计算题 1．苯在正常沸点353K下的?vap H m?= 30.77 kJ·mol-1，今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。

物理化学课后习题答案

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。

物化复习题及部分答案

一、判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、处于临界状态的物质气液不分，这时Vm（g）=Vm（l）。对 2、在正常沸点时，液相苯和气相苯的化学势相等。对 3、绝热过程都是等熵过程。错 4、等温等压下的聚合反应若能自发进行，则一定是放热反应。对 5、气体的标准态是在标准压力下具有理想气体性质的纯气体。对 6、液体水在等温等压下可逆变为水蒸气，因温度不变，所以U也不变。错 7、当△H=Qp时，Qp就是状态函数。错 8、P1V1r =P2V2r只适用于理想气体可逆过程。错 9、绝热恒容过程，系统的△H=0。错 10、拉乌尔定律对理想液态混合物中任一组分都适用。对 11、理想气体分子之间无相互作用力，分子本身不占有体积。对 12、在正常沸点时，液相苯和气相苯的摩尔自由能相等。对 13、绝热过程是等温过程。错 19、功可全部转化为热，但热不能全部转化功。错

22、凡自发过程都要对外做功。错 24、理想液态混合物中各组分的分子间相互作用力完全相等。对 28、体系温度越高，其热能越大。错 29、1mol液态水在等温等压下可逆变为冰，过程的△G为零。对 30、绝热过程是等温过程。错 35、体系某状态函数变化决不会影响其它状态函数。错 37、恒温恒压下化学反应的熵变 T G H S ?- ? = ?。错 52、纯组分的偏摩尔量等于其摩尔量。对 53、纯物质的化学势即为其摩尔吉布斯函数。对 54、物质总是从其化学势高的相向化学势低的相迁移，这一过程将持续至物质迁移达平衡时为止，此时系统中每个组分在其所处的相中的化学势相等。对 55、在高、低温热源间工作的所有可逆热机,其热机效率必然相等,与工作物质及其变化的类型无关。对 56、任意可逆循环的热温商之和为零。对 57、同分异构体，对称性越高，熵值越小。对 58、在恒温、恒容的条件下，增加反应物的量，无论是单独增加一种还是同时增

关于物理化学课后习题答案

关于物理化学课后习题 答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

第一章两个容积均为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， 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。 H2 3dm3 P(H2） T N2 1dm3 P(N2) T （1） 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 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，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。 1mol某理想气体与27℃，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℃，。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 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 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*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）=*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=*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。水和水蒸气已知水（H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据，计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓，要求：（1）应用25 C的标准摩尔生成焓数据；

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 )____ 。

南京大学《物理化学》每章典型例题

第一章 热力学第一定律与热化学 例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为? ?K -1 。 解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=，V 2=) →(T 3=97℃, p 3=，V 3= V 2) 例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θ p ） s ，1 mol ，-5℃，θ p ） ↓△H 2 ↑△H 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp ）（s ，1 mol ，0℃，θ p ） ∴ △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4 例题3 在 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－ kJ·mol －1 、－ kJ·mol －1 ， 计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol －1 ，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。 解：(1) 甲醇燃烧反应：CH 3OH(l) + 2 3 O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θ m c U ?=－ kJ/32)mol =－ kJ·mol －1 Q p =θ m c H ?=θ m c U ?+ ∑RT v )g (B = (－－×××10－3 )kJ·.mol －1

物化习题 下册含表面张力(附答案与解析)

一、选择题 1、汽车尾气中的氮氧化物在平流层中破坏奇数氧（O 3和O ）的反应机理为： NO+O 3→NO 2+O 2 NO 2+O →NO+O 2 在此机理中，NO 是（C ）。 A.总反应的产物 B.总反应的反应物 C.催化剂 D.上述都不是 2、对于以AgNO 3为稳定剂的AgCl 水溶胶胶团结构，可以写成： []{}x+ +--33m AgCl nAg (n-x)NO xNO ?? 则被称为胶体粒子的是指（C ）。 A.[]m AgCl B.[]+m AgCl nAg C.[]{}x+ +-3m AgCl nAg (n-x)NO ? D.[]{}x+ +--33m AgCl nAg (n-x)NO xNO ?? 3、已知某气相反应2A 2B+C →的速率常数k 的单位为3-1-1dm mol s ??。在一定温度下开始反应时，-3A,0c =1mol dm ?。若A 反应掉1/2A,0c 所需时间1/2t 与反应掉3/4A,0c 所需时间3/4t 之差为600s ，则1/2t =（A ）。 A.300s B. 600s C.900s D.无法确定 4、今有反应CaCO 3====CaO(s)+CO 2(g)在一定温度下达平衡,现在不改变温度、CO 2的分压力及CaO （s ）的颗粒大小，只降低CaCO 3(s)颗粒直径，增加分散度，则平衡将（B ）。 A.向左移动 B.向右移动 C.不发生移动 D.不能确定 5、298.15K ，气相反应2A B C →+。反应前A 的浓度为,0A c ，速率常数为k ，反应进行完全（即,00A c =）所需时间为t ∞，且,0/A t c k ∞=，则此反应的级数必为（ A ）。

2005年上册物化试题和答案

在平衡气相中的组成y B （ ）它在液相中的组成x B 。 物理化学（上） 试卷1 一、填空（共19分，每空1分） 1．理想气体，在恒温下，摩尔体积随压力的变化率：（?V m /?p ）T ＝（ ）。 2. 在临界状态下，任何真实气体在宏观上的特征是（ ）。 3．封闭系统下列三个不同类型过程的△H 皆为零：（ ）。 4．系统内部及系统与环境之间，在（ ）过程，称为可过程。 5．在25℃的标准状态下C 2H 6(g)的 O ?m c H －O ?m c U ＝ ( ) kJ 。 6．在一定温度的标准状态下，O ?m c H (C,石墨) ＝O ?m f H ( )。 7．任一不可逆循环过程的热温商的总和，可表示为； 不可逆???? ??T Q δ( ) 0。 8．经过任一不可逆循环过程，系统的熵变△S ＝0；环境的熵变△S 环（ ）。 9．由热力学基本方程或麦克斯韦关系式可知：S p T ???? ???＝（ ）。 10．范德华气体在恒温下，体积由V m (1)变为V m (2)。此过程的△S m 的计算为 △S m ＝（ ），此过程的摩尔亥姆霍兹函数变为 △A m ＝（ ）。 11．任一化学反应的 p T S ???? ????m r ＝0，p T H ???? ????m r ＝0的条件是（ ）。 12．在温度T 的理想稀溶液中，若已知溶质B 的质量摩尔浓度为b B ,则B 的化学势 μ b ,B ＝（ ）；若溶质的浓度用物质的量的浓度C B 来表示,B 的化学势μc,B ＝（ ） 13．在恒温恒压下，一切相变化必然是朝着化学势（ ）的方向自动的进行。

二、选择填空（每空1分，共27分） 1．某真实气体的压缩因子Z <1，则表示该气体（ ）。 选择填入：（a ）易被压缩；（b ）难被压缩；（c ）易液化；（d ）难液化。 2．在25℃的标准状态下，反应 C 2H 6（g ）＋3.5O 2 → 2CO 2（g ）＋3H 2O （1） 此反应过程的△H m （ ）； △U m （ ）； Q ( )；W （ ）。 选择填入：（a ）＞0；（b ）＜0；（c ）＝0；（d ）无法确定。 3. 有系统如下： 隔板及容器皆绝热，V ＝V 1＋V 2, 恒定A 为双原子理想气体，B 为单原子 理想气体。除去隔板并达到平衡，此过程的△H (A)( )；△H (B)（ ）； △U （ ）；△H （ ）。 · 选择坡入：（a ）>0；（b ）＝0：（c ）＜0；（d ）无法确定。 4．在一般温度、压力下的真实气体，经恒温膨胀过程，其T p U ???? ????m （ ）。 选择填入：（a ）＞0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）无法确定。 5．在封闭系统内发生任何绝热过程的△S （ ）。 选择填入：（a ）一定是大于零；（b ）一定是小于零；（c ）一定是等于零； （d) 可能是大于零也可能是等于零。 6． 物质的量一定的双原子理想气体，经节流膨胀后，系统的压力明显下降， 体积变大。此过程的△U （ ）；△H （ ）；△S （ ）；△G （ ）；△A （ ）。 选择填入：（a ）>0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。 7．加压的液态氨NH 3 (1)通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH 3（g ），则此过程 的 △U （ ）；△H （ ）; △S （ ）。 选择填入：（a ）＞0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。 第2页（共4页）

物理化学经典例题

一、选择题 1. 下面有关统计热力学的描述，正确的是：( ) A. 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系 B. 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系 C. 统计热力学是热力学的理论基础 D. 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科B 2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时，令∑ni = N，∑niεi = U， 这是因为所研究的体系是：( ) A. 体系是封闭的，粒子是独立的 B 体系是孤立的，粒子是相依的 C. 体系是孤立的，粒子是独立的 D. 体系是封闭的，粒子是相依的C 3.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε，简并度分别为1、1、2、3 四个这样的分子构成的定域体系，其总能量为3ε时，体系的微观状态数为：( ) A. 40 B. 24 C. 20 D. 28 A 4. 使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律，要求粒子数N 很大，这是因为在推出该定律时：( ). ! A、假定粒子是可别的 B. 应用了斯特林近似公式C.忽略了粒子之间的相互作用 D. 应用拉氏待定乘因子法A 5.对于玻尔兹曼分布定律ni =(N/q)·gi·exp( -εi/kT)的说法：(1) n i是第i 能级上的粒子分布数; (2) 随着能级升高，εi 增大，ni 总是减少的; (3) 它只适用于可区分的独立粒子体系; (4) 它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是：( ) A. (1)(3) B. (3)(4) C. (1)(2) D. (2)(4) C 6.对于分布在某一能级εi上的粒子数ni，下列说法中正确是：( ) A. n i与能级的简并度无关 B.εi 值越小，ni 值就越大 C. n i称为一种分布 D.任何分布的ni 都可以用波尔兹曼分布公式求出B 7. 15．在已知温度T时，某种粒子的能级εj = 2εi，简并度gi = 2gj，则εj 和εi 上分布的粒子数之比为：( ) A. 0.5exp(εj/2kT) B. 2exp(- εj/2kT) C. ( -εj/kT) D. 2exp( 2εj/kT) C 8. I2的振动特征温度Θv= 307K，相邻两振动能级上粒子数之n(v + 1)/n(v) = 1/2的温度是：( ) A. 306 K B. 443 K C. 760 K D. 556 K B 9.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关：( ) 《 A. S、G、F、Cv B. U、H、P、C v C. G、F、H、U D. S、U、H、G B 10. 分子运动的振动特征温度Θv 是物质的重要性质之一，下列正确的说法是：( C ) A.Θv 越高，表示温度越高 B.Θv 越高，表示分子振动能越小 C. Θv越高，表示分子处于激发态的百分数越小 D. Θv越高，表示分子处于基态的百分数越小 11.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的：( ) A. 转动运动 B. 电子运动 C. 振动运动 D. 平动运动D 12.三维平动子的平动能为εt = 7h2 /(4mV2/3 )，能级的简并度为：( ) A. 1 B. 3 C. 6 D. 2 C 的转动惯量J = ×10 -47 kg·m2 ，则O2 的转动特征温度是：( ) A. 10 K B. 5 K C. K D. 8 K C ; 14. 对于单原子分子理想气体，当温度升高时，小于分子平均能量的能级上分布的粒子数：( ) A. 不变 B. 增多 C. 减少 D. 不能确定C 15.在相同条件下，对于He 与Ne 单原子分子，近似认为它们的电子配分函数 相同且等于1，则He 与Ne 单原子分子的摩尔熵是：( ) A. Sm(He) > Sm (Ne) B. Sm (He) = Sm (Ne) C. Sm (He) < S m(Ne) D. 以上答案均不成立C 二、判断题 1．玻耳兹曼熵定理一般不适用于单个粒子。（√） 2．玻耳兹曼分布是最概然分布，但不是平衡分布。（×） 3．并不是所有配分函数都无量纲。（×） 4．在分子运动的各配分函数中平均配分函数与压力有关。（√） - 5．粒子的配分函数q 是粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和。（×） 6．对热力学性质(U、V、N)确定的体系，体系中粒子在各能级上的分布数一定。（×） 7．理想气体的混合物属于独立粒子体系。（√）

物理化学第五版课后习题答案

第七章 电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+ )＝4 4 36823107685310..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前 ＝1151 3312098 ..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4

冶物化课后习题答案

冶金物化（第二版） p43 1. 在不同温度测得反应FeO (s)十CO ＝Fe 十CO 2的平衡常数值如表1—19，请用作图法及回归分析法求上反应的平衡常数及0G ?的温度关系式。 表1-19 反应平衡常数的测定值 温度，℃ 1038 1092 1177 1224 1303 K 0.377 0.357 0.331 0.315 0.297 解：811lg 1.041k T =- 分析作图结果： 811ln 19.147( 1.041)1552819.93G RT k T T T ?==--=-+ 2. 略。 3. 在682℃测得Cd-Sn 合金的镉在不同浓度的蒸气压如表1—20。试以(1)纯物质，(2)假想 纯物质，（3）重量1%浓度溶液为标准态计算镉的活度及活度系数。 Cd P ，Pa Cd P ，Pa 1 27.8910? 60 43.0310? 20 31.1510? 80 43.2210? 40 32.3710? 100 43.2910? 解：（1）以纯物质为标准态： Cd Cd Cd a f x = Cd Cd Cd P a P * = Cd Cd Cd a r x = %%%Cd Cd Cd Cd Sn Cd Sn m x M M =+ %Cd 1 20 40 60 80 100 Cd x 0.0106 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000 Cd a 0.024 0.441 0.720 0.921 0.979 1.000 Cd r 2.264 2.112 1.742 1.502 1.211 1.000 （2）以假想纯物质为标准态： 2 47.89107.443100.0106 H R Pa ?==? Cd Cd H P a R = Cd Cd Cd a f x = %Cd 1 20 40 60 80 100 Cd x 0.0105 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000

物化自测概念题全部试题及答案

§1.2概念题 1.2.1填空题 1．温度为400 K ，体积为2m 3的容器中装有2 mol 的理想气体A 和8 mol 的理想气体B 。该混合气体中B 的分压力： P B ＝( 13.303 )kPa 。 2．在300 K ，100 kPa 下，某理想气体的密度ρ＝80.827 5×10-3 kg ?m -3。则该气体的摩尔质量：M ＝( 2.016 kg ?mol -1 )。 3. 恒温100℃，在一个带有活塞的气缸中装有3.5 mol 的水蒸气H 2O(g)，在平衡条件下，缓慢的压缩到压力p =( 101.325 )kPa 时，才可能有水滴H 2O(1)出现。 4. 理想气体，在恒温下，摩尔体积随压力的变化率：(/)m T V p ??=( /m V p - )。 5．一定量的德华气体，在恒容条件下，压力随温度的变化率： (/)V p T ??=( /()nR V nb - )。 6. 理想气体在微观上的特征是：( 分子见无作用力，分子本身不占体积 )。 7. 在临界状态下，任何真实气体在宏观上的特征是( 气相、液相不分 )。 8. 在n ，T 一定的条件下，任何种类的气体，当压力趋近于零时：0 ()=lim p pV →( nRT )。 1.2.2 单项选择填空题 1．在温度恒定为25℃，体积恒定为25 dm 3的容器中，含有0.65 mol 的理想气体A ， 0.35 mol 的理想气体B 。 若向容器中再加人0.4 mol 的理想气体D ， 则B 的分压力B p ( c )，分体积* B V ( b )。 选择填入：(a)变大；(b)变小；(c)不变；(d)无法确定。 2．由A(g)和B(g)形成的理想气体混合系统，总压p ＝p A ＋p B ，体积V ＝*A V ＋*B V ，n ＝n A ＋n B 下列各式中，只有式( c )是正确的。 选择填入：(a)*B B B p V n RT = ；(b)*A pV nRT = ；(c)B B p V n RT =；(d)*A A A p V n RT =。 3．(1)在一定的T ，p 下(假设高于波义耳温度T B )： V m (真实气体)( a )V m (理想气体) (2)在n ，T ，V 皆为定值的条件下 P (德华气体)( c )p (理想气体) (3)在临界状态下，德华气体的压缩因子 c Z ( c )1 选择填入：(a)＞；(b)＝；(c)＜；(d)不能确定。 4. 已知A(g)和B(g)的临界温度之间的关系为：c c (A)(B)T T >；临界压力之间的关系为：c c (A)(B)p p <。则A ，B 气体的德华常数a 和b 之间的关系必然是：a (A)( a )a (B)；b (A)( a )b (B)。 选择填入：(a)＞；(b)＜；(c)＝；(d)不能确定。 5. 在一个密闭的容器中放有足够多的某纯液态物质，在相当大的温度围皆存在气(g)、液(l)两相平衡。当温度逐渐升高时液体的饱和蒸气压*p 变大，饱和液体的摩尔体积V m (1) ( b )；饱和蒸气的摩尔体积V m (g)( a )；m m m =(g)(l)V V V ?-( a )。 选择填入：(a)变小；(b)变大；(c)不变；(d)无一定变化规律。 6. 在T ＝-50℃，V ＝40 dm 3的钢瓶纯H 2的压力p ＝12.16 × 106 Pa 。此时钢瓶H 2的相态必然是( a )。 选择填入：(a)气态；(b)液态；(c)固态；(d)无法确定。 7. 在温度恒定为373.15 K ，体积为2 .0 dm 3的容器中含有0.035 mol 的水蒸气H 2O(g)。若向上述容器中再加人0. 025 mol 的水H 2O(1)。则容器中的H 2O 必然是(b)。 选择填入:(a)液态；(b)气态；(c)气－液两相平衡；(d)无法确定其相态。 8．当真实气体的温度T 与其波义耳温度T B 为： (1)B T T <时，m 0 {()/}lim T p pV p →??( b )，

南京大学《物理化学》(上学期)每章典型例题.doc

第一章 热力学第一定律与热化学 例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到1013.25kPa 。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为20.92J ?mol -1 ?K -1。 解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (1mol, T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(1mol, T 2=27℃, p 2=p 外=?，V 2=?) →(1mol, T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ，V 3= V 2) 例题2 计算水在 θp ，-5℃ 的结冰过程的△H 、△S 、△G 。已知θ)(,,2l O H m p C ，θ )(,,2s O H m p C 及 水在 θ p ，0℃的凝固焓θm con H ?。 解题思路：水在 θp ，-5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用θp ，0℃结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θp 2O （s ，1 mol ，-5℃，θp ） ↓△H 2,△S 2, △G 2 ↑△H 4,△S 4, △G 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θ p H 2O （s ，1 mol ，0℃，θ p ） △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4=θ)(,,2l O H m p C （273K-268K ）+θ m con H ?+θ )(,,2s O H m p C (268k-273K) △S 1=△S 2＋△S 3＋△S 4=θ)(,,2l O H m p C ln(273/268)+ θm con H ?/273+θ )(,,2s O H m p C ln(268/273) △G 1=△H 1-T 1△S 1 例题3 在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知298.15K 时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83 kJ·mol －1 、－ 393.51 kJ·mol － 1，计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol － 1，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。

物化相图练习及答案

判断题： 1．在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，√ 但独立组分数是一个确定的数。 2．自由度就是可以独立变化的变量。? 3．相图中的点都是代表系统状态的点。? 4．恒定压力下，根据相律得出某一系统的f = l，则该系统的温度就有一个唯一确定的值。?5．根据二元液系的p～x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。√ 7．对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。? 9．恒沸物的组成不变。? 10．若A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。? 11．在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。√ 12．三组分系统最多同时存在5个相。√ 二、单选题： 1．H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是：C (A) K = 3 ；(B) K = 5 ； (C) K = 4 ；(D) K = 2 。 2．单组分固－液两相平衡的p～T曲线如图所示，则：(克拉贝龙方程式）C (A) Vm(l) = Vm(s) ；(B) Vm(l)＞Vm(s) ； (C) Vm(l)＜Vm(s) ；(D) 无法确定。 3．压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化：D (A) 升高；(B) 降低； (C) 不变；(D) 不一定。 4．硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、 H2SO4·4H2O(s)，在p?下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种：B (A) 1 种；(B) 2 种； (C) 3 种；(D) 0 种。 5．在101325Pa的压力下，I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在)，此体系的自由度为：B (A) 1 ；(B) 2 ； (C) 3 ；(D) 0 。 6．NaCl水溶液和纯水，经半透膜达到渗透平衡，该体系的自由度数是：C (A) f = 1 ；(B) f = 2 ； (C) f = 3 ；(D) f = 4 。 8．在下列体系中自由度f = 2的体系是： (A) 298K时，H2O(l)??H2O(g) ； (B) S(s)??S(l)??S(g) ； (C) C2H5OH(l) 与H2O(l) 的混合物； (D) 一定量的PCl5(g) 分解平衡时：PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 。 9．某体系中有Na2CO3水溶液及Na2CO3·H2O(s)、Na2CO3·7H2O(s)、 Na2CO3·10H2O(s)三种结晶水合物。在p?下，f = K - Φ + 1 = 2 - 4 + 1 = -1，这种结果表明：