物化作业答案

第一章 气体的pVT 关系

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

.273314.8101610132544

4--?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 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 kPa

T T T T T p T T T T VR n p f f f f i i f

f f f f 00.117)

15.27315.373(15.27315.27315.373325.1012 2,2,1,2,1,2,1,2,1=+???=?

??? ??+=???? ??+=

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。

mol RT pV n 008315.015

.293314.8102001013256

=???==-

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

kPa

p y p kPa p y p B B A A 69.60325.101599.063.40325.101401.0=?===?==

1-11 25℃时饱和了水蒸汽的乙炔气体（即该混合气体中水蒸汽分压力为同温度下水的饱和蒸气压）总压力为138.7kPa ，于恒定总压下泠却到10℃，使部分水蒸气凝结成水。试求每摩尔干乙炔气在该泠却过程中凝结出水的物质的量。已知25℃及10℃时水的饱和蒸气压分别为 3.17kPa 和1.23kPa 。

解：p y p B B =，故有)/(///B B A B A B A B p p p n n y y p p -=== 所以，每摩尔干乙炔气含有水蒸气的物质的量为 进口处：)(02339.017

.37.13817.3222222mol p p n n H C O H H C O H =-=?

???

??=????

??进进

出口处：)(008947.0123

7.138123222222mol p p n n H C O H H C O H =-=?

???

??=????

??出出 每摩尔干乙炔气在该泠却过程中凝结出的水的物质的量为 0.02339-0.008974=0.01444（mol ）

第二章 热力学第一定律

2-3 在25℃及恒定压力下，电解1mol 水（H 2O ，l ），求过程的体积功。

)(2

1

)()(222g O g H l O H +=

解：1mol 水（H 2O ，l ）完全电解为1mol H 2（g ）和0.50 mol O 2（g ），即气体混合物的总的物质的量为1.50 mol ，则有

)()(2l O H g amb V V p W --=≈)/(p nRT p V p g amb -=-

kJ nRT 718.315.2983145.850.1-=??-=-= 2-4 系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。若途径a 的Q a =2.078kJ ，W a = -4.157kJ ；而途径b 的Q b = -0.692kJ 。求W b 。

解：因两条途径的始末态相同，故有△U a =△U b ，则 b b a a W Q W Q +=+ 所以有，kJ Q W Q W b a a b 387.1692.0157.4078.2-=+-=-+=

2-5 始态为25℃，200kPa 的5 mol 某理想气体，经a ，b 两不同途径到达相同的末态。途径a 先经绝热膨胀到 – 28.57℃，100kPa ，步骤的功W a = - 5.57kJ ；在恒容加热到压力200 kPa 的末态，步骤的热Q a = 25.42kJ 。途径b 为恒压加热过程。求途径b 的W b 及Q b 。

解：过程为：

2

00,42.252

00,57.51

020*******.285200255V kPa C t mol

V kPa C mol V kPa C mol a a

a a

W kJ Q Q kJ W ?????→

?-?????→

?=''=''='-='

途径b

33111062.0)10200(15.2983145.85/m p nRT V =?÷??==

33222102.0)10100()15.27357.28(3145.85/m p nRT V =?÷+-??==

kJ J V V p W amb b 0.88000)062.0102.0(10200)(312-=-=-??-=--=

kJ W W W a a a 57.5057.5-=+-=''+'=

kJ Q Q Q a a

a 42.2542.250=+=''+'= 因两条途径的始末态相同，故有△U a =△U

b ，则 b b a a W Q W Q +=+

kJ W W Q Q b a a b 85.270.857.542.25=+-=-+=

2-8 某理想气体, 1.5V m C R =。今有该气体5 mol 在恒容下温度升高50℃，求过程的W ，Q ，△H 和△U 。

解：恒容：W=0；

kJ

J K nC T K T nC dT nC U m V m V K T T

m V 118.33118503145.82

3

550 )

50(,,50,==???=?=-+==??

+

kJ

J K

R C n T K T nC dT nC H m V m p K

T T

m p 196.55196503145.82

5

5 50)()50(,,50,==???=?+==-+==??

+

根据热力学第一定律，：W=0，故有Q=△U=3.118kJ

2.11 1mol 某理想气体于27℃，101.325kpa 的始态下，显受某恒定外压恒温压缩至平衡态，再恒容升温至97.0℃，250.00kpa.求过程的W,Q,△U,△H 。已知气体的Cv,m=20.92j.mol -1k -1 解:

由PV=nRT 可得:

V1=1*8.314*(273.15+27)/(101.325*10^3)=24.628*10^-3 m^3 V2=V3=1*8.314*(97+273.15)/(250.00*10^3)=12.3097*10^-3 m^3 P2=8.314*(273.15+27)/(12.3097*10^-3)=202.722 KPa W=-P*dV=-202.722*(12.3097-24.628)*10^-3=2.497KJ △U=n ∫Cv,m*dT=1*20.92*70=1464.4J=1.464KJ △U=Q+W

Q=1.464-2.497=-1.033KJ

△H=△U+nR △T=1.464+1*8.314*(97-27)/10^3=2.046KJ

2-15 容积为0.1m 3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0℃，4 mol 的Ar （g ）及150℃，2mol 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△H 。 已知：Ar （g ）和Cu （s ）的摩尔定压热容C p ，m 分别为20.78611--??K mol J 及24.43511--??K mol J ，且假设均不随温度而变。

解：用符号A 代表Ar （g ），B 代表Cu （s ）;因Cu 是固体物质，C p ，m ≈C v ，m ；而

Ar （g ）：1111,472.12)314.8786.20(----??=??-=K mol J K mol J C m V 过程恒容、绝热，W=0，Q V =△U=0。显然有 {}{}0)()(n(B)C )()(n(A)C )

()(12m V,12m V,=-+-=?+?=?B T T B A T T A B U A U U

得

K

K B C B n A C A n B T B C B n A T A C A n T m V m V m V m V 38.34724.435

212.4724423.15

24.4352273.1512.4724 )

()()()()

()()()()()(,,1,1,2=?+???+??=

++=

所以，t=347.38-273.15=74.23℃

{}{}

)()(n(B)C )()(n(A)C )

()(12m p,12m p,B T T B A T T A B H A H H -+-=?+?=?

kJ

J J J J J H 47.2246937036172 )15.42338.347(435.242)15.27338.347(786.204==-=-??+-??=?

2-17 单原子理想气体A 与双原子理想气体B 的混合物共5mol ，摩尔分数y B =0.4，始态温度T 1=400 K ，压力p 1=200 kPa 。今该混合气体绝热反抗恒外压p=100 kPa 膨胀到平衡态。求末态温度T 2及过程的W ，△U ，△H 。

解：先求双原子理想气体B 的物质的量：n （B ）=y B ×n=0.4×5 mol=2mol ；则 单原子理想气体A 的物质的量：n （A ）=（5-2）mol =3mol

单原子理想气体A 的R C m V 23,=，双原子理想气体B 的R C m V 25,=

过程绝热，Q=0，则 △U=W

)())(()())(()(1212,12,V V p T T B C B n T T A C A n amb m V m V --=-+-

1

2112121211212125.055)/()(5)(5.4)(25

2)(233T T T p p n nT T T T T p nRT p nRT p T T R T T R amb amb amb ?+-=?+-=-?+-????

? ??--=-?+-?

于是有 14.5T 2=12T 1=12×400K

得 T 2=331.03K

33222213761.010000003.331314.85//--=÷??===m m p nRT p nRT V abm

3311108314.0200000400314.85/--=÷??==m m p nRT V

kJ J V V p W U amb 447.5)08314.013761.0(10100)(312-=-??-=--==?

kJ

J J J J V p V p U pV U H 314.8831428675447 )08314.010********.010(100-5447J )

()(331122-=-=--=??-??+=-+?=?+?=?

2-25 100kPa 下，冰（H 2O ，s ）的熔点为0℃，在此条件下冰的摩尔熔化焓1012.6-?=?mol kJ H m fus 。已知在-10℃～0℃范围内过泠水（H 2O ，l ）和冰的摩尔定压热容分别为C p ，m （H 2O ，

l ）=76.2811--??K mol J 和C p ，m （H 2O ，s ）=37.2011--??K mol J 。求在常压下及 – 10℃下过泠水结冰的摩尔凝固焓。 解：

C s O H C l O H m

H 020210),(10),(-??→?-?

△H 1，m △H 3，m

C s O H C l O H m

H

02020 ),(0 ),(,2??→??

1,2012.6-?-=?-=?mol kJ H H m fus m

1

112,,22,215.26315.273,,2215.27315.263,,3,2,1621.55621 )102.3760121028.76( )15.27315.263(),( )

15.26315.273(),( ),(),( 1

---?-=?-=??--?=-?+?+-?=+?+=?+?+?=??

?

mol kJ mol J mol J K K s O H C H K K l O H C dT

s O H C H dT l O H C H H H H m p m m p K

K

m p m K K m p m m m m

2-28 应用附录中有关物质在25℃的标准摩尔生成焓的数据，计算下列反应的

)15.298(K H m r θ?)15.298(K U m r θ

?。

（1） 4NH 3（g ）+5O 2（g ） 4NO （g ）+6H 2O （g ）

（2） 3NO 2（g ）+ H 2O （l ） 2HNO 3（l ）+NO （g ） （3） Fe 2O 3（s ）+3C （石墨）2Fe （s ）+3CO （g ） 解：计算公式如下：

∑??=?),,(T B H H m f B m r βνθθ；∑?-?=?RT g H U B m r m r )(νθ

θ

（1）}1)11.46(4)818.241(625.904{)15.298(-?-?--?+?=?mol kJ K H m r θ

1147.905468.905 --?-=?-=mol kJ mol kJ

()

11395.907 1015.2983145.8147.905)15.298(---?-=????--=?mol kJ mol kJ K U m r θ

（2）{}1)83.28518.333(25.90)10.174(2)15.298(-?-?-+-?=?mol kJ K H m r θ

= 166.71-?-mol kJ

()

11370.66 1015.2983145.8)2(66.71)15.298(---?-=????---=?mol kJ mol kJ K U m r θ

（3）{}1)2.824()525.110(3)15.298(-?---?=?mol kJ K H m r θ= 163.492-?mol kJ

()

1

1319.4851015.2983145.8363.492)15.298(---?=????-=?mol kJ mol kJ K U m r θ

2-31 已知25℃甲酸乙酯（HCOOCH 3，l ）的标准摩尔摩尔燃烧焓θ

m c H ?为-979.5 1-?mol kJ ，

甲酸乙酯（HCOOCH 3，l ）、甲醇（CH 3OH ，l ）、水（H 2O ，l ）及二氧化碳（CO 2，g ）的标准摩尔生成焓

数据θ

m f H ?分别为-424.721-?mol kJ ，-238.661-?mol kJ ，-285.831

-?mol kJ 及

-393.5091

-?mol kJ 。应用这些数据求25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。

)()(3l OH CH l HCOOH + )()(23l O H l HCOOCH +

解：（1）先求),(3l HCOOCH H m f θ

?

)(2)(23g O l HCOOCH + )(2)(222l O H g CO +

=?θm r H ),(22g CO H m f θ?? + 2×),(2l O H H m f θ?-),(3l HCOOCH H m

f θ?

θm r H ?=),(3l HCOOCH H m C θ

?

所以有

),(3l HCOOCH H m f θ?=),(22g CO H m f θ

?? + 2×),(2l O H H m

f θ?-),(3l HCOOCH H m C θ? =｛2×（-393.509）+2×（-285.83）-（-979.5）｝kJ ·mol -1

= - 379.178 kJ ·mol -1

（2）)

()(3l OH CH l HCOOH + )()(23l O H l HCOOCH +

=?θm r H ),(3l HCOOCH H m f θ?+),(2l HO H m f θ

?

-),(l HCOOH H m f θ?-),(3l OH CH H m f θ

?

=｛（-379.178）+（-285.83）-（-424.72）-（-238.66）｝kJ ·mol -1

= - 1.628 kJ ·mol -1

2-38 某双原子理想气体1mol 从始态350K ，200 kPa 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50 kPa ；

（2）恒温反抗50 kPa 恒外压不可逆膨胀； （3）绝热可逆膨胀到50kPA ；

（4）绝热反抗50 kPa 恒外压不可逆膨胀。 解：（1）恒温可逆膨胀到50 kPa ：

()kJ J J p p nRT W r 034.4403410201050ln 3503145.81/ln 3

312-=-=????

? ?

?????== （2）恒温反抗50 kPa 恒外压不可逆膨胀:

{}{}{}kJ

J J p p nRT p nRT p V V p W amb amb amb 183.22183 200/50(13503145.81)/(p -1-nRT )/()/()(1amb 112-=-=-??-==--=--=

（3）绝热可逆膨胀到50kPa: K K T p p T R R C R m

p 53.235350102001050)

2/7/(331/122,=??

??

?

????=????

? ??=

绝热，Q=0，

kJ J J T T C n dT nC U W T T m V m V 379.22379)35053.235(2

8.3145

51 )

(12,,2

1-=-=-???

=-??==?=?

（4）绝热反抗50 kPa 恒外压不可逆膨胀 绝热，Q=0， U W ?= {})

()2/5()/()/()

()(1211212,12T T R n p nRT p nRT p T T nC V V p amb amb m V abm -?=---=--

上式两边消去nR 并代入有关数据得

K T K T 3505.25.235025.022?-=?+-

3.5T 2=2.75×350K 故 T 2=275K

kJ J J T T C n dT nC U W T T m V m V 559.11559)350275(2

8.3145

51 )

(12,,2

1

-=-=-???

=-??==?=?

第三章

3-9 始态为T 1=300K ，p 1=200kPa 的某双原子气体 1 mol ，经下列不同途径变化到T 2=300K ，p 2=100 kPa 的末态。求各步骤及途径的Q ，△S 。 （1）恒温可逆膨胀：

（2）先恒容泠却至使压力降至100kPa ，再恒压加热至T 2； （3）先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa ，再恒压加热至T 2；

解：（1）恒温可逆膨胀，dT =0，△U = 0，根据热力学第一定律，得

)/ln(12p p nRT W Q -=-=

= {- 1×8.314×300×ln （100/200）} J = 1729 J=1.729 kJ

)/ln(12p p nR S -=?

= {- 1×8.314×ln （100/200）} J ·K -1

= 5.764 J ·K -1

（2）过程为

kPa

p K

T mol kPa p V T mol kPa

p V K T mol 10030011001200300122010111==???→?=??→?==双原子气体

，双原子气体

，双原子气体

恒压加热恒容

根据理想气体状态方程，得

1100)/(T p p T ?== {（100/200）×300} K= 150K

第一步骤，恒容：dV=0，W 1=0，根据热力学第一定律，得 ?

=?=K K

m V dT nC U Q 150300,11

= {1×（5/2）×8.3145×（150-300）} J= -3118 J = -3.118 kJ

==?)/ln(10,1T T nC S m V )}300/150ln(314.8)2/5(1{??? J ·K -1

= -14.41 J ·K -1

第二步： ?

=?=K K

m p dT nC H Q 300150,2

= {1×（7/2）×8.3145×（300-150）} J= 4365 J = 4.365 kJ

==?)/ln(02,2T T nC S m p )}150/300ln(314.8)2/7(1{??? J ·K -1

= +20.17 J ·K -1

Q = Q 1 + Q 2 = {（-3.118）+ 4.365 } kJ = 1.247 kJ

△S = △S 1 + △S 2 = {（-14.41）+ 20.17 } J ·K -1 = 5.76 J ·K -1

（3）第一步骤为绝热可逆，故

K K T p p T m

p C R 1.246}300)200/100{()

/(7/21/100,=?=?=

Q 1，r =0，△S 1 =?

1

1)/(T T r T Q δ=0

?

=?=K

K

m p dT nC H Q 3001.246,2= {1×（7/2）×8.3145×（300-246.1）} J= 1568 J = 1.568 kJ

==?)/ln(02,2T T nC S m p )}1.246/300ln(314.8)2/7(1{??? J ·K -1 = +5.76 J ·K -1

Q = Q 1 + Q 2 = {0+ 1.568 } kJ = 1.568 kJ

△S = △S 1 + △S 2 = {0+ 5.76} J ·K -1 = 5.76 J ·K -1

3-15 5 mol 单原子理想气体从始态 300 K ，50kPa ，先绝热可逆压缩至 100 kPa ，再恒压冷却使

体积缩小至 85 dm 3

，求整个过程的Q ，W ，△U ，△H ，△S 。

解：过程示意如下： 2

232000111,,85 5100, , 5 50,300, 5p T dm V mol kPa

p T V mol kPa p K T V mol =???→

?==????→?===单原子气体？单原子气体？单原子气体

恒压冷却热绝热可逆压缩

K K T p p T m

p C R 85.395}300)50/100{()

/(5/21/100,=?==

33300016456.0)}10100/(85.3953145.85{/m m p nRT V =???==

01=Q ，kJ J J R U W 977.55977)}30085.395(23

5{11==-??=?=

K K nR V p T 47.204}314

.85085

.0100000{222=??==

W 2 = - p amb ( V 2 – V 1 ) = {- 100×103

×（85 – 164.56）×10-3

} J = 7956 J W = W 1 + W 2 = 13933 J = 13.933 kJ J J R U 11934)}85.39547.204(2

3

5{2-=-??=?

△U = △U 1 + △U 2 = -5957 J = - 5.957 kJ kJ J J R H 930.99929)}30047.204(2

5

5{-=-=-??=?

kJ kJ W U Q Q 89.19)956.7934.11(22-=--=-?==

1102,66.68}85

.39547

.204ln 255{ )/ln(0--?-=???=+=?+?=?K J K J R T T nC S S S m p P r 绝热，

3-24

。

3-31 O 2（g ）的摩尔定压热容与温度的函数关系为

11263,})/(107494.0)/(10297.617.28{----???-?+=K mol J K T K T C m p

已知25℃下O 2（g ）的标准摩尔熵11138.205--??=K mol J S m θ

。求O 2（g ）在100℃，50

kPa 下的摩尔规定熵值S m 。

解： dT T

C ds m p ,=

,

?

?

=T

K

m p T S K S dT T

C ds m m 15.298,)

()

15.298(θ

θ

将O 2（g ）的摩尔定压热容与温度的函数关系代入上式积分，整理得

1

13363]})/15.298()/[(107494.02

1

)

15.298(10297.615.298ln

17.28{)15.298()(----??-??--?+?+=K mol J K K K T K T K T

K S T S m m θ

θ

11394.202}5377.94723.03209.6138.205{)15.373(--?=?-++=K J K J K S m θ

这是标准摩尔熵。为求氧气在100℃，50 kPa 下的摩尔规定熵值S m ，设计如下途径：

)

15.373(50,15.373)

(O 1)15.373(100,15.373)(O 122K S kPa p K g mol K S kPa p K g mol m S

m =?→?=?θθ

θ

m m S S p p nR S -=-=?)/ln(12

1

112157.208)100

50ln 3145.81394.202( )

/ln(--?=???-=-=?+=K J K J p p nR S S S S m m m θθ

假如忽略三次方项，则

11932.211}4723.03209.6138.205{)15.373(--?=?++=K J K J K S m θ

1

112695.217)100

50ln 3145.81932.211( )

/ln(--?=???-=-=?+=K J K J p p nR S S S S m m m θθ 结果与答案一样。

3-37 已知在100kPa 下水的凝固点为 0 ℃，在 – 5℃，过冷水的比凝固焓h s

l ?= -322.4 J ·g -1

，

过冷水和冰的饱和蒸气压分别为),(2l O H p s =0.422 kPa ，),(2s O H p s =0.414 kPa 。今在100 kPa 下，有 -5℃ 1kg 的过冷水变成同样温度、同样压力下的冰，设计可逆途径，分别按可逆途径计算过程的△S 及△G 。

解：途径设计如下

kPa

K s O kgH kPa K l O kgH S

100,15.268)(1100,15.15.268)(122?→

?? △S 1 △S 5

kPa

K s O kgH kPa K l O kgH 414.0,15.268)

(1

422.0,15.15.268)

(122 △S 2 △S 4

kPa

K g O kgH kPa

K g O kgH S 414.0,15.268)(1422.0,15.15.268)(1223

?→

??

△S 1≈0，△S 5≈0，

△S 2 +△S 4 =K H

K H K H K H 15.26815.26815.26815.268凝固

熔化升华气化?=?-=?-+? =??????-?15.268)4.322(1000J ·K -1 = - 1202.312 J ·K -1 △S 3 =1121840.8414.0422.0ln 3145.8181000ln --?=????????=K J K J p p nRT 所以，△S = △S 2 +△S 4 +△S 3 = - 1193.5 J ·K -1= 1.194 k J ·K -1

又因 △G 2 = 0，△G 4 =0，△G 1 ≈ 0，△G 5 ≈0，

kJ J J p p nRT G G 370.22370422.0414.0ln 15.268314.8181000ln

123-=-=??

???????==?=?

3-42 求证：（1）dp T V T V dT C dH p p ??

??????????? ????-+=； （2）对理想气体0=?

??? ????T p H 。 解：（1）证明如下

),(p T H H =

dp p H dT dp p H dT T H dH T T p ?

??? ????+=???? ????+???

????=p C （a ） Vdp

dT T S T dp p S T Vdp dT T S dp p S T Vdp Tds dH p T

p T +???

????+???? ????=+?????????????

????+???? ????=+= 所以 V

p S T p H T T +???? ????=???? ???? (b) 引用 麦克斯韦关系式 p T

T V p S ??? ????-=?

??? ????，代入上式，得

p T

T V T V p H ??? ????-=???? ???? （c ） 将式（c ）代入式（a ）得 dp T V T V dT C dH p p ??

???????

???? ????-+= （2）对理想气体

0)/(=-=-=????????-=???

????-=???? ????V V p nRT V T p nRT T V T V T V p H p p T

3-49 水（H 2O ）和氯仿（CHCl 3）在101.325kPa 下的正常沸点分别为100℃和61.5℃，摩尔蒸发焓分别为)(2O H H m vap ?=40.668kJ ·mol -1

和)(3CHCl H m vap ?=29.50kJ ·mol -1

。求两液体具有相同饱和蒸气压时的温度。

解：由式

?

??? ??-?=21

*

1211ln T T R H p p m vap

可得

K

K T K R T K R Pa p 05.53665

.334/50.2915.373/668.4029.50

-40.668T 165.33411050.29115.373110668.40101325ln 33=-=∴???

??-?=??? ??-?=

t =262.9℃

第四章作业

4-1 由溶剂A 与溶质B 形成一定组成的溶液。此溶液中B 的浓度为c B ，质量摩尔浓度为b B ，此溶液的密度为ρ。以M A ，M B 分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B 的摩尔分数x B 表示时，试导出x B 与c B ，x B 与b B 之间的关系式。

解:对于A ，B 二组分溶液，溶液中物质B 的物质的量n B 与溶液的物质的量之比，称为物质B 的摩尔分数，符号x B 。即 A

B B n n n +=

B x 物质B 的物质的量浓度为溶液

V n B =B c 。在二组分溶液中，溶质B 的摩尔分数x B 与其浓度c B 之间

的关系为

溶液溶液

溶液V M m c c V n c c n n V

c A A B B A

B B A

B B /x B +=

+

=

+=A

B B B A B B B M V m m c c V M m m c c /)()(-+

=

-+=溶液 A

B B B B

A B B B B M M c c c M V M n c c )()/( -+

=

-+=

ρρ

式中ρ为溶液的密度，单位为kg ·m -3

；A 代表溶剂。

而物质B 的质量摩尔浓度则是溶液中溶质B 的物质的量除以溶剂的质量即

A

B B m n b =

其单位为mol ·kg -1

。在二组分溶液中溶质B 的摩尔分数x B 与质量摩尔浓度b B 的关系为

A

B B

A A A

B B A A A B A B M b b M n n b b m n m n m n /1)/(/// x B +=

+=+=

4-8 H 2、N 2与100g 水在40℃时处于平衡，平衡总压力为105.4kPa 。平衡蒸气经干燥后的组成为体积分数=)(2H ?40%。假设溶液的水蒸气可以认为等于纯水的蒸气压，即40℃时的7.33kPa 。已知40℃时H 2、N 2在水中亨利常数分别为7.24GPa 及10.5GPa 。求40℃时水中溶解H 2和N 2的质量。

解：kPa kPa p p p O

H H 23.3940.0)33.74.105(40.0)(*

22=?-=?-= kPa kPa p p p p H O

H N 84.58)23.3933.74.105(222*=--=--= O

H O H H H N N H H O H O H H H H x H H H M m M m M m M m M m M m k p x M 22222

222222

22

2222//////0134.28M ,0158.2,N ≈

++=

=

== ∴

g

g M k M m p m g

g M k M m p m O

H N x N O H N N O

H H x H O H H H μμ871015

.18105.100134

.2810084.586.60015

.181024.70158

.210023.396,6,22

222222

2222=????=

=

=????==

4-11 A 、B 两液体能形成理想液态混合物。已知在t 时纯A 的饱和蒸气压*A

p =400kPa ，纯B 的饱和蒸气压*

B p =120kPa 。 （1）在温度t 下，于气缸中将组成为y （A ）=0.4的A 、B 混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出第一滴微细液滴时总压及该液滴的组成（以摩尔分数表示）为多少？

（2）若将A 、B 两液体混合，并使此混合物在100kPa 、温度t 下开始沸腾，求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成（摩尔分数）？

解：（1）i i i i py x p p ==*

kPa

kPa y x p p x x x x x x y x p y x p y x p p i B A B A B A B

B B A A

A i 67.664

.06667.0403333

.0,6667.016.0/1204.0/401*1*

*1*1=?====?

??=+==

==联立求解得：

（2）kPa

kPa x x x p x p p A A B B A A 100)}1(12040{*

*=-+=+= 所以有 x A =0.25， x B =0.75

9.0 ,1.0100

25.040*==?==B A A A y p x p y

物理化学单元测试

物理化学单元测试(第四﹑五﹑六章) 一、选择题 1.二元溶液，B组分的Henry系数等于同温度纯B的蒸汽压。按Raoult定律定义活度系数（ ） (A)g A > g B(B)g A = g B = 1 (C)g B > g A(D)g A1g B1 1 2.两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B ，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若 p*A > p*B ， 则：（ ） (A) y A > x A(B) y A > y B(C) x A > y A(D) y B > y A 4.已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的分数为：( ) (A) 1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3 5.298K时，HCl(g,Mr=3 6.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPa·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) 138kPa (B) 11.99kPa (C) 4.9kPa (D) 49kPa 11. 298K，p? 下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2dm3，苯的物质的量为0.25，苯的化学势为μ1，第二份溶液的体积为1dm3，苯的物质的量为0.5，化学势为μ2,则 ( ) (A)μ1 > μ2 (B)μ1 < μ2(C)μ1 = μ2 (D) 不确定 　 15.已知水在正常冰点时的摩尔熔化热D fus H m? =6025J·mol-1，某水溶液的凝固点为258.15K, 该溶液的浓度x B为： ( ) (A) 0.8571 (B) 0.1429 (C) 0.9353 (D) 0.0647 16.已知H2O(l)在正常沸点时的气化热为40.67kJ·mol-1，某挥发性物质B溶于H2O(l)后，其沸点升高10K，则该物质B在溶液中的物质的量为：( ) (A) 0.290 (B) 0.710 (C) 0.530 (D) 0.467

物理化学在线作业答案

1.大分子化合物对溶胶稳定性的影响是：（）。 ? A 稳定作用 ? B 破坏作用 ? C 大分子化合物量少时起稳定作用，量多时起破坏作用 ? D 大分子化合物量少时起破坏作用，量多时起稳定作用 正确答案:D ? 单选题 2.乙醇和乙酸乙酯完全互溶，当乙醇的摩尔分数为0.462时，形成恒沸物。若用精馏方法分离乙醇的摩尔分数为0.35的乙醇和乙酸乙酯组成的混合溶液，（）。 ? A 只能得到纯乙醇 ? B 只能得到纯乙酸乙酯 ? C 能够得到纯乙醇和纯乙酸乙酯 ? D 纯乙醇和纯乙酸乙酯都不能得到 正确答案:B ? 单选题 3.1 mol 0℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为冰，该过程的（）。 ? A △G=0，△H<0 ? B △G=0，△H=0 ? C △G<0，△H<0 ? D △G<0，△H=0 正确答案:A ?

4.关于基元反应的活化能，下列说法正确的是（）。 ? A 活化分子的最低能量 ? B 活化分子的平均能量 ? C 反应物分子的平均能量 ? D 活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差 正确答案:D ? 单选题 5.晶体物质的溶解度和熔点与粒子大小的关系是（）。 ? A 粒子越小，溶解度越大，熔点越低 ? B 粒子越小，溶解度越大，熔点越高 ? C 粒子越小，溶解度越小，熔点越低 ? D 粒子越小，溶解度越小，熔点越高 正确答案:A ? 单选题 6.下列测定大分子平均摩尔质量的方法中，（）不是独立的测定方法。 ? A 渗透压法 ? B 光散射法 ? C 粘度法 ? D 超离心沉降法 正确答案:C ? 单选题

7.使一定量的某种溶胶聚沉需要1.00mol？dm-3 CaCl2溶液 20mL 或0.002mol？dm-3 Na2SO4 50mL，则该溶胶（）。 ? A 带正电 ? B 带负电 ? C 不带电 ? D 可能带正电，也可能带负电 正确答案:A ? 单选题 8.当电解质的浓度降低时，电导率（）。 ? A 增大 ? B 减小 ? C 不变 ? D 可能增大，也可能减小 正确答案:D ? 单选题 9.化学反应刚产生沉淀时，生成的沉淀颗粒大小不一，当放置一段时间后，会出现的现象是（）。 ? A 小颗粒变大，大颗粒变小，直至颗粒大小相同 ? B 小颗粒变小直至消失，大颗粒变得更大 ? C 小颗粒和大颗粒都变小，颗粒数增加 ? D 小颗粒和大颗粒都不发生变化 正确答案:B ? 单选题

物理化学第二版作业答案6-8

物理化学作业题答案 第六章 相平衡 思考题 5．在含有氨的容器中氯化铵固体分解达平衡，43NH Cl(s)NH (g)HCl(g)+垐?噲?。指出该系统的独立组分数、 相数和自由度？ 答：反应中有三个物种，一个平衡限制条件，没有浓度限制条件。所以独立组分数为2，相数为2，自由度为2。 习题解析 3．3CaCO (s)在高温下分解为CaO(s)和2CO (g)，根据相律解释下述实验事实。 (1) 在一定压力的2CO (g)中，将3CaCO (s)加热，实验证明在加热过程中，在一定的温度范围内3CaCO (s)不会分解。(2) 在3CaCO (s)的分解过程中，若保持2CO (g)的压力恒定，实验证明达分解平衡时，温度有定值。 解：(1) 该系统中有两个物种，2CO (g)和3CaCO (s)，所以物种数2S =。在没有发生反应时，组分数2C =。现在是一个固相和一个气相两相共存，2P =。当2CO (g)的压力有定值时，根据相律，条件自由度 *12121f C P =+-=+-=。这个自由度就是温度，即在一定的温度范围内，可维持两相平衡共存不变，所以3CaCO (s)不会分解。 （2）该系统有三个物种，2CO (g)，3CaCO (s)和CaO(s)，所以物种数3S =。有一个化学平衡，1R =。没有浓度限制条件，因为产物不在同一个相，故2C =。现在有三相共存（两个固相和一个气相），3P =。若保持 2CO (g)的压力恒定，条件自由度*12130f C P =+-=+-=。也就是说，在保持2CO (g)的压力恒定时，温度 不能发生变化，即3CaCO (s)的分解温度有定值。 5．结霜后的早晨冷而干燥，在-5℃，当大气中的水蒸气分压降至 Pa 时，霜会升华变为水蒸气吗? 若要使霜不升华，空气中水蒸气的分压要有多大？已知水的三相点的温度和压力分别为 K 和611 Pa ，水的摩尔气化焓 1vap m 45.05 kJ mol H -?=?，冰的摩尔融化焓1fus m 6.01 kJ mol H -?=?。设相变时的摩尔焓变在这个温度区间内是 常数。 解：冰的摩尔升华焓等于摩尔熔化焓与摩尔气化焓的加和， sub m vap m fus m H H H ?=?+?11(45.05 6.01) kJ mol 51.06 kJ mol --=+?=? 用Clausius-Clapeyron 方程，计算 K （-5℃）时冰的饱和蒸气压 (268.15K)51 06011 ln 611 Pa 8.314273.16268.15p = - ? ? ??? 解得 (268.15K)401.4 Pa p = 而 K （-5℃）时，水蒸气的分压为 Pa ，低于霜的水蒸气分压，所以这时霜要升华。当水蒸气分压等于或大于401.4 Pa 时，霜可以存在。

物理化学期末考试试题库-2017(附答案与解析)

物理化学期末考试试题库-2017(附答案与解析)

第一章热力学第一定律 选择题 1．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。 2．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。 3．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。 4．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 2

3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 答案：C 。因绝热时ΔU ＝Q ＋W ＝W 。（A ）中无热交换、无体积功故ΔU ＝Q ＋W ＝0。（B ）在无功过程中ΔU ＝Q ，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。（D ）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故ΔU 亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。 5．关于节流膨胀, 下列说法正确的是 (A) 节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统 的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化 答案：B 6．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: （A ）Q H ＝p < 0 （B ）Q ＝H p >0 （C ）Q ＝H ＝p <0 （D ） Q H ＝p <0 答案：C 。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。

物理化学测验题(表面)

物理化学测验题（六） 一、选择题。在题后括号，填上正确答案代号。 1、接触角是指： （１）ｇ／ｌ界面经过液体至ｌ／ｓ界面间的夹角； （２）ｌ／ｇ界面经过气相至ｇ／ｓ界面间的夹角； （３）ｇ／ｓ界面经过固相至ｓ／ｌ界面间的夹角； （４）ｌ／ｇ界面经过气相和固相至ｓ／ｌ界面间的夹角； 2、朗缪尔公式克描述为：（ ）。 （１）五类吸附等温线； （２）三类吸附等温线； （３）两类吸附等温线； （４）化学吸附等温线。 3、化学吸附的吸附力是：（ ）。 （１）化学键力；（２）德华力； （３）库仑力。 4、温度与表面力的关系是： （ ）。 （1）温度升高表面力降低； （2）温度升高表面力增加； （3）温度对表面力没有影响； （4）不能确定。 5、液体表面分子所受合力的方向总是：（ ），液体表面力的方向总是：（ ）。 （1）沿液体表面的法线方向，指向液体部； （2）沿液体表面的法线方向，指向气相； （3）沿液体的切线方向； （4）无确定的方向。 6、下列各式中，不属于纯液体表面力的定义式的是： （ ）； （1）p T A G ,??? ????； (2) p T A H ,??? ???? ； (3) V T A F ,? ?? ???? 。 7、气体在固体表面上吸附的吸附等温线可分为：( )。 （１）两类； （２）三类； （３）四类； （４）五类。 8、今有一球形肥皂泡，半径为r ，肥皂水溶液的表面力为σ，则肥皂泡附加压力是：（ ）。 （1）r p σ2=? ；（2）r p 2σ =?；（3）r p σ 4=?。 9、若某液体能在某固体表面铺展，则铺展系数?一定：（ ）。 （１）< ０； （２）> ０；（３）＝ ０。 10、等温等压条件下的润湿过程是：（ ）。 （１）表面吉布斯自由能降低的过程； （２）表面吉布斯自由能增加的过程；

物理化学考试题库完整

一 化学热力学基础 1-1 判断题 1、可逆的化学反应就是可逆过程。（×） 2、Q 和W 不是体系的性质，与过程有关，所以Q+W 也由过程决定。（×） 3、焓的定义式H=U+pV 是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。（×） 4、焓的增加量ΔH 等于该过程中体系从环境吸收的热量。（×） 5、一个绝热过程Q=0，但体系的ΔT 不一定为零。（√） 6、对于一个定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。（√） 7、某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态，这两个过程Q 、W 、ΔU 及ΔH 是相等 的。（×） 8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。（×） 9、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。（×） 10、不可逆过程的熵变是不可求的。（×） 11、任意过程中的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。（×） 12、在孤立体系中，一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。（√） 13、绝热过程Q=0，而T Q dS δ=,所以dS=0。（×） 14、可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。（√） 15、绝热过程Q=0，而ΔH=Q ，因此ΔH=0。（×） 16、按克劳修斯不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。（×） 17、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气（以水和水蒸气为体系），该过程W>0，ΔU>0。 （×） 18、体系经过一不可逆循环过程，其体S ?>0。（×） 19、对于气态物质，C p -C V =nR 。（×） 20、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此 时Q=0，所以ΔS=0。（×） 21、高温物体所含的热量比低温物体的多，因此热从高温物体自动流向低温物体。（×） 22、处于两相平衡的1molH 2O （l ）和1molH 2O （g ），由于两相物质的温度和压力相等，因 此在相变过程中ΔU=0，ΔH=0。（×） 23、在标准压力下加热某物质，温度由T 1上升到T 2，则该物质吸收的热量为?=2 1T T p dT C Q ， 在此条件下应存在ΔH=Q 的关系。（√） 24、带有绝热活塞（无摩擦、无质量）的一个绝热气缸装有理想气体，壁有电炉丝，将电 阻丝通电后，气体慢慢膨胀。因为是一个恒压过程Q p =ΔH ，又因为是绝热体系Q p =0，所以 ΔH=0。（×） 25、体系从状态I 变化到状态Ⅱ，若ΔT=0，则Q=0，无热量交换。（×） 26、公式Vdp SdT dG +-=只适用于可逆过程。 （ × ） 27、某一体系达到平衡时，熵最大，自由能最小。 （ × ）

初中物理化学综合测试题

初中物理、化学综合测试（时量：100分钟） 物理 一、选择题（每小题2分，共20分） 1、测绘人员绘制地图时，需从高空向地面照相，若使用的相机镜头焦距为50mm，则胶片到镜头的距离（） A．大于100mm B．接近0mm C．小于50mm D．介于50mm和100mm之间 2、A、B、C三人各乘一部电梯，A看见楼房在上升，B看见A上升，A看见C静止不动，则他们相对于地面（） A．A上升B．B下降，且比A下降得快 C．B下降，但比A下降得慢D．C下降，且比A下降得快 3、甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲=8g/cm3、ρ乙=2g/cm3，将质量相等的甲、乙两种液体混合，假设混合前后体积不变，则混合液的密度为（） A．5g/cm3B．3.2g/cm3C．1.6g/cm3D．2.4g/cm3 4、如图所示，物体A和B叠放在水平面上，在水平恒力F1和F2的作用下处于静止状态．已知F 1＞F2，则（） A．物体A和物体B间一定存在摩擦力的作用 B．物体A一定受到摩擦力的作用 C．物体B所受地面的摩擦力的大小一定等于F1+F2 D．地面对物体B的摩擦力的大小一定等于F1-F2 5、小明按右图所示的电路进行实验， 开关闭合后，电压表V1和V2的指针 位置完全一样，如图乙所示，L1和L2两 端的电压分别是（） A．10V，2V B．8V，2V

C．2V，8V D．10V，8V 6、如图所示的电路，开关闭合，滑动变阻器的滑片从中点向右移动的过程中，下列关于电流表和电压表示数变化的结论中，正确的是（） A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数不变，电流表示数变大 C．电压表示数变小，电流表示数不变 D．电压表和电流表示数都不变 7、为测某电阻R的阻值，分别接成如图所示的甲、 乙两电路，在甲电路中电压表和电流表的示数分别 为4V和3.9mA，乙电路中两表示数分别为3V和 4mA，则待测电阻的值应为（） A．比1000Ω略大一些B．比1000Ω略小一些 C．比750Ω略大一些D．比750Ω略小一些 8、如图所示，条形磁铁置于水平面上，当通 电螺线管向左靠近条形磁铁时，条形磁铁仍保 持静止，在此过程中条形磁铁受 到的摩擦力的方向和大小（） A．方向向左，逐渐增大B．方向向左，逐渐减小、 C．方向向右，逐渐增大D．方向向右，逐渐减小 9、A、B两个由同种材料制成的实心正方体放在水平桌面上，对桌面的压强p A ＞p B，如果将A叠放在B的中央，则A对B的压强应是（） 10、如图所示，四个相同的玻璃瓶里装水，水

浙江大学远程物理化学在线作业答案

物理化学在线作业答案（2016）1.【第01章】（）的标准摩尔生成焓等于零。 A C（石墨） B C（金刚石） C CO2 D CO 正确答案:A 2.【第01章】理想气体在绝热、恒定外压下膨胀的（）。 A ΔU =0，W<0 B ΔH=0，W>0 C ΔU >0，△H>0 D ΔU <0，ΔH<0 正确答案:D 3.【第01章】（）是状态函数。 A G B △U C W D Q 正确答案:A 4.【第01章】Q=ΔH的适用条件是（）。 A 封闭系统中非体积功为零的等压过程 B 封闭系统中非体积功为零的等容过程 C 封闭系统

D 等温过程 正确答案:A 5.【第01章】（）下列叙述中不属于状态函数特征的是。 A 系统变化时，状态函数的改变值只由系统的始、终态决定。 B 系统状态确定后，状态函数的值也确定。 C 状态函数均有加和性。 D 经循环过程，状态函数的值不变。 正确答案:C 6.【第01章】（）的标准摩尔燃烧焓等于零。 A C（石墨） B C（金刚石） C CO2 D CO 正确答案:C 7.【第01章】（）具有强度性质。 A S B V C G D η（粘度） 正确答案:D 8.【第01章】由于p和V都是状态函数，则（p+V）也是状态函数。（） 正确错误

正确答案: 错 9.【第01章】状态函数改变后，状态一定改变。（） 正确错误 正确答案: 对 10.【第01章】H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的△H等于零。（） 正确错误 正确答案: 错 11.【第01章】H2O（l）的标准摩尔燃烧焓等于零。（） 正确错误 正确答案: 对 12.【第01章】C（石墨）的标准摩尔燃烧焓等于零。（） 正确错误 正确答案: 错 13.【第01章】实际气体节流膨胀过程的△H = 0。（） 正确错误 正确答案: 对 14.【第01章】标准状态下，最稳定单质的热力学能等于零。（） 正确错误 正确答案: 错 15.【第01章】理想气体节流膨胀过程的△U = 0。（） 正确错误 正确答案: 对

(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；

物理化学期末考试试题(1)

物理化学期末考试试题(1)

《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第1页 《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第2页 化学专业《物理化学》上册期末考试试卷（1）（时间120分钟） 一、单 项选择题（每小题2分，共30分） 1、对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是（ ） A 体系处于一定的状态，具有一定的内能 B 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值 C 状态发生变化，内能也一定跟着变化 D 对应于一个内能值，可以有多个状态 2、在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（ ） A Q > 0，W > 0，?U > 0 B Q = 0，W = 0，?U < 0 C Q = 0，W = 0，?U = 0 D Q < 0，W > 0，?U < 0 3、一种实际气体，其状态方程为PVm=RT+αP （α<0），该气体经节流膨胀后，温度将（ ） A 、升高 B 、下降 C 、不变 D 、不能确定 4、在隔离体系中发生一个自发过程，则ΔG 应为( ) A. ΔG < 0 B. ΔG > 0 C. ΔG =0 D. 不能确定 5、理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变（ ） A 、ΔS 体＞0 ΔS 环＞0 B 、ΔS 体＜0 ΔS 环＜0 C 、ΔS 体＞0 ΔS 环＜0 D 、ΔS 体＞0 ΔS 环=0 6、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 、C V (B) U 、H 、P 、C V (C) G 、F 、H 、U (D) S 、U 、H 、G 7、在N 个独立可别粒子组成体系中，最可几分布的微观状态数t m 与配分函数q 之间的关系为 （ ） (A) t m = 1/N ! ·q N (B) t m = 1/N ! ·q N ·e U /kT (C) t m = q N ·e U /kT (D) t m = N ! q N ·e U /kT 8、挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会（ ） A 、降低 B 、升高 C 、不变 D 、可能升高或降低 9、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 、水分倒流 D 、肥料不足 10、在恒温密封容器中有A 、B 两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为c A 和c B (c A > c B )，放置足够长的时间后（ ） (A) A 杯盐的浓度降低，B 杯盐的浓度增加 ； (B) A 杯液体量减少，B 杯液体量增加 ； (C) A 杯盐的浓度增加，B 杯盐的浓度降低 ； (D) A 、B 两杯中盐的浓度会同时增大 。 11、298K 、101.325kPa 下，将50ml 与100ml 浓度均为1mol·dm -3 萘的苯溶液混合，混合液的化学势μ为：（ ） (A) μ = μ1 + μ2 ； (B) μ = μ1 + 2μ2 ； (C) μ = μ1 = μ2 ； (D) μ = ?μ1 + ?μ2 。 12、硫酸与水可组成三种化合物：H 2SO 4·H 2O （s ）、H 2SO 4·2H 2O （s ）、H 2SO 4·4H 2O （s ），在P θ 下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种（ ） A 、1种 B 、2种 C 、3种 D 、4种 13、A 与B 可以构成2种稳定化合物与1种不稳定化合物，那么A 与B 的体系 可以形成几种低共熔混合物（ ） A 、5种 B 、4种 C 、3种 D 、2种 14、对反应CO(g)+H 2O(g)=H 2(g)+CO 2(g) ( ) (A) K p $=1 (B) K p $=K c (C) K p $＞K c (D) K p $ ＜K c 15、 一定温度下，一定量的 PCl 5(g)在某种条件下的解离度为α，改变下列条件， 何者可使α增大？( ) 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 得 分 得分 得分 评卷人 复核人 学院： 年级/班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题

物理化学测验(溶液热力学)

物理化学测验（三） 一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号 1、 一封闭系统，当状态从A 到B 发生变化时，经历两条任意的不同途径( 途径1，途径2 )，则下列四式中，( )是正确的。 ( 1 ) Q 1 = Q 2； ( 2 ) W 1 = W 2； ( 3 ) Q 1＋W 1 = Q 2＋W 2； ( 4 ) ?U 1 = ?U 2。 2、下列关于偏摩尔量的理解,错误的是：（ ）。 ( 1 )只有广度质才有偏摩尔量; ( 2 )偏摩尔量是广度性质; ( 3 )纯物质的偏摩尔量就是其摩尔量。 3、下列关于化学势的定义错误的是：（ ）。 （1）B μ= ) B C (,,B c ≠???? ????n V T n U ； （2）B μ= ) B C (,,B c ≠???? ????n P T n G ； （3）B μ= ) B C (,,B c ≠???? ????n p T n A 。 4、 等压过程是指：（ ）。 ( 1 )系统的始态和终态压力相同的过程； ( 2 )系统对抗外压力恒定的过程； ( 3 )外压力时刻与系统压力相等的过程； ( 4 )外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。 5、 一定温度下，某物质B 的摩尔蒸发焓为?vap H m ，摩尔升华焓为?sub H m 则在此温度下，该物质B 的摩尔凝固焓 ? 1S H m = ( )。 （?1S H m 中的l ，s 分别代表液态和固态。） （1）?vap H m + ?sub H m ； （2）－?vap H m + ?sub H m ； （3）?vap H m － ?sub H m ； （4）－?vap H m + ?sub H m 。 6、 已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的（摩尔）凝固点降低系数k f 分别是20.2，9.3，6.9及39.7 K ·kg ·mol -1 。今有一未知物能在上述四种溶剂中溶解，欲测定该未知物的相对分子质量，最适宜的溶剂是：（ ）。 ( 1 ) 萘； ( 2 ) 樟脑； ( 3 ) 环己烷； ( 4 ) 醋酸 。 7、 苯在101 325 Pa 下的沸点是353.25 K , 沸点升高系数是2.57 K ·kg ·mol -1 则苯的气化 焓为：( )。 ( 1 ) 31.53 kJ ·mol -1 ； ( 2 ) 335 kg ·mol -1 ； ( 3 ) 7.42 kJ ·mol -1 。 (已知 C 6H 6的M r =78.11。) 8、 1 mol 理想气体经一等温可逆压缩过程，则：（ ）。

物理化学在线作业答案

单选题 1.（）不是状态函数。 ? A H ? B U ? C S ? D △G 正确答案:D 单选题 2.下列说法正确的是（）。 ? A 熵不会减小 ? B 熵总是增大 ? C 孤立系统中熵不会减小 ? D 孤立系统中熵总是增大 正确答案:C 单选题 3.关于克-克方程，下列说法正确的是（）。 ? A 适用于任何两相平衡 ? B 适用于气-液平衡和气-固平衡 ? C 适用于固-液平衡和气-固平衡 ? D 适用于气-液平衡和液-固平衡 正确答案:B 单选题 4.1 mol 100℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为水蒸气，该过程的（）。 ? A △G=0，△H<0 ? B △G=0，△H>0 ? C △G<0，△H<0 ? D △G<0，△H>0 正确答案:B 单选题 5.（）的标准摩尔燃烧焓等于零。

? A C（石墨） ? B C（金刚石） ? C CO2 ? D CO 正确答案:C 单选题 6.在等温等压不做非体积功的情况下，下列哪个过程肯定能自发进行？（） ? A △H>0，△S>0 ? B △H>0，△S<0 ? C △H<0，△S>0 ? D △H<0，△S<0 正确答案:C 单选题 7.乙醇和乙酸乙酯完全互溶，当乙醇的摩尔分数为0.462时，形成恒沸物。若用精馏方法分离乙醇的摩尔分数为0.35的乙醇和乙酸乙酯组成的混合溶液，（）。 ? A 只能得到纯乙醇 ? B 只能得到纯乙酸乙酯 ? C 能够得到纯乙醇和纯乙酸乙酯 ? D 纯乙醇和纯乙酸乙酯都不能得到 正确答案:B 单选题 8.1 mol 0℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为冰，该过程的（）。 ? A △G=0，△H<0 ? B △G=0，△H=0 ? C △G<0，△H<0 ? D △G<0，△H=0 正确答案:A 单选题 9.（）的标准摩尔生成焓等于零。 ? A C（石墨） ? B C（金刚石） ? C CO2

物理化学作业答案文档

物理化学习题作业答案 第一章热力学第一定律 一、问答题 1. 被划定的研究对象称为系统，不属于系统但与系统密切相关的部分称为环境。 2. 状态函数是描述平衡系统宏观性质的物理量。 3. 在环境压力恒定下，系统始、终态压力相同且等于环境压力的过程。 4. 系统中物质的所有能量的总和。 5. 第一类永动机是不可能造成的。 6. 因系统的体积变化而引起的系统与环境之间交换的功。 7. 可逆过程有三个特点：(1) 系统从始态到终态，过程是以无限接近平衡状态下进行的； (2) 在可逆过程中，系统做最大功，环境做最小功；(3) 沿与过程原来途径相反方向进 行，可使系统和环境完全恢复原来状态。 8. 可以忽略分子间的作用力和分子本身体积的气体。 9. 在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成一摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓。 10.不能。该情况相当于一个绝热系统中作电功，电机发热只能使室温升高。 二、判断题（正确打√，错误打×） 1. √ 2. √ 3. √ 4. × 5. × 6. × 7. × 8. √ 9. √10. √ 三、选择题（选1个答案） 1. A 2. D 3. B 4. D 5. A 6. C 7. A 8. D 9. C 10. A 四、填空题 1. 封闭 2. 封闭系统中不做非体积功的等压过程 3. 等于 4. 等于 5. 大于

6. 在标准压力和指定温度下，一摩尔物质完全燃烧的焓变 7. 小于 8. 小于 9. 强度性质 10.小于 五、计算题 1. -8.314J 2. （1）Q=0，W=0，△U=0，△H=0 （2）Q=2430J，W=-2430J，△U=0，△H=0 （3）Q=1548J，W=-1548J，△U=0，△H=0 3.Q=40.7kJ，W=-3.10kJ，△U=37.6kJ，△H=40.7kJ 4. 6 5.7kJ 5. 260.7 kJ·mol-1 第二章热力学第二定律 一、问答题 1.第二类永动机是不可能造成的。 2.由理想气体的等温可逆膨胀→绝热可逆膨胀→等温可逆压缩→绝热可逆压缩所组成的循环过程。 3.熵是系统混乱度的量度. 4.在孤立系统中的任何过程，或封闭系统中 的绝热过程: △S＞0 表示自发过程 △S=0 表示可逆过程 △S＜0 表示不可能发生的过程 5.在封闭系统中的等温等压非体积功 为零的过程: △G＜0 表示自发过程 △G=0 表示可逆过程 △G＞0 表示不可能发生的过程 6.在封闭系统中的等温等容非体积功 为零的过程:

物理化学测试练习题(题目)

第三章 化学平衡测试练习题 选择题： 1、化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯函数—反应进度”曲线进行，则该反应在（ ） [A]．曲线的最低点 [B]．最低点与起点或终点之间的某一侧 [C]．曲线上的每一点 [D]．曲线以外某点进行着热力学可逆过程． 2、有一理想气体反应A+B=2C ，在某一定温度下进行，按下列条件之一可以用 θ m r G ?直接判断反应方向和限度：（ ） [A]．任意压力和组成 [B]．总压101.325kPa ，物质的量分数3 1===C B A x x x [C]．总压303.975kPa ，3 1===C B A x x x [D]．总压405.300kPa ，4 1= =B A x x ，2 1= C x 3、298K 的理想气体化学反应AB=A+B ，当温度不变，降低总压时，反应的转化率（ ） [A]．增大 [B]．减小 [C]．不变 [D]．不能确定 4、已知气相反应)()(3)(126266g H C g H g H C =+在 373K 时的 1 43.192-?-=?mol kJ H m r θ ，当反应达平衡时，可采用下列哪组条件，使平衡向右 移动（ ） [A]．升温与加压 [B]．升温与减压 [C]．降温与加压 [D]．降温与减压 5、化学反应的平衡状态随下列因素当中的哪一个面改变? （ ） [A]．体系组成 [B]．标准态 [C]．浓度标度 [D]．化学反应式中的计量系数νB 6、在相同条件下有反应式(1)C B A 2=+，（θ1,m r G ?）；(2) C B A =+ 2 12 1，（θ 2,m r G ?）

物理化学测验-相平衡

物理化学测验（四） 一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。 1、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？( ) (1) 3种；(2) 2种；(3) 1种；(4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 2、组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统，在一定温度下，向纯B 中加入少量的A，系统蒸气压力增大，则此系统为：( )。 （1）有最高恒沸点的系统； （2）不具有恒沸点的系统； （3）具有最低恒沸点的系统。 3、设反应a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa、300 K下，A的转化率是600 K的2倍，而且在300 K下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应（）。 （1）平衡常数与温度，压力成反比； （2）是一个体积增加的吸热反应； （3）是一个体积增加的放热反应； （4）平衡常数与温度成在正比，与压力成反比。 4、某反应A(s) == Y(g) + Z(g)的?r G与温度的关系为?r G= (－45 000＋110 T/K) J ·mol -1，在标准压力下, 要防止该反应发生，温度必须：( ) 。 (1) 高于136 ℃； (2) 低于184 ℃； (3) 高于184 ℃； (4) 低于136 ℃； (5) 高于136 ℃而低于184 ℃。 5、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在400 K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数?为：( )。 (１)Ｃ＝２，?＝１； (２)Ｃ＝２，?＝２； (３)Ｃ＝１，?＝０； (４)Ｃ＝３，?＝２。 6、已知等温反应 ①CH4(g) == C(s) + 2H2(g) ②CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g) 若提高系统总压力，则平衡移动方向为（）。 （1）①向左，②向右； （2）①向右，②向左； （3）①和②都向右。 二、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题7分) 在323 K时，下列反应中NaHCO3(s)和CuSO4-5H2O(s)的分解压力分别为4 000 Pa和6052 Pa： 反应①2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

东北大学16春《物理化学》在线作业123(标准答案)

东北大学16春《物理化学》在线作业123（标准答案） 一、单选题： 1.反应 2NO(g) + O2(g) == 2NO2(g) 是放热的, 当反应在某温度、压力下达平衡时，若使平衡向右移动。则应采取的措施是( )。 A. 降低温度和减小压力； B. 降低温度和增大压力； C. 升高温度和减小压力； D. 升高温度和增大压力。 2.影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为 ( )。 A. 催化剂； B. 温度； C. 压力； D. 惰性组分 3.设有理想气体反应A(g)+B(g)==C(g)，在温度T，体积V的容器中，三个组分的分压分别为pA、pB、pC时达到平衡，如果在T、V恒定时，注入物质的量为nD的惰性组分，则平衡将( )。 A. 向右移动； B. 向左移动； C. 不移动； D. 不能确定 4.气体被固体吸附的过程其DS、DＨ的变化 ( )。 A. DS<0 DＨ>0； B. DS<0 DＨ<0； C. DS>0 DＨ<0； D. DS>0 DＨ>0 5.已知反应(1)和(2)具有相同的指前因子，测得在相同的温度下升高20K时，反应(1)和(2)的反应速率分别提高2倍和3倍，说明反应(1)的活化能Ea,1( )反应(2)的活化能Ea,2。 A. 大于； B. 小于； C. 等于； D. 以上都不正确

6.已知某反应的反应物无论初始浓度cA,0为多少，反应掉cA,0的1/2时所需时间均相同，该反应为( )。 A. 零级； B. 一级； C. 二级； D. 以上都不正确 7.温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应） ( )。 A. 降低； B. 增大； C. 恒定； D. 无法确定。 8.固体六氟化铀的蒸气压p与T的关系为lg(p/Pa)=10.65-2560/(T/K)，则其平均升华热为( )kJ·mol-1。 A. 2.128； B. 49.02； C. 9.242； D. 10.33 9.人工降雨是将AgI微细晶粒喷撒在积雨云层中，目的是为降雨提供 ( )。 A. 冷量； B. 湿度； C. 晶核； D. 温度 10.在下列电池中，其电池的电动势与氯离子的活度a(Cl?)无关的是 ( )。 A. Zn(s) | ZnCl2(aq) | Cl2(p) | Pt； B. Zn(s) | ZnCl2(aq)( ) KCl(aq) | AgCl(s) | Ag(s)； C. Pt | H2(p1) | HCl(aq) | Cl2(p2) | Pt； D. Ag(s) | AgCl(s) | KCl(aq) | Cl2(p) | Pt 三、判断题： 1.任何一个化学反应都可以用ΔrGmq?来判断反应的方向。 A. 错误 B. 正确 2.隔离系统的熵是守恒的。 A. 错误 B. 正确 3.不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的。 A. 错误

物理化学测试试卷

物理化学测试试卷 班级 姓名 学号 一.选择题（每题2分，共20分） 1.下列过程中系统的ΔG ≠0的是（ C ）。 (A) 水在0℃，常压下结冰； (B) 水在其正常沸点汽化； (C) NH 4Cl （s ）→NH 3（g ）+HCl （g ）在大气中进行； (D) 100℃，p θ 下液态水向真空蒸发成同温同压下的气态水 2.理想气体等温自由膨胀过程为：（ D ）。 （A ）Q > 0； （B ）ΔU < 0； （C ）W < 0； （D ）ΔH = 0 3．在101.325Kpa 下，往纯水中加入少量NaCl ，与纯水比较，此稀溶液的沸点（ B ）。 （A ）降低 （B ）升高 (C)不变 4．压力增大，水的凝固点 ( B )。 (A) 升高 （B ）降低 （C ）不变 (D) 不确定 5. 温度T ，压力p 时理想气体反应： ① 2H 2O (g) == 2H 2 (g) + O 2(g) K 1 ； ② CO 2(g) == CO (g) +1/2O 2 (g) K 2 ； 则反应：③ CO (g) + H 2O (g) = CO 2(g) + H 2 (g) 的K 3 应为（ C ）。 （A ）θθθ213/K K K =；（B ）θ θθ213K K K -= ；（C ）θθθ213/K K K = 6. BaCO 3（S ）受热分解成 BaO （S ）和 CO 2（g ），组分数C 和自由度数F 正确的是（ C ）。 (A) C=3 F=2 ； (B)C=2 F=2 ； (C) C=2 F=1 ； (D)C=1 F=0 7．电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增大而（ A ） （A ）减小 （B ）增大 （C ）先减小后增大 （D ）先增大后减小 8. 甘汞电极属于（ B ） （A ）第一类电极； （B ）第二类电极； （C ）氧化还原电极； 9．相同温度下，同一液体被分散成平面、凸面和凹面液体时，三者饱和蒸气压的关系是( C ) (A) 平p >凹p >凸p (B) 凸p >平p >凹p (C) 凹p >平p >凸p (D) 凸p >凹p >平p

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成绩 物理化学(本科)模拟试卷一（A班） 校名___________ 系名___________ 专业___________ 姓名___________ 学号___________ 日期___________ （请考生注意：本试卷共4页） 一、填空题。在题中“____”处填上答案。 1、理想气体节流膨胀时，[ () ? ? pV p H 0。（选填>，=，<） 2、在101 325 Pa下，?5℃过冷水的化学势____?5℃冰的化学势。（选填＞，＝，＜）。 3、某真实气体其压力为p，温度为T，逸度因子(系数)为?，逸度为则其化学势表达式为：_____________________________________________。 ~p 4、吉布斯-杜亥姆（Gibbs-Duhem）方程所表达的是_______________之间的关系。 5、下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在900～1200 K 范围内）： CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g) CO2(g) + H2(g) == CO(g) + H2O(g) H2O(g) + CO(g) + CaO(s) == Ca CO3(s) + H2(g) 问该系统的自由度数为________。 二、填空题。在题中“____”处填上答案。 1、一绝热恒容的反应器内装有H2和Cl2混合气，温度为25℃，经化学反应变成HCl ( g )。已知25℃时，Δf H(HCl)=－92.30 kJ·mol-1,则该过程的ΔU0, ΔH0, ΔS0。 （选填>, =，<） 2、Cd(s)的蒸气压与温度的关系为： lg(p/Pa) = T K 5693 ?6.439 Cd(l)的蒸气压与温度的关系为： lg(p/Pa) = T K 5218 ?5.772 则Cd的三相点温度为______ K，蒸气压为_______ Pa。 三、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。 1、在临界点处，饱和液体的摩尔体积V m(l)与饱和气体的摩尔体积V m(g)的关系是：( )。 ( 1 ) V m(l) > V m(g) ( 2 ) V m(l) < V m(g) ( 3 ) V m(l) = V m(g) 2、H2和O2以2：1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O，在该过程中( )是正确的。 ( 1 ) ΔH = 0； ( 2 ) ΔT = 0； ( 3 ) pVγ = 常数； ( 4 ) ΔU = 0。 四、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。 1、偏摩尔量与化学势是同一个公式的两种不同表示方式。是不是？ ( )