文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 物理化学课后答案 第四章 多组分系统热力学

物理化学课后答案 第四章 多组分系统热力学

物理化学课后答案 第四章 多组分系统热力学
物理化学课后答案 第四章 多组分系统热力学

第四章多组分系统热力学

4.1 有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。此溶液中B的浓度为cB,质量摩尔浓度为bB,此溶液的密度为。以MA,MB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xB表示时,试导出xB与cB,xB与bB之间的关系。

解:根据各组成表示的定义

4.2 D-果糖溶于水(A)中形成的某溶液,质量分数

,此溶液在20 C时的密度。求:此溶液中D-果糖的(1)摩尔分数;(2)浓度;(3)质量摩尔浓度。

解:质量分数的定义为

4.3 在25 C,1 kg水(A)中溶有醋酸(B),当醋酸的质量摩

尔浓度bB介于和之间时,溶液的总体积

。求:

(1)把水(A)和醋酸(B)的偏摩尔体积分别表示成bB的函数关系。

(2)时水和醋酸的偏摩尔体积。

解:根据定义

当时

4.4 60 C时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa,乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。二者可形成理想液态混合物。若混合物的组成为二者的质量分数各50 %,求60 C时此混合物的平衡蒸气组成,以摩尔分数表示。

解:质量分数与摩尔分数的关系为

求得甲醇的摩尔分数为

根据Raoult定律

4.5 80 C是纯苯的蒸气压为100 kPa,纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物,80 C时气相中苯的摩尔分数,求液相的组成。

解:根据Raoult定律

4.6 在18 C,气体压力101.352 kPa下,1 dm3的水中能溶解O2 0.045 g,能溶解N2 0.02 g。现将1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液加热至沸腾,赶出所溶解的O2和N2,并干燥之,求此干燥气体在101.325 kPa,18 C下的体积及其组成。设空气为理想

气体混合物。其组成体积分数为:,

解:显然问题的关键是求出O2和N2的Henry常数。

18 C,气体压力101.352 kPa下,O2和N2的质量摩尔浓度分别为

这里假定了溶有气体的水的密度为(无限稀溶液)。

根据Henry定律,

1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液中O2和N2的质量摩尔浓度分

别为

4.7 20 C下HCl溶于苯中达平衡,气相中HCl的分压为101.325 kPa时,溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。已知20 C时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa,若20 C时HCl和苯蒸气总压为101.325 kPa,求

100 g笨中溶解多少克HCl。

解:设HCl在苯中的溶解符合Henry定律

4.8 H2, N2与100 g水在40 C时处于平衡,平衡总压为10

5.4 kPa。平衡气体经干燥后的组成分数。假设可以认为溶液的水蒸气压等于纯水的蒸气压,即40 C时的7.33 kPa。已知40 C 时H2, N2在水中的Henry系数分别为7.61 GPa及10.5 GPa,求40 C 时水中溶解H2, N2在的质量。

解:假设(1)H2, N2在水中的溶解符合Henry定律;(2)气相可看作理想气体。在此假设下

4.9 试用Gibbbs-Duhem方程证明在稀溶液中若溶质服从Henry 定律,则溶剂必服从Raoult定律。

证明:设溶质和溶剂分别用B,A表示。根据Gibbbs-Duhem方程

溶质B的化学势表达式为

若溶质服从Henry定律,则

即溶剂A服从Raoult定律。

4.10 A,B两液体能形成理想液态混合物。已知在温度t时纯A的饱和蒸气压,纯B的饱和蒸气压。

(1)在温度t下,于气缸中将组成为的A, B混合气体恒温缓慢压缩,求凝结出第一滴微小液滴时系统的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100 kPa,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. 由于形成理想液态混合物,每个组分均符合Raoult定律; 2. 凝结出第

一滴微小液滴时气相组成不变。因此在温度t

混合物在100 kPa,温度t下开始沸腾,要求

4.11 25 C下,由各为0.5 mol的A和B混合形成理想液态混合物,试求混合过程的。

解:(略)

4.12 苯与甲苯的混合液可视为理想液态混合物。今有一混合物组成为,。求25 C, 100 kPa下1 mol该混合物的标准熵、标准生成焓与标准生成Gibbs函数。所需25 C的热力学数据如表所示。

解:根据生成焓的的定义,混合物的为

4.13 液体B与液体C可形成理想液态混合物。在常压及25 C下,向总量n = 10 mol,组成xC = 0.4的B, C液态混合物中加入14 mol 的纯液体C,形成新的混合物。求过程的 G, S。

解:理想液态混合物中组分B的化学势为

因此,

新混合物的组成为

所以:

4.14 液体B和液体C可形成理想液态混合物。在25 C下,向无

限大量组成xC = 0.4的混合物中加入5 mol的纯液体C。

(1)求过程的 G, S。

(2)求原混合物中组分B和组分C的 GB, GC。

解:(1)由于是向无限大量的溶液中加入有限量的纯B,可以认为溶液的组

成不变,因此

(3)设原混合液中B和C的物质两分别为,加入5 mol纯C 后组

成为

对组分C同样推导,得到

注:

4.15 在25 C向1 kg溶剂A(H2O)和0.4 mol溶质B形成的稀溶液中又加入1 kg的纯溶剂,若溶液可视为理想稀溶液,求过程的 G。

解:理想稀溶液溶质和溶剂的化学势表达式分别为

将以上数据代入 G计算式,得

4.16 (1)25 C时将0.568 g碘溶于50 cm3 CCl4中,所形成的溶液与500 cm3水一起摇动,平衡后测得水层中含有0.233 mmol的碘。计算点在两溶剂中的分配系数K,。设碘

在两种溶剂中均以分子形式存在。(2)若25 C 在水中的浓度是1.33 mmol dm-3,求碘在中的浓度。

解:(1)的分子量为,因此

(2)

4.17 25 C时0.1 mol NH3溶于1 dm3三氯甲烷中,此溶液NH3的蒸气分压为4.433 kPa,同温度时0.1 mol NH3溶于1 dm3水中,NH3的蒸气分压为0.887 kPa。求NH3在水与三氯甲烷中的分配系数

解:NH3在水与三氯甲烷中分配达到平衡时

而溶质的化学势

因此,

当溶液中的NH3和气相中的NH3达平衡时

由于

因此,

4.18 20 C某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。今有该有机酸5 g溶于100 cm3水中形成的溶液。

(1)若用40 cm3乙醚一次萃取(所用乙醚已事先被水饱和,因此萃取时不会有水溶于乙醚),求水中还剩下多少有机酸?

(2)将40 cm3乙醚分为两份,每次用20 cm3乙醚萃取,连续萃取两次,问水中还剩下多少有机酸?

解:设有机酸的分子量为M;分配平衡时,水中的有机酸还剩m克

根据Nernst分配定律

用同样体积的乙醚萃取n次,则有

(1)用40 cm3乙醚萃取一次

(2)每次用20 cm3乙醚萃取,连续萃取两次

4.19 25 g的CCl4中溶有0.5455 g某溶质,与此溶液成平衡的CCl4的蒸气分压为11.1888 kPa,而在同一温度时纯CCl4的饱和蒸气压为11.4008 kPa。

(1)求此溶质的相对分子量。

(2)根据元素分析结果,溶质中含C为94.34 %,含氢为5.66 %(质量分数),确定溶质的化学式。

解:(1)设该溶液为理想稀溶液,则溶剂服从Raoult定律

(3)设该物质的化学式为CnHm,则

解得,

化学式为C14H10。

4.20 10 g葡萄糖(C6H12O6)溶于400 g乙醇中,溶液的沸点较纯乙醇的上升0.1428 C。另外有2 g有机物质溶于100 g乙醇中,此溶液的沸点则上升0.1250 C。求此有机物质的相对分子质量。

解:10 g葡萄糖(C6H12O)溶于400 g乙醇中

2 g有机物质溶于100 g乙醇中

4.21 在100 g苯中加入13.76 g联苯(C6H5C6H5),所形成溶液的沸点为82.4 C。已知纯苯的沸点为80.1 C。

求:(1)苯的沸点升高系数;(2)苯的摩尔蒸发焓。

解:

4.22 已知0 C,101.325 kPa时,O2在水中的溶解度为;N2在水中的溶解度为。试计算被101.325 kPa,体积分

数,的空气所饱和了的水的凝固点较纯水的降低了多少?

解:为101.325 kPa的空气所饱和了的水中溶解的O2和N2的物质两分别为

查表知水的凝固点降低系数为,因此

4.23 已知樟脑(C10H16O)的凝固点降低系数为。(1)某一溶质相对分子质量为210,溶于樟脑形成质量分数为5 %的溶液,求凝固点降低多少?(2)另一溶质相对分子质量为9000,溶于樟脑形成质量分数为5 %的溶液,求凝固点降低多少?

解:容易导出质量分数和质量摩尔浓度间的关系

因此,

4.24 现有蔗糖(C12H22O11)溶于水形成某一浓度的稀溶液,其凝固点为-0.200 C,计算此溶液在25 C时的蒸气压。已知水的

,纯水在25 C时的蒸气压为。

解:首先计算蔗糖的质量摩尔浓度

由4.6知,质量摩尔浓度和摩尔分数有以下关系

假设溶剂服从Raoult定律,则此溶液在25 C时的蒸气压

4.25 在25 C时,10 g某溶剂溶于1 dm3溶剂中,测出该溶剂的渗透压为

,确定该溶质的相对分子质量。

解:溶剂的渗透压表示为

4.26 在20 C下将68.4 g蔗糖(C12H22O11)溶于1 kg的水中。求

(1)此溶液的蒸气压。

(2)此溶液的渗透压。

已知20 C下此溶液的密度为。纯水的饱和蒸气压

解:溶液的蒸气压、渗透压分别为

4.27 人的血液(可视为水溶液)在101.325 kPa下于-0.56 C凝固。已知水的。求:

(1)血液在37 C时的渗透压;

(2)在同温度下,1 dm3蔗糖(C12H22O11)水溶液中需含有多少克蔗糖才能与血液有相同的渗透压。

解:根据已知条件

稀水溶液条件下,因此

稀水溶液时,渗透压与溶质的性质无关,

4.28 在某一温度下,将碘溶解于CCl4中。当碘的摩尔分数在0.01~0.04范围内时,此溶液符合稀溶液规律。今测得平衡时气相中碘的蒸气压与液相中碘的摩尔分数之间的两组数据如下:

求是溶液中碘的活度及活度系数。

解:溶液中碘的化学势表达式为

气相中碘的化学势表达式为(假设理想气体行为)

平衡时

因此,

由于在0.01~0.04范围内时,此溶液符合稀溶液规律,则

物理化学热力学第一定律总结

热一定律总结 一、 通用公式 ΔU = Q + W 绝热: Q = 0,ΔU = W 恒容(W ’=0):W = 0,ΔU = Q V 恒压(W ’=0):W =-p ΔV =-Δ(pV ),ΔU = Q -Δ(pV ) → ΔH = Q p 恒容+绝热(W ’=0) :ΔU = 0 恒压+绝热(W ’=0) :ΔH = 0 焓的定义式:H = U + pV → ΔH = ΔU + Δ(pV ) 典型例题:3.11思考题第3题,第4题。 二、 理想气体的单纯pVT 变化 恒温:ΔU = ΔH = 0 变温: 或 或 如恒容,ΔU = Q ,否则不一定相等。如恒压,ΔH = Q ,否则不一定相等。 C p , m – C V , m = R 双原子理想气体:C p , m = 7R /2, C V , m = 5R /2 单原子理想气体:C p , m = 5R /2, C V , m = 3R /2 典型例题:3.18思考题第2,3,4题 书2.18、2.19 三、 凝聚态物质的ΔU 和ΔH 只和温度有关 或 典型例题:书2.15 ΔU = n C V , m d T T 2 T 1 ∫ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU = nC V , m (T 2-T 1) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔU ≈ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU ≈ ΔH = nC p, m (T 2-T 1)

四、可逆相变(一定温度T 和对应的p 下的相变,是恒压过程) ΔU ≈ ΔH –ΔnRT (Δn :气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变,如熔化、凝固、转晶等,则Δn = 0,ΔU ≈ ΔH 。 101.325 kPa 及其对应温度下的相变可以查表。 其它温度下的相变要设计状态函数 不管是理想气体或凝聚态物质,ΔH 1和ΔH 3均仅为温度的函数,可以直接用C p,m 计算。 或 典型例题:3.18作业题第3题 五、化学反应焓的计算 其他温度:状态函数法 Δ H m (T ) = ΔH 1 +Δ H m (T 0) + ΔH 3 α β β α Δ H m (T ) α β ΔH 1 ΔH 3 Δ H m (T 0) α β 可逆相变 298.15 K: ΔH = Q p = n Δ H m α β Δr H m ? =Δf H ?(生) – Δf H ?(反) = y Δf H m ?(Y) + z Δf H m ?(Z) – a Δf H m ?(A) – b Δf H m ?(B) Δr H m ? =Δc H ?(反) – Δc H ?(生) = a Δc H m ?(A) + b Δc H m ?(B) –y Δc H m ?(Y) – z Δc H m ?(Z) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫

大学物理化学热力学

第三章热力学第二定律 §3.1 自发过程的共同特征 一、自发过程 “自发过程”?在一定条件下能自动进行的过程。?推论: ?一切自发过程都是有方向性的,人类经 验没有发现哪一个自发过程可以自动地 回复原状。二、决定自发过程的方向和限度的因素?从表面上看,各种不同的过程有着不同的决定因素,例如: –i)决定热量流动方向的因素是温度T; –ii)决定气体流动方向的是压力P; –iii)决定电流方向的是电位V; –iv)而决定化学过程和限度的因素是什么呢? 三、自发过程的共同特征 分析: ?根据人类经验,自发过程都是有方向性的(共同特点),即自发过程不能自动回复原状。 1、理想气体向真空膨胀 ?即:当系统回复到 原状时,环境中有 W的功变成了Q (=-W)的热。 ?因此,环境最终能否回复原状(即理气向真空膨胀是否能成为可逆过程),就取决于(环境得到的)热能否全部变为功而没有任何其他变化。 2、热量由高温物体流向低温物体 ?因此,系统回复了原状的同时,环境最终能否回复原状( 即热由高温向低温流动能否成为一可逆过程),取决于(环境得到的) 热能否全部变为功而没有任何其他变化。3、Cd放入PbCl 2 溶液转变成CdCl 2 溶液和Pb ?已知此过程是自发的,在反应进行时有 ∣Q∣的热量放出(放热反应,Q<0) ?欲使系统回复原状,可进行电解反应。 ?若电解时做的电功为W,同时还有∣Q′∣的热量放出,当反应系统回复原状时,环境中损失的功(电功)为W,得到的热为∣Q∣+∣Q′∣

?根据能量守恒原理: ∣W∣=∣Q∣+∣Q′∣ ?所以环境能否回复原状(即此反应能否成为可逆过程),取决于 ?(环境得到的)热(∣Q∣+∣Q′∣) 能否全部转化为功W (=∣Q∣+∣Q′∣)而没有任何其他变化。?自发过程能否成为热力学可逆过程,最终均可归结为: ?“热能否全部转变为功而没有任何其他变化”?然而经验证明:热功转化是有方向性的,即?“功可自发地全部变为热;但热不可能全部转变为功而不引起任何其他变化”。 ?“一切自发过程都是不可逆过程。” ?这就是自发过程的共同特征。 §3.2 热力学第二定律的经典表述 ?一切自发过程的方向,最终都可归结为热功转化的方向问题: ?“功可全部变为热,而热不能全部变为功而不引起任何其他变化”。一、克劳修斯和开尔文对热力学第二 定律的经典表述 1.克劳修斯(Clausius) 表述:?“不可能把热从低温物体传到高温物 体,而不引起任何其他变化。” 2. 开尔文(Kelvin) 表述 ?不可能从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其他变化。 ?也可表达为: ?“第二类永动机是不可能造成的。” *热力学第二定律的克劳修斯表述与开尔文表述等价。二、关于热力学第二定律表述的几点说明 1. 第二类永动机并不违反热力学第一定律。?它究竟能否实现,只有热力学第二定律才能回答。但回答是: ?“第二类永动机是不可能存在的。” 其所以不可能存在,也是人类经验的总结。

第五章 多组分系统热力学及相平衡

第五章 多组分系统热力学与相平衡 主要公式及其适用条件 1. 拉乌尔定律与亨利定律(对非电解质溶液) 拉乌尔定律: A * A A x p p = 其中,* A p 为纯溶剂A 之饱和蒸气压,A p 为稀溶液中溶剂A 的饱和蒸气分压, x A 为稀溶液中A 的摩尔分数。 亨利定律: B B B B B B B c k b k x k p c,b,x,=== 其中,B p 为稀溶液中挥发性溶质在气相中的平衡分压,B B B c ,b ,x ,k k ,k 及为用不同单位表示浓度时,不同的亨利常数。 2. 理想液态混合物 定义:其任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物。 B B B x p p *= 其中,0≤x B ≤1 , B 为任一组分。 3. 理想液态混合物中任一组分B 的化学势 )ln((l)(l)B * B B x RT μμ+= 其中,(l)* B μ为纯液体B 在温度T ﹑压力p 下的化学势。 若纯液体B 在温度T ﹑压力0p 下标准化学势为(l)0 B μ,则有: m =+≈?* 00 B B B B (l)(l)(l)d (l)0 p *,p μμV p μ 其中,m B (l) * ,V 为纯液态B 在温度T 下的摩尔体积。 4. 理想液态混合物的混合性质 ① 0Δm i x =V ;

② 0Δm i x =H ; ③ B =-∑∑mix B B B B Δ()ln()S n R x x ; ④ S T G m i x m i x ΔΔ-= 5. 理想稀溶液 ① 溶剂的化学势: m =++?0A A A A (l )(l )l n ()(l )d p * , p μμ R T x V p 当p 与0 p 相差不大时,最后一项可忽略。 ② 溶质B 的化学势: )ln(ln((g)ln((g))ln( (g)(g)(0 B 00B 0B 0B B 0 B 0B B B B b b RT )p b k RT μ) p b k RT μp p RT μμμb,b,++=+=+==溶质) 我们定义: ?∞+=+p p b,b,0p V μ)p b k RT μd ln((g)B 0 B 00 B 0 B (溶质)(溶质) 同理,有: ??∞∞+=++=+p p x,x,p p c,c 0 0p V μp k RT μp V μ)p c k RT μd (溶质)(溶质) d (溶质)(溶质)B 0B 0B 0 B B 0 B 00B ,0B )ln((g)ln((g) ???∞∞ ∞++=++=++=p p x,p p c,p p b,0 p V x RT μ p V c c RT μp V b b RT μμd ()ln()(d )()ln()(d )()ln(B B 0B B 0B 0 B B 0 B 0 B B 溶质)溶质溶质溶质溶质(溶质)(溶质)

最新大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案说课讲解

热力学第一定律课后习题 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“?”。 1.在定温定压下,CO 2 由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变,CO2的热力学能和焓也不变。( ) 2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。( ) 3. 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。( ) 4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。( ) 5. 稳定态单质的?f H(800 K) = 0。( ) 二、选择题 选择正确答案的编号,填在各题后的括号内: 1. 理想气体定温自由膨胀过程为:()。 (A)Q > 0;(B)?U < 0;(C)W <0;(D)?H = 0。 2. 对封闭系统来说,当过程的始态和终态确定后,下列各项中没有确定的值的是:( )。 ( A ) Q;( B ) Q+W;(C ) W( Q = 0 );( D ) Q( W = 0 )。 3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是:( ) (A)绝热过程;( B)理想气体绝热过程; ( C )理想气体绝热可逆过程;(D)绝热可逆过程。 4. 在隔离系统内:( )。 ( A ) 热力学能守恒,焓守恒;( B ) 热力学能不一定守恒,焓守恒; (C ) 热力学能守恒,焓不一定守恒;( D) 热力学能、焓均不一定守恒。 5. 从同一始态出发,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )。 ( A )可以到达同一终态;( B )不可能到达同一终态; ( C )可以到达同一终态,但给环境留下不同影响。 6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。 ( A )焓总是不变;(B )热力学能总是增加; ( C )焓总是增加;(D )热力学能总是减少。 7. 已知反应H2(g) +1 2 O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为?r H(T),下列说法中不 正确的是:()。 (A)?r H(T)是H2O(g)的标准摩尔生成焓; (B)?r H(T)是H2O(g)的标准摩尔燃烧焓; (C)?r H(T)是负值; (D)?r H(T)与反应的?r U数值不等。 三、计算题 习题1 10 mol理想气体由25℃,1.0 MPa膨胀到25℃,0.1 MPa,设过程为:

物理化学第二章 热力学第一定律

第二章 热力学第一定律 一.基本要求 1.掌握热力学的一些基本概念,如:各种系统、环境、热力学状态、系 统性质、功、热、状态函数、可逆过程、过程和途径等。 2.能熟练运用热力学第一定律,掌握功与热的取号,会计算常见过程中 的, , Q W U ?和H ?的值。 3.了解为什么要定义焓,记住公式, V p U Q H Q ?=?=的适用条件。 4.掌握理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数,能熟练地运用热力学 第一定律计算理想气体在可逆或不可逆的等温、等压和绝热等过程中, , , , U H W Q ??的计算。 二.把握学习要点的建议 学好热力学第一定律是学好化学热力学的基础。热力学第一定律解决了在恒 定组成的封闭系统中,能量守恒与转换的问题,所以一开始就要掌握热力学的一 些基本概念。这不是一蹴而就的事,要通过听老师讲解、看例题、做选择题和做 习题等反反复复地加深印象,才能建立热力学的概念,并能准确运用这些概念。 例如,功和热,它们都是系统与环境之间被传递的能量,要强调“传递”这 个概念,还要强调是系统与环境之间发生的传递过程。功和热的计算一定要与变 化的过程联系在一起。譬如,什么叫雨?雨就是从天而降的水,水在天上称为云, 降到地上称为雨水,水只有在从天上降落到地面的过程中才被称为雨,也就是说, “雨”是一个与过程联系的名词。在自然界中,还可以列举出其他与过程有关的 名词,如风、瀑布等。功和热都只是能量的一种形式,但是,它们一定要与传递 的过程相联系。在系统与环境之间因温度不同而被传递的能量称为热,除热以外, 其余在系统与环境之间被传递的能量称为功。传递过程必须发生在系统与环境之 间,系统内部传递的能量既不能称为功,也不能称为热,仅仅是热力学能从一种 形式变为另一种形式。同样,在环境内部传递的能量,也是不能称为功(或热) 的。例如在不考虑非膨胀功的前提下,在一个绝热、刚性容器中发生化学反应、 燃烧甚至爆炸等剧烈变化,由于与环境之间没有热的交换,也没有功的交换,所 以0, 0, 0Q W U ==?=。这个变化只是在系统内部,热力学能从一种形式变为

物理化学热力学章节测试练习答案-201X

物理化学热力学章节测试练习(2010.4)答案 一、选择题 1、下列过程ΔH≠0的是: (A) 理想气体恒温膨胀过程; (B) 恒压、恒熵和不做非体积功的可逆过程; (C) 真实气体的节流膨胀过程; (D)任一个绝热且不做非体积功的过程。 D 2、下列说法正确的是: (A) 物体的温度越高,其热量越多; (B) 物体的温度越高,其热力学能越大; (C) 体系的焓等于恒压热; (D)体系的焓就是体系所含的热量。 B 3、封闭体系在不可逆循环中,热温商之和Σ(Q/T): (A) 大于零(B) 等于零 (C) 小于零(D) 不可能小于零 C 4、对于孤立体系中发生的实际过程,下式中不正确的是: (A) W = 0 (B) Q = 0 (C) ΔS > 0 (D) ΔH = 0 D 5、恒压下纯物质体系,当温度升高时其吉布斯自由能: (A) 上升(B) 下降 (C) 不变(D) 无法确定 B 6、体系的状态改变了,其内能值 (A)必定改变(B)必定不变 (C)不一定改变(D)状态与内能无关 C 7、体系进行一次循环过程 (A)W=0 (B)|Q|=|W|(C)Q=0 (D)U=0 B 8、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

B 9、下述说法哪一个错误? (A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应 (B) 封闭体系的状态即是其平衡态 (C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应 (D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线 C 10、下述说法中哪一个错误? (A) 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 (B) 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 (C) 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等 (D) 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同 B 11、A,B,C 三种物质组成的溶液,物质 C 的偏摩尔量为 (A)()A B C ,,,T p n n n μ? (B)()A B C ,,,T p n n G n ?? (C)()A B A ,,,T p n n A n ?? (D)C A n n p T B n H ,,,)/(?? B 12、下列各式中哪个是化学势? (a) C B ,,T S n H n ?? ? ? ??? (b) C B ,,T p n A n ?? ? ? ??? (c) C B ,,T V n G n ?? ? ? ??? (d) C B ,,S V n U n ?? ? ? ??? D 13、饱和理想溶液中溶质的化学势μ与纯溶质的化学势μ*的关系式为 (A )μμ=* (B )μμ>* (C )μμ<* (D )不能确定 A 14、在一定温度压力下,对于只有体积功的任一化学反应,能用于判断其反应方向的是: (A )r m G ? (B ) K (C ) m r G ? (D ) m r H ? C 15、实际气体在节流过程中:(B) (A) ΔH=0,ΔA=0 (B) Q=0,ΔH=0

622物理化学考试大纲汇总

硕士研究生入学统一考试《物理化学Ⅰ》科目大纲 (科目代码:622) 学院名称(盖章):化学化工学院 学院负责人(签字): 编制时间:2014年8月20日

《物理化学Ⅰ》科目大纲 (科目代码:622) 一、考核要求 物理化学主要内容包括气体、化学热力学(统计热力学)、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等。要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法。 二、考核目标 物理化学考试在考查基本知识、基本理论的基础上,注重考查考生灵活运用这些基础知识观察和解决实际问题的能力。它的评价标准是高等学校优秀毕业生能达到及格或及格以上水平,以保证被录取者具有较扎实的物理化学基础知识。 三、考核内容 第一章气体 §1.1 气体分子运动论 §1.2 摩尔气体常数 §1.3 理想气体的状态图 §1.4 气体运动的速率分布 §1.5 气体平动能分布 §1.6 气体分子在重力场中的分布 §1.7 分子的碰撞频率与平均自由程 §1.8 实际气体 §1.9 气液间的转变 §1.10 压缩分子图 掌握理想气体状态方程和混合气体的性质(组成的表示、分压定律、分容定律)。了解分子碰撞频率、平均自由程和实际气体概念,特别要了解实际气体的状态方程(范德华方程)以及实际气体的液化、临界性质、应状态原理与压缩因子图等。 第二章热力学第一定律及其应用 §2.1 热力学概论 §2.2 热平衡与热力学第零定律-温度的概念 §2.3 热力学的一些基本概念 §2.4 热力学第一定律 §2.5 准静态过程和和可逆过程 §2.6 焓 §2.7 热容 §2.8 热力学第一定律对理想气体的应用 §2.9 Carnot循环 §2.10 实际气体

物理化学论文,热力学

物理化学论文 系别: 专业: 姓名: 学号: 班级:

热力学定律论文 论文摘要:本论文就物理化学的热力学三大定律的具体内容展开思考、总结论述。同时,也就物理化学的热力学三大定律的生活、科技等方面的应用进行深入探讨。正文: 一、热力学第一定律: 热力学第一定律就是宏观体系的能量守恒与转化定律。“IUPAC”推荐使用‘热力学能’,从深层次告诫人们不要再去没完没了的去探求内能是系统内部的什么东西”,中国物理大师严济慈早在1966年就已指出这点。第一定律是1842年前后根据焦耳等人进行的“功”和“热”的转换实验发现的。它表明物质的运动在量的方面保持不变,在质的方面可以相互转化。但是,没有多久,人们就发现能量守恒定律与1824年卡诺定理之间存在“矛盾”。能量守恒定律说明了功可以全部转变为热:但卡诺定理却说热不能全部转变为功。1845年后的几年里,物理学证明能量守恒定律和卡诺定理都是正确的。那么问题出在哪呢?由此导致一门新的科学--热力学的出现。 自然界的一切物质都具有能量,能量有各种不同形式,能够从一种形式转化为另一种形式,在转化中,能量的总量不变。其数学描述为:Q=△E+W,其中的Q和W分别表示在状态变化过程中系统与外界交换的热量以及系统对外界所做的功,△E表示能量的增量。 一般来说,自然界实际发生的热力学过程,往往同时存在两种相互作用,即系统与外界之间既通过做功交换能量,又通过传热交换能量。热力学第一定律表明:当热力学系统由某一状态经过任意过程到达另一状态时,系统内能的增量等于在这个过程中外界对系统所作的功和系统所吸收的热量的总和。或者说:系统在任一过程中所吸收的热量等于系统内能的增量和系统对外界所作的功之和。热力学第一定律表达了内能、热量和功三者之间的数量关系,它适用于自然界中在平衡态之间发生的任何过程。在应用时,只要求初态和终态是平衡的,至于变化过程中所经历的各个状态,则并不要求是平衡态好或无限接近于平衡态。因为内能是状态函数,内能的增量只由初态和终态唯一确定,所以不管经历怎样的过程,只要初、终两态固定,那么在这些过程中系统内能的增量、外界对系统所作的功和系统所吸收的热量的之和必定都是相同的。热力学第一定律是能量转化和守恒定律在射击热现象的过程中的具体形式。因为它所说的状态是指系统的热力学状态,它所说的能量是指系统的内能。如果考察的是所有形式的能量(机械能、内能、电磁能等),热力学第一定律就推广为能量守恒定律。这个定律指出:自然界中各种不同形式的能量都能从一种形式转化为另一种形式,由一个系统传递给另一个系统,在转化和传递中总能量守恒。能量守恒定律是自然界中各种形态的运动相互转化时所遵从的普遍法则。自从它建立起来以后,直到今天,不但没有发现任何违反这一定律的事实,相反地,大量新的实践不断证明着这一定律的正确性,丰富着它所概括的内容。能量守恒定律的确立,是生产实践和科学实验长期发展的结果,在长期的实践中,人们很早以来就逐步形成了这样一个概念,即自然界的一切物质在运动和变化的过程中,存在着某种物理量,它在数量上始终保持恒定。能量守恒定律的实质,不仅在于说明了物质运动在量上的守恒,更重要的还在于它揭示了运动从一种形态向另一形态的质的转化,所以,只有当各

多组分系统热力学练习题及答案

第三章多组分系统热力学 一、选择题 1. 1 mol A与n mol B组成的溶液,体积为0.65dm3,当x B= 0.8时,A的偏摩尔体积V A= 0.090dm3·mol-1,那么B的偏摩尔V B 为:A (A) 0.140 dm3·mol-1;(B) 0.072 dm3·mol-1; (C) 0.028 dm3·mol-1;(D) 0.010 dm3·mol-1。 2. 对于亨利定律,下列表述中不正确的是:C (A) 仅适用于溶质在气相和溶液相分子状态相同的非电解质稀溶液; (B) 其表达式中的浓度可用x B,c B,m B ; (C) 其表达式中的压力p是指溶液面上的混合气体总压; (D) 对于非理想溶液*B p k x=。 k x≠,只有理想溶液有*B p 3、在293K时,从一组成为NH3·19/2 H2O的大量溶液中取出1molNH3往另一组成为NH3·21H2O 的溶液中转移,此过程的Δμ的表达式为:( C ) A.Δμ=RTln(2/19) B.Δμ=RTln(1/22) C.Δμ=RTln(21/44) D.Δμ=RTln(44/21) 4. 对于偏摩尔量,指出下列说法错误者( C ) (1)偏摩尔量必须有恒温恒压条件; (2)偏摩尔量不随各组分浓度的变化而变化; (3)偏摩尔量不随温度T和压力p的变化而变化; (4)偏摩尔量不但随温度T、压力p的变化而变化,而且也随各组分浓度变化而变化。 (A) (2) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (4) 5. 下列气体溶于水溶剂中,哪个气体不能用亨利定律:C (A) N2;(B) O2;(C) NO2;(D) CO 。 6. 298.2K,1×105Pa,有两瓶四氯化碳溶液,第一瓶为1dm3(含有0.2mol的碘),第二瓶为2dm3(含 0.4mol的碘),若以μ1和μ2分别表示两瓶中碘的化学势,则( C ) (A) μ12=μ2(B) 10μ1=μ2(C) μ1=μ2(D) 2μ1=μ2 7. 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) 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。 8. 化学势不具有的基本性质是( C )

大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案资料

大学物理化学1-热力学第一定律课后习题 及答案

热力学第一定律课后习题 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“?”。 1.在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变,CO2的 热力学能和焓也不变。( ) 2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。( ) 3. 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。 ( ) 4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。( ) 5. 稳定态单质的?f H(800 K) = 0。 ( ) 二、选择题 选择正确答案的编号,填在各题后的括号内: 1. 理想气体定温自由膨胀过程为:()。 (A)Q > 0;(B)?U < 0;(C)W <0;(D)?H = 0。 2. 对封闭系统来说,当过程的始态和终态确定后,下列各项中没有确定的 值的是:( )。 ( A ) Q; ( B ) Q+W; (C ) W( Q = 0 ); ( D ) Q( W = 0 )。 3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是:( ) (A)绝热过程; ( B)理想气体绝热过程; ( C )理想气体绝热可逆过程; (D)绝热可逆过程。 4. 在隔离系统内:( )。

( A ) 热力学能守恒,焓守恒; ( B ) 热力学能不一定守恒,焓守恒; (C ) 热力学能守恒,焓不一定守恒; ( D) 热力学能、焓均不一定守恒。 5. 从同一始态出发,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )。 ( A )可以到达同一终态; ( B )不可能到达同一终态; ( C )可以到达同一终态,但给环境留下不同影响。 6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。 ( A )焓总是不变; (B )热力学能总是增加; ( C )焓总是增加; (D )热力学能总是减少。 O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为?r H(T),下 7. 已知反应H2(g) +1 2 列说法中不正确的是:()。 (A)?r H(T)是H2O(g)的标准摩尔生成焓; (B)?r H(T)是H2O(g)的标准摩尔燃烧焓; (C)?r H(T)是负值; (D)?r H(T)与反应的?r U数值不等。 三、计算题 习题1 10 mol理想气体由25℃,1.0 MPa膨胀到25℃,0.1 MPa,设过程为: ( 1 )自由膨胀; ( 2 )对抗恒外压力0.1 MPa膨胀; ( 3 )定温可逆膨胀。试计算三种膨胀过程中系统对环境作的功。

大学物理化学23热力学练习题

热力学 一、判断题: 1、在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变,CO2的热力学能和焓也不变。 2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。 3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。 4、d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。 5、系统处于热力学平衡态时,其所有的宏观性质都不随时间而变。 6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变,则该系统一定处于平衡态。 7、隔离系统的热力学能是守恒的。 8、隔离系统的熵是守恒的。 9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。 10、绝热过程都是定熵过程。 11、一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。 12、系统从同一始态出发,经绝热不可逆过程到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此终态。 13、热力学第二定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传到高温物体是不可能的。 14、系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。 15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W’<0,且有W G和G <0,则此状态变化一定能发生。 16、绝热不可逆膨胀过程中S >0,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。 17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。 18、可逆的化学反应就是可逆过程。 19、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。 20、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。 21、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。 22、一个绝热过程Q = 0,但体系的?T不一定为零。 23、对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。 24、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、?U及?H是相等的。 25、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 26、功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。 27、不可逆过程的熵变是不可求的。 28、某一过程的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。 29、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。 30、绝热过程Q = 0,即,所以d S = 0。 31、可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。 32、绝热过程Q = 0,而由于?H = Q,因而?H等于零。 33、按Clausius不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。 34、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,?U>0。 35、体系经过一不可逆循环过程,其?S体>0。 36、对于气态物质,C p-C V = n R。 37、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?S=0。 二、填空题: 1、一定量的理想气体由同一始态压缩至同一压力p,定温压缩过程的终态体积为V,可逆绝热压缩过程的终

(物理化学)第二章 热力学基础概念题1

第二章 热力学基础概念题 一、填空题 1、一定量的N 2气在恒温下增大压力,则其吉布斯自由能变 。(填增大,不变,减小) 2、物理量,,,,,,Q W U H V T p 属于状态函数的有 ;属于途径函数的有 ;状态函数中属于强度性质的有 ;属于容量性质的有 。 3、对组成不变的均相封闭系统,T S p ???= ???? ;对理想气体T S p ???= ???? 。 4、21 ln V W nRT V =的适用条件是 ; 1TV γ-=常数的适用条件是 ; p H Q ?=的适用条件是 。 5、1摩尔理想气体经恒温膨胀,恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环回到始态,此过程吸热20.0kJ 。则U ?= ,H ?= ,W = 。 6、体积功的通用计算公式是W = ;在可逆过程中,上式成为W = ;在等压过程中,上式成为W = 。 7、给自行车打气时,把气筒内的空气作为体系,设气筒、橡皮管和轮胎均不导热,则该过程中Q 0,W 0 。 8、273.15K 、101.325kPa 下,固体冰融化为水,其Q 0,W 0, U ? 0,H ? 0 。 二、选择题 1、水在可逆相变过程中: (1)0U ?=,0H ?=; (2)0T ?=,0p ?=; (3)0U ?=,0T ?=; (3)以上均不对。 2、理想气体,p m C 与,V m C 的关系为:

(1),p m C =,V m C ;(2),p m C >,V m C ;(3),p m C <,V m C ;(4)无法比较。 3、液态水在100℃及101.325Pa 下汽化成水蒸气,则该过程的: (1) △H=0; (2) △S=0; (3) △A=0; (4) △G=0 。 4、理想气体从状态Ⅰ等温自由膨胀到状态Ⅱ,可用那个状态函数的变量来判断过程的自发性: (1)△G ; (2)△U; (3) △S; (4) △H 。 5、公式dG SdT Vdp =-+可适用下述那一过程: (1)在298K, 101.325kP 下水蒸气凝结成水的过程; (2)理想气体膨胀过程; (3)电解水制H 2(g)和O 2(g)的过程; (4) 在一定温度压力下,由()()223N g H g +合成()3NH g 的过程。 6、对封闭的单组分均相系统,且'0W =时,T G p ??? ????的值应是: (1)<0 ; (2) >0 ; (3)=0 ; (4)前述三种情况无法判断。 7、理想气体等温自由膨胀过程为: (1)0Q <; (2)0U ?<; (3)0W >; (4)0H ?=。 8、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,则下列四式中正确的是: (1)12Q Q =; (2)12W W =; (3)1122Q W Q W +=+; (4)12U U ?=?。 9、反应热公式p r Q H =?除应满足“封闭系统,不做非体积功”外,还应满足: (1)21p p ==定值; (2) e p =定值; (3) 外p=p ; (4) 21e p p p ===定值。 三、是非题 (正确地打“√”,错误的打“×”) 1、 理想气体在恒定的外压下绝热膨胀到终态,因为是恒压,所以H Q ?=,又 因为是绝热,0Q =,故0H ?=,对吗? ( ) 2、 气体经不可逆绝热膨胀后,因为Q =0,固其熵变等于零。是不是?( ) 3、在-10℃,101.325kPa 下过冷的H 2O(l)凝结为冰是一个不可逆过程,故此过程的熵变大于零。是不是?( ) 4、热力学第二定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传给高温物体是不可能的。是不是?( ) 5、绝热过程都是等熵过程。是不是?( )

物理化学练习(热力学部分)

物化补考练习(一) 考察内容:第二、三单元 姓名: 一、选择题(12分) 1.常温常压下 1 mol H 2 与1 mol Cl 2在绝热钢瓶中反应生成 HCl 气体,则: A.0,0,0,0?=?=?G S H U r r r r B. 0,0,0,0??>?=?G S H U r r r r D. 0,0,0,0>?=?>?>?G S H U r r r r 2.单原子理想气体的 vm c =3/2 R ,当温度由 T 1变到T 2时,等压过程体系的熵 变与等容过程的熵变之比是 ( ) A.1:1, B.2:1, C.3:5, D.5:3 3.Qp =ΔH,不适用于下列哪个过程( ) A.理想气体从 1×107Pa 反抗恒外压1×105Pa 膨胀到1×105Pa , B.0℃、101325 Pa 下冰融化成水, C. 101325 Pa 下电解 CuSO 4 水溶液, D. 气体从298 K 、101325 Pa 可逆变化到 373K 、101325 Pa 。 4.某化学反应若在300K ,101325 Pa 下在试管中进行时放热 6×104J,若在相同条件下通过可逆电池进行反应,则吸热6×103J ,该化学反应的熵变ΔS 为( ) A.-200 J ﹒K -1 B.200 J ﹒K -1 C.-20 J ﹒K -1 D.20 J ﹒K -1 二、填空题(12分) 1.1mol 单原子理想气体从 298K ,20 2.65 kPa 经历 ①等温可逆 ②绝热可逆 ③等压可逆 三条途径可逆膨胀,使体积增加到原来的二倍,系统对环境所做的功的净值分别为 W 1,W 2,W 3,三者的关系是: 2.某气体状态方程为 )(,)(V f T V f p =只是体积的函数,恒温下该气体的熵随体积 V 的增加而。 3.恒压下,无相变的单组分封闭系统的焓随温度的升高而 ( )

多组分系统热力学

多组分系统热力学 一、判断题: 1 克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。() 2 克—克方程比克拉佩龙方程的精确度高。( ) 3 一定温度下的乙醇水溶液,可应用克—克方程式计算其饱和蒸气压。() 4 将克—克方程的微分式用于纯物质的液气两相平衡,因为vap H m>0,所以随着温度的升高,液体的饱和蒸气压总是升高的。() 5 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。() 6 理想混合气体中任意组分B的逸度就等于其分压力p B。() 7 因为溶入了溶质,故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。() 8 溶剂中溶入挥发性溶质,肯定会引起溶液的蒸气压升高。() 9 理想稀溶液中的溶剂遵从亨利定律,溶质遵从拉乌尔定律() 10 理想液态混合物与其蒸气成气、液两相平衡时,气相总压力p与液相组成x B呈线性关系。() 11 如同理想气体一样,理想液态混合物中分子间没有相互作用力。() 12 一定温度下,微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比。() 13 化学势是一广度量。() 14 只有广度性质才有偏摩尔量。() 15 稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。() 16 单组分系统的熔点随压力的变化可用克劳休斯-克拉佩龙方程解释。() 17.公式 d G = -S d T + V d p只适用于可逆过程。() 18.某一体系达平衡时,熵最大,自由能最小。() 19.封闭体系中,由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W/<0,且有W/>G 和G<0,则此变化过程一定能发生。()

20.根据热力学第二定律,能得出,从而得到。() 21.只有可逆过程的G才可以直接计算。() 22.凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。() 23.只做体积功的封闭体系,的值一定大于零。() 24.偏摩尔量就是化学势。() 25.在一个多组分溶液中,只有溶质才有偏摩尔量。() 26.两组分混合成溶液时,没有热效应产生,此时形成的溶液为理想溶液。() 27.拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液,也适合于稀溶液。() 28.偏摩尔量因为与浓度有关,因此它不是一个强度性质。() 29.化学势判据就是Gibbs自由能判据。() 30.自由能G是一状态函数,从始态I到终态II,不管经历何途径,G总是一定的。()31.定温、定压及W/=0时,化学反应达平衡,反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。() 二、填空题: 1、由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是(i) ;(ii) ;(iii) 。 2、贮罐中贮有20℃,40kPa的正丁烷,并且罐内温度、压力长期不变。已知正丁烷的标准沸点是,根据,可以推测出,贮罐内的正丁烷的聚集态是态。 3、氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是×107Pa·kg·mol-1和133×108Pa·kg·mol -1,由亨利定律系数可知,在相同条件下, 在水中的溶解度大于在水中的溶解度。 4、28.15℃时,摩尔分数x(丙酮)=的氯仿丙酮混合物的蒸气压为29400Pa,饱和蒸气中氯仿的摩尔分数y(氯仿)=。已知纯氯仿在该温度下的蒸气压为29. 57kPa。以同温度下纯氯仿为标准态,氯仿在该真实液态混合物中的活度因子为;活度为。

物理化学课后答案解析_热力学第一定律

第二章热力学第一定律 【复习题】 【1】判断下列说法是否正确。 (1)状态给定后,状态函数就有一定的值,反之亦然。 (2)状态函数改变后,状态一定改变。 (3)状态改变后,状态函数一定都改变。 (4)因为△U=Q v, △H =Q p,所以Q v,Q p是特定条件下的状态函数。 (5)恒温过程一定是可逆过程。 (6)汽缸内有一定量的理想气体,反抗一定外压做绝热膨胀,则△H= Q p=0。 (7)根据热力学第一定律,因为能量不能无中生有,所以一个系统若要对外做功,必须从外界吸收热量。 (8)系统从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ,若△T=0,则Q=0,无热量交换。 (9)在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,则△H = Q p = 0。 (10)理想气体绝热变化过程中,W=△U,即W R=△U=C V△T,W IR=△U=C V△T,所以W R=W IR。(11)有一个封闭系统,当始态和终态确定后; (a)若经历一个绝热过程,则功有定值; (b)若经历一个等容过程,则Q有定值(设不做非膨胀力); (c)若经历一个等温过程,则热力学能有定值; (d)若经历一个多方过程,则热和功的代数和有定值。 (12)某一化学反应在烧杯中进行,放热Q1,焓变为△H1,若安排成可逆电池,使终态和终态都相同,这时放热Q2,焓变为△H2,则△H1=△H2。 【答】(1)正确,因为状态函数是体系的单质函数,体系确定后,体系的一系列状态函数就确定。相反如果体系的一系列状态函数确定后,体系的状态也就被惟一确定。(2)正确,根据状态函数的单值性,当体系的某一状态函数改变了,则状态函数必定发生改变。 (3)不正确,因为状态改变后,有些状态函数不一定改变,例如理想气体的等温变化,内能就不变。 (4)不正确,ΔH=Qp,只说明Qp 等于状态函数H的变化值ΔH,仅是数值上相等,并不意味着Qp 具有状态函数的性质。ΔH=Qp 只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下,Qp

大学物理化学4-多组分体系热力学课后习题及答案

多组分体系热力学课后习题 一、是非题 下述各题中的说法是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错的画“?” 1. 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。( ) 2. 理想混合气体中任意组分B 的逸度B ~p 就等于其分压力p B ~。( ) 3. 因为溶入了溶质,故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。( ) 4. 溶剂中溶入挥发性溶质,肯定会引起溶液的蒸气压升高。( ) 5. 理想溶液中的溶剂遵从亨利定律;溶质遵从拉乌尔定律。( ) 6. 理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时,气相总压力p 与液相组成x B 呈线性关系。( ) 7. 如同理想气体一样,理想液态混合物中分子间没有相互作用力。( ) 8. 一定温度下,微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比( ) 9. 化学势是一广度量。( ) 10. 只有广度性质才有偏摩尔量( ) 11. ) B C C,(,,B ≠???? ????n V S n U 是偏摩尔热力学能,不是化学势。( ) 二、选择题 选择正确答案的编号,填在各题题后的括号内 1. 在α、β两相中都含有A 和B 两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况, 正确的是:( )。 (A)ααμ=μB A ; (B) βαμ=μA A ; (C) β αμ=μB A 。 2. 理想液态混合物的混合性质是:( )。 (A)Δmix V =0,Δmix H =0,Δmix S >0,Δmix G <0; (B)Δmix V <0,Δmix H <0,Δmix S <0,Δmix G =0; (C)Δmix V >0,Δmix H >0,Δmix S =0,Δmix G =0; (D)Δmix V >0,Δmix H >0,Δmix S <0,Δmix G >0。 3. 稀溶液的凝固点T f 与纯溶剂的凝固点*f T 比较,T f <*f T 的条件是:( )。 (A )溶质必需是挥发性的; (B )析出的固相一定是固溶体; (C )析出的固相是纯溶剂; (D )析出的固相是纯溶质。 4. 若使CO 2在水中的溶解度为最大,应选择的条件是:( )。 (A )高温高压; (B )低温高压; (C )低温低压; (D )高温低压。

相关文档
相关文档 最新文档