物理化学-傅献彩第五版-复习题答案(非习题)上
傅献彩物理化学复习题答案
傅献彩物理化学复习题答案一、选择题1. 热力学第一定律表明，能量守恒。
以下哪项描述是正确的？A. 能量可以被创造或销毁B. 能量可以在不同形式间转换，但总量保持不变C. 能量只能从一种形式转换到另一种形式D. 能量在封闭系统中可以减少答案：B2. 根据理想气体状态方程 PV = nRT，当温度和体积保持不变时，压力和气体的摩尔数成正比。
以下哪个选项是错误的？A. 压力增加，摩尔数也增加B. 压力减少，摩尔数也减少C. 压力保持不变，摩尔数也保持不变D. 压力与摩尔数成正比答案：B二、填空题1. 热力学第二定律表明，热不能自发地从低温物体传向高温物体。
______答案：熵增加原理2. 化学平衡常数 K 是在一定温度下，反应物和生成物浓度的比值。
如果反应是可逆的，那么在平衡状态下，正反应速率等于______。
答案：逆反应速率三、简答题1. 解释什么是吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）以及它在化学反应中的应用。
答案：吉布斯自由能是一个热力学函数，用于描述在恒温恒压条件下，系统进行非体积功（如化学反应）时的能量变化。
它定义为 G =H - TS，其中 H 是焓，T 是温度，S 是熵。
吉布斯自由能的变化（ΔG）可以判断一个反应是否自发进行。
如果ΔG < 0，则反应自发；如果ΔG > 0，则反应非自发；如果ΔG = 0，则系统处于平衡状态。
2. 描述范特霍夫方程及其在化学平衡中的应用。
答案：范特霍夫方程是描述在恒压条件下，温度变化对化学平衡常数影响的方程，形式为 ln(K2/K1) = -ΔH°/R * (1/T2 - 1/T1)。
其中 K1 和 K2 分别是在温度 T1 和 T2 下的平衡常数，ΔH° 是反应的标准焓变，R 是气体常数。
通过这个方程，我们可以预测在不同温度下反应的平衡位置。
四、计算题1. 假设一个理想气体在等压过程中从状态 A (P1, V1, T1) 变化到状态 B (P2, V2, T2)。
物理化学傅献彩课后复习题(非习题)答案
物理化学习题答案第一章乞体1. Wi忡不詔的耳e*U*∙■果它门酣平均平功住郴制”帯度也脚周.瓣它们的F*力垦榨Inpr为什么「暮；(⅛ +RttM*⅛⅛Wβ*tf⅜⅛≡Λ tt∖f*K状命⅛nfΛ^- WRT武申K ⅞ttAHft^AHf∕3.VJ⅝*tUt的倬樹.r最遇力鼻|1度.聲星乍尔吒体肯败"χw⅛fl ,5-S⅛φw⅛*τ*的険■.制为*UMWi9車耶目■屮为吒廉的呼pv∙⅛λτ m边崗箴愎匕期得严甯Itntiffl^i*>>r wψ均竝(⅛aι∣t的“.B∣E>=∙∣阳丁師以吒休分子的平均屮如仪肆鹰弃关.IiJan中已知两轉不耐的理《1气ι*,τi⅛rAfif 它訂的密廈相W- JHAii上茨^⅞7∏Γftffi力P 仪与M * ⅛.tMJtι*出林樂.闫甘不画的見怛q埠屁它町眞抽常M的甲越李仍聲.相问柵厦a⅞∙件卜"它訂的乐力不l⅛. KΛ I i MJft&tt.MMΛH PXteΛtWffl^的卉H中.Ifi舟圧力和尊的JItJasB4U¼∙试呵迭申IlHJftSMIl≡r*MWftn*的状歩方祥式PVH恣丁Wiftft*-j tfJM中单静理想汽体村合AV I-MRT： Ie住W-φffβ中存在^V t-(IS RT j.只因为苒容H的佯机帽尊Jt有的用总％佯的!1力也相算務以P l-P t V I-V tMW ERx-酣rr”飾边同ItlaR 则碍>tι T1-HiT fΛAHβφ1t⅛ WItfIWfli的・a⅞iλ阿绘气井"議曲卞粹It中■廈轶帶1件購■純窑甘中甜虞不相等一1. Cbl[« ⅛Rj⅛(⅛β*ffl^fc^体？⅛tt⅛?<ιttm*cw^f⅛aiew⅛a的建亭方僅成PV^ ->-N W,式中P⅛Nφj⅛-7,5WeeaGffi产生的Λ⅛r?.它其科规计平均的*Λ.T⅛rt力圧-十定低・捷11«ft(*W-Jts∣-tH4ItttlEIftβ(fl.M⅛⅛iiW⅛-f⅛⅛≡½Nr⅛岀的[⅛ltπn⅛⅛tf*:'‰,戒*-心是盼尔分敷】达用于賞毎％J*.⅛i痔風寓Ii的夸IL4.tfZ73K⅛.⅛HJf j tt<.H1J⅛ WaJ⅛.试阿購•荐代体的權均方«**X? ■科吒侔的1*倉热運M⅛ιVtA*.tt⅛⅛HΦ B=J^T⅛U J 薯≡≡ι⅛⅛i< τu=J⅞T≠ι⅛"V^ΓnUI⅛*⅛Λr4≠,1Jlfil的曙∕∏B J<反比因此.住MJ同翼度273 K的条件F*M⅛, -ZXiO I btX * InDI .Λ1⅛-3ZXJo i lm * ∏u∣叫■罪X W l k^ * mul ,H E的Wi均方连率蜃大>g 的JrLltt然遞申堆小，5, 址棋然瑶車、Ai均方連厦和數学平购運華"2考的犬小戈系如何？餐旳什么用蚯？箸;桂htΛxw川定华莎布曲S⅛上右ft¾j⅛*連丰的舟子刖占的处載绘大.这牛绘庇点SfXtjflf 的連草應Z⅛ift柢雄建率(帕皿・丁毛丫⅛饰Ly 智'分子的散学Y均連屮〈贾>为浙有分F速率的于半BHfiU"V牯帳均方SΨ<u)足•个姒卜半均值,它与各个分子前通率有关冷乂人竽F任务顒个分了的逮轧三种連率之比W I -√ψ1√^Γ √3iτ≡l< L12β «1.224it Ξ*中・廉槪燃建率Ja小・很尉方連冰最大•效学平均⅛w 中.6・气体在繭力场中分布的情况01何？用什么公式可以计)1地WhM高岌的压力？区样的压力差能晳用来发电？答:住虫力场中•气休分子受到两种2£Wrt反的作用.无規期热运动将便久休分子岗匀分布J：它们所能达到的空间,而或力的作用用養使重的气体分子向K Stlte •由于这两种相反的作用•达到平衡时•气体分子在空闾屮并It均匀的分命罐度随离度的增加向截少・ffil⅛⅛O→的高Ir范:H内tH度不变•则P Acxp(-1^)由于廉上述公式的枳分过翟屮•均檸SI度看作常数•折以只注爲度思差不人人;的危国内•町以计篦地球上臬一爲厦的圧力・⅛ttffΛ⅛U的压力於•但是由于存ItSr力场的原因•左实际生酒中魁们不Ie用这絆的Ir力发电.«■1^M ■ ■ • «*• ∙• • «• •7・在一个密闭容恋内有一定俭的久体•若齐Aia度•气体分子的⅛s⅛ftfflβ次数增加,那分子的平均R 附程将如何改变？答:在怅阳的容SS内•若fiSΛΛ.⅞ΛH次数增加・平判逢Λ¼ «!»««.Ψ均α由IS(Z)/ ?由于侈动着的分尸衣单位时间内与人他分子相HE的次数T可以用合％的K了来未示•例如书屮以分ff-⅛以时的舸度互相碰锂为例•推导出I芳需我门可以何搖応明分子的平均口由程与湿皮无关.H.什么是分Fw≡⅛ζ⅛效戡向釈？如何计Jr分子的答:设分子的有效半径为为〃・运动若的分子,只运幼的方向P纸面望宜•以有效直径d<d ・2J为半径作J8线岡•这个面枳擁为分子HtiI的有效截面>.单位时闾、单位休积中分子平均1ti∙的Aftft M应为N 皿√号\皿式屮∙ds代SA.β分子的有效半径之和・y代农折合质歐(Ue⅜l⅜iΛ⅛+⅛・9.什么JB气体的陂洗？研究U体瞭流有何用处？答:气体分子通过小扎向外JtlB称为晾流・GnJiam的K(Si宦律趕指隙池速度与其摩尔质加的孚方根戌反比•若两种气体住IdpJ的侑况卜进行比较•叱-屈隙克定®可以用*求气体的摩尔履量・即YfQ躺利用隙流住用也可以分A*^l⅝fi不同的气体視令物•这在周检素分福咿得列了应用.KL va n ⅛r WA ft h对实际气MKft-TwrtΦt⅛jE?如果杞实味住体看作剧球•则：K状直方程的形式岚法■何?符:・*・⅛r W*h对实麻代体的体枫和床力州頊丄«1岀/具有物代纟义的修Ihla子α孤旅这两个闪子捣示了兵实t x^9想P体令蓋JW的IR本廉因.v*n ⅛r Waab 方程式•即(Fξ¾)M f∙ RTH.A同S.R⅛F.X实际气体的摩尔体枳大ΓW≪气体的療尔休⅜J.W⅛∖体的压i⅛Wf Z£A^ 】还⅛ΦT 1?答虑斥力较离或Si度较低tM狀床=体勺朋BV休的偏差较大•找f!以书中提处詢因了⑵便低僦的大小.Z■労∙*^RT,HfKT.M实必弋体的皋尔IMR大于用想咒体的窄尔体枳・则俊气体的压抵因子Z>l∙p 匕> RT^气体的可压iβ性比理想〈休小.同理我们可以椎岀在相他情况下.若实环体的凍尔休秋水千用鱼匚处的缎尔处枳•阿该々休的圧端PlfZ<W%<R儿实际〈体的町斥琳性比Jl想H体大.12JC⅛W≠图的基本ΛΛJ⅛立任什么原理的基础丄？如果勿两片性负不同的实际气体•其HJJ、孚尔体枳和浪度是合吋能都相同？tfJE®MT-S否相同？为什么？答:凡是V d ndCr Wanked#可以用块-的对比方程式表示個为住对比状态方秤中(C•訂中- D-8rtt⅛∙岀现A X体的怜性K(^a•筑序以它是・•个貝召酉ifi性的方盘式•但宜按使用对比方ftOiWt 累•符别ft*JΛHi气体弟右关计界•満檢用压«S?S・其状杰方程式仍保須理想气体方ftΛ⅜形式”匕-ZRT(Z)•我们将也氏方《!(/>+朗亿T)=R∕'展开肓得V∙-V∙(A+^)+V∣-^-0 也吓成-⅛1t««**性质不同的实隊化体具右相P)的％K Γ<4!fil∣JT性点不同,W切分別的“上IfidPh 因而创啲P(S不同.不剛⅛实际咒*∙pχ4和T疽不可胡同时柏同・因为叶WW報2除• %艾繃书中按及P甕-紀础画加W心、许的醤孩近-个怨所以两飾站删实际代财具有綱的对出悅5 •即邛、迪《1尿Jfi它倘氐細了相同语则俺编因刊胴.第二章热力学第一定律I •判断卜列ΛIA½Λ止鋼・⑴状恋16定6状QMr就勺•定的值•皮之亦燃.<2)UiiEfitt⅛变G∙如一定改变.<3)ttδ改变看•状态補数•定«*«・⑷因为∆L7-Q ∙∆∕∕-Q•所以Q・Q是特定条件*的状右函致<^)WfiiiW淀足可運过廉・<6)Λil内有一世幣的理!8弋体•反抗•定外11««»»«.M ∆H-Q→.<7)力F第一定律•冈为能《不繼尢中生<T・所以-个系外做功•必須从外界酸收热St<«>««从状直1受化列状勺∏•若∆T=O.JK Q=O•无热βt交拱.«9〉A竽压b*.WMΛfl,ΛΛffβ中的施S•便其艮度卜•升•龜∆H-Q,-O. <lθ)ΛfiM*ftft4<tit8中∙W F9∙WP W ti∆C→G∆T.W M- ^-Cv∆T,W以肌<11>W-个対闭系统•当始态和共占楠崔后；<•>««历一个<ftΛilfi.W功有定值，<MXfi历一个■客竝IM•杲IQ≠fHfβK设不作並味贴功卄(C)IfttW-个耳#1过悴•則能力学縫有定(Bi <d)«S历•个多力过程・1«热和功的代ItWft定伯.«12》菓一化学反应@烧杯中进行•放热Q •焙变为AH, •苦安州成町逆地池・便曲杰《1终泰祕相同・竝lM∙rΛα.tt^*∆Ht.M∆H *∆H.・却⑴对・⑵対.⑶檢・苦外界条件不变•即欢杰始定后•历有般伏杰歯散祁材・定的数債・当某•个或某几个状杰右敕发牛受化时•状去一定改变)反之•当状状杰鬲数中一定有某→⅛XΛ个发生空化.而不一定是全WWtt 杰画JB(都发生改变・(4>W.热力学!⅛U和焙H是状tt.它的改变值决定千系统的IEMW终了的状杰•与途絵尢关•功和獭定干引起状态发宅变(tMΛtt.T⅛O关.任待定桑件*・斷定Q・Q就是状35Sβ½不充分的.(5m.tofiaβ⅛⅛ft⅛环境的SlrI随:⅛ffi^ats定∙ι⅛一个筋平會伯过程・当系悅的诸伸性质不n 时闾而改变•则系貌处于热力学平足可連过桎的要求•即保持ii*τft状奈的过e(5>I8.等外EE与等压不是PI艷紿勿iβ橄絶热膨胀过段屮Q-O•而不是Q・0・站是状IfiIMWt过程爪力由S A：.T. M ΓI(Λ<Λ.T J<T.)O IWftt ∆H<0.(7>W.Λ力学第•定怡说明热力学能(S虫(Q)和功(砂〉可以互WHt∙Z*述了它"转化討的定H 关系•所以它文是•个能It守tn定律.凶Jtt可知•系ftM⅛力鼻能的变化J⅛∆L-Q÷W.侨以功的转化形式不仪有热•也町通过热力学艇・<8>ift.Λ(Q)的变化值与貝体的变化⅛1⅞W关•它不足状态诵散・当AT=OwjIiftIflWift和笑了的型度相同•而不能说刖整个过桎笃变化悄St・故Q不一定为写.(9) W.∆H=(i足從没Ott功的条件F才存$的停式.aιι<ptt及口秋搅并便液休升温・則说明?Z 冷机械功•即S w f≠θ.O.±β^式AHUQ不J ft B(10) W. IIJH-状垂I岀发•住过您口可逆过桎达對的状杰∏和经过變热不町逆过程达寥1的状玄旷・捕状态的Jfi度一宦不帽同•故ΔTΛ≠ΔT M.W以W^W(Ilxa)对.佬热过耳・w-驾二牛匕^a(TI-T1).(b)Tt.尊容过畏中《不作罪序胀功〉Q・2・(c)ffi.9≡ilβ∙^0.(d)Xt. t方可逆QMV-∫ Gdf.(12>Xt.Q⅛H状25廉敎・由十赴过的途径不H-MQiftW会不同•焙(H)Jfe状玄Ilitt只J?曲终$相同•不芳攻序直过的过稈•则两坊壹儈和郴等.1何答下WWfi・(】〉在楼水椅屮ttΛ-个按水的MfflSir-Iliatf水槽中之水•使其达MΛA.试何试仓中的*ft** *!!・为件么？(2) RXΛS内电冰箱的门仃开•接通电恥那栄用门窗(设堰ALfJlB均不传Λ>.fitt⅛tt空内Si度徘低・为仆么？(3) 可逆痕机的HΛAΛ^,K他徘件祁相同的前提下•用可逆热机去串引火车・繼否便火车的連度加快•为峠么？(4) Zn 与務<wβ 作用.(«>«« 口的ssψ⅛∣τ.(b>ttafw 的容JS 中ian.w-^ΛΛft<⅜e 多•为什么？〈5)在•铝制胡中震有MJfi空气∙S1度⅛⅛*Tft. Λtt∏ffβ≡.使气体冲岀•当IE力一外界Ifl等时• iZJUfthff>.χt •会儿・倚中气体的!£力有何变化？⑹* N.和H：的物朋的*之比为1 • 3的反爪鋼件下合成聂・实鲨側碍任温度T I⅜T,时Ik出的J⅛4J分划为Q(Tl)W<⅛(‰).HJKirehhnffftW脸旺时•与下述公式的计算站果不⅜.KMfflftS. Δ,H. (T：)«A./k<Ti)+^ XGdT(7)从BttaiArtI发•经历―斡不同途枪對达小伺的终姦Nl)絆,淄可進过程从AfBl(2)绘铠熄可逢过程从A→C∣(3)ft⅛Λ不可逆过&从A→L).试邱(2若使终态的体积相同・D点应位于HC虚线的什么2" 什么？的压力fflR.D点应位千Λ7Λft的什么位为什么•第⅛Ufi 2-3.(8)在•个«««中发生SUFfiffiiH r<g) FC⅛<g)-υ∙2∣κn<<>反庖前,特T∙p∙V均未发维变化•设所科的代体祁町看作是理想气*•因为理想气体的热力学陡仅是SJ度的函ft.σ~U(T>.*以俊反屁的2-0•这个!3论対不剜？为什么？«：<1>不会・Ki于水稱中的水与水⅛5i*ΛfflM∙^Λ⅛R⅛环境的aiSΛTA*的海点•液体才ftitft 的务件•折以试誓中的水不会冷贰・(2)不能.由τ<tt.ns不传热・妈可把蹇个⅛r⅛tr⅛•个笔热零容的廉烧•又因为Δ∏-Q+W∙而Q — 0(绝^itW).电冰箱做唱功.即环境对銅统做功W>Q.fH以3>0・淄疫升蠢・(3〉不繼・対机效祇M m tS从岛Si璃魚产吸的熔IR大的转快成时歼境所Itt的功・但足7同时^aA 机憫环一M(足一个缓AHW过*•序U时何足无限笛•又由P-U7∕-F∙V可It出I将无1«的小•因此用可逆<⅜Λ^51火主的Kttft不女际的•不能塔加火车的速度只会降低.(4>TE««的科番叩理行的及用S»»牧多・这Je由于AiMi学中∙Q=Q +3r(KDΛi輕这个反应中Zn+H：SA—ZnSrX ÷⅛∙ΔΛ≡≡1.乂Si为»ftS为放熔反应Q-Q的佝均为员数・QI>∣Q∣∙<5>Λ内的庶力变化过軽：当压轴空气气床冲⅛.ft⅛Λ可建过殍当气体的压力耳外界相孚时•筒中31度片此3≡ h««.a •会儿VSrJ环境的詛度完仝宙竽・狡友幵离・期Hi力遺升戏・即大丁环Ml中豹标雇人5压.⑹亠丈际上足播按所愉反应式•进冇工为ImolfiSWWttS.实捡中ΛW^ftfβ尺反应込列平瓷时教出的鶴最•此时工<∣mn!∙圉比绘过计尊使用KirrhhIM定足计算的结JR号实銘不符.⑺结Rttffl 2-4.由ftItitw的■豪功计JI中的功≡Λ.MΛβ^中・W GGt-TJ•由于Ii B≡aff.*uw r<α又炭!叫l>∣w f d∙序以7⅛>T^r ・XΛΛflS∖*tt^ΛS PV-HΛT.ij½ HMM »・ >p∙∙!5 A Wl同时∙Ve>V⅛.细曲MKA实琢过秤中处一Φ降迥过杭耳毎JBMifiIfl比∙T"V7⅛∙P!)I•当匕相MW.A∙>^∙当处Ifl 同时・仏〉心・(R>N∕・0这个站论不IE贏O力学第」定能J r≡Q∙W∙⅛1T•反IS前后的TΛΦ∙Q=C.^∕≡ W.员然整个汝应屮V未变•但此化学反磴由fjt≡≡∣ft,∙)l发•以这It的％式对反皿做功•膺以Mha λ⅛I≡itff^W*≡*≡? Wim⅛ F列过世中t≡^l≡XtW・<l>f≡±A∣(2) 电MfC人气IK力(101.3H⅛)f∙水冬发为Mfi.≡的t b(3) 373 K «1 大A UE力(101.3kPa)f.*afi为同di∙回压的P(4〉用干电池使灯泡发光；(5〉用对消桧#1町連电池的电动势，⑹N,<g),(¼(g)tt^βΛffi*件卜IHfh<7)<RM卜将丨mo∙水M人大倣洱液中•洛液浓度未变：(8〉水A冰点时变成间温•同抵的冰.答:可逆过桎星本将征，Φ⅛tff中的毎一步祁可向相反的方向进行∙WiH∙系统复原点花环境中并不引起衣他交化.②廉过无取峻的戡张与依轴・③在可逆膨胀中系歩做的功JBl大.A*ΛE*可逆压箱过程中对环境做的功Jft小.(3)、(5〉和〈8〉的过ft!为UJ逆过程•其金均不是・4. 试将切卜的网个不即逆过桎设廿成可邀过件*G>ft 298 K.lOl.SkJ^lt力下•出慕炭为PJam依的代•*2>tt268 KJO1.3kpΛffi力P•水凝结为同《L同忌的冰.W√OH,O<1.298K.10L 3kFa>— H t(Xe∙2^K. IO1. 3kPr>等圧可連升淤；I停££可»»9AH s(×k373K.lOI.3kPf∣) H-CXg.373KaOI.3kPa>.⑵ H2(Xh2t⅛K.∣O∣.3kP∙)-⅛0(s.zωκ.l0k 3kl⅛>S. 中的QH∙W和可能划道的值•用>0∙V0成=C衣示.发生与(^m的反应,反应軻麻SIrffIe同:(7)ft大■的水中•有•个j⅛ΛH1(g).(⅛(g)K A tS.M电火花使出匕合变为水•以H l(g>∙(⅜(g)1S 缸为系兢•您■&电火花能41.(R)理想气体Jouk—Thomson的节澈过弊・眾⑴①WX)•水和电用丝为整体看待Q-0∙ΛL-Q W>O. C以水为杲如财外不做功•勳t吸热Q>O∙ΛfcMΛ=W+Q>O.①以电瞅仪为果统•电阳线的状奈未发生改变•侨以4。
《物理化学》第五版-(傅献彩主编)复习题答案--(全)
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第十一章 表面现象
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微信搜索【大四学长】免费VIP版安卓苹果实用工具，学习资料，电脑软件分享 第三章 热力学第二定律
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物理化学傅献彩第五版复习题答案
物理化学傅献彩第五版复习题答案物理化学是化学的一个重要分支，研究物质的性质和变化规律。
而傅献彩的《物理化学》第五版是一本经典的教材，被广大学生所使用。
复习题作为学习的重要辅助工具，帮助学生巩固知识、检验理解。
在这篇文章中，我将为大家提供物理化学傅献彩第五版复习题的答案，希望能够帮助大家更好地掌握相关知识。
1. 什么是物理化学？物理化学是研究物质的物理性质和化学性质以及物质之间的相互作用的科学。
它通过物理学和化学的原理和方法，解释和揭示物质的性质和变化规律。
2. 物理化学的基本概念物理化学的基本概念包括物质、能量、反应、化学平衡等。
物质是构成宇宙的基本要素，能量是物质变化和运动的基本原因，反应是物质之间的相互作用，化学平衡是指化学反应达到一种相对稳定的状态。
3. 物理化学中的基本定律物理化学中的基本定律包括质量守恒定律、能量守恒定律、熵增定律等。
质量守恒定律指出在封闭系统中，物质的质量不会凭空消失或增加。
能量守恒定律指出能量在封闭系统中不会凭空消失或增加。
熵增定律指出在孤立系统中，熵总是增加，系统趋向于无序状态。
4. 物理化学中的化学平衡化学平衡是指在封闭系统中，化学反应达到一种相对稳定的状态，反应物和生成物的浓度保持不变。
化学平衡的条件包括反应物浓度、温度和压力等因素。
5. 物理化学中的化学动力学化学动力学研究化学反应速率和反应机理。
反应速率受到反应物浓度、温度、催化剂等因素的影响。
物理化学通过实验和理论模型，揭示了化学反应速率的变化规律。
6. 物理化学中的量子力学量子力学是研究微观粒子行为的物理学理论。
它描述了微观粒子的波粒二象性、不确定性原理等基本概念。
量子力学对于解释物质的性质和变化规律，尤其是原子和分子的行为具有重要意义。
7. 物理化学中的热力学热力学研究能量转化和能量传递的规律。
它通过研究热力学系统的状态、过程和性质，揭示了物质的能量变化规律。
热力学中的基本概念包括热力学系统、热力学函数、热力学过程等。
《物理化学》第五版,(傅献彩主编)复习题答案(全)
第一章气体1. 两种不同的理想气体t 如果它们的平均平动能相同,密度也相同,则它们的压力是否相同？为什么?S ：由于两种气体均为理想气体.根据理想气体的状态方程式PV^nRT式中材是物质的蚩"是压力,U 是气体的体积，丁是热力学温度.R 是摩尔气体常数.又因为材=舊=豁式中也为气体的质儀为气体分子的摩尔质量屮为气体的密声 PV=為R 丁两边同除以V*则得P=疇我们已知气休分子的平均动能是温度的函数,即丁所以气休分子的平均平动能仪与温度有 关.由题目中已知两种不同的理想气体•平均平动平动能相同，因此它们的温度相同*又因为它们的密度相 同*则通过上式P=疇可知压力P 仪与M 有关.因此得出结论，两种不同的理想气体在它们具有相同的平均平动能,相同密度的条件下.它们的压力不 同.压力与M 成反比，M 越大则P 越小.乂在两个体积相等、密封、绝热的容器中+装有压力相等的某理想气体.试问这两个容器中温度是否相等？答:根据理想气体的状态方程式pV=n RT假设在第一个容器中某种理想气体符合AV 1 =«L JJT 1则在第二个容器中存在p 2V 2^n z R‰又因为两容器的体积相等,装有的理想气体的压力也相尊所以P 严P 2 ¼=V≡则得n i RT 1 ^n 2RT i ,两边同除以R 则得 m T 1 T 2若两容器中装有相同物质的慑的该理想气体,则两个容器中温度相等;否则，两容器中温度不相等.3. DakOn 分压定律能否用于实际气体？为什么？答:根据气体分子动理论所导出的基本方程式PV=^mNU i式中0是N 个分子与器壁碰撞后所产生的总效应,它具有统计平均的意义平均压力是一个定值，是 一个宏观可测的物理量•对于一定量的吒体,当温度和体积一定时,它具有稳定的数值+因为通过气体分子动理论所导岀的D a ltOn 分压定律孕是或专=述4是摩尔分数）适用于实际气体,经得起实验的考验+4. 在273 K 时,有三种气体,HχQ 和CQ,试判别哪种气休的根均方速率最大？哪种气体的最概然速 率最小？最概然速率 班或咖=勺瞬可推知棍均方速率、最概然速率与质議的平方根成反比因此,在相同温度273 K 的条件M H 2=2X10^3kg ∙ moΓ1t M⅛ s =32×10^3kg ∙ mol~1t ‰, =44XlO^kg ∙ mol~,HZ 的根均方速率第大;GE 的最概然速率蜃小.5. 最概撚速率、根均方連度和数学平均速率•三者的大小关系如何？各有什么用⅞t?答:在M aX W 訓速率分布曲线上有一最高点*该点表示具有这种速率的分子所占的分数葩大,这个最高 点所对应的速率称之为最概然速率或％=JW答:根据’根均方程率分子的数学平均速率（S）为所有分子速率的数学平均值∕‰T根均方速率（Q是一个统计平均值•它与各个分子的速率有关•但又不等于任务单个分子的速率・三种速率之比在三者中•最概然速率最小,根均方速率最大,数学平均速率居中.6. 气体在電力场中分布的情况如何？用什么公式可以计算地球上某一高度的压力？这样的压力差能否用来发电？答:在重力场中,气体分子受到两种互相相反的作用.无规则热运动将使气体分子均匀分布于它们所能达到的空间,而重力的作用则要使重的气体分子向下聚集.由于这两种相反的作用,达到平衡时•气体分子在空间中并排均匀的分布,密度随高度的增加而减少・假定在O〜人的高度范围内温度不变,则P=PO exp（—箸）由于在上述公式的积分过程中,均将温度看作常数,所以只在高度相差不太大的范围内,可以计算地球上某一高度的压力.虽然存在这样的压力差,但是由于存在重力场的原因,在实际生活中我们不能用这样的压力差来进行发电.7. 在一个密闭容器内有一定凰的气体,若升高温度,气体分子的动能和碰撞次数增加,那分子的平均自由程将如何改变？答:在一密闭的容器内，若温度升高，碰據次数增加,平均速度匕增加根据,平均自由程（Z）7=予由于移动着的分子在单位时间内与其他分子相碰的次数＜可以用含"的式子来表示,例如书中以分子平均以90°的角度互相碰撞为例,推导岀Z =》=需我们可以间接证明分子的平均自由程与温度无关.&什么是分子碰掠的有效截面积？如何计算分子的互碰频率？答:设分子的有效半径为r,有效直径为d.运动着的分子,其运动的方向与纸面垂直，以有效直径d（d =2刀为半径作虚线圆,这个面积称为分子碰撞的有效截面积Grd2）.单位时间、单位体积中分子平均相撞的总次数Z应为Z=甌4^rI AnB式中,dAβ代表A,B分子的有效半径之和,“代表折合质量9.什么是气体的隙流？研究气体隙流有何用处？答:气体分子通过小孔向外流出称为隙流.Graharn的隙流定律是指隙流速度与其摩尔质憊的平方根成反比,若两种气体在相同的情况下进行比隙流定律可以用来求气体的摩尔质绘，即√ = n A用隙流作用也可以分离摩尔质量不同的气体混合物,这在同位素分离中得到了应用.10.Van der WaalS对实际气体作了哪两项校正？如果把实际气体看作刚球,则其状态方程的形式应该如何？SIV a n der W a aI S对实际气体的体枳和压力两项上提出了具有物理意义的修正因子α和趴这两个因子揭示了真实气悴与理想咒体有差别的根本原因•Van der WaaIS 方程式，即（P十豈）（V m—6） =J?T11.在同温、同压下,某实际气体的摩尔体积大于理想气体的摩尔体积,则该气体的压缩因子Z是大于1还是小于1?答:在压力轻高或温度较祗时,实际气休与理想气体的偏差较大.我们以书中提及的压蝇因子（Z）衡址偏差的大小忆=晋=需在同温•同压下,某实际气体的摩尔体积大于理想气休的摩尔体积.则该气体的压缩因子z>ι^vς> Rh实际气体的可压缩性比理想气体小.同理我们可以推岀在相同情况下，若实际气体的摩尔体积小于理想气体的摩尔怵积•则该气悴的压竭因子Z<∖,pV rn<RT.实际气体的可压缩性比理想气体大.12.压缩因子图的基本原理建立在什么原理的基础上？如果有两种性质不同的实际气体*其压力、摩尔体积和温度是否可能都相同？其压缩因子是否相同？为什么？答:凡是Van der W^IS气体都可以用统一的对比方程式表示D = Sr没有岀现气体的持性常数α •仏所以它是一个具有普遍性的方程式.但直接使用对比方程式似嫌太繁.特别是对高压气体的有关计算,常使用压缩因子图.其状态方程式仍保留理想气体方程式的形式"V* ZRT（Z=嘗）.我们将范氏方程护十孟）仏一刃=RT展开后得必_瓷（卄竽）+讯計乎=0也可写成严ξ¾-荒假设两种性质不同的实际气体具有相同的V%和厂但是由于性质不同•它们分别的值不同.因而它们的P 值不同•所以说两种性质不同的实际气体*,Vπι和T值不可能同时相同.因为L护尸芒？尸£代入小修后得K许*孚又根据书中提及:諾=号已证明Van der W^I S气体的军背接近一个常数”所以两种性质不同的实际气体若具有相同的对比状态.即值相同’则它们的压缩因于相同；否则.压缩因子相同.第二章热力学第…定律1 •判断下列说法是否正确.G)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W=QMH=Q,,所以QSQP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=Qp=O.(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∏ ,若AT=O,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AH=Q,=0.(10)理想气体绝热变化过程中,W=ΔU ,即WR=∆U=cv∆T, Vy IR=Δ(7=CVΔT,所以WR=W叫(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(设不作非膨胀功)；(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Q ,熔变为AH∣,若安排成可逆电池,使始态和终态都相同,这时放热Q ,熔变为厶局，则∆Hι =∆H2・答：(1)对.(2)对.(3)错.若外界条件不变,即状态给定后,所有的状态函数都有一定的数值•当某一个或某几个状态函数发生变化时,状态一定改变;反之,当状态改变,状态函数中一定有某一个或某几个发生变化,而不一定是全部的状态函数都发生改变.(4)错.热力学能U和熔H是状态函数•它的改变值决定于系统的起始和终了的状态,与途径无关.功和热决定于引起状态发生变化的方法,于途径有关.在特定条件下,断定Q、QP就是状态函数是不充分的.(5)对.恒温过程是系统与环境的温度随时相等且恒定,是一个热平衡的过程.当系统的诸种性质不随时间而改变,则系统处于热力学平衡状态.满足可逆过程的要求，即保持连续平衡状态的过程.(6〉错.等外压与等压不是同一概念，勿混淆；绝热膨胀过程中Q=O,而不是Qp = O.熔是状态函数•在绝热膨胀过程压力由Pl至化，石至T2(p2<Z>l,T2<T1)可得出AHVO.(7)错.热力学第一定律说明热力学能(U)、热(Q)和功(W)可以互相转化,又表述了它们转化时的定掀关系,所以它又是一个能量守恒定律.因此可知，系统热力学能的变化是W=Q+W.所以功的转化形式不仅有热,也可通过热力学能.⑻错.热(Q)的变化值与具体的变化途径有关,它不是状态函数•当AT=O时,只说明初始和终了的温度相同,而不能说明整个过程的变化情况,故Q不一定为零.(9)错.'H=Qp是在没有其他功的条件下才存在的等式.题目中提及机械搅拌使液体升温•则说明存在机械功,即δ W z≠0.所以,上面等式'H=Qp不成立.(10)错.由同一状态I出发,经过绝热可逆过程达到的状态∏和经过绝热不可逆过程达到的状态U两状态的温度一定不相同,故AGH△乃R ,所以W R HW IR.(IlXa)对.绝热过程,W=譽三皆=G(T2 —「).(b)对.等容过程中(不作非膨胀功)Q∙ = ∆U.(C)错.等温过程,∆U=0.(d)对.多方可逆Q^W=∫ CvdT.(12)对.Q是非状态函数，由于经过的途径不同,则Q值将会不同.熔(H)是状态函数，只要始终态相同,不考虑所经过的过程,则两熔变值AH∣和 Z 相等.2.回答下列问题.(1)在盛水槽中放置一个盛水的封闭试管,加热盛水槽中之水,使其达到沸点•试问试管中的水是非会沸腾,为什么？(2)夏天将室内电冰箱的门打开,接通电源并紧闭门窗(设墙壁、门窗均不传热),能否使室内温度降低, 为什么？(3)可逆热机的效率最高,在其他条件都相同的前提下•用可逆热机去牵引火车,能否使火车的速度加快,为什么？(4)Zn与稀硫酸作用,(a)在敞口的容器中进行；(b)在密闭的容器中进行.哪一种情况放热较多,为什么？(5)在一铝制筒中装有压缩空气,温度与环境平衡.突然打开筒盖•使气体冲出，当压力一外界相等时, 立即盖上筒盖,过一会儿,筒中气体的压力有何变化？(6)在N2和H2的物质的量之比为1 : 3的反应条件下合成氨,实验测得在温度T l和T2时放出的热量分别为Q(C)和Q(T2)，用KirChhOff定律验证时，与下述公式的计算结果不符，试解释原因∙Δr H m (T2) = ArH m(T1)+ F ∆r QdTJT I(7)从同一始态A岀发•经历三种不同途径到达不同的终态：(1)经等温可逆过程从Λ→β5(2)经绝热可逆过程从A-*C; (3)经绝热不可逆过程从AfD试问：(a)若使终态的体积相同,D点应位于BC虚线的什么位置,为什么？(b)若使终态的压力相同∙Γ＞点应位于BC虚线的什么位置,为什么•参见图2-3.(8)在一个玻璃瓶中发生如下反应：H2(g)+Cl2(g)-^2HCl(g)反应前后T.p.V均未发生变化•设所有的气体都可看作是理想气体•因为理想气体的热力学能仅是温度的函数Q=U(T),所以该反应的∆U=0.这个结论对不对？为什么？答:(1)不会.由于水槽中的水与水的沸点相同,不满足只有环境的温度高于液体的沸点•液体才能沸腾的条件.所以试管中的水不会沸腾.(2)不能.由于墙壁、门窗不传热•则可把整个屋子看作是一个绝热等容的系统•又因为∆U=Q +W, 而Q =O(绝热过程)・电冰箱做电功，即环境对系统做功W>0,所以∆U>0,温度升高.(3)不能.热机效率v=g是指从高温热源所吸的热最大的转换成对环境所做的功.但是同时可逆热机循环一周是一个缓慢的过程,所需时间是无限的•又由P≈W∕t≈F "可推出P将无限的小•因此用可逆热机牵到火车的做法是不实际的,不能增加火车的速度只会降低.(4)在密闭的容器中进行的反应放热较多.这是由于在热化学中,Qp=Q∙+∆n(RT)而在这个反应中Zn÷H2SO4—ZnSa+出，0=1.又因为该反应为放热反应Q-Q的值均为负数・IQ I>∣Q, I.(5)简内的压力变化过程：当压缩空气气体冲出,在绝热可逆过程有PiTy=常数，当气体的压力与外界相等时,筒中温度降低.立即盖上筒盖,过一会儿,系统与环境的温度完全相等•温度升高•则压力也升高, 即大于环境中的标准大气压.(6)∆f实际上是指按所给反应式,进行兰为ImoI反应时的熔变,实验中测得的数值是反应达到平衡时放出的热量•此时∆eVlmol,因此经过计算使用Kir C hhOff定律计算的结果与实验不符.(a) (b)图2-4由各种过程的膨胀功计算中,我们可知绝热可逆膨胀的功最大•绝热过程中.W=Cv√T2-T1),由于是膨胀过程,所以WVO.又因IWRl> I Ww I,所以T2lfi>T2tt.又根据理想气体状态方程pV=nRT,当匕相同时叭>臥当仇相同时*V2ff f>,V2Λ. *绝热膨胀在实际过程中是一个降温过程,与等温可逆相比,T2∕R<T2w,同理，当匕相同时、皿>仇叭当PZ相同时,v2^>v2at.(8)∆LΓ=O这个结论不正确.根据热力学第一定律∆T=Q+W,由于反应前后的丁未变,Q=O,47= W.虽然整个反应中V未变,但此化学反应由于光照而引发，以这种的形式对反应做功•所以∆U≠0.3.可逆过程有哪些基本特征？请识别下列过程中哪些是可逆过程•(】)摩擦生热；(2)室温和大气压力(101. 3 kPa)下,水蒸发为同温、同压的气；(3)373 K和大气压力(Io1. 3 kPa)下,水蒸发为同温、同压的气；(4) 用干电池使灯泡发光；(5) 用对消法测可逆电池的电动势；(6) N 2(g),O 2(g)在等温、等压条件下温合；(7) 恒温下将1 mol 水倾入大量溶液中,溶液浓度未变；(8) 水在冰点时变成同温、同压的冰.答:可逆过程基本特征：① 过程中的每一步都可向相反的方向进行,而且,系统复原后在环境中并不引起其他变化.② 经过无限慢的膨胀与压缩•③ 在可逆膨胀中系统做的功最大,在系统复原可逆压缩过程中对环境做的功最小.(3) √5)和(8〉的过程为可逆过程,其余均不是.4. 试将如下的两个不可逆过程设计成可逆过程：⑴在298 KJOl. 3 kPa 压力下,水蒸发为同温、同压的气；(2〉在268 K,101.3 kPa 压力下,水凝结为同温、同压的冰.答I (1)H 2O(1,298K,101. 3kPa)― H 2O(g,298K,101. 3kPa)等压可逆升温］ I 等压可逆降温H 2O(h373K,101. 3kPa)空鯉凹理翌JH2O(g,373K,lOl. 3kPa).⑵H2()(l,268K,101.3kPa)― H 2O(s,268KΛ01. 3kPa)等压可逆升温5.判断下列各过程中的Q,W,0U 和可能知道的值,用>0,VO 或=O 表示.(1) 如图2-5所示，当电池放电后,选择不同的对象为研究系统，① 以水和电阻丝为系统_② 以水为系统③ 以电阻丝为系统④ 以电池和电阻丝为系统⑤ 以水、电池和电阻丝为系统； ⑵Van der WaiiS 气体等温自由膨胀；(3) 密闭非绝热容器中盛有锌粒和盐酸，容器上部有可移动的活⑷ C 6 H 6 (s, 101. 3 kPa∙7})— C 6H 6(hl01.3 kPa, T f );(5) 恒容绝热容器中发生如下反应H 2(g)+Cl 2 (g)― 2HCl(g)(6) 恒容非绝热容器中,发生与(5)相同的反应,反应前后温度相同;(7) 在大量的水中,有一个含有H2(g),Q(g)的气泡,通一电火花使其化合变为水，以H2(g),Q(g)混 合气为系统,忽略电火花能量；(8) 理想气体JOUle-ThOmSOn 的节流过程.答:(1)①W>0,水和电阻丝为一整体看待Q=O,2=Q+W>0.② 以水为系统•对外不做功,W=O,系统吸热Q>0,故∆U=W+Q>O..等压可逆降温 H 2O(1,273K,101. 3kPa) 等温等压可逆凝结 H 2O(s,273K,101.3kPa).③以电阻丝为系统•电阻丝的状态未发生改变.所以∆L7=0.系统放热QCO,所以W>0.④以电池电阻丝为系统,不存在对外做功,W=O.系统为放热反应,Q<0,α=Q+WV0.⑤以电池水和电阻丝为系统•该系统成为孤立系统,2=0,Q=O,W=O.(2)外压为零的膨胀过程为自由膨胀,W=O.膨胀后体积增加,温度升高,是吸热反应,Q>0.所以可知,M∕=Q+W>0.(3)由于Zn÷2HCl==ZnCl2+ H2↑体积增加，活塞移动,对外做功,WV0.此反应为放热反应,所以Q<0.同理,∆U=Q+WV0.*(4)由固体变为液体,在凝固点和等压条件下,吸热.Q=Q f) =∆H>0. W= -^PV) = -P(V l-V t )< 0,Δ(7=Q÷UO0.(5)恒容绝热的容器中发生反应,Q=Q=0,W=0故∆T=0;因为该反应为放热反应,反应后温度升高•由理想气体状态方程可知P= 帶:V不变"随T增加而增加.又因AH=∆U+MpV)=V(3)>0.(6)恒容容器内W=O;由十是非绝热容器,该反应为放热反应,故Q=QVO;同理M<0. ΔH = ΔU< 0(由于系统最终能恢复原状态,Δ(pV)=O).(7)2H2÷O2—2H2O,W=-∕>(V2-V1)反应后气体体积滅血(以H2、Q为系统)所以W>0.该反应为吸热反应,Q<0热力学能减少,AUVO.(8)节流过程的特点是:①绝热过程②前后焙值相等.故Q=O,AH=O.又因为理想气体节流前后温度未发生改变,Δl∕=05同理由∆U=Q+W,可知W=O.6. 请列举4个不同类型的等熔过程.答:几种不同类型的等熔过程分别为：自由膨胀；等温可逆膨胀；等温可逆压缩Jo u Ie-Thomson节流过程.7. 在下列关系式中,请指出哪几个是准确的,哪几个是不准确的,并简单说明理由.(1)∆e⅛ (石墨，s) = Δ(Ht(CQ,g),(2)∆c肚(H2,g) = ∆f H=(HCXg),(3)ΔeH-(N2,g) = Δf H∙(2NO2,g),(4)∆c Hm(SC)2 ,g)=0,(5)Δ∣H^(H2O,g)=ΔfH∙(H2OJ)+∆,,p⅛(H2OJ),(6)Δc½(()2,g)=Δf H∙ (H2OJ).答:根据标准摩尔生成熔和标准摩尔燃烧的定义可知均指生成1 InOI纯物质的熔变.由此可知(1)和(2)正确；(3)错误.⑷由于so2÷yθ2-sα,so2在o2中可以完全燃烧生成sα,所以∆c H^(so2,g)≠o.(5)H2O(I)— H2O(g) ∆r⅛(373 K) = ∆vβp⅛(H2OJ) = ∆f H∙ (H2O,g)^∆f(H2OJ)结果正(6)根据定义ΔC W(H2,g) = Δf⅛(H2O,g)等式成立•所以题中表示结果错误•是否恒大于Cv.m?有一个化学反应,所有的气体都可以作为理想气体处理,若反应的∆Q,ro>0,则反应的AQm也一定大于零吗？≡:C^CV=(^-(^)V=（歌+（霍h （f⅛+M霁）厂（f⅛v= [?+（韵r]（霁），对于理想气体T （黑）r = CL （等）广竽© -CY=nR C^rtI -CV hnl=J R可知永远大于C Vral⅛ C PllII>0时•则厲问也一■定大于零.第三章热力学第二定律∣∙指出下列公式的适用范围.<l）Δr⅛sιS =—尺工^Rlnj（2）∆S=nRln E+Ch ⅛= KRh ⅛ 十GlrL ⅞ JPΞJ 1 Vt 1 1C3）dL r^≡Td5-PtfVJC4）M∕ = IVιJ∕>;（3）∆S.∆A/G作为判据时必须満足的条件・答:门）理想气体的等温等压过程,井符合分体积定律•心=訂■存在的每种气体的压力祁粕等*且等于气体的总压力.（即适用于非等温过程中爛的变化值.在计算一定量的理想气体由狀态1 <Pit¼t LJ⅛变到状态U（∕⅛,Fp ,玛）时*可由两种可逆过程的加和而求得.等号两边是两种不同的分步计算方法.〔3）对于封闭系统只做体积功时适用.（4）对于等溫条杵下'封闭系统只做体积功时适用.（G購判撼:对于隔离系统或绝热系统.dS≥0Hdmhoi∣∕自曲能判据在等温等容下做其他功的条杵下,若系统任其自然+叫自发变化总是朝向A减少的方向进行,直至系统达到平衡.Gih氏自由能判据:在等温等压下,不做其他功,任期自然进行,则自发变化長朝G减少的方向进行,直至奈统达到平衡.1.判斷F列说法尼否正确*并说明原因.d）不可逆过程一定是处肆的，而自发过程一定是不可逆的*（2）Λ⅛增加过程都是⅛发过程；（3）不可逆过程的端永不减少：（4）系统达平衡时，爛值最大.Gibbs自由能最小；（G当某系统的热力学能和休积恒定时,△$<（）的过程不可能发生匚<S）M⅛统从始态经过一个绝热不可逆过程到达终态*现在要在相同的始、终态之间设计一个绝热可逆过程；U）在一个绝热系统中.发主了一个可逆过程.系统从状态1变到『狀态2.不论用什么方法,系统再也回不到原来状态了*©）理想气休的等温膨胀过程,ZJJ=S系统所吸的热全部变成『功■这与KeIVin的说法不符匚(9)冷冻机可以从低温热源吸热放给髙温热源,这与CIa US iuS 的说法不符；(10) G 恒大于Cv.答:(1)错.自发过程一定是不可逆过程,而不是所有的不可逆过程都是自发的,有时需要环境对系统做 功,才可进行不可逆过程.(2) 错.爛判据使用是有条件的,适用于隔离系统或绝热系统.(3) 错.在隔离系统中,如果发生了不可逆变化,则爛增加.(4) 错.不应笼统的全部定义为系统.在绝热系统或隔离系统，当系统达到平衡状态之后,炳值最大;在 等温等压不做其他功的条件下，直至系统达到平衡后,Gibbs 自由能最小.(5) 错.不完全正确,这种说法只适用于隔离系统且不做非膨胀功的条件下才可以成立.(6) 错.绝热不可逆过程∆S>0.绝热可逆过程∆S=0.爛是一个状态函数，由于两过程有同样的始态. 同时∆S 值不同,则可以认为最终到达的终态的性质不同.故题中说法不能实现.(7〉对.在绝热系统中,从状态】到状态2 ∆S,2>0;而同样在该条件下，由状态2到状态1 S 21 >0.系统 的爛永远增加,故系统再也回不到原来状态了.(8) 错.Kelvin ：不可能从单热源取出热使之完全变为功・而不发生其他变化.理想气体等温膨胀过程 中,AU=O,系统,所吸的热全部变成了体枳膨胀所做的体积功.这与keWin 记述相符.(9) 错.从低温热源吸热放给高温热源的过程中•环境对低温热源做功.这一过程与CI a U S i US 说法:不可 能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其他的变化.相符.(ID)错.Cp-Cv V_ Z a(U+∕>p)、 (au、 一(dτ . (aT )V但HzO 在277. 15时,(等»=0・故Cp=G 故,题中说法过于武断.3.指岀下列各过程中,Q,W∙∆L∕dH∙∆S,∆A 和2等热力学函数的变供哪些为零•哪些绝对值相等?(1) 理想气体真空膨胀；(2) 理想气体等温可逆膨胀：(3) 理想气体绝热节流膨胀；(4) 实际气体绝热可逆膨胀；(5) 实际气体绝热节流膨胀；<6)H 2(g)和O 2(g)在绝热钢瓶中发生反应生成水；(7) H 2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中发生反应生成HCKg)J(8) H 2Od,373 K,101 kPa)^H 2O(g,373 KUOl kPa)；(9) 在等温、等压、不作非膨胀功的条件下,下列反应达到平衡3H 2 (g)+N 2(g)-2NH 3(g)G 恒大于GZ=(執+(執(10)绝热、恒压、不作非膨胀功的条件下,发生了一个化学反应.答:(1)理想气体真空膨胀W=Q=M=AH=O.(2)理气等温可逆膨胀ΔI7=0,∆H=0;Q=V V J∆G=∆A,∆S=0.(3)理气节流膨胀AH=0,∆U=0.(4)实际全体绝热可逆Q= AS=^=0,W=Q+W=W.(5)实气绝热节流Q I=O,Δ(7=0,Δ∕∕=0.(6)恒容过程∆L∕=O∆A=-WR=Q .(7)H2 (g)+Cl2 (^)=2HCL(g) 体积与压力不变.Δ(7=Q=^H, W=O .AA=AG(8)∆A = -W R4G=0,Δl 丿=O QH=O.(S)∆L∕=O.∆H=Qρ*∆A=∆G,(Io)Q=Oa=W.4. 将下列不可逆过程设计为可逆过程.(1)理想气体从压力为P向真空膨胀为仇；(2)将两块温度分别为T l ,T2的铁块(T1>T2)相接解•最后终态温度为T t(3)水真空蒸发为同温、同压的气,设水在该温度时的饱和蒸气压为AH20( 1,303 KJOO kPa)— H2O(g,303 KJOO kPa)（4）理想气体从∕>1 ,W .T1经不可逆过程达到PZ,X∙E ,可设计几条可逆路线•画出示意图・答：（i）等温可逆膨胀.（2）以无限小且无限缓慢的速度dT降温•最终达到T的终态,则此过程为可逆过程.O图3-1φ∕(pι .v1,T1AA,W，T2)仝亘樂∏(Z>2,V2,T2)③“ Q ・ W ・T l p2,½∙, T I∏(∕>2,V2,T2)Z . Tr T、等溫可逆Z-” T、等容可逆n/ . “ T、④1( p∖ ,V) , TI ) DC PD . V2 , Tl ) *, Ii(P2，v^2 , 了2 )5. 判断下列恒温、恒压过程中,爛值的变化,是大于零•小于零还是等于零,为什么？(1)将食盐放入水中；(2)HCKg)溶于水中生成盐酸溶液；(3)NH J Cl(S)― NH3 (g) + HCKg)；(4)H2 (g) Q(g)— H2 O(I)；(5) 1 dm3 (N2 ^g)÷l dm3(Ar,g)—2 dm3 (N2 ÷Ar,g)；(6) 1 dm'(N2 ∙g) + l dn√(Ar,g)— 1 dm3 (N2÷Ar,g)；(7) 1 dm3(N2,g)÷l dm3(N2,g)— 2 dm3(N2,g);(8)1 dm3(N2∙g) + l dm3(N2,g)― 1 dm3(N2,g).答：(1)盐溶解于水中,为放热过程Q<0,dS-^,∆S<0.(2)同理,HCKg)溶水中,Q<O,∆S<O.(3〉此化学反应过程为吸热过程Q>O,∆S>O.(4)此化学反应过程为放热过程QVo,ASVO.9V 9V 2V(5)∆S=∆S4V2+∆S zv=Wn y+/?lny = 2Rln ~>0.(6)两气体的始态,经态未发生改变AS=O.(7)同种气体等温等压下压缩,前后状态未发生改变AS=O.(8)∆S=r i Kln 彩=2Rn 寺VO.6. ⑴在298 K和IOO kPa时,反应H2()(l)― H2(g)÷y()2(g)的Sm>0∙说明该反应不能自发进行.但在实验室内常用电解水的方法制备氢气,这两者有无矛盾？(2〉请将CarnOt循环分别表达在以如下坐标表示的图上：T- p, T — S,S-U,U-S, T- H答:⑴这两者没有矛盾HO⑴一H2(g)+∙∣()2(g)是指在隔离系统内，不做其他非膨胀功的条件下,A<im>0.实验室内用电解水的方法剔备氢气•这个过程中存在电流做功的电功形式•这一反应不是自发进行的.(2)Carnet缩环表达坐标如图3—2.。
物理化学傅献彩复习题答案
物理化学傅献彩复习题答案【篇一：物理化学傅献彩课后复习题(非习题)答案】【篇二：南京大学物理化学下册(第五版傅献彩)复习题及解答】>第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。
对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?答：可逆电极有三种类型：2+2+-(1)金属气体电极如zn(s)|zn (m) zn(m) +2e= zn(s)-- -(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如 ag(s)|agcl(s)|cl(m)，agcl(s)+ e= ag(s)+cl(m)3+2+3+- 2+(3)氧化还原电极如： pt|fe(m1),fe(m2)fe(m1) +e= fe(m2)对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答：正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么weslon标准电池的负极采用含有cd的质量分数约为0.04~0.12的cd一hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用cd一hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答：在cd一hg的二元相图上，cd的质量分数约为0.04~0.12的cd一hg齐落在与cd一hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下cd 一hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与cd一hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。