物理化学上册习题分解
物理化学(上)例题解析
解：（1）理想气体定温可逆膨胀 U = 0，H = 0
V2 Qr Wr nRT ln 1728 85 J . V1 Qr 1728 85 . 5.76 J K 1 T 300.15 （2）U = 0，H = 0 S
Q = W = 50 % (Wr ) = 86443 J S = 576 J· 1 K （3）U = 0，H = 0， W = 0 ，Q = 0
T2
1
2-5-3. 3 mol某理想气体由409 K、0.15 MPa 经定容变化 到 p2 = 0.10 MPa，求过程的Q、W、U和H。已知该 气体的Cp,m = 29.4 J· 1· 1。 mol K 解：T2 = p2T1 / p1 = ( 0.10×409 / 0.15 ) K = 273 K QV = U = n CV,m (T2－ T1) = n (Cp,m－ R)(T2－ T1) = 3 mol×( 29.4－8.314 ) J· 1· 1(409－273) K mol K = 8.635 kJ W=0
H = U ＋ ( pV ) = U＋nRT
= 8635 J＋3 mol×8.314 J· 1· 1(409－273) K mol K = 12.040 kJ （或用 H = n Cp,m (T2－ T1) 计算）
2-5-4. 试从H = f (T, p)出发，证明：若一定量某种气
0.1 106 Pa 1.79mol 8.314J mol1 K 1 298K ( 4.21 kJ
2-3-2. 101.3 kPa 下 ， 0℃ 冰 和 100℃ 水 的 密 度 分 别 为
0.9168106和0.9584106 g· 3，试分别求出将1 mol 0℃的冰 m
物理化学分章练习题(上册)2005解析
第一章 热力学第一定律练习题一、判断题（说法对否）：1．道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。
2．在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也相同。
3．物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。
其热的概念与热力学相同。
4．恒压过程也就是恒外压过程，恒外压过程也就是恒过程。
5．实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。
6．凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。
7．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时， 所有的状态函数的数值也随之发生变化。
8．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力 一定时；系统的体积与系统中水和NaCl 的总量成正比。
9．在101.325kPa 、100℃下有lmol 的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。
10．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。
11．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。
12．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q 和W 的值一般不同，Q + W 的值一般也 不相同。
13．因Q P = ΔH ，Q V = ΔU ，所以Q P 与Q V 都是状态函数。
14．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
15．对于一定量的理想气体，当温度一定时热力学能与焓的值一定，其差值也一定。
16．在101.325kPa 下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想 气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。
17．1mol ，80.1℃、101.325kPa 的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa 的气态苯。
已 知该过程的焓变为30.87kJ ，所以此过程的Q = 30.87kJ 。
18．1mol 水在l01.325kPa 下由25℃升温至120℃，其ΔH = ∑C P ,m d T 。
物理化学题解_1（1-3章）
物理化学题解_1（1-3章）化学热⼒学部分习题简解（第⼀章）热⼒学基本定律练习题1-1 0.1kg C 6H 6(l)在O p ，沸点353.35K 下蒸发，已知m gl H ?(C 6H 6) =30.80 kJ mol -1。
试计算此过程Q ，W ，ΔU 和ΔH 值。
解：等温等压相变。
n /mol =100/78 , ΔH = Q = n m gl H ?= 39.5 kJ ,W = - nRT = -3.77 kJ , ΔU =Q +W=35.7 kJ1-2 设⼀礼堂的体积是1000m 3，室温是290K ，⽓压为O p ，今欲将温度升⾄300K ，需吸收热量多少?(若将空⽓视为理想⽓体，并已知其C p ,m 为29.29 J K -1 ·mol -1。
)解：理想⽓体等压升温（n 变）。
T nC Q p d m ,=δ,?=300290m ,d RTT pV C Q p =1.2×107 J1-3 2 mol 单原⼦理想⽓体，由600K ，1.0MPa 对抗恒外压O p 绝热膨胀到O p 。
计算该过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
(C p ,m =2.5 R)解：理想⽓体绝热不可逆膨胀Q ＝0 。
ΔU ＝W ，即 nC V ,m (T 2-T 1)= - p 2 (V 2-V 1), 因V 2= nRT 2/ p 2 , V 1= nRT 1/ p 1 ，求出T 2=384K 。
ΔU ＝W ＝nC V ,m (T 2-T 1)＝-5.39kJ ，ΔH ＝nC p ,m (T 2-T 1)＝-8.98 kJ1-4 在298.15K ，6×101.3kPa 压⼒下，1 mol 单原⼦理想⽓体进⾏绝热膨胀，最后压⼒为O p ，若为；(1)可逆膨胀 (2)对抗恒外压O p 膨胀，求上述⼆绝热膨胀过程的⽓体的最终温度；⽓体对外界所作的功；⽓体的热⼒学能变化及焓变。
(已知C p ,m =2.5 R )。
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。
7. 已知反应H2(g) +12O2(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：（）。
物理化学习题解
第三章 化学反应系统热力学 练 习 题3-4 在291～333K 温度范围内,下述各物质的C p,m /(JK -1mol -1)分别为 CH 4(g): 35.715; O 2(g): 29.36; CO 2(g): 37.13; H 2O(l): 75.30;在298.2K 时,反应 CH 4 (g) + 2O 2(g)==CO 2(g) + 2H 2O(l) 的恒压反应热效应为 -890.34kJmol -1。
.求 333K 时该反应的恒容反应热效应为多少? 解：(1) 求333K 时恒压反应热效应: ΔH (333K) =ΔH (298.2K)+⎰∆333298d TC p = -887.0 kJ mol -1(2) 求恒容反应热效应: ΔU (333K) =ΔH (333K) - ∑BB)(RTg ν= -881.6kJmol -13-5 由以下数据计算2，2，3，3四甲基丁烷的标准生成热。
已知：Om f H ∆［H(g)］=217.94 kJ mol -1，Om f H ∆［C(g)］=718.38 kJmol -1，εC-C =344 kJmol -1，εC-H = 414 kJmol -1。
解：O m f H ∆［CH 3C(CH 3)2 C(CH 3)2 CH 3 (g)］=18O m f H ∆［H(g)］+8Om f H ∆［C(g)］-7εC-C -18εC-H = -190 kJ mol -13-6 已知计算25℃时甲醇的饱和蒸气压p *。
解：CH 3OH(l)→CH 3OH(g) ,Om r G ∆=[-200.7-(-238.7)]-T [239.7-127.0]×10-3= 4.4 kJ mol -1O m r G ∆=O ln K RT -, O K =p */Op , p *=1.7×104Pa3-8 已知反应C(石墨)+H 2O(g)→CO(g)+H 2(g) 的 Om r H ∆(298.15 K) =133 kJ mol -1，计算该反应在125℃时的 Om r H ∆(398.15K)。
[物理化学[上册]完整习题的答案解析]第五版高等教育出版社
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第一章 气体pVT 性质1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：1 1TT 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=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT 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 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为13353.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 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)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 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。
物理化学上册习题解A4分解
第一章 气体pVT 性质1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：1 1TT 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=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT 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 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 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)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 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。
天津大学第五版物理化学上册习题集答案解析
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 pV 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=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜有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，气柜氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ1-4 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)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡密封着标准状况条件下的空气。
物理化学习题解（8-11）
物理化学习题解（8-11）第⼋章化学动⼒学习题解1. N 2O 5的分解反应N 2O 5 2NO 2 +(1/2)O 2是⼀级反应，已知在某温度下的速率系数为4.8×10-4s -1。
(1) 求该反应的半衰期t 1/2。
(2) 若反应在密闭容器中进⾏，反应开始时容器中只充有N 2O 5，其压⼒为66.66kPa ，求反应开始后10s 和10min 时的压⼒。
解：（1）对于⼀级反应，半衰期为 12411ln20.6931444s 4.810st k --===? （2）设系统起始压⼒为p 0，任意时刻压⼒位p t 。
则()2522000 N O 2NO 1/2O 0 0 012() ()2x x x t p t t p p p p p →+==--0001532()()222t x x x x p p p p p p p p =-+-+=-由⼀级反应速率⽅程1lnak t a x=- 以p 0替代a ，p x 替代a-x1001ln k t x xp k t p p e p -=?=当t =10s 时414.810s 1066.66kPa 66.34kPa x p e ---??==05322t x p p p =- 2.566.66kPa 1.566.34kPa 67.14kPa =?-?=当t =10×60s=600s 时414.810s 60066.66kPa 49.98kPa x p e ---??==05322t x p p p =- 2.566.66kPa 1.549.98kPa 91.68kPa =?-?=2. 某⼀级反应A B 在温度T 下初速率为4×10-3mol ·dm -3·min -1，2⼩时后速率为1×10-3mol -1·min -1。
试求：(1)该反应的速率系数；(2)反应的半衰期；(3)反应物初浓度。
物理化学上习题答案
物理化学上习题答案物理化学是一门涉及物质的结构、性质和变化的学科，通过理论和实验研究来揭示物质世界的奥秘。
在学习物理化学的过程中，习题是不可或缺的一部分，通过解答习题可以加深对知识的理解和应用能力的提升。
然而，有时候我们可能会遇到一些难以解答的习题，下面我将给出一些物理化学习题的答案，希望能对读者有所帮助。
1. 题目：如何计算溶液的浓度？答案：溶液的浓度可以通过溶质质量与溶剂体积的比值来计算。
常用的浓度单位有质量浓度、摩尔浓度和体积浓度。
质量浓度可以用溶质的质量除以溶液的体积来计算，摩尔浓度可以用溶质的摩尔数除以溶液的体积来计算，体积浓度可以用溶质的体积除以溶液的体积来计算。
2. 题目：如何计算气体的摩尔质量？答案：气体的摩尔质量可以通过气体的分子量来计算。
分子量是指气体分子中所有原子的相对原子质量之和。
例如，对于二氧化碳（CO2）这种气体，它的分子量等于碳的相对原子质量加上氧的相对原子质量的两倍。
3. 题目：如何计算化学反应的平衡常数？答案：化学反应的平衡常数可以通过反应物和生成物的浓度之比来计算。
平衡常数是指在一定温度下，反应物和生成物浓度之比的稳定值。
平衡常数越大，说明反应向生成物的方向偏移；平衡常数越小，说明反应向反应物的方向偏移。
4. 题目：如何计算电化学反应的标准电势？答案：电化学反应的标准电势可以通过标准氢电极的电势与其他电极的电势之差来计算。
标准氢电极的电势被定义为零，其他电极的电势是相对于标准氢电极的。
标准电势可以用来判断电化学反应的方向和强弱。
5. 题目：如何计算热力学参数？答案：热力学参数可以通过热力学公式来计算。
例如，热力学第一定律可以用来计算系统的内能变化，热力学第二定律可以用来计算系统的熵变，热力学第三定律可以用来计算系统的绝对熵。
这些参数可以帮助我们理解和描述物质的热力学性质。
以上是一些物理化学习题的答案，希望能对读者在学习物理化学过程中遇到的问题有所帮助。
物理化学是一门既有理论又有实验的学科，通过理论和实验相结合的方法，我们可以更好地理解物质的本质和变化规律。
物理化学上册习题讲解
第二章热力学第一定律1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化 (B) 相变化(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B3．关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
4．涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0 则ΔH＜ΔU。
5．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D6．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零(B) 化合物的生成热一定不为零(C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
7．dU=CvdT 及dUm=Cv,mdT 适用的条件完整地说应当是(A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D8．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程(C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程答案：D。
物理化学上册习题答案
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 pV 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=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT 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 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/v=(14618、623÷1441、153)=10、144小时1-3 0℃、101、325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ1-4 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)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 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。
物化上册练习题分析解析
物化上册练习题第一章《热力学第一定律》-.选择题1. 等压过程是指：（）。
A. 系统的始态和终态压力相同的过程；B. 系统对抗外压力恒定的过程；C. 外压力时刻与系统压力相等的过程；D. 外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。
2. 系统经某过程后，其焓变,：H = Q p ,则该过程是（）。
A.理想气体任何过程； B .理想气体等压过程； C.真实气体等压过程； D.圭寸闭系统不作非体积功的等压过程。
3. 下列说法中（）是正确的。
A. 只有等压过程才有焓的概念；B. 系统的焓等于系统所含的热量；C. 系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量；D. 在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。
T 24. 少 =L nC p,m dT 公式可用于计算：（）。
8.对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是：（ ）。
B. 系统的温度改变，内能变化值不为零; D. 系统对外作功。
）。
B. 等温等压过程； D.理想气体自由膨胀过程U 和「旧的值一定是：（ ）。
■U =0 , H =0 ；厶U =0 , H 大于、小于或等于零不能确定。
11. _________________________ 已知反应H 2（g ） +寺02（g ） H 2O （g ）的标准摩尔反应焓为 ____________________________ 厶煮仃），下列说法中不正A. 真实气体的变温过程;C.理想气体的绝热过程;B. 任意系统的可逆过程; D.等压进行的化学反应。
5.物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从「至T 2 , U 等于：（ ）。
A. n C p,m 」T ;B. n C v,m 」T ;.U 可能不为零的过程为：（ A. 隔离系统中的各类变化； C. 理想气体等温过程； 7. 理想气体等温自由膨胀过程为：C. nR ：T ;D. nRIn （T 2 /T i ）。
）。
B. 等温等容过程； D. 理想气体自由膨胀过程。
物理化学 徐悦华 中国农业出版社 习题解答
S体系
nR ln
P 1 P2
1 8.314 ln
101.325 50.6625
5.76J K
1
由于理想气体恒温过程，所以有
U
W不可逆
0 ，因此， W不可逆
p外 (V2 V1 )
Q不可逆
1344J
1
Q环境
S环境
因此
Q环境 T环境
1
4.51J K
S孤立
S体系
S环境
1.25J K
0
说明理想气体自由膨胀过程是不可逆过程。 3、解: (1)
V2
V1
pdV ，W = 0
p1 1.0 10 6 = －58.314300 ln = －86.15kJ p2 1.0 10 3
(4) 理想气体自由膨胀 W = 0 3. 解：对理想气体等温过程： U = 0 ， H = 0 对理想气体等温可逆过程，有 Q = －W = nRTln
p1 100 = 28.314300.15 ln = －11.49kJ p2 1000
4. 解：因为过程涉及相变化及 p,V ,T 变化，故分两步进行计算： n=
1000 = 55.56 mol 18
H 1 = n( － v a p H m ) = 5 5 . 5 6 (－40.67) = －2260 kJ H2 0
第 2 章 热力学第二定律
思考题
1. （1）D;（2）B;（3） B; (4) B; (5) B ; (6) B ; (7) D ; (8) D ; (9) C；(10) B;(11) D；(12)27.98 J ·K1 ； （13）①封闭系统内部，理想从始态经历任何过程达到终态 p2 V 2T2 ；②等温等压下理想气体的混合过 程；③纯 pVT 变化，恒压过程。④纯组分，封闭系统，非体积功为零。⑤封闭系统，等温， 可逆过程；⑥等温等压及非体积功为零。 3 （14）20dm ；(15)大于零，小于零。 2. （1）不正确，当始、终态相同时，可逆与不可逆过程的 dS 相同，但Q 不同。 （2）无矛盾，系统发生了体积变大的永久性变化，所以 Q= W 是可能的。 （4）△S>0，熵增加原理。 （6）该过程不是可逆过程，Qp 不是可逆热，所以△rS Qp /T。 （9）热力学函数 G 和 A 是为了应用上的方便人为定义的函数，没有明确的物理意义。在恒温条件下 △A 等于可逆功；在恒温、恒容条件下△A 等于可逆的非体积功；在恒温、恒压条件下△G 等于 可逆的非体积功。 （10）①Q，W，△U，△H；②△U，△H；③Q，△S；④△G；⑤Q，W，△ U。
《物理化学》教材习题参考解答
第一篇化学热力学第一章热力学基本定律.1-1 0.1kg C6H6(l)在，沸点353.35K下蒸发，已知(C6H6) =30.80 kJ mol-1。
试计算此过程Q，W，ΔU和ΔH值。
解：等温等压相变。
n/mol =100/78 , ΔH = Q = n = 39.5 kJ , W= - nRT = -3.77 kJ , ΔU =Q+W=35.7 kJ1-2 设一礼堂的体积是1000m3，室温是290K，气压为pϑ，今欲将温度升至300K，需吸收热量多少?(若将空气视为理想气体，并已知其C p,m为29.29 J K-1·mol-1。
)解：理想气体等压升温（n变）。
Q=nC p,m△T=(1000pϑ)/(8.314×290)×C p,m△T＝1.2×107J1-3 2 mol单原子理想气体，由600K，1.0MPa对抗恒外压绝热膨胀到。
计算该过程的Q、W、ΔU和ΔH。
(Cp ,m=2.5 R)解：理想气体绝热不可逆膨胀Q＝0 。
ΔU＝W ，即nC V,m(T2-T1)= - p2 (V2-V1), 因V2= nRT2/ p2, V1= nRT1/ p1，求出T2=384K。
ΔU＝W＝nCV,m(T2-T1)＝-5.39kJ ，ΔH＝nC p,m(T2-T1)＝-8.98 kJ1-4 在298.15K，6×101.3kPa压力下，1 mol单原子理想气体进行绝热膨胀，最后压力为pϑ，若为；(1)可逆膨胀(2)对抗恒外压膨胀，求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度；气体对外界所作的功；气体的热力学能变化及焓变。
(已知C p,m=2.5 R)。
解：(1)绝热可逆膨胀:γ=5/3 , 过程方程p11-γT1γ= p21-γT2γ, T2=145.6 K ,ΔU＝W＝nC V,m(T2-T1)＝-1.9 kJ , ΔH＝nC p,m(T2-T1)＝-3.17kJ(2)对抗恒外压膨胀,利用ΔU＝W ，即nC V,m(T2-T1)= - p2 (V2-V1) ，求出T2=198.8K。
物理化学 傅献彩 上册习题问题详解
第二章 热力学第一定律思考题.：1. 一封闭系统，当始终态确定后：〔a 〕当经历一个绝热过程，如此功为定值；〔b 〕假如经历一个等容过程，如此Q 有定值：〔c 〕假如经历一个等温过程，如此热力学能有定值：〔d 〕假如经历一个多方过程，如此热和功的和有定值。
解释：始终态确定时，如此状态函数的变化值可以确定，非状态函数如此不是确定的。
但是热力学能U 和焓没有绝对值，只有相对值，比拟的主要是变化量。
2. 从同一始态A 出发，经历三种不同途径到达不同的终态：〔1〕经等温可逆过程从A→B ；〔2〕经绝热可逆过程从A→C ；〔3〕经绝热不可逆过程从A→D 。
试问：〔a 〕假如使终态的体积一样，D 点应位于BC 虚线的什么位置，为什么？ 〔b 〕假如使终态的压力一样，D 点应位于BC 虚线的什么位置，为什么，参见图12p p (a)(b)图 2.16解释：从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程和一经绝热不可逆膨胀过程，当到达一样的终态体积V 2或一样的终态压力p 2时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大，又因为W 〔绝热〕=C V 〔T 2-T 1〕，所以T 2〔绝热不可逆〕大于T 2〔绝热可逆〕，在V 2一样时，p=nRT/V,如此p 2〔绝热不可逆〕大于 p 2〔绝热可逆〕。
在终态p 2一样时，V =nRT/p ，V 2〔绝热不可逆〕大于 V 2〔绝热可逆〕。
不可逆过程与等温可逆过程相比拟：由于等温可逆过程温度不变，绝热膨胀温度下降，所以T 2〔等温可逆〕大于T 2〔绝热不可逆〕；在V 2一样时， p 2〔等温可逆〕大于 p 2〔绝热不可逆〕。
在p 2一样时，V 2〔等温可逆〕大于 V 2〔绝热不可逆〕。
综上所述，从同一始态出发经三种不同过程，当V 2一样时，D 点在B 、C 之间，p 2〔等温可逆〕＞p 2〔绝热不可逆〕＞ p 2〔绝热可逆〕当p 2一样时，D 点在B 、C 之间，V 2〔等温可逆〕＞ V 2〔绝热不可逆〕＞V 2〔绝热可逆〕。
物理化学习题解(1-6章)
第1 章 气体的性质习题解1 物质的体膨胀系数V α与等温压缩率T κ的定义如下：1 V p V V T α∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭1T TV V p κ⎛⎫∂=- ⎪∂⎝⎭ 试导出理想气体的T κ，T κ 与压力、温度的关系。
解：对于理想气体, V = nRT /p, 得 2() , ()p T V nR V nRT T p p p∂∂==∂∂ 所以 11== V p V nR V T pV T α∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭211T T V nRT V p p V pκ⎛⎫∂=-=-=- ⎪∂⎝⎭ 答：1V T α=，1T pκ=-。
2 气柜内贮有121.6 kPa ，27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl)气体300 m 3，若以每小时90 kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：假设气体能全部送往车间3121.61030014.626kmol 8.314300pV n RT ⨯⨯===⨯3311114.62610mol 62.49910kg mol 10.16h 90kg h 90kg h nM t ----⨯⨯⨯⋅===⋅⋅答：贮存的气体能用10.16小时。
3 0℃，101.325 kPa 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：将甲烷（M =16.042g/mol ）看成理想气体：pV =nRT =m RT / M33101.32516.042kg m 0.716kg m 8.314273.15m mpM V mRT ρ--⨯===⋅=⋅⨯ 答：甲烷在标准状况下的密度是0.7163kg m -⋅4 一抽成真空的球形容器，质量为25.00 g ，充以4℃水之后，总质量为125.00 g 。
若改充以25℃，13.33 kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.016 g 。
试估算该气体的摩尔质量。
（水的密度按1 g·cm 3 计算） 解：球形容器的体积为33(125.0025.00)g 100cm 1g cm V --==⋅将某碳氢化合物看成理想气体，则1136(25.01625.00)8.314298.15g mol 29.75g mol 13.331010010mRT M pV ----⨯⨯==⋅=⋅⨯⨯⨯答：该碳氢化合物的摩尔质量为29.751g mol -⋅。
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第二章热力学第一定律1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化 (B) 相变化(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B3．关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
4．涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0 则ΔH＜ΔU。
5．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D6．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零(B) 化合物的生成热一定不为零(C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
7．dU=CvdT 及dUm=Cv,mdT 适用的条件完整地说应当是(A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D8．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程(C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程答案：D。
因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。
另外，向真空蒸发是不做功的，W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，故ΔU＞0。
9．第一类永动机不能制造成功的原因是(A) 能量不能创造也不能消灭(B) 实际过程中功的损失无法避免(C) 能量传递的形式只有热和功(D) 热不能全部转换成功答案：A10. 盖斯定律包含了两个重要问题, 即(A) 热力学第一定律和热力学第三定律(B) 热力学第一定律及热的基本性质(C) 热力学第三定律及热的基本性质(D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征答案：D11．关于热平衡, 下列说法中正确的是(A) 系统处于热平衡时, 系统的温度一定等于环境的温度(B) 并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡的条件(C) 若系统A 与B 成热平衡, B 与C 成热平衡, 则A 与C 直接接触时也一定成热平衡(D) 在等温过程中系统始终处于热平衡答案：C。
（A）中系统处于热平衡时，若为绝热系统则系统的温度与环境无关，故不一定等于环境温度。
（D）等温过程中，系统不一定处于热平衡中。
例如，A 的温度大于B，A 向B 传热，而B 向外散热。
若传入B 的热与从B 散去的热相等，则B 的温度不变，为一等温过程，但A 与B 之间却并没有达到热平衡。
12．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：B13．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零(B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同(D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案：B。
14.在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：(A) W=0, Q<0, ΔU<0 (B) W>0, Q<0, ΔU>0(C) W<0, Q<0, ΔU>0 (D) W<0, Q=0, ΔU>0答案：B。
电阻丝得到电功，故W＞0；电功全部转化为热并部分传给水，故Q＜0；电阻丝仍有部分热没有传给水，故ΔU＞0。
15.凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是：（A）ΔU>0, ΔH>0 （B）ΔU＝0, ΔH＝0（C）ΔU<0, ΔH<0（D）ΔU＝0，ΔH 大于、小于或等于零不能确定。
答案：D。
16.ΔH＝Q p 此式适用于哪一个过程:（A）理想气体从101325Pa 反抗恒定的10132.5Pa 膨胀到10132.5Pa（B）在0℃、101325Pa 下，冰融化成水（C）电解CuSO4 的水溶液（D）气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )答案：B。
ΔH＝Q p 成立的条件是恒压、W’＝0。
17.一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。
（A）V1 < V2 （B）V1 = V2（C）V1 > V2 （D）无法确定答案：C（因绝热过程无法从环境吸热，则同样温度下压力较低，体积较小。
）18.某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系温度由T1 升高到T2，则此过程的焓变H:（A）小于零（B）大于零（C）等于零（D）不能确定答案：C。
19.理想气体等温过程的ΔA与ΔG的关系为(A) ΔA > ΔG (B) ΔA < ΔG(C) ΔA = ΔG (D) 不能确定答案：C。
第三章热力学第二定律1. ΔG=0 的过程应满足的条件是(A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程(B) 等温等压且非体积功为零的过程(C) 等温等容且非体积功为零的过程(D) 可逆绝热过程答案：A2. 在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵（A）不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是减小 (D)总是增大答案：D。
因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。
3. 对任一过程，与反应途径无关的是(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功(C) 体系得到的功 (D) 体系吸收的热答案：A。
只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。
4．氮气进行绝热可逆膨胀ΔＵ＝０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔA＝０ (D) ΔＧ＝０答案：B。
绝热系统的可逆过程熵变为零。
5．关于吉布斯函数G, 下面的说法中不正确的是(A) ΔG≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立(B) 在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小(C) 在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生(D) 在等温等压下, 一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生答案：A。
因只有在恒温恒压过程中ΔG≤W'才成立。
6．关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的(A) 热不能自动从低温流向高温(B) 不可能从单一热源吸热做功而无其它变化(C) 第二类永动机是造不成的(D) 热不可能全部转化为功答案：D。
正确的说法应该是，热不可能全部转化为功而不引起其它变化7．关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是(A) 该方程仅适用于液-气平衡(B) 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡(C) 该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积(D) 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体答案：A8．在绝热条件下，迅速推动活塞压缩气筒内空气，此过程的熵变(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定答案：A。
绝热不可逆过程熵要增加。
9．氢气进行不可逆循环ΔＵ＞０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔＳ＞０ (D) ΔＳ＜０答案：B。
循环过程状态函数不变。
10．氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水（A）ΔＳ＝０ (B) ΔＧ＝０ (C) ΔH＝０ (D) ΔＵ＝０答案：D。
绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功，即Q＝W＝0，故ΔU＝0。
此过程为绝热不可逆过程故ΔS＞0。
此过程恒容ΔH＝ΔU＋Δ（pV）＝VΔp，因Δp 不等于零故ΔH 亦不为零。
恒温、恒压不做其它的可逆过程ΔG＝0，上述过程并非此过程。
11. 下述过程，体系的ΔＧ何者为零？(A) 理想气体的等温膨胀(B) 孤立体系的任意过程(C) 在100℃,101325Pa 下1mol 水蒸发成水汽(D) 绝热可逆过程答案：C。
可逆相变ΔＧ为零。
12. 理想气体在自由膨胀过程中, 其值都不为零的一组热力学函数变化是(A) ΔU、ΔH、ΔS、ΔV (B)ΔS、ΔA、ΔV、ΔG(C) ΔT、ΔG、ΔS、ΔV (D)ΔU、ΔA、ΔH、ΔV答案：B。
理想气体自由膨胀过程中不做功亦不放热，故ΔU＝0，ΔT＝0。
13．一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转, 当工作物质为气体时, 热机效率为42%, 若改用液体工作物质, 则其效率应当(A) 减少 (B) 增加 (C) 不变 (D) 无法判断答：C14. 理想气体绝热向真空膨胀，则(A) dS = 0，dW = 0 (B) dH = 0，dU = 0(C) dG = 0，dH = 0 (D) dU =0，dG =0答案：B15.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) dS > 0 (D) dH = 0答案：D16. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则(A) 可以从同一始态出发达到同一终态。
(B) 不可以达到同一终态。
(C) 不能确定以上A、B 中哪一种正确。
(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定。
答案：B17. 在绝热恒容的系统中，H2 和Cl2 反应化合成HCl。
在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？(A) ΔrHm (B) ΔrUm (C) ΔrSm (D) ΔrGm答案：B。
因Q＝0，W＝0。
18. 1mol 理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10 倍，则体系、环境和孤立体系的熵变分别为：(A)19.14J·K-1, -19.14J·K-1, 0(B)-19.14J·K-1, 19.14J·K-1, 0(C)19.14J·K-1, 0, 0.1914J·K-1 (D) 0 , 0 , 0答案：C19. 1mol Ag(s)在等容下由273.2K 加热到303.2K。