物理化学第3版 王淑兰 第2章习题答案
物理化学习题答案(二)-相平衡学习版.doc
物理化学习题答案(二)一. 选择题1. 当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时,则:( C )(A) p 必随T 之升高而降低(B) p 必不随T 而变(C) p 必随T 之升高而变大(D) p 随T 之升高可变大或减少2. 水的三相点,其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol-1。
则在三相点冰的升华热约为:( B )(A) 38.83 kJ•mol-1 (B) 50.81 kJ•mol-1(C) -38.83 kJ•mol-1 (D) -50.81 kJ•mol-13. 已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3K,乙醇的沸点是351.6K,两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2K。
今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气、液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为x2。
问:下列结论何者正确?(C )(A) y2> x2(B) y2= x2 (C) y2< x2(D) 不能确定4. 如上题,若将上述溶液精馏,则能得到:(D )(A) 纯苯(B) 纯乙醇(C) 纯苯和恒沸混合物(D) 纯乙醇和恒沸混合物5. 绝热条件下,273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中,体系的温度将如何变化? (B )(A) 不变(B) 降低(C) 升高(D) 不能确定6. 体系中含有H2O、H2SO4•4H2O、H2SO4•2H2O、H2SO4•H2O、H2SO4,其组分数C为:( B )(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 47. 在410 K,Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g),此平衡体系的自由度为:(A )(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 38. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为:(D )(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 49. CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系,其组分数为:(B )(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 510. 由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为:( C)(A) f =2 (B) f = 1 (C) f = 0 (D) f = 311. N2的临界温度是124K,室温下想要液化N2, 就必须:( D)(A) 在恒温下增加压力(B) 在恒温下降低压力(C) 在恒压下升高温度(D) 在恒压下降低温度12. 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体,通过下列哪种作图法可获得一直线:(C)(A) p对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T (D) 1/p 对lg(T/K)13. 在相图上,当体系处于下列哪一点时存在二个相:(A )(A) 恒沸点(B) 三相点(C) 临界点(D) 最低共熔点14. 在相图上,当体系处于下列哪一点时存在一个相:(C )(A) 恒沸点(B)熔点(C) 临界点(D) 最低共熔点15. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时,将引起(A )(A) 沸点升高(B) 熔点升高(C) 蒸气压升高(D) 都不对16. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述其中正确的是( C)(A)只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性(B)所有依数性都与溶剂的性质无关(C)所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比(D)所有依数性都与溶质的性质有关17.两只各装有1kg水的烧杯,一只溶0.01mol蔗糖,另一只溶有0.01molNaCl,按同样速度降温,则:(A)(A)溶有蔗糖的杯子先结冰(B)两杯同时结冰(C)溶有NaCl的杯子先结冰(D)视外压而定18. 下列气体溶于水溶剂中,哪个气体不能用亨利定律(C )。
《第2章 固体与液体》试卷及答案_高中物理选择性必修 第三册_鲁科版_2024-2025学年
《第2章固体与液体》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于固体的说法正确的是:A、所有固体都具有确定的熔点。
B、所有固体都很难被压缩。
C、晶体固体在熔化过程中温度保持不变。
D、非晶体固体没有固定的熔点。
2、关于液体的表面张力,以下说法正确的是:A、液体表面的分子比内部的分子更密集。
B、液体表面的分子间引力大于液体内部的分子间引力。
C、液体表面的分子间作用力比液体内部的分子间作用力小。
D、液体表面的分子间引力使液体表面趋于收缩。
3、在液体的表面层,相对于内部,分子间的作用力表现为:A、吸引力较强B、吸引力较弱C、排斥力较强D、排斥力较弱4、当一块冰完全融化成水时,其体积会:A、增大B、减小C、保持不变D、无法确定5、在一个半径为R、密度为ρ的球形容器中装有足够的水,一个密度为ρ1、体积为V的小球完全浸没在水中,且容器中水面恰好达到小球底部。
若要将小球取出,则至少需要抽出水的质量为()A. m水=ρVB. m水=m球-ρVC. m水=ρV(1-θ)D. m水=ρVθ6、一定量的水由高处自由下落到低处时,整个过程能量守恒。
下述说法中正确的是()A. 机械能减少,内能增加B. 机械能增加,内能减少C. 机械能和内能均不变D. 无法判断7、下列关于液体的性质描述正确的是()A、液体具有固定的体积,没有固定的形状B、液体分子的运动速度比固体分子快,因此液体的粘滞性比固体强C、液体的表面张力是由于液体分子间存在相互吸引力而产生的D、液体的沸点随着外界压强的增大而降低二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、关于晶体和非晶体,下列说法正确的是哪些选项?A. 晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点。
B. 晶体内部原子(或分子、离子)是规则排列的,而非晶体内部原子(或分子、离子)是无序排列的。
C. 晶体的各向异性,而非晶体的各向同性。
D. 所有固体都是晶体。
物理学第3版习题解答_第2章液体的表面性质
第2章 液体的表面性质2-1 如图金属框架中形成一肥皂膜,金属丝AB 长为5 cm ,可以自由滑动,拉此肥皂膜平衡时,所需的平衡力F =2.5×10-3 N ,求肥皂水的表面张力系数。
解:m N LF /105.222-⨯==α 2-2 在2-1题中,若金属丝AB 向右移动了2 cm ,试计算移动AB 所做的功。
此时肥皂膜的表面能增加了多少?解: J S E 5105-⨯=∆=∆α2-3 一半径为5 cm 的金属圆环,从液体中刚能拉出时,测得环的悬线上需要加F =28.3×10-3 N 的向上拉力,求此液体的表面张力系数。
(被拉起的液膜可视为很短的圆柱面)。
解 m N l F /1001.91052103.28223---⨯=⨯⨯⨯⨯==πα 2-4 把一个框架竖直地放着,其上有一条可以移动的横杆以ab ,框架之间有肥皂液膜,如图所示。
今欲使横杆保持平衡,问横杆下面应挂多大重物?已知横杆质量为0.05 g ,长度L 为2.5 cm ,肥皂膜的表面张力系数为45×10-3 N ·m -1。
解: N G l G F G ab ab 31076.12-⨯=-=-=α2-5 移液管中有1 ml 农用杀虫药液,其密度为0.995×103 kg ·m -3。
今令其从移液管中缓缓滴出,共分30滴全部滴完。
设经过测定,已知药液将要落下时,其颈部的直径为0.189 cm ,求药液的表面张力系数。
解: m N NdMg /10589.52-⨯==πα 2-6 在20 km 2的湖面上,下了一场50mm 的大雨,雨滴半径r =1.0mm 。
设过程是等温的,求释放出的表面能量。
水的比表面能α=73×10-3 J ·m -2。
解: J S E 81018.2⨯=∆=∆α2-7 吹一直径为14 cm 的肥皂泡,问需作多少功?设在吹的过程中温度不变,已知肥皂水的表面张力系数为40×10-3 N ·m -1。
人教版高中物理选择性必修第三册第2章气体、固体和液体2课时练习含答案
第二章2A组·基础达标1.(2023年南通调研)用图示装置探究气体做等温变化的规律,将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内,注射器与压强传感器相连.实验中()A.活塞涂润滑油可减小摩擦,便于气体压强的测量B.注射器内装入少量空气进行实验,可以减小实验误差C.0 ℃和20 ℃环境下完成实验,对实验结论没有影响D.外界大气压强发生变化,会影响实验结论【答案】C【解析】实验之前,在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油,除了可以减小两者之间的摩擦之外,主要作用是提高活塞密封性,防止漏气,与气体压强的测量无关,A错误;被封气体体积越小,压缩气体时体积的变化量越小,会造成更大的实验误差,B错误;实验探究气体做等温变化的规律,在温度一定时,气体的压强和体积成反比,与环境温度的高低无关,C正确;压强传感器测量的是被封气体的压强,与外界大气压强无关,故外界大气压强发生变化,不会影响实验结论,D错误.2.如图所示,一端开口的玻璃管,水平放置在桌面上,玻璃管内有一段10 cm的水银柱封闭了长为8 cm的气体.以玻璃管底端为支点,向上缓慢抬起30°角,则空气柱的长度变为(外界大压强为75 cmHg)()A.8.6 cm B.7.5 cmC.7.2 cm D.7.1 cm【答案】B【解析】封闭气体的初始压强为p1=p0=75 cmHg,向上抬起30°角,设封闭气体的压强为p2,根据受力平衡可得p2S=p0S+ρghS sin 30°,解得p2=80 cmHg,根据玻意耳定律可得p 1l 1S =p 2l 2S ,解得l 2=p 1l 1p 2 =75×880cm =7.5 cm ,故选B .3.(2023年江西开学考)比赛用排球的球内气压为1.3×105~1.4×105 Pa ,球内气体体积为5 L .某次比赛时周围环境大气压强为1×105 Pa ,赛前球内气体压强为1.1×105 Pa .充气筒每次能将外界0.23 L 的空气充入排球,充气过程气体的温度不变,气体视为理想气体,赛前至少充气的次数为( )A .29次B .28次C .5次D .4次【答案】C【解析】气体做等温变化,有pV =p 1V +np 0ΔV ,代入数据解得n ≈4.35,故赛前至少充气的次数为5次.故C 正确.4.如图是一定质量的某种气体在p -V 图中的等温线,A 、B 是等温线上的两点,△OAD 和△OBC 的面积分别为S 1和S 2,则( )A .S 1>S 2B .S 1=S 2C .S 1<S 2D .无法比较【答案】B【解析】△OBC 的面积S 2=12BC ·OC =12p B V B ,同理,△OAD 的面积S 1=12p A V A ,根据玻意耳定律p A V A =p B V B ,可知两个三角形面积相等.5.(多选)如图所示为一定质量的气体的两条等温线,则下列关于各状态温度的说法正确的有( )A .t A =tB B .t B =tC C .t C >t AD .t D >t A【答案】ACD【解析】两条等温线,故t A =t B ,t C =t D ,A 正确;两条等温线比较,t D >t A ,t C >t A ,B 错误,C 、D 正确.6.(多选)如图,p 表示压强,V 表示体积,T 为热力学温度,各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是( )【答案】AB【解析】A 图中可以直接看出温度不变;B 图说明p ∝1V ,即p ·V =常数,是等温过程;C 图是双曲线,但横坐标不是体积V ,不是等温线,D 图的p -V 图线不是双曲线,故也不是等温线.7.(多选)一定质量的气体,在温度不变的条件下,将其压强变为原来的2倍,则( ) A .气体分子的平均动能增大 B .气体的密度变为原来的2倍 C .气体的体积变为原来的一半 D .气体的分子总数变为原来的2倍 【答案】BC【解析】温度是分子平均动能的标志,由于温度不变,故分子的平均动能不变,据玻意耳定律得p 1V 1=2p 1V 2,解得V 2=12V 1,ρ1=m V 1,ρ2=m V 2,可得ρ1=12ρ2,即ρ2=2ρ1,故B 、C正确.8.(多选)某同学做“验证玻意耳定律”实验时,将注射器竖直放置,测得的数据如下表所示,发现第5组数据中的pV 乘积有较大偏差,如果读数和计算无误,那么造成此偏差的原因可能是( )实验次序 1 2 3 4 5 p /(×105 Pa) 1.21 1.06 0.93 0.80 0.66 V /mL 33.2 37.8 43.8 50.4 69.2 pV /(×105 Pa ·mL) 40.240.140.740.345.7C .漏入气体D .漏出气体【答案】AC【解析】若pV 值变大,可能是温度升高使p 增大;当温度一定时,也可能是气体变多使p 变大,即气体质量变大.温度升高,与结论相符,A 正确;温度降低,与结论不相符,B 错误;漏入气体,与结论相符,C 正确;D 漏出气体,与结论不相符,D 错误.9.汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患.某型号轮胎的容积为30 L ,充气前内部温度为27 ℃、压强为2.0个大气压(1 atm)的空气(可视为理想气体).现通过充气泵对其充气,要求轮胎内部压强达到2.5个大气压,不考虑充气过程气体温度的变化.则需充入压强为1个大气压的空气的体积为()A.8 L B.10 LC.13 L D.15 L【答案】D【解析】充气前,设压强为p1=2 atm时,胎内气体体积为V1,压强为p0=1 atm时,胎内气体体积为V1′,由玻意耳定律有p1V1=p0V1′.充气后,当轮胎内的压强为p2=2.5 atm时,设胎内气体体积为V2,当轮胎内的压强为p0=1 atm时,设胎内气体体积为V2′,则有p2V2=p0V2′,故需要充入压强为1个大气压的气体体积为ΔV=V2′-V1′=15 L,故选D.10.(2023年北京期中)某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律.(1)在实验中,下列操作正确的是______.A.用橡胶塞密封注射器B.用游标卡尺测量柱塞的直径C.读取刻度尺上显示的空气柱长度D.气体的压强和体积必须用国际单位(2)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是______.A B C D(3)某组同学处理数据时发现p-1V图像向下弯曲,请分析可能的原因__________.【答案】(1)AC(2)C(3)实验过程中存在漏气现象(或者温度降低)【解析】(1)为了保证实验过程的气密性,确保气体质量不变,实验时,需要用橡胶塞密封注射器,A正确;由于注射器的直径均匀恒定,根据V=LS可知,气体体积和空气柱的长度成正比,因此不需要利用游标卡尺测量柱塞的直径,只需要读取刻度尺上显示的空气柱长度,B错误,C正确;根据玻意耳定律有p1V1=p2V2,其中体积的单位可用mL,也可以用cm 3、dm 3、m 3,压强单位可以用国际单位Pa ,也可以用单位cmHg ,D 错误.(2)温度不变,根据玻意耳定律可知,压强与体积成反比,p -V 图像是一条双曲线,其描述气体做等温变化的规律不够直观,由于压强与体积成反比,则压强与体积的倒数成正比,可知p -1V 图像是一条过原点的倾斜直线,该图像能够直观反映出气体做等温变化的规律,故选C .(3)由于p -1V 图像向下弯曲,表明压强与体积的乘积pV 减小,根据pV =nRT =mM RT 温度一定,可知原因可能是气体质量减小,即实验过程中可能存在漏气现象,也有可能是环境温度降低.B 组·能力提升11.请回答下列有关“用DIS 研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积关系”实验的问题.(1)如图所示,用一个带有刻度的注射器及DIS 实验系统来探究气体的压强与体积关系.实验中气体的质量保持不变,气体的体积V 直接读出,气体的压强p 是由图中________传感器测量得到.(2)完成本实验的基本要求是________. A .在等温条件下操作 B .封闭气体的容器密封良好 C .必须弄清所封闭气体的质量 D .气体的压强和体积必须用国际单位(3)甲同学在做本实验时,缓慢推动活塞,使注射器内空气柱体积减小,且pV ()×105 Pa·mL 数值越来越小,造成这一现象的原因可能是________.A .实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大B .实验时环境温度增大了C .实验时外界大气压强发生了变化D .实验时注射器内的空气向外发生了泄漏(4)乙同学实验数据用图像处理,但如图所示的V -1p 图线不过原点,则造成这一现象的原因可能是__.【答案】(1)压强 (2)AB (3)D (4)见解析【解析】(1)气体的压强p 是由图中压强传感器测量得到;(2)玻意耳定律成立的前提条件是等温且质量一定,气体质量的具体值不需要测量,故A 、B 正确,C 错误;单位可以不用国际单位,故D 错误.(3)实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大,不会影响气压与体积,A 错误;若实验时环境温度升高,根据理想气体状态方程pVT =C ,可知pV 会变大,B 错误;封闭气体的压强与外界大气压无关,C 错误;实验时注射器的空气向外发生了泄漏,根据理想气体状态方程pVT=C ,常数C 与质量有关,若质量变小,则pV 乘积减小,D 正确. (4)图线与横坐标的交点表示体积为0时压强不为0,这种情况是不存在的.说明试管内的体积小于实际封闭气体的体积.结合实验器材可知,图线不过原点是由于注射器与压强传感器连接部位的气体体积导致的.12.气站的氢气储气钢瓶体积为5 L ,在27 ℃的恒温环境下,储气钢瓶上的气压计的示数为5 atm .由于阀门老化稍微有些漏气,一段时间后气压计的示数为4 atm .求在此时间段内,储气钢瓶漏出的氢气在压强为1 atm 、27 ℃的恒温环境下的体积是多少?解:设漏去的氢气在降压到4 atm 后的体积为ΔV .以钢瓶内全部氢气为研究对象,设想漏出的氢气盛于一个无形的容器内,其压强和钢瓶中剩余部分相同.初状态压强为p =5 atm 、体积为V =5 L ;降压后状态压强为p 1=4 atm 、体积为V 1.由等温关系有pV =p 1V 1,ΔV =V 1-V ,解得ΔV =1.25 L .取漏去的氢气为研究对象,初状态压强为p 2=p 1=4 atm 、体积为V 2=ΔV ;末状态压强为p 3=1 atm 、体积为V 3,由等温关系有p 2V 2=p 3V 3,解得V 3=5 L ,所以储气钢瓶漏去的氢气在压强为1 atm 下的体积是5 L .。
物理化学第三版答案
物理化学第三版答案【篇一:物理化学核心教程课后答案完整版(第二版学生版)】s=txt>第一章气体一、思考题1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 k,右球的温度为293 k时,汞滴处在中间达成平衡。
试问:(1)若将左球温度升高10 k,中间汞滴向哪边移动?(2)若两球温度同时都升高10 k, 中间汞滴向哪边移动?答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两球温度同时都升高10 k,汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低,升高10 k所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边比右边大。
4. 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化?答:升高平衡温度,纯物的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
物理化学3答案资料
物理化学试卷班级 姓名 分数一、选择题 ( 共 8题 15分 ) 1. 2 分 (5553) 55531-1 级对峙反应 12AB k k 由纯 A 开始反应,当进行到 A 和 B 浓度相等的时间为: (正、逆向反应速率常数分别为 k 1 ,k 2) ( ) (A) t = ln12k k (B) t =11221ln kk k k -(C) t =1121212ln k k k k k +-(D) 112121ln k t k k k k =+-2. 2 分 (9109) 9108吉布斯自由能判据可以写作: ( ) (A )(d G )T, p, W =0 ≤0 (B )(d G )f,,0T p W=≤0(C )(d G )T, p, W =0 ≥0 (D )(d G )f,,0T p W=≥03. 2 分 (2184) 2184在310 K,纯H 2O(l)的蒸气压为6.275 kPa,现有1 mol 不挥发物质B(s)溶于4 mol H 2O(l)形成溶液,若溶液中水的活度为0.41(以纯水为标准态),则溶解过程中1 mol H 2O(l)的Gibbs 自由能变化为:( ) (A) -557 J ⋅mol -1 (B) -2298 J ⋅mol -1 (C) -4148 J ⋅mol -1 (D) 4148 J ⋅mol -14. 2 分(0186)0186一定量的理想气体从同一始态出发,分别经(1) 等温压缩,(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态,以H1,H2分别表示两个终态的焓值,则有:( )(A) H1> H2(B) H1= H2(C) H1< H2(D) H1 H25. 2 分(0847)0847101.325 kPa,-5℃时,H2O(s)−−→H2O(l),其体系熵变:( )(A) Δfus S体系>0(B) Δfus S体系<0(C) Δfus S体系≤0(D) Δfus S体系=06. 2 分(1704)1704有关化学势与物质流动方向的关系中下述哪种说法是不正确的。
高师《物理化学》第三版习题全解
答:(1)ΔUA→B=-100+50=-50J Q=ΔUA→B-W=-50-(-80)=30J
(2)ΔUB→A=-ΔUA→B=50J Q=ΔUB→A-W=50-50=0
体系不吸热也放热
7.已知体系的状态方程式F(T,P,V)=0,由U=f(T,V)写出当压力不变时气体的内
所作功W(不)=-Q(不)=-P2(V2-V1),再经过可逆压缩回到始态,
可逆压缩
B(P2,V2,T1)———=-RTln(V1/V2)(因为可逆压缩环境消耗的功最小)
整个循环过程:
W=W(不)+W'=-P2(V2-V1)-RTln(V1/V2)=-Q
9.“因ΔH=QP,所以只有等压过程才有ΔH。”这句话是否正确?
答:不正确。H是状态函数,H=U+PV,凡是体系状态发生变化,不管经过什么过程,
体系的焓值都可能变化,即ΔH有可能不等于零。
10.因为“ΔH=QP,所以QP也具有状态函数的性质”对吗?为什么?
答:不对,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
QV,m=QP,m-∑νB(g)RT=-177.9×10-3-8.314×298=-180.37 KJ·mol-1
QP,m>QV,m
16.“稳定单值的焓值等于零”;“化合物摩尔生成热就是1mol该物质所具有的焓值”
对吗?为什么?
答:不对。稳定单质的焓值并不等于零。但可以说标准状态下稳定单质的规定焓值等
等于0,不一定吸热。例如,绝热容器中H2与O2燃烧,ΔHm>0,但Q=0,
不吸热。
19.“可逆过程一定是循还过程,循还过程一定是可逆过程”这种说法对吗?为什么?
答:不对。可逆过程不一定为循环过程。因为只要体系由A态在无摩擦等消耗效应存在
物化教材习题解答(人卫版)第2章习题
第二章习题解答1. J 3500110ln 19.1519V V ln V p V V ln nRT W 121112max =⨯⨯=== ∆U=∆H=01max 12K J 166.130003500T W V V lnnR S -⋅====∆2. 等温可逆膨胀:1-2K J 14.191V V lnnR S ⋅=∆= 向真空膨胀:由于始态和终态同上,体系的熵变也为19.14 J ⋅K –13. 先求冷热水混合后温度:500⨯C p (T –343)+100⨯ C p (T –303) = 0 T=336.3 K (63.3︒C) 再计算熵变:303Tln C 343T lnC S 21+=∆303T ln 184.4100343T ln 184.4500⨯+⨯==–41.27 + 43.63 = 2.34 J ⋅K–14. Sn 摩尔数mol 106.269.118250n ==nC p,m,Sn (T –473)+1000C p,H2O (T –283)=02.106⨯24.14(T –473)+1000⨯4.184(T –283)=0 T=285.3 K1-O H ,p Sn ,m ,p K J 17.887.3370.25283Tln C 1000473T ln nC S 2⋅=+-=+=∆5. 体系熵变按可逆相变计算:1-m ,V K J 0.1092.37340670T H S ⋅==∆=∆体真空蒸发热:Q=∆H –∆nRT=40670–8.314⨯373.2=37567 J环境熵变:1-K J 7.1002.37337567T Q S ⋅-=-=-=∆体环∆S 总= ∆S 体 + ∆S 环= 8.28 J ⋅K –1 >0 自发进行6. 体系: 设计可逆过程:81.2263273ln 3.75T T ln nC S 12)l (m ,p 1===∆J ⋅K –107.222736025T H S 2-=-=∆=∆凝固 J ⋅K –1 40.1273263ln 6.37T T ln nC S 12)s (m ,p 3-===∆J ⋅K –1 ∆S 体=∆S 1+∆S 2+∆S 3=–20.66 J ⋅K –1 环境:⎰-=--+-=∆+∆=∆5648)263273)(6.373.75(6025dT C H H p 273263J47.2126365648T Q S -=-=-=∆体环 J ⋅K –1总熵:∆S 总=∆S 体+∆S 环=0.81 J ⋅K –1>0 过程自发。
王淑兰 物理化学(第三版)【第八章】 化学反应动力学 习题解答
第八章 化学反应动力学(Chemical kinetics)1.(基础题★)气体反应SO 2Cl 2 = SO 2 + Cl 2为一级反应。
在593K 时的k = 2.20×10-5 s -1。
求半衰期和反应2h 后分解的百分比。
解:1/25ln 20.693315002.2010t s k -===⨯ 5100ln 2.21023600 1.58410c kt c x--==⨯⨯⨯=⨯- 00001 1.171611.1716100%14.65%1.17161c x x c x c c -===⨯=--,4.某二级反应,经过500s 原始物作用了20%,问原始物作用60%时须经过多少时间?解:根据二级反应速率方程st c c st c c kt c c 3000,4.0'500,8.011000=====-则5.证明一级反应完成99.9%所需时间是其半衰期的10倍。
证: 0000111ln ln ln10000.001c c t k c x k c k===-,1/2ln 2t k =, ∴1/2/ln1000/ln 29.96610t t ==≈,∴一级反应完成99.9%所需时间为其t 1/2的10倍7.在760℃加热分解N 2O 。
当N 2O 起始压力p 0 = 38.66 kPa 时,半衰期为255s ,p 0 = 46.66 kPa 时,半衰期为212s 。
求反应级数和时p 0 = 101.3 kPa 的半衰期。
解:利用公式1200lg()lg(255212)1110.9822lg()lg(46.6638.66)t t n p p '''=+=+=+≈''', ∴反应为2级反应 ∵1/201t kc =,∴1/2001/200t c p t c p '''''=='''',∴ 01/21/2038.6625597.62101.325p t t p ''⨯'''==≈' s10.根据速率方程126min 1043.9k 12)3()1(1)2()1()3(2.203.25122.0)2(1.106.50244.0)1(2.206.50488.0---⋅⨯===⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=kPa k k k )解得代入(解得解得αββαβαβα13.根据二级反应速率方程11331212112201000172.0;763T 19200;783;773)11(ln 372.0.300,)358.01('254.0,300,)276.01(;005.0;11---⋅⋅==⋅=∴==-===-===-===-s L m ol k K m ol J E K T K T T T R E k k k s t c c k s t c c c kt c c a a 当则则。
物理化学第2_3_5章部分思考题和习题解答
8. 热分析法绘制 Bi-Cd 相图时,若取 5 份组成不同但质量相同的溶液作步冷曲线,各
步冷曲线上水平线段的长度是否相同?为什么? 答:不同。因为不同组成的合金溶液在同样条件下冷却,步冷曲线上水平线段的长度应 正比于析出的共晶量。显然,在正好达共晶组成时,析出的共晶量最多,相应的水平线 段最长。
9. 请说明在固-液平衡体系中,稳定化合物、不稳定化合物与固熔体三者的区别,它们
* (6) C=S-R-R′=3-0-0=3;Φ=2(两个互不相溶液相) ; 因为是凝聚体系,故 f =
C-P+2=3-2+1=2; (7) C=S-R-R′=2-0-0=2;Φ=3(一个固相,一个液相,一个气相) ; f= C-P+2=2-3+2=1; 7. 已知铅的熔点是 327℃,锑的熔点是 631℃,现制出下列六种铅锑合金,并作出步冷
答: (1)此体系由 Na2CO3 和 H2O 构成,C=2。虽然可有多种固体含水盐存在,但在每 形成一种含水盐,物种数增加 1 的同时,必然增加一个化学平衡关系式,因此,独立组 分数不变,仍为 C=2。指定压力(101325Pa)下,相律为 f C 1 3 。自由度 不可能为负数,它最小是零。因自由度最小时相数最多,所以,该体系最多只能是三相 平衡共存(相当于 f=0 时) 。在体系中已有 Na2CO3 水溶液及冰两相存在的情况下,最多 只能有一种固体含水盐与之共存。 (2)指定温度(293.15K)下,相律仍为 f C 1 3 。f=0 时, =3。因体系 中已有水蒸气和 Na2CO3 水溶液或固体 Na2CO3 存在,所以最多还可以有 1 种含水盐与 之共存。 作业题答案
610.62Pa 改变到 101325Pa,根据克拉贝龙公式的计算,冰点又降低了 0.00747K。这两
物理化学课后习题答案(全)
6. 1mol N2 在 0℃时体积为 70.3cm3,计算其压力,并与实验值 40.5 MPa 比较: (1) 用理想气体状态方程; (2) 用范德华方程; (3) 用压
缩因子图。
解:(1) p = RT Vm
=
⎜⎛ ⎝
8.3145× 273.15 70.3 ×10 −6
⎟⎞ ⎠
Pa
=
32.3 ×10 6
=
−
1 1672
=
−0.06 %
(3) 1 g 水蒸气的体积
V
=
nRT
=
⎡ ⎢ ⎢
1 18.02
×
8.3145
×
(100
+
273.15)
⎤ ⎥ ⎥
m
3
p⎢
101325
⎥
⎢⎣
⎥⎦
= 1.699 ×10−3 m 3 = 1699cm3
[ ] W = − 101325 × (1699 − 1.044) × 10−6 × 18.02 J
及 101325Pa 时 1g 水的体积为 1.044cm3,1 g 水蒸气的体积为 1673cm3。
(1) 试求此过程的功; (2) 假定略去液态水的体积,试求结果的百分误
差; (3) 假定把水蒸气当作理想气体,试求结果的百分误差; (4) 根
据(2)、(3)的假定,证明恒温下若外压等于液体的饱和蒸气压,则物质
Pa
=
32.3
MPa
(2) 由表 1–6 查得, a = 0.141 Pa ⋅ m6 ⋅ mol−2 ,
b = 0.0391 × 10−3 m3 ⋅ mol −1 ,则
p = RT − a Vm − b Vm2
物理化学第二、三章习题及答案
热力学第一定律
习题
5、求在常压及-10 ℃下过冷水结冰的摩尔 凝固焓。已知冰(H2O, s)在100 kPa下的熔点 为0℃,此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=6.012 kJ· mol-1;在-10℃~0℃的范 围内过冷水(H2O, l)和冰的摩尔定压热容分 别为Cp,m(H2O, l)=76.28 J· mol-1· K-1和Cp,m (H2O, s)=37.20 J· mol-1· K-1。
G H T2S 2 T1S1
恒T
2)
V2 P1 G nRT ln nRT ln V1 P2
3)化学反应的 r G m (T)计算
热力学部分
总结
rGm
T
r Hm
T
T r Sm
T
r Hm (T)
热力学第一定律
习题
6.已知25℃甲酸甲酯的标准燃烧焓ΔcHɵm( HCOOCH3,l)为-979.5 kJ· mol-1,甲酸 (HCOOH,l)、甲醇(CH3OH,l)、水(H2O,l)及 二氧化碳(CO2,g)的标准摩尔生成焓Δf Hɵm分别 为-424.72 kJ· mol-1,-238.66 kJ· mol-1,- 285.83 kJ· mol-1及-393.509 kJ· mol-1,应用这些 数据求25℃时下列反应的摩尔反应焓。 HCOOH (l) + CH3OH (l) = HCOOCH3 (l + H2O (l)
vap H m 1 1 p2 ( ) 克-克方程 ln p1 R T2 T1
可用来计算不同温度下的蒸气压或摩尔蒸发热。
热力学第一定律
习题
1、 1 mol 某理想气体于27oC ,101.325 kPa 的始态下,先受 某恒定外压恒温压缩至平衡态,再恒容升温至97oC , 250.00 kPa。求过程的W,Q, △U, △H。已知气体的
物理化学习题解答(中药)
《物理化学习题集》诸论习题解答1.装氧的钢筒体积为20升,温度在15℃时压力为100kPa ,,经使用后,压力降低到25kPa 。
问共使用了多少千克氧?解:M mRT nRT pV == kgg M RT V p p m 22110005.205.2032288314.820)25100()(-⨯==⨯⨯⨯-=-=2.87mg 理想气体样品在60.8kPa 压力下,体积增至二倍,绝对温度增至三倍,求最终压力。
解:因为MV mRT p =故112212T V V T p p = 所以kPa p T V V T p 2.918.6023111222=⨯==3.干燥空气中主要成分(体积百分数)为:氮(1)78.03%;氧(2)20.99%;氩(3)0.93%;二氧化碳(4)0.03%。
如果总压力为101.3kPa ,求各气体的分压。
解:用理想气体方程可以知道,在温度相同时,气体的体积分数即为压力分数和摩尔分数,所以根据分压定律有:kPap y p N N 04.793.1017803.022=⨯==同理:O 2、Ar 、CO 2的分压分别为21.26kPa 、0.9421kPa 、0.03039kPa4.某化合物具有下列的重量百分组成:C 14.3%,H 1.2%,Cl 84.5%,将1克该物质在120℃及100 kPa 压力下,完全气化为蒸气,体积为0.194L 。
通过计算写出该化合物的分子式。
解: mol RT pV n 310937.5393314.8194.0100-⨯=⨯⨯==14.168005937.011-⋅===mol g n M碳原子数为 212/143.04.168=⨯=CN氢原子数为 21/012.04.168=⨯=H N氯原子数为 45.35/845.04.168=⨯=C l N 所以分子式为C 2H 2Cl 45.CO 2气体在40℃时的摩尔体积为0.381dm 3·mol -1。