物理化学内部习题
物理化学经典习题及答案
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34. 某一电池反应ΔrSm(298K)>0 ,则25℃原电池可 Qr=TΔrS 吸热 逆工作时是吸热还是放热? ______因为________m 35.用同一电导池分别测定浓度为0.01和0.1mol· -1 kg 的两个电解质溶液,其电阻分别为1000, 500。则 m之比为( B ) (A)1:5 (B)5:1 (C) 10:5 (D)5:10
(a b) (C ) 2 (a b 2 )
(a 2 b 2 ) ( D) (a b )2
12.有一个化学反应,在低温下可自发进行,随温度的 升高,自发倾向降低,这反应是 D (A) ∆S > 0,∆H > 0 (B) ∆S > 0,∆H < 0 (C) ∆S < 0,∆H > 0 (D) ∆S < 0,∆H < 0
18. 已知373K时液体A和液体B的饱和蒸气压为分别为 105 Pa和0.5×105 Pa。若A和B形成理想液态混合物, 则 ΔmixHm= ,ΔmixVm= ,当A在溶液中的摩尔分 数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为 。 D (A) 0, 0, 1/3 (C) <0, < 0, 1/3 (B) 0, >0, 2/3 (D) 0, 0, 2/3
1. 在100℃,p下,1mol水定温蒸发为蒸气,假设蒸 气为理想气体,因为这一过程中的温度不变,所以 ,U=0, Qp =∫Cp dT=0这一结论对否?为什么?
答:错。因 1)定温过程U=0,只适用于理想气体的简单状态 变化。这是相变过程,不适用; 2)Qp=∫CpdT=0,只适用于无相变,无化学变化的 单纯变温过程,相变过程中: Qp =vapHm(气化热)
13. 体系的状态改变了,其内能值: ( C )
物理化学习题
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物理化学习题题目一某物质的熔点为100°C,沸点为200°C。
若将36g的该物质从液态加热到气态,需要吸收多少热量?已知该物质的熔化热为40 cal/g,汽化热为80 cal/g。
解答:首先计算熔化过程需要的热量。
根据熔化热的定义,熔化过程需要的热量可以通过以下公式计算:Q = m * ΔHf其中,Q为热量,m为物质的质量,ΔHf为熔化热。
将已知数据代入公式计算:Q1 = 36g * 40 cal/g = 1440 cal接下来计算汽化过程需要的热量。
根据汽化热的定义,汽化过程需要的热量可以通过以下公式计算:Q = m * ΔHv其中,Q为热量,m为物质的质量,ΔHv为汽化热。
将已知数据代入公式计算:Q2 = 36g * 80 cal/g = 2880 cal所以,将36g的该物质从液态加热到气态需要吸收的总热量为:Q总 = Q1 + Q2 = 1440 cal + 2880 cal = 4320 cal题目二某有机物A的摩尔热容为25 J/(mol·K),某有机物B的摩尔热容为40J/(mol·K)。
已知在一定温度下,物质A和物质B的摩尔比为1:2,试求混合物的摩尔热容。
解答:首先计算物质A和物质B在混合物中所占的摩尔数。
根据题目中给出的摩尔比,我们可以设物质A的摩尔数为x,物质B的摩尔数为2x。
根据摩尔热容的定义,摩尔热容可以通过以下公式计算:C = Q / (n * ΔT)其中,C为摩尔热容,Q为热量,n为物质的摩尔数,ΔT为温度变化。
将物质A和物质B的摩尔热容代入公式计算:C_A = 25 J/(mol·K) C_B = 40 J/(mol·K)混合物的总摩尔数为x + 2x = 3x。
根据题目中给出的温度变化,假设为ΔT,混合物的热量可以通过以下公式计算:Q = C_A * n_A * ΔT + C_B * n_B * ΔT将已知的摩尔热容和摩尔数代入公式计算:Q = 25 J/(mol·K) * x * ΔT + 40 J/(mol·K) * 2x * ΔT = 25x ΔT + 80x ΔT = 105x ΔT所以混合物的摩尔热容为:C_混合物 = Q / (n_混合物* ΔT) = (105x ΔT) / (3x * ΔT) = 35 J/(mol·K)题目三某物质的密度为2.5 g/mL,摩尔质量为40 g/mol。
物理化学习题及答案
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一、选择题(每题2分,共30分)1、丁达尔现象是光照射到溶胶粒子上发生的( C )A.反射B.折射C.散射D.透射2、实验测定电池电动势采用对消法,其目的是为了( C )A. 测量时保持回路电流恒定B. 测量时保持回路电压恒定C. 测量时回路电流接近于零D. 测量时回路电压接近于零3、下面关于表面活性剂的讨论,不正确的是( D )A.表面活性剂是能显著降低水的表面张力的物质B.表面活性剂都是亲水的极性基和憎水的非极性基组成C.表面活性剂的浓度超过某一特定值后,将在溶液内部形成胶束D.在水中加入表面活性剂时,吸附量Г<04、等温等压下,将一定质量的水由一个大球分散为许多小水滴时,以下物理量保持不变的是( B )A.表面吉布斯函数B.表面张力C液体上的附加压力 D.饱和蒸汽压5、某溶液中溶质B的浓度为c B(表层)> c B(体相),表面( C )A. dσ/dc>0, ГB>0B. dσ/dc>0, ГB<0C. dσ/dc<0, ГB>0D. dσ/dc<0, ГB<06、在吸附过程中,以下热力学量的变化正确的是( A )A.△G<0 △H<0 △S<0B. △G>0 △H>0 △S>0C. △G<0 △H>0 △S>0D. △G>0 △H<0 △S<07、在下述各量中,表示偏摩尔量的是()A、(∂H∕∂n B)T,p,n C(C≠B)B、(∂U∕∂n B)T,V,n C(C≠B)C、(∂F∕∂p)T,V,n C(C≠B)D、(∂G∕∂T)p,V,n C(C≠B)8、373K和101325Pa下的1molH2O(l),令其与373K的大热源接触,并使其向真空器蒸发,变为373K和101325Pa下的1molH2O(g),对于这一过程可用以下哪个量来判断过程的方向?(D )A、△S系B、△U C、△G D、△S总9、NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数是多少?(B )A、5B、3C、2D、410、对峙反应A ⇔ B,当温度一定时,由A纯开始,有下列几种说法,其中正确的是( B )A.平衡时,正反应速率常数等于逆反应速率常数B.正逆反应进行的净速率是正逆二向反应速率之差C.反应的总速率是正逆反应速率之和D.达到平衡时,正反应速率常数大于逆反应速率常数11、下列电解质溶液中,离子平均活度系数最小的是(设浓度都为0.01mol/kg)( D )A、LaCl3B、CaCl2C、NaClD、CuSO412、下列两个电池,电动势分别为E1和E2,H2(pθ)︱KOH(0.1mol.kg-1)︱O2(pθ)H2(pθ)︱H2SO4(0.01mol.kg-1)︱O2(pθ)两个电动势的大小为( C )A、E1<E2B、E1>E2C、E1=E2D、E1=-E213、对于混合等体积的0.08mol.dm-3 KI和0.1mol.dm-3 AgNO3 溶液所得溶胶,下述电解质聚沉能力由强到弱的顺序:( D )①CaCl 2; ②NaCN ; ③Na 2SO 4; ④MgSO 4A 、①>②>③>④B 、②>③>④>①C 、④>②>③>①D 、③>④>①>②14、若A 、B 两种物质在α、β两相中达平衡,下列哪种关系式正确 ( D )A 、μA α = μB β B 、μA α = μB αC 、μA β =μB βD 、μA β = μA β15、FeCl 3溶液中离子的m ±与m 的关系是 ( C )A 、m +=4 mB 、m +=271/3 mC 、m ±=271/4 mD 、m ±=41/3 m二、 填空题(每空2分,共20分)1、在一支干净的水平放置的玻璃毛细管中部注入一滴纯水,形成一自由移动的液柱,然后用微量注射器向液柱左侧注入小量KCl 水溶液,设润湿性质不变,则液柱将 ( 向左移动)2、溶剂服从拉乌尔定律同时溶质服从亨利定律的二元溶液是(稀溶液 )3、273K ,100kPa 下,1dm 3水中能溶解49mol 氧或23.5mol 氮,在此条件下1dm 3水中能溶解多少空气?( 28.6 mol )4、理想气体在绝热条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化过程中△S 体 ( △S 体>0 )(填<0、>0、=0)5、若某液体能在固体上发生铺展,则界面张力σg−l ,σl−s ,σg−s 之间的关系为(σg−l +σl−s <σg−s )6、表面特征:指液体表面有 的趋势。
物理化学章节习题
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第一章热力学第一定律一、单选题1) 如图,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,∆U <0B.W <0,Q <0,∆U >0C.W <0,Q <0,∆U >0D. W <0,Q =0,∆U >02) 如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体),已知p右> p左,将隔板抽去后: ( )A.Q=0, W =0, ∆U =0B.Q=0, W <0, ∆U >0C.Q >0, W <0, ∆U >0D.∆U =0, Q=W ≠03)对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:( )A. (∂U/∂T)V=0B. (∂U/∂V)T=0C. (∂H/∂p)T=0D. (∂U/∂p)T=04)凡是在孤立孤体系中进行的变化,其∆U 和∆H 的值一定是:( )A.∆U >0, ∆H >0B.∆U =0, ∆H=0C.∆U <0, ∆H <0D.∆U =0,∆H 大于、小于或等于零不能确定。
5)在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的: ( )A.Q >0, ∆H=0, ∆p < 0B.Q=0, ∆H <0, ∆p >0C.Q=0, ∆H =0, ∆p <0D.Q <0, ∆H =0, ∆p <06)如图,叙述不正确的是:( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.∆H1表示无限稀释积分溶解热C.∆H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7)∆H=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10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下,冰融化成水的水溶液C.电解CuSO4D.气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa )8) 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。
物化习题——精选推荐
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物理化学练习题一、选择题:1、对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的 ( )。
A. (∂U /∂T )V =0B. (∂U /∂V )T =0C. (∂H /∂p )T =0D. (∂U /∂p )T =02、298K 时A 和B 两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为k A 和k B ,且知k A >k B ,则当A 和B 压力相同时,在该溶剂中所溶解的量是 ( )。
A .A 的量大于B 的量 B .A 的量小于B 的量C .A 的量等于B 的量D .A 的量与B 的量无法比较3、体系的状态改变了,其内能 ( )。
A .必定改变B .必定不变C .不一定改变D .状态与内能无关4、下面的偏微分公式中,哪个表示偏摩尔量( )。
A .,,()c T P nB H n ∂∂ B .,,()c T V n B G n ∂∂C .,,()c S V n B U n ∂∂D .,,()c T V n BA n ∂∂ 5、在α,β两种相中均含有A 和B 两种物质,当达到平衡时,下列种哪情况是正确的 ( )。
A .μA α = μB α B .μA α = μA βC .μA α =μB βD .μA β = μB β6、热力学第三定律可以表示为( )。
A .在0K 时,任何晶体的熵等于零B .在0K 时,任何完整晶体的熵等于零C .在0℃时,任何晶体的熵等于零D .在0℃时,任何完整晶体的熵等于零7、主要决定于溶解在溶液中粒子的数目,而不决定于这些粒子的性质的特性叫 ( )。
A .一般特性B .依数性特征C .各向同性特征D .等电子特性8、对于理想液体混合物 ( ) 。
A. Δmix H = 0 Δmix S = 0B. Δmix H = 0 Δmix G = 0C. Δmix V = 0 Δmix H = 0D.Δmix V = 0 Δmix S = 09、一可逆热机与一不可逆热机在其它条件都相同时, 燃烧等量的燃料, 则可逆热机牵引的列车行走的距离 ( )。
物理化学实验习题五
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物理化学实验习题五问答题问答题答案问答题1.用氧弹量热计测定有机化合物的燃烧热实验, 有的实验教材上要求在量热测定时,在氧弹中加几滴纯水,然后再充氧气、点火,请说明加的这几滴水的作用是什么?2.某研究所,需要测定牛奶样品的热值,请提出所需仪器及实验步骤。
3.在量热实验中(例如溶解热的测定)经常要用电能对量热计进行能当量的标定, 请绘出电能测量线路, 并加以说明。
4.某种不可燃固体物质, 加热可使它分解成为另一种固体和一种气体, 请设计一个实验以测定上述分解反应的∆H$和∆S$, 简要叙述实验方法和所依椐的热力学原理, 不必绘出实验装置图。
5.现要安装一个50℃以下的恒温水槽, 应如何考虑下列问题:①需要有哪些部件?②如何配置恒温槽各部件?③恒温槽放在20℃的实验室内, 欲控制25.0℃的恒温温度。
恒温槽在25.0℃时的散热速率是0.060℃·min-1, 恒温槽内盛水10.0 dm3, 问应使用多少瓦的控温加热器为好?己知1 dm3水为1000 g , 水的热容为4.184 J·g-1·K-1。
④若恒温槽控制的温度略低于室温, 应采取什么措施才能达到恒温目的(不用现成的致冷器)?6.欲用溶液法测定溴苯的偶极矩,现查得溴苯、苯、乙醇、环己烷、四氯化碳、水的一些物理常数如下:溴苯苯乙醇环己烷四氯化碳水密度ρ20/g·cm-3 1.4950 0.879 0.789 0.7786 1.600 0.9982折光率n20 1.5594 1.5011 1.3614 1.4266 1.4603 1.3330沸点T b/℃156.43 80.3 78 80 75.5 1007.已知某物质的相对分子质量为146, 它溶于环己烷中, 但不知道它在环己烷中是以单体还是二聚体,或两者的平衡状态存在。
请提出一种实验方法, 对该物质在环己烷中的存在状况作出判断(需说明方法、需已知和测定的数据)。
物理化学(全册)习题(答案)
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《物理化学》复习题一、选择题:1.体系的状态改变了,其内能值( )A 必定改变B 必定不变状态与内能无关 2.μ=0 3. ( )A. 不变B. 可能增大或减小C. 总是减小4.T, p, W ‘=0≥0 C. (dG)T,V, W=0≤0 D. (dG) T, V, W ‘=0≥0 5.A. (dA)T, p, W ‘=0≤0B. (dA) T, p, W ‘=0≥ T, V, W ‘=0≥0 6.下述哪一种说法正确? 因为A. 恒压过程中,焓不再是状态函数B. 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 D. 恒压过程中, ΔU 不一定为零 7. NOCl 2(g )=NO (g ) + Cl 2(g )为吸热反应,改变下列哪个因素会使平衡向右移动。
( )增大压力 C. 降低温度 D. 恒温、恒容下充入惰性气体 8. )A. 溶液中溶剂化学势较纯溶剂化学势增大B. 沸点降低C. 蒸气压升高 9.ΔA=0 的过程应满足的条件是 ( )C. 等温等容且非体积功为零的过程10.ΔG=0 的过程应满足的条件是 ( ) C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 11. 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v = J 。
无法判定12.已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的Δr H m 0为正,Δr S m 0为正(设Δr H m 0和Δr S m 0不随温度而变化)A. 高温有利B. 低温有利与压力无关13.化学反应 N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g)A. 3NH 2H 2N μμμ==B. 032=++3NH 2H 2N μμμC. NH 2H 2N μμμ32==14. 某化学反应的方程式为2A →P ,则在动力学研究中表明该反应为 ( )A.二级反应B.基元反应C.双分子反应15. 已知298 K 时, Hg 2Cl 2 + 2e - === 2Hg + 2Cl -, E 1 AgCl + e - === Ag + Cl -, E 2= 0.2224 V 。
物理化学练习题及答案
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物理化学练习题及答案
以下是物理化学练题及其答案:
1. 已知氯气在0℃时密度比空气大
2.44倍,求氯气的摩尔质量。
答案:70.91 g/mol
2. 算出10mol一氧化碳和15mol氧气在完全燃烧下产生的水的
质量并写出反应式。
答案:反应式2CO + O2 → 2CO2;水的质量为180g。
3. 有一容积为1L的,温度为25℃,内装有SO2Dioxide,在标
准状况下浓度为1mol/L。
求体积为1L的内的SO2质量。
答案:64.07g
4. 已知非极性H2O2在正己烷中的溶解度为0.25 g/L,求该物
质在正己醇中的溶解度。
假设两种溶剂的体积相等。
答案:0.2 g/L
5. 已知分子式为C4H10的有机物A和分子式为C2H6O的有机物B在相同的条件下燃烧生成的CO2的质量之比为27:22,求A 和B的分子式。
答案:A为C4H10,B为C2H6O2。
6. 在65℃时,硫的三种同素异形体均匀自由某室温下倾斜的中慢慢流出。
它们的密度分别为1.96,2.07和2.30g/cm³。
问它们按照密度从小到大的顺序排列,应先流出的是哪一个?
答案:轻硫S8。
以上是物理化学练题及答案。
物理化学习题集2
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物理化学习题集2第六章相平衡1. ⼆元恒沸混合物的组成(A)固定 (B) 随温度⽽变 (C) 随压⼒⽽变 (D) ⽆法判断答案:C2. ⼀单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发⽣化学反应, 则描述该系统状态的独⽴变量数应为(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个答案:B。
F=C-P+2=3-1+2=43.通常情况下,对于⼆组分物系能平衡共存的最多相为(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4答案:D。
F=2-P+2=4-P,F不能为负值,最⼩为零。
当F=0时P=4。
4.正常沸点时,液体蒸发为⽓体的过程中(A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0答案:B。
此为可逆过程故ΔG=0。
5. 以下各系统中属单相的是(A) 极细的斜⽅硫和单斜硫混合物 (B) 漂⽩粉(C) ⼤⼩不⼀的⼀堆单斜硫碎粒 (D) 墨汁答案:C。
6. NaCl(s), NaCl⽔溶液及⽔蒸汽平衡共存时, 系统的⾃由度(A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3答案:B。
F=C-P+2,C=2,P=3,故F=2-3+2=1。
7. 如果只考虑温度和压⼒的影响, 纯物质最多可共存的相有(A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4答案:C。
F=C-P+2=1-P+2=3-P,当F最⼩为零时P=3。
7. 对于相律, 下⾯的陈述中正确的是(A) 相律不适⽤于有化学反应的多相系统(B) 影响相平衡的只有强度因素(C) ⾃由度为零意味着系统的状态不变(D) 平衡的各相中, 系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确答案:B8. 关于三相点, 下⾯的说法中正确的是(A) 纯物质和多组分系统均有三相点(B) 三相点就是三条两相平衡线的交点(C) 三相点的温度可随压⼒改变(D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压⼒所决定的相点9. ⽤相律和Clapeyron?⽅程分析常压下⽔的相图所得出的下述结论中不正确的是(A) 在每条曲线上, ⾃由度F=1(B) 在每个单相区, ⾃由度F=2(C) 在⽔的凝固点曲线上, ΔHm(相变)和ΔVm的正负号相反(D) 在⽔的沸点曲线上任⼀点, 压⼒随温度的变化率都⼩于零答案:D10. ⼆组分系统的最⼤⾃由度是(A) F=1 (B) F=2 (C) F=3 (D) F=4答案:C。
物理化学习题及答案
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物理化学习题及答案一、单选题(每题2分,共30分)1. 在298K及101.325KPa下的1.00dm3氢气,等温可逆膨胀到2.00 dm3,所做功的绝对值为CA、0.418 JB、0.0418 JC、70.3JD、7.11J2. 对于孤立体系的实际过程,下列关系式不正确的是DA、W=0B、Q=0C、△U=0D、△H=03. 一封闭系统进行可逆循环,其热温商之和DA、总是正值B、总是负值C、是温度的函数D、总为零4. 液体A和B混合成实际溶液时,当A和B之间的作用力大于相同分子之间的作用力时,该溶液对拉乌尔定律将 BA、产生正偏差B、产生负偏差C、不产生偏差D、无法确定5. 关于偏摩尔量,下面的叙述不正确的是BA、偏摩尔量是状态函数,其值与物质的量无关B、偏摩尔量的值不能小于零C、体系的强度性质无偏摩尔量D、纯物质的偏摩尔量等于摩尔量6.克拉贝龙方程dP/dT=△H m(相变)/T△Vm(相变),其应用条件是DA、只适用于纯物质的气液、气固平衡B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡D、任何纯物质两相平衡体系7.含KNO3和NaCl的水溶液与纯水达到渗透平衡,其自由度数f 为DA、1B、2C、3D、48.分解反应A(s)=B(g)+2C(g) 该反应的平衡常数Kp与分解压力P 的数值之间为 CA、Kp=P3B、Kp>P3C、Kp<p3< p="">D、无法比较9.在一定温度和压力下,某化学反应达到平衡应满足的条件是BA、B、C、D、10.放射性元素B的半衰期是8h,16克B在32h后还剩DA、8gB、4gC、2gD、1g11.一反应物转化率与其初始浓度无关,该反应的速率方程是AA、-dc/dt=kcB、-dc/dt=kC、-dc/dt=kc2D、-dc/dt=kc312.有关活化能的下列说法正确的是: AA、活化能与反应本性有关B、活化能与反应温度完全无关C、活化能与反应途径无关D、活化能与反应物浓度有关13.若浓度为m的H2SO4溶液的平均活度系数γ±为,则其活度为:CA、41/3γ±mB、γ±mC、4γ±3m3D、γ±m314.对Fe(OH)3胶体聚沉能力最强的电解质是:DA、NaClB、MgCl2C、AlCl3D、Na2SO415.不同弯曲液面饱和蒸气压之间存在:BA、P平>P凹>P凸B、P凸>P平>P凹C、P凹>P平>P凸D、P凸>P凹>P平16.在298K及101325Pa下1.00dm3 等温可逆膨胀到2.00 dm3,所做的功的绝对值为:D(A)0.418J (B)0.0418J (C)7.115J (D)70.3J17.下列各式不受理想气体条件限制的是:D(A)PVV =常数(B)(P/ v)T =-P/V(C)Qp=Qv+ΣνBRT (D)△H=△U+P△V18.下列关系式不能成立的是C(A)理想气体向真空膨胀时,△S=nRlnV2/V1(B)水在298K,101325Pa下蒸发△S=(△H-△G)/T(C)恒温恒压下,可逆的电池反应中△S=△H/T(D)对不可逆的电池反应中△S=-(△G / T)P19.在等压下,体系对外所做的有用功的绝对值(A)可以大于体系G降低的绝对值(B)等于体系G降低的绝对值(C)等于体系F降低的绝对值(D)不能大于体系G降低的绝对值20.多组分均相体系中任一物质B的偏摩尔内能的定义是:B(A)(эU/эnB)T.V。
物理化学习题及答案
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物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题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:B2.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。
3.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。
4.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:D5.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。
6.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:D7.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。
物理化学习题
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物理化学习题第一章热力学第一定律一、问答题1.什么是系统?什么是环境?2.什么是状态函数?3.什么是等压过程?4.什么是热力学能?5.什么是热力学第一定律?6.什么是体积功7.可逆过程有哪些特点?8.什么是理想气体?9.什么是标准摩尔生成焓?10.夏天为了降温,采取将室内电冰箱门打开,接通电源并紧闭门窗(设墙壁门窗均不传热)。
该方法能否使室内温度下降?为什么?二、判断题(正确打√,错误打×)1.由于p和V都是状态函数,则pV也是状态函数。
()2.状态函数改变后,状态一定改变。
()3.孤立系统内发生的一切变化过程,其UΔ必定为零。
()4.温度越高,Q值越大。
()5.等压过程是指系统在变化过程中系统的压力等于环境的压力。
()6.不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。
()7.在标准状态下,最稳定单质的焓值等于零。
()8.O2(g)的标准摩尔燃烧焓等于零。
()9.H2O(l)的标准摩尔燃烧焓等于零。
()10.H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的U△等于零。
()三、选择题(选1个答案)1. 是状态函数。
( )A .GB .U △C .WD .Q2. 不是状态函数。
( )A .HB .UC .SD .G △3. 具有广度性质。
( )A .TB 、UC .PD .ρ(密度)4. 具有强度性质。
( ) A .S B .V C .G D .η(粘度)5. 的标准摩尔生成焓等于零。
( ) A .C (石墨) B .C (金刚石) C .CO 2 D .CO6. 的标准摩尔燃烧焓等于零。
( ) A .C (石墨) B .C (金刚石) C .CO 2 D .CO7. 理想气体在外压为101.325kPa 下的等温膨胀,该过程的 。
( ) A .Q>0 B .Q<0 C .U △>0 D .U △<08. 101.325kPa 和273.15K 的水等温等压变为冰,该过程的 。
北京大学《物理化学》课后章节练习题第2章习题及答案
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ΔS = ΔSA + ΔSB
=
nACv,m
(
A)
ln
T2 T1
+
nBC
p,
m
(B)
ln
T2 T1
+ nBR ln
pB,1 pB,2
由此得 T2=254.84K
所以
W = −ΔU = −nACv,m ( A)(T2 − T1) − nBCv,m (B)(T2 − T1) = 2440.5J
5. 解:(1)
21.
已知纯物质的平衡稳定条件为 ( ∂p ∂V
)T
<
0 ,请证明任一物质绝热可逆膨胀后
压力必然降低。
-4-
第二章 习题答案
∫ 1.解: ΔS = nR ln
p1 p2
+
C T2 p T T1
dT
= nR ln
p1 p2
+
n(Cv,m
+
R) ln
T2 T1
= −86.67J.K −1
2.解:设终态温度为 T
等式右边可以转化为
W = WB = p外 (VB,2 −VB,1) = p B,2 (VB,2 − VB,1) = pB,2VB,2 − p B V,2 B,1
=
nB R(T2
− TB,1
pB,2 ) pB,1
=
2R(T
− (300K ) 1)...........(2) 2
联立(1)和(2)式,得T2=264.7K
4. 一导热良好的固定隔板将一带无摩擦绝热活塞的绝热气缸分为左右两室,左
室中充入 1mol A,右室中充入 2mol B,设A和B均为理想气体且A为单原子 气体,B为双原子气体,起始温度均为 300K,压力均为 101.325kPa,始态如 图所示,图中C为销钉,p外为 50.663kPa。 (a)若将绝热活塞上的销钉 C 拔掉,求平衡时,该过程的功及体系的熵变。 (b)若拔掉销钉后使其可逆膨胀至p外,则该过程的功和体系熵又为何值。
物理化学习题
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物理化学练习(溶液电化学)一、选择题 1.1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和,这一规律只适用于: (A) 强电解质 (B) 弱电解质(C) 无限稀释电解质溶液 (D) 摩尔浓度为1的溶液2.用对消法测定由电极 Ag(s)│AgNO 3(aq) 与电极 Ag,AgCl(s)│KCl(aq) 组成的电池的 电动势,下列哪一项是不能采用的?(A) 标准电池 (B) 电位计 (C) 直流检流计 (D) 饱和KCl 盐桥 3.在298 K 的无限稀的水溶液中,下列离子摩尔电导率最大的是:(A) CH 3COO -(B) Br –(C) Cl -(D) OH -4.298 K 时,无限稀释的 NH 4Cl 水溶液中正离子迁移数 t += 0.491。
已知 Λm ∞(NH 4Cl) = 0.0150 S ·m 2·mol -1,则:(A) λm ∞(Cl -) = 0.00764 S ·m 2·mol -1(B) λm ∞(NH 4+) = 0.00764 S ·m 2·mol -1(C) 淌度 U Cl -∞= 737 m 2·s-1·V -1(D) 淌度 U Cl -∞ = 7.92×10-8 m 2·s-1·V -15.电解质溶液中离子迁移数 (t i ) 与离子淌度 (U i ) 成正比。
当温度与溶液浓度一定时,离子淌度是一定的,则 25℃时,0.1 mol ·dm -3 NaOH 中 Na +的迁移数 t 1 与 0.1mol ·dm -3 NaCl 溶液中 Na +的迁移数 t 2,两者之间的关系为 (A) 相等 (B) t 1> t 2 (C) t 1< t 2(D) 大小无法比较6.浓度为m 的Al 2(SO 4)3溶液中,正负离子的活度系数分别为γ+和γ-,则平均活度系数γ±等于:(A) (108)1/5m(B) (γ+2γ-3)1/5m (C) (γ+2γ-3)1/5(D) (γ+3γ-2)1/57.AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为:(a) 0.1mol ·dm -3 NaNO 3 (b) 0.1mol ·dm -3NaCl (c) H 2O (d) 0.1mol ·dm -3Ca(NO 3)2 (e) 0.1mol ·dm -3 NaBr(A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e) (B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e) (C) (c) < (a) < (b) < (e) < (d) (D) (c) < (b) < (a) < (e) < (d)8.0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN)6]水溶液的离子强度为:(A) 6.0×10-3 mol ·kg -1(B) 5.0×10-3 mol ·kg -1 (C) 4.5×10-3mol ·kg -1(D) 3.0×10-3mol ·kg -19.在其它条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 (A) 增大 (B) 减小 (C) 先增后减 (D) 不变二、填空题 10在298 K 无限稀释的水溶液中,离子摩尔电导率最大的是__________离子。
物理化学(习题)
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如果被压缩了的气体在反抗外压力为0.1 MPa下做定温膨 胀再回到原来状态,问此过程的功又是多少?
解:n = 50 g / 28 g·mol−1 = 1.79 mol
W
= nRTln
p 2
1-2-2. 3 mol单原子理想气体,从初态T1 = 300 K,p1 = 100 kPa,反抗恒外压力50 kPa作不可逆膨胀,至终态 T2 = 300 K,p2 = 50 kPa,求这一过程的Q,W,ΔU, ΔH。
解:ΔU = 0,ΔH = 0 W = -psu( V2-V1 ) = -psunRT( 1 / p2-1 / p1 ) = -3.741 kJ Q = -W = 3.741 kJ
100 18.02
×
8.314
×
298ln
3.17 ×103 0.101×103
⎟⎞J ⎠
=
−47.4kJ
1-1-10. 计算25℃时50 g铁溶解在盐酸中所做的功:(1) 在密闭容器中,(2)在敞开的烧杯中。设外压力恒定,产生 的H2视做理想气体,液体体积可忽略。
(已知Fe的摩尔质量为55.8g·mol−1。)
解:Fe( s )+2HCl( aq ) → FeCl2( aq )+H2( g ) (1)ΔV = 0,W = -psuΔV = 0。
(2)H2反抗恒定的外压力作功: W = -psu ( V2-V1 ) = -psuV2 = -pV2 = -nRT = ( − 50 × 8.314 × 298)J = −2220J 55.8
1-1-8. 101.3 kPa下,冰在0℃的体积质量(密度)为 0.9168×106 g·m−3,水在100℃时的体积质量(密度)为 0.9584×106 g·m−3,试求将1 mol 0℃的冰变成100℃的水的 过程的功及变成100℃的水气过程的功。设水气服从理想 气体行为。H2O的摩尔质量为18.02 g·mol−1。
物理化学习题解答(十)
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H+/H
2=φ
Br
2/Br-–φ
H+
/H
2–RT/Fln a
H+ a
Br-ө=
1.065–
0.025678ln(r
±m
±/mө
)2=1.065–
0.025678×2ln(
0.860×
0.05)=
1.227V
(3)阴极:
Ag+
(a
1) + e-→Ag(s)φAg+/Ag=φө
Ag+/Ag+RT/Flna1阳极:
Cl
2/Cl-–RT/Fln a
Cl-=1.36–
0.025678lnm
Cl-=
1.342VφO
2/H
2O<φ
Cl-/Cl
2∴
∵阳极最先析出O
2(g)
电解反应
(1):H2O(l)==H
22(g)E1=φO2/H
2O–φ
H+/H
2=
0.816 +
0.416=
1.232V
电解反应
(2):
CdCl
2(aq)+H
Pb2+=–
0.14+
0.012839ln a
Sn2+
ln (a
Pb2+/ a
Sn2+)=(–
0.14+
0.13)/
0.012839=–
0.77888aPb2+/ a
Sn2+=
0.459
9、在298K和标准压力时,某混合溶液中,CuSO
4浓度为
0.50 mol.
kg-1H
《工科大学化学》物理化学部分课后习题参考答案(可编辑)
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《工科大学化学》物理化学部分课后习题参考答案第 1 章化学热力学基本定律与函数第第第 1 1 1 章章章化学热力学基本定律与函数化学热力学基本定律与函数化学热力学基本定律与函数习题?1.1mol 双原子理想气体在 300 K、101 kPa 下,经恒外压恒温压缩至平衡态,并从此状态下QU WH恒容升温至 370 K、压强为 1 010 kPa。
求整个过程的、、及。
(答案:△U 1455 J,△H 2037 J,W17727 J,Q -16272 J)UH解: 第一步:恒外压恒温压缩至平衡态, 0, 03 3V 8.314×300/101×10 24.695dm ,13 3此平衡态的体积就是末态的体积 V , V 8.314×370/1010×10 3.046dm2 2-3此平衡态的压强 P’8.314×300/3.046×10 818.84kPa3 -3W-P’V -V -818.92×10 ×3.046-24.695×10 17727 J17.727 kJ2 1-QW17.727 kJ Q-17.727 kJ第一步: 因恒容 W0UQ C T -T 20.79×370-3001455.3 J1.455 kJv v,m 2 1H20.79+R×702037.3 J2.037 kJ整个过程:W17.727 kJ;Q -17.727+1.455 -16.27 kJ;UH1.455 kJ ;2.037 kJ。
UH2.设有 0.1 kg N ,温度为 273.15 K,压强为 101325 Pa,分别进行下列过程,求、、2QW及。
?1 恒容加热至压强为 151987.5 Pa;2 恒压膨胀至原体积的 2 倍;3 恒温可逆膨胀至原体积的 2倍;4 绝热可逆膨胀至原体积的2倍。
?4 4(答案: ①△U Q 1.01×10 J,△H 1.42×10 J,W 0;V②△H QP 28.4 kJ,△U 20.20 kJ,W -8.11 kJ;③ Q 5622 J ,W -5622 J,△H △U 0 J;④ Q 0,W △U -4911 J,△H - 6875 J)解: 将 N 气视为双原子理想气体,则2-1 -1C 29.10 J?mol ?K ;p,m-1 -1C 20.79 J?mol ?Kv,m1 W0, 末态温度 T 1.5T 1.5×273.15 K2 14U∴ Qvn CvT2-T1 100/28×20.79×1.5×273.15-273.151.01×10 J4Hn C T -T 100/28×29.10×1.5×273.15-273.151.42×10 Jp 2 12 末态温度 T 2T 2×273.15K2 1HQ n CpT -T 100/28×29.10×2×273.15-273.15 28388 J28.4 kJp 2 1Un CvT2-T1 100/28×20.79×273.15 20201 J20.20 kJVW -P -101325×100/28×8.314×273.15/101325 -8110J -8.11kJUH3 理想气体恒温, 0,W -Q -100/28×8.314×273.15×ln2 -5622 J -5.62 kJ0.4 0.4T V T V1 12 24 运用理想气体绝热过程方程:0.4 0.4T 1/2 ×T 1/2 ×273.15 207 K2 1Q0UTW n Cv,m 100/28×20.79×207-273.15 -4911 J - 4.911 kJH 100/28×29.10×207-273.15-6875 J -6.875 kJ-13.在 373.15 K、101325 Pa 下,1 mol 水缓慢蒸发。
物理化学习题课2(1)
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习题课2一、 填空题1. A 、B 两液态形成理想液态混合物,温度为T 时纯A 和纯B 的饱和蒸汽压分别为p A *=40KPa 和p B *=120KPa ,该混合物在温度T 及压力100KPa 时开始沸腾,此时的液相和气相组成为x B = 0.75 y B = 0.92. 3.15K 时,苯和甲苯的蒸汽压分别为100KPa 和38.7KPa ,二者形成混合物,其平衡气相组成y(苯)为0.30,则液相组成x(苯)为 0.142( p(苯)/p=y(苯),p(苯)=0.3p. 又:p(苯)=p *(苯)x(苯),即0.3p=100x(苯),代入p=100x(苯)+38.7x(甲苯)=100x(苯)+38.7[1-x(苯)] 即可求得x(苯) )3. NaCl 的饱和溶液与其水蒸气在密闭容器中呈平衡,且有细小的NaCl 晶体存在,则该系统中组分数C= 2 ,相数P= 3 ,自由度数F= 14. 温度T 时,浓度均为0.01mol ·kg -1的NaCl, CaCl 2, LaCl 3三种电解质溶液,离子平均活度系数最小的是 LaCl 3(lg γ±=-0.509∣z +z -∣√I I=1/2∑b B z B 2 则I 值越大,γ±越小)5. 已知298K 时,Zn + Fe 2+===Zn 2+ + Fe 的E Θ=0.323V ,则平衡常数为 8.34×10106. 在溶剂中加入某溶质B ,能使该溶液的表面张力缩小,则该溶质的表面浓度 > 体相浓度, 发生 正 吸附7. 已知乙醇与玻璃的接触角小于90º,将玻璃毛细管下端插入乙醇中,平衡时管内液面呈凹 形,管中液面 高于 管外液面8. 某气体反应的速率方程为 -dp A /dt=3.66p A 2(KPa ·h -1)表示,其反应速率常数的单位是 KPa -1·h -1 ;若以 –dC A /dt=kC A 2(mol ·dm 3·h -1)表示,则反应速率常数的值为 RTk p =3.66RT(k p =k(RT)n-1 n=2)9. 反应)HCl(Ag(s)AgCl(s))(H 2H 2a p +=+可设计成电池:Pt , H 2(p )∣HCl(a )∣Ag(s) , AgCl(s)_。
物理化学内部习题
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习 题 一1-1 氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中,各组分物质的量分数分别为0.89、0.09及0.02。
于恒定压力101.325kPa 下,用水吸收掉其中的氯化氢,所得混合气体中增加了分压力为20mmHg 的水蒸气。
试求洗涤后的混合气体中氯乙烯及乙烯的分压力。
(P (C 2H 3Cl)=96.49kPa ,P (C 2H 4)=2.168kPa ) 1-2 一密闭刚性容器中充满了空气,并有少量水。
当容器在300K 下达平衡时,器内压力为101.325kPa 。
若把该容器移至373.15K 的沸水中,试求达新的平衡时器内压力为多少。
设容器内始终有水存在,且可忽略水的体积变化。
300K 时水的饱和蒸气压为3.567kPa 。
(P =222.859kPa ) 1-3 CO 2气体在40°C 时的摩尔体积为0.381dm 3·mol -1。
试求其压力,并与实验值5066.3kPa 作比较。
(1)设CO 2为理想气体;(2)设CO 2为范德华气体。
((1)P=6833.4kPa E%=34.9%; (2)P=5187.7kPa E%=2.4%)1-4 现有0°C 、40530kPa 的氮气,试计算其摩尔体积V m ,并与实验值70.3cm 3·mol -1作比较。
(1)设N 2为理想气体;(2)设N 2为范德华气体。
((1)V m =56.0cm 3·mol -1 E%=25.5%;(2)V m =73.1cm 3·mol -1 E%=4.0%)1-5 把25°C 的氧气充入40dm 3的钢瓶中,压力达20270kPa 。
试用普遍化压缩因子图求出钢瓶内氧气的质量。
(m =11.0kg )1-6 容积为200dm 3的容器中装有某理想气体,t 1=20°C ,p 1=253.31kPa 。
已知其C p .m =1.4C V .m ,试求其C V ..m 。
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习 题 一1-1 氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中,各组分物质的量分数分别为0.89、0.09及0.02。
于恒定压力101.325kPa 下,用水吸收掉其中的氯化氢,所得混合气体中增加了分压力为20mmHg 的水蒸气。
试求洗涤后的混合气体中氯乙烯及乙烯的分压力。
(P (C 2H 3Cl)=96.49kPa ,P (C 2H 4)=2.168kPa ) 1-2 一密闭刚性容器中充满了空气,并有少量水。
当容器在300K 下达平衡时,器内压力为101.325kPa 。
若把该容器移至373.15K 的沸水中,试求达新的平衡时器内压力为多少。
设容器内始终有水存在,且可忽略水的体积变化。
300K 时水的饱和蒸气压为3.567kPa 。
(P =222.859kPa ) 1-3 CO 2气体在40°C 时的摩尔体积为0.381dm 3·mol -1。
试求其压力,并与实验值5066.3kPa 作比较。
(1)设CO 2为理想气体;(2)设CO 2为范德华气体。
((1)P=6833.4kPa E%=34.9%; (2)P=5187.7kPa E%=2.4%)1-4 现有0°C 、40530kPa 的氮气,试计算其摩尔体积V m ,并与实验值70.3cm 3·mol -1作比较。
(1)设N 2为理想气体;(2)设N 2为范德华气体。
((1)V m =56.0cm 3·mol -1 E%=25.5%;(2)V m =73.1cm 3·mol -1 E%=4.0%)1-5 把25°C 的氧气充入40dm 3的钢瓶中,压力达20270kPa 。
试用普遍化压缩因子图求出钢瓶内氧气的质量。
(m =11.0kg )1-6 容积为200dm 3的容器中装有某理想气体,t 1=20°C ,p 1=253.31kPa 。
已知其C p .m =1.4C V .m ,试求其C V ..m 。
若该气体的摩尔热容近似为常数,试求恒容下加热该气体至t 2=80°C 所需的热。
(C v.m =20.8J·mol -1·K -1、Q =25.9kJ )1-7 将10g 25°C ,101.325kPa 下的萘置于一含足够O 2的容器中进行恒容燃烧,产物为25°C 下的CO 2及液态水,过程放热401.727kJ 。
试求25°C 下萘的标准摩尔燃烧),15.298(810H C K H m c ∆(13810mol k J 1015.5)(-⋅⨯-=∆H C H m c )1-8 1mol H 2与过量50%的空气混合,始态为25°C ,101.325kPa 。
若该混合气体在容器中发生爆炸试求爆炸所能达到的最高温度和压力。
设所有的气体均可视为理想气体,H 2O(g)、O 2及N 2的C p.m 分别为37.66、25.1及25.1J ·mol -1·K -1。
(t=2122°C ,P=724.5kPa )1-9 状态函数的基本特征是什么?热力学研究中采用的极重要的状态函数法的基础是根据状态函数变化的哪一个特性?1-10 当某一理想气体试样的真空容器中让其发生可逆恒温膨胀时,能否得出0===∆W Q U 的结论?为什么?1-11 可逆过程的特点是什么?它与不可逆过程有什么不同?下列过程中哪些是可逆的?哪些是不可逆的?(1) 在101.325kPa 及100℃条件下,水蒸气凝结为水;(2) 热从高温物体传递给低温物体;(3) 用打气泵将空气打入轮胎;(4) 一滴红墨水在一杯清水中扩散。
1-12 焓的定义式为:PV U H+def ,由此能否得出焓变H ∆总是大于内能变化U ∆的结论?为什么?2 1-13 为什么对于理想气体,公式⎰=∆21,T T m v dT C n U 和⎰=∆21T T m ,p dT C n H 可用于任何过程,而不必限制在等容或等压条件下?在发生了相变化、化学变化或做了非体积功的情况下,上两式还能应用吗? 1-14 试用热力学方法推导关于理想气体R C C m .v m ,p =-的关系。
1-15 从同一初态(P 1V 1)出发对气体进行恒温可逆压缩与绝热可逆压缩到终态体积都是所作压缩功哪个大些?为什么?1-16 在101.325kPa 及373.15K 时,水的汽化是相变过程,始态与终态的温度与压力都相等。
如果把水蒸气看作是理想气体,则因理想气体的内能只是温度的函数,所以U ∆应等于零相变过程的热量Q p 等于相变潜热,而相变功nRT V V P W l g -=--=)(,显然Q ≠W ,根据力学第一定律U ∆=Q +W 应不等于零,故前面的说法是不对的。
错在哪里?应如何解释?1-17 热是途径函数,即热的数值不仅决定于始终态而且与途径有关,但为什么化学反应热效应Q p 又只决定于始、终态?试加以解释。
1-18 Kirchhoff 定律的微分形式为∑∆==⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂B p,m m p B p m r C B C V T T H )()(,,若0,>∆m p C 是否意味着反应焓m r H ∆必然大于零?1-19 5mol 理想气体由300K 、1013.25kPa 分别经历下列三种途径膨胀到300K 、101.325kPa ,试求:(1) 在空气中膨胀了2L ,它作了多少功?(2) 在恒外压k Pa 325.101= P 下膨胀,它作了多少功?(3) 恒温可逆膨胀,它作了多少功?( (1)W 1=-202.65J ,(2)W 2=-11.224kJ ,(3)W 3=-28.716kJ)1-20 分别计算下列三个过程中,2mol 理想气体膨胀所作的功。
已知气体始态体积为25L ,终态体积为100L ,始态和终态的温度均为100°C。
(1) 向真空自由膨胀;(2) 在外压恒定为气体终态的压力下膨胀;(3) 恒温可逆膨胀。
(答:(1)W 1=0,(2)W 2=–4652J ,(3)W 3=–8598J)1-21 有一气体反抗外压202.65kPa 使其体积从10L 膨胀到20L ,从环境吸收了1255J 的热量,求此气体内能的变化? (J U 5.771-=∆)1-22 在25°C 时将100g 氢气作恒温可逆压缩,从P 1=101.325kPa 压缩到P 2=506.625kPa ,试计算此过程的功W 1。
如果被压缩了的气体反抗外压为101.325kPa 作等温膨胀到原来的状态,问此膨胀过程的功又是多少? (W 1=199.374kJ ,W 2= –99.103kJ)1-23 1mol 理想气体由202.65kPa 、10dm 3恒容升温、使压力升高到2026.5kPa ,再恒压压缩至体积为1dm 3。
求整个过程的W 、Q 、U ∆及H ∆。
(W= –Q=18.2kJ U ∆=H ∆=0)1-24 已知CO 2(g)的恒压摩尔热容C p 、m 的表达式为:C p 、m /J ·K -1·mol -1=26.78+ 42.68⨯10-3⨯T/K-146.4⨯10-7 ⨯T 2/K 2试计算恒压下将273K 的1molCO 2(g )加热到573K 的Q 、W 、U ∆及H ∆各是多少?假设CO 2(g )为理想气体。
(Q p =H ∆=12.63kJ ,U ∆=10.14kJ ,W=-2.49kJ)1-25 0°C ,0.5MPa 的N 2(g )2dm 3,在外压为0.1MPa 下恒温膨胀,直至氮气的压力等于0.1MPa ,设3N 2(g )服从理想气体状态方程,求此过程系统的Q, W , U ∆及H ∆。
(Q=800J ,W= -800J ,U ∆=0,H ∆=0) 1-26 1mol 某单原子理想气体从298K 升温到600K ,分别进行下列过程:(1)恒容加热;(2)恒压加热,试计算各过程的W ,Q ,U ∆及H ∆,已知单原子理想气体的恒容摩尔热容R C m v 23=、。
((1)W =0,Q V =U ∆=3766J ,H ∆=6277J ;(2)Q P =H ∆=6277J ,U ∆=3766J ,W=-2511J ) 1-27 在298K 下,1mol 理想气体恒温膨胀,压力由初态时P 1=607.9kPa 变到终态P 2=101.325kPa ,分别经历下列两个过程:(1)可逆膨胀,(2)对抗101.325kPa 的外压迅速膨胀计算各个过程的W , Q , U ∆及H ∆? ( (1) U ∆=0;H ∆=0,W=-4439J ,Q=4439J ;(2) U ∆=0,H ∆=0,W=-2065J ,Q=2065J)1-28 在298K 及607.95kPa 条件下,1mol 单原子理想气体进行绝热膨胀,最后压力达到101.325kPa ,分别经历:(1)可逆绝热膨胀;(2)反抗101.325kPa 的外压迅速膨胀(不可逆绝热膨胀),试分别计算上述两个过程中的终态温度T 2及W 、Q 、U ∆及H ∆各是多少?已知R C m v 23=、。
(提示,不可逆绝热过程:U ∆=W ,即: ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-1122212)(p nRT p nRT P T T nC m v 、 ((1)T 2=145.5K ,Q a =0,U ∆=W a = –1902J ,H ∆= –3170J ;(2) T 2=199K ,Q a =0,U ∆=W a = –1235J ,H ∆= –2058J)1-29 1mol 0°C 、0.2MPa 的理想气体沿着V P =常数的可逆途径到达压力为0.4MPa 的终态,已知该气体的R C m v 25=、,求此过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。
(提示:结合题意:VP =常数及pV =RT ,得T 2=4T 1) ( Q =20.43kJ ,W = -3.405kJ ,U ∆=17.02kJ ,H ∆=28.83kJ)(注意:功的计算公式为()⎰⎰--=-⋅=-=2122V 2)(V VdV PdV W 常数常数) 1-30 已知在101.325kPa 和100°C 时,每摩尔水蒸发为水蒸气吸热40.67kJ ,试求1mol100°C 、101.325kPa 下的水变为同温度、40.53kPa 的水蒸气时的U ∆及H ∆各为多少?假设水蒸气当作理想气体,液体水的体积可忽略。
( U ∆=37.57kJ ,H ∆=40.67kJ)1-31 苯甲酸的燃烧反应为: )()(7)(217)(22252l O H g CO g O s COOH H C +−→−+ (1) 在25°C 时将1.247g 苯甲酸放在氧弹量热计中燃烧后测得温度升高2.870°C ,已知量热计的热容量为11485J ·K -1,苯甲酸的摩尔质量M=122.05g ·mol -1,计算苯甲酸的恒容摩尔燃烧热。