物理化学上册习题解答

9..在刚性密闭容器中，有下列理想气体的反应达到平衡： A(g) + B(g) ＝C(g)， 若在恒温下加入一定量的惰性 气体，则平衡将 ( ) C (A) 向右移动 (B) 向左移动 (C) 不移动 (D) 无法确定 K θ Kn[ p /( pθ n总 )]
Δ 1 1 1 1 0,
p p p
A
B
p p ,p p
A
B
T TA , T TB
8. Na2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3· H2O， Na2CO3· 7H2O 及Na2CO3· 10H2O，常压下将 Na2CO3(s) 投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是 Na2CO3水 溶液，一相是 Na2CO3(s) ，则另一相是： ( D ) (A) 冰 (B) Na2CO3· 10H2O(s) (C) Na2CO3· 7H2O(s) (D) Na2CO3· H2O(s) Na2CO3 (s) 与Na2CO3· H2O(s)存在低共熔温度。三相平 衡时，一相是 Na2CO3水溶液，一相是 Na2CO3(s) ，则 另一相是Na2CO3· H2O(s)
减小
。
B SB,m T p ,n
B p VB,m T ,n
一般， SB,m 0,T , B
3. 50 ℃时，液体A的饱和蒸汽压是液体B的饱和蒸汽压 的3倍。A、B两液体形成理想溶液，气液平衡时，液相 中A的摩尔分数为0.5，则在气相中B的摩尔分数为 0.25。
2 M RT f A
fus H m
Kf
19.1kJ mol1
6.在300K下，某组成为xB=0.72的溶液上方B的蒸汽压是纯 B的饱和蒸汽压的60%，那么B的活度是 0.6 ； B的活 0.83 ；同温度下从此溶液中取出1mol的纯 度因子是 B（组成可视为不变），则系统G的变 化 1274 J· mol-1。
10. 完全互溶的A、B二组分溶液，在xB=0.6处，平衡蒸气 压有最高值，将xB=0.4的溶液进行精馏，塔顶将得 xB=0.6的恒沸混合物 到 。 蒸气压——组成图上有 一最高点，相应沸点一 组成图有一最低点。
xB=0.4的溶液在恒沸混 合物的左边，精馏塔顶 将得到 xB=0.6的恒沸混 合物。
* * pA 3 pB ;
xA 0.5
* * * pA pA xA 3 pB 0.5 1.5 pB * * * pB pB xB pB (1 xA ) 0.5 pB
* p pA pB 2 pB
* * yB pB / p 0.5 pB / 2 pB 0.25
C = S－ R － R'=5－2－0=3
4. 组分A和B可以形成四种稳定化合物：A2B，AB，AB2， AB3，设所有这些化合物都有相合熔点。则此体系的低 共熔点最多有几个？ ( ) C (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 低共熔点数=稳定化合 物数+1
5.已知水的三相点温度为 273.16 K，压力为 611 Pa。若将 已冻结的蔬菜放入不断抽气的高真空容器中，使蔬菜中 的冰升华来生产干燥蔬菜，则容器中T、p的范围应是： ( C) (A) T 273.16K，p 611Pa (B) T 273.16K，p 611Pa (C) T 273.16K，p 611Pa (D) T 273.16K，p 611Pa 当固相区内状态点S（Ts, ps）, Ts<To, ps < po；定压加热，状态 点沿水平线向右移动，过固一气 平衡线后变为蒸气蒸发分离。
Qa
pN2O4 / pθ ( pNO2 / p )
θ 2

0.1 ( 0.01 ) 2
1000 K p
Qa ＞Kθ，ΔrGm ＞ 0，正反应不自发、逆反应自发。
二、选择题：（ 20分，每小题2分 ） 1．下列四个偏微商中，哪个不是化学势? (A) (U/nB)S, V (B) (H/nB)S, p (C) (A/nB)T, p (D) (G/nB) T, p
27.604–3132 K/T=22.401–2012 K/T，T= 215.3K （3分）
11.在二盐一水三组分等温等压相图的扇形区内的自由度 f= 。 1
定温、定压下：
C=3，f=3－ Ф 相图中的扇形区是两相共存 区， f=3－ Ф =3－2=1
12. 若298 K时，反应 2NO2 (g) N2O4 (g) 的 K p 8.834 ， 则当p(NO2)=1 kPa, p(N2O4)=10 kPa时， 反应将 向生成NO2 方向进行。
U H A G B n n n n B S ,V ,nz B S , p ,nz B T ,V ,nz B T , p ,nz
( C)
2. 理想溶液具有一定的热力学性质。在下面叙述中哪个是 错误的。 ( B ) (A)ΔV=0 (B) Δ A=0 (C) Δ H=0 (D) Δ U=0
水的相图
6.H2O-KNO3-NaNO3的相图如左,则 BEC相区内是: (D) (A) 纯NaNO3和其饱和溶液 (B) 纯KNO3和其饱和溶液 (C) 含有NaNO3和KNO3的不饱和 溶液和溶液的单相区 (D) KNO3,NaNO3和组成为E的饱和 溶液三相共存 三角形区为三相共存区，其相的状态为三角形的顶点。
mB
0.785 / 123.11 0.025
mol kg1 0.255 mol kg1
Kf Tf / mB 1.77K / 0.255 mol kg1 6.94K kg mol1
Kf
2 M RT f A
fus H m
6.94K kg mol1
pNH 3 pHCl
C = S－ R － R'=3-1-1=1
f = C－ Ф ＋2
f = C－ Ф ＋2=1-2+2=1
9. CuSO4与水可生成CuSO4H2O,CuSO43H2O,
CuSO45H2O三种水合物,则在p下，与CuSO4水溶液及 冰共存的水合物最多有 1 种。 设CuSO4与水可生成n种水合物 S=2+n C = S－ R － R'
n种水合物与水、 CuSO4间存在n个化学平衡： R=n
R'=0
C = S－ R － R'=2+n-n=2
水合物多一种，则多一相，水合物种数最多时，其Ф最大。
在p下， f = C－ Ф + 1 C一定：f 愈小， Ф愈大，f=0时： Ф max= C + 1=3
三相中一相为CuSO4水溶液，一相为H2O(s)，只有一相 为水合物，故：存在的水合物最多有一种。
B
8. 将固体NH4Cl(s)放入真空容器中，按下式分解， NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)；达平衡时，其组分数 1 1 为 ，自由度数为 。
C = S－ R － R'
S=3
R'=1 Ф = Ф(g)+ Ф(l)+ Ф(s)=1+0+1=2
NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)： R=1
《物理化学1》测验题(二)解答
一、填空（36分，每空2分） 1.既是偏摩尔量又是化学势的表达式 G G 为： n
B B, m

B
T , p , nz
。
Z B,m
Z n B
( Z B) T , p ,nZ
Z——广度性质
一定温度时，Kθ值一定。 刚性密闭容器，V一定，加入一定量的惰性气体n总 增 大，设气体为理想气体： pV n总 RT , p / n总 RT / V , RT/V值不变， p / n总 亦不变，Kn不变，平衡不会移动。
10. 在、两相中均含有A和B两种物质，达到相平衡时， 下列各式正确的是 ( B ) (A) A = B (B) B = B (C) A = B (D) B = A
mixV 0 mix S nR xB l n xB 0 mixG nRT xB l n xB 0
B B
mixU mix H p mixV 0
mix A mixU T mix S nRT xB l n xB 0
4. 273K，pθ下，将一小块冰放入10%的糖水中，会自动 发生 冰自发熔化为水 , 这是因为 H2O (糖水) (冰 。 )
α β B B
即定温、定压，W ' =0的条件下，物质总 是自发地从化学势高的相向化学势低的相 迁移。
θ Hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2O
H O (糖水)
2
(水) RT ln xH 2O (水) RT ln xH 2O；
B
mix H 0
3. CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一 个平衡物系,其组分数为：( B ) (A)2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
CaCO (s) CO2 (g);BaCO (s) CO2 (g) 3 (s) CaO 3 (s) BaO
* * pB pB aB 0.6 pB
aB 0.6
aB B xB ; B aB / xB 0.6 / 0.72 0.83
含1mol的纯B组成 为xB=0.72的溶液 1mol的纯B
G G2 G1 n2 n1
θ θ G B (B RT ln aB ) RT ln aB 1274 J mol1
7. 298 K, p下，1 mol甲苯与1 mol苯混合形成理想溶液， -1 11.53 J· K 混合过程的ΔmixH = ___ ， Δ S = __ _ 。 0 mix