物理化学 12-例题
物理化学-习题和答案
第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正？为负？或为零？解：0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。
证明：R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为：0.92×103kg·m -3，现有1mol 的水发生如下变化： (1) 在100o C ，101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体； (2) 在0 o C 、101.325kPa 下变为冰。
试求上述过程体系所作的体积功。
解：(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯＝＝冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯＝＝水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水－ (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q 、W 、Q －W 、ΔU 是否已经完全确定。
(2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？解：(1) Q －W 与ΔU 完全确定。
(2) Q 、W 、Q －W 及ΔU 均确定。
5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3： (1) 恒温可逆膨胀； (2) 向真空膨胀；(3) 恒外压为终态压力下膨胀；(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
物理化学经典习题及答案资料
7.从热力学基本关系式可导出: A
U U ( A) p T ( B) S V V S
H (C ) p V S
A ( D) T S V
8.根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵 值减小？ C (A)液态水可逆相变为水蒸气 (B) 碳酸钙分解生成氧化钙 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆压缩
29. 对于反应2Ag+(m1) + H2(p) → 2Ag(s) + 2H+(m2)， 以下原电池设计正确的是： D (A) Ag(s)| Ag+(m1) || H+(m2) | H2(p) (Pt) (B) Ag(s)-AgCl(s)| Ag+(m1) || H+(m2) | H2(p) (Pt) (C) (Pt) H2(p)| H+(m2)|| Ag+(m1) | AgCl(s)-Ag(s) (D) (Pt) H2(p)| H+(m2)|| Ag+(m1) | Ag(s)
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
(D) (U/nB)S,p, n
CB
A 15. 下列四个偏微商中哪个是化学势? (A) (U/nB)S,V, n (B) (H/nB) S,V, n
CB
CB
(C) (A/nB)T,p, n
南京大学《物理化学》每章典型例题
南京大学《物理化学》每章典型例题第一章 热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到1013.25kPa 。
求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。
已知该气体的C V ，m恒定为20.92J •mol -1 •K -1。
解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态：(T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=?，V 2=?)→(T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ，V 3= V 2)例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θp）H 2O （s ，1 mol ，-5℃，θp ）↓△H 2 ↑△H 4H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp ）H 2O （s ，1 mol ，0℃，θp ）△△∴ △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4例题3 在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。
忽略压力对焓的影响。
(1) 计算甲醇的标准燃烧焓θmc H ∆。
(2) 已知298.15K 时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83 kJ·mol－1、－393.51 kJ·mol －1，计算CH 3OH(l)的θmfH ∆。
(3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol－1，计算CH 3OH(g) 的θmfH ∆。
解：(1) 甲醇燃烧反应：CH 3OH(l) +23O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l)Q V =θmcU ∆=－119.50 kJ/(5.27/32)mol =－725.62 kJ·mol －1Q p =θmcH ∆=θmcU ∆+∑RTv)g (B= (－725.62－0.5×8.3145×298.15×10－3)kJ·.mol －1=－726.86 kJ·mol －1(2)θmc H ∆=θmfH ∆(CO 2) + 2θmfH ∆（H 2O )－θmfH ∆[CH 3OH(l)]θmf H ∆[CH 3OH (l)] =θmfH ∆ (CO 2) + 2θmfH ∆(H 2O )－θmcH ∆= [－393.51+2×(－285.83)－(－726.86) ] kJ·mol －1=－238.31 kJ·mol －1(3) CH 3OH (l) →CH 3OH (g) ，θmvap ΔH=35.27 kJ·.mol －1 θmf H ∆[CH 3OH (g)] =θmfH ∆[CH 3OH (l)]+θmvapH ∆= (－38.31+35.27)kJ·.mol －1=－203.04 kJ·mol －1第二章 热力学第二定律例1. 1mol 理想气体从300K ,100kPa 下等压加热到600K ，求此过程的Q 、W 、U 、H 、S 、G 。
物理化学经典例题
一、选择题1. 下面有关统计热力学的描述，正确的是：( )A. 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系B. 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系C. 统计热力学是热力学的理论基础D. 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科B2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时，令∑ni = N，∑niεi = U，这是因为所研究的体系是：( )A. 体系是封闭的，粒子是独立的 B 体系是孤立的，粒子是相依的C. 体系是孤立的，粒子是独立的D. 体系是封闭的，粒子是相依的C3.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε，简并度分别为1、1、2、3 四个这样的分子构成的定域体系，其总能量为3ε时，体系的微观状态数为：( ) A. 40 B. 24 C. 20 D. 28 A4. 使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律，要求粒子数N 很大，这是因为在推出该定律时：( ).!A、假定粒子是可别的 B. 应用了斯特林近似公式C.忽略了粒子之间的相互作用 D. 应用拉氏待定乘因子法A5.对于玻尔兹曼分布定律ni =(N/q)·gi·exp( -εi/kT)的说法：(1) n i是第i 能级上的粒子分布数; (2) 随着能级升高，εi 增大，ni 总是减少的; (3) 它只适用于可区分的独立粒子体系; (4) 它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是：( ) A. (1)(3)B. (3)(4)C. (1)(2)D. (2)(4) C6.对于分布在某一能级εi上的粒子数ni，下列说法中正确是：( )A. n i与能级的简并度无关B.εi 值越小，ni 值就越大C. n i称为一种分布D.任何分布的ni 都可以用波尔兹曼分布公式求出B7. 15．在已知温度T时，某种粒子的能级εj = 2εi，简并度gi = 2gj，则εj 和εi 上分布的粒子数之比为：( )A. 0.5exp(εj/2kT)B. 2exp(- εj/2kT)C. ( -εj/kT)D. 2exp( 2εj/kT) C8. I2的振动特征温度Θv= 307K，相邻两振动能级上粒子数之n(v + 1)/n(v) = 1/2的温度是：( )A. 306 KB. 443 KC. 760 KD. 556 K B9.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关：( )《A. S、G、F、CvB. U、H、P、C vC. G、F、H、UD. S、U、H、G B10. 分子运动的振动特征温度Θv 是物质的重要性质之一，下列正确的说法是：( C )A.Θv 越高，表示温度越高B.Θv 越高，表示分子振动能越小C. Θv越高，表示分子处于激发态的百分数越小D. Θv越高，表示分子处于基态的百分数越小11.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的：( )A. 转动运动B. 电子运动C. 振动运动D. 平动运动D12.三维平动子的平动能为εt = 7h2 /(4mV2/3 )，能级的简并度为：( )A. 1B. 3C. 6D. 2 C的转动惯量J = ×10 -47 kg·m2 ，则O2 的转动特征温度是：( )A. 10 KB. 5 KC. KD. 8 K C;14. 对于单原子分子理想气体，当温度升高时，小于分子平均能量的能级上分布的粒子数：( )A. 不变B. 增多C. 减少D. 不能确定C15.在相同条件下，对于He 与Ne 单原子分子，近似认为它们的电子配分函数相同且等于1，则He 与Ne 单原子分子的摩尔熵是：( )A. Sm(He) > Sm (Ne)B. Sm (He) = Sm (Ne)C. Sm (He) < S m(Ne)D. 以上答案均不成立C二、判断题1．玻耳兹曼熵定理一般不适用于单个粒子。
大学物理化学试题与答案
1物理化学试卷一一、选择题 (共15题30分)1.下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT 进行计算的是： ( C )(A)实际气体等压可逆冷却(B)恒容搅拌某液体以升高温度(C)理想气体绝热可逆膨胀(D)量热弹中的燃烧过程2.理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B )(A)可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆S = 0(B)从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆(C)不能断定 (A) 、(B) 中哪一种正确所以状态函数 S 不同(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同3.理想气体等温过程的F。
( C )(A)> G(B) <G(C) =G(D)不能确定4.下列函数中为强度性质的是： ( C )(A) S容量性质除以容量性质为强度性质(D) CV5. 273 K，下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l)和μ(s)，两者的关系为： ( C )(A)μ(l) >μ(s)(B)μ(l) =μ(s)(C)μ(l) <μ (s)(D)不能确定6.在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。
经历若干时间后，两杯液面的高度将是 ( μ( 纯水 )> μ( 糖水中水 ) , 水从 (B)杯向(A)杯转移)(A)(A) A杯高于B杯(B) A杯等于B杯(C) A杯低于B杯(D)视温度而定7.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) 4*Φ=C+2-f=2+2-0=48.硫酸与水可形成 H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物 , 问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种 ? ( C )(A) 3种(B) 2种(C) 1种(D)不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
（完整版）物理化学习题及答案
（完整版）物理化学习题及答案物理化学期末复习一、单项选择题1. 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2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是： ( )A. 大分子溶胶B. 胶体电解质C. 溶胶3. 热力学第一定律Δ U=Q+W只适用)(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何4.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5.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 <0(B). W>0，Q <0，U >0(C)W <0，Q <0，U >0(D). W <0，Q =0，U >06.对于化学平衡 , 以下说法中不正确的是( )(A)化学平衡态就是化学反应的限度(B)化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化(C)化学平衡时各物质的化学势相等(D)任何化学反应都有化学平衡态7.封闭系统内的状态变化： ( )A 如果系统的 S sys>0，则该变化过程自发B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发C 仅从系统的 S sys ，变化过程是否自发无法判断8. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是( )A. 1 ，1，1，2B. 1 ，1，3，0C. 3 ，1，2，1D. 3 ，2，2，2 9. 在定压下， NaCl 晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数 C 和条件自由度 f ：( ) A C =3， f=1 B C =3 ， f=2 CC =4， f=2DC =4 ， f=310. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中( )(A) Δ S=0 (B) ΔG=0 (C) Δ H=0 (D) ΔU=012. 下面的说法符合热力学第一定律的是( )(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化 (B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关13. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是( )(A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力14. 实验测得浓度为0.200mol ·dm -3的 HAc 溶液的电导率为0.07138S ·m -1，该溶液的摩尔电导率Λ m (HAc) 为( )2 -1 2 -1A. 0.3569S · m 2· mol -1B. 0.0003569S ·m 2·mol -12 -1 2 -1C. 356.9S · m 2· mol -1D. 0.01428S ·m 2· mol -115. 某化学反应其反应物消耗7/8 所需的时间是它消耗掉3/4 所需的时间的 1.5 倍，则反应的级数为( )A. 零级反应B. 一级反应C. 二级反应D. 三级反应11. 以看作封闭体系的是( A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO 4 水溶液如图，将 C uSO 4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可)。
物理化学(全册)习题(答案)
《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 。
湖南师范大学2012年物理化学考研真题及答案
2012年全国硕士研究生入学考试自命题科目试题册业务课代码：728业务课名称：物理化学满分：150分考试时间：3小时考生须知：1．答案必须写在另附的答题纸上，写在其它纸上无效。
允许使用无存储功能的计算器。
2．答题时必须使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答，用其他笔答题不给分。
不得使用涂改液。
一、填空题（填>,<,=号，每空1分，每题4分，共20分）1．理想气体等温等外压压缩过程A．ΔU_____0 B．ΔH_____0 C．ΔS_____0 D．ΔG_____02．在绝热条件下将100mL,300K的水和100mL,350K的水混合，该过程的A．ΔU_____0 B．ΔH_____0 C．ΔS_____0 D．ΔG_____03．某反应的平衡常数为1，当反应正向进行时应有A．Δr G mθ_____0 B．Δr G m_____0 C．活度商Q a_____1 D．亲和势A_____0 4．若某自发可逆电池的电动势不随温度变化，则该电池在等温等压下可逆放电过程A．ΔH_____0 B．ΔG_____0 C．ΔS_____0 D．Q_____05．温度一定的条件下，阈能E c、能垒E b和实验活化能E a之间的关系A．E a_____E b B．E a_____E c C．E c_____E b D．E b_____0二、单选题（每题2分，共20分）1．金刚石的生成热等于（）A．0 B．石墨的燃烧热C．CO2的生成热D．石墨转化为金刚石的反应热2．对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是（）A．恒温下绝热膨胀B．恒压下绝热膨胀C．吸热，同时体积有缩小D．吸热而温度不变3．水中加入乙醇后，其沸点（）A．升高B．降低C．不变D．不确定4．化学势不具有的基本性质是（）A．化学势是偏摩尔量B．化学势是状态函数C．化学势是体系的强度性质D．其绝对值不能确定5．Na2SO4与H2O可形成多种水合盐，能够与冰共存的水合盐的种数最多为（）A．0 B．1 C．2 D．36．某反应的半衰期与起始浓度无关，则反应完成3/4寿期是半衰期的（）A．3/4倍B．1倍C．2倍D．3倍7．用同一电导池测定浓度为0.01和0.10mol·dm-3的同一电解质溶液的电阻，前者是后者的10倍，则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为（）A．1：1 B．2：1 C．5：1 D．10：18．25℃时，电池Pt|H2(100kPa)|H2SO4(b)|H2(10kPa)|Pt的电动势E为（）A．0.0592V B．－0.0592V C．0.0296V D．－0.0296V9．一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中加入少量的NaCl，这时毛细管中液面的高度（）10．下列各性质中不属于溶胶电动现象的是（）A．电导B．电渗C．电泳D．沉降电势三、（20分）乙醇在正常沸点352K下的汽化热为40.1kJ·mol-1，今将352K,pθ压力下的1mol乙醇(l)向真空蒸发为同温同压下的乙醇蒸气(设为理想气体)。
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4 3 M r L 3 4 3.1416 (3 10 8 m )3 19300k g m 3 6.023 1023 m ol1 3 1.315 106 k g m ol1
有在稳定剂存在的条件下才能稳定存在.
上述肥皂液对油酸的稳定作用使界面自由能 GS 降低, 即 GS As ( 2 1 )
= 300 m2 ×(3.0×10 －3 －2.29×10 －2 ) N· m －1 = －5.97 J
因而这一过程可以自发进行, 且使系统由高表面能状态变为 低表面能状态, 从而使系统处于较为稳定的状态.
h2 h1 104 m
C2 0 Mg ln C RT 1 ( h2 h1 ) p 1
C 2 1.315 106 kg mol 1 9.81m s 2 1000 4 ln 1 1 10 m 1 1 166 19300 8.314J mol K 298.25K
本章完
所以
C2 = 272 m－3
例2
亚铁氰化铜溶胶的稳定剂是亚铁氰化钾 , 该胶团
的结构式是什么?胶粒所带电荷的符号如何?
胶团结构 :
Cu Fe CN
2 6
nFe CN 6 4( n x )K m
4
4 x
4 xK
胶粒带负电.
例3 将 10－5 m3的油酸在水中乳化成半径为 10－7 m的小液滴, 构成乳状液, 系统增加界面积 300 m2, 处于不稳定状态. 若此时 再加入一定体积的2%的皂液就可使乳状液变为相对稳定的状 态, 试分析该皂液所起的作用. 已知油酸与水的界面张力为 2.29×10－2 N· m－1, 加入皂液后可使油酸与水的界面张力降低 到 3.0×10－3N· m － 1. 在油酸与水形成乳状液中加入皂液后, 由于皂液为表面活性 剂, 它将乳化后的油酸液滴包围起来, 肥皂分子憎液基团与油酸 分子接触, 亲液基团朝向水分子, 如图所示. 肥皂分子这种对油酸 的“包围”作用阻止了高度分散的小油酸液滴重新集结成大液 滴, 因而起到了稳定的作用. 肥皂即为乳状液的稳定剂. 乳状液只