天津大学《物理化学》第四版_第四章习题及解答
物理化学天津大学第四版答案
物理化学天津大学第四版答案【篇一：5.天津大学《物理化学》第四版_习题及解答】ass=txt>目录第一章气体的pvt性质 ....................................................................................................... (2)第二章热力学第一定律 ....................................................................................................... . (6)第三章热力学第二定律 ....................................................................................................... .. (24)第四章多组分系统热力学 ....................................................................................................... . (51)第五章化学平衡 ....................................................................................................... .. (66)第六章相平衡 ....................................................................................................... (76)第七章电化学 ....................................................................................................... (85)第八章量子力学基础 ....................................................................................................... . (107)第九章统计热力学初步 ....................................................................................................... ...... 111 第十一章化学动力学 ....................................................................................................... . (117)第一章气体的pvt性质1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下试推出理想气体的，与压力、温度的关系。
天津大学《物理化学》第四版习题及解答(统计热力学初步)
第九章统计热力学初步
1．按照能量均分定律，每摩尔气体分子在各平动自由度上的平均动能为。
现有1 mol CO气体于0 ºC、101.325 kPa条件下置于立方容器中，试求：
（1）每个CO分子的平动能；
（2）能量与此相当的CO分子的平动量子数平方和
解：（1）CO分子有三个自由度，因此，
（2）由三维势箱中粒子的能级公式
2．某平动能级的，使球该能级的统计权重。
解：根据计算可知，、和只有分别取2，4，5时上式成立。
因此，该能级的统计权重为g = 3! = 6，对应于状态。
3．气体CO分子的转动惯量，试求转动量子数J为4与3两能级
的能量差，并求时的。
解：假设该分子可用刚性转子描述，其能级公式为
4．三维谐振子的能级公式为，式中s为量子数，即。
试证明能级的统计权重为
解：方法1，该问题相当于将s个无区别的球放在x,y,z三个不同盒子中，每个盒子容纳的球数不受限制的放置方式数。
x盒中放置球数0，y, z中的放置数s + 1
x盒中放置球数1，y, z中的放置数s
……………………………………….
x盒中放置球数s，y, z中的放置数1
方法二，用构成一三维空间，为该空间的一个平面，其与三个轴均相交于s。
该平面上为整数的点的总数即为所求问题的解。
这些点为平
面在平面上的交点：
由图可知，
5．某系统由3个一维谐振子组成，分别围绕着
A, B, C三个定点做振动，总能量为。
试
列出该系统各种可能的能级分布方式。
解：由题意可知方程组
的解即为系统可能的分布方式。
方程组化简为，其解为。
《物理化学》(天津大学第四版)作业问题.
《物理化学》(天津大学第四版)作业问题华南理工大学应用化学系葛华才编写第1 02030405060709101112章第一章气体的性质作业问题1.5 状态变化瓶1（n, p,V, T ）+瓶2（n, p,V, T ）→瓶1（n 1, p ’,V, T ）+瓶2（n 2, p ’,V, T ’）本题的关键是要找变化前后的守恒量：物质的量，建立关系式2n = n 1 +n 2再利用理想气体状态方程n=pV/RT 即可求解。
1.6 漏写坐标轴名和图名。
使用非国标单位：atm 。
没给出计算的数值。
1.9．两种气体的恒温混合过程如下：(1)混合后的总压p ’= nRT/V = [n(N 2)+n(H 2)]RT/4dm3= [(p ×1dm 3/RT)+ (p ×3dm 3/RT)] RT/4dm 3= p即等于混合前的压力。
(2)摩尔体积V m = V/n =RT/p ，仅与温度和（系统）压力有关。
混合前后温度和压力均相同，所以摩尔体积相同。
注意：应用时应为总压，不能用分压。
(3)过程为恒温恒压混合且是理想气体，所以混合前纯组分的体积即为分体积:V(H 2) = 3 dm 3,V(N 2) = 1dm 3；[ 亦可按V(H 2)= y(H 2) V(总) 计算]分压比p(H 2): p(N 2)= y(H 2) ：y(N 2) =n(H 2)/ n(N 2) = (p ×3dm 3/RT)/ (p ×1dm 3/RT)= 3 ：1H 23dm 3pTN 21dm 3pTH 2 , N 24dm 3p'T恒T 混合对于理想气体：分压是指某组分占所有可空间所具有的压力；分体积是指某组分压力为总压时具有的体积。
1.17 系统状态变化如下：对于容器中的水气，是非恒质量过程，关系复杂；而空气的变化是恒质量且恒容过程，因此可根据理想气体状态方程，建立空气状态变化的关系式: n空气= p空气V/RT ，即(p 1-3.567kPa)V/RT 1 =(p 2-101.325kPa)V/RT 2所以p 2 =101.325kPa +(p 1-3.567kPa) T 2 /T 1=101.325kPa +(101.325kPa-3.567kPa)×373.15K/300K = 222.920 kPa本题的关键是：空气的量和体积不变建立方程求压力。
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物理化学第四版习题及答案【篇一：物理化学第四章课后答案傅献彩第五版】lass=txt>第七章电化学7.1 用铂电极电解能析出多少质量的解：电极反应为溶液。
通过的电流为20 a，经过15 min后，问：（1）在阴极上?(2) 在的27 ?c，100 kpa下的？电极反应的反应进度为因此：7.2 在电路中串联着两个电量计，一为氢电量 1 h后，在氢电量计中收集到的；在银电量计中沉积电流为多少。
对银电量计对氢电量计37.3用银电极电解并知阴极区溶液中溶液。
通电一定时间后，测知在阴极上析出的总量减少了。
求溶液中的和的，。
的解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阴极区溶液中总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差：7.4 用银电极电解水溶液。
电解前每反应生成，反应可表示的银与溶液中的为总反应为，并测知阳极区溶液重和。
量的改变为，通电其中含解：量不变，该量 1）与阳极溶解的生成，（2）从阴极迁移到阳极7.5用铜电极电解水溶液。
电解前每溶液中含。
4通电一定时间后，测得银电量计中析出中含。
试计算溶液中的量的改变，并测知阳极区溶液重和。
，其解：同7.4。
电解前后从铜电极溶解的的量为从阳极区迁移出去的的量为因此，7.6 在一个细管中，于的的溶液的上面放入的电流直上而下通过该管，界以后，界面在管内向下移动的距离相当于溶液中的面不断向下度25?c下，。
解：此为用界面移动法测量离子迁移数7.7 已知25 ?c时溶液的电导率为。
一电导池中充5以此溶液，在25 ?c时测得其电阻为的液的电导率；（3）溶液，测得电阻为。
在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为。
计算（1）电导池系数；（2）溶溶液的摩尔电导率。
解：（1）电导池系数为（2）溶液的电导率（3）溶液的摩尔电导率7.8 已知25 ?c时此溶液，在25 ?c，溶液，测出其电阻分别为稀释时，，，和溶液的电导率为。
一电导池中充以和的。
试用外推法求无限作图如下【篇三：第五版物理化学第四章习题答案】t>4.1 有溶剂a与溶质b形成一定组成的溶液。
天津大学《物理化学》第四版上、下册部分习题解答
面向21世纪课程教材 天津大学物理化学教研室编 高等教育出版社《物理化学》（上、下册）第四版习题解答上册P94（热力学第一定律）：15．恒容绝热，ΔU=Q V =0ΔU=ΔU Ar +ΔU Cu =(nC V ,m ΔT)Ar +(nC p,m ΔT)Cu =4(20.786-R)(T -273.15)+2×24.435(T -423.15)=0 T=347.38KΔH=ΔH Ar +ΔH Cu =(nC p,m ΔT)Ar +(nC p,m ΔT)Cu =4×20.786(347.38-273.15)+2×24.435(347.38-423.15)=2469J 19．恒压绝热，ΔH=Q p =0ΔH=ΔH A +ΔH B =(nC p,m ΔT)A +(nC p,m ΔT)B =2×2.5R(T -273.15)+5×3.5R(T -373.15)=0 T=350.93KW=ΔU=ΔU A +ΔU B =(nC V ,m ΔT)A +(nC V ,m ΔT)B =2×1.5R(350.93-273.15)+5×2.5R(350.93-373.15)= -369.2J 35．(1) Δr H øm =Δf H øm,酯+2Δf H øm,水-2Δf H øm,醇-Δf H øm,氧= -379.07+2(-285.83)-2(-238.66)-0= -473.41kJ .mol -1 (2) Δr H øm =2Δc H øm,醇+Δc H øm,氧-Δc H øm,酯-2Δc H øm,水=2(-726.51)+0-(-979.5)-0= -473.52 kJ .mol -137．由 HCOOCH 3+2O 2==2CO 2+2H 2OΔc H øm,酯=Δr H øm =2Δf H øm,二氧化碳+2Δf H øm,水-Δf H øm,酯 Δf H øm,酯=2Δf H øm,二氧化碳+2Δf H øm,水-Δc H øm,酯=2(-393.509)+2(-285.83)-(-979.5)= -379.178 kJ .mol -1由 HCOOH+CH 3OH==HCOOCH 3+H 2O Δr H øm =Δf H øm,酯+Δf H øm,水-Δf H øm,酸-Δf H øm,醇= -379.178+(-285.83)-(-424.72)-(-238.66)= -1.628 kJ .mol -1P155（热力学第二定律）：1． (1) η=1-T 2/T 1=1-300/600=0.5(2) η= -W/Q 1Q 1= -W/η=100/0.5=200kJ 循环 ΔU=0，-W=Q=Q 1+Q 2 -Q 2=Q 1+W=200-100=100kJ10．理想气体恒温 ΔU=0，ΔS 系统=nR ln (p 1/p 2)=1×8.3145ln (100/50)=5.763J .K -1(1) Q= -W=nRT ln (p 1/p 2) =1×8.3145×300ln (100/50)=1729J 可逆 ΔS 总=0(2) Q= -W=p ex ΔV=22111247J 2nRT nRT p nRT p p -==⎛⎫⎪⎝⎭-11247 4.157J K 300Q Q S T T--∆====-⋅环境环境环境ΔS 总=ΔS 系统+ΔS 环境=5.763-4.157=1.606J .K -1 (3) Q= -W=0 ΔS 环境=0ΔS 总=ΔS 系统+ΔS 环境=5.763J .K -1 19．恒压绝热，ΔH=Q p =0ΔH=ΔH 冷+ΔH 热=(C p ΔT)冷+(C p ΔT)热 =100×4.184(T -300.15)+200×4.184(T -345.15)=0 T=330.15KΔS=ΔS 冷+ΔS 热=C p,冷ln (T/T 1)+C p,热ln (T/T 1) =100×4.184ln (330.15/300.15)+200×4.184 ln (330.15/345.15)=2.678J .K -1 23．恒压 Q=ΔH=n Δvap H m =(1000/32.042)×35.32=1102.3kJW= -p ex ΔV= -p(V g -V l )= -pV g = -nRT= -(1000/32.042)×8.3145×337.80= -87655J ΔU=Q+W=1102.3-87.655=1014.6kJ可逆相变 ΔS=ΔH/T=1102.3/337.80=3.2632kJ .K -136． H 2O(l) 101.325kPa ，393.15K H 2O(g)ΔH 1=C p ΔT=1×4.224(-20)= -84.48kJ ΔH 3=C p ΔT=1×2.033×20= 40.66kJ ΔS 1=C p ln (T 2/T 1)=4.224ln (373.15/393.15) ΔS 3=C p ln (T 2/T 1)=2.033ln (393.15/373.15)=-0.2205kJ .K -1 =0.1061kJ .K -1H 2O(l) 101.325kPa，373.15KH 2O(g)ΔH 2=2257.4kJΔS 2=ΔH 2/T=2257.4/373.15=6.0496kJ .K -1ΔH=ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3= -84.48+2257.4+40.66=2213.58kJ ΔS=ΔS 1+ΔS 2+ΔS 3= -0.2205+6.0496+0.1061=5.9352kJ .K -1 ΔG=ΔH -T ΔS=2213.58-393.15×5.9352= -119.84kJ或由22112211T T T p T T p T T T H H C dTC dT S S T∆=∆+∆∆∆=∆+⎰⎰计算40．(1) Δr H øm =2Δf H øm,CO +2Δf H øm,H2-Δf H øm,CH4-Δf H øm,CO2=2(-110.525)+0-(-74.81)-(-393.509)=247.269kJ .mol -1 Δr S øm =2S øm,CO +2S øm,H2-S øm,CH4-S øm,CO2=2×197.674+2×130.684-186.264-213.74=256.712J .K -1.mol -1 Δr G øm =Δr H øm -T Δr S øm =247.269-298.15×256.712/1000=170.730 kJ .mol -1 (2) Δr G øm =2Δf G øm,CO +2Δf G øm,H2-Δf G øm,CH4-Δf G øm,CO2=2(-137.168)+0-(-50.72)-(-394.359)=170.743kJ .mol -1(3) 反应物(150kPa) 产物(50kPa)ΔS 1=nR ln (p 1/p 2)=2R ln (150/100)=6.742 ΔS 2=nR ln (p 1/p 2)=4R ln (100/50)=23.053 ΔG 1=-nRT ln (p 1/p 2)=-2010 ΔG 1=-nRT ln (p 1/p 2)=-6873反应物(100kPa) 产物(100kPa)Δr S øm Δr G ømΔr S m =Δr S øm +ΔS 1+ΔS 2=256.712+6.742+23.053=286.507J .K -1.mol -1Δr G m =Δr G øm +ΔG 1+ΔG 2=170.743-2.010-6.873=161.860 kJ .mol -1 或 先求出各压力下的S m 、Δf G m 值或 由等温方程Δr G m =Δr G øm +RT ln J p （见第五章化学平衡） P208（多组分系统热力学）：2． (1)/////(1)/0.095/0.1801580.01040.095/0.180158(10.095)/0.0180153B B BB BB B AB B A AB B B An m M mw M x n n m M m M mw M m w M ===+++-==+-(2) -3/0.0951036.5546mol m /0.180158B B B B B Bn m M w c V m M ρρ⨯=====⋅(3) -1//0.095/0.1801580.583mol kg (1)10.095B B BB B B AAB n m M mw M b m m m w =====⋅--7． k B =p B /x B =101.325/0.0425=2384kPa由 p=p A +p B =p A *x A +k B x B 101.325=10.0(1-x B )+2384x B x B =0.03847//36.4610.03847///36.461100/78.114B B BB B B AB B A AB n m M m x n n m M m M m ====+++m B =1.867g24．b B =ΔT f /K f =0.200/1.86=0.1075mol .kg -1**1000/18.01533.167 3.161kPa 1000/18.01530.1075A A A A A A Bn p p p x p n n ===⋅=⨯=++25．-30.400010000.16136mol m 8.3145298.15B c RT∏⨯===⋅⨯4-13/10 6.2010g mol0.16136110B B BB B B B n m M c VV m M c V-=====⨯⋅⨯⨯27．b B =ΔT f /K f =0.56/1.86=0.301mol .kg -1(1) Π=c B RT=ρb B RT=1000×0.301×8.3145×310.15=7.76×105Pa(2) /B B B BB An n m M b m m Vρ=≈=30.301100010342.30103g B B B m b VM ρ-==⨯⨯⨯=P245（化学平衡）：5． 反应之间的关系为：(3)=2(2)-(1)故 Δr G øm,3=2Δr G øm,2-Δr G øm,1-RTlnK ø3=2(-RTlnK ø2)-(-RTlnK ø1) K ø3=( K ø2)2/ K ø16． SO 2Cl 2 == SO 2 + Cl 2开始压力 0 44.786 47.836 平衡压力 p 44.786-p 47.836-p平衡总压Σ=p+44.786-p+47.836-p=86.096 得p=6.526kPa22222222(44.786 6.526)(47.836 6.526)2.4226.526100SOCl SO ClSO Cl SO Cl p p p p ppK p p ppφφφφφ⋅⋅--====⋅⨯8． (1) PCl 5 == PCl 3 + Cl 2开始量 1 0 0平衡量 1-a a a 平衡总量Σ=1+a摩尔分数 1 111αααααα-+++ 325210.31211PCl ClPCl p p p p p p K p pppφφφφφφαααα⋅⋅+===-⋅+⎛⎫ ⎪⎝⎭代入p=200kPa ，p ø=100kPa ，得a =0.367 (2) PCl 5 == PCl 3 + Cl 2 开始量 1 0 5平衡量 1-a a 5+a 平衡总量Σ=6+a摩尔分数 15 666αααααα-++++ 3255660.31216PClClPCl p p p p pp p p K p pppφφφφφφφαααααα+⋅⋅⋅++===-⋅+⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭代入p=101.325kPa ，p ø=100kPa ，得a =0.26810．32266.66/20.1111100NH H Sp p K p p φφφ=⋅==⎛⎫ ⎪⎝⎭(1) NH 4HS (s) == NH 3 + H 2S 开始压 0 39.99平衡压 p 39.99+p 平衡总压Σ=39.99+2p 3239.990.111110010018.87kPa39.99277.73kPaNH H Sp p p p K ppp p φφφ+=⋅=⋅==∑=+=(2) 即要求Δr G m >0，也即J p =32NH H Sp p ppφφ⋅>K ø6.6660.1111100100p⨯> p>166.7kPa17．AgCl 的溶度积即反应AgCl==Ag ++Cl -的平衡常数Δr G øm =Δf G øm,Ag++Δf G øm,Cl --Δf G øm,AgCl=77.107+(-131.22)-(-109.789)=55.676kJ .mol -1105-355.6761000ln 22.4598.3145298.151.7610 1.3310mol dmr m G K RTK s c c φφφ--+-∆⨯=-=-=-⨯=⨯====⨯⋅下册P46（电化学）： 10．Λm =κ/c=0.0368/(0.05×1000)=0.000736Ω-1.m 2.mol -1Λm ∞=λ+∞+λ-∞=0.034982+0.00409=0.039072Ω-1.m 2.mol -1 a =Λm /Λm ∞=0.000736/0.039072=0.018842250.050.01884 1.80910110.01884c K φαα-⨯===⨯--19．(1) Pb + Hg 2SO 4 == PbSO 4 + 2Hg(2) Δr G m = -zFE= -2×96485×0.9647= -186.16×103J .mol -1 Δr S m =zF(∂E/∂T)p =2×96485×1.74×10-4=33.58J .K -1.mol -1 Δr H m =Δr G m +T Δr S m = -186.16×103+298.15×33.58= -176.15×103 J .mol -1 Q r,m =T Δr S m =298.15×33.58=10.01×103 J .mol -1 21．Ag + 0.5Hg 2Cl 2 == AgCl + HgΔr S m =S m,AgCl +S m,Hg -S m,Ag -0.5S m,Hg2Cl2=96.2+77.4-42.55-0.5×195.8=33.15J .K -1.mol -1 Δr G m =Δr H m -T Δr S m =5435-298.15×33.15= -4449J .mol -14-144490.04611V19648533.15 3.43610V K 196485r m r m pG E zFS E T zF -∆=-==⨯∆∂===⨯⋅∂⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭35．负极反应：2Sb+3H 2O -6e →Sb 2O 3+6H +6*21210.05916lg 0.05916lg 0.05916pH60.05916pH 0.05916pH 0.34510.228pH pH 3.98 5.960.059160.05916H H a a E E E E φφφφϕϕϕϕϕϕϕϕ++----+-+-=+=+=-=-=-+=+--=+=+=37．(1) 反应Fe 2++Ag +==Fe 3++Ag 相应电池为：Pt|Fe 2+,Fe 3+||Ag +|AgE ø=φ+ø-φ-ø=0.7994-0.770=0.0294V1964850.0294ln 1.1448.3145298.153.14zFE K RTK φφφ⨯⨯===⨯=(2) Fe 2+ + Ag + == Fe 3+ + Ag 开始浓度 0 0 0.05 平衡浓度 x x 0.05-x2-30.05 3.140.0439mol dmx K xx φ-===⋅40．(1) 溴化银电极的标准电势即银电极的非标准电势,||||130.05916lg 0.05916lg4.88100.79940.05916lg0.07105V1sp Ag AgBr Br Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag BrK a a φφφϕϕϕϕ-++++--==+=+⨯=+=(2) AgBr 的Δf G øm 即反应Ag+0.5Br 2==AgBr 的Δr G øm该反应相应电池为：Ag,AgBr|Br -|Br 2,Pt E ø=φ+ø-φ-ø=1.065-0.07105=0.99395V Δr G m ø= -zFE ø= -1×96485×0.99395= -95.901×103J .mol -1 P191（界面现象）：3．汞γ乙醚-汞=γ水-汞+γ乙醚-水cos θ 0.379=0.375+0.0107cos θ θ=68.050 4． 02lnr p Mp RTrγρ=920.072750.018015ln1.07722.337998.38.3145293.15106.863kPar r p p -⨯⨯==⨯⨯⨯=6． 对水中气泡，66220.05885 1.17710Pa 0.110p r γ-⨯∆===-⨯-⨯ 对空中水滴，66220.05885 1.17710Pa 0.110p rγ-⨯∆===⨯⨯P289（化学动力学）：7． CH 3NNCH 3 == C 2H 6 + N 2t=0 21.332 0 0 t=1000s p 21.332-p 21.332-p 总压Σ= p+(21.332-p)+(21.332-p)=22.732得 p=19.932kPa一级反应5-10141/2511121.332l n l n 6.78810s100019.932l n 2l n 21.02110s 6.78810p k t p t k --===⨯===⨯⨯9． 由题意 r 0=k 1c 0=1×10-3r=k 1c=0.25×10-3 两式相除，得 c 0/c=4一级反应 -1011/2111ln ln 40.0231min60ln 2ln 230.0min0.0231c k t c t k ======c 0=1×10-3/k 1=1×10-3/0.0231=0.0433mol .dm -313．二级反应 3-1-1201111110.0333d m m o l m i n1010.251k t c c =-=-=⋅⋅-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 23．由题意，半衰期与初压成反比，可知该反应为二级反应-1-1201/2110.00493kPa s 101.3252k p t ===⋅⨯30．1111lna E k k R T T =--⎛⎫⎪⎝⎭-1103.3100011ln1.56060.2928.3145353.15338.151.390minkk ⨯=--==⎛⎫⎪⎝⎭由速率常数的单位可知反应为一级反应，故1/2ln 2ln 20.4987min 1.390t k === 37．由动力学方程()11001ln1nnc kt cc kt c n --=-=-或可知：反应从某相同初始浓度c 0到达某一定浓度c 时，k 与t 成反比。
物理化学第四版课后习题答案
物理化学第四版课后习题答案【篇一：物理化学第四版上册课后答案天津大学第三章】>3.1卡诺热机在（1）热机效率；的高温热源和的低温热源间工作。
求（2）当向环境作功源放出的热。
时，系统从高温热源吸收的热及向低温热解：卡诺热机的效率为根据定义3.5高温热源温度，低温热源。
今有120 kj的热直接从高温热源传给低温热源，龟此过程的解：将热源看作无限大，因此，传热过程对热源来说是可逆过程3.6 不同的热机中作于的高温热源及的低温热源之时，两热源的总熵变间。
求下列三种情况下，当热机从高温热源吸热。
（1）可逆热机效率（2）不可逆热机效率（3）不可逆热机效率。
解：设热机向低温热源放热，根据热机效率的定义因此，上面三种过程的总熵变分别为。
3.7 已知水的比定压热容下列三种不同过程加热成100 ?c的水，求过程的（1）系统与100 ?c的热源接触。
今有1 kg，10 ?c的水经。
（2）系统先与55 ?c的热源接触至热平衡，再与100 ?c的热源接触。
（3）系统先与40 ?c，70 ?c的热源接触至热平衡，再与100 ?c的热源接触。
解：熵为状态函数，在三种情况下系统的熵变相同在过程中系统所得到的热为热源所放出的热，因此3.8 已知氮（n2, g）的摩尔定压热容与温度的函数关系为将始态为300 k，100 kpa下1 mol的n2(g)置于1000 k的热源中，求下列过程（1）经恒压过程；（2）经恒容过程达到平衡态时的解：在恒压的情况下。
在恒容情况下，将氮（n2, g）看作理想气体将代替上面各式中的，即可求得所需各量3.9始态为同途径变化到，，的某双原子理想气体1 mol，经下列不的末态。
求各步骤及途径的。
（1）恒温可逆膨胀；（2）先恒容冷却至使压力降至100 kpa，再恒压加热至；（3）先绝热可逆膨胀到使压力降至100 kpa，再恒压加热至。
解：（1）对理想气体恒温可逆膨胀，?u = 0，因此（2）先计算恒容冷却至使压力降至100 kpa，系统的温度t:（3）同理，先绝热可逆膨胀到使压力降至100 kpa时系统的温度t:根据理想气体绝热过程状态方程，各热力学量计算如下【篇二：物理化学第四章课后答案傅献彩第五版】lass=txt>第七章电化学7.1 用铂电极电解能析出多少质量的解：电极反应为溶液。
最新物理化学(天大第四版)填空题备课讲稿
2.有3molH2(可视为理想气体)，由298K加热到423K，则此过程的ΔU为7.79KJ 。
3.体系经历不可逆循环后，ΔU = 0，ΔH = 0。
3.将热量Q传递给一定量的理想气体，（1）若体积不变，则这热量转变为内能，（2）若温度不变，则这热量转变为体积功，（3）若压力不变，则这热量转变为焓。
4. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于封闭体系。
5.理想气体等温可逆膨胀过程，ΔU = 0，ΔH = 0，Q > 0，W < 0。
（填＞、＝、＜)10.可逆相变满足的条件是：恒温、恒压、两相平衡11.使用的条件为绝热过程12.一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时，燃烧等量的燃料，则可逆热机拖动的列车运行的速度：较慢；在系统温度恒定的变化中，系统与环境之间：不一定产生热交换；实际气体绝热恒外压膨胀时，其温度将：无法确定13.在373K、标准压力下的1mol水，经下列两个不同过程变成373K、标准压力下的1mol水蒸气， (1)等温等压可逆蒸发。
(2)真空蒸发。
这两个过程中功和热的关系为：|W1|>|W2|Q1>Q214.理想气体从相同始态，分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到相同的终态压力，则终态的温度T可逆_＜_T可逆，终态的体积V可逆_＜_V不可逆，过程的焓变△H可逆_＜_H可逆。
15.1mol单原子理想气体始态为273K、pθ，经下列过程：（a）恒容升温1K；（b）恒温压缩至体积缩减一半；（c)恒压升温10K；（d）绝热可逆过程压缩至体积减少一半。
上述四过程中，终态压力最大的是过程__d__，最小的是过程__c__；终态温度最高的是过程__d__，最低的是过程__b__。
16.273K、pθ下，1mol固体冰融化为水，其Q_＞_0；W_＜_0；△U_＞_0；△H_＞_0。
17.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＿70.3J＿18.理想气体经节流膨胀过程其△U = 0，△H = 0，μJ-T = 0。
物理化学(天津大学第四版)课后答案 第四章 多组分系统热力学
第四章多组分系统热力学4.1有溶剂A 与溶质B 形成一定组成的溶液。
此溶液中B 的浓度为cB ，质量摩尔浓度为bB ，此溶液的密度为。
以MA ，MB 分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B 的摩尔分数xB 表示时，试导出xB 与cB ，xB 与bB 之间的关系。
解：根据各组成表示的定义4.2D-果糖溶于水（A ）中形成的某溶液，质量分数，此溶液在20°C 时的密度。
求：此溶液中D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。
解：质量分数的定义为4.3在25°C ，1kg 水（A ）中溶有醋酸（B ），当醋酸的质量摩w ww .k h d a w .c o m 课后答案网尔浓度bB 介于和之间时，溶液的总体积。
求：（1）把水（A ）和醋酸（B ）的偏摩尔体积分别表示成bB 的函数关系。
（2）时水和醋酸的偏摩尔体积。
解：根据定义当时4.460°C 时甲醇的饱和蒸气压是84.4kPa ，乙醇的饱和蒸气压是47.0kPa 。
二者可形成理想液态混合物。
若混合物的组成为二者的质量分数各50%，求60°C 时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。
解：质量分数与摩尔分数的关系为w w w .k h d a w .c o m 课后答案网求得甲醇的摩尔分数为根据Raoult 定律4.580°C 是纯苯的蒸气压为100kPa ，纯甲苯的蒸气压为38.7kPa 。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80°C 时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：根据Raoult 定律4.6在18°C ，气体压力101.352kPa 下，1dm3的水中能溶解O20.045g ，能溶解N20.02g 。
现将1dm3被202.65kPa 空气所饱和了的水溶液加热至沸腾，赶出所溶解的O2和N2，并干燥之，求此干燥气体在101.325kPa ，18°C 下的体积及其组成。
天津大学物理化学第四章自测及答案
第四章 多组分 （自测题1）1. 在恒温、恒压下，往无限大量的A 、B 混合物中加入1mol 纯组分B ，充分混合后，系统熵的增量等于（ B ）：（A ） *m, B S （B ）B S （C ） 两者都不是2. C 10o -、101.325kPa 的过冷水的化学势l μ（ A ）同温同压下冰的化学势s μ。
（A ）大于 （B ）小于 （C ）等于 （D ）不能确定3. 在恒温、恒压下，理想液态混合物混合过程的G mix ∆（ A ）（A ）< 0 （B ）> 0 （C ）= 0 （D ）不能确定4. 下列几个偏导数式中，何者为化学势（ D ）（A ）c ,,B ()B S V n n U n '≠∂∂ （B ） c B ,,B ()T p n n A n '≠∂∂ （C ） c B ,,B ()S P n n H n '≠∂∂ (D) B ,,B ()E T P n n G n '≠∂∂ 5. C 30o 时，组成为A 0.40x =的A 、B 液态混合物中组分A 的蒸气压*A A 0.42p p =（其中*A p 为C 30o 时纯组分A 的饱和蒸气压）。
此液态混合物中组分A 的活度系数=γ（ C ）（A ）0.95 （B ）1.24 （C ）1.05 （D ）0.576. T 、p 及组成一定的某二元液态混合物，系统的Gibbs 函数为（ B ）（A ）**A m,A B m,B n G n G + （B ）A A B B n n μμ+ （C ）不能确定7. 物理化学中有关标准态的理解正确的是（ D ）（A ） 标准态就是273.15K,101.325kPa 下的状态；（B ） 标准态就是不能实现的假想状态；（C ） 标准态就是活度等于1的状态；（D ） 标准态就是人为规定的某些特定状态。
8. 将蔗糖溶于纯水中形成稀溶液，与纯水比较，其沸点（ B ）（A ）降低 （B ）升高 （C ）不能确定9. 理想液态混合物中组分B 的化学势表达式*B ,B B ln x RT x μμ=+，其中*,B x μ对应的状态为（ B ）（A ）纯气态B 组分 （B ）纯液态B 组分 （C ）标准压力下的纯液态B 组分10. 恒T 、p 下A 、B 组成的二组分系统，若A 的偏摩尔熵增大，则B 的偏摩尔熵（ B ）（A ）增加 （B ）减小 （C ）可能增大，也可能减小第四章 多组分 （自测题2）11. 在恒温、恒压下，往有限量的A 、B 混合物中加入1mol 纯组分B ，充分混合后，系统Gibbs 的增量等于（ C ）：（A ） *m, B G （B ）B G （C ） 两者都不是12. 在过饱和溶液中，溶质的化学势（ A ）同温同压下纯溶质的化学势。
《物理化学》习题答案(天大第四版)
因此，由标准摩尔生成焓
由标准摩尔燃烧焓
2.37 已知25 °C甲酸甲脂（HCOOCH3, l）的标准摩尔燃烧焓 为 ，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 分别 为 、 、 及 应用这些数据求25 °C时下列反应的标准摩尔反应焓。 解：显然要求出甲酸甲脂（HCOOCH3, l）的标准摩尔生成焓
第二章 热力学第一定律
2.5 始态为25°C，200kPa的5mol某理想气体，经途径a，b两不同 途径到达相同的末态。途经a先经绝热膨胀到 -28.47°C，100 kPa，步骤的功Wa=-5.57KJ,再恒容加热到压力200 kPa的末态，步 骤的热Qa=25.42KJ。途径b为恒压加热过程。求途径b的Wb及Qb。 解：先确定系统的始、末态
由于P1V1=P3V3，则T3=T1，对有理想气体∆H和∆U只是温度的函数 ∆H=∆U=0 该途径只涉及恒容和恒压过程，因此计算功是方便的
根据热力学第一定律: Q= ∆U-W=0-5.00=-5.00KJ
2.13 已知20°C液态乙醇(C2H5OH,l)的体膨胀系数 等温压缩率 ,密度 ，摩尔定压热 容 。求20 °C，液态乙醇的 。 解：由热力学第二定律可以证明，定压摩尔热容和定容摩尔热容 有以下关系
由于加热缓慢，B可看作经历了一个绝热可逆过程，因此
功用热力学第一定律求解
气体A的末态温度可用理想气体状态方程直接求解，
将A与B的看作整体，W = 0，因此
2.25 在带活塞的绝热容器中有4.25 mol的某固态物质A及5 mol某单原 子理想气体B，物质A的 。始态温度 ， 压力 。今以气体B为系统，求经可逆膨胀到 时， 系统的 及过程 的。
物理化学( 天津大学)第四版第四章到第九章课后答案完整版
第二章 热力学第一定律2.1 1mol 理想气体在恒定压力下温度升高1℃，求过程中系统与环境交换的功。
解：理想气体n = 1mol对于理想气体恒压过程,应用式（2.2.3）W =－p amb ΔV =－p(V 2-V 1) =－(nRT 2-nRT 1) =－8.314J2.2 1mol 水蒸气(H 2O,g)在100℃,101.325kPa 下全部凝结成液态水。
求过程的功。
假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。
解: n = 1mol恒温恒压相变过程,水蒸气可看作理想气体, 应用式（2.2.3）W =－p amb ΔV =－p(V l -V g ) ≈ pVg = nRT = 3.102kJ2.3 在25℃及恒定压力下，电解1mol 水(H 2O,l)，求过程的体积功。
H 2O(l) ＝ H 2(g) + 1/2O 2(g) 解: n = 1mol恒温恒压化学变化过程, 应用式（2.2.3）W=－p amb ΔV =－(p 2V 2-p 1V 1)≈－p 2V 2 =－n 2RT=－3.718kJ2.4 系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。
若途径a 的Q a =2.078kJ,Wa=－4.157kJ ；而途径b 的Q b =－0.692kJ 。
求W b .解: 热力学能变只与始末态有关,与具体途径无关,故 ΔU a = ΔU b由热力学第一定律可得 Qa + Wa = Q b + W b ∴ W b = Q a + W a －Q b = －1.387kJ2.5 始态为25℃，200 kPa 的5 mol 某理想气体，经途径a ，b 两不同途径到达相同的末态。
途经a 先经绝热膨胀到 -28.47℃，100 kPa ，步骤的功；再恒容加热到压力200 kPa 的末态，步骤的热。
途径b 为恒压加热过程。
求途径b 的及。
解：先确定系统的始、末态3111061902000001529831485m ...P nRT V =××==32101601000005824431485m ...P nRT V V =××=== kJ .kJ )..(Q W U Δa a 85194225575=+=+=－对于途径b ，其功为kJ .J ..V Δp W b 932706190101602000001－）－（－－===根据热力学第一定律2.6 4mol 某理想气体，温度升高20℃, 求ΔH －ΔU 的值。
《物理化学》第四版上册(天大)
2.有纯凝聚态物质参加的理想气体化学反应
3.相关化学反应标准平衡常数之间的关系
4.标准平衡常数K？的测定
5.平衡组成的计算
6.其它的平衡常数
5.3 温度对标准平衡常数的影响
1.范特霍夫方程
2.△rH？为定值时范特霍夫方程的积分式
3.△rH？为温度的函数时范特霍夫方程的积分式
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前言
目录
绪论
0.1 物理化学课程的内容
0.2 学习物理化学的要求及方法
0.3 物理量的表示及运算
1.物理量的表示
2.对数中的物理量
2.溶质的化学势
3.其它组成标度表示的溶质的化学势
4.溶质化学势表示式的应用举例——分配定律
4.7 稀溶液的依数性
1.溶剂蒸气压下降
2.凝固点降低(析出固态纯溶剂)
3.沸点升高(溶质不挥发)
4.渗透压
4.8 逸度与逸度因子
1.逸度及逸度因子
2.逸度因子的计算及普遍化逸度因子图
6.4 二组分理想液态混合物的气-液平衡相图
1.压力组成图
2.温度-组成图
6.5 二组分真实液态混合物的气-液平衡相图
1.蒸气压-液相组成图
2.压力-组成图
3.温度-组成图
4.小结
6.6 精馏原理
6.7 二组分液态部分互溶系统及完全不互溶系统的气-液平衡相图
1.部分互溶液体的相互溶解度
物理化学第四版答案(胡英主编_高等教育出版社)
习题解答
1. 两只容积相等的烧瓶装有氮气，烧瓶之间有细管相通。若两只
烧瓶都浸在 100℃的沸水中，瓶内气体的压力为 0.06MPa。若一只烧瓶
浸在 0℃的冰水混合物中，另一只仍然浸在沸水中，试求瓶内气体的压
力。
解：
n = n1 + n2 p1 ⋅ 2V = p2V + p2V
对值也小得多，常可略去。冰熔化成水，体积缩小，故系统得功。
9. 使 H2 (g)在 101325 Pa 下以一定流速通过内有通电的电阻丝的绝 热管。达稳定状态后的三次实验数据见下表。求 H2(g)在各温度范围的
第 1 章 物质的 pVT 关系和热性质
·31·
平均摩尔定压热容。
进气温度/ o C
15.5 -78 -183
−
300)
+
0.263 × (5002 2
− 3002
)
−
84 ×10 −6 3
× (5003
−
300
3
⎤ )⎥
⎦
J
= 37.6×103 J = 37.6 kJ
11. 将 101325 Pa 下的 100 g 气态氨在正常沸点 (-33.4℃) 凝结为 液体，计算 Q 、 W 、 ΔU 、 ΔH 。已知氨在正常沸点时的蒸发焓为 1368 J ⋅ g −1 ，气态氨可作为理想气体，液体的体积可忽略不计。
p / MPa
51.5 45.6 40.8 37.0 33.8
以 p 对 Vm 作 图 ， 求 得 p = 40.5 MPa 时 CH 4 的 摩 尔 体 积 Vm = 0.0681
×10−3 m 3 ⋅ mol−1 ，得
最新物理化学课后习题第四章答案资料
第四章多组分系统热力学4.1有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。
此溶液中B的浓度为c B，质量摩尔浓度为b B，此溶液的密度为。
以M A，M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时，试导出x B与c B，x B与b B之间的关系。
解：根据各组成表示的定义4.3在25℃，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时，溶液的总体积求：（1）把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。
（2）时水和醋酸的偏摩尔体积。
解：根据定义当时4.460℃时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa ，乙醇的饱和蒸气压是47.0kPa 。
二者可形成理想液态混合物。
若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。
解：甲醇的摩尔分数为58980049465004232500423250....x B =+=4.580℃时纯苯的蒸气压为100 kPa ，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa 。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80℃时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：4.7 20℃下HCl 溶于苯中达平衡，气相中HCl 的分压为101.325 kPa 时，溶液中HCl 的摩尔分数为0.0425。
已知20℃时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa ，若20℃时HCl 和苯蒸气总压为101.325 kPa ，求100 g 苯中溶解多少克HCl 。
解：设HCl 在苯中的溶解符合亨利定律HCl HCl ,x HCl x k p = Pa .Pa .x p k HCl HCl HCl,x 610×3842=04250101325== HCl,x HCl ,x *HCl ,x *HCl HCl ,x *HCl k x k p x k x p x k x p p p p +1+=+苯苯苯苯苯苯苯苯总）－＝（）－（＝＋＝96010×38421000010×384210132566...k p k p x HCl,x *HCl ,x ＝－－＝－－＝苯总苯 960=536+7810078100=..mx 苯 m = 1.867g4.11 A ，B 两液体能形成理想液态混合物。
物理化学_周亚平_天津大学第四版_课后答案
气体混合达到平衡态。求末态的温度 T 及过程的
。
解：过程图示如下
合，则
假定将绝热隔板换为导热隔板，达热平衡后，再移去隔板使其混
由于外压恒定，求功是方便的
由于汽缸为绝热，因此
2.20 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。隔板靠活塞一侧为 2 mol，
0 °C 的单原子理想气体 A，压力与恒定的环境压力相等；隔板的另一侧为 6 mol， 100 °C 的双原子理想气体 B，其体积恒定。今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成
解：该过程图示如下
设系统为理想气体混合物，则
1.17 一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水。但容器于 300 K 条件下大 平衡时，容器内压力为 101.325 kPa。若把该容器移至 373.15 K 的沸水中，试 求容器中到达新的平衡时应有的压力。设容器中始终有水存在，且可忽略水的任 何体积变化。300 K 时水的饱和蒸气压为 3.567 kPa。
假设气体可看作理想气体，
，则
2.16 水煤气发生炉出口的水煤气的温度是 1100 °C，其中 CO(g)和 H2(g)的摩尔
分数均为 0.5。若每小时有 300 kg 的水煤气由 1100 °C 冷却到 100 °C，并用所
收回的热来加热水，是水温由 25 °C 升高到 75 °C。求每小时生产热水的质量。
冰的摩尔定压热容分别为
和
焓。
。求在常压及-10 °C 下过冷水结冰的摩尔凝固
解：过程图示如下
平衡相变点
，因此
2.33 25 °C 下，密闭恒容的容器中有 10 g 固体奈 C10H8(s)在过量的 O2(g)中完全 燃烧成 CO2(g)和 H2O(l)。过程放热 401.727 kJ。求
天津大学_物理化学_总复习(含答案)
第一章 热力学第一定律1． 热力学第一定律U Q W ∆=+只适用于：答案：D（A ）单纯状态变化 （B ）相变化（C ）化学变化 （D ）封闭体系的任何变化2． 1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变H ∆约为：4157J3． 关于热和功，下面说法中，不正确的是：答案：B（A ）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上（B ）只有封闭体系发生的过程中，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，可称为被交换的能量（D ）在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相抵消4． 涉及焓的下列说法中正确的是：答案：D（A ）单质的焓值均为零 （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 ）化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化5． 下列过程中，体系内能变化不为零的是：答案：D（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6． 对于理想气体，下列关系中那个是不正确的？答案：A（A ）0)(=∂∂V TU （B ）0)V U (T =∂∂（C ）0)P U (T =∂∂（D ）0)P H (T =∂∂ 7． 实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？答案：A（A ） Q=0 ；H ∆＝0；P ∆<0 （B ） Q=0 ；H ∆＝ 0；P ∆>0（C ） Q>0 ；H ∆＝0；P ∆<0 （D ） Q<0 ；H ∆＝ 0；P ∆<08． 3mol 的单原子理想气体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这一过程的Q=3741J 、W=－3741J 、U ∆=0、H ∆=0。
9． 在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从T 1升高到T 2，压力从p 1升高到p 2，则：Q ＝ 0 ；W ＝ 0 ：U ∆＝ 0。
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天津大学《物理化学》第四版习题及解答目录第一章气体的pVT性质 (2)第二章热力学第一定律 (6)第三章热力学第二定律 (24)第四章多组分系统热力学 (52)第五章化学平衡 (67)第六章相平衡 (78)第七章电化学 (87)第八章量子力学基础 (110)第九章统计热力学初步 (113)第十一章化学动力学 (120)第一章气体的pVT性质1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下试推出理想气体的，与压力、温度的关系。
解：根据理想气体方程1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。
若将其中的一个球加热到100 °C，另一个球则维持0 °C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。
解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。
标准状态：因此，1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。
（1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力。
（2）隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？（3）隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？解：（1）等温混合后即在上述条件下混合，系统的压力认为。
（2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？（3）根据分体积的定义对于分压1.11 室温下一高压釜内有常压的空气，为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。
重复三次。
求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。
解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。
设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为，则，。
重复上面的过程，第n次充氮气后，系统的摩尔分数为，因此。
1.13 今有0 °C，40.530 kPa的N2气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。
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第四章多组分系统热力学4.1 有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。
此溶液中B的浓度为c B，质量摩尔浓度为b B，此溶液的密度为。
以M A，M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时，试导出x B与c B，x B与b B之间的关系。
解：根据各组成表示的定义4.2 D-果糖溶于水（A）中形成的某溶液，质量分数，此溶液在20 °C时的密度。
求：此溶液中D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。
解：质量分数的定义为4.3 在25 °C，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时，溶液的总体积。
求：（1）把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。
（2）时水和醋酸的偏摩尔体积。
解：根据定义当时4.4 60 °C时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。
二者可形成理想液态混合物。
若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60 °C时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。
解：质量分数与摩尔分数的关系为求得甲醇的摩尔分数为根据Raoult定律4.5 80 °C是纯苯的蒸气压为100 kPa，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80 °C时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：根据Raoult定律4.6 在18 °C，气体压力101.352 kPa下，1 dm3的水中能溶解O2 0.045 g，能溶解N2 0.02 g。
现将1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液加热至沸腾，赶出所溶解的O2和N2，并干燥之，求此干燥气体在101.325 kPa，18 °C下的体积及其组成。
设空气为理想气体混合物。
其组成体积分数为：，解：显然问题的关键是求出O2和N2的Henry常数。
18 °C，气体压力101.352 kPa下，O2和N2的质量摩尔浓度分别为这里假定了溶有气体的水的密度为（无限稀溶液）。
根据Henry定律，1 dm3被202.65 kPa空气所饱和了的水溶液中O2和N2的质量摩尔浓度分别为4.7 20 °C下HCl溶于苯中达平衡，气相中HCl的分压为101.325 kPa时，溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。
已知20 °C时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa，若20°C时HCl和苯蒸气总压为101.325 kPa，求100 g笨中溶解多少克HCl。
解：设HCl在苯中的溶解符合Henry定律4.8 H2, N2与100 g水在40 °C时处于平衡，平衡总压为105.4 kPa。
平衡气体经干燥后的组成分数。
假设可以认为溶液的水蒸气压等于纯水的蒸气压，即40 °C时的7.33 kPa。
已知40 °C时H2, N2在水中的Henry系数分别为7.61 GPa及10.5 GPa，求40 °C时水中溶解H2, N2在的质量。
解：假设（1）H2, N2在水中的溶解符合Henry定律；（2）气相可看作理想气体。
在此假设下4.9 试用Gibbbs-Duhem方程证明在稀溶液中若溶质服从Henry定律，则溶剂必服从Raoult定律。
证明：设溶质和溶剂分别用B，A表示。
根据Gibbbs-Duhem方程（const. T and const. p）。
溶质B的化学势表达式为若溶质服从Henry定律，则即溶剂A服从Raoult定律。
4.10 A，B两液体能形成理想液态混合物。
已知在温度t时纯A的饱和蒸气压，纯B的饱和蒸气压。
（1）在温度t下，于气缸中将组成为的A, B混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出第一滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成（以摩尔分数表示）为多少？（2）若将A, B两液体混合，并使此混合物在100 kPa，温度t下开始沸腾，求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成（摩尔分数）。
解：1. 由于形成理想液态混合物，每个组分均符合Raoult定律; 2. 凝结出第一滴微小液滴时气相组成不变。
因此在温度t混合物在100 kPa，温度t下开始沸腾，要求4.11 25 °C下，由各为0.5 mol的A和B混合形成理想液态混合物，试求混合过程的。
解：（略）4.12 苯与甲苯的混合液可视为理想液态混合物。
今有一混合物组成为，。
求25 °C, 100 kPa下1 mol该混合物的标准熵、标准生成焓与标准生成Gibbs 函数。
所需25 °C的热力学数据如表所示。
C6H5CH3(l) 12 114.15 219.58解：根据生成焓的的定义，混合物的为4.13 液体B与液体C可形成理想液态混合物。
在常压及25 °C下，向总量n = 10 mol，组成x C = 0.4的B, C液态混合物中加入14 mol的纯液体C，形成新的混合物。
求过程的∆G, ∆S。
解：理想液态混合物中组分B的化学势为因此，新混合物的组成为所以：4.14 液体B和液体C可形成理想液态混合物。
在25 °C下，向无限大量组成x C= 0.4的混合物中加入5 mol的纯液体C。
（1）求过程的∆G, ∆S。
（2）求原混合物中组分B和组分C的∆G B, ∆G C。
解：（1）由于是向无限大量的溶液中加入有限量的纯B，可以认为溶液的组成不变，因此（3）设原混合液中B和C的物质两分别为，加入5 mol纯C后组成为对组分C同样推导，得到注：4.15 在25 °C向1 kg溶剂A(H2O)和0.4 mol溶质B形成的稀溶液中又加入1 kg的纯溶剂，若溶液可视为理想稀溶液，求过程的 G。
解：理想稀溶液溶质和溶剂的化学势表达式分别为将以上数据代入D G计算式，得4.16 （1）25 °C时将0.568 g碘溶于50 cm3 CCl4中，所形成的溶液与500 cm3水一起摇动，平衡后测得水层中含有0.233 mmol的碘。
计算点在两溶剂中的分配系数K，。
设碘在两种溶剂中均以分子形式存在。
（2）若25 °C 在水中的浓度是1.33 mmol×dm-3，求碘在中的浓度。
解：（1）的分子量为，因此（2）4.17 25 °C时0.1 mol NH3溶于1 dm3三氯甲烷中，此溶液NH3的蒸气分压为4.433 kPa，同温度时0.1 mol NH3溶于1 dm3水中，NH3的蒸气分压为0.887 kPa。
求NH3在水与三氯甲烷中的分配系数解：NH3在水与三氯甲烷中分配达到平衡时而溶质的化学势因此，当溶液中的NH3和气相中的NH3达平衡时由于因此，4.18 20 °C某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。
今有该有机酸5 g溶于100 cm3水中形成的溶液。
（1）若用40 cm3乙醚一次萃取（所用乙醚已事先被水饱和，因此萃取时不会有水溶于乙醚），求水中还剩下多少有机酸？（2）将40 cm3乙醚分为两份，每次用20 cm3乙醚萃取，连续萃取两次，问水中还剩下多少有机酸?解：设有机酸的分子量为M；分配平衡时，水中的有机酸还剩m克根据Nernst分配定律用同样体积的乙醚萃取n次，则有（1）用40 cm3乙醚萃取一次（2）每次用20 cm3乙醚萃取，连续萃取两次4.19 25 g的CCl4中溶有0.5455 g某溶质，与此溶液成平衡的CCl4的蒸气分压为11.1888 kPa，而在同一温度时纯CCl4的饱和蒸气压为11.4008 kPa。
（1）求此溶质的相对分子量。
（2）根据元素分析结果，溶质中含C为94.34 %，含氢为5.66 %（质量分数），确定溶质的化学式。
解：（1）设该溶液为理想稀溶液，则溶剂服从Raoult定律（3）设该物质的化学式为C n H m，则解得，化学式为C14H10。
4.20 10 g葡萄糖（C6H12O6）溶于400 g乙醇中，溶液的沸点较纯乙醇的上升0.1428 °C。
另外有2 g有机物质溶于100 g乙醇中，此溶液的沸点则上升0.1250 °C。
求此有机物质的相对分子质量。
解：10 g葡萄糖（C6H12O）溶于400 g乙醇中2 g有机物质溶于100 g乙醇中4.21 在100 g苯中加入13.76 g联苯（C6H5C6H5），所形成溶液的沸点为82.4 °C。
已知纯苯的沸点为80.1 °C。
求：（1）苯的沸点升高系数；（2）苯的摩尔蒸发焓。
解：4.22 已知0°C，101.325 kPa时，O2在水中的溶解度为；N2在水中的溶解度为。
试计算被101.325 kPa，体积分数，的空气所饱和了的水的凝固点较纯水的降低了多少？解：为101.325 kPa的空气所饱和了的水中溶解的O2和N2的物质两分别为查表知水的凝固点降低系数为，因此4.23 已知樟脑（C10H16O）的凝固点降低系数为。
（1）某一溶质相对分子质量为210，溶于樟脑形成质量分数为5 %的溶液，求凝固点降低多少？（2）另一溶质相对分子质量为9000，溶于樟脑形成质量分数为5 %的溶液，求凝固点降低多少？解：容易导出质量分数和质量摩尔浓度间的关系因此，4.24 现有蔗糖（C12H22O11）溶于水形成某一浓度的稀溶液，其凝固点为-0.200 °C，计算此溶液在25 °C时的蒸气压。
已知水的，纯水在25 °C时的蒸气压为。
解：首先计算蔗糖的质量摩尔浓度由4.6知，质量摩尔浓度和摩尔分数有以下关系假设溶剂服从Raoult定律，则此溶液在25 °C时的蒸气压4.25 在25 °C时，10 g某溶剂溶于1 dm3溶剂中，测出该溶剂的渗透压为，确定该溶质的相对分子质量。
解：溶剂的渗透压表示为4.26 在20 °C下将68.4 g蔗糖（C12H22O11）溶于1 kg的水中。
求（1）此溶液的蒸气压。
（2）此溶液的渗透压。
已知20 °C下此溶液的密度为。
纯水的饱和蒸气压。
解：溶液的蒸气压、渗透压分别为4.27 人的血液（可视为水溶液）在101.325 kPa下于-0.56 °C凝固。
已知水的。
求：（1）血液在37 °C时的渗透压；（2）在同温度下，1 dm3蔗糖（C12H22O11）水溶液中需含有多少克蔗糖才能与血液有相同的渗透压。
解：根据已知条件稀水溶液条件下，因此稀水溶液时，渗透压与溶质的性质无关，4.28 在某一温度下，将碘溶解于CCl4中。
当碘的摩尔分数在0.01~0.04范围内时，此溶液符合稀溶液规律。