物理化学肖衍繁答案=
《物理化学》课后习题答案(天津大学第四版)
青 海 民 族 学 院 （ 化 学 系
）
物 理 化 学
（第四版）
习题及答案
天津大学物理化学教研组 编 王正烈 周亚平 李松林 刘俊吉 修订
高等教育出版社
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
同上题，先求功
同样，由于汽缸绝热，根据热力学第一定律
2.23 5 mol双原子气体从始态300 K，200 kPa，先恒温可逆膨胀到压 力为50 kPa，在绝热可逆压缩到末态压力200 kPa。求末态温度T及整 个过程的及 。 解：过程图示如下
要确定
，只需对第二步应用绝热状态方程 对双原子气体
因此 由于理想气体的U和H只是温度的函数，
g的
系统冰和水的质量分别为
2.30 蒸汽锅炉中连续不断地注入 20 °C的水，将其加热并蒸发成 180 °C，饱和蒸汽压为 1.003 MPa 的水蒸气。求生产 1 kg 水蒸气所需要 的热量。 已知：水 在 100 °C的摩尔蒸发焓 ， 水的平均摩尔定压热容 ，水蒸气 的摩 尔定压热容与温度的函数关系见附录。 解：将过程看作是恒压过程（ ），系统的初态和末态分 别为 和 。插入平衡相变点 ，并将蒸汽看作理想气体，则过程的焓变为 注：压力对凝聚相焓变的影响可忽略，而理想气体的焓变与压力无关 查表知 因此，
利用附录中各物质的数据求上述反应在25利用附录中各物质的数据计算上述反应在2525c若始态chg的分压均为150kpa末态cog和hg的分压均为50kpa求反应的3设立以下途径341已知化学反应中各物质的摩尔定压热容与温度间的函数关系为这反应的标准摩尔反应熵与温度的关系为试用热力学基本方程推导出该反应的标准摩尔反应吉布斯函数与温度t的函数关系式
《物理化学核心教程》思考题及解答
南京大学沈文霞主编《物理化学核心教程》思考题及解答第1章 气体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：将打瘪的乒乓球浸于热水中使球的壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。
它采用了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，两球中间用一根玻管相通，管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左边球的温度为273 K ，右边球的温度为293 K 时，汞滴处在中间达成平衡。
试问： (1) 若将左边球的温度升高10 K ，中间汞滴向哪边移动？ (2) 若将两个球的温度同时都升高10 K ，中间汞滴向哪边移动？答：(1) 左边球的温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。
(2) 两球的温度同时都升高10 K ，汞滴仍向右边移动。
因为左边球的起始温度低，升高10 K 所占的比例比右边的大，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)左边的比右边的大。
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。
防止的有效方法是，在灌开水时不要灌得太快，而且要将保温瓶灌满。
5．当某个纯的物质的气、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，纯物质的饱和蒸气压也升高。
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温度的升高而升高。
而蒸气易被压缩，当饱和蒸气压变大时，气体的摩尔体积会变小。
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物理化学肖衍繁答案第一章气体§1.1 理想气体的状态方程§1.2 道尔顿定律和阿马格定律2011-3-20§1.1 理想气体的状态方程低压气体定律：低压气体定律：〔1〕波义尔定律<R.Boyle,1662>: 波义尔定律< ,1662>: pV ＝常数< n ,T 一定〕一定〕Gay-Lussac,1808>：〔2〕盖.吕萨克定律<J. Gay-Lussac,1808>：吕萨克定律< V / T ＝常数<n , p 一定> 一定>〔3〕阿伏加德罗定律〔A. Avogadro, 1811> 阿伏加德罗定律〔V / n ＝常数2011-3-20<T, p 一定> 一定>§1.1 理想气体的状态方程1.理想气体的状态方程1.理想气体的状态方程pV=nRT单位：单位：pV R= nTp ? Pa；V ? m3；T ? K；n ? mol ；；；R ?摩尔气体常数8.3145 10 J ? mol-1 ? K-1 Pa ? m 3 ?1 ?1 [ R] = = Pa ? m ? mol ? K mol ? K ?1 ?1 = J ? mol ? K 2011-3-203§1.1 理想气体的状态方程1.理想气体的状态方程1.理想气体的状态方程也可以写为pVm=RTm pV = RT M因为Vm=V/n或2011-3-20§1.1 理想气体的状态方程时空气的密度. 例：计算25℃,101325Pa时空气的密度. 〔空气的分子量为29〕解：? n p ? 101325 ?3 = =? ? mol ? m V RT ?8.315×<273 15 + 25>? .n ?3 ?3 d空气＝M = {40.87×29} g ? m = 1.185 kg? m V2011-3-20= 40.87 mol ? m3§1.1 理想气体的状态方程2.理想气体的模型2.理想气体的模型真实气体微观模型：分子间有相互作用,分子本身有体积.不可无限压缩2011-3-20E0r分子§1.1 理想气体的状态方程理想气体微观模型：分子间无相互作用, ?理想气体微观模型：分子间无相互作用, 分子本身无体积. 分子本身无体积. ×××××××××××××可无限压缩2011-3-20§1.1 理想气体的状态方程理想气体的状态方程是理想气体的宏观外在表现? 理想气体的微观模型反映了理想气体的微观内在本质? 理想气体是真实气体在p→0 情况下的极限状态. 的极限状态.2011-3-20§1.1 理想气体的状态方程真实气体并不严格符合理想气体状态方程,也就是说真实气体在方程pV=nRT 中的R 不为常数. 中的不为常数. 不为常数?真实气体只在温度不太低、压力不太高真实气体只在温度不太低、真实气体只在温度不太低的情况下近似符合理想气体状态方程. 的情况下近似符合理想气体状态方程.2011-3-20§1.2 道尔顿定律和阿马格定律1.混合物组成表示：混合物组成表示：混合物组成表示用物质量的分数表示: 用物质量的分数表示对于物质B 对于物质B 量纲为1 量纲为显然2011-3-20<x表示气体,y表示液体〕表示气体, 表示气体表示液体nB nB xB <或B > ≡y = n nA∑A∑xBB=1∑yBB=1§1.2 道尔顿定律和阿马格定律用质量分数表示: 用质量分数表示:mB mB wB ≡= mA m∑A量纲为1 量纲为∑wB2011-3-20B=1§1.2 道尔顿定律和阿马格定律用体积分数表示: 用体积分数表示:B ≡∑* xBVm, B * xA Vm, A A=∑* nBVm, B * nA Vm, A A混合前纯B体积= 混合前各纯组分体积总和量纲为1 量纲为12011-3-20显然∑?BB=1§1.2 道尔顿定律和阿马格定律2. 理想气体状态方程对理想气体混合物的应用因理想气体分子间没有相互作用, 因理想气体分子间没有相互作用,分子本身分子间没有相互作用又不占体积, 又不占体积,所以理想气体的pVT 性质与气体的种类无关, 的种类无关,因而一种理想气体的部分分子被另一种理想气体分子置换,形成的混合理想气体混合理想气体, 一种理想气体分子置换,形成的混合理想气体, 性质并不改变, 其pVT 性质并不改变,只是理想气体状态方程此时为总的物质的量. 中的n 此时为总的物质的量2011-3-20§1.2 道尔顿定律和阿马格定律2.理气状态方程对理气混合物的应用理气状态方程对理气混合物的应用pV = nRT = ? ? ? m pV = RT Mmix∑BnB ?RT ? ?Mmix混合物的摩尔质量Mmix =2011-3-20∑y MB BB§1.2 道尔顿定律和阿马格定律m=∑BmB =∑BnBmB= n∑y MB=nM mixm ∴Mmix = = n∑y MB BB2011-3-20§1.2 道尔顿定律和阿马格定律3.道尔顿分压定律混合气体〔包括理想的和非理想的〕分压的定义混合气体〔包括理想的和非理想的〕pB = yB p = <nB/n>p = <nB/n> nRT/V所以pB=nBRT/VB Bp=∑p = ∑yB2011-3-20pB§1.2 道尔顿定律和阿马格定律理想气体混合物中某一组分的分压力等于这个组分以同混合物相同的温度和体积单独存在时的压力.pO 2 = y O 2 pp = yO2 p + yN2 ppN 2 = y N 2 p2011-3-20§1.2 道尔顿定律和阿马格定律理想气体混合物中某一组分B的分压pB 等于该理想气体混合物中某一组分B 组分单独存在于混合气体的T 时产生的压力. 组分单独存在于混合气体的、V时产生的压力. 时产生的压力而理想气体混合物的总压等于各组分单独存在于混合气体的T 混合气体的、V 时产生的压力总和时产生的压力总和?? 道尔顿定律适用. 式<1.2.9>对低压下真实气体混合物适用.在高压下, 对低压下真实气体混合物适用在高压下, 分子间的相互作用不可忽视, 分子间的相互作用不可忽视,且混合物不同分子间的作用与纯气体相同分子间的作用有差别,所以某气体B的分用与纯气体相同分子间的作用有差别,所以某气体的分压不再等于它单独存在时的压力, 压不再等于它单独存在时的压力,所以分压定律不再适用2011-3-20§1.2 道尔顿定律和阿马格定律4. 阿马加定律理想气体混合物的总体积V为各组分分体积? 之和：理想气体混合物的总体积为各组分分体积VB 之和：<1.2.10> V = ∑VB ∑n B RT nRT n RT QV = = B = ∑B = p p p B n B RT ? <1 . 2 .11 > 其中: V B = pV B? ∑即：理想气体混合物中物质B的分体积VB*,等于纯气体理想气体混合物中物质B的分体积B在混合物的温度与总压条件下所占有的体积. 在混合物的温度与总压条件下所占有的体积. 在混合物的温度与总压条件下所占有的体积2011-3-20§1.2 道尔顿定律和阿马格定律理想气体混合物的总体积等于等于各个组分以同混合物相同的温度和压力单独存在时的分体积之和. 积之和.VO 2 ? VN 2V=VO2+VN22011-3-20§1.2 道尔顿定律和阿马格定律空气中氧气的体积分数为0.29,求例. 空气中氧气的体积分数为, 101.325kPa、25℃时的3空气中氧气的摩、℃时的1m 尔分数、分压力、分体积,并求若想得到尔分数、分压力、分体积,并求若想得到 1 摩尔纯氧气,至少需多少体积的空气.〔摩尔纯氧气,至少需多少体积的空气.〔将空气近似看成理想气体〕将空气近似看成理想气体〕2011-3-20§1.2 道尔顿定律和阿马格定律pVO2 ? VO2解：yO2RT = = = = ?O2 = 0.29 pV n V RTVO2nO2pO2 = yO2 p = 2938425 Pa .=?O2V = 0.29 m32011-3-20§1.2 道尔顿定律和阿马格定律nO2 yO2 ? 1 ? =? ol ol ? m = 3.49 m ?0.29?n=nRT ?3.49×8.315×<273.15+ 25> ? 3 V= =? ?m 101325 p ? ? = 0.085 m32011-3-20。
物理化学课后答案
第一章气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：1 1T T pV p V V T V V⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系解：对于理想气体，pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/v=（÷）=小时1-3 0℃、的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为。
充以4℃水之后，总质量为。
若改用充以25℃、的某碳氢化合物气体，则总质量为。
试估算该气体的摩尔质量。
解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρ n=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。
第五章电化学(1)
第五章 电 化 学四 习题解答5.1 将两个银电极插入AgNO 3溶液，通以0.2A 电流共30 min ，试求阴极上析出银的质量。
解： 通过电解池的电量 Q = It =(0.2×30×60)C=360 C根据法拉第定律 Q ＝nF则电极上起反应的物质的量：-1360C(Ag)0.003731mol 96485C moln ==⋅ 阴极上析出Ag 的质量 (Ag)(Ag)0.003731107.9g 0.4026g m n M =⨯=⨯=5.2 用银电极电解KCl 水溶液，电解前每100 g 溶液中含KCl 0.7422 g 。
阳极溶解下来的银与溶液中的Cl -反应生成AgCl(s)，其反应可表示为 Ag ＝Ag + + e ﹣， Ag + + Cl ﹣＝AgCl(s)，总反应为Ag +Cl ﹣＝AgCl(s)+e ﹣。
通电一段时间后，测得银电量计中沉积了0.6136 g Ag ，并测知阳极区溶液重117.51 g ，其中含KCl 0.6659 g 。
试计算KCl 溶液中的K +和Cl -的迁移数。
解：通电前后水的量不变。
以水的质量为2H O m =（117.51-0.6659）g =116.83g 作为计算基准。
对于阳极区K +的物质的量进行衡算（K +不参与电极反应）有：n n n =-迁后前 ,KCl 3KCl 0.7422116.83mol 11.7210mol (1000.7422)74.551m n M -⨯===⨯-⨯前前,KCl 3KCl0.6659mol 8.9310mol 74.551m n M -===⨯后后 33(11.728.93)10mol 2.7910mol n n n --=-=-⨯=⨯迁后前由银电量计的测试数据可知发生电极反应的物质的量 Ag 3Ag0.6136mol 5.6910mol 107.868m n M -===⨯电K +的迁移数t ( K +)：332.7910mol(K )0.495.6910moln t n -+-⨯===⨯迁电Cl -的迁移数： (Cl )1(K )10.490.51t t -+=-=-= 5.3 见例题5.1 5.4 见例题5.25.5 291K 时，纯水的电导率为κ(H 2O )=3.8×10-6 S·m -1。
《物理化学》课后习题第一章答案
习题解答第一章1． 1mol 理想气体依次经过下列过程：(1)恒容下从25℃升温至100℃，(2)绝热自由膨胀至二倍体积，(3)恒压下冷却至25℃。
试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。
解：将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下：过程 QU ∆ W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)（3） )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831＝末初T T = K 15.37331==初末T T Q ＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m p＝）初末33(T T nR -＝[1×8.314×(-75)]J ＝-623.55JU ∆＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m v ＝0W ＝-)(33初末V V p -＝-）初末33(T T nR - ＝-[1×8.314×(-75)]J ＝623.55J因为体系的温度没有改变，所以H ∆＝02． 0.1mol 单原子理想气体，始态为400K 、101.325kPa ，经下列两途径到达相同的终态：(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3，再恒容升温至610K ； (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3，再恒压加热至610K 。
分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。
若只知始态和终态，能否求出两途径的U ∆及H ∆？解：(1)始态体积1V ＝11/p nRT ＝(0.1×8.314×400/101325)dm 3＝32.8dm 3 W ＝恒容恒温W W +＝0ln12+V V nRT＝(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J ＝370.7JU ∆＝)(12,T T nC m V -＝[)400610(314.8231.0-⨯⨯⨯]J ＝261.9J Q ＝U ∆+W ＝632.6J H ∆＝)(12,T T nC m p -＝[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]＝436.4J (2) Q ＝恒压绝热Q Q +＝0+)(12,T T nC m p -＝463.4J U ∆＝恒压绝热U U ∆+∆＝0+)(12,T T nC m V -＝261.9J H ∆＝恒压绝热H H ∆+∆＝0+绝热Q ＝463.4J W ＝U ∆-Q ＝174.5J若只知始态和终态也可以求出两途径的U ∆及H ∆，因为H U 和是状态函数，其值只与体系的始终态有关，与变化途径无关。
物理化学肖衍繁答案
物理化学肖衍繁答案【篇一：物理化学复习题】程名称：物理化学教材：《物理化学》，肖衍繁李文斌主编，天津大学出版社辅导教师：史春辉联系电话：4153173第一章气体一、填空题1、物质的量为5mol的理想气体混合物，其中组分b的物质的量为2mol，已知在30℃下该混合气体的体积为10dm3,则组分b的分压力pb=_________kpa,分体积vb=________dm3。
(填入具体数值) 3、在任何温度、压力条件下，压缩因子恒为1的气体为________________。
若某条件下的真实气体的z1，则说明该气体的vm___________同样条件下的理想气体的vm，也就是该真实气体比同条件下的理想气体___________压缩。
4、一物质处在临界状态时，其表现为____________________________。
5、已知a、b两种气体临界温度关系为tc(a)tc(b)，则两种气体相对易液化的气体为_________。
6、已知耐压容器中某物质的温度为30℃，而且它的对比温度tr=9.12，则该容器中的物质为_________体，而该物质的临界温度tc=__________k。
二、选择题1、如左图所示，被隔板分隔成体积相等的两容器中，在温度t下，分别放有物质的量各为1mol的理想气体a和b，它们的压力皆为p。
若将隔板抽掉后，两气体则进行混合，平衡后气体b的分压力pb=_________。
a、2pb、4pc、p/2d、p2、在温度为t、体积恒定为v的容器中，内含a、b两组分的理想气体混合物，它们的分压力与分体积分别为pa、pb、va、vb。
若又往容器中再加入物质的量为nc的理想气体c，则组分a的分压力pa___________，组分b的分体积vb____________。
a、变大b、变小c、不变d、无法判断3、已知co2的临界参数tc=30.98℃，pc=7.375mpa。
有一钢瓶中贮存着29℃的co2，则该co2_________状态。
物理化学肖衍繁答案
物理化学肖衍繁答案第一章气体§理想气体的状态方程§道尔顿定律和阿马格定律2011-3-20§理想气体的状态方程低压气体定律：低压气体定律：（1）波义尔定律,1662): 波义尔定律( ,1662): pV ＝常数 ( n ,T 一定）一定）Gay-Lussac,1808)：（2）盖.吕萨克定律(J. Gay-Lussac,1808)：吕萨克定律( V / T ＝常数 (n , p 一定) 一定)（3）阿伏加德罗定律（A. Avogadro, 1811) 阿伏加德罗定律（ V / n ＝常数2011-3-20(T, p 一定) 一定)§理想气体的状态方程1.理想气体的状态方程 1.理想气体的状态方程pV=nRT单位：单位：pV R= nTp ? Pa； V ? m3； T ? K； n ? mol ；；； R ?摩尔气体常数 10 J ? mol-1 ? K-1 Pa ? m 3 ?1 ?1 [ R] = = Pa ? m ? mol ? K mol ? K ?1 ?1 = J ? mol ? K 2011-3-20 3§理想气体的状态方程1.理想气体的状态方程 1.理想气体的状态方程也可以写为pVm=RTm pV = RT M因为 Vm=V/n或2011-3-20§理想气体的状态方程时空气的密度。
例：计算25℃，101325Pa时空气的密度。
（空气的分子量为29）解： ? n p ? 101325 ?3 = =? ? mol ? m V RT ?× (273 15 + 25)? .n ?3 ?3 d空气＝ M = {× 29} g ? m = kg? m V2011-3-20= mol ? m3§理想气体的状态方程2.理想气体的模型 2.理想气体的模型真实气体微观模型：分子间有相互作用，分子本身有体积。
不可无限压缩2011-3-20E0r分子§理想气体的状态方程理想气体微观模型：分子间无相互作用， ?理想气体微观模型：分子间无相互作用，分子本身无体积。
物理化学课后答案傅献彩第五版南京大学化学化工学院
热 力 学 第L 如果-个系统从环境吸收了如J 的热，而系统的热力学能却增加r 200 n 问系统从环境得到r 妾少 功？如果该系统<t 膨脈过程对环境作了 10 KJ 的功•同时收了 2« KJ 的热*求系统的热力学施变化值. 解;根据∆U=Q^W 热力学第一定律.可知W r -=∆Lf -Q (系统从环境吸热，QAo)= (200-40)J = 16OJΔΠ=Q÷W (系筑对环境做功MVtD= (28-10)kJ≡18kJ,2, 冇10 πκl 的气体(设为理想气休)■压力为Kx)O kP 酣温度为300 K •分别求出等温时下列过程的功' O )在空气压力为IoOkP 日时.体积胀大I dm½(2) 在空气压力为100 kPa 时•膨胀到气体压力也是IOO kPa ；(3) 等温可逆膨胀至气体的压力为IOo kPa.解：(D 外压始终维持恒定'系统对环境做功W-=-A∆V1(X)XlO J PaXlX 10^3m 3= — 100」*一 E 牛由沖«*>--IOmoixa. 314 J * mol~, ∙ K-I X300KXln IOmOl,300 K IOOokl⅛.V 1 IOmOL 300 KIOOkPa ⅛V;S 2-6^-PΛV 1~VOTIRTI \4 )=-1OnlO1XB, 314 * J ∙ TnOr I ∙ K^l ×30°KX 100^(i⅛-ιδ⅛)=-^ 25XIQ 4J*&尊温可≡K --f ： MV一 PE nRT 2 = ~nRT In= -5. 74XIO 4 J. ■3. 1 mcl 单原子理想气体,Cv"∙∣R.始态⑴的温度为273 K,体积为22.4 dπ?,经历如下三步•又叵 到始态•请计算每个状杰的压力、Q ・W 和2.(1) 等容可逆升温由始态(1〉到546K 的状态(2卄(2) 等温(546K)可逆膨胀由状态(2)到44. 8 dm j 的状杰(3卄(3) 经等压过程由状态(3)回到始态(1).解,(1)尊容可逆升温过程如图2-7. 546k,lmol. 44.8×10⅛5图2-7W-~A∆V=0∆L∕=Q÷W≡=Q = J ： nCv.m <lT=lmol×-∣-×& 314 ・ J ・ mol"・ KTX(546-273)K=34O4. 58J.(2)等温可逆膨胀过程∆U=0 W≈-∏RT In^ = -ITnol×& 314 J ・ mol^, ∙ K~, Xln ∣∣r ∣×546K=-3146. 50JQ=-W=3146∙ 50J∙ (3〉等压过程W = -P t ∙ ∆V=-vΓ(VI_v ：)1I∏212⅛J14 J_LmQLL∙ K J ×273K χc22 4_44 S)X 10-3rn J = 2269. 72J nC fi .m dT ="(∙∣∙R+R)X(273 K -546 K)∆LΓ=Q*W= (-5674. 31+2269. 72)J = -3404. 59J.4. 在29】K 和IOO kPa 下・1 mol Zn(S)溶于足就稀盐酸中•置换出1 mol H, (g).并放热152 kJ.若以Zn和盐酸为系统,求该反应所做的功及系统热力学能的变化. 解：Zn(S)+2HCl —ZnCl 2 ÷ H 2 (g)22∙4X10fQ= -y×8∙314J ∙ moΓ, XK*1 X(-273)KXlmol≡-5674. 31J 5461ςlmol,22,4×10W [T]在291 K-IOOkPa的条件下发生以上反应•产生Hz(g)W=-P r(V J-V I )== — />, =_ p. τ^~ = -nRT(.p,≈ p= IOOkl,a)≡ - Imol X & 3)4 J ∙ moΓ,•KTX291 K=-2419. 37J该反应为放热反应>Q<0.Q=-152X103J∆σ=Q÷W=-(152× IO3+2439. 37)J = -154∙ 42X103J∙5在298 K时,有2 mol N2(g),始态体积为15 dm3.保持温度不变•经下列三个过程膨胀到终态体积为50 dn?,计算各过程的∆U f^H t W和Q的值.设气体为理想气体.(1)自由膨胀；(2)反抗恒定外压100 kPa膨胀；(3)可逆膨胀.解：(1)自由膨胀过程为尊熔过程AH=O由于A=O W=-P.V=O同理∙∆H=Δl7+∆(pV)可推出∆LΓ=O又根据∆U=Q÷W可知Q=O.(2)反抗恒定外压膨胀W=-P e(V2-V l) =-100×103 Pa(50-15) × 10^8m3 = -3500J因为理想气体的U和H都只是温度的函数•等温下∆U=0.∆H-0,Q- W=35OOJ.(3)等温可逆膨胀W =-∫pdV = 一HRT In 普=一2τnol X & 314 J ・moΓ1・ K-I X 298 KXIn 誇=-5965. 86 J2=Q÷W,等温过程∆L∕=O.∆H=OQ=-W=5965. 86 J.6•在水的正常沸点(373. 15 K,101. 325 kPa),有1 mol H2CXD变为同温、同压的H l O(g),已知水的摩尔汽化焙变值为‰=40. 69 kJ・TnOrLiS计算该变化的Q∆U,∆H的值各为多少.解:相变在373.15K,101. 325kPa等温等压下进行，AH=QQ= H. =40. 69kJ ∙ moΓ1×lmol≡=40. 69kJW--^(V g-V r)--TtPT--ImoIX& 314J ∙ mol 订∙ Kβl×373K≡-3. IkJ ∆U=Q÷W=(40. 69-3.1)kg=37. 59kJ.7.理想气体等温可逆膨胀,体积从匕膨胀大到】0匕，对外作f 41.85 kJ的功，系统的起始压力为202.65 kPa⑴求始态体积VZ(2)若气体的Ift为2 mol.试求系统的温度.解,1)等温可逆过程W≈-nRT In^V r)理想气体状态方程pV=nRT两式联合求解PVI =InV =0. 089m ∖202. 65×103Pa41.85×1O 3J Vl=曲(2)同理根据笥温可逆过程中W=-nRTIn存W 41.85 × IO3J "iz可得T= ------------V- ------------------------------------------- :一i∩v;-1°93∙ 05K.nR In 护2mol× & 314 J ∙ mol 1∙ K In&在100 kPa及423 K时閑1 mol NH j(g)等温压缩到体积等于10 dm3,求最少需做多少功？(1)假定是理想气体,(2)假定符合Van der WaHIS 方程式.已知Van der WaaIS 常数α = 0∙ 417 Pa ∙ m4∙ moL"=3∙ 71X 10"5m3∙ moΓ6.解：(1)假定为理想气体,那么气体在等温可逆压缩中做功最小W≈-nRT In 务= -ltnoI×& 314 J ・moΓ,∙ K-l×4Z3 KXIn 35 χ lo⅞'=MQ5, ?4J可根据理想气体状态方程V严警=—X8,314wop√κ—23 K =s35X Io-Jm3 代入上式方可求解.(2)假定符合Van der WaalS方程•方程整理后•可得(6÷T)÷V-7-⅞≡0代入数据Vi-3. 472×10∙t Vl÷4.17× IO-6V flt-L 547×lO',o=O解三次方程后得V m=35×10-3m3= 疑三篇一曲(炳一吉)=0. 417Pa ・m∙ ∙ moΓ> ×12× (5⅛厂5⅛?)4385. 21J.9.巳知在373 K和100 kPa压力时，1 kg H2O(I)的体枳为1. 043 dm∖ 1 kg H20(g)的体积为1677dm3,H2O(I)的摩尔汽化熔变值JpH fn=MO. 69 kJ・moΓ1.当1 mol HQ(I)在373 K和外压为】00 kPa时完全蒸发成H2O(g).试求：(1)蒸发过程中系统对环境所做的功；(2)假定液态水的体积可忽略不计，试求蒸发过程中系统对环境所做的功•并计算所得结果的相对谋3假定把蒸汽看作理想气体,且略去液态水的体积,求系统所做的功；解:<1)«发过程中系统对环境做功W=-A(V<-½)= -100×10,Pa×(1677×10-,-1.043×10"s)m s・⅛~,×(18.0×10^3)kg=-3016. 72J.5解释何故蒸发的熔变大于系统所作的功.6 求(1)中变化的^U a和（2） 假设水的体枳可忽略∙W!J ½=0W=-P •匕= -100X103P8X1677XKΓ'kgT ∙ ∏? X18XlO -'kg=-3O18∙ 6OJ （二眇鹫盍嚮 72）J X ]00% =0 062%.（3） 把水蒸气看作理想气体•则可使用理想弐体状态方程PV=HRT且忽略液态水的体积,则V Z =OW≈-p^V g ≈-nRT= -lmol×8.314J ∙ moΓ, ∙ R -,×373 K= 一3101. 12J.（4） Q ,ιa = ∆r MI Hm = 40. 69kJ ∙ πx>Γ1A ” _Q-J rW 40. 69kJ ・ moL XlmolX103 + （-3016. 72）J 4U in - ---------------- T=S J ------------------------- = 37. 67 X IO 3J ・ moΓl .（5）仝蕉发过程中•用于系统对环境做膨胀功的部分很少•吸收的夬部分热量用于提岛系统的热力学10. 1 mol 单原子理想气体,从始态:273 K.200 kPa,到终态323 K,100 kAu 通过两个途径：（1〉先等压加热至323 K,再尊温可逆膨胀至IOO kPa,（2）先等温可逆膨胀至IOO kPa,再等压加热至323 K.请分别计算两个途径的Q∙W,2和AH,试比校两种结果有何不同•说明为什么.解:⑴因为单原子理想气体Gj=∙∣R,C,rn =今R 过程如图2—&①等压升温W I =_P ，（S_S=_P （呼^_呼^）= -M ∕?（^-T I ） = -ImOlX8. 314 J ∙ moΓl ∙ KrX （323—273）K= — 415∙ 7JHC Arni dT=Imol×γ×8. 314 J ∙ moΓl ∙ K l （323-273）K=1039. 257 心=J ： MCv,m dT=ImolXyX8.314 J ・ moL ・ KTM623.55J.②等温可逆总=-叔Tl 唸= -hnolX8. 314 J ・ moL ・ KU 323 KXln 需= -1861∙ 39 J∆LΛ ≡O∙∆Hf =Of Q 2 =-W 2 = 1861. 39JW = W 】+WZ =-2277∙ 09JQ=Ql 卜Q=29OO∙ 64J ∆U=∆IΛ+∆IΛ = 623∙ 55J ∆H=∆Wι +∆H 2 = 1039. 25J.Wz≈~nRT InImOl323 KIOOkPa①等温可逆Vy I =^Tln⅛ = →T Ing≡-lmol×& 314 J ∙ moΓ, ∙ KTX273KXln 需=一 1573∙ 25J∆Uι ==0∙∆Hι =0Q=-Wl= 1573∙ 25J.②等压升温VV 2 = -A (½-V 1) =-n ^(T 2-T 1 J--ImolX& 314 J ∙ mcΓ, ∙ K "】(323—273)K≡= — 415∙ 7J△H2=Q" = J ；： nC pt .dT=1 TnOlX 孑X8.314 J ∙ moΓ1 ∙ KTX(323—273)K=IO39∙ 25J∆U t ≈ P rtC v .m dT=l mo ∣X⅜×& 314 J ∙ moΓl ∙ K^,=623. 55J 儿 2W=W l ÷W 2 = -198& 95J Q=Q+Q = 2612∙ 5J∆U=∆LΓ1 +∆IΛ =623. 55J∆H≡∆Hι ÷∆H 2 = 1039. 25J.比较两种结杲・2和'H 值相同•而Q 和W 值不同.说明Q 和W 不是状态函数•它们的数值与所经 过的途径和过程有关.而2和3H.是状态函数，无论经过何种途径•只要最终状态相同.2和∆H 的数 值必相等.11.273 K,压力为5×10s Pa^.N 2(g)的体积为2.0 dπ?.在外压为IOO kPa 压力下等温膨胀•宜到M (g ＞的压力也等于IOO kPa 为止.求过程中的Vy,∆M,∆H 和Q 假定气体是理想气体•解:该过程为恒定外压等温膨胀∆U=0∙∆H=0W=-PAVZ-VX y )Q=-W=800J.12.0.02 kg 乙醇在其沸点时蒸发为气体.巳知蒸发热为85E kJ ・kg",蒸气的比容为0. 607 m j ・ 治一'.试求过程的∆U,AH∙W 和Q(计算时略去液体的体积).H IGHSOH(I)I [p],[τ] ∣C 2H 5OH(g)p 、Tb图 2-10P∙Tb 图2-9(理想气体状态方稈PV=HRT)此蒸发过程为等温等压可逆过程∆H=Q Λ≡O. 02kgX858kJ ∙ kg -l =17.16kJ=-p f v g (忽略液体的体积)=-IOOX IO 3PaXO. 02kgX0. 607 m 3 ∙ kgT = -1214JMJ=Q+W= 17. 16×103 + (-1214J) = 15946J∙13. 373 K∙压力为100kI⅛时,LOgH 2O(I)经下列不同的过程变为373 KJOokPa 的出0@〉•请分别 求出各个过程的∆LΓ.∆H,W 和Q 值.⑴在373 KJoO kPa 压力下H 2O(I)变成同温、同压的汽；(2) 先在373 K ・外压为50 kPa 下变为汽,然后加压成373 KJOO kPa 的汽$(3) 把这个H 2O(I)突煞放进恒温373 K 的真空箱中•控制容积使终态压力为100 kPa 的汽.已知水的 N 化热为 ZZ59 kJ ∙ kg l .解:(1)水住同温同压的条件下蒸发∆H≈Q, = l×10-1kg×2259kJ ∙ kg 1=2∙26kjW≈-pV β (忽略液体体积)= _nRT∆U=Q+W=2∙ 26 × IO 3 J+(~ 172J) ≡2088J.图 2-11 [p] AHl=Q 、= 1 × IoTX 2259kJ ∙ k f Γl =2. 26kJWl = -PY l = -WRT= -172J∆Uι =Ql ÷W ∣ =2088J[C AU 2 = 01 ∆H 2 ≡0. W*≡ ~ n RT In^ = - nRT In y ∖PI 一⅛⅛¾X3∙314 J ・ mol- ∙ KT X373 KXln 鑰= 119J、 Q=-W2 = -119JW≈W l ^W z ~-53JQ=Q+Q=214U∆U=NΛ+∆IΛ=2088J∆H=∆H 3 ÷∆H: =2. 26X ]03J.(3) 在真空箱中"∙=0∙故W=O由∆U.∆H 为状态函数•即只奥最终状态相同，则数值相等 ∆H=2. 26×103J∙ W=Q+W=Q= 2088J.14. 1 mol 单原子理想气体•始态为200 kPa. 11. 2 dn?,经PT=储数的可逆过程(即过程中PT=誉數)■ 压缩到终杰为400 kPa.已知气;体的CV tm = -IR 试求 l∙0X107⅛g 18×10β,kg∙ moΓlX&314 J ∙ moΓx ∙ K -I X373KH-172J (2)373K∙ H 2CXD [/>] 50kPa 373K> H 2CXg) CTJ 50kPa373K>H 2O(g) IOOkPa（1） 终态的体积和温度;（2） ∆L r 和 M（3）所做的功•解：（1）根据PT ■常数,则PITI-P I T2丁 =ATl __________________ _________ _____ ______________2 PZ PZ 400ICPaF =航乃_ ImolX& 314 J ・ moL ・ KTXl34.7K gχ 10-3m3PZ Zd • •⑵单原子理想气体CV.,m =J-R2=J ； nCv,m dT=nC v ,m (.T z -T l ) = ImolXyX& 314J ・ mol~,・ KTX(134. 7—269. 4)K=-1679. 84J △H = r nC^dT=nC,.m (T 2-Tχ>JT I= ImoIX--X& 314 J ∙∙tnoΓ, ∙ KTX(134. 7—269. 4)K=-2799∙ 74J.⑶由/「D 丁两式可推出V=曙∖pV^nRT eW=PdVM-J ； £ ・?^XdT=-2nR(7⅛-T 1)= -2×lmol×& 314 J ∙ TnOr l ∙ KTX(134.7—269・ 4>K=2239∙ 79J.15. 设有压力为IOO kPa 、温度为293 K 的理想气体3.0 Bm 3 ,在尊压下加热，直到最后的温度为353 K 为止•计算过程中W.3l7.∆H 和Q.已知该气体的等压摩尔热容为:Q lnI = (27. 28÷3. 26×10^3T∕K)J ・ K~1 ∙ πκ>Γ,.解:该过程为等压升温过程△H=Qp — J ； n C,.m ATC,ιn =(27. 28+3. 26X10-J T)J ・ KT ・ moΓ,∆H =∏Γ27. 28(T 2-T 1)+y×3. 26×10^,(7l-71)]=0.123×[27. 28X(353—293>+* X3. 26X10^X(3532—293J]=209. IJIOO XlO 净X 3 X10Tm3 _8?314 j~∙ τnoΓ1 ∙ K*1 ×^93K理想气体等压过程普=书 ,3X¾^353K =3 6χ 10-3m3(½-V 1 ) = -100× 10, Pa× (3.6-3) X 10-1m 3≡-6DjQ=Q+W=209∙ 1J -6OJ=149∙ 1J∙16. 在1200 KaOO kPa 压力下,有1 mol CaCO (S)完全分解为CaO(S)和CO 2(g),吸热180 kJ.计算过 程的W,∆L ∖∆H 和Q 设气体为理想气体.AV l "c 1 c 2θOX103Pa×11.2×10-3m 3 匕 ⅛ 2°OkP a 石拠314 J=TnO 产T0 = ^. IK400X10讥 RT l =0.】23mol解:CaCO3（S）-^-Cao（S）+CO2（g）⅛化学方程式可知ImOl OCO J（S）分解可生成ImOI CQ（g）,计算过程中忽略CaCOa （s）> CaCXs）的体积.w≈ -P f V g≡ -HKT=≡ -ImolX& 314 J ∙ moΓl∙ K*1×12∞K=-9976. 8JQ=180×103J=∆H∆L∕≡Q÷H r=180× IO j J÷（-9976. 8）J≡170×103kJ・17 •证明：（霁）,=—〃（霁）「并证明对于理想气体有（黑）广0・（勞）广0・证W:（l）已知H"¾7+z>U •U=H-PV（紮广（霁）厂（锡辽理想气体CP仅是温度函数C产（黑）*故（畀）广G-P（霁）严立.（2）dH-（IH）Vdτ+（IH）Td V理想气体等温过程∆H=O,∆T=O,故dH=O,d:T= O故（霍）∕V=0 等温彩胀或等温压缩∙dVHO所以（黑）广O 成立.⑶ Λ7=（S）V dr÷（^）Λ理想G体等温过程∆LΓ=O,∆T=O,同理ΛJ=O,dT=O由（2）可知dV≠O所以（需）广O成立.由于S（霁）v故，（寫）T=S陽（畀）J = ［齐（影）订严他证明：（需）,=C,（黑）厂〃—歌［（制厂町证明：（1）U=U（P t V）H⅛J÷∕>V dH=ΛJ÷pdV÷Vdp =（韵严+ （黑）严+ pdV-hVdp 等圧过程dH=（5V）/V+pdV两边同除以dT （霁）广（軌（歌+P（歌提取相同的（霁）,収因为C严（霁力所以Cr執[（韵,+打所叫執“-/＞（執成立•⑵ H=H[75 dH-（W）∕τ÷（lj）Λ同上题,可知dH=dU÷∕xlv÷VdΛ=dU÷VdZ＞（等体积过程）联立等式•两边同除以Crr又由于C 严（黑）， CV=（^）V 代人上式,整理后得—3 = -（霁）』（制广可故・证明完毕・19.在标准压力下•把一个极小的冰块投人0.1 kg.268 K 的水中•结栗使系统的温度变为273 K,并有 一定数槓的水凝结成冰•由于过稈进行得很快•可以看作是绝热的•已知冰的溶解热为333. 5 kJ ・kg-＞ •在 268〜273 K 之间水的比热为4. 21 kJ ・K"・kg^Λ（1） 写出系统物杰的变化•并求出∆H, （2） 求析出冰的质fit.解：（1）在p∙的条件下•此过程为绝热尊压过程故AH=Qp=O. ⑵设析出冰为∙rkg∙那么水为（0∙ l -χ）kg t 如图2-12.268 kQN kg HI O(D图 2-12∆H=∆H ∣ +∆H2 + ∆H3同种物质同温同压下变化AHs ・0・故∆H -∆H ∣ +∆H: ∆Hι +∆W2i =0O. IkgX<2IkJ ∙ K -I ∙ kg ∙,×(273-268)K+(-333.5kJ ∙ kg*1)Xkg=O x=6. 31kg.20.1 mol N 2(g)∙在298 K 和IookPa 压力下•经可逆绝热过程压缩到5 dm 3.试计算(设气体为理想气 （DN√g ）的遇后温度， （2） N 2（g ）的最后压力; （3） 需做多少功・C解：(1)Imol N 2为双原子分子7=沙= W- = I.42KImOl 气体为理想气体•符合理想气体状态方程 V_迟石 JmoIM& 314 J ∙ mo ∣τ ∙ KTX298 心“心心 VL 例- IOoXlO 3Pa-0.02448m理想气体绝热可逆过程中的过程方民式：TV-I =^数 T I v I L ^I = T 2v 2,4*1298K×<0. 02448)(M = Tl (0. 005)°∙4 Γ2=b62. SK. (2) 同理=X k« H J o(J) [ (0.1∙x)kg H I o(O 273K I 273 K0.1kg H j 0(∕)273IOOxIo j Pa×<O. 02448)1∙4= ∕>2×(0. 005)I∙4∕⅛=924×103kPa.(3)理想气体绝热可逆过程中的功：W "仇S-PlV F]LI■= nCv.m(T2-T)) = ImolXy X& 314 J ・ moL ・ K^1 X(562. 5-298)K=5497. 63J.21.理想气体经可逆多方过程膨胀•过程方程式为PV =C•式中C,”沟为常数.n>l.⑴若/J=2,l mol气体从W膨胀大到匕•温度由T, ≡573 K到T2≈m K •求过稈的功W：（2〉如果气体的Cv.w = 20.9 J・C・moΓ,•求过程的Qz和∆H.解：（】）过程方程式PS=Cm=2∙p=磊W=-[： NV=―匸：翁dV=C(舟一#)=野一響=0S-PX=HR耳一“R蘇=HR(T-T I) = ImoIx & 314 J∙ πκ)Γl∙ K'1 (473~573)K=-831. 4J(2)∆U^ F » C^dT= n Cv.m(T2 ~T3) == 1 molX20. 9J ∙ KT∙(473—573)K=-2090jJ T lC"=G∙u n+R=(20∙9+& 314)J ∙ TnoIτ ∙ Kβl=29.21J ∙ moΓ1∙ K l△H= f 2n C p.f∏dT=n CP^ (T2— Ti)J T I= ImOlX29.21 J ・ moL ・ KTX(473-573)K=-2921J∆U=Q+W(热力学第一定律)Q=∆U-W≡=-2090j-(-83L 4j)≡=-125& 6J.22.在298 K时•冇一定量的单原子理想气体(CV.m = 1.5/?),从始态2000 kPa及20 dm3经下列不同过程,膨胀到终态压力为100 kFa・求各过程的M∕,AH,Q及附. |(1)等温可逆膨胀；(2)绝热可逆膨胀；(3〉以5= I. 3的多方过程可逆膨胀•试在P-V图上画出三种膨胀功的示意图•并比较三种功的大小.解:单原子理想气体・3=号R∙C,m=号R,Z=詮=号I图2—13F a相U圧分大卡砂,_內匕_ 2000X103P8X20X107∏?_, 1, I理想气体状心方程n- RTI-8. 314 J ・moΓl∙ K1X298K~"∙ 14m°1(L)等温可逆膨胀∆U=0,∆H=0W≈-nRT∖n^≈-tιRT In^ (理想气体状态方Spι⅛=p2V2) P2= -16. 14mol×& 314 J ・ mol~,・ K^1×298K -119. 79kJ2=Q+W r=O Q=-W==I19. 79kJ.(2)绝热可逆膨胀Q=O理想气体绝热可逆过程方程式Pi-j TV = P2-TVp1<H>τJ=p1<ι-4>τ3(2000)∙i (298T =(IoO)一专T2IΓ2=89.91K理气绝热过程中W ≡nCv.m<T2-Tι)= 16∙ 14 molXyX8.314 J ∙ moΓ,∙ K*,(89. 91-298)K--4L 88X10,J ∆U≈Q+W≈W≈-41.88X1O3J *∆H=n C h^(-T i) = I6.14 mol×y X& 314 J ∙ moΓl∙ KT ×(89. 91-298)K=-69. 81XIO3J.(3〉多方可逆过程与绝热可逆过程方程式相似故aτ√≡z>21-*τ/(2000)73 (298)】」=(IOO) ^3T2k3T2 = 149. 27KW=器(号一TJ= 16.14molX 普詔］•型T匕KT(149. 27-298)Kn—66. 53kJ∆U=n CV t m ( T： ^~ Ti) = 16.14mol×-∣∙×8. 314 J ・moΓ 1•KTX(149. 27-298)K=-29. 94kJ∆H=nCn.m(T2-T l) = l6.14mol×y X& 314 J ∙ moΓ,•KTX(149. 27-298)K=-49∙ 89kJQ=Q+W(热力学第一定律)Q=∆U-W r=-29. 94kJ一(一66∙ 53kJ) = 36∙ 59kJ.(4)等温可逆膨胀∕>∣½≡p2½求出V2=0. 4m3绝热可逆膨胀∕>1V ∣4 =∕>2v 2i 求出V 2=O. 12m 3 多方过程可逆膨胀Zh⅛, s = ^V 2, 3求出V 2=O. 2 通过0(1)〜(3)的计算,可知杯，如图2-14.23.1 mol 单原子理想气体从始态298 K∙200 kPa.经下列途径使体积加倍•试计算每种途径的终态圧 力及各过程的Q ，W 及 W 的值,画出P-V 示意图,并把2和W 的值按大小次胖排列.(1) 等温可逆膨胀) (2) 绝热可逆膨胀；(3) 沿着^∕Pa=1.0×10*V.∕(dm j ・moΓl )÷6的途牲可逆变化. 解：1 mol 单原子理想气体 C^.β = -∣R.Q.1B = -I-R(1)等温可逆膨胀W=OW=—nRT In^ = -ImQIX& 314 J ・ moL ・ KTX298KXln 孝=-1717. 32J Q=-W=I717. 32J. (2)绝热可逆膨胀Q=OPIVI r ≡P J V J Z *故 Q= ”】(令)≡=200×103Pa伕X2χ連21-镇=鬻=7.7K= ImOlX 售 X8∙314 J ∙ InOr l ∙ K*1 (187. 7-Z98)K= -1375. 55J.V2=2Vι=24.78X10"3m 3p∕Pa≡ 1. OXIO 4V fII (Clm 3 ∙ TnOr l )+6代入数值•求解 6 值 2OOX1O 3 = 1.O× IO 4 × 12. 39+6 6=76100p 2=l× IO 4 XV 2 +∂=1 XIO 4 X24. 78+76100= 32390O(Pa)T =AV2=3239OQFaX24∙ 78X1OT 2~ nR -ImOIx& 314 J ∙ moL ∙ K -'W =_匸 PdV=-£2 (1.0×104V w +6)dV= -[y ×1. 0×104× (Vl-V4)÷76100× (V 2-⅛ )]=^3245. 56J∆U≡ΛCv,m (T 2-Tι)(3)V 1=讐=S 喙蘇3—2.咖E= 965. 4KK 2-15=63. OOXlO 3Pa=1 mol×4×&314 J ∙ moΓl ∙ KTX(965∙ 4-298)K=8323∙ 15J∆LΓ=Q÷H rQ≈∆U -W≈↑1. 57×1O 3J.（4）比较可得W3>W l >W 2f>随丁变大而变大p 3>∕h>p2册力学能变化 4>A3>∆LL,如图2 — 16. 24.某一热BL 的低温热源为313 K,若高温热源分别为： （1） 373 K （在大气压力下水的沸点”（2） 538 K （是压力为5. OXlO 6Pa 下水的沸点）・ 试分别计算热机的理论转换系数.解：（1）热机效3-⅞-I 1-κ=16.08%.T^TX298 K-273 K “一“ ^LT T Wl 273 K 八 33DkJ ∙ I QJ 人 1ICg —30. 68kj系统和环境中得到30. 68kJ 的功.26.有如下反应,设都在298 K 和大气压力下进行,请比较各个反应的2与的大小,并说明这差 别主要是什么因素造成的.(1) C lZ H 22C>1(蔗糖)完全燃烧；(2) CI O H ft (蔡,s)完全氧化为苯二甲酸 C βH 4(COOH 2)(S)I (3) 乙醇的完全燃烧；(4) FbS(S)完全氯化为 Eb(XS)和 5(⅛(gλ解:反应条件为 298 K, 100× IO 3Pa 压力下进行 Δ.H ro (T) = Δ<LΓm (T)+∆^T (1) C 12Hno ne + 1202(g>^12CO l (g)+llH2θ(l) An= 12—12=0 ∆H -∆L∕. (2) Δn<0∆H<∆U.(3) C 2 H 5OH÷3(⅛ (g)-2O⅛ (g) +3H 2O Δn<0 ∆H<∆L7.(4) 2Pbs÷3(⅛ ------- 2PbO+2SC⅛ Δn<0 ∆H<∆L7差别的主要因索在于反应前后气体的物质的虽差M fiiB 当 Δn<0 时.∆H<ΔU 当 Δn>0 时,∆H>∆U.27.0. 500 g 正庚烷放在弹形热量计中,燃烧后温度升高2. 94 K.若热量计本身及其附件的热容量为8. 177 kJ ・K-I •计算298 K 时正庚烷的摩尔燃烧焙(凰热计的平均泯度为298 K).解:GHw(l) + llQ(g)竺 7CO⅛(g)+8H2θ<l)TA373 K(2)热机效率 7=¾^ = 538KzpJS =41 82%.T K 538 K25某电冰箱内的温度为273 K ・空温为298 K ・今欲使1 kg 273 K 的水变 成冰,何最:少需做多少功？已知273 K 时冰的融化热为335 kJ ・kg-*.解:冷冻系数尸籌 W=丑匚耳Q 图 2-16止庚烷燃烧放热反应 ∆U=Q =—& 177kJ ∙ K 1 ×298 K=-24.0lkJ A f U =—= --------- 二?4. O^jeJ --------- = —4817 6kJ ・ mol 勺 d5 π 0∙5X]07⅛g 4*∙wu Inol100. 2 XIr rJ kg ∙ moΓl 正庚烷摩尔燃烧熔ΔcH w (GHιβ∙298K∙z>∙) = Δet∕ιn +∆zιRT= -4817.6kJ ∙ moΓ,+(7-ll)×8.314 kJ ∙ mol"1 ∙ X 10~ X298K=-4827. 5kJ ∙ moΓ,.2&根据下列反应在298.15 K 时的熔变值•计算AgCI(S)的标准摩尔生成给Δ H 紅AgChS,29& 15 K). (1) Afco(4+2HCl(g)—2AgCl(s) + H 2O(l) Δr W∙.ι(29& 15 K) - 32l.9 kJ ∙ moΓ,∣ (2) 2Ag(S)+*Q f (g)-Ag 2(Xs) (3) -∣ H 2 ⅛)+∙∣CI 2 <g)_HCKg) (4) H 2(g)+yO 2(g)-H 2CXI) 解：Ag( S) ÷~-C ∣2( g)—AgCl(S)经(I)Xy+(2)×y÷(3)-(4)×-∣这个计算过程方可得到Δl HX(AgCl,s.29& 15K) = *Δ,H"298. 15K)+*ΔJ H^(29& 15K) + ∆r ‰ 入、吐=×(-324.9)÷y ×(-30. 57) + (-92.31)—*(-285. 84) JkJ ・ mol~, = -127. 13kJ ・ moΓ1.29. 在29& 15 K 及IookPa 压力时•设环丙烷、石零及氢气的燃烧熔∆r ^(298.15 K)分别为一2092 kJ ・moΓ∖-393.8 kJ ・moL 及一285. 84 kJ ・moL.若已知丙烯QH<(g)的标准摩尔生成焙为Δl Hl <298. 15 K) = 2O. SO kJ ・ mol~l .试求：(1) 环丙烷的标准摩尔生成焙4HS,(29& 15 K)I(2) 环丙烷异构化变为丙烯的摩尔反应焙变值Δr HX(298. 15 K). 解：(1 )3C( 5)+3H 2 (g)-C 3 H e (g) ∆r Ht(C 3He,298.15K) = - Y vH∆c Wζ(β)B= -[∆C H; (GHs(g)∙29 & 15K)—3'H ：MC(S) .29 & 15K)-3∆eW(H t (g)∙29 & 15K)] = -[-2092-3X(-393. 8) — 3X( — 285∙ 84)]kJ ∙ moΓl =53.08kJ ∙ moΓ∖ (2)C 1H β =GCH=CH2XHl =3(GCH=CH?・298∙ 15K)-Δ(Hζl (GHχ298∙ ISK)= 20. SokJ ∙ moΓ1 —53. 08kJ ∙ moΓ1 = —32. 58kJ ∙ mol~,.30. 根据以下数据•计算乙酸乙商的标准摩尔生成焙(CH J C(XXZ 2H 5.1.29& 15 K) CH3αX)H(l)÷G H 5OH(I)=CH 3CCXX^ H S (1) + H 2O(1) Δf Hζ(29& 15 K) = -9. 20 kJ ∙ TnOr l乙酸和乙醉的标准障尔燃烧席Δt Hζ(298∙15 K)分别为:-874. 54 kJ ・moL 和一1366 kJ ・TnOΓ,, CO z (g),HτO(l)的标准摩尔生成熔分别为：一393・51 kJ ・moL 和一285. 83 kJ ・moΓ,.解：先求出ClhCCKJH(I)和GHsOH(I)的标准摩尔生成焙. CH 3C∞H+2Cλ —2CQ+2Hg∆r‰(29 8. 15 K)--30. 57 kJ ・ moL) ∆r‰(298. 15 K>-92. 31 kJ ・ m 。
2023年大学_物理化学简明教程(邵谦著)课后答案下载
2023年物理化学简明教程（邵谦著）课后答案下载2023年物理化学简明教程（邵谦著）课后答案下载绪论0.1 物理化学的研究对象及其重要意义0.2 物理化学的研究方法0.3 学习物理化学的方法第一章热力学第一定律(一)热力学概论1.1 热力学的研究对象1.2 几个基本概念(二)热力学第一定律1.3 能量守恒--热力学第一定律1.4 体积功1.5 定容及定压下的热1.6 理想气体的热力学能和焓1.7 热容1.8 理想气体的绝热过程1.9 实际气体的节流膨胀(三)热化学1.10 化学反应的热效应1.11 生成焓及燃烧焓1.12 反应焓与温度的关系--基尔霍夫方程思考题第二章热力学第二定律2.1 自发过程的共同特征2.2 热力学第二定律的经典表述2.3 卡诺循环与卡诺定理2.4 熵的概念2.5 熵变的计算及其应用2.6 熵的物理意义及规定熵的计算2.7 亥姆霍兹函数与吉布斯函数2.8 热力学函数的?些重要关系式2.9 厶C的计算__2.10 非平衡态热力学简介思考题第三章化学势3.1 偏摩尔量3.2 化学势3.3 气体物质的化学势3.4 理想液态混合物中物质的化学势 3.5 理想稀溶液中物质的化学势3.6 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性 3.7 非理想多组分系统中物质的化学势思考题第四章化学平衡4.1 化学反应的方向和限度4.2 反应的标准吉布斯函数变化4.3 平衡常数的各种表示法4.4 平衡常数的实验测定4.5 温度对平衡常数的影响4.6 其他因素对化学平衡的影响思考题第五章多相平衡5.1 相律(一)单组分系统5.2 克劳修斯一克拉佩龙方程5.3 水的相图(二)二组分系统5.4 完全互溶的双液系统__5.5 部分互溶的双液系统__5.6 完全不互溶的双液系统5.7 简单低共熔混合物的固一液系统 5.8 有化合物生成的固一液系统__5.9 有固溶体生成的固一液系统(三)三组分系统5.10 三角坐标图组成表示法__5.11 二盐一水系统__5.12 部分互溶的三组分系统思考题第六章统计热力学初步6.1 引言6.2 玻耳兹曼分布6.3 分子配分函数6.4 分子配分函数的求算及应用第七章电化学(一)电解质溶液7.1 离子的迁移7.2 电解质溶液的电导7.3 电导测定的应用示例7.4 强电解质的活度和活度系数__7.5 强电解质溶液理论简介(二)可逆电池电动势7.6 可逆电池7.7 可逆电池热力学7.8 电极电势7.9 由电极电势计算电池电动势7.10 电极电势及电池电动势的应用(三)不可逆电极过程7.11 电极的.极化7.12 电解时的电极反应7.13 金属的腐蚀与防护__7.14 化学?源简介第八章表面现象与分散系统(一)表面现象8.1 表面吉布斯函数与表面张力 8.2 纯液体的表面现象8.3 气体在固体表面上的吸附 8.4 溶液的表面吸附8.5 表面活性剂及其作用(二)分散系统8.6 分散系统的分类8.7 溶胶的光学及力学性质8.8 溶胶的电性质8.9 溶胶的聚沉和絮凝8.10 溶胶的制备与净化__8.11 高分子溶液思考题第九章化学动力学基本原理9.1 引言9.2 反应速率和速率方程9.3 简单级数反应的动力学规律9.4 反应级数的测定9.5 温度对反应速率的影响9.6 双分子反应的简单碰撞理论9.7 基元反应的过渡态理论大意__9.8 单分子反应理论简介思考题第十章复合反应动力学10.1 典型复合反应动力学10.2 复合反应近似处理方法10.3 链反应__10.4 反应机理的探索和确定示例10.5 催化反应10.6 光化学概要__10.7 快速反应与分子反应动力学研究方法简介思考题附录Ⅰ.某些单质、化合物的摩尔热容、标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数及标准摩尔熵Ⅱ.某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓(298K)Ⅲ.不同能量单位的换算关系Ⅳ.元素的相对原子质量表Ⅴ.常用数学公式Ⅵ.常见物理和化学常数物理化学简明教程（邵谦著）：内容简介本教材自8月出版以来,受到了广大读者,特别是相关高校师生的厚爱,并被许多高校选作教材。
物理化学学习指南思考题答案(傅献彩)--全..
第一章1.两瓶不一样种类的理想气体，假如他们的均匀平动能相同，密度相同，则它们的压力也相同。
此结论对吗？3答案：不对。
P=nRT/v=mVRT/m= ρRT/M, E t , m RT ,均匀动能相同，则温度相同。
此刻2已知密度相同，压力与相对分子质量相关。
不一样种气体，相对分支质量不一样，因此压力不一样。
2.Dalton 分压定律能应用与实质气体吗?为何？答案：不可以。
因为实质气体分子间有引力，不一样实质气体分子间的引力也不一样，混淆气体中第 i 中气体的分压，与第 i 种气体在同一温度并独自据有与混淆气体相同的体积时所拥有的压力不一样，故不存在 p= p i的关系。
3.在必定容积的容器内含有必定量的气体，若高升温度，则使分子动能增添，碰撞次数增添，问其平允自由程怎样变化？答案：均匀自由程不变。
因为 l1，均匀自由程与温度没关。
2 d2n4.试鉴别 H2，O2，CO2 气体在 0℃时根均放速率何者最大？最概然速率何者最小？答案：根均方速率 H 2最大，最概然速率CO2最小。
5.试写出钢球分子模型的气体状态方程。
答案： p(V m-b)=RT6.实质气体在 Boyle 温度时切合理想气体行为，此时分子间的引力和分子自己的体积均可忽视不计，这类说法对法？为何？答案：当实质气体的温度低于Boyle 温度时，假如压力较低，则气体体积大，分子自己体积能够忽视，但引力项不行忽视，气体简单压缩，因此pV m<RT。
跟着压力增大分子自己的体积效应愈来愈明显，使pV m<RT。
跟着直至大于RT。
当实质气体温度大于Boyle 温度时，在高温下引力向能够忽视不计，体积效应展现出来，因此pV m>RT.7.当实质气体温度偏离 Boyle 温度时，试剖析 pVm 与 RT 的大小关系，并解说其原由。
答案：（ a）A ；（ b） C；（c） D。
8.气体 A,B,C,D 都听从 vanderwaals方程，它们的 vanderwaals气体常数 a 值与之比为 aA：aB：aC：aD=1.2:1.2:0.4:0.01，b 值之比为 bA：bB：bC：bD=1:6:4:0.8。
物理化学上册作业习题答案
第一章气体的pVT 关系1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。
若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。
解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。
并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n=+=终态（f ）时 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=ff ff f ff f ff T T T T R Vp T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 kPaT T T T T p T T T T VR n p f f f f i i ff f f f 00.117)15.27315.373(15.27315.27315.373325.1012 2,2,1,2,1,2,1,2,1=+⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=1-7 今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽真空的200 cm 3容器中，直至压力达101.325kPa ，测得容器中混合气体的质量为0.3879g 。
试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。
解：设A 为乙烷，B 为丁烷。
mol RT pV n 008315.015.293314.8102001013256=⨯⨯⨯==-BA B B A A y y mol g M y M y n m M 123.580694.30 867.46008315.03897.01+=⋅==+==- （1） 1=+B A y y （2）联立方程（1）与（2）求解得401.0,599.0==B By ykPap y p kPa p y p B B A A 69.60325.101599.063.40325.101401.0=⨯===⨯==1-8 如图所示一带隔板的容器中，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均克视为理想气体。
物理化学课后习题答案（全）
第1章 物质的pVT 关系和热性质习 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： 21n n n +=2212112RT V p RT V p RT V p +=⋅2111121222112p T p T T p T T T T =+⎛⎝⎜⎞⎠⎟=+ ∴112222p T T T p ⋅+=MPa0.0507=MPa 06.02)15.273100()15.2730(15.2730⎥⎦⎤⎢⎣⎡××++++=2. 测定大气压力的气压计，其简单构造为：一根一端封闭的玻璃管插入水银槽内，玻璃管中未被水银充满的空间是真空，水银槽通大气，则水银柱的压力即等于大气压力。
有一气压计，因为空气漏入玻璃管内，所以不能正确读出大气压力：在实际压力为102.00kPa 时，读出的压力为100.66kPa ，此时气压计玻璃管中未被水银充满的部分的长度为25mm 。
如果气压计读数为99.32kPa ，则未被水银充满部分的长度为35mm ，试求此时实际压力是多少。
设两次测定时温度相同，且玻璃管截面积相同。
解：对玻璃管中的空气，p V p V 2211=kPa 0.96=kPa )66.10000.102(35251212−×==p V V p ∴ 大气压力 = kPa 28.100kPa )96.032.99(=+·28· 思考题和习题解答3. 让20℃、20 dm 3的空气在101325 Pa 下缓慢通过盛有30℃溴苯液体的饱和器，经测定从饱和器中带出0.950 g 溴苯，试计算30℃时溴苯的饱和蒸气压。
设空气通过溴苯之后即被溴苯蒸气所饱和；又设饱和器前后的压力差可以略去不计。
（溴苯Br H C 56的摩尔质量为1mol g 0.157−⋅）解：n pV RT 131013252010831452027315==×××+⎡⎣⎢⎤⎦⎥−().(.) mol =0.832 mol n m M 209501570==..mol =0.00605mol p py p n n n 22212101325732==+=×= Pa 0.006050.832+0.00605 Pa4. 试用范德华方程计算1000 g CH 4在0℃、40.5 MPa 时的体积(可用p 对V 作图求解)。
人卫版物理化学(第六版)课后习题答案详解
《物理化学》作业习题物理化学教研组解2009，7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100oC ，101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；(2) 在0 oC 、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。
华南理工大学考试教材
华工和物化专业课共分为两批,分别是工科物化二和理科物化一,工科物化二最近已经不要求统计热力学内容参考书工科类(非化学类专业)教材:1. 葛华才,袁高清,彭程编. 立体化《物理化学》. 高等教育出版社,2008年下半年将由出版。
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2. 天津大学物理化学教研室编,王正列,周亚平修订。
物理化学(上下册):第四版。
北京:高等教育出版社。
2001年。
主要教材。
理科类(化学专业)教材:1.南京大学化学化工学院傅献彩等编,物理化学:第五版(上,下册). 北京:高等教育出版社,2005,2006。
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物理化学实验。
广州:华南理工大学出版社,2003年。
主教材2. 复旦大学等编.《物理化学实验》。
北京:高等教育出版社,1993年下载地址：华南理工物化真题PDF及DOC下载好的话，请回个贴，呵呵~~~~/d/e68c5bc59ec0c0bc8ca006154b2bc2fdfac48a1deecb3600华南理工大学物化学习专貼（也有部分化原资料）前言：华工的化工专业这两年很火，难度高于大工，也不低于天大，所以报考时要小心，我认为华东理工的性价比很好，入学难度比较小。
所以我认为如果你想上华工，而且能拿到全免加补助最好奔向最少350分，甚至不少于380分的目标去，低于340分的有可能只是陪太子读书的角色，所以这个分数段的考生复试一定要付出更多努力。
个人意见：清华>中科院（大物所，上有机所）>浙大>天大>华工>大工>华理>北化和中石油>南工正题：华工和物化专业课共分为两批,分别是工科物化二和理科物化一,工科物化二最近已经不要求统计热力学内容。
在2005年以前个人认为无论是工科还是理科物化出题难度较小,而且风格不变,不适合考研这种选拔性的考试,但2006年以后,个人就无法把握规律了。
物理化学类课后习题答案大全
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物理化学第章课后答案傅献彩第五南京大学化学化工学院
第 三 章 热 力 学 第 二 定 律L 有5 md 某双原子理愚气体，巳知K 。
血'L 5 R,从始态MX ） &小）敏』经绝热诃逆压嫦至400 kPa 后,再真空膨胀至200 kPm 求整个过程的QW.&j.Vf 和AS,解:双原于理想气体 Gm = W^qg=R+G5 = 4"Ry=&JGs=L4 w br 绝刑 5moLT ? 5TDP 1 可逆1400 kpj 板00 好|绝热可逆IM Q,=-0,A S.-0iL r ! -IV -A CV E （耳一 M ）= 5 molxgx&314j mor i * K 1 X （487, 61-400） K=&104. S7J£f.y X S. 314J • n»r l • K 1<4&7. 61 -40O ）K= 127< &2J 绝然过程方程式k 弓=（勿＞了「=487.61枷真空圈胀&J 』=SAH ：=O ,W£=Q ,Q —Q 设计可逆膨媵计算4 皿,T 我L 二旱映H 网竣成虹£=S molX& 314J • eL ・ K' • In :& 8】J ・ K~ZUv KI aAS.r =0（真空肱虬系统不吸然）400 K.^md 200 kPa△Hi =rGm （K —「）—5 molXW=W]+W ：=9104. 87J Q=Q+Q=O必=W 】+W?=9104. 87J △H=△孙 +^Hz = 12746. 82J △S=q+AS2 = 28.81J • FT'.2. 有5 mol He(g),可看作理想气体，已知其Gm = l.5 k,从始态273 K,100 kPa .变到终态298 K. 000 kPa.计算该过程的炳变.解：单原子理想气体,Gs = 1.5R ・G.f=G ・m+R=2.5R等温升压可逆&7=0 Q-- W=(早)印=~£ =8. 314 J • mol 1 • K X5 irolXIn — 95. 72J • K *i Pt 1 uuu等压升温可逆Q=aH=nC,.m <T 2-T 1)M f ^f^dT = nC^.Jn 争=5 mol X 2. 5 X 8. 314J • rnoL • K" X In = 9. 11J • K 1J 丁1 」 / I4/O K^S=AS 1+AS 2 = -86. 61J • K \I3. 在绝热容器中，将0.10 kg,283 K 的水与0. 20 kg 、313 K 的水混合，求混合过程的嬉变.设水的平户 比热为4.184kJ ・Kf - kg"1.]解:Q=0. 1 kgX4. 184 kJ • K" • kgTX(T -283.2)KQ=0.20kgX4.184AJ •• kg"1 X (313. 2-T)K在绝热容器中Q+Q=0 T=303.2K ASi = f /：^dT=0. 01kgX4.184kJ • kg -XIn86XK)7kJ • K*1点=[孕 牟d 丁 =0.02kgX4.184 kJ • FT 1 . kgrxin^4^=-2.72XKTW • K^1J i 1 I OlO. 4i\ AS= AS )+ AS» =0.14J ・ KT ・4. 在298 K 的等温情况F,在一个中间有导热隔板分开的盒子中.一边放0.2 mol Q(g),压力为20 kPa,另一边放0. 8 molN ：(g).压力为80 kPa.抽去隔板使两种气体混合.试求(DIK 合后，盒子中的压力； (2) 混合过程的Q,W,和 g(3) 如果假设在等温情况下，使混合后的气体再可逆地回到始态,计算该过程的Q 和W 的值. 解:(1)理思气体状态方程 V> =g +V N 2m.RT »N 2RT)・2molX8.3m・moli •KTX298K|0.8molX&314J・moL ・K'X298K20X IO3 Pa 8OX1O5 Pa = 49. 55X10-0?% + 〃斗=0. 2 mol+O. 8 mol= 1 molA _性・" 处一& =」mo凶辿 . moLXU2竺瓯= 50,仲Pfl49. 55X10-3m3 50X10 1<L（2）等温过程W=0 Q=-WDahon 分压定律fix =—X/>a =10X103PaAv t =^X/>e=40X103Paw = + W斗=一处RTln 普-QTln竿》r^2=一8. 314jmoL • K- X298K(0, 2 molXln^+0. 8 molXln ~) = -1717. 32J10 40Q=-W=1717. 32J△S=* = 5. 76J ・ K'1j Vdp=W=-1717. 32J.(3)等温可逆W=0.Q=-W.要可逆回到始态.故△8 = —点=一5.76J・KFQ=T・ AS7=298 KX(-5. 76J • K-,) = -1717. 32JW=-Q二1717. 32J..5.有■•绝炼箱子.中间用绝热隔板把箱了•的容积一分为二.一边放1 mol 300 KJOO kPa的单原于理想气体Ar(g),另一个放2 mol 400 K,200 kPa的戏原子理想气体N2(g),若把绝热隔板抽去,让两种气体混合达平衡•求混合过程的隔变•M.2 molX&314j • mol ' • K -'X298K 〔 0.8molX8.31 妇• moL • K ・'X298K 2OX1O 3 Pa 80X101 Pa=49. 55X105 %=0. 2 mol+0. 8 mol=l mol,—催• RT_ 1 molX8.314J • mor 1 XK"1 X298K s 八心 DAft <7 — 小 * 一，m =50X O ra.Dalton 分压定律威=^X 如nlOXlUPa p* = —XAtt=40X103Pa "AW =W\ +W\ =_g RTln 策 f —RTln 斜= -8.314JmoL • K -|X298K(0.2molXln 急+0. 8 molXln 籍)= -1717.32J Q^-W =1717. 32J △S=¥=5. 76J ・ L ^G= Vd/>=W=-1717.32J.(3) 等温可逆 W=0.Q=-W.要可逆回到始态，故AS' = -AS=-5. 76J • K -* Q=T ・ #=298 KX(-5.76J • K"1 ) = -1717. 32J W=-Q= 1717.32J..5. 有-绝熄箱子.中间用绝热隔板把箱子的容枳一分为二，一边放1 mol 300 K,100 kPa 的单原子理想 气体Ar(g).另一个放2 mol 400 K.200 kPa 的双原子理想气体N 2(g).若把绝热隔板抽去,让两种气体混 合达平衡,求混合过程的烟变.解:将这•过程分为两部分来考虑，首先抽掉绝势阳板后，两边达到平衡温度下;再在等温下的条件下. 进行等温嫡变.已知Cv.・(Ar) = l. 5R Cv.m (N2)N2,5R | 叫。
物理化学课后答案下册(傅献彩_第五版)[整理]
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物理化学课后答案下册(傅献彩_第五版)[整理]第一章熵与平衡1.1 熵变的计算方法根据熵的定义，熵变的计算方法如下：$$\\Delta S = S_{\\text{最终状态}} - S_{\\text{初始状态}}$$其中，$S_{\\text{最终状态}}$表示系统处于最终平衡态时的熵，$S_{\\text{初始状态}}$表示系统处于初始平衡态时的熵。
1.2 熵的性质熵具有以下性质：•熵是一个状态函数，只与系统的初始状态和最终状态有关，与过程的具体路径无关。
•如果系统从初始状态发生微小的变化，熵的变化可以表示为：$$dS = \\frac{\\delta q_{\\text{可逆}}}{T}$$其中，$\\delta q_{\\text{可逆}}$表示系统与外界进行可逆过程时吸收或放出的微热量，T表示系统的温度。
•熵是一个单调增加的函数，即如果系统经历可逆过程从一个初始状态变化到一个最终状态，那么最终状态的熵一定大于或等于初始状态的熵。
1.3 熵的应用在物理化学中，熵被广泛应用于以下方面：•熵与热力学第二定律：根据热力学第二定律，自发过程的总熵变永远大于零。
因此，我们可以利用熵的计算方法来判断一个过程是否为自发过程。
•熵变与平衡条件：当一个系统达到平衡时，其熵变为零。
因此，我们可以通过计算熵变来确定平衡条件。
•反应熵与反应速率：在化学反应中，反应熵的变化可以影响反应速率。
反应熵的增大可以促进反应进行，而反应熵的减小则会减缓反应速率。
第二章化学平衡2.1 化学平衡的条件化学平衡的条件如下：•反应物和生成物浓度之间的比值稳定不变。
•可逆反应的正反应和逆反应速度相等。
化学平衡的条件还可以通过热力学定量描述，即当反应物和生成物的化学势相等时，达到化学平衡。
2.2 平衡常数平衡常数是描述化学平衡状态的一个量，通常用T表示。
对于一个可逆反应：$$aA + bB \\rightleftharpoons cC + dD$$其平衡常数定义为：$$K = \\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$$其中，[T]、[T]、[T]、[T]分别表示反应物和生成物的摩尔浓度。
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物理化学肖衍繁答案
第一章气
体
§理想气体的状态方程
§道尔顿定律和阿马格定律
2011-3-20
§理想气体的状态方程
低压气体定律：低压气体定律：（1）波义尔定律,1662): 波义尔定律( ,1662): pV ＝常数( n ,T 一定）一定）
Gay-Lussac,1808)：（2）盖.吕萨克定律(J. Gay-Lussac,1808)：吕萨克定律( V / T ＝常数(n , p 一定) 一定)
（3）阿伏加德罗定律（A. Avogadro, 1811) 阿伏加德罗定律（V / n ＝常数
2011-3-20
(T, p 一定) 一定)
§理想气体的状态方程
1.理想气体的状态方程1.理想气体的状态方程
pV=nRT
单位：单位：
pV R= nT
p Pa；V m3；T K；n mol ；；；R 摩尔气体常数10 J mol-1 K-1
Pa m 3 1 1 [ R] = = Pa m mol K mol K 1 1 = J mol K 2011-3-20
3
§理想气体的状态方程
1.理想气体的状态方程1.理想气体的状态方程也可以写为
pVm=RT
m pV = RT M
因为Vm=V/n
或
2011-3-20
§理想气体的状态方程
时空气的密度。
例：计算25℃，101325Pa时空气的密度。
（空气的分子量为29）解：n p 101325 3 = = mol m V RT ×(273 15 + 25) .
n 3 3 d空气＝M = {×29} g m = kg m V
2011-3-20
= mol m
3
§理想气体的状态方程
2.理想气体的模型2.理想气体的模型
真实气体微观模型：分子间有相互作用，分子本身有体积。
不可无限压缩
2011-3-20
E0
r
分子
§理想气体的状态方程
理想气体微观模型：分子间无相互作用，理想气体微观模型：分子间无相互作用，分子本身无体积。
分子本身无体积。
××××××××
×××××
可无限压缩
2011-3-20
§理想气体的状态方程
理想气体的状态方程是理想气体的宏观外在表现理想气体的微观模型反映了理想气体的微观内在本质理想气体是真实气体在p→0 情况下的极限状态。
的极限状态。
2011-3-20
§理想气体的状态方程
真实气体并不严格符合理想气体状态方程，也就是说真实气体在方程pV=nRT 中的R 不为常数。
中的不为常数。
不为常数真实气体只在温度不太低、压力不太高真实气体只在温度不太低、真实气体只在温度不太低的情况下近似符合理想气体状态方程。
的情况下近似符合理想气体状态方程。
2011-3-20
§道尔顿定律和阿马格定律
1.混合物组成表示：混合物组成表示：混合物组成表示用物质量的分数表示: 用物质量的分数表示对于物质B 对于物质B 量纲为1 量纲为显然
2011-3-20
(x表示气体，y表示液体）表示气体，表示气体表示液体
nB nB xB (或B ) ≡y = n nA
∑
A
∑x
B
B
=1
∑y
B
B
=1
§道尔顿定律和阿马格定律
用质量分数表示: 用质量分数表示:
mB mB wB ≡= mA m
∑
A
量纲为1 量纲为
∑w
B
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B
=1
§道尔顿定律和阿马格定律
用体积分数表示: 用体积分数表示:
B ≡
∑
* xBVm, B * xAVm, A A
=
∑
* nBVm, B * nAVm, A A
混合前纯B体积= 混合前各纯组分体积总和
量纲为1 量纲为1
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显然
∑
B
B
=1
§道尔顿定律和阿马格定律
2. 理想气体状态方程对理想气体混合物的应用因理想气体分子间没有相互作用，因理想气体分子间没有相互作用，分子本身分子间没有相互作用又不占体积，又不占体积，所以理想气体的pVT 性质与气体的种类无关，的种类无关，因而一种理想气体的部分分子被另一种理想气体分子置换，形成的混合理想气体混合理想气体，一种理想气体分子置换，形成的混合理想气体，性质并不改变，其pVT 性质并不改变，只是理想气体状态方程此时为总的物质的量。
中的n 此时为总的物质的量
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§道尔顿定律和阿马格定律
2.理气状态方程对理气混合物的应用理气状态方程对理气混合物的应用
pV = nRT = m pV = RT Mmix
∑
B
nB RT
Mmix混合物的摩尔质量
Mmix =
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∑y M
B B
B
§道尔顿定律和阿马格定律
m=
∑
B
mB =
∑
B
nBmB= n
∑y M
B=
nM mix
m ∴Mmix = = n
∑y M
B B
B
2011-3-20
§道尔顿定律和阿马格定律
3.道尔顿分压定律
混合气体（包括理想的和非理想的）分压的定义混合气体（包括理想的和非理想的）pB = yB p = (nB/n)p = (nB/n) nRT/V
所以
pB=nBRT/V
B Bp=
∑p = ∑y
B
2011-3-20
p
B
§道尔顿定律和阿马格定律
理想气体混合物中某一组分的分压力等于这个组分以同混合物相同的温度和体积单独存在时的压力。
pO 2 = y O 2 p
p = yO2 p + yN2 p
pN 2 = y N 2 p
2011-3-20
§道尔顿定律和阿马格定律
理想气体混合物中某一组分B的分压pB 等于该理想气体混合物中某一组分B 组分单独存在于混合气体的T 时产生的压力。
组分单独存在于混合气体的、V时产生的压力。
时产生的压力而理想气体混合物的总压等于各组分单独存在于混合气体的T 混合气体的、V 时产生的压力总和时产生的压力总和道尔顿定律适用。
式对低压下真实气体混合物适用。
在高压下，对低压下真实气体混合物适用在高压下，分子间的相互作用不可忽视，分子间的相互作用不可忽视，且混合物不同分子间的作用与纯气体相同分子间的作用有差别，所以某气体B的分用与纯气体相同分子间的作用有差别，所以某气体的分压不再等于它单独存在时的压力，压不再等于它单独存在时的压力，所以分压定律不再适用2011-3-20
§道尔顿定律和阿马格定律
4. 阿马加定律
理想气体混合物的总体积V为各组分分体积之和：理想气体混合物的总体积为各组分分体积VB 之和：
V = ∑VB ∑n B RT nRT n RT QV = = B = ∑B = p p p B n B RT (1 . 2 . 11 ) 其中: V B = p
V B ∑
即：理想气体混合物中物质B的分体积VB*，等于纯气体理想气体混合物中物质B的分体积B在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。
在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。
在混合物的温度及总压条件下所占有的体积
2011-3-20
§道尔顿定律和阿马格定律
理想气体混合物的总体积等于等于各个组分以同混合物相同的温度和压力单独存在时的分体积之和。
积之和。
VO 2 VN 2
V
=VO2
+VN2
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§道尔顿定律和阿马格定律
空气中氧气的体积分数为，求例. 空气中氧气的体积分数为，、25℃时的3空气中氧气的摩、℃时的1m 尔分数、分压力、分体积，并求若想得到尔分数、分压力、分体积，并求若想得到1 摩尔纯氧气，至少需多少体积的空气。
（摩尔纯氧气，至少需多少体积的空气。
（将空气近似看成理想气体）将空气近似看成理想气体）
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§道尔顿定律和阿马格定律
pVO2 VO2
解：
yO2
RT = = = = O2 = pV n V RT
VO2
nO2
pO2 = yO2 p = 2938425 Pa .
=O2V = m
3
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§道尔顿定律和阿马格定律
nO2 yO2 1 = ol ol m = m
n=
nRT ××+ 25) 3 V= = m 101325 p = m3
2011-3-20。