物理化学二

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物理化学 第二章-热力学第一定律-4

物理化学 第二章-热力学第一定律-4

由于所有反应物及产物完全燃烧后都得到同样种类与数量的 CO2(g),H2O(l)及其它燃烧产物,所以我们可以构造以下循环:
始态 标准态下: 反应物+O2(g) H1
0 r H m
标准态下: 产物+O2(g) H2
末态 标准态下: CO2(g) ,H2O(l) 等燃烧产物
标准态下: 反应物+O2(g) H1
2H2(g)+O2(g) NH2COONH4)(s) C6H6(l)+7.5O2(g)
v
B(g)
-3 3 -1.5
v
B(g)
v
B(g)
§ 2.8 标准摩尔生成焓的计算
标准摩尔反应焓— 在某温度下,各自处在标准态下的反应物,
反应生成同样温度下各自处于标准态下的产物,该过程的摩尔
反应焓即为标准摩尔反应焓。 用公式表示:
标准摩尔反应焓等于HCl(g)的标准摩尔生成焓。
2. 标准摩尔燃烧焓
定义:一定温度下, 化学计量数为-1物质 B 与氧气进行完全燃
烧反应,生成规定燃烧产物时的标准摩尔反应焓变,称为B在该 温度下的标准摩尔燃烧焓。其符号为
c H m
在室温下,有机物的燃烧产物规定:
C 的燃烧产物为CO2(g), H 的燃烧产物为 H2O(l), N 的燃烧产物为 N2(g), S的燃烧产物一般为 SO2(g), Cl 的燃烧产物为一定组成的HCl(aq)。
四、绝热可逆过程: Qr=0 理想气体绝热可逆过程方程式:
P 1V1 P 2V2 K ' (a )
TV

( 1) 1 1


T2V2
( 1)
K ( b)

物理化学2 参考试卷

物理化学2 参考试卷

药学本科《物理化学》下学期参考试卷及答案一、单选题A 型题 每一题有5个选项,其中只有一个选项是正确的。

1.在等温、等压的电池反应中,当反应达到平衡时,电池的电动势 。

A .等于零B .大于零C .等于E ΘD .随温度、压力的数值而变化E .不一定2.298.15K 时,实验测得苯巴比妥钠(NaP )、盐酸和氯化钠的无限稀释摩尔电导率分别为0.00735 S ·m 2·mol -1、0.04262 S ·m 2·mol -1和0.01265 S ·m 2·mol -1,则苯巴比妥的无限稀释摩尔电导率为 。

A .0.06262 S ·m 2·mol -1B .0.04792 S ·m 2·mol -1C .0.03732 S ·m 2·mol -1D .0.02626 S ·m 2·mol -1E .0.01313 S ·m 2·mol -13.当温度一定时,某电池反应的电池电动势温度系数大于零,由此可确定电池恒温可逆放电时是 。

A .吸热B .放热C .不吸热也不放热D .先吸热后放热E .无法确定4.正离子的迁移数与负离子的迁移数之和是 。

A .大于1B .等于1C .小于1D .等于0E .不一定是多少5.金属电极、气体电极、汞齐电极可归类为 。

A .第一类电极B .第二类电极C .第三类电极D .第四类电极E .以上答案均不正确6.电解CuSO 4水溶液时,当通过的电量为2F 时,在阴极上析出Cu 的量为 。

A .0.5mol B .1.0 molC .1.5molD .2.0 molE .2.5 mol7.在下列电池中,其电池电动势与氯离子活度()Cl α-无关的是 。

A .Zn(s) | ZnCl 2(aq) || KCI(aq) | AgCl(s) | Ag(s)B.Zn(s) | ZnCl2(aq) | C12(g) | PtC.Hg(l) | Hg2C12(s) | KCl(aq) || AgNO3(aq) | Ag(s)D.Ag(s) | AgC1(s) | KCl(aq) | C12(g) | PtE.A和B8.在298K时,电池Pb(Hg) (a1) | Pb(NO3)2 (aq) | Pb(Hg) (a2) 中,若a1> a2,则其电动势E 。

020514601物理化学II(含实践)试题-1

020514601物理化学II(含实践)试题-1

020514601 物理化学(二)(含实践)-1A. 活化能是微观量B.阈能是宏观量C.势能垒和阈能都是统计量D.阈能和势能垒都是统计量2. 对于一个简单的化学反应,在其他条件相同时,下列说法中正确的是()A.S越负,反应速度越快B.H越正,反应速度越快C.活化能越大,反应速率越快D.活化能越小,反应速率越快3. 设某基元反应在500K时实验活化能为83.14kJ/mol,则此反应的临界能为( )A.81.06kJ/mol B.85.22kJ/mol C.78.98kJ/mol D.87.30kJ/mol 4. 下列叙述中不正确的是()A.反应的实验活化能Ea与温度无关B.B.临界能E C与温度无关C.Ea越大,温度对速率常数k的影响越大D.Ea为负值时,温度升高,速率常数k减小5. 对阿仑尼乌斯活化能的实质下列说法正确的是()A.活化能是活化分子平均能量与所有分子的平均能量之差B.活化能是活化分子与普通分子的焓差C.等压反应的活化能是反应物与产物的焓差D.等容反应的活化能是反应物与产物的内能差6. 关于活化能的下列说法正确的是()A.不会有活化能Ea=0的反应B.不会有活化能Ea<0的反应C.不会有活化能大于摩尔等容反应热的基元反应D.不会有双分子反应中活化分子的平均能量小于反应物分子的平均能量7. 关于阈能下列说法中正确的是()A.阈能的概念只适用于基元反应B.阈能值与温度有关C.阈能是宏观量,实验值D.阈能是活化分子相对平动能的平均值8. 活化分子就是()A. 活化络合物分子B. 其能量超过反应物分子的平均能量某一定值的分子C. 其能量超过反应物分子的平均能量的分子D. 其能量等于活化能的分子9. 有关反应轴的下列说法中正确的是()A.在反应轴上,产物的势能比反应物势能高B.在反应轴上,反应物势能比产物势能高C.反应轴上的每个值都与各原子间的相对位置有关D.反应轴的能峰值就是反应的活化能10. 根据碰撞理论,有效碰撞就是()A.互碰分子的动能超过阈能的碰撞B.互碰分子的相对振动能超过阈能的碰撞C.碰撞分子在连心线上的相对平动能超过阈能的碰撞D.互碰分子的振动能与平动能之和超过阈能的碰撞11. Boltzmann分布定律指出了()A.各种分布的微观状态指数nB.分子在各个能级的最可几分布数为nC.平衡状态下各个能级间的各种分布D.给出了某一微观状态出现的最大几率n/N12.各种运动形式的配分函数中与压力有关的是()A.电子配分函数q(电)B.转动配分函数q(转)C.振动配分函数q(振)D.平动配分函数q(平)13. 当宏观热力学体系吸收热量而仅使其温度升高时,相应的微观状态的变化是因为()A.能级大小不变,各能级上的分子数改变B.能级大小改变,各能级上的分子数不变C.能级大小不变和各能级上的分子数都改变D.能级大小不变和各能级上的分子数都不变14. 粒子的配分函数Q表示的是()A.1个粒子的玻兹曼因子B.对1个玻兹曼因子取和C.对1个粒子的所有能级的玻兹曼因子取和D.对1个粒子的所有能级的简并度与玻兹曼因子的乘积取和15. 在等温下对体系作功,使体系的体积改变,相应的微观状态的变化是因为()A.能级大小不变,能级上分子数改变B.能级大小改变,能级上分子数不变C.能级大小和能级上分子数都改变D.能级大小和能级上分子数都不变16. 某体系可逆地作体积功的本质是()A.改变粒子能级的能量值,改变能级上粒子的分布B.改变粒子能级的能量值,不改变能级上粒子的分布C.不改变粒子能级的能量值,改变能级上粒子的分布D.不改变粒子能级的能量值,不改变能级上粒子的分布17. 分子的振动特征温度比体系的通常温度()A.小B.远小C.大D.远大18. 气体向真空膨胀,体积增大,引起()A.平动能级间隔变小,能级上的分子数改变,微观状态数增大,熵增大B.平动能级间隔增大,能级上的分子数不变,微观状态数增大,熵增大C.平动能级间隔不变,能级上的分子数改变,微观状态数增大,熵增大D.平动能级间隔增大,能级上的分子数不变,微观状态数增大,熵增大19. 关于配分函数,下面哪一点是不正确的()A.粒子的配分函数是一个粒子所有可能状态的玻耳兹曼因子之和B.并不是所有的配分函数都无量纲C.粒子的配分函数只有在独立粒子体系中才有意义D.只有平动配分函数才与体系的压力有关20. 粒子的配分函数q是()A.一个粒子的配分函数B.对一个粒子的玻耳兹曼因子求和C.粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积求和D.对一个粒子的所有可能状态的玻耳兹曼因子求和21. 物质能以液态形式存在的最高温度是()A.沸腾温度T b B.凝固温度T fC.波义尔温度T B D.临界温度T C22. 表示气体压力除所取的单位不同有不同数值外,在实验室或实际生产上还常有绝对压力、真空度和表压之分。

02 物理化学(二)复习填空题(1)

02 物理化学(二)复习填空题(1)

物理化学(二)复习填空题一、填空题 ( 共65题 144分 )1. 2 分 (3601)3601如在标准状况下,阳极析出 22.4 dm 3氧气(电流效率 100%),则通过电池的电量为 ________ 。

2. 2 分 (3667)3667离子迁移数 (t i ) 与温度、浓度都有关,对 BaCl 2水溶液来说,随着溶液浓度的增大,t (Ba 2+) 应 ________ ,t (Cl -) 应 _________ ;当温度升高时,t (Ba 2+)应 ________ ,t (Cl -) 应 ________ 。

(填入增大或减小)。

3. 5 分 (3685)3685已知m λ∞(½Mg 2+) = 53.06×10-4 S ·m 2·mol -1,m λ∞ (Cl -) = 76.34×10-4 S ·m 2·mol -1,则MgCl 2 溶液中t ∞(Mg 2+) = ,t ∞(Cl - ) = 。

4. 2 分 (3906)3906298K 时,当H 2SO 4溶液的浓度从0.01 mol ·kg -1增加到0.1 mol ·kg -1时,其电导率κ和摩尔电导率Λm 将:κ__________________,Λm ____________________。

(填入增加、减少或不变)5. 2 分 (3907)3907298 K 时,无限稀释的NH 4Cl 水溶液中,正离子迁移数t +=0.491。

已知=∞Cl)NH (4m Λ0.0150-12mol m S ⋅⋅,则Cl -离子的电迁移率=∞=Cl U ________________________。

6. 2 分 (3911)3911NaCl 稀溶液的摩尔电导率NaCl)(m Λ与其离子电迁移率之间的关系为:_____________________________________________________________。

物理化学习题答案(二)-相平衡

物理化学习题答案(二)-相平衡

物理化学习题答案(二)-相平衡物理化学习题答案(二)一. 选择题1. 当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时,则:( C )(A) p 必随T 之升高而降低(B) p 必不随T 而变(C) p 必随T 之升高而变大(D) p 随T 之升高可变大或减少2. 水的三相点,其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol。

则在三相点冰的升华热约为:( B )(A) 38.83 kJ?mol-1 (B) 50.81 kJ?mol-1 (C) -38.83 kJ?mol-1(D) -50.81 kJ?mol-13. 已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3K,乙醇的沸点是351.6K,两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2K。

今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气、液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为x2。

问:下列结论何者正确?(C )(A) y2> x2 (B) y2= x2 (C) y2< x2(D) 不能确定4. 如上题,若将上述溶液精馏,则能得到:(D )(A) 纯苯(B) 纯乙醇(C) 纯苯和恒沸混合物(D) 纯乙醇和恒沸混合物5. 绝热条件下,273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中,体系的温度将如何变化? (B )(A) 不变(B) 降低(C) 升高(D) 不能确定6. 体系中含有H2O、H2SO4?4H2O、H2SO4?2H2O、H2SO4?H2O、H2SO4 ,其组分数C为:( B )(A) 1 (B) 2 (C) 3(D) 47. 在410 K,Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g),此平衡体系的自由度为:(A )(A) 0 (B) 1 (C) 2(D) 38. 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) 49. CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系,其组分数为:(B )(A) 2 (B) 3 (C) 4(D) 510. 由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为:( C)(A) f =2 (B) f = 1 (C) f = 0(D) f = 311. N2的临界温度是124K,室温下想要液化N2, 就必须:( D)(A) 在恒温下增加压力(B) 在恒温下降低压力(C) 在恒压下升高温度(D) 在恒压下降低温度12. 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体,通过下列哪种作图法可获得一直线:(C)(A) p对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T(D) 1/p 对lg(T/K)13. 在相图上,当体系处于下列哪一点时存在二个相:(A )(A) 恒沸点(B) 三相点(C) 临界点(D) 最低共熔点14. 在相图上,当体系处于下列哪一点时存在一个相:(C )(A) 恒沸点(B)熔点(C) 临界点(D) 最低共熔点15. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时,将引起(A )(A) 沸点升高(B) 熔点升高(C) 蒸气压升高(D) 都不对16. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述其中正确的是( C) 1 -1(A)只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性(B)所有依数性都与溶剂的性质无关(C)所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比(D)所有依数性都与溶质的性质有关17. 两只各装有1kg水的烧杯,一只溶0.01mol蔗糖,另一只溶有0.01molNaCl,按同样速度降温,则:(A)(A)溶有蔗糖的杯子先结冰(B)两杯同时结冰(C)溶有NaCl的杯子先结冰(D)视外压而定18. 下列气体溶于水溶剂中,哪个气体不能用亨利定律(C )。

物理化学 第二章 热力学第一定律-2

物理化学 第二章 热力学第一定律-2

定义 :
def
H = =U + pV
H为焓,为状态函数,广度量,无绝对值,单位 : J
Qp H
δQ p = dH 即恒压热与过程的焓变在量值上相等。
焓是状态函数,其改变量△H只取决于体系的初态和终态,而
与变化过程无关。故恒压过程热QP量值也仅取决于体系的初态 和终态,而与变化过程无关。
H 的计算的基本公式: H= U+ (pV) 恒压过程 H = Qp
一 、热容
1.定义:在不发生相变化、不发生化学反应和非体积功为零的条 件下,一定量的物质温度升高1K所吸收的热量称为该物质的热 容。 C Q dT
2. 特性 :
1)与物质的量有关
规定物质的质量为1g,或1kg,称为比热容,单位为J.K-1.g-1 或J.K-1.Kg-1。 2)与过程有关 热不是状态函数,与途径有关,所以热容C一般也与途径有关。 对于不同的途径,吸收的热量不同,热容值也不相同。
T,V
途径1 反应b
QV,b=Ub
CO2(g)
T,V
因为: Uc = Ua + Ub , Ua = Uc – Ub 。 所以: Qa = Qc - Qb 。
盖斯定律:一确定化学反应的恒容热或恒压热只取决于过程 的始末态,与中间经过的途径无关。
§2.4 摩尔热容
摩尔热容是实验测定的一类基础数据,用来计算系统发生单纯 PVT变化(无相变、无化学变化)时,过程的热Q及△H、△U。
U n( Ar, g)Cv,m( Ar, g) n(Cu, s)C p,m (Cu, s) (T2 - T1 )
(412.472 2 24.435)(373.15 - 273.15)J 9.876kJ

《物理化学(二)》课后练习

《物理化学(二)》课后练习

期末试卷
一、单项选择题
1.一封闭系统从A态出发,经一循环过程后回到A态,则下列何者为零
A.Q
B.W
C.Q+W
D.Q-W
【正确答案】C
【答案解析】
本题知识点:化学反应热效应的计算、能量代谢与微量量热技术简介,
2.系统经一等压过程从环境吸热,则
A.Q>0
B.△H>0
C.△U>0
D.a,b都对
【正确答案】A
【答案解析】
本题知识点:热化学,
3.若要通过节流膨胀达到制冷目的,则节流操作应控制的条件是
A.μJ-T<0
B.μJ-T>0
C.μJ-T=0
D.不必考虑μJ-T值
【正确答案】B
【答案解析】
本题知识点:热化学,
4.已知某反应的标准反应熵大于零,则该反应的标准反应吉布斯自由焓将随温度的升高
A.增大
B.不变
C.减小
D.不确定
【正确答案】C
【答案解析】
本题知识点:卡诺循环、卡诺定理、熵,
5.合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)达平衡后加惰性气体,且保持体系
【正确答案】D
【答案解析】
本题知识点:温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合,
6.Mg0(s)+CI(g)=MgCl2(s)+O2(g)达平衡后,增加总压(气体为理想气体),
【正确答案】B
【答案解析】
本题知识点:温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合,
7.反应2C(s)+O2(g)2CO(g)
,单位为:J·mol-1,若温度增加,则。

物理化学第二章全解

物理化学第二章全解

第二章:热力学第一定律一.基本概念体系与环境体系:在科学研究时必须先确定研究对象,把一部分物质与其余分开,这种分离可以是实际的,也可以是想象的。

这种被划定的研究对象称为体系,亦称为物系或系统。

环境:与体系密切相关、有相互作用或影响所能及的部分称为环境。

体系的分类:(1)敞开体系:体系与环境之间既有物质交换,又有能量交换(2)封闭体系:体系与环境之间无物质交换,但有能量交换(3)孤立体系:体系与环境之间既无物质交换,又无能量交换,故又称为隔离体系。

有时把封闭体系和体系影响所及的环境一起作为孤立体系来考虑体系的性质:广度性质:又称为容量性质,它的数值与体系的物质的量成正比,如体积、质量、熵等。

这种性质有加和性,在数学上是一次齐函数。

强度性质:它的数值取决于体系自身的特点,与体系的数量无关,不具有加和性,如温度、压力等。

它在数学上是零次齐函数。

指定了物质的量的容量性质即成为强度性质,如摩尔热容热力学平衡态热平衡:体系各部分温度相等。

力学平衡体系各部的压力都相等,边界不再移动。

如有刚壁存在,虽双方压力不等,但也能保持力学平衡。

相平衡:多相共存时,各相的组成和数量不随时间而改变。

化学平衡:反应体系中各物的数量不再随时间而改变。

状态函数:体系的一些性质,其数值仅取决于体系所处的状态,而与体系的历史无关;它的变化值仅取决于体系的始态和终态,而与变化的途径无关。

具有这种特性的物理量称为状态函数状态函数的特性可描述为:异途同归,值变相等;周而复始,数值还原。

状态函数在数学上具有全微分的性质。

状态方程体系状态函数之间的定量关系式称为状态方程对于一定量的单组分均匀体系,状态函数T,p,V 之间有一定量的联系。

经验证明,只有两个是独立的,它们的函数关系可表示为:T=f(p,V)p=f(T,V)V=f(p,T)热和功热:体系与环境之间因温差而传递的能量称为热,用符号Q表示。

Q的取号:体系吸热,Q>0;体系放热,Q<0 。

物理化学 第二章 热力学第二定律

物理化学 第二章 热力学第二定律

101.325kPa,变到100℃,253.313 kPa,计
算△S。
S
p S1
S2
T
分析:此题是p、V、T三者都变的过程,若要计 算熵变,需要设计成两个可逆过程再计算。先等 压变温,再等温变压。
S
p S1
S2
T
S
S1
S2
C pm
ln T2 T1
R ln
p1 p2
5 R ln 37315 R ln 101325 114J K 1
-5℃苯(l)→5℃苯(l)
S1
278 Cpm(l) dT 268 T
C pm(l )
ln
T2 T1
126g77 ln 278 268
4 64J K 1
(2) 相变点的相变 5℃苯(l)→5℃苯(s)
S2
H T
9916 08 278
35 66J
K 1
(3) 恒压变温 5℃苯(S)→-5℃苯(S)
4.绝热可逆缩D(p4V4)→A(p1V1)
下面计算每一步的功和热 以1mol理想气体为体系
第一步: U1 0
W1
Q2
RT2
ln V2 V1
第二步:
T1
Q 0 W2 U2 CVmdT
T2
第三步: U3 0 第四步: Q 0
W3
Q1
RT1
ln
V4 V3
T2
W4 U4 CVmdT
T1
解:(1)
S体
nR ln V2 V1
8314 ln10 19 15J
K 1
S环
QR T
nR ln V2 V1
19 15J gK 1
S体 S环 0

物理化学 第二章 热力学第一定律

物理化学 第二章 热力学第一定律

(1)热与途径有关
途径a、b有相同始末态,则 Qa Wa Q b Wb
∵不同途径 Wa Wb
∴ Qa Qb
(2)第一类永动机不可能造成。
§2.3 恒容热、恒压热,焓
恒容热 恒压热 焓 QV=△U,Qp=△H两式的意义
一、恒容热:系统在恒容且非体积功为零的过
程中与环境交换的热。符号:QV
等压热容Cp:
Cp

Qp dT

(
H T
)p
H Qp CpdT
等容热容Cv:
CV

QV dT

(
U T
)V
U QV CV dT
标准定压热容C ⊖p,m
物质的Cp,m是温度和压力的函数, 通常将处 于标准压力 p=100 kPa下的Cp,m称为标准定压热 容,用C ⊖ p,m表示, ⊖上角标代表标准态。
步骤a1
H2O(l) 80℃ 47.360kPa
步骤b1
H2O(l) 步骤a2 H2O(l)
80 ℃
100 ℃
101.325kPa
101.325kPa
途径a
H2O(g)
H2O(g)
80 ℃
100℃
47.360kPa 步骤b2 47.360kPa
步骤a3
H2O(g) 100 ℃ 101.325kPa
步骤b3
平均摩尔热容C p,m
为了计算方便,引入平均摩尔热容
C
T 2 C p,m dT
p,m
T1 T2 T1
注意:不同的温度范围内,平均摩尔热容不同。 一般温度变化不大时, C p,m视为常数。
对理想其体混合物 CV yACV ,m,A yBCV ,m,B

物理化学第二章(第一定律)

物理化学第二章(第一定律)
统计热力学 系统的(微观)状态 系统的(宏观)性质
热力学
8
系统的性质具有如下特点: 1.系统的性质只决定于它现在所处的状态,而与其过
去的历史无关。 2. 系统的状态发生变化时,它的一系列性质也随之而改
变,改变多少,只决定于系统的开始状态和终了状态, 而与变化的途径无关。
热力学把具有这种特征的系统性质称为状态函数。
或不能使一个自然发生的过程完全复原。
第一类永动机 (能量不守衡)
热源 Q W
第二类永动机
2
根据大量的实验结果和自然现象,得出热力学第一、 二定律。
热力学定律的特点: (1) 大量分子系统
(2)不管物质的微观结构 (3)不管过程的机理
优点:结论绝对可靠, 如从热力学导出纯液体 饱和蒸汽压与温度的关系:
(3) 热分为: 显热(Sensible heat)系统做单纯的pVT变化(没有相 变化),如: 25C水75C水时,系统与环境交换的热量。 潜热(Latent heat)系统发生相变化时,如:
100C水100C水汽时,系统与环境交换的热量。
27
§2-2 热力学第一定律 The First Law of Thermodynamics
活塞
p1 dV
pe
汽缸
如果p1>pe(外压),气体膨胀dV,
则系统对环境做体积功为:dWe= pedV
21
(1) 自由膨胀(Free expansion) 为外压等于零的膨胀,即 pe=0,所以:
We,1 0
(2) 恒外压膨胀pe=const.
We,2
V2

pedV
-pe (V2
V1 )
第二章 热力学第一定律及其应用

物理化学 2第二章 热力学第二定律

物理化学 2第二章  热力学第二定律

第二章 热力学第二定律内容提要一、自发过程及其不可逆性(1)自发过程(spontaneous process ):不靠外力就能自动进行的过程。

自发过程都有确定的方向,它的逆过程绝不会自发进行。

若靠外力干涉,使原过程逆相进行,体系恢复原状,则在环境中会留下无论如何也不能消除的后果。

这种不能消除的后果就是自发过程的不可逆性。

即一切自发过程都是不可逆的。

(2)可逆过程(reversible process):可逆过程是由一连串近平衡态的微小变化组成的。

变化的动力与阻力相差无限小,因而可逆变化进行的无限缓慢。

循原过程相反方向无限缓慢变化,可使体系与环境同时恢复原状,可逆过程的后果是可以消除的。

可逆过程中,体系对环境做功最大,环境对体系做功最小。

过程在热力学上是否可逆,最终归结为过程热功的转换问题。

由于热不能完全变为功,所以凡是涉及热的过程都是不可逆的。

二、热力学第二定律的表述及公式1、Kelvin 表述:“不可能从单一热源取热使之完全变为功而不产生其它变化”。

单一热源取热使之完全变为功虽不违背热力学第一定律,但涉及热功转换现象。

此表述也可说成“第二类永动机不可能制成”。

2、Clausius 表述:“热不能自动地由低温热源传到高温热源而不发生其它变化”。

两种表述都断言:一切实际过程都是不可逆的。

3、Clausius (克劳修斯)不等式(Clausius ineauality ):d S ≥δQ/T 或 T d S ≥δQ“=”适用于可逆过程,“>”适用于不可逆过程。

该不等式表示:可逆过程的热温商δQ/T 等于过程的熵变d S ;不可逆过程的热温商δQ/T 小于过程的熵变d S 。

三、熵(entropy )的定义及计算1、熵(entropy )的定义熵是体系的性质,状态函数,以符号S 表示。

⎰=∆BA R T Q S 式中,Q 为可逆过程的热,T 是可逆过程体系的温度。

2、熵的微观解释:体系任一平衡的宏观状态都与一定的微观状态数,即称混乱度相对应。

11应化《物理化学》(二)小测验

11应化《物理化学》(二)小测验

《物理化学》(二)小测验班级:学号:姓名:一、填空题1.对Na3PO4溶液,其离子独立运动定律的表达式为()。

2.在电解时阴阳极均有多种反应可以发生,阴极上总是极化电极电势()的反应优先发生,阳极上总是极化电极电势()的反应优先发生。

3.无论电解池或原电池,极化结果是阴极电势更(),阳极电势更()。

4.拿一根内径较细的玻璃管插入水中,水面在玻璃管中呈()面,并且液面比外面的水面(),这种现象产生的原因是()。

5.物理吸附是由()引起的,因而是()层的;化学吸附是由()引起的,因而是()层的。

6.将反应设计成电池:2Ag++ H2(g)= 2Ag + 2H+( )。

7. 浓差电池Ag|AgNO3(a1=0.5)|| AgNO3(a2=1)|Ag的电池反应是(),电动势为()8.在原电池中阳极发生()反应,阴极发生()反应,在外电路中电子是从()极流向()极。

9.用银电极电解AgNO3溶液,通入1A的电流,若要在阴极上析出5.40g金属Ag,所需要的时间为()。

(Ag的原子量为108,F= 96500库仑·mol-1)10.在50 cm3浓度为0.1 mol·dm-3的HAc溶液中加入30 cm3水,其电导率将(),摩尔电导率将()。

11.通电于AgNO3溶液中,其中NO3-迁移速率为Ag+的4倍,则NO3-的迁移数为Ag+的()。

12.有4个浓度都是 0.01 mol·kg-1的电解质溶液,KCl、CaCl2、CuSO4、AlCl3,其中离子强度最大的是( ),平均活度系数最大的是( )。

二、简答题1. 无限稀释时,HCl 、KCl 、和NaCl 三种溶液在相同温度,相同浓度,相同电势梯度下,溶液中Cl -的运动速度是否相同?Cl -的迁移数是否相同?为什么?2. 简述表面张力和比表面吉布斯函数两物理量的异同点。

二、计算题1. 已知298K 时NaCl 、NaOH 和NH 4Cl 的Λm ∞分别为108.6×10-4、217.2×10-4和129.8×10-4 S •m 2•mol -1;0.1 mol ·dm -3的NH 3•H 2O 的电导率κ为3.09×10-2 S •m -1。

物理化学试卷二及解答

物理化学试卷二及解答

试卷二一、选择题(每题1分,共20分;答案填在答题纸表格内)1.用同一电导池分别测定浓度为0.01mol·dm -3和0.1mol·dm -3的NaCl 和KNO 3电解质溶液,其电阻分别为100Ω和200Ω,则它们的摩尔电导之比为 ( ) (A)1∶5 (B)5∶1 (C)1∶20 (D)20∶12.通过电动势的测定,可以求难溶盐的活度积。

欲测AgCl(s)的活度积K SP ,应设计的电池是( ) (A)Ag|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl 2(g,p )|Pt (B)Pt|Cl 2(g,p )|HCl(aq)||AgNO 3(aq)|Ag (C)Ag|AgNO 3(aq)|HCl(aq)|AgCl(s)|Ag (D)Ag|AgCl(s)|HCl(aq)||AgNO 3(aq)|Ag3.液滴自动呈球形的原因是:( )(A)表面层的分子比其内层分子的能量低,是由于表面分子被内层分子所吸引的结果 (B)表面层的分子受垂直于液面且指向液体内部的拉力 (C)分散度越高,表面能越大 (D)液体具有粘度4.下列关于液面附加压力的叙述不正确的是( ) (A)液面附加压力与表面张力成正比 (B)液面附加压力与曲率半径成反比 (C)水平面Δp <0 (D)肥皂泡Δp =2/r γ5.将一毛细管插入某一液体中,则下列叙述正确的是( )(A)θ<90º,h>0,润湿 (B)θ>90º,h>0,不润湿 (C)θ<90º,h<0,润湿 (D)θ=90º,h<0,不润湿 6.对于表面活性物质应有( )(A)T c γ∂⎛⎫- ⎪∂⎝⎭>0正吸附 (B)Tc γ∂⎛⎫- ⎪∂⎝⎭<0负吸附(C)T c γ∂⎛⎫- ⎪∂⎝⎭>0负吸附 (D)Tc γ∂⎛⎫- ⎪∂⎝⎭<0正吸附7.在一支水平放置的洁净的玻璃毛细管中有一可自由移动的水柱,今在水柱右端微微加热,则毛细管内的水柱将( )(A)不移动 (B)向右移动 (C)向左移动 (D)无法确定 8.下列的吸附现象哪一点不属于化学吸附( )(A)吸附剂和吸附质之间必须是选择性吸附 (B)吸附热较大 (C)吸附很快可达平衡 (D)吸附为单分子层吸附9.下列关于催化剂的叙述正确的是( )(A)不改变反应级数 (B)不改变频率因子 (C)不参与化学反应 (D)不改变平衡常数10.298K ,某反应在起始浓度为0.1mol ∙dm -3和1mol ∙dm -3时,半衰期均为60分钟,该反应为( )(A)零级反应 (B)一级反应 (C)二级反应 (D)三级反应 11.对平行反应,下面描述正确的是( )(A)两反应的速率常数k 1和k 2的比值不随温度而变 (B)反应的总速率等于两个平行反应速率之和 (C)反应产物的量之比等于两个平行反应的速率之比 (D)达平衡时,正、逆向的反应速率相等12.如果D 2 + Z 2 → 2DZ 是二级反应,它的动力学方程可以这样表示:2d[]d Z t -=k 1[D 2][Z 2] d[]2d DZ t =k 2[D 2][Z 2]2d[]d D t-=k 3[D 2][Z 2]则k 1、k 2、k 3之间的关系为( )(A)k 1=2k 2=k 3 (B)k 1=k 2=k 3(C)k1=2k2=2k3(D)k1=k2=1/2k313.丁铎尔效应是由于下列哪种原因造成的()(A)光的反射(B)光的折射(C)光的散射(D)光的透射14.过量的KI与AgNO3混合,制溶胶,其结构为[(AgI)m·n I-·(n-x)K+]x-·x K+,则胶粒是指( )(A)(AgI)m(B)(AgI)m·nI-(C)[(AgI)m·nI-·(n-x)K+] x-(D)[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+15.影响溶胶粒子电泳速度的因素中,错误的是()(A)电泳速度与电动电势成正比(B)电泳速度与外加电场的电势梯度成正比(C)电泳速度与溶液的粘度成反比(D)电泳速度与溶剂的介电常数成反比16.采用对消法(或称补偿法)测定电池电动势时, 需要选用一个标准电池。

北师大2020物理化学II期末试卷

北师大2020物理化学II期末试卷

装订线北京师范大学2019~ 2020 学年第二学期期末考试试卷课程名称:物理化学 II 任课教师姓名:李晓宏、高靓辉、祖莉莉卷面总分: 100 分考试时长: 120 分钟考试类别:闭卷 开卷□其他□院(系):化学学院专业:化学年级:化学18级姓名:学号:阅卷教师(签字):一.简答题:(根据题意要求回答)(每题5分,共40分)1.有5个红球(编号1、2、3、4、5)和5个黑球(编号6、7、8、9、10)可分布在两个箱子中,每个箱子有5个槽,每个槽最多只容纳一个球。

(1)从颜色上看,列出可能的构型并计算其对应的状态数;(2)哪一个构型是最可几构型,该构型有什么特点?2.下列分子在相同体积的盒子中做自由平动,O2、CO2、H2、和N2哪一个分子的量子化效应最不显著?为什么?3.如下两个电池:Pt | H2(pθ) | KOH(0.1mol/kg) | O2(pθ) | Pt E1Pt | H2(pθ) |H2SO4(0.01mol/kg)| O2(pθ) | Pt E2请写出电池反应并讨论电池电动势在相同温度下的大小。

4.一根玻璃毛细管分别插入25o C和75o C的水中,则毛细管中的水在两个不同温度的水中上升的高度是否相同?请解释原因。

5. 一个反应在相同的温度及不同起始浓度时,反应速率是否相同?速率常数是否相同?转化率是否相同?平衡常数是否相同?6. 零级反应是否是基元反应?具有简单级数的反应是否一定是基元反应?反应 25425Pb(C H )Pb 4C H 是否可能为基元反应?7. 在Arrhenius 经验式、双分子反应碰撞理论和过渡态理论中都涉及活化能的概念,这三种情况下活化能物理意义有何异同?它们与温度是否有关?画出过渡态理论中三原子反应系统的反应坐标图(势能面的剖面图)。

8. 在光的作用下,O 2可转化为O 3,当1 mol O 3生成时要吸收233.01110 个光量子,计算光化学反应的量子效率。

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