物理化学(作业)
物理化学习题集(离线必做)
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业（必做）姓名：学 号：年级：2014春药学学习中心：杭州学习中心—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、填空题1. △U=Q+W 适用于 宏观上静止且无外力场存在的封闭 系统。
2. △H=Q P 的适用条件是 封闭系统在非体积功为0且等压 。
3. 系统的性质分为广度性质和 强度性质 。
4. 水（101325Pa ，273.15K ）在等温等压下凝结成冰（101325Pa ，273.15K ）过程 的W 小于 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。
二、简答题1. 什么是系统？什么是环境？答：将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究的对象，这一部分物质就称为系统； 系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是热力学第一定律？答：将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 1 mol 单原子理想气体在298K 时，分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3： （1）自由膨胀； （2）等温可逆膨胀；（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
分别求上述三种过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
答：（1）自由膨胀；0)(0)(1212e ＝＝＝V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以：ΔU =ΔH =f (T )＝0 （2）等温可逆膨胀；因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，所以等温过程ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 已知298.2K 时，NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol -1，求下列反应2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)在298.2K 时的△r H m ө。
材料物理化学作业-热力学第一定律
材料物理化学作业第一章 热力学第一定律1．某体系在压力101.3kPa 下，恒压可逆膨胀，体积增大5L ，计算所做的功。
2. 在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功为多少？3．2mol H 2在00C ，压力为101.3kPa 下恒压可逆膨胀至100L ，求W 、Q 、ΔU 、ΔH 。
4．计算1mol 铅由250C 加热到3000C 时所吸收的热。
已知铅的C p =23.55+9.74×10-3T/K J ·K -1·mol -15．1mol 单原子理想气体，温度为250C ，压力为101.3kPa ，经两种过程达到同一末态：Ⅰ、恒压加热，温度上升到12170C ，然后再经恒容降温到250C 。
Ⅱ、恒温可逆膨胀到20.26kPa 。
分别计算两个过程的W 、Q 、ΔU 和ΔH 。
6．已知250C 时下列反应的热效应：2Pb+O 2=2PbO ΔH 1=－438.56kJ ·mol -1 S+O 2=SO 2 ΔH 2=－296.90kJ ·mol -1 2SO 2+ O 2=2SO 3 ΔH 3=－197.72kJ ·mol -1 Pb+S+2O 2=PbSO 4 ΔH 4=－918.39kJ ·mol -1 求反应PbO+SO 3= PbSO 4的热效应。
7．已知250C 时下列反应的热效应：Ag 2O+2HCl （g ）=2Agl+H 2O （l ） ΔH 1=－324.71kJ ·mol -12 Ag+21O 2= Ag 2O ΔH 2=－30.57kJ ·mol -1 21H 2+21Cl 2=HCl （g ） ΔH 3=－92.31kJ ·mol -1 H 2+21O 2= H 2O （l ） ΔH 4=－285.84kJ ·mol -1 求AgCl 的生成热。
《物理化学》课程作业(必做).doc
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业（必做）学 号： 学习中心：第一章热力学第一定律一、 填空题1. 系统的性质分为广度性质和 _________2. 热力学第_定律的数学表达式是__________________________ o3. 水从25°C 加热到35°C,水的热力学能 增人 ° （填"增大〃、"减小"或“不变〃）4. 理想气体在恒定外压下绝热膨胀，气体的焙 不变 ° （填“增大"、“减小"或“不变〃）5. AU=Q V 的适用条件是_____________________________ o6. 02（g ）的的标准摩尔燃烧焙 等于 零（填“小于〃、"大于〃或"等于〃）。
二、 简答题1. 什么是系统？什么是环境？答:将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究对象，这 一部分物质就称为系统；系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是等压过程？什么是可逆过程？答：等压过程是在环境压力恒定下，系统始，终态 压力相同且等于环境压力的过程。
某系统经过一•过程由状态1变为状态2 Z 后，如果能使系 统和环境都完全复原，则该过程称为可逆过程。
3. 什么是热力学第一定律？答：自然界的一切物质都具有能量，能量有多咱不同的形式， 能量可以从一种形式转化为另一种形式，能量的总量在转化过程中保持不变。
4. 什么是标准摩尔生成焰？什么是标准摩尔燃烧焰？答：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成lmol 物质的焙变，称为该物质的标准摩尔 生成焙。
在标准压力和指定温度下，lmol 物质完全燃烧的焙变，称为该物质的标准摩尔燃 烧焙。
5. Zn 与稀硫酸发生放热置换反应，请问在开口瓶屮进行还是在闭口瓶屮进行放热更多？为 什么？答:锌与稀硫酸，在开口吋，先接触空气，在与硫酸反应,2Zn+02+2H2S04=2ZnS04+2H20 在闭口时,直接与氢离子反应,Zn+H2S04=ZnS04+H2姓名: 年级:H20生成H2的反应吸热，所以，在闭口吋比在开口吋放出的热量多。
物理化学(作业集)
（1）可逆膨胀
根据熵判据，过程(1)是可逆过程
(2)真空膨胀
熵是状态函数，真空膨胀与过程1中可逆过程的始终态柑同，熵变也相同，因此
根据熵判据，过程(2)是不可逆过程。
2:在标准压力100 kPa和373 K时，把1.0 mol可逆压缩为液体，计算该过程的。已知该条件下水的蒸发热为，=,水蒸气可视为理想气体。
5:气体节流膨胀过程是恒_______过程。
答案
焓
6:“熵判据”的表达式是_______0。
答案
7:Gibbs函数在恒温条件下的压力系数=_______,恒压下的温度系数_______。
答案
V。一S
8:在绝热恒容容器中反应生成液态水，Q_______0，W_______0，_______0,_______0,_______0。(<，>，= )
答案
2:293K时，0. 50 kg水(A)中溶有甘露糖醇(B)该溶液的蒸汽压为2 322.4 Pa。已知这该温度时，纯水的蒸汽压为2 334. 5 Pa。求甘露糖醇的摩尔质量。
答案
代入数据，得
第四章测试题
一.填空题
1:封闭系统化学平衡的热力学条件为_______。
答案
2:的标准平衡常数为则的分解压p=_______。
先恒压加热
后恒温可逆膨胀
整个过程
2:1 mol水在及101 325 Pa下向真空蒸发变成及101 325 Pa的水蒸气，试计算此过程的，并判断此过程是否为自发过程。已知水在, 101 325 Pa下的。
答案
解该相变为不可逆相变，因为
经过分析知.，该不可逆相变与同条件下可逆相变的始终态相同，故可利用可逆相变计算该过程的熵变.
物理化学-第一章作业
or
W
p1(V2
V1 )
p1
(
nRT p2
nRT p1
)
nRT (1
p1 ) p2
1mol 8.314J mol1 K 1 300K (1 0.1105 Pa ) 0.25105 Pa
1.5103 J
Q W 1.5103 J
（2）
T'
p2V1
p2
nRT p1
p2 T
nR
nR
p1
W nRT nR(T T ' ) nR(T p2 T ) nRT (1 p2 )
9. 在定容条件下，加热氦气，起始体积为100 dm3，温度为
273 K，压力为标准压力，加热后压力增加至2倍标准压力，
试计算ΔU和ΔH
解
氦气为理想气体，且是定容过程，则pv=nRT,
Cv,m
3R 2
T2
p2 p1
T1
2 273K
546K
U
nCv,mT
100 103 Pa 100 103 m3 8.314J mol1 K 1 273K
解 题目中的过程是不可逆相变过程，
H2O(s, 273.2K ) H1 H2O(l, 273.2K ) H2 H2O(l, 373.2K ) H3 H2O(g, 373.2K )
H1 nH fus 1mol 6.002kJ mol 1 6.002kJ
H2 nCp,mT 1mol 75.3J mol1 K 1 (373.2 273.2)K 7.53kJ
mol 1
K 1 (673.2 373.2)K
1.4105 J
U Q W 5.7 105 J 1.4105 J 4.3105 J
物理化学练习题及答案
物理化学练习题及答案
以下是物理化学练题及其答案：
1. 已知氯气在0℃时密度比空气大
2.44倍，求氯气的摩尔质量。
答案：70.91 g/mol
2. 算出10mol一氧化碳和15mol氧气在完全燃烧下产生的水的
质量并写出反应式。
答案：反应式2CO + O2 → 2CO2；水的质量为180g。
3. 有一容积为1L的，温度为25℃，内装有SO2Dioxide,在标
准状况下浓度为1mol/L。
求体积为1L的内的SO2质量。
答案：64.07g
4. 已知非极性H2O2在正己烷中的溶解度为0.25 g/L，求该物
质在正己醇中的溶解度。
假设两种溶剂的体积相等。
答案：0.2 g/L
5. 已知分子式为C4H10的有机物A和分子式为C2H6O的有机物B在相同的条件下燃烧生成的CO2的质量之比为27：22，求A 和B的分子式。
答案：A为C4H10，B为C2H6O2。
6. 在65℃时，硫的三种同素异形体均匀自由某室温下倾斜的中慢慢流出。
它们的密度分别为1.96，2.07和2.30g/cm³。
问它们按照密度从小到大的顺序排列，应先流出的是哪一个？
答案：轻硫S8。
以上是物理化学练题及答案。
物化练习题及答案
物化练习题及答案一、选择题（每题4分，共40分）1. 锌可以和下列哪种物质发生反应？A. 铜B. 铝C. 钢铁D. 铂答案：A2. 以下哪个元素是地球上最常见的金属元素？A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌答案：B3. 哪种燃料的能量密度最高？A. 木材B. 天然气D. 汽油答案：D4. 以下哪种物质在常温下为液体？A. 铁B. 铝C. 汞D. 铂答案：C5. 温度为摄氏零下273.15度时，气体的体积为零，这一温度点被称为：A. 绝对零度B. 熔点C. 沸点D. 环境温度答案：A6. 水在常温下的存在形态是：A. 液体C. 固体D. 上述都是答案：D7. 以下哪个元素是地球上最常见的非金属元素？A. 氧B. 氮C. 碳D. 硅答案：A8. 化学式H2O表示的物质是：A. 水B. 氧气C. 化学反应D. 碳酸答案：A9. 哪种金属在常温下属于液体？B. 铝C. 汞D. 铜答案：C10. 化学名称Fe表示的元素是：A. 铝B. 铁C. 铅D. 锡答案：B二、填空题（每题5分，共20分）1. 短程有色金属成本较低，适合制造耐腐蚀、散热等需要。
答案：铝2. 电子元器件中常使用的金属材料是导体。
答案：铜3. 在自然界中，最多的元素是氢。
答案：氢4. 所有物质由不可再分割的最小粒子组成，称为原子。
答案：原子三、简答题（每题10分，共40分）1. 解释物质的三态是什么？并举例说明。
答案：物质的三态分别是固态、液态和气态。
在固态下，物质的分子密集排列，不易流动，例如冰。
在液态下，物质的分子较为稀疏，可以流动，例如水。
在气态下，物质的分子排列较为松散，具有较高的热运动能量，例如水蒸气。
2. 什么是化学反应？举例说明。
答案：化学反应是指物质在化学变化过程中，原有的物质经过分子之间的构建、断裂和重新组合，形成新的物质的过程。
例如，当铁与氧气反应形成铁锈时，化学反应发生。
3. 解释燃烧现象的化学原理。
答案：燃烧是一种快速氧化反应，它需要燃料、氧气和可燃物质达到着火点的温度。
物理化学作业答案
物理化学作业答案第一章热力学第一定律一、判断题（正确打√，错误打×）1. 由于p和V都是状态函数，则pV也是状态函数。
（√ ）2. 状态函数改变后，状态一定改变。
（√ ）3. 孤立系统内发生的一切变化过程，其 U Δ必定为零。
（√ ）4. 温度越高，Q值越大。
（×）5. 等压过程是指系统在变化过程中系统的压力等于环境的压力。
（×）6. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。
（×）7. 在标准状态下，最稳定单质的焓值等于零。
（×）8. O2 （g）的标准摩尔燃烧焓等于零。
（√ ）9. H2O（l）的标准摩尔燃烧焓等于零。
（√ ）10. H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的U △ 等于零。
（√）二、选择题（选1个答案）1. 是状态函数。
（ A ）A．G B．△U C．W D．Q2. 不是状态函数。
（ D ）A．H B．U C．S D．△G3. 具有广度性质。
（ B ）A．T B、U C．P D．ρ（密度）4. 具有强度性质。
（ D ）A．S B．V C．G D．η（粘度）5. 的标准摩尔生成焓等于零。
（ A ）A．C（石墨） B．C（金刚石） C．CO2 D．CO6．的标准摩尔燃烧焓等于零。
（ C ）A．C（石墨） B．C（金刚石） C．CO2 D．CO7. 理想气体在外压为 101.325kPa 下的等温膨胀，该过程的。
（ A ）A．Q>0 B．Q<0 C．△U>0 D．△U<08. 101.325kPa和 273.15K的水等温等压变为冰，该过程的。
（ D ）A．Q>0 B．△U=0 C．△H>0 D．△H<09. 下列叙述中不属于状态函数特征的是。
（ C ）A．系统变化时，状态函数的改变值只由系统的始、终态决定。
B．系统状态确定后，状态函数的值也确定。
C．状态函数均有加和性。
D．经循环过程，状态函数的值不变。
《物理化学(上)》作业
µ2； µ4 D. µ3>µ4=µ1>µ2
上述各状态化学势大小的顺序为 C. µ2<µ1=µ3<µ4
第 1 页 共 6 页 在您完成作业过程中，如有疑难，请登录学院网站“辅导答疑”栏目，与老师进行交流讨论！
12.设 NaCl 在水中完全电离，则 0.15mol·kg 为 1.86 K·kg·mol ） A. 272.6K A. 电解质 B. 273.2K B. 气体溶质 C. 挥发性溶质
《物理化学（上） 》作业
一.单选题 1.下列物理量中属于强度性质的是 A. H B. S C. p D. G 2.298.2K 时，1mol 的氧气（可视为理想气体）经等温可逆膨胀后，体积胀大 10 倍，对于该过程来说， 其ΔH 和 W 分别为 A. ΔH=0, W=0 C. ΔH=5708.6 J, W=-5708.6 J
Θ -1
B.ΔS = –108.78J·K , ΔG = 0 D.ΔS =0, ΔG = – 40.6kJ
-1
T, V, n j
i
B. (S/ni)
T, p, nji
C. (H/ni)S, p, nji
D. (µi/ni)T, p, nji
9.在恒温封闭的容器中有 a.b 两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为 ca 和 cb （ca>cb） ，放置足够长的时间 B. a 杯液体量减少，b 杯液体量增加 D. a.b 两杯中盐的浓度会同时增加 C.ΔmixF=0
Θ
10.在 298.2K, p 压力下, A.B 两种液体混合形成理想溶液，对于该混合过程下列关系正确的是 A.ΔmixH=0 11.设有下列各状态 373.2K.p 的 H2O(l) 373.2K.p 的 H2O(g) A. µ1>µ2=µ4>µ3
物理化学(第一章)作业及答案
每次物理化学作业及答案§1.1 热力学基本概念第一周(1) 练习1“任何系统无体积变化的过程就一定不对环境作功。
”这话对吗?为什么?答：不对，应该是无体积变化的过程,系统就一定不对环境作体积功。
系统和环境之间交换能量的方式,除体积功外,还有非体积功,如电功,表面功等.2“凡是系统的温度下降就一定放热给环境，而温度不变时则系统既不吸热也不放热。
”这结论正确吗?举例说明之。
答:不正确。
系统的温度下降，内能降低,可以不放热给环境.例如: (13页例1-4) 绝热容器中的理想气体的膨胀过程,温度下降释放的能量,没有传给环境,而转换为对外做的体积功.而温度不变时则系统既不吸热也不放热。
不对, 等温等压相变过程，温度不变,但需要吸热(或放热), 如一个大气压下，373.15K 下，水变成同温同压的水蒸汽的汽化过程，温度不变，但需要吸热。
3在一绝热容器中盛有水，其中浸有电热丝，通电加热。
将不同对象看作系统，则上述加热过程的Q或W大于、小于还是等于零?⑴以电热丝为系统Q<0; W>0；⑵以水为系统; Q>0;W=0；⑶以容器内所有物质为系统Q=0; W>0；⑷将容器内物质以及电源和其它一切有影响的物质看作整个系统。
Q=0;W=0.4在等压的条件下，将1mol理想气体加热使其温度升高1K，试证明所作功的数值为R。
证明：∵等压过程则P1=P2=P e∴W=-p(V2-V1)=-p[ nR(T+1)/p- nRT/p]= -p×(nR/p)= -R51mol理想气体，初态体积为25dm3，温度为373.2K，试计算分别通过下列四个不同过程，等温膨胀到终态体积100dm3时，系统对环境作的体积功。
(1)向真空膨胀。
(2)可逆膨胀。
(3)先在外压等于体积50dm3时气体的平衡压力下，使气体膨胀到50dm3，然后再在外压等于体积为100dm3时气体的平衡压力下使气体膨胀到终态。
(4)在外压等于气体终态压力下进行膨胀。
天津大学《物理化学》在线作业一
《物理化学》在线作业一
一个大气压下，100℃的液态水蒸发为同温度的水蒸气，此过程系统的焓变△H （）。
A:大于零
B:小于零
C:等于零
D:小于等于零
参考选项：B
电泳现象说明( )。
A:分散介质带电
B:胶体粒子带电
C:胶体粒子带正电荷
D:胶体粒子处于等电状态
参考选项：B
某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，系统温度由升高时，过程的焓变( )。
A:小于零
B:大于零
C:等于零
D:不能确定
参考选项：C
只考虑温度、压力两个因素对平衡的影响时，单组分系统可平衡共存的最多相数为（）。
A:4
B:3
C:2
D:1
参考选项：B
一定温度下，液体的分子间作用力越大，其表面张力 ( )
A:越大
B:越小
C:与分子间作用力无关
D:可能大也可能小
参考选项：A
25℃时氮气、氢气、氧气和二氧化碳在水中的亨利系数分别为8.68 GPa、7.2 GPa、4.40 GPa和0.166 GPa。
则25℃、101.325 kPa下的上述气体，在水中溶解度最小的是：
1。
西南大学《物理化学》网上作业及参考答案
1：[单选题]恒温下，在反应2NO2(g) = N2O4(g) 达到平衡后的体系中加入惰性气体，则A: 平衡向右移动；B:平衡向左移动；C: 条件不充分，无法判断；D: 平衡不移动。
参考答案：C2：[单选题]某反应速率常数k = 2.31 ×10-2mol-1・dm3・s-1，反应起始浓度为1.0 mol・dm-3，则其反应半衰期为：A: 43.29 s ；B:15 s ；C: 30 s ；D:21.65 s 。
参考答案：A3：[单选题]下列叙述中错误的是：A:水的三相点的温度是273.15K，压力是610.62 Pa ；B:三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变；C:水的冰点温度是0℃(273.15K)，压力是101325 Pa ；D: 水的三相点f = 0，而冰点f = 1 。
参考答案：A4：[单选题]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A：A杯高B杯B：A杯等于B杯C：A杯低于B杯D：视温度而定参考答案：A5：[单选题]下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：A: 0.1M KCl水溶液；B:0.001M HCl水溶液；C:0.001M KOH水溶液；D: 0.001M KCl水溶液。
参考答案：B6：[单选题]已知下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) = H2S(s) (1) K1 ；S(s)+O2(g)=SO2(2) K2则反应：H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g) 的平衡常数为（）A:K1 + K2 ；B:K1 - K2 ；C:K1·K2 ；D:K1/K2 。
参考答案：D7：[单选题]盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是：A:天气太热；B:很少下雨；C:肥料不足；D:水分倒流。
参考答案：D8：[单选题]过饱和溶液中，溶质的化学势比同温同压纯溶质的化学势A：高B：低C：相等D：不可比较参考答案：A9：[单选题]已知化合物：①CaCO3的分解温度为897℃；②MnCO3的分解温度为525℃，它们在298K下分解反应的平衡常数Kp关系为：A: Kp① > Kp②；B:Kp① < Kp②；C:Kp① = Kp②；D:无法比较。
(完整版)物理化学作业答案
第二章 热力学第一定律2.11 1 mol 理想气体于27°C ，101.325kPa 的始态下，先受某恒定外压温压缩至平衡态，再恒容 升温至97.0°C ，250.0 kPa ，求过程的W ，Q ， U ， H,已知气体的C v,m =20.92J 。
mol -1•K -1。
解：111325.10115.3001V kPa p K T mol n ===−−→−=0dT 22215.3001V p K T moln ==−−→−=0dV 233300.25015.3701V V kPap K T moln ====因为23V V =，有3322T p T p=，kPa kPa T T p p 72.20215.37015.30000.2503232=⨯==02=WkJJ p pnRT p nRT p nRT V V p W 497.2)]1325.10172.202(15.300314.81[)1()(12111211221=-⨯⨯⨯=-=+-=--=所以 kJ W W W 497.221=+=()()()kJkJ W U Q kJ J T T R Cn T TnC H kJJ T T nC U mV mp m V 033.1497.2464.1(046.2)]15.30015.370()314.892.20(1[)(464.1)15.30015.370(92.201[13,13,13,-=-=-∆==-⨯+⨯=-+=-=∆=-⨯⨯=-=∆2.39 某双原子理想气体1 mol 从始态350K ，200kPa 经过如下五个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W1) 恒温可逆膨胀到50kPa ；2) 恒温反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀； 3) 恒温向真空膨胀到50kPa ； 4) 绝热可逆膨胀到50kPa ；5) 绝热反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀； 解：（1）kJ J p p nRT W 034.4)20050ln 350314.81(ln12-=⨯⨯⨯== （2）kJj p nRTp nRT p V V p V p W 182.2)]200350314.8150350314.81(50[)()(1212-=⨯⨯-⨯⨯⨯=--=--=∆-=（3）0=amb p ，0=∆-=V p W amb（4）对绝热可逆过程：R C m p 5.3,=，R C m V 5.2,=()K K T p p T R R C R T m p 5.235]350)20050[()(5.3/1/12,=⨯=⨯= 因为Q=0，所以()()[]kJJ T T nC Q U W m V 380.23505.235314.85.21012,-=-⨯⨯⨯=--=-∆=（5）Q=0，所以 ()12,T T nC U Q U W m V -=∆=-∆=而 )(11222p nRT p nRT p V p W --=∆-= 联合上述二式可得)350(314.85.21350314.8120050314.8)1(22K T K T -⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯- 解出 K T 2752=于是()()[]kJ J T T nC U W m V 559.13505.235314.85.2112,-=-⨯⨯⨯=-=∆= 第三章 热力学第二定律 3.1 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作。
物理化学习题作业(下册)
Θ E Zn 2 + / Zn = E Zn 2 + / Zn −
RT 1 ln = −0.8792 (V ) 2 F a Zn 2 +
即到10 −4 mol ⋅ dm −3时，Zn的析出电势为 − 0.8792 V。
2 H + + 2e → H 2 ,
Θ EH + / H = EH + / H −
一、选择题（每题2分，共20分） 选择题（每题 分 分 1、用同一电导池分别测定浓度为0.01和0.1mol·kg-1的两个电解质溶液，其电 、用同一电导池分别测定浓度为 的两个电解质溶液， 和 的两个电解质溶液 阻分别为1000 和500 ，则它们的摩尔电导率比为（ ）。 则它们的摩尔电导率比为（ 阻分别为 A、1:5 、 A、KCl 、 B、5:1 、 C、10:5 、 D、5:10 、 D、AlCl3 、 2、有4个浓度都是 、 个浓度都是0.01mol·kg-1的电解质溶液，其中 ±最大的是（ ） 的电解质溶液，其中γ 最大的是（ 个浓度都是 B、CaCl2 、 C、Na2SO4 、 3、已知EӨ（Fe3+，Fe2+）=0.771V，EӨ（Sn4+，Sn2+）=0.150V，则反应 、已知 ， ， 2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+在25℃时的为（ ）kJ·mol-1。 ℃时的为（ A、-268.7 、 A、氢电极 、 B、-177.8 、 C、-119.9 、 D、119.9 、 ）。 4、不能用于测定溶液pH值的电极是（ 、不能用于测定溶液 值的电极是 值的电极是（ B、醌氢醌电极 、 D、Ag，AgCl（s）︱Cl-电极 、 ， （ ） 电极 5、二级反应的速率常数的单位是（ 、二级反应的速率常数的单位是（ A、s-1 、 B、dm6/（s·mol2） 、 （ ）。 D、dm3/（s·mol） 、 （ ） C、s-1·mol-1 、
《物理化学》作业及复习题一及答案
《物理化学》作业及复习题一1. 热力学第一定律的数学表达式？在热化学中的两个形式及适用条件？△U=Q+W 封闭体系，恒温恒容，非体积功为零：△U=Q V 封闭体系，恒温恒压，非体积功为零：△H=Q p2. 热力学第二定律的数学表达式？在化学中的两个判据及适用条件？S （系统）+△S （环境）≥0封闭体系，恒温恒容，非体积功为零：△A ≤0 封闭体系，恒温恒压，非体积功为零：△G ≤03. 你学过哪些状态函数？哪些是容量性质？哪些是强度性质？焓、吉布斯函数和亥姆霍兹函数是如何定义的？T,V ,p,U,H,S,A,G V,U,H,S,A,G 是容量性质, T, p 是强度性质 H=U+pV A=U-TS G=H-TS4. 系统经绝热不可逆膨胀△S > 0，经绝热不可逆压缩△S .> 0，经绝热可逆膨胀或压缩△S .= 0。
5.A. △H>0, 且△S>0B. △H>0,且△S<0 D. △H<0,且△S<06. 欲使一过程的△A=0，应满足的条件是：A. 可逆绝热过程C. 恒温恒压且只作膨胀功的可逆过程 7. 实际气体经不可逆循环，则：A ．△U=0，△H>0 B.△U>0,△H>0 C. △U=0, △H<0 8. 1mol 、25℃的液体苯在弹式量热计中完全燃烧，放热3264KJ ，则反应的恒压热是 Q p =Q V +RT △n .。
9. 270 K 、101.325 Kpa 时，1 molA. ΔS 系统+ΔS 环境 ≥ 0B. ΔS 系统+ΔS 环境 > 0 D. ΔS 系统+ΔS 环境 < 010. 某系统状态A 经不可逆过程到状态B ，再经可逆过程回到状态A ，则系统的亥姆霍兹函数ΔA = 0 。
11. 在绝热封闭条件下，体系的∆S 的数值可以直接用作过程方向性的判据, ∆S = 0 表示可逆过程；∆S > 0 表示 _不可逆过程_ ；∆S < 0 表示 _不存在或者违背热力学第二定律的过程_ 。
物理化学第二版作业答案
物理化学第二版作业答案IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】物理化学作业题答案第六章 相平衡思考题5．在含有氨的容器中氯化铵固体分解达平衡，43NH Cl(s)NH (g)HCl(g)+。
指出该系统的独立组分数、相数和自由度？答：反应中有三个物种，一个平衡限制条件，没有浓度限制条件。
所以独立组分数为2，相数为2，自由度为2。
习题解析3．3CaCO (s)在高温下分解为CaO(s)和2CO (g)，根据相律解释下述实验事实。
(1) 在一定压力的2CO (g)中，将3CaCO (s)加热，实验证明在加热过程中，在一定的温度范围内3CaCO (s)不会分解。
(2) 在3CaCO (s)的分解过程中，若保持2CO (g)的压力恒定，实验证明达分解平衡时，温度有定值。
解：(1) 该系统中有两个物种，2CO (g)和3CaCO (s)，所以物种数2S =。
在没有发生反应时，组分数2C =。
现在是一个固相和一个气相两相共存，2P =。
当2CO (g)的压力有定值时，根据相律，条件自由度*12121f C P =+-=+-=。
这个自由度就是温度，即在一定的温度范围内，可维持两相平衡共存不变，所以3CaCO (s)不会分解。
（2）该系统有三个物种，2CO (g)，3CaCO (s)和CaO(s)，所以物种数3S =。
有一个化学平衡，1R =。
没有浓度限制条件，因为产物不在同一个相，故2C =。
现在有三相共存（两个固相和一个气相），3P =。
若保持2CO (g)的压力恒定，条件自由度*12130f C P =+-=+-=。
也就是说，在保持2CO (g)的压力恒定时，温度不能发生变化，即3CaCO (s)的分解温度有定值。
5．结霜后的早晨冷而干燥，在-5℃，当大气中的水蒸气分压降至 Pa 时，霜会升华变为水蒸气吗若要使霜不升华，空气中水蒸气的分压要有多大？已知水的三相点的温度和压力分别为 K 和611 Pa ，水的摩尔气化焓1vap m 45.05 kJ mol H -∆=⋅，冰的摩尔融化焓1fus m 6.01 kJ mol H -∆=⋅。
西交14秋《物理化学》在线作业答案
物理化学西交《物理化学》在线作业一,判断题1. 相是指系统处于平衡时，物理性质及化学性质都均匀的部分。
A. 错误B. 正确?正确答案：B2. 恒温恒压且非体积功为零的条件下，一切放热且熵增大的反应均可自动发生。
A. 错误B. 正确?正确答案：B3. 在绝热体系中发生一个不可逆过程，从状态Ⅰ到Ⅱ，则不论用什么方法，体系再也回不到原来状态了。
A. 错误B. 正确?正确答案：B4. 2A. 错误B. 正确?正确答案：A5. 如同理想气体一样，理想溶液中分子间没有相互作用力。
A. 错误B. 正确?正确答案：A6. 2A. 错误B. 正确?正确答案：B7. 2A. 错误B. 正确?正确答案：B8. 封闭体系，恒压绝热过程的△H=0。
A. 错误B. 正确?正确答案：B9. 2A. 错误B. 正确?正确答案：B10. 2A. 错误B. 正确?正确答案：A11. 373.15K，101.325kPa的水变为同温同压下水蒸气，该过程△G＜0。
A. 错误B. 正确?正确答案：A12. 在一定压力下，若在A-B二组分系统的温度-组成图中出现最高恒沸点，则其蒸汽总压对拉乌尔定律必产生最大负偏差。
A. 错误B. 正确?正确答案：B13. 对于理想气体反应，定温定容下添加惰性组分时，平衡不移动。
A. 错误B. 正确?正确答案：B14. 对于真实气体混合物的反应，该反应的标准平衡常数仅仅是温度的函数。
A. 错误B. 正确?正确答案：B15. 二组分的理想液态混合物的蒸汽总压力介于二纯组分的蒸汽压之间。
A. 错误B. 正确?正确答案：B16. 如同理想气体一样，理想液态混合物中分子间没有相互作用力。
A. 错误B. 正确?正确答案：A17. 催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学反应的标准平衡常数。
A. 错误B. 正确?正确答案：B18. 系统经历一个可逆循环过程，其熵变△S＞0。
A. 错误B. 正确?正确答案：A19. 2A. 错误B. 正确?正确答案：A20. 依据相律，纯液体在一定温度下，蒸汽压应该是定值。
物理化学相平衡作业 图片版
相平衡
1。
指出下列平衡系统中的组分数C，相数Φ及自由度F。
①I2(s)与其蒸气成平衡；
②CaCO3(s)与其分解产物CaO（s）和CO2（g）成平衡;
③NH4HS(s)与其分解产物NH3（g）H2S（g）成平衡；
④任意量的NH3（g）,H2S(g)与NH4HS成平衡；
⑤I2在两互不相容的溶液H2O和CCl4中达到分配平衡。
3.用相率分析硫的相图中，各点，线及相区的相平衡关系及自由度。
7.水异丁醇系统液相部分互溶，在101.325KPa下，系统的共沸点为89.7℃，气（G）,液（l1）,液（l2）三相平衡时的组成ω（异丁醇）依次为：70.0%，8.7%，85.0%，今有350g水和150g 异丁醇形成的系统在101.325KPa压力下，由室温加热，问：
①温度刚要达到其共沸点时，系统处于相平衡时存在哪些相？其质量各为多少？
②当温度由共沸点刚有上升趋势时，系统处相平衡时存在哪些相？其质量各为多少？
14.固态完全互溶，具有最高熔点的A-B二组分系统的相图如下，
指出各相点的相平衡关系，各条线的意义，a,b样品的冷却曲线。
18.二元凝聚系统Hg-Cd相图示意如附图，指出各个相区的稳定相和三相线上的相平衡关系。
16.某A-B二组分凝聚系统相图如下：
①指出个相区稳定存在时的相;
②指出图中的三相线，哪几个相成平衡，相平衡关系如何？
③绘出图中状态点为a,b,c三点样品的冷却曲线，并注明各阶段时的相变化。
20.A-B二元凝聚系统相图如下，标出图中各相区的稳定相，并
指出图中的三相线及三相平衡关系。
物理化学作业答案
（2）25 ØC时
因此，
7.14250C时，电池Zn|ZnCl2(0.555mol kg-1)|AgCl(s)|Ag的电动势E=1.015V。已知，Eθ（Zn2+|Zn）=--0.7620V，Eθ（Cl-1|AgCl|Ag）=0.2222V，电池电动势的温度系数 。。
1)写出电池反应；
即
（2）计算100°C时反应的 ，需要知道反应的 。
由题给条件，25°C时
，所以 与温度无关，根据范特霍夫方程的积分式
代入数据，得
第六章相平衡
6.1指出下列平衡系统中的组分数C，相数P及自由度F。
1)I2(s)与其蒸气成平衡；
2)CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡；
3)NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡；
1)恒温可逆膨胀到50kPa；
2)恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀；
3)恒温向真空膨胀到50kPa；
4)绝热可逆膨胀到50kPa；
5)绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀；
解：（1）
（2）
（3） ，
（4）对绝热可逆过程： ，
因为Q=0，所以
（5）Q=0，所以
而
联合上述二式可得
解出
于是
第三章热力学第二定律
可知，
另由k的单位可知反应级数n=1
则由一级反应的速率：
得 时，分解率
（2）当T=303.15K， 时，由一级反应速率方程知：
进一步由 得，
所以
即保存温度不能超过13.31
解：为了防止毛细管内方液面上升，需抵抗掉附加压力 的作用，故需施加的压力的大小等于附加压力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
物理化学（作业）2月25日1、气柜内贮有121.6kPa，27℃的氯乙烯（C2H3Cl）气体300m3，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？【t=10.15h】2、今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽成真空的200cm3容器中，直至压力达101.325kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3897g。
试求该混合气体中两组分的摩尔分数及分压力。
【y A=0.397 P A=40.24kPa y B=0.603 P B=61.09kPa】3、把25℃的氧气充入40 dm3的氧气钢瓶中，压力达202.7×102kPa。
试用普遍化压缩因子图求钢瓶中氧气的质量。
【m=10.89kg】2月26日1、始态为25℃，200kPa的5mol某理想气体，经a，b两不同途径到达相同的末态。
途径a先经绝热膨胀到－28.57℃，100kPa，步骤a的功W a=－5.57kJ；再恒容加热到压力200kPa的末态，步骤的热Q a=25.42kJ。
途径b为恒压加热过程。
求途径b的W b及Q b。
【W b=－7.94kJ Q b=27.79kJ】2、在25℃及恒定压力下，电解1mol水（H2O，l），求过程的体积功。
【W体=－3.718kJ】1、2mol某理想气体，C p.m=72R。
由始态100kPa，50 dm3，先恒容加热使压力升高至200kPa，再恒压冷却使体积缩小至25 dm3。
求整个过程的W，Q， U和 H。
【W=5kJQ=－5kJ U=0 H=0】2、4mol某理想气体，C p.m =52R。
由始态100kPa，100dm3，先恒压加热使体积增大到150dm3，再恒容加热使压力增大到150kPa。
求过程中的W，Q， U和 H。
【W=－5kJ Q=23.75kJ U=18.75kJ H=31.25kJ】3月5日1、某双原子理想气体1mol从始态350K，200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各自的功W。
（1）恒温可逆膨胀到50kPa。
【W=－4.034kJ】（2）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。
【W=－2.183kJ】（3）绝热可逆膨胀到50kPa。
【W=－2.379kJ】（4）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。
【W=－1.559kJ】2、5mol双原子理想气体从始态300K，200kPa，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa，再绝热可逆压缩到末态压力为200kPa，求末态温度T及整个过程的Q，W， U及 H。
【T=445.80K Q=17.29kJ W=－2.136kJ U=15.15kJ H=21.21kJ】1、 蒸气锅中连续不断地注入20℃的水，将其加热并蒸发成180℃、饱和蒸汽压为1.003MPa 的水蒸气。
求每生产1kg 水蒸气所需要的热量。
（已知水（H 2O ，l ）在100℃的摩尔蒸发焓vap H m =40.668kJ/mol ，水的平均摩尔定压热容C p.m =75.32J/mol ·K ，水蒸气（H 2O ，g ）的摩尔定压热容C p.m =33.58J/mo l ·K ）【Q=2.744MJ 】2、 已知水（H 2O ，l ）在100℃的摩尔蒸发焓 vap H m =40.668kJ/mol ，水和水蒸气在25～100℃间的平均摩尔定压热容分别为2.(p m H O lC ，）=75.75J/mo l ·K ，和2.(p m H O C ，g ）=33.76J/mol ·K ，求在25℃时水的摩尔蒸发焓。
【 vap H m =43.82kJ/mol 】3月12日1、 应用附录中有关物质的热化学数据，计算25℃时反应2()()()2()C H O H lO gH C O O C H l H O l ++ 的标准摩尔反应焓，要求：（1）应用25℃的标准摩尔生成焓数据；（3,()f m HCOOCH l H ϑ=－379.07kJ/mol ） 【－473.41kJ/mol 】（2）应用25℃的标准摩尔燃烧焓数据。
【－473.52kJ/mol 】 2、已知CH 3COOH(g)、CH 4(g)和CO 2(g)的平均摩尔定压热容C p.m 分别为52.3J/mol ·K ，37.7J/mol ·K 和31.4J/mol ·K ，试由附录中各化合物的标准摩尔生成焓计算1000K 时下列反应的r m H ϑ：342()()()r m H CH COOH g CH g CO g ϑ+ 【r m H ϑ =－2.43kJ/mol 】1、 5mol 单原子理想气体从始态300K ，50kPa ，先绝热可逆压缩至100kPa ，再恒压冷却使体积缩小至85 dm 3，求整个过程的Q ，W ， U ， H 及 S 。
【Q=－19.891kJ W=13.933kJ U=－5.958kJ H=－9.929kJ S=－68.66J/K 】2、 始态300K ，1MPa 的单原子理想气体2mol ，反抗0.2MPa 的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态，求过程的W ， U ， H 及 S 。
【W= U=－2.395kJ H=－3.991kJ S=10.73J/K 】3月25日1、 常压下冰的熔点为0℃，比熔化焓fus h =333.3J/g ，水的比定压热容C p =4.184J/g ·K 。
在一绝热容器中有1kg ，25℃的水，现向容器中加入0.5kg ，0℃的冰，这是系统的始态。
求系统达到平衡后，过程的 S 。
【 S=16.54J/K 】2、 已知苯（C 6H 6）在101.325kPa 下于80.1℃沸腾，fus m H =30.878kJ/mol ，液体苯的摩尔定压热容C p.m =142.7J/mo l ·K 。
今将40.53kPa ，80.1℃的苯蒸气1mol ，先恒温可逆压缩至101.325kPa ，并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷却至60℃，求整个过程的Q ，W ， U ， H 及 S 。
【Q=－36.436kJ W=5.626kJ U=－30.810kJ H=－33.746kJ S=－103.43J/K 】3月26日1、 常压下冰的熔点为0℃，比熔化焓fus h =333.3J/g ，水的比定压热容C p =4.184J/g ·K 。
系统的始态为一绝热容器中1kg ，80℃的水及0.5kg ，0℃的冰。
求系统达到平衡态后，过程的 S 。
【122.45J/K 】2、 P ϑ一块极小的冰放入100g ，－5℃的水中，系统变成0℃，一定量水成冰，过程极快，认为绝热，冰在0℃的熔化热333.46J/g ，0～－5℃水C p.m =76.38J/mo l ·K 。
（1）写出系统物态变化过程（2）过程 H （3）析出多少冰【（2）0 （3）6.363g 】3月30日1、已知在101.325kPa 下，水的沸点为100℃，其比蒸焓vap h =2257.4kJ/K 。
已知液态水和水蒸气在100～120℃范围内的平均比定压热分别为2,()p H O l C =4.224kJ/k g ·K 及2,()p H O g C =2.033kJ/kg ·K 。
今有101.325kPa 下120℃的1kg 过热水变成同样温度、压力下的水蒸气，设计可逆途径，并按可逆途径分别求过程的 S 及 G 。
【 S=5.938kJ/K G=－120.054kJ 】3、 求证：（1）dH=P C dT+P V V T T ⎧⎫∂⎛⎫-⎨⎬⎪∂⎝⎭⎩⎭dP (2)对理想气体TH P ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭=04月2日1、 已知在水在77C时的饱和蒸汽压为41.891KPa 。
水在101.325Kpa 下的正常沸点为100C。
求（1） 下面表示水的蒸汽压与温度关系的方程式中的A 和B 值()lg //P Pa A T B =-+（2） 在此温度范围内的水的摩尔蒸发焓 （3） 在多大压力下水的沸点为105C【A=2177.324K B=10.84305 Vap m H ∆=41684.52J P=121.041KPa 】 4月9日1、 在25C ，1Kg 水（A ）中溶有醋酸（B ），当醋酸的质量摩尔浓度B b 介于0.16 mol ⋅kg1-和2.5mol ⋅kg 1- 之间时,溶液的总体积V/3cm=1002.935 + 51.832{B b /mol ⋅kg1-}+0.1394{}12/()B b mol kg -⋅求（1） 把水（A ）和醋酸（B ）的偏摩尔体积分别表示成B b 的函数关系式 （2） B b =1.5 mol ⋅kg1-时的水和醋酸的偏摩尔体积。
【B V =51.832{B b / mol ⋅kg 1-}+0.2788{}12/()B b mol kg -⋅31cm mol -⋅,A V =18.053–0.0025{}12/()B b mol kg -⋅ 31cm mol -⋅,B V =18.04731cm mol -⋅,A V =52.250 31cm mol -⋅】4月13日1、在18C，气体压力在101.325KPa 下，1dm 32O ，0.045g 。
能溶解2N ，0.02g 。
现将1dm 3被202.65KPa 空气所饱和了的水溶液加热至沸腾，赶出所溶解的2O 和2N ，并干燥之，求此干燥气体在101.325KPa ，18C下的体积及其组成。
设空气为理想气体混物，其组成体积分数为2()O φ=21%，2()N φ=79% [V=41.1cm 3,y 2o =0.344, y 2N =0.656]4月16日1、A ，B 两液体能形成理想液态混合物，已知在温度t 时纯A 的饱和蒸汽压P *A =40KPa,纯B 的饱和蒸汽压P *B =120KPa（1） 在温度t 下，于气缸中将组成y （A ）=0.4的A ，B 混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出第一滴微细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100KPa ，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汽压的组成（摩尔分数）。
[X A =0.677, X B =0.333，P=66.7KPa ]2、25C下，由各为0.5mol 的A 和B 混合形成的混合物，试求混合过程的V ，H ，S 及G[V =H =0 , S =5.761J K -⋅,G =-1.72 KJ ]4月22日1、 1000K 时，反应()2()4()2S g g C H CH +−−→的r mG θ=19.397KJ 1mol -⋅。