天津大学_物理化学_总复习(含答案)
物理化学天津大学版答案解析
4.恒温下的理想气体,其摩尔体积随压力的变化率 Vm / =( - RT / p2 )。
理想气体满足理想气体状态方程，pVm RT, 所以
pVm / p Vm 0,即Vm / p Vm / p RT / p2
5.一定量的范德华气体,在恒容条件下,其压力随温度的变化率 / T V =( nR /V nb)。
8、一定量理想气体,恒压下体积功随温度的变化率 W nR 。
T p
对比温度Tr =( T / Tc )。
1、2、2 单项选择题
1.在任意T , p 下,理想气体的压缩因子 Z (C)。
（a）>1
(b)<1
(c)=1
(d)无一定变化规律
因为理想气体在任意条件下均满足理想气体状态方程 pVm RT ,由定义式 Z pVm /RT
知,在任意温度、压力下 Z 1。
6、真实气体在(d)的条件下,其行为与理想气体相近。
(a)高温高压
物理化学天津大学版答案解析
(b)低温低压
(c)低温高压
(d)高温低压
7、当真实气体的 T 与其波义耳温度 TB 为:
V p
lim (1)T﹤TB 时,
p0
P
m
T(b)
V p
lim (2)T＝TB 时,
p0
P
m
=8 28.314 400 /2Pa 0.8 13.302 kPa
2.在 300K,100 kPa下,某理想气体的密度 80.8275 10-3 kg m3 。则该气体的摩尔质量 M=( 2、01610-3 kg mol 1 )。
pV nRT m / M RT V / M RT
2.在一定的T , p 下,某真实气体的Vm,真实 大于理想气体的Vm,理想 ,则该气体的压缩因子 Z (a)。
物理化学天津大学版答案解析
1.2.1 填空题1.温度为400K,体积为23m 的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ，则该混合气体中B 的分压力B p =（13。
302）kPa .()a k P V RT n p B B P 302.13a 2/400314.88/=⨯⨯==或 ()[]B B A B B y V RT n n py p /+===()}{kPa Pa 302.138.02/400314.828=⨯⨯⨯+2.在300K ，100kPa 下，某理想气体的密度33-108275.80-⋅⨯=m kg ρ.则该气体的摩尔质量M=（ 2。
01613-10-⋅⨯mol kg )。
()()pRT M RT M V RT M m nRT pV ///ρρ=====()Pa K K mol J m kg 31133-10100/300314.8108275.80⨯⨯⋅⋅⨯⋅⨯---=13-10016.2-⋅⨯mol kg3.恒温100C ︒下，在一带有活塞的气缸中装有3。
5mol 的水蒸气()g O H 2，当缓慢地压缩到压力=p （101。
325)kPa 时才可能有水滴()l O H 2出现。
()出现。
时才会有水滴，故当压缩至时的水的饱和蒸气压为l O H p kPa C 2kPa 325.101325.101100=︒4.恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率()γρ∂∂/m V =（ 2/-p RT ).()()2///,0/,p RT p V p V V p V p RT pV m m m m m -=-=∂∂=+∂∂=γγ即所以状态方程，理想气体满足理想气体5.一定量的范德华气体，在恒容条件下,其压力随温度的变化率()V T ∂∂/ρ=（()nb V nR -/）。
将范德华状态方程改写为如下形式：22Van nb V nRT p --=所以 ()()nb V nR T p V -=∂∂//6.理想气体的微观特征是：（理想气体的分子间无作用力，分子本身不占有体积 ）.7.在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（气相、液相不分）。
天津大学《物理化学》第五版-习题及解答
及。
要确定 ，只需对第二步应用绝热状态方程
因此
，对双原子气体
由于理想气体的 U 和 H 只是温度的函数，
整个过程由于第二步为绝热，计算热是方便的。而第一步为恒温可逆
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2.24 求证在理想气体 p-V 图上任 一点处，绝热可逆线的斜率的绝对值大于恒温可逆线的绝 对值。
证明：根据理想气体绝热方程，
T
及过程的
。
解：过程图示如下
显然，在过程中 A 为恒压，而 B 为恒容，因此
11 / 144
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 解：过程图示如下
及。 解：先确定系统的始、末态
对于途径 b，其功为
根据热力学第一定律
2.6 4 mol 的某理想气体，温度升高 20 C°，求 解：根据焓的定义
的值。
2.10 2 mol 某理想气体，
。由始态 100 kPa， 50 dm 3，先恒容加热使压力体积
增大到 150 dm 3，再恒压冷却使体积缩小至 25 dm 3。求整个过程的
此
假设气体可看作理想气体，
，则
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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。 CO(g)和 H2(g)的摩尔定压热容
(完整word版)物理化学天津大学版答案解析
5.一定量的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率 =（ ）。
将范德华状态方程改写为如下形式：
所以
6.理想气体的微观特征是：（理想气体的分子间无作用力，分子本身不占有体积）。
7.在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（气相、液相不分）。
1.2.1填空题
1.温度为400K，体积为2 的容器中装有2mol的理想气体A和8mol的理想气体B,则该混合气体中B的分压力 =（13.302） 。
或
=
2.在300K，100 下，某理想气体的密度 。则该气体的摩尔质量M=（2.016 ）。
=
=
3.恒温100 下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol的水蒸气 ，当缓慢地压缩到压力 （101.325） 时才可能有水滴 出现。
由压缩因子 的定义知：
3.在以下临界点的描述中，哪条是错误的？（c）
（a） =0， =0
（b）临界参数是pc、Vm c、Tc的统称
（c）在pc、Vm c、Tc三个参数中，临界摩尔体积最容易测定
（d）在临界点处，液体与气体的密度相同、摩尔体积相同
4.已知H2的临界温度tc=-239.9℃，临界压力pc=1.297*103kPa。有一氢气钢瓶，在-50℃时瓶中H2的压力为12.16*103kPa，则H2一定是（a）态。
（a）>0；（b）=0；（c）<0；（d）无法确定。
在温度一定条件下，一定量某物质由液体变为蒸气，分子间势能减小，则
5.真实气体经历自有膨胀过程，系统的 （c），系统的温度变化 （）
（a）=0，=0；（b） 0，=0；（c）=0， 0；（d） 0， 0。
自由膨胀过程 ，则 ，但 ，当 时，
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． 涉与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。
物理化学天津大学版答案解析
1.2.1 填空题1.温度为400K ，体积为23m 的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B,则该混合气体中B 的分压力B p =（13.302）kPa 。
()a k P V RT n p B B P 302.13a 2/400314.88/=⨯⨯==或 ()[]B B A B B y V RT n n py p /+===()}{kPa Pa 302.138.02/400314.828=⨯⨯⨯+2.在300K ，100kPa 下，某理想气体的密度33-108275.80-⋅⨯=m kg ρ。
则该气体的摩尔质量M=（ 2.01613-10-⋅⨯mol kg ）。
()()pRT M RTM V RT M m nRT pV ///ρρ=====()Pa K K mol J m kg 31133-10100/300314.8108275.80⨯⨯⋅⋅⨯⋅⨯--- =13-10016.2-⋅⨯mol kg3.恒温100C ︒下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气()g O H 2，当缓慢地压缩到压力=p （101.325）kPa 时才可能有水滴()l O H 2出现。
()出现。
时才会有水滴，故当压缩至时的水的饱和蒸气压为l O H p kPa C 2kPa 325.101325.101100=︒4.恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率()γρ∂∂/m V =（ 2/-p RT ）。
()()2///,0/,p RT p V p V V p V p RT pV m m m m m -=-=∂∂=+∂∂=γγ即所以状态方程，理想气体满足理想气体5.一定量的德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率()V T ∂∂/ρ=（()nb V nR -/）。
将德华状态方程改写为如下形式：22Van nb V nRT p --=所以 ()()nb V nR T p V -=∂∂//6.理想气体的微观特征是：（理想气体的分子间无作用力，分子本身不占有体积 ）。
532003[物理化学] 天津大学考试题库及答案
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1 / 4物理化学复习题一、选择题1、 101.325 kPa 下，100℃的液态水气化为同温度的水蒸气，系统的 熵变∆S sys （ ）0。
A. >B. <C. =D. ≤2、ζ 电势表示溶胶粒子带电量的多少，它可通过（ ）实验来进行测定。
A. 丁铎尔B. 沉降C. 电泳D. 电渗3、在电答案过程中，随着电流密度增大，则（ ）。
A. 阳极电极电势降低，阴极电极电势升高；B. 阳极电极电势升高，阴极电极电势降低；C. 电答案池分答案电压降低；D. 电答案池能量效率升高。
4、已知某电导池的电导池系数为22.81 m -1，当其中盛有一定浓度的KCl 溶液时，测得电阻为326.0 Ω，则该KCl 溶液的电导率κ 为（ ）S·m -1。
A. 0.02799B. 0.06997C. 0.02388D. 8.37325、物质临界点处()cm /T p V ∂∂等于（ ）。
A. -1 B. 0 C. 1 D. 26、A 、B 两液体的混合物在T -x 图上出现最低点，则该混合物对拉乌尔定律产生（ ）。
A. 一般正偏差B. 一般负偏差C. 最大正偏差D. 最大负偏差 7、25℃时，若要使电池 Pt│H 2(g, p 1)│H +(a )│H 2(g, p 2)│Pt 的电动势E 为正值，则必须使（ ）。
A. 12p p =B. 12p p >C. 12p p <D. 12p p 、可任意取值8、向液体中加入表面活性物质后（ ）。
A. d 0d cγ<，产生正吸附 B. d 0d c γ>，产生负吸附 C. d 0d c γ>，产生正吸附 D. d 0d cγ<，产生负吸附 9、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10、20℃时水的饱和蒸气压为2.338 kPa ，则此温度下液态水变成水蒸气的条件是气相中水的分压（ ）。
天津大学-物理化学-总复习(含标准答案)
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= －3741 J 、U ∆= 0 、H ∆= 0 。
物理化学天大第五版全册课后习题答案
(3) y H3n N2n N23n N2y N所以有P H :P N 231汀:4p3:1第一章气1- 1物质的体膨胀系数 V 与等温压缩系数T 的定义如下:解：对于理想气体，pV=nRT1- 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100C ，另一个球则维持0C,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n n 口 n 2J 2 p i V /（RT i ）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。
3n N 2)£蚀孚啤⑵4dm 3 4dm 3 1dm 3（2），可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍为 p 。
RT/ p ，N 2 的摩尔体积 V m ,N 2RT / p抽去隔板后 所以有 V m,H 2RT/ P ，V m,N 2RT / p试导出理想气体的T与压力、温度的关系?终态（f ）时nPfV V p fV T2,f%f n 2,fRRT 1, f T 2, fT vT 1, f T 2, f（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） 隔板抽去前后，H 及N 的摩尔体积是否相同？（3） 隔板抽去后，混合气体中H 2及N 2的分压力之比以及它们的分体积各为若干？ 解： P H（1）抽隔板前两侧压力均为p ，温度均为T o“H ZRT厂 PN3dm叽RTp （ 1） 1dm 3得: 叶23n N 2而抽去隔板后, 体积为4dm,温度为，所以压力为p 乎 5N2 比较式（1）、（2）抽隔板前，“的摩尔体积为v m ,H 2可见，隔板抽去前后, “及N 的摩尔体积相同。
*1-17试由波义尔温度T B 的定义式，试证范德华气体的 T B 可表示为T B =a/( bR式中a 、b 为范德华常数。
物理化学习题答案(天津大学第五版)
1-1物质的体膨胀系数 与等温压缩系数 的定义如下：
试导出理想气体的 、 与压力、温度的关系？
解：对于理想气体，pV=nRT
1-2 气柜内有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？
解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为
解：洗涤后的总压为101.325kPa，所以有
（1）
（2）
联立式（1）与式（2）求解得
1-10 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。这种步骤共重复三次。求釜内最后排气至年恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。设空气中氧、氮摩尔分数之比为1∶4。
解：300K时容器中空气的分压为
373.15K时容器中空气的分压为
373.15K时容器中水的分压为 101.325kPa
所以373.15K时容器内的总压为
p= + 121.534+101.325=222.859（kPa）
1-14 CO2气体在40℃时的摩尔体积为0.381dm3·mol-1。设CO2为范德华气体，试求其压力，并与实验值5066.3kPa作比较。
解：1mol乙醇的质量M为46.0684g，则
=46.0684g·mol-1÷（0.7893 g·cm-3）=58.37cm3·mol-1=58.37×10-6m3·mol-1
上式说明剩余气体的对比压力与压缩因子成直线关系。另一方面，Tr=1.063。要同时满足这两个条件，只有在压缩因子图上作出 的直线，并使该直线与Tr=1.063的等温线相交，此交点相当于剩余气体的对比状态。此交点处的压缩因子为
《物理化学》第六版全册天津大学答案
第一章 气体pVT 性质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 1TT p V 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 VV pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、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=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 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 ρ1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。
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。
天津大学2021年《物理化学》期末复习题及答案
一、单项选择题：1.对隔离体系而言，以下说法正确的是 [ A.体系的热力学能守恒，焓不一定守恒 ]2.经下列过程后，体系热力学能变化不为零(ΔU ≠0)的是 [ D.纯液体的真空蒸发过程 ]3.下列关于理想溶液的混合热力学性质正确的是 [ C.Δmix S > 0，Δmix G < 0 ]4.理想气体恒压膨胀，其熵值如何变化？ [ B.增加 ]5.在下列热力学函数中，可以用于判断过程自动与否的是 [ C.ΔG T, ]6.若反应2H 2(g) + O 2(g) ==== 2H 2O(g) 的热效应为△r H m ，则 [ B.Δf H m [H 2O(g)] = 0.5Δr H m ]7.已知反应H 2(g) + 0.5O 2(g) == H 2O (g)在298K 、p Θ下的反应焓变为)K 298(m r Θ∆H ，下列说法中不正确的是 [ B.)K 298(m r Θ∆H H 2(g) 的标准摩尔燃烧焓 ]8.某化学反应在298K 时的标准Gibbs 自由能变化为负值，则该温度时反应的标准平衡常数K Θ值将[B.K Θ>1]9.合成氨反应 N 2（g ）+ 3H 2（g ）== 2NH 3（g ）达平衡后加入惰性气体，保持体系温度和总压不变（气体为理想气体），则有 [ C.平衡左移，K p Θ 不变 ] 10.在一定的温度T 和压力p 下，反应3O 2(g) ⇌ 2O 3(g)的以组元分压表示的平衡常数K p 与以组元物质的量分数表示的平衡常数K y 之比为 [ D.p -1 ]11.在373K 、 p Θ下，水的化学势为μl ，水蒸气的化学势为μg ，则 [ A.μl =μg ]12.在α、β两相中均含有物质A 和B ，A 和B 在α相中的化学势分别为μA(α)和μB(α)，A 和B 在β相中的化学势分别为μA(β)和μB(β)，当两相达到平衡时应有 [ B.μB(α) = μB(β) ]13.FeCl 3和H 2O 能形成FeCl 3·2H 2O 、FeCl 3·6H 2O 、2FeCl 3·5H 2O 和2FeCl 3·7H 2O 四种水合物，该体系的组元数和在恒压下最多可能平衡共存的相数为 [ B.C = 2，Φ= 4 ]14.下列关于杠杆规则适用对象的说法中，不正确的是 [ B.适用于二组元体系的任何相区 ]15.对(基)元反应A +2B → P 而言，其反应速率方程可以用不同反应物浓度对时间的变化率来表示，即有2BA A A d d c c k t c =-,2B A B B d d c c k t c =-和2B A P P d d c c k tc =三种形式,则k A ，k B 和k P 三者之间的关系为[ C.k A =0.5k B =k P ] 16.标准氢电极是指 [ C.Pt ，H 2（p H 2=p Θ）| H +（a = 1） ]17.在298K 时，测得浓度为0.1和0.01 mol·kg -1的HCl 溶液构成浓差电池的液接电势为E j(1)；若溶液浓度相同，而换用KCl 溶液，则其液接电势为E j(2)。
物理化学(天大第五版全册)课后习题答案
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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，则始态为终态（f）时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。
（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）隔板抽去前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？（3）隔板抽去后，混合气体中H2及N2的分压力之比以及它们的分体积各为若干？解：（1）抽隔板前两侧压力均为p，温度均为T。
（1）得：而抽去隔板后，体积为4dm3，温度为，所以压力为（2）比较式（1）、（2），可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍为p。
（2）抽隔板前，H2的摩尔体积为，N2的摩尔体积抽去隔板后所以有，可见，隔板抽去前后，H2及N2的摩尔体积相同。
（3）所以有*1-17 试由波义尔温度TB的定义式，试证范德华气体的TB可表示为TB=a/（bR）式中a、b为范德华常数。
解：先将范德华方程整理成将上式两边同乘以V得求导数当p→0时，于是有当p→0时V→∞，（V-nb）2≈V2，所以有 TB= a/（bR）第二章热力学第一定律2-1 1mol理想气体于恒定压力下升温1℃，试求过程中气体与环境交换的功W。
物理化学答案(天津大学)
第一章习题解答1.1物质的体膨胀系数αV与等温压缩率κT的定义如下：试导出理想气体的、与压力、温度的关系解：对于理想气体：PV=nRT,V=nRT/P求偏导：1.2气柜储存有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，试问储存的气体能用多少小时？解：将氯乙烯(Mw=62.5g/mol)看成理想气体：PV=nRT,n=PV/RT n=121600×300/8.314×300.13(mol)=14618.6molm=14618.6×62.5/1000(kg)=913.66kgt=972.138/90(hr)=10.15hr1.30℃，101.325kPa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：将甲烷(M w=16g/mol)看成理想气体：PV=nRT,PV=mRT/M w甲烷在标准状况下的密度为=m/V=PMw/RT=101.325×16/8.314×273.15(kg/m3)=0.714kg/m31.4一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g。
若改充以25℃，13.33kPa的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g。
试估算该气体的摩尔质量。
水的密度按1g.cm-3计算。
解：球形容器的体积为V=（125-25）g/1g.cm-3=100cm3将某碳氢化合物看成理想气体：PV=nRT,PV=mRT/MwM w=mRT/PV=(25.0163-25.0000)×8.314×300.15/(13330×100×10-6)12M w =30.51(g/mol)1.5两个容器均为V 的玻璃球之间用细管连接，泡内密封着标准状况下的空气。
若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接细管中的气体体积，试求该容器内空气的压力。
【重磅】天津大学第五版-刘俊吉-物理化学课后习题答案(全)
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 1TT p V 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121.6kPa 、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 C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 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 CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。
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 ==-=ρn=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。
(NEW)天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录第1章 气体的pVT关系1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 热力学第一定律2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 热力学第二定律3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 多组分系统热力学4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 化学平衡5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 相平衡6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 电化学7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 量子力学基础8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 统计热力学初步9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 界面现象10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 化学动力学11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第12章 胶体化学12.1 复习笔记12.2 课后习题详解答：分散相粒子直径d介于1～1000nm范围内的高分散系统称为胶体系统。
胶体系统的主要特征：高分散性、多相性和热力学不稳定性。
答：在暗室中，将一束经过聚集的光线投射到胶体系统上，在与入射光垂直的方向上，可观察到一个发亮的光锥，称为丁泽尔效应。
丁泽尔效应的实质是胶体粒子对光的散射。
可见光的波长在400～760nm的范围内，而一般胶体粒子的尺寸为1～1000nm。
当可见光投射到胶体系统时，如胶体粒子的直径小于可见光波长，则发生光的散射现象，产生丁泽尔效应。
答：胶体粒子带电、溶剂化作用和布朗运动是溶胶稳定存在的三个重要原因。
（1）胶体粒子表面通过以下两种方式而带电：①固体表面从溶液中有选择性地吸附某种离子而带电；②固体表面上的某些分子、原子在溶液中发生解离，使固体表面带电。
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天津大学_物理化学_总复习(含答案)物理和化学的研究一直在重复第一章热力学第一定律1.热力学第一定律？你？问？w仅适用于:答案:d(a)简单的状态变化(b)相变(c)化学变化(d)封闭系统中的任何变化2.1摩尔单原子理想气体在300K下被绝热压缩到500K，它的焓变化是多少？h大约是:4157J关于热和功，以下说法是不正确的(一)功和热只发生在系统状态变化的过程中，只存在于系统与环境的界面上只有当一个封闭系统出现时，功和热才有明确的意义。
(c)功和热不是能量，而是两种形式的能量转移，这可以称为在封闭系统中发生的能量交换过程(d)。
如果内能不变，功和热对系统的影响将是必要的互相抵消4.下列关于焓的xx是正确的:回答:D(a)基本物质的焓都为零(b)在等温过程中，焓变为零(c)绝热可逆过程中的焓变化为零(d)化学反应中的焓变化不一定大于内能变化在以下过程中，系统的内能变化不为零:答案:d不可逆循环过程(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，下列哪种关系是不正确的？答:答？你？h？你？你(A)(V)？0(B)(T)？0(C)(T)？0(D)(T)？0？v？p？p？T7。
在实际气体节流膨胀过程中，哪组描述是正确的？答:答(一)Q = 0；？H =0。
？p 0(C)Q > 0；？H =0。
？p 50kPa不可逆地膨胀到最终状态T2 = 300k，p2 = 50kpa。
对于这个过程，Q= 3741J，w =-3741j。
U= 0、？H= 0 .9.在隔热的刚性壁容器中，发生化学反应，将系统的温度从T1提高到T2，当压力从p1上升到p2时，Q = 0；W = 0:？U = 0 .10.当理想气体在一定压力下绝热膨胀时，回答:D(a)焓总是恒定的，(b)内能总是增加，(c)内能总是增加，(d)内能总是减少11.为了通过节流膨胀达到制冷的目的，节流操作应控制在以下条件下:B第1页，共43页物理和化学的研究一直在重复(一)？？(？t？t？零点(摄氏度)？？()H=0(D)不被考虑？？p？p？p的值12.如果一定量的理想气体从相同的初始状态压力p1可逆地膨胀到压力p2，则它等温膨胀终态体积与绝热膨胀终态体积之间的关系是:答:A(A)前者大于后者(b)前者小于后者(c)二者之间没有关系(d)二者相等13.1摩尔单原子理想气体，从273千帕到200千帕初始状态，通过pt =c(常数)如果逆方法被压缩到400千帕的最终状态，那么？U= -1702J .14.焓变化为14。
1摩尔单原子理想气体，当它从30万到50万绝热压缩时？h是4157J .15.从U = H-PV的定义中，推断出下列关系中不正确的一个？你？h？你？t(A)(p？()p？p(B)(p？Cp()p？p？v？v？v？v？你？h？t？你？h？t(C)(p？(p)p？t(D)(p？(p)p？p ？v？t？v？v？t？V 16。
格斯定律包含两个重要的问题，即::D的答案(a)热力学第一定律和热力学第三定律(b)热力学第一定律和热的基本性质热力学第三定律和热的基本性质17.当一个化学反应？rCP.m？0，该？RHm(T)随温度上升而变化案例:a(a)减少(b)增加(c)不变(d)不规则18。
氢气和氧气以2: 1的比例在绝缘钢瓶中反应生成水。
在这个过程中，回答案例:d(一)？h？0 (B)？t？0(摄氏度)？p？0 (D)？你？019.在恒定系统温度变化的过程中，系统与环境之间:回答:D(a)必须进行热交换，(b)不得进行热交换(c)热交换不一定发生(d)恒温独立于热交换20。
在恒定的温度和压力下，反应a是已知的？2B的反应热？H1和2A反应？C反应热？H2，c反应？4B的反应热？H3是:答案:D(一)2？H1+？H2(乙)？H2 2号？H1？H2+？H1 (D) 2？H1？氘21.298 K时石墨的标准生成焓？H0f.298:回答:C(a)大于零(b)小于零(c)等于零(d)否可以肯定第2页，共43页物理和化学的研究一直在重复22.1摩尔液态苯在298K的弹性热量计中完全燃烧，产生液态水和氧气碳熔化气体同时释放3264千焦的热量，其等压燃烧热QP约为:摄氏度(a) 3268千焦(b)-3265千焦(c)-3268千焦(d) 3265千焦23.H2O(克)和一氧化碳(克)在298K时的标准生成焓是否已知？H0f.298分别是-242千焦摩尔-1和-111千焦摩尔-1，那么H2O(g)是反应了吗？C(s)？H2(g)？一氧化碳的反应热量是131千焦。
024.CH3COHOH(l)、CO2(g)、H2O(l)的已知标准生成热？fHm(kJ.mol？1)分别对于-484.5，-393.5，-285.8，CH3COHOH(l)的标准燃烧热0？CHm(kJ.mol？1)是:回答:b(甲)874.1(乙)-874.1(丙)- 194.8(丁)194.8125.已知反应H2(g)？O2(g)？H2O的热效应是什么？在下面的陈述中，h是不正确的答案是:d(一)？H2O的形成热是多少？h是H2的燃烧热(克)(三)？h和反应？u不等于(d)？h和？H0的值等于26。
已知的反应？O2(g)？二氧化碳的热效应？以下哪一项陈述是不正确的？答:c(一)？二氧化碳的生成热是多少？h是碳的燃烧热(三)？h和反应？u不等于(d)？h和反应？u值相等。
1已知反应H2(g)？O2(g)？H2O的热效应是什么？以下哪个陈述是不正确的是真的吗？回答:b(一)？H2O的形成热是什么？H2的燃烧热是多少？h是负数(d)？h和反应？u值各不相同。
1125.已知在25℃，反应H2(克)？Cl2(g)？盐酸的等压热效应？h为-92.322kJ，那么反应的等体积热效应呢？回答:d(a)不可能知道(b)必须大于？高度(C)必须小于？H (D)等于？H26.当用键焓来估算反应热时，反应是C2H6(g)吗？C2H4(g)？H2的热效应是什么？答案是:b(一)[欧共体+欧共体-H]-[欧共体=欧共体+欧共体-H+EH-H](二)[欧共体-欧共体+6欧共体-H]-[欧共体=欧共体+4欧共体-H+ EH-H]([欧共体=C+欧共体-H+EH-H]-[欧共体-C+欧共体-H](D)[欧共体=C+4EC-H+EH-H]-[欧共体-C+ 6EC-H]27.当温度T已知时，每个反应的反应热是多少？答案如下:b第3页，共43页物理和化学的研究一直在重复-1=226.8千焦摩尔；H2(g)？2C(s)？C2H2(g)？H0(a)1-1H2(g)？O2(g)？H2O(l)？H0(b)=-286.0千焦摩尔；2-1O2(g)？C(s)？二氧化碳(克)？H0(c)=-393.5千焦摩尔；5-1CH3CHO(l)？O2(g)？2CO2(g)？2H2O(l)？H0=-1167千焦摩尔(d)2是C2H2(g)的反应吗？H2O(l)？ch3ch0(l)的反应热？RH0(kJ mol-1)为:(a)-526.3(b)-132.8(c)132.8(d)526.328.如果标准配置下稳定单质的规定温度T和焓为零，则规定稳定单质的内能值将是:答案:c不可能知道(b)总是正的，(c)总是负的(d)总是零29。
众所周知，PbO(s)在18℃时的生成热为-219.5 kJ·mol-1，介于18℃和200℃之间。
铅(s)、氧(g)和氧化铅(s)的平均热容分别为0.134、0.900和0.218JK-1g-1，因此氧化铅(s)在200℃时的生成热为-218.32 kJ·mol-1。
30.在573K和0到60P0的范围内，N2(g)的焦耳-汤姆逊系数可以用下列公式近似？意思是:？j。
t？()H？1.42？10？7？2.60？10？14p(其中p的尺寸为Pa)。
？PN2(g)从60？100千帕节流膨胀至20？100千帕，系统温度变化？t为-0.15k。
31.1摩尔氦气(理想气体)在25°的膨胀和100千帕至10千帕。
在(1)等温可逆膨胀(2)绝热可逆膨胀之后，W和？u 、?和比较。
解决方案:(1)等温可逆膨胀:w？？？室外DV？？nRTlnp1100kPa？？8.314？298？进去。
？5705Jp210kPa1？？1？5353？你？0？h？0？100？？298？？？118.6K10？？3？你？nCm。
(T2？T1)？？8.314(118.6？298)？？2237J25？h？T2？T1)？？8.314(118.6？298)？？3729J2W？？你？问？？2237J(3)绝热并突然降低压力至10kPa进行膨胀。
问？0？？p？(2)绝热可逆膨胀:T2？T1？1？？p2？第4页，共43页物理和化学的研究一直在重复？你？问？WnCm。
(T2？t)？？？室外DV？？p2(V2？V1)？nR(p2T1？T2)p123T2？(？2)T1？191千52p1？你？nCm。
(T2？t)？3？8.314(191？298)？？1334J25？h？T2？t)？？8.314(191？298)？？2224J第二章热力学第二定律和热力学第三定律1.卡诺热机在100℃和25℃两个大热源之间运行的效率。
=20%，熵变化？S=0 .2.绝热可逆膨胀过程中的理想气体:答案:B(a)内能增加，(b)熵不变，(c)熵增加，(d)温度不变3.关于熵的xx是正确的:回答:D(a)单位温度变化的热交换是熵，(b)不可逆过程的熵将增加，(c)可逆过程的熵将变为零，(d)熵与系统的微观状态数有关4.当隔离系统发生一定速度的变化时，系统的熵:答案:C (A)保持不变(b)总是减小(C)总是增大(d)可以任意改变5.在-20℃和p0，当1摩尔过冷水结冰时，物质系统、环境和总熵的变化应为:α案例:d(一)？s部门？0；？戒指呢？0；？将军？0(B)？s部门？0；？戒指呢？0；？将军？0(三)？s部门？0；？戒指呢？0；？将军？0 (D)？s部门？0；？戒指呢？0；？将军？06.1摩尔理想气体通过绝热自由膨胀使其体积增加10倍，那么系统的熵变成:答:B(A)？S=0J.K-1(B)？S=19.1J.K-1(C)？s？19.1J.K-1(D)？s？8.314J.K-17.1摩尔纯液体在其正常沸点下完全蒸发，这个过程中的增加是:答案:C (A)蒸汽压(b)蒸发热(C)熵(d)自由能8.当液态水在100℃和p0蒸发时，过程:回答:D (A)？H=0 (B)？S=0(摄氏度)？A=0 (D)？G=09.在300K时，5毫升理想气体从1毫升等温可逆膨胀到10毫升等温，然后是过程的熵改变？答案是:a(a)11.51 r(b)-11.51 r(c)2.303 r(d)-2.303 r第5页，共43页物理和化学的研究一直在重复10.卡诺热机在两个不同温度的热源之间工作。