物理化学证明题小抄
物理化学经典习题及答案资料
7.从热力学基本关系式可导出: A
U U ( A) p T ( B) S V V S
H (C ) p V S
A ( D) T S V
8.根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵 值减小？ C (A)液态水可逆相变为水蒸气 (B) 碳酸钙分解生成氧化钙 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆压缩
29. 对于反应2Ag+(m1) + H2(p) → 2Ag(s) + 2H+(m2)， 以下原电池设计正确的是： D (A) Ag(s)| Ag+(m1) || H+(m2) | H2(p) (Pt) (B) Ag(s)-AgCl(s)| Ag+(m1) || H+(m2) | H2(p) (Pt) (C) (Pt) H2(p)| H+(m2)|| Ag+(m1) | AgCl(s)-Ag(s) (D) (Pt) H2(p)| H+(m2)|| Ag+(m1) | Ag(s)
18. 已知373K时液体A和液体B的饱和蒸气压为分别为 105 Pa和0.5×105 Pa。若A和B形成理想液态混合物， 则 ΔmixHm= ,ΔmixVm= ，当A在溶液中的摩尔分 数为0.5时，在气相中A的摩尔分数为 。 D (A) 0, 0, 1/3 (C) <0, < 0, 1/3 (B) 0, >0, 2/3 (D) 0, 0, 2/3
(D) (U/nB)S,p, n
CB
A 15. 下列四个偏微商中哪个是化学势? (A) (U/nB)S,V, n (B) (H/nB) S,V, n
CB
CB
(C) (A/nB)T,p, n
物理化学例题总结
物理化学习题总结一、热力学第一、二定律1、下面叙述中不正确的是( C)。
A.对于理想气体,Cp,m与CV,m之差一定是RB.对于纯凝聚态过程CP,m近似等于CV,mC.对于实际气体,若吸收相同的热量,则体系在恒压过程中的温度升高值一定大于恒容过程D.对于实际气体,若吸收相同的热量,则体系在恒容过程中的温度升高值一定大于恒压过程2、在一定T,p下,汽化焓ΔvapH,熔化焓ΔfusH 和升华焓ΔsubH的关系哪一个错误?( D)A.Δ升华H＞Δ汽化HB.Δ升华H＞Δ熔化HC.Δ升华H=Δ汽化H+Δ熔化HD.Δ汽化H＞Δ升华H3、当以5mol H2气与4mol Cl2气混合，最后生成2mol HCl 气。
若以下式为基本单元，则反应进度应是：( A )H2(g) + Cl2(g) ─→2HCl(g)(A) 1 mol(B) 2 mol(C) 4 mol(D) 5 mol4、在一个绝热的钢壁容器（不变形）中，发生一个化学反应，使物质的温度从T1升高到T2压力从p1升高到p2 则（B）A、Q>0,W >0,ΔU>0B、Q=0,W=0,ΔU=0C、Q=0,W>0,ΔU<0D、Q=0,W>0,ΔU<05、体系的状态改变了,其内能值( C)。
A.必定改变B.必定不变C.不一定改变D.状态与内能无关6、封闭体系恒压过程中体系吸收的热量Q p等于其焓的增量ΔH ,这种说法( B)。
A.正确B.需增加无非体积功的条件C.需加可逆过程的条件D.需加可逆过程与无非体积功的条件6、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( B)。
A.较快B.较慢C.一样D.不一定7、已知：Zn(s)+(1/2)O2 = ZnO Δc H m =351.5 kJ⋅mol–1Hg(1)+(1/2)O2 = HgO Δc H m =90.8 kJ⋅mol–1因此Zn+HgO = ZnO+Hg的Δr H m是( B)。
物理化学证明题
物理化学证明题：证明：22()()()()()()()()()()1111()[()][]0T p p pT T T T p Tp p S H G TS S T T Cp p T T T T P P P P TS T V V pT T V T V T T T T T T T∂∂∂+∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂====−∂∂∂∂∂∂∂∂∂=−=−−=−−=∂∂证明完毕。
证明：1()()()()()111()11()()()[()]V T V T V T V T V T S S S SdS dT dV T dT dV T V T T VU AS TU A U A U T C dT dV C dT dV C dT p dV T V T T V T T V ∂∂∂∂=+=+∂∂∂∂−=−∂∂−∂=+=+=++∂∂∂因为：证毕。
2122222212111[()]01[()])()=T()T()()()()()())()=T ()()ln V T T T T V m m m m V m T m mV mV U dS C dT p dV T T V dT U dS p dVT V U S p p p V V T a p V b RTV RT a p V b V p R T V b U R a p V V b V V a U V V dV a V V ∂=++∂=∂=+∂∂∂∂−=−∂∂∂+−==−−∂=∂−∂−=∂−∆→==⎰时范德华气体方程：,()()()()()()()()()()S S S S p p p p m p p S H H p p S S T V T V V V C T p T T V T V T V T HV T ∂∂∂∂∂∂∂∂=====∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂等压下，升高温度体积有增加，也有减少的情况，故的值可正可负。
结论： 绝热升高温度焓值未必增加。
证明：s 111=-(((((((11(((0S V p V V p p V V V p T p p V S V S T T V V p V p S V T p S T C C T V V V C p T V C pκ∂∂∂∂∂∂∂==∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂==−>∂∂∂））））））））））物理化学热力学证明题的解题过程对于理解热力学原理非常重要，也是大多数的学生来认为的难点。
物理化学经典例题
第二章热力学第一定律1. 始态为25 °C，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 °C，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、末态对于途径b，其功为根据热力学第一定律2. 2 mol某理想气体，。
由始态100 kPa，50 dm3，先恒容加热使压力体积增大到150 dm3，再恒压冷却使体积缩小至25 dm3。
求整个过程的。
解：过程图示如下由于，则，对有理想气体和只是温度的函数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3. 单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5 mol，摩尔分数，始态温度，压力。
今该混合气体绝热反抗恒外压膨胀到平衡态。
求末态温度及过程的。
解：过程图示如下分析：因为是绝热过程，过程热力学能的变化等于系统与环境间以功的形势所交换的能量。
因此，单原子分子，双原子分子由于对理想气体U和H均只是温度的函数，所以4. 1.00mol（单原子分子）理想气体，由10.1kPa、300K按下列两种不同的途径压缩到25.3kPa、300K，试计算并比较两途径的Q、W、ΔU及ΔH。
(1）等压冷却，然后经过等容加热；（2）等容加热，然后经过等压冷却。
解：C p,m=2.5R, C V,m=1.5R（1）Q=Q1+Q2=1.00×2.5R×(119.8-300)+ 1.00×1.5R×(300-119.8)=-3745+2247=-1499(J)W=W1+W2=-10.1×103×(0.09858-0.2470)+0=1499(J)ΔU=Q+W=0ΔH=ΔU+Δ(pV)=0+25.3×0.09858-10.1×0.2470=0（2）Q=Q1+Q2=1.00×1.5R×(751.6-300)+ 1.00×2.5R×(300-751.6)=5632-9387=-3755(J)W=W1+W2=0-25.3×103×(0.09858-0.2470) =3755(J)ΔU=Q+W=0ΔH=ΔU+Δ(pV)=0+25.3×0.09858-10.1×0.2470=0计算结果表明，Q、W与途径有关，而ΔU、ΔH与途径无关。
物理化学复习题目(含答案)
物理化学总复习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：（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∆约为：4157JH3．关于热和功，下面说法中，不正确的是：（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：（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)TU(V =∂∂ （B ） 0)V U (T =∂∂ （C ） 0)P U (T =∂∂ （D ）0)PH(T =∂∂ 7． 实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？（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 ∆< 0 8． 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 。
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。
物化习题动力学证明题
1.气相反应H 2+Cl 2→2HCl 的机理为12Cl M 2Cl Mk +−−→⋅+ 22Cl H HCl H k ⋅+−−→+⋅32H Cl HCl Cl k ⋅+−−→+⋅422Cl M Cl Mk ⋅+−−→+ 试证：221/21/2HCl12H Cl4d 2d c k k c c t k ⎛⎫= ⎪⎝⎭。
证：由题给机理可得HCl 的生成速率为22HCl2Cl H 3H Cl d d c k c c k c c t ⋅⋅=+ ① （2分）因Cl ⋅与H ⋅自由基是活泼中间物，故对它们进行稳态近似法处理。
2222Cl 1Cl M 2Cl H 3H Cl 4Cl M d 0d c k c c k c c k c c k c c t ⋅⋅⋅⋅=-+-= ② （4分）22H 2Cl H 3H Cl d 0d c k c c k c c t ⋅⋅⋅=-= ③ （6分）由③式得 222Cl H 3H Cl k c c k c c ⋅⋅= ④将④式代入②式，得21/21/21Cl Cl4k c c k ⋅⎛⎫= ⎪⎝⎭⑤ （8分）将④式、⑤式都代入①式，得 221/21/2HCl12H Cl4d 2d c k k c c t k ⎛⎫= ⎪⎝⎭（10分）2.反应 C 2H 6+ H 2−→− 2CH 4的反应机理如下： C 2H 6 −→−2CH 3· ； CH 3·+ H 2 k 1−→− CH 4 + H · ； H ·+ C 2H 6 k -−→−1CH 4 ＋CH 3· 。
设第一个反应达到平衡，平衡常数为K ；设H ·处于稳定态，试推导CH 4生成速率的动力学方程式。
解：2326[(CH )](C H )c c =K ， c (CH 3·) = [K c (C 2H 6)]1/2 （3分）d (H )d c t = k 1c (CH 3·)c (H 2)－k 2 c (H ·)c (C 2H 6) = 0 （5分）d (CH )d 4c t = k 1c (CH 3·)c (H 2)＋k 2 c (H ·)c (C 2H 6) = 2k 1c (CH 3·)c (H 2)= 2k 1K 1/2[c (C 2H 6)]1/2 c (H 2) = k [c (C 2H 6)]1/2c (H 2) （8分）3.过氧化氢在含有碘离子的中性溶液中分解的反应式为：2H 2O 2I-−−→2H 2O + O 2 ； 其反应机理如下： H 2O 2 + I -1k −−→H 2O + IO - ；IO -+H 2O 22k −−→H 2O +O 2 + I - 。
物理化学简明教程习题附答案
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1.2 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：将甲烷(M w=16.042g/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= PM w/RT=101.32516.042/8.3145273.15(kg/m3)=0.716 kg/m31.3 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℃，13.33 kPa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1g·cm3计算。
解：球形容器的体积为V=（125-25）g/1 g.cm-3=100 cm3将某碳氢化合物看成理想气体：PV=nRT , PV =mRT/ M wM w= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)×8.314×298.15/(13330×100×10-6)M w =30.31(g/mol)1.4 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℃，另一个球则维持 0℃，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，1.5 0℃时氯甲烷（CH 3Cl ）气体的密度ρ随压力的变化如下。
试作p p -ρ图，用外推法求氯甲烷的相对分子质量。
1.6 今有20℃的乙烷－丁烷混合气体，充入一抽成真空的200 cm3容器中，直至压力达101.325 kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3897 g。
试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。
解：将乙烷(M w=30g/mol,y1),丁烷(M w=58g/mol,y2)看成是理想气体:PV=nRT n=PV/RT=8.3147⨯10-3mol(y1⨯30+(1-y1) ⨯58)⨯8.3147⨯10-3=0.3897y1=0.401P1=40.63kPay2=0.599P2=60.69kPa1.7 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。
物理化学知识点及练习题(含答案)
第二章 热力学第一定律内容摘要⏹热力学第一定律表述⏹热力学第一定律在简单变化中的应用 ⏹热力学第一定律在相变化中的应用 ⏹热力学第一定律在化学变化中的应用 一、热力学第一定律表述U Q W ∆=+ dU Q W δδ=+适用条件：封闭系统的任何热力学过程 说明：1、amb W p dV W '=-+⎰2、U 是状态函数，是广度量W 、Q 是途径函数 二、热力学第一定律在简单变化中的应用----常用公式及基础公式2、基础公式热容 C p .m =a+bT+cT 2 (附录八) ● 液固系统----Cp.m=Cv.m ● 理想气体----Cp.m-Cv.m=R ● 单原子: Cp.m=5R/2 ● 双原子: Cp.m=7R/2● Cp.m / Cv.m=γ理想气体• 状态方程 pV=nRT• 过程方程 恒温:1122p V p V = • 恒压: 1122//V T V T = • 恒容: 1122/ / p T p T =• 绝热可逆: 1122 p V p V γγ= 111122 T p T p γγγγ--=111122 TV T V γγ--= 三、热力学第一定律在相变化中的应用----可逆相变化与不可逆相变化过程1、 可逆相变化 Q p =n Δ相变H m W = -p ΔV无气体存在: W = 0有气体相,只需考虑气体,且视为理想气体ΔU = n Δ相变H m － p ΔV2、相变焓基础数据及相互关系 Δ冷凝H m (T) = －Δ蒸发H m (T)Δ凝固H m (T) = －Δ熔化H m (T) Δ凝华H m (T) = －Δ升华H m (T)(有关手册提供的通常为可逆相变焓)3、不可逆相变化 Δ相变H m (T 2) = Δ相变H m (T 1) +∫Σ(νB C p.m )dT 解题要点： 1.判断过程是否可逆;2.过程设计,必须包含能获得摩尔相变焓的可逆相变化步骤;3.除可逆相变化,其余步骤均为简单变化计算.4.逐步计算后加和。
物理化学复习题及答案
物理化学复习题及答案1. 描述理想气体状态方程，并解释其各部分的物理意义。
答案：理想气体状态方程为 PV = nRT，其中 P 代表压强，V 代表体积，n 代表物质的量（摩尔数），R 是理想气体常数，T 代表温度（开尔文）。
这个方程表明在固定温度和物质的量下，气体的压强与体积成反比。
2. 什么是热力学第一定律？请给出其数学表达式。
答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
其数学表达式为ΔU = Q - W，其中ΔU 是系统内能的变化，Q 是系统吸收的热量，W 是系统对外做的功。
3. 简述熵的概念及其在热力学中的重要性。
答案：熵是一个物理量，用来描述系统的无序程度。
在热力学中，熵的变化是衡量系统从一种状态到另一种状态过程中无序程度变化的量度。
熵的增加表示系统的无序程度增加，这是热力学第二定律的一个表现，即自然过程总是倾向于增加系统的总熵。
4. 什么是化学平衡？化学平衡常数如何计算？答案：化学平衡是指在一个可逆化学反应中，正向反应和反向反应的速率相等，各物质的浓度保持不变的状态。
化学平衡常数 K 可以通过反应物和生成物的浓度幂次方的比值来计算，表达式为 K =[C]^c[D]^d / ([A]^a[B]^b)，其中 [A]、[B]、[C]、[D] 分别代表反应物和生成物的浓度，a、b、c、d 是它们的化学计量数。
5. 解释什么是电化学电池，并给出一个常见的电化学电池的例子。
答案：电化学电池是一种能量转换装置，它通过化学反应来产生电能。
一个常见的电化学电池例子是铅酸电池，它由铅和二氧化铅作为电极材料，硫酸作为电解质，通过铅和二氧化铅之间的氧化还原反应来产生电能。
6. 描述布朗运动，并解释它如何证明分子的存在。
答案：布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微小颗粒所做的无规则运动。
这种运动是由于颗粒受到周围分子不断碰撞而产生的。
布朗运动的观察为分子动理论提供了实验证据，证明了分子的存在和分子运动的无规则性。
物理化学表面现象练习题(含答案及详细讲解)
物理化学表面现象练习题一、判断题：1．只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。
2．对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。
3．比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。
所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个毫无联系的概念。
4．恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。
5．过饱和蒸气之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很低的表面吉布斯自由能。
6．液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。
7．单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。
8．产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡。
9．在吉布斯吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。
10．由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。
11．表面活性物质是指那些加入到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。
二、单选题：1．下列叙述不正确的是：(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量；(B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度切线的表面紧缩力；(C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同；(D) 比表面自由能单位为J·m－2，表面张力单位为N·m－1时，两者数值不同。
2．在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是：(A) 表面张力与液面垂直；(B) 表面张力与S的周边垂直；(C) 表面张力沿周边与表面相切；(D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，在凹液面指向液体外部。
3．同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们：(A) 物理意义相同，数值相同；(B) 量纲和单位完全相同；(C) 物理意义相同，单位不同；(D) 物理意义不同，单位不同。
第一课物理化学证明题
S
(
AA T )V
(
G T
)
p
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2019/12/10
证明题
3、Maxwell关系式
(
T V
)S
(
p S
)V
S (V )T
(
p T
)V
(
T p
)S
(
V S
)
p
(
S p
)T
(
V T
)
p
4.热容关系式： 5.转化关系式：
U V
)T
(
U T
)V
1 CV
(
U V
)T
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2019/12/10
证明题
常见的证明题
(
U T
)V
CV
(
U p
)V
CV
(
T p
)T
U
V
( T ) p Cp p( T ) p
( U V
)p
T Cp (V
)p
p
上一内容 下一内容 回主目录
( H T
)p
Cp
( H V
)p
T Cp (V
)p
H
p
( T
)V
CV
V( T
)V
(
H p
)V
CV
(
T p
)V
V
返回
2019/12/10
证明题
( U V
)T
(C p
物理化学简明教程考试试题及答案
2。指明电泳方向；
3.比较MgSO4，Na2SO4，AlCl3电解质对此溶胶的聚沉能力并简述原因
解：KI过量，稳定剂为KI
正极
AlCl3〉MgSO4〉Na2SO4
胶团显负电,故由哈迪—叔采规则,反离子价数越高，聚沉能力越强。
4. 40℃时，某反应 为一级反应,设反应初始速率 ＝1。00×10—3mol·dm—3·min—1，20分钟后，反应速率变为 ＝0。25×10-3mol·dm—3·min—1，试求40℃时：
5.已知FeO （s) + C (s) = CO (g） + Fe (s）,反应的 且都不随温度而变化，欲使反应正向进行,则一定 ( A )
A.高温有利B。低温有利C。与温度无关D。与压力有关
6。1mol理想气体完成从V1,p1到V2,p2的过程后，其熵变应如何计算 ( A ）
A, B.
C. D。无公式计算
A。标准还原电极电势最大者
B.标准还原电极电势最小者
C。极化后实际上的不可逆还原电势最大者
D.极化后实际上的不可逆还原电势最小者
11。下列哪种反应类型不是复合反应？（D）
A。对行反应B.平行反应C.连串反应D.基元反应
12。二级反应的速率常数的单位可以是： D
A。 B. C. D。
13。关于反应级数，下列说法中正确的是： D
4。固体表面对气体的吸附,依照固体表面分子与气体分子间作用力的不同,可以分为物理吸附和化学吸附。物理吸附的作用力是范德华力；化学吸附的作用力则是化学键力。
5。由光化学第二定律可知：在光化学的初级过程中，系统每吸收1摩尔光子,则活化1摩尔分子.
6.链反应一般由链的引发、链的传递和链的终止三个步骤构成。
物理化学-习题和答案
物理化学-习题和答案(总88页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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：×103kg ·m -3，现有1mol 的水发生如下变化： (1) 在100o C ，下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体； (2) 在0 o C 、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 、 经过下述四个过程变为100o C 、： (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时的压力膨胀至 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至。
求诸过程体系所做的体积功。
物理化学证明题
下一内容 回主目录
上一内容
返回
2015-7-14
证明题 3.若H（U）在下标，先用循环关系式
1 U ( pV ) 例：证明 J T {( )T [ ]T } C p p p H ( )T 1 U ( pV ) T p {( )T [ ]T } J T ( ) H C p p p H p ( )p T U ( )T T 1 U V J ( )U ( )T U V CV V ( )V T
nRT1 p W [( ) 1 p1
上一内容 下一内容 回主目录
1]
返回
2015-7-14
证明题 （二）证明物理量与另外的一些性质无关 例：已知 ( U )T 0 ( H )T 0 证明理想气体的内能 和焓与p无关 V V
U U V ( )T ( )T ( )T 0 p V p H H V ( )T ( )T ( )T 0 p V p
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2015-7-14
证明题 2.若H（U）在分子上，T为下标，先用复合函数偏微 商公式，再用其它关系式 例1.证明
V U U U p ( H pV ) U p 证明： ( )T ( )p ( )V ( )T [ ]p ( )V ( )T V p V
上一内容 下一内容
V T 1 V ( )T V p
回主目录
返回
2015-7-14
证明题 2、基本关系式
（1） dU
（3 ）
TdS pdV
（2） dH
物理化学判定题
第一章热力学第必然律判定题及答案1．道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来讲关系式PB=Nb(RT/V)都成立。
----解：错。
对实际气体不适应。
2．在两个封锁的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也相同。
----解：错。
数量不同，温度可能不同。
3．物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。
其热的概念与热力学相同。
解：错。
没有与环境互换，无热可言；不是相同概念，天气热是指温度高。
4．恒压进程也确实是恒外压进程，恒外压进程也确实是恒进程。
解：错。
恒外压进程不必然是恒压进程。
5．实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。
解：错。
可能引发内容的转变。
6．凡是温度升高的进程体系必然吸热；而恒温进程体系不吸热也不放热。
解：错。
理想气体绝热紧缩，升温不吸热；理想气体恒温膨胀，吸热不升温。
7．当系统的状态一按时，所有的状态函数都有必然的数值。
当系统的状态发生转变时，所有的状态函数的数值也随之发生转变。
解：第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温进程ΔU = 0，ΔH = 0。
8．体积是广度性质的状态函数；在有多余NaCl(s)存在的饱和水溶液中，当温度、压力一按时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。
解：错，均相系统的V才与总物质的量成正比。
9．在、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确信。
解：错，两个独立变数可确信系统的状态只对组成必然的均相封锁系统才成立。
10．必然量的理想气体，当热力学能与温度确信以后，则所有的状态函数也完全确信。
解：错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。
11．系统温度升高则必然从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。
解：错，绝热紧缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。
12．从同一始态经不同的进程抵达同一终态，则Q和W的值一样不同，Q+ W的值一样也不相同。
解：第一个结论正确，第二个结论错。
13．因Q P = ΔH，Q V = ΔU，因此Q P与Q V都是状态函数。
物理化学习题及解答
第一章 热力学第必然律一、10mol 氧在压力为101kPa 劣等压加热，使体积自1000dm 3膨胀到2000dm 3，设其为理想气体，求系统对外所做的功。
解：W = -p e ΔV = -101×103×(2000-1000) ×10-3 = -101×103(J)即系统对外做功101×103J二、在一绝热箱中装有水，接联电阻丝，由蓄电池供给电流，试问在下列情形下，Q 、W 及ΔU 的值时大于零，小于零，仍是等于零？（有*者表示通电后，电阻丝及水温皆升高，假定电池放电时无热效应）3、10mol 的气体（设为理想气体），压力为101×104 Pa ，温度为27℃，别离求出下列进程的功：（1）招架恒外压101×103等温膨胀到气体的压力也为101×103。
（2）等温可逆膨胀到气体的压力为101×103Pa 。
解：(1) W = -p e ΔV= -101×103×10××300×(43101011101011⨯-⨯) ×10-3 = (kJ)(2)W =nRT ln 12p p =10××300×10-3ln 431010110101⨯⨯=(kJ)4、在101kPa 下，气体由膨胀到，吸收了1255J 的热，求ΔU 、ΔH 、W 。
解：W = -p e ΔV = -101×103×(16-10) ×10-3 = -606(J)ΔH =Q p =1255JΔU =Q +W =1255-606=649(J)五、的水蒸气在100℃、101325Pa 下变成水，求Q 、W 、ΔU 及ΔH 。
已知水的气化热为2258J/g 。
解：Q =Q p =ΔH = -n Δvap H m = -2×2258×18×10-3 = (kJ)W = -p e ΔV = p e V g = nRT = 2××373×10-3=(kJ)ΔU =Q +W = +=(kJ)六、冰在0℃、101325Pa 下变成水，求Q 、W 、ΔU 及ΔH 。
物理化学计算、分析与证明题编辑
计算、分析与证明题*1. 设有300K 的1mol 理想气体做等温膨胀，起始压力为1500kPa ，终态体积为10 dm 3。
试计算该过程的Q,W 及气体的ΔU ，ΔH 。
2、在水的正常沸点（373.15K ，101.325Kpa ）,有1molH 2O(l)变为同温同压的H 2O(g)，已知水的△Vap H =40.69kJ·mol -1，请计算该变化的Q 、W 、△U 、△H 各为多少？3、已知下列反应在标准压力和298K 时的反应焓为：（1）CH 3COOH(l)+2O 2==2CO 2+2H 2O(l) Δr H m (l)=-870.3 kJ·mol -1（2）C(s)+O 2(g) == CO 2 Δr H m (l)=-393.5 kJ·mol -1（3）H 2+ 12O2(g) ==H 2O(l) Δr H m (l)=-285.8 kJ·mol -1试计算反应：（4）2C(s)+2H 2(g)+O 2 == CH 3COOH(l)的 Δr H m θ（298K ）。
4、在P 及298K 下，反应：(1) CuSO 4 (s) + 800H 2O (l) ─→ CuSO 4.800H 2O ，Δr H (1)=-68.74kJ.mol -1(2) CuSO 4.5H 2O (s) + 795H 2O (l) —→ CuSO 4.800H 2O ，Δr H (2)=10.13 kJ.mol -1 求反应：(3) CuSO 4(s) + 5H 2O (l) ─→ CuSO 4.5H 2O 的热效应Δr H （3）*5、1mol 单原子理想气体在298K 、1×106Pa 下，绝热可逆膨胀到1×105Pa 。
计算系统在此过程中的W 、Q 、△U 、△H 。
6、在 P 下，把 25g 、273K 的冰加到 200g 、323K 的水中，假设系统与环境无能量交换，计算系统熵的增加。