物理化学复习资料
《物理化学》复习题
《物理化学》期末复习第一章热力学第一定律及其应用第二章热力学第二定律第三章多组分系统热力学第四章相平衡第五章化学平衡第六章电化学第七章表面现象第八章胶体分散系统第一章热力学第一定律及其应用（一）有关状态函数的概念第一章中提到的状态函数有：第二章中提到的状态函数有：1、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、SC、△U、△H、Q p、Q VD、U、H、C p、G2、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、CC、U、H、C p、C VD、△U、△H、Q p、Q V3、下列各量中，（）是为零。
A、Δf Hθm（C，金刚石，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（N2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，350K，pθ）4、下列各量中，（）是为零。
A、Δf Hθm（C，石墨，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（I2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，273.15K，pθ）5、热力学第一定律△U=Q+W的形式表达式时,其条件是( )A.任意系统工程B.隔离系统C.封闭系统D.敞开系统6..下列反应中，反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准摩尔生成焓的是（）。
A、CO2(g) + CaO(s) → CaCO3 (s)B、21H2(g) + 21I2(g) → HI(g)C、H2(g) + Cl2(g) →2HCl(g)D、H2(g) + 21O2(g) →H2O(g)7.、下列反应中，反应的Δr Hθm等于生成物的Δf Hθm的是（）。
A、N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)B、Ag(s) + 21Cl2 (g) AgCl(s)C、21H2(g) + 21Br2 (g) →HBr(g)D、NH3(g) + 21Cl2(g) →NH4Cl (s)8、对状态函数的描述，（）是不确切的？A、它是状态的单值函数，状态一定它就是具有唯一确定的值。
物理化学复习重点
第一章气体液体的饱和蒸汽压是其自身的固有性质，其值只与温度有关。
T↑，饱和蒸汽压↑在敞口容器中加热液体，当蒸气的压力略高于外压时，液体开始沸腾，这时的温度称为沸点。
液体饱和蒸气压越大，沸点越低。
降低外压，其沸点也随之降低。
易液化的气体临界温度较高NH3, 难液化的气体临界温度较低H2,He理想气体不能液化，真实气体才可以V随P变化不大：凝聚相，液体很难压缩水平线，气液平衡，饱和蒸气压第二章热力学基本原理2.1 热力学概论和一些基本概念2.2 热力学第一定律2.3 功和过程2.4 热和热容2.5 热力学第一定律的应用2.6 热力学第二定律2.7 Carnot循环和Carnot定理2.8 熵的概念及其物理意义2.9 Helmholtz自由能和Gibbs自由能2.10 过程方向和限度的热力学判据2.11 热力学函数之间的相互关系2.1 热力学概论和一些基本概念(1) 系统与环境：系统+环境=大的孤立系统(2) 系统的(宏观)性质广度性质具有加和性，强度性质不具有。
(3) 热力学平衡态热平衡、力平衡、相平衡、化学平衡(4) 状态与状态函数状态函数在数学上具有全微分的性质，当系统的状态发生了一个无限小的变化，状态函数 Z 的变化记为dZ ，状态函数 Z 的变化为，非状态函数不能积分，变化用δ，区别于状态函数的d.（5） 过程与途径(6) 热和功热和功是系统和环境间能量交换的两种不同形式。
都与过程相联系，即使始态和终态相同，过程不同，交换的热和功也会不同。
不是状态函数！ 微小变化用δ表示，以区别于d ；某一过程的热（或功）交换用Q (或W)表示，不用ΔQ (或ΔW )。
热是大量分子无规则运动的一种表现。
由于温差,系统与环境之间传递的能量称为热符号Q 单位J ，系统吸热 Q > 0 系统放热 Q < 0除热外,系统与环境间传递的其他能量称为功，是大量分子(或粒子)有序运动的一种表现。
符号W 单位J ，系统得到功W > 0，系统做功W < 0热和功的特点1. 是传递的能量,一定要与过程相联系2. 不是状态函数膨胀功(体积功) We ；非膨胀功Wf ：电功 表面功2.2 热力学第一定律系统的总能量（E ）由T(动能)、V (势能)和系统内部的能量U 三部分构成。
物理化学期末复习知识点
物理化学期末复习知识点第二章热力学第一定律一、热力学基本概念1.状态函数状态函数，是指状态所持有的、描述系统状态的宏观物理量，也称为状态性质或状态变量。
系统有确定的状态，状态函数就有定值；系统始、终态确定后，状态函数的改变为定值；系统恢复原来状态，状态函数亦恢复到原值。
2.热力学平衡态在指定外界条件下，无论系统与环境是否完全隔离，系统各个相的宏观性质均不随时间发生变化，则称系统处于热力学平衡态。
热力学平衡须同时满足平衡（△T=0）、力平衡（△p=0）、相平衡（△μ=0）和化学平衡（△G=0）4个条件。
二、热力学第一定律的数学表达式1.△U=Q+W或dU=ΔQ+δW=δQ-p amb dV+δW`规定系统吸热为正，放热为负。
系统得功为正，对环境做功为负。
式中p amb为环境的压力，W`为非体积功。
上式适用于封闭系统的一切过程。
2．体积功的定义和计算系统体积的变化而引起的系统和环境交换的功称为体积功。
其定义式为：δW=-p amb dV（1）气体向真空膨胀时体积功所的计算W=0（2）恒外压过程体积功W=p amb（V1-V2）=-p amb△V对于理想气体恒压变温过程W=-p△V=-nR△T（3）可逆过程体积功W r=-⎰21pVVdV(4)理想气体恒温可逆过程体积功W r=⎰21pVVdV=nRTln(V1/V2)=nRTln(p2/p1)(5)可逆相变体积功W=-pdV三、恒热容、恒压热，焓1.焓的定义式H def U + p V2．焓变（1）△H=△U+△(pV)式中△(pV)为p V乘积的增量，只有在恒压下△(pV)=p(V2-V1)在数值上等于体积功。
（2）△H=⎰21,T T m p dT nC此式适用于理想气体单纯p VT 变化的一切过程，或真实气体的恒压变温过程，或纯的液、固态物质压力变化不大的变温过程。
3. 内能变 (1)△U=Qv式中Qv 为恒热容。
此式适用于封闭系统，W`=0、dV=0的过程。
物理化学复习资料 考试重点全
1、俄国科学家罗蒙诺索夫最早使用“物理化学”这一术语。
2、1887年德国科学家W.Ostwald（奥斯特瓦尔德）（1853～1932）开设物理化学讲座，并和荷兰科学家J.H.van’t Hoff （范特霍夫）(1852～1911)合办了第一本“物理化学杂志”(德文)。
标志着物理化学学科的正式建立。
3、物理化学三剑客：范特霍夫（1901年获诺贝尔奖）奥斯特瓦尔德（1903）阿累尼乌斯（1909）4、根据系统与环境之间的物质和能量交换的不同，可将体系分为下面三种：（1）敝开系统：既有物质的交换又有能量的传递。
（2）密闭系统：又称封闭系统，只有能量传递，没有物质交换。
（3 ）隔绝系统：又称孤立体系。
既无物质交换又无能量交换。
5、状态函数共同性质：(1)体系的状态一定，状态函数有确定值。
(2)状态函数的改变量只取决于体系的始态和终态，而与变化过程无关。
若Z代表体系的状态函数，体系由A态，改变到B态。
则△Z = Zb –Za (3)对于循环过程，状态函数的改变量为零。
6、系统的性质：系统的温度、压力、体积、密度…都是系统的热力学性质，简称性质，它们都是宏观量，并且可以改变。
分类：(1) 广度性质(或容量性质)：其数值大小与体系中所含物质的量成正比的性质，它们具有加和性，如V、m、u、s等。
(2) 强度性质：其数值大小与体系中物质的量无关，不具有加和性。
例如：T、P、ρ、η等。
7、热力学平衡：当体系的性质不随时间而改变，此时体系就处于热力学的平衡态。
8、真正的热力学平衡态应当同时包括以下四个平衡关系：（1）热平衡：体系各部分的温度应相等。
(等于T环)（2）机械平衡：体系各部分之间在没有刚性壁存在的情况下，体系各部分的压力相等。
(P）（3 ）化学平衡：当体系各物质之间发生化学反应时，达到平衡后，体系的组成不随时间而改变（4）相平衡：体系各相的组成和数量不随时间而改变。
9、热：体系与环境间因温度不同而传递的能量。
物理化学复习
• 3.研究电解质溶液离子平均活度系数的意 研究电解质溶液离子平均活度系数的意 义和重要性何在? 义和重要性何在 非电解质溶液的活度系 数能用该公式计算吗？ 数能用该公式计算吗？ • 答：因在溶液中阴、阳离子是相伴存在， 因在溶液中阴、阳离子是相伴存在， 不能单独测出单种离子的化学势、 不能单独测出单种离子的化学势、活度 和活度系数，有了平均活度系数的概念， 和活度系数，有了平均活度系数的概念， 便可计算整个强电解质的化学势与活度。 便可计算整个强电解质的化学势与活度。 若将γ 用于非电解质， 若将 ±ν=γ+ν++γ-ν- 用于非电解质，则ν＋， ν- 均为零，则γ±=1。故非电解质活度系 均为零， 。 数不能用该式求出， 数不能用该式求出，但可用依数性方法 算出。 算出。
• 4.恒温下，电解质溶液的浓度增大 4.恒温下 恒温下， 其电导率增大， 时，其电导率增大，摩尔电导率减 小。（ × ） 5.某电解质处于离子强度相同的不同 5.某电解质处于离子强度相同的不同 溶液中， 溶液中，该电解质在各溶液中的浓 度不一样， 度不一样，但是离子的平均活度系 数相同。（ 数相同。（ √ ）
问答题
• 2.为什么用交流电桥测定溶液的电导? 2.为什么用交流电桥测定溶液的电导 为什么用交流电桥测定溶液的电导? 为什么用1000Hz( c/s，周每秒) 1000Hz(即 为什么用1000Hz(即c/s，周每秒)频率测 定溶液的电导? 定溶液的电导? 为什么在未知电阻的线 路上并联一电容? 路上并联一电容? 测准溶液电导的关键 是什么? 是什么? • 答：用交流电流测溶液的电导，可以避免 用交流电流测溶液的电导， 电解作用而改变电极本性， 电解作用而改变电极本性，并且可以消除 电极的极化作用。 电极的极化作用。 • 1000Hz的交流频率可防止电极上的 用1000Hz的交流频率可防止电极上的 极化作用，并可用耳机检零。 极化作用，并可用耳机检零。并联电容是 为了消除电导池的电容的影响。 为了消除电导池的电容的影响。测准电导 的关键是在各接触点均接触的条件下， 的关键是在各接触点均接触的条件下，电 桥平衡，正确检零。 桥平衡，正确检零。
物理化学简要复习
01-02 热力学第一定律与热力学第二定律基本概念系统分类：①敞开系统。
这种系统与环境之间既可以有物质的交换，亦可以有能量的交换。
②密闭系统，或称封闭系统。
这种系统与环境之间不可以能有物质的交换，只可以有能量的交换。
③隔绝系统，或称孤立系统。
这种系统与环境之间既不可能有物质的交换，亦不可能有能量的交换。
热力学性质（状态性质）：⑴容量性质，又称广度性质。
这种性质的数值与系统中物质的量成正比；这种性质在系统中有加和性，即整个系统的容量性质的数值，是系统中各部分该性质数值的总和。
体积、质量热容等是容量性质。
⑵强度性质，这种性质的数值与系统中物质的量无关；这种性质在系统中无加和性，而是整个系统的强度性质的数值与各个部分的强度性质的数值是相同的。
压力、温度、黏度、密度是强度性质。
往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。
摩尔体积是体积与物质的量之比；摩尔热容是热容与物质的量之比，这两个是强度性质。
状态函数的三个特征：①系统的状态一定，它的每一个状态函数具有唯一确定的值。
用数学语言表达：状态函数是系统状态的单值函数。
②系统经历一过程的状态函数差值，只取决于系统的始末两态。
用数学语言表达：状态函数在数学上具有全微分的性质，用符号d表示，如dV、dp。
③系统经过一系列过程，回到原来的状态，即循环过程，状态函数数值的变化为零。
(以上三个特征只要具备其中一条，其他两个特征就可以推导出来。
以上关于状态函数的特征可以反过来说：如果一个系统的有一个量符合上述三个特征之一，可以判定有某一状态函数的存在。
)功和热：当系统的状态发生变化并引起系统的能量发生变化时，这种能量的变化必须依赖于系统和环境之间的能量传递来实现。
系统与环境之间的能量传递形式可区分为两种方式，一种叫做“热”，另一种叫做“功”。
热：由于系统与环境之间的温度差而造成的能量传递称为热；系统吸热为正值，而系统放热为负值。
功：除了热以外，在系统与环境之间其他形式的能量传递统称为功。
物理化学总复习纲要
★物理吸附与化学吸附
物理吸附：吸附剂与吸附质分子间以范德华引力相互作用； 物理吸附：吸附剂与吸附质分子间以范德华引力相互作用； 化学吸附：吸附剂与吸附质分子间发生化学反应，以化学键相结合。 化学吸附：吸附剂与吸附质分子间发生化学反应，以化学键相结合。 ★朗缪尔单分子层吸附理论及吸附等温式 ●单分子层吸附理论 ①单分子层吸附 ②固体表面是均匀的 ③被吸附在固体表面上的分子相互之间无作用力 ④吸附平衡是动态平衡
9π V C n − n I = 4 2 2 2λ l n2 + 2n
2 2 2 2 0 2 0
1 + cos2 α I 0
2
(
)
三、溶胶的动力学性质 1、布朗运动： 布朗运动：
1/ 2 RTt X = 3 L πη r
爱因斯坦-布朗 平均位移公式
微观动力学： 应的速率。 微观动力学：从分子水平上研究基元反 应的速率。
• 1. 掌握质量作用定律和由反应机理建立复 合反应速率方程的方法：平衡态处理法、 合反应速率方程的方法：平衡态处理法、 恒稳态处理法
• 由反应机理预测反应的宏观动力学特性～质量作用定律 由反应机理预测反应的宏观动力学特性～
• 2.基元反应速率理论概要：简单碰撞理论、 基元反应速率理论概要：简单碰撞理论、 基元反应速率理论概要 过渡状态理论、单分子理论、 过渡状态理论、单分子理论、分子动态学
固体表面 斯特恩面 滑动面 + + + 扩散层 斯特恩层(紧密层) + + + +
+ + + + + + + + +
-
+ +
物理化学复习资料
物理化学复习资料复习资料一、选择题1. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经(1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有( C )A. H1> H2B. H1= H2C. H1< H2D. 不一定2.下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是( C )A. 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程B. 不做非体积功，一直保持体积不变的过程C. 273.15 K，pθ下液态水结成冰的过程D. 恒容下加热实际气体3.下述说法中,哪一个错误( B )A. 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量B. 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值C. 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等D. 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同4.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5.石墨的燃烧热( B )A.等于CO生成热B.等于CO2生成热C. 等于金刚石燃烧热D.等于零6.ΔH=Q p ,此式适用于下列那个过程( B )A. 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 PaB. 0℃,101 325 Pa 下冰融化成水C. 电解CuSO4水溶液D. 气体从(298 K,101 325 Pa) 可逆变化到(373 K,10 132.5 Pa)7. 下述说法,何者正确( C )A. 水的生成热即是氧气的燃烧热B. 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热C. 水的生成热即是氢气的燃烧热D. 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热8. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的Δvap G 值应如何变化( C )A.Δvap Gθ＝0B. Δvap Gθ≥0C.Δvap Gθ＜0D. Δvap Gθ＞09.下列关于吉布斯自由能（G）的描述中，不正确的是（C ）A.G是体系的状态函数;B.G的绝对值不能确定;C.G具有明确的物理意义;D.G是具有能量的量纲10.一封闭体系从始点出发，经过循环过程后回到始点，则下列（D ）的值为零。
物理化学复习重点
物理化学总复习 第一章 热力学第一定律δWe= - p e d V d U =δQ +δW基本要求1 熟悉基本概念，系统与环境、状态与状态函数、过程与途径、热和功、准静态过程与可逆过程、能与焓等。
2 掌握各种过程Q 、W 、U ∆和H ∆的计算。
3 掌握应用Hess 定律、生成焓及燃烧焓计算反应热的方法。
4 熟悉反应热与温度的关系，能用基尔霍夫定律求算各温度的反应热。
容提要第二节 热力学基本概念1系统与环境：敞开系统、封闭系统、孤立系统。
2系统的性质 3热力学平衡态 4状态函数与状态方程 5过程与途径 6热和功第三节 热力学第一定律1热力学第一定律 2 热力学能3 热力学第一定律的数学表达式第四节 可逆过程与体积功1体积功 2功与过程 3可逆过程 第五节 焓1焓的定义H=U+ pV2恒容热效应和恒压热效应V Q U ＝∆ p Q H =Δ 第六节 热容1 热容的定义。
2 定容热容与定压热容V C p C 第七节 热力学第一定律的应用1 热力学第一定律应用于理想气体 2理想气体的C p 与V C 之差 3 理想气体的绝热过程 第八节 热化学1化学反应的热效应 2 反应进度 3 热化学方程式第九节 化学反应热效应的计算1Hess 定律2生成焓和燃烧焓 O mf H ∆ Om c H ∆3反应热与温度的关系——基尔霍夫定律第二章 热力学第二定律d 0Q S Tδ-≥2221,,1112ln ln ln ln V m p m T V T p S nC nR nC nR T V T p ∆=+=+基本要求1理解热力学第二定律的建立过程，S 的引入及引入F 和G 的原因； 2掌握克劳修斯不等式，过程可逆性判断； 3掌握∆S 、∆F 、∆G 在各种变化过程中的计算；变化过程单纯状态函数变化相变化学变化恒温过程恒压过程恒容过程绝热过程恒温恒压可逆相变恒压过程恒容过程可逆过程不可逆过程4理解热力学第三定律及规定熵，掌握在化学变化中标准状态函数的计算；5 掌握吉布斯－亥姆霍兹公式； 容提要第一节自发过程的特征 第二节 热力学第二定律克劳修斯表述“热量由低温物体传给高温物体而不引起其它变化是不可能的”。
物理化学复习题纲
物理化学复习题纲一．期中考部分概念回顾1.实际气体在温度不太低，压力不太高的条件下可近似看作理想气体2.状态是性质的总和。
3.热力学只研究平衡态。
4.正常相变点下体系的功函的变量不一定为0，因为可能会有体积的变化(dA=-SdT-PdV)。
5.平动能和转动能对体系内能的贡献都是1/2K,因为振动能一般不会被激发。
6.简单体系：单组分，单相，封闭，（要确定其状态，只需确定两个强度性质T,P）7.可借助气体的绝热膨胀获得低温，因为体系对外所做的功等于体系内能的降低，降低的内能不可能从外部得到补偿，所以温度必下降。
8.绝热膨胀的压力下降程度大于等温膨胀的压力下降程度，因为绝热膨胀压力的下降不仅来自于因膨胀而导致的下降，还来自于温度下降导致的下降（P↓V=nR T↓）.9.自发过程要使体系复原，环境应失去功而得到热。
10.自发与否有体系始终态的本质决定，可逆与否是过程的方式11.等温，等体过程，△A可能增大，但增大值一定小于环境的W 非12.内能包括分子的平动能，转动能，振动能，分子间相互作用能，分子内部电子和原子核的能量。
13.内能的物理意义：封闭体系，不做非体积功，体系在等容过程中所吸的热等于体系内能的增加14.孤立体系，焓可能不守恒因为如果体系有化学变化，T,P会改变，从而导致焓改变15.卡诺热机效率=W/Q,其中Q指的是热机从高温热源吸收的能量。
16.不可逆过程的热温熵不是熵变17.△S体=Q r/T=nRLn(V2/V1)=nRLn(P1/P2)适用于理想气体的任意过程。
习题课习题：第三章1.298K和标准压力下，苯和甲苯混合组成X苯=0.8的理想溶液，将1mol苯从X苯=0.8的状态用甲苯稀释到X苯=0.6的状态，求此过程所需的最小功。
解：始态终态1mol苯+1/4mol甲苯→1mol苯+2/3甲苯稀释剂:纯甲苯X=2/3-1/4=5/12moldG=-SdT+VdP+∑Uidni 等温等压时，dG=∑Uidni 即（△G）T,P=∑Uidni(终)-∑Uidni(始)∑Uidni(始)=n苯U苯+N甲苯u甲苯+XU甲苯⊙=1*（U⊙苯+RTLnX苯）+1/4(u甲苯+RTLn X甲苯)+5/12 U甲苯⊙= U⊙苯+8/12 U甲苯⊙+RTLn0.8+1/4RTLn0.2∑Uidni(终) )=n苯U苯+N甲苯u甲苯+XU甲苯⊙=1*（U⊙苯+RTLnX苯）+ 2/3 (u甲苯+RTLn X甲苯)-Wr’=RTLn(0.6/0.8)+2/3RTLn0.4-1/4RTLn0.2=-1230J2.液体A,B形成理想溶液，现有一含A物质的量分数为0.4的蒸气相，放在一个带活塞的汽缸中，恒温下将蒸汽慢慢压缩，已知P*A和P*B 分别为0.4P⊙和1.2 P⊙，求（1）当液体开始凝聚出来时的蒸汽总压力（2）同温度下，气相全部液化后A物质在液相中的物质的量分数为0.4时，溶液又开始汽化时的气相组成解：（1）刚凝聚时，气液平衡气相总压力P=P A+P B=P*A X A+P*B X B=0.4 P⊙X A +1.2 P⊙(1- X A)=1.2 P⊙-0.8P⊙X A根据道尔顿分压定律Pi=Pyi (气相)y A= P A/P= P*A X A=0.4=0.4 P⊙X A /(1.2 P⊙-0.8 P⊙X A)解得X A=0.667 P总=1.2×105-0.8×105×0.667=6.67×104Pa （2）液相组成X A =0.4 X B=1-X A= 0.6P=P A+P B=P*A X A+P*B X B=1.2 P⊙-0.8 P⊙X A=1.2×105-0.8×105×0.4=8.92×104Pa所以y A= P A/P= P*A X A=0.4 P⊙X A /（8.92×104）=0.18 Y B=1-0.18=0.823.将装有288.9mgN2O4的玻璃小泡放入体积为500.00cm3的石英容器中，将此容器抽成真空并放入恒温槽中，然后打破玻璃小泡（其体积可忽略不计），当温度为35℃时测其平衡压力为0.2395×105 Pa，试求反应的△r H m⊙及△r S m⊙（△C P=0）解：N2O4（g）→2 NO2始/mol： n0 0平/mol：n0- n0x 2n0x∑n= n0- n0x +2n0x= n0(1+ x) x=(∑n/ n0)-1M N2O4=92.0g/mol n0=0.2889/92.0=3.14×10-3molPV=nRT=∑nRT25℃时∑n=0.2143×105×500×10-6/(8.314×298)=4.32×10-3 mol x=(∑n/ n0)-1=(4.32×10-3/3.14×10-3)-1=0.376K⊙=K X(P/ P⊙)△V=｛2n0x×P/〔( n0- n0x) P⊙〕｝2/｛( n0- n0x) P/〔( n0+ n0x) P⊙〕｝= 4x2P/〔(1- x2) P⊙〕=0.13935℃时∑n=0.2395×105×500×10-6/(8.314×308)= 4.68×10-3mol x=(∑n/ n0)-1=(4.68×10-3/3.14×10-3)-1=0.489K⊙=4x2P/〔(1- x2) P⊙〕=0.298△r G m⊙(298K)=-RTLn K⊙(298K)=△r H m⊙-298△r S m⊙ (1)△r G m⊙(308K)=-RTLn K⊙(308K)=△r H m⊙-308△r S m⊙(2)联立(1) (2)得△r H m⊙=58.2KJ/mol△r S m⊙=178.9 J/(k.mol)4.异构化反应：正戊烷＜＝＞异戊烷已知298K时气相异构化反应的K⊙=13.24，液体正戊烷和异戊烷的蒸汽压与温度的关系可表示为，正戊烷：Ln(P*/ P⊙)=9.146-2453/(T-41)异戊烷：Ln(P*/ P⊙)=9.002-2349/(T-40)试求算298K时液相异构化反应的K⊙，假设形成的溶液为理想溶液。
物理化学-期末复习资料
物理化学-期末复习资料一. 填空题 （每题2分，共20分）1．1 mol 理想气体经节流膨胀（即Joule-Tomson 实验）压力自p 1降低到p 2，此过程的△A 0，△U 0 。
（填>，=或<）2．系统经可逆循环后, △S 0，经不可逆循环后△S 。
（填>,=,<）。
3. 当挥发性溶质于溶剂中形成稀溶液时，溶剂符合 定律，溶质 符合 定律；而对于理想液态混合物的定义是： 。
4 稀溶液的依数性指 ；这些性质仅与 有关。
5. 多组分多相系统相平衡的条件是 ；在不考虑外界其它因素影响时，Gibbs 相律可表示为 。
6. 将NaHCO 3(s)放入一抽空的容器内，发生如下反应：2 NaHCO 3(s) = Na 2CO 3(s) + CO 2(g) + H 2O(g)达到平衡时该系统的组分数为 ；自由度数为 。
7．温度为T 时，液体A 及液体B 的饱和蒸气压分别为*A p 和*B p ，且*B p = 5*A p ，若A与B 形成理想液态混合物，当气液两相平衡时气相中A 和B 的物质的量相等，则A 与B 在液相中的摩尔分数A x = ，B x = 。
8.在298K 时反应 CuSO 4 ·3 H 2O(s) ＝CuSO 4 (s) + 3 H 2O （g ）达到平衡时，水蒸气分压为1.00kPa, 则此反应的K θP ＝ 。
9. 乙烯水合制乙醇的反应 C 2H 4(g)+H 2O(g)→C 2 H 5OH(g), △r H m θ（298K ）= －45.6KJ.mol -1,若要提高产率，可采取的措施是 和 。
10. 某理想气体在500 K 、100 kPa 时,其m TS p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ （要求填入具体数值和单位）。
二. 选择题 （每题2分，共20分）1．热力学第一定律以下式表达时d U =δQ - p d V ，其使用条件为 。
(a)理想气体可逆过程；(b)封闭系统只做体积功的可逆过程；(c)理想气体等压过程；(d)理想气体等温可逆过程。
大学物理化学实验复习资料
大学物理化学实验复习资料(全8个物理化学实验复习资料完整版)考试题型：填空、选择、问答题考试范围一、实验步骤二、主要仪器三、注意事项四、实验原理（问答题）实验八主要仪器与溶液：铂黑电导电极、电导率仪、超级恒温水浴、0.2mol/L HAc溶液实验原理：P49-50实验步骤：P49-50▲题目：1、电离度与浓度、摩尔电导率、平衡常数的关系？答：根据电离度的公式可得以下规律：①浓度：因浓度越稀，离子互相碰撞而结合成分子的机会越少，电离度就越大。
②摩尔电导率：摩尔电导率越大，电离度越大。
③平衡常数：电离平衡常数越大，电离度越大。
（另外平衡常数只与温度有关）2、电导使用的电极？答：铂黑电导电极3、注意事项1）实验用水必须是重蒸馏水，其电导率应≤1⨯10-4S/m。
电导率测量应迅速进行，否则空气中的CO2溶入水中变为CO32-,使电导率快速增加。
2）测量硫酸铅溶液时，一定要用沸水洗涤多次，以除去可溶性离子，减小实验误差。
3）由于电解质溶液电导受温度影响较大，所以试验中要恒温，测量必须在同一温度下进行。
稀释的重蒸馏水也需要在同一温度下恒温后使用。
4）每次测定前，电导电极必须洗净，电极要轻拿轻放，切勿触碰铂黑。
盛待测液的容器必须清洁，没有离子污染，以免影响实验结果。
思考题：1.弱电解质的电离度α与哪些因素有关？答：弱电解质的浓度、温度、加入的其它电解质等。
2.强、弱电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系有什么不同？答：对于强电解质溶液，在浓度很低时其Λm和c呈线性关系；而对于弱电解质溶液，Λm和c不呈线性关系。
（因此，强电解质由直线外推法测得∞Λm）3.为什么要测纯水的电导率？答：因为纯水的电导率很小，可以作为导电溶液的参考标准。
4.何谓极限摩尔电导率，弱电解质的极限摩尔电导率是如何得到的？答：Λm （∞）：溶液在无限稀释时的摩尔电导率就称为极限摩尔电导率。
求法：)()((负离子正离子弱电解质）∞∞∞+=Λm m m λλ 实验九主要仪器与溶液：数字电位差综合测定仪、1000W 封闭电炉、（饱和甘汞电极、锌电极、铜电极、氯化银电极）、U 型玻璃管、饱和KCl 溶液、琼脂实验原理：P 53-55实验步骤：P 56-57▲题目：1、 怎样由测出的电动势E 求标准电极电势θE ？具体内容：P 55（2）答：根据公式：±=+γθθln 23-/4ln 233/1FRT E b b F RT E ， 当0→b ，则有1→±γ，所以有：)/4ln 23(3/1lim 0θθb b FRT E E b +=→。
物理化学复习资料(知识要点)
物理化学复习资料（知识要点）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2B A 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 -带答案
《物理化学》课程综合复习资料一、填空题1. 理想气体的两个微观特征是 ； 。
2. 理想液态混合物的定义是 。
A 与B 形成理想液态混合物的过程中Δmix V = ；Δmix H = 。
3. 稀溶液依数性有４个，给出其中两个的名称： 和 。
稀溶液中溶质B 服从亨利定律，该定律可用式 表达。
4. 用ΔS ≥0做为过程方向性判据的条件是 。
5. 碳酸钙分解： CaCO 3(S) = CaO(S) + CO 2(g) 构成的平衡体系相数是 ；组分数是 ；自由度数是 。
6. 极化产生的两个主要原因是： 和 。
7. 相律的数学表达式是 。
8. 兰缪尔( Langmuir)单分子层吸附理论是在以下几点基本假设下建立起来的: ； ； 。
9. 弯曲液面上附加压力可用式=∆p 计算。
10. 电导率κ，摩尔电导率m Λ和电解质溶液浓度c 间的关系是：m Λ= 。
11. 焓H 的定义式是H = 。
12. CO 在苯中溶解形成稀溶液，溶质CO 符合亨利定律，定律表达为=CO p 。
温度升高的亨利系数怎样改变？ 。
13. 理想气体绝热可逆过程方程式之一是 。
14. 理想气体状态方程式是15. 实际气体可以液化的条件是 ， 。
16. 吉布斯自由能的定义式是G = 。
热力学基本关系式之一是d G = 。
17. 理想气体的 =-m V m p C C ,, 。
18. 纯理想气体的化学势表达式为μ= 。
19. 临界温度是实际气体可以被液化的 温度。
20. 隔离体系的热力学能(内能)变化△U 0（填＞、＜ 或 ＝ 号）。
21. 吉布斯函数的定义式G = 。
22. 原电池中，负极（也称为阳极）发生 反应；正极（也称为阴极）发生 反应。
23. 向AgNO 3溶液中滴加少量KI 稀溶液，生成带正电的AgI 溶胶，其胶团结构式为 。
二、选择题1. 半衰期与初始浓度无关的反应是 ( ) a.零级反应；b.一级反应；c.二级反应；d.三级反应2. 同温同浓度的HCl 溶液和NaOH 溶液的摩尔电导率相比 （ ） a.Λm,HCl 最大；b.Λm,NaOH 最大；c.Λm,HCl 和Λm,NaOH 同样大3. 由于电极的极化，随着电流密度的增大 （ ） a.阴极电势升高，阳极电势降低 b.电池的端电压增大 c.电解池耗电能降低d.以上说法都不对4. 有一小水滴，半径为r ，表面张力为σ ， 滴内液体所受的附加压力为 （ ）a.rp σ=∆b.r p σ2=∆c.r p σ3=∆d.r p σ4=∆5. 某物质加入水中后发生溶液表面正吸附,则溶液的表面张力与纯水的表面张力相比（ ） a.变大b.变小c.无变化d.不确定6. 兰缪尔( Langmuir)吸附理论中重要的基本假设之一是 （ ）a.气体处于低压下b.固体表面的不均匀性 c 吸附是单分子层的 d.吸附是放热的 7. 对理想气体，以下那种说法不正确 （ ）a.分子间无作用力；b.恒温时内能为零； c .恒温时焓值不变； d.向真空膨胀时温度不变。
《物理化学》复习资料
《物理化学》复习资料物理化学》课程期末复习资料《XXX〉课程讲稿章节⽬录：绪论第⼀章热⼒学第⼀定律第⼀节热⼒学概论第⼆节热⼒学基本概念第三节热⼒学第⼀定律第四节体积功与可逆过程第五节热、热容与焓第六节热⼒学第⼀定律应⽤第七节热化学第⼋节化学反应热效应计算第⼆章热⼒学第⼆定律第⼀节卡诺循环与卡诺定律第⼆节热⼒学第⼆定律的表述第三节熵函数第四节熵变的计算第五节熵函数的物理意义第六节热⼒学第三定律第七节吉布斯能和亥姆霍兹能第⼋节热⼒学函数间关系第九节吉布斯能和亥姆霍兹能计算第三章多组分系统热⼒学第⼀节多组分系统组成表⽰法第⼆节偏摩尔量第三节化学势第四节液相多组分体系两个经验定律第五节⽓体化学势第六节液体混合物和稀溶液组分化学势第七节稀溶液的依数性第⼋节分配定律第四章化学平衡第⼀节化学反应等温⽅程第⼆节化学反应平衡常数第三节平衡常数计算和化学转化率第四节反应标准吉布斯⾃由能和化合物标准⽣成吉布斯⾃由能第五节温度对平衡常数的影响第六节其他因素对平衡常数的影响第七节反应耦合第五章相平衡第⼀节相率第⼆节单组份系统第三节双组份系统（1）第四节双组份系统（2）第五节双组份系统（3）第六章电化学第⼀节电化学基本概念第⼆节电解质溶液电导测定与应⽤第三节电解质溶液活度与活度系数第四节可逆电池第五节电极电势和电池电动势第六节可逆电池热⼒学第七节电池种类第⼋节电池电动势测量与应⽤第九节电极极化和过点位第七章化学动⼒学第⼀节反应速率的表⽰与测量第⼆节反应速率⽅程第三节简单级数反应的速率⽅程第四节反应速率的确定第五节温度对反应速率的影响第六节典型的复杂反应第七节溶液中的反应第⼋节催化反应动⼒学第九节光化学反应动⼒学第⼋章表⾯物理化学第⼀节表⾯积与表⾯吉布斯能第⼆节弯曲表⾯的性质第三节铺展与湿润第四节溶液的表⾯吸附第五节不溶性表⾯膜第六节表⾯活性剂第七节固体表⾯对⽓体的吸附第九章胶体分散系统第⼀节溶胶的分类和基本特征第⼆节溶胶的制备和净化第三节动⼒学性质第四节光学性质第五节电学性质第六节胶体的稳定性第七节乳状液、泡沫和⽓溶胶第⼗章⼤分⼦溶液第⼀节⼤分⼦溶解结构和平均摩尔质量第⼆节⼤分⼦的溶解特征及在溶液中的形态第三节⼤分⼦溶液的渗透压第四节⼤分⼦溶液的光散射第五节⼤分⼦溶液的流变性第六节⼤分⼦溶液的超离⼼沉降第七节⼤分⼦电解质溶液第⼋节凝胶⼀、客观部分：（单项选择、多项选择、不定项选择、判断）（⼀）、选择部分1. 下列哪些属于热⼒学的研究范畴（B,C ）A.体系变化的速率B.体系变化的⽅向判断C.体系与环境间的能量交换D.体系分⼦的微观结构★考核知识点：热⼒学研究范畴参见绪论热⼒学研究的是体系的状态、变化⽅向与限度（通过体系与环境间的能量交换能判断），不考虑体系变化速率和分⼦微观结构。
物理化学综合复习资料
《物理化学》综合复习资料一、选择题1。
对比温度r T 的值一定是 （ ）A. =1 B 。
〉1 C 。
<1 D 。
以上三者皆有可能2、 一定量理想气体经过恒温膨胀过程后 （ ）A 。
∆U > 0B 。
∆S 〉 0C 。
∆H 〉 0D 。
∆G 〉 03、化学反应达到平衡时 （ )A 。
0=∆θm r G B. 0=∆m r G C 。
0=∆θm r H D 。
0=∆θm r S4、 实际液态混合物的温度—组成图上有恒沸点，恒沸点处气相组成y B 和液相组成x B 间的关系是（ ）A 。
yB ＞ x B B 。
y B = x B C. y B ＜ x B D. 二者无确定的关系5、标准氢电极 （ ）A. 规定其电极电势为0B. 规定25℃时其电极电势为0C 。
电极中氢离子的浓度为1 D. 电极中导电材料可以为锌6、封闭物系恒温、恒压及无其它功时，能自动进行的过程 （ ）A 。
∆U < 0 B. ∆S 〈 0 C. ∆G < 0 D. ∆H < 07、系统进行任一循环过程（ ）（A)0=H ; （B ）0=∆S ； （C ）0=Q ; （D ）0=W .8、若实际气体较理想气体难压缩,则压缩因子Z （ )（A ） 〉 1； （B) = 1; （C ） < 1； （D ） 不确定9、封闭物系，下列何过程的ΔG = 0 （ ）（A ）绝热可逆过程； (B) 等温等压且非体积功为零的可逆过程;（C) 等温等容且非体积功为零的过程； （D ） 等温等压且非体积功为零的过程。
10、描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是( ）（A)亨利定律；（B ）质量作用定律； （C ）范德霍夫定律；（D ）法拉第定律。
11、298K 时 1mol ⋅dm —3Na OH 溶液的电阻为 2000 Ω，它的电导为（ ）(A)0.001 S ； (B)0。
《物理化学》综合复习资料
《物理化学》综合复习资料一、单项选择题1、热力学第一定律数学表达式 △U = Q + W 中W （ ）a.仅是体积功；b.仅是非体积功；c.体积功和非体积功的和；d.体积功和非体积功的差。
2、在一定温度、压力下，对于只有体积功的任一化学反应，能用于判断其反应方向的是 （ ） a.r m G ∆ ； b.K ； c.m r G ∆； d.m r H ∆。
3、反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) = H 2O(g) 的 θm r H ∆是 （ ）a.H 2O(g)的标准生成焓；b.H 2(g)的标准燃烧焓；c.是H 2O(l)的气化焓；d.既是H 2O(g)的标准生成焓又是H 2(g)的标准燃烧焓。
4、熵的定义式是 （ ） a.T Q dS rδ=； b. T QdS δ=； c. T Q S =∆； d. dTQ dS r δ=。
5、理想气体的热容比（绝热指数）γ （ ）a.大于1；b.小于1；c.等于1；d. 以上三者皆有可能。
6、同种物质固、液、气三相标准摩尔熵 )()()(g S l S s S m m m θθθ、、间的关系是 ( )a.)(s S m θ >)(l S m θ >)(g S m θ；b.)(g S m θ >)(l S m θ >)(s S m θ；c.)(g S m θ >)(s S m θ >)(l S m θ；d.)(l S m θ> )(g S m θ >)(s S m θ。
7、克劳修斯、克拉佩龙方程的不定积分形式 C RTH p +∆-=ln 不能用于 ( ) a.固—气平衡； b.液—气平衡； c.气—固平衡； d.液—固平衡。
8、甘汞电极是 （ ）a.金属电极；b.金属－金属难溶盐电极;c.金属－金属氧化物电极；d.氧化－还原电极。
9、 298K 下，反应C(石墨)+0.5O 2(g)=CO(g)的反应焓r m (298K)H ϑ∆ （ ）a. r m c m (298K)(C,298K)H H ϑϑ∆=∆石，b. r m f m (298K)(CO,298K)H H ϑϑ∆∆＝c. r m r m (298K)(298K)H U ϑϑ∆=∆d. 不确定10、 理想气体经过绝热可逆膨胀过程后,则（ ）a. 0=∆Ub. 0=Wc. 0=∆Hd. 0=∆S11、在恒温恒压W f = 0条件下，以下哪种过程是有可能自动发生的？ （ ）a. ∆G < 0的过程b. ∆U < 0的过程c. ∆S < 0的过程d. ∆H < 0的过程12、一定量理想气体体系,经历一绝热过程,则 （ ）a. ∆U = Wb. Q = 0c. W = nC V ,m ∆Td. a 、b 、c 都对13、 下列何者为偏摩尔量? （ ） a. c n V T B n U ..)(∂∂ b. cn S T B n H ..)(∂∂ c. c n V T B n A ..)(∂∂ d. c n P T B n G ..)(∂∂14、一定量理想气体经过恒温可逆膨胀过程后,则体系( )a. 0=∆Ub. 0=Wc. 0=Qd. 0=∆S15、一定量理想气体经过一绝热可逆过程后,则体系( )a. 0=∆Ub. 0=∆Hc. 0=∆Sd. 0=∆G16、电解质溶液中担负导电任务的是（ ）a. 正离子b. 负离子c. 电子d. 正离子和负离子17、在恒温恒容W f = 0条件下，有可能自动发生的过程是 （ ）a. ∆G < 0b. ∆A < 0c. ∆U < 0d. ∆H < 018、下列何者为偏摩尔量? （ ） a. c n V T B n U ..)(∂∂ b. cn S T B n H ..)(∂∂ c. c n V T B n A ..)(∂∂ d. c n P T B n G ..)(∂∂ 19、水中加入少量食盐, 则溶液凝固点（ ）a. 升高b. 降低c. 不变d. 无法判断20、一定量理想气体经过恒压升温后（ ）a. ∆U = 0b. ∆H = 0c. ∆S = 0d. 以上三者都不等于零21、一定量理想气体经过绝热可逆膨胀过程后 （ ）a. ∆U = 0b. ∆S = 0c. ∆A = 0d. ∆G = 022、恒温恒容W f =0条件下，自发进行的化学反应过程：（ ）a. ∆A < 0b. ∆U < 0c. ∆S < 0d. ∆H < 023、体系状态改变后焓变可表示为：∆H =∆U +∆(pV )，∆(pV )的意思是（ ）a. ∆(pV )＝p 2V 2－p 1V 1b. ∆(pV )＝∆p ∆Vc. ∆(pV )＝∆p ⋅Vd. ∆(pV )＝p ∆V +V ∆p24、二级反应的半衰期与反应物初浓度 （ ）a. 无关b.成指数关系c. 成反比d. 成正比25、已知298K 氢气的标准燃烧焓为－285.84kJ.mol -1，则298K 液体水的标准生成焓（ ）a. 等于－285.84kJ.mol -1b. 大于－285.84kJ.mol -1c. 小于－285.84kJ.mol -1d. 不确定二、填空题1、理想气体状态方程式是 ，理想气体的两个微观特征是 ， 。
物理化学上册复习
理解多相平衡的条件以及相图的基本概念。
热力学基本概念
01
02
03
热力学第一定律
能量守恒定律，涉及内能 、热量和功的相互转化。
热力学第二定律
揭示了自发过程的方向性 和不可逆性，如熵增原理 。
热力学函数
如熵、焓、自由能等，及 其在平衡态和过程中的应 用。
化学反应动力学
反应速率与反应机理
温度对反应速率的影响
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稳定性。
相图
相图是描述物质在温度、压力变 化下，各相之间相互转变的图解
，是研究相平衡的重要工具。
二组分系统的相平衡
二组分系统的概念
二组分系统是指由两种组分组成的系统，如水和盐、水和乙醇等 。
溶解度曲线
溶解度曲线是描述二组分系统中，不同温度和压力下，各组分的 溶解度的曲线。
杠杆规则
杠杆规则是描述二组分系统中，当一种组分在系统中含量发生变 化时，另一种组分的相平衡状态的变化规律。
物理化学上册复习
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contents
目录
• 物理化学基本概念 • 热力学第一定律 • 热力学第二定律 • 化学平衡 • 相平衡 • 电化学
01
物理化学基本概念
物质的状态和变化
物质的三态
固态、液态和气态，以及它们之间的转变。
物态变化的热力学条件
熔点、沸点、升华和凝华等。
卡诺循环的效率
卡诺循环的效率是热机效率的极限值，等于高温热源与低温热源温度之比。由于实际热机 的效率总是低于卡诺循环的效率，因此卡诺循环的效率是一个重要的性能指标。
提高热机效率的方法
为了提高热机效率，可以采取多种方法，如提高高温热源的温度、降低低温热源的温度、 减少热量传递过程中的损失等。
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《物理化学》复习资料1、已知一定量的理想气体初态为298.15K，10.0dm3，终态温度298.15K，体积20.0dm3, 压力Pθ。
计算沿下面三条不同的等温途径时系统所作的体积功。
①系统向真空膨胀至终态；②系统反抗恒外压Pθ，一步膨胀变化到终态；③系统先反抗恒外压1.5 Pθ，后又反抗恒外压Pθ两步变化到终态。
解：①向真空膨胀因未反抗外压p e=0 ，故W = 0。
②恒外压膨胀P e = pθ , 故W = －p eΔV = －100 .0 (20.0-10.0) = －1000.0 J③系统先反抗恒外压膨胀到p =1.5 Pθ时，其体积由理想气体状态方程求出为（20.0×Pθ）/1.5 Pθ =13.3 dm3 ，分别计算两步恒外压膨胀过程的体积功：W = W1 + W2 = -1.5×100.0(13.3-10.0)+[-100.0(20.0-13.3)]= -1.165 kJ。
2、图中有电池、电阻丝和水。
电池供电，水不断流动，维持电阻丝状态不变。
忽略导线电阻和电池内阻，根据预先指定的体系，讨论四个问题：(1)该体系属于何种体系?(2)体系与环境间有无能量交换?(3)热力学第一定律对此是否适用?(4)热、功和热力学能的变化如何?指定一下六个体系：1．定电阻丝为体系。
2．指定电池为体系。
3．指定电阻丝和水为体系。
4．指定电阻丝和电池为体系。
5．指定水为体系。
6．指定水、电阻丝和电池为体系。
答：1、(1)电阻丝为敞开体系，因为电阻丝中有电子流过。
(2)体系与环境间有能量交换，电池对体系作电功，体系把功变成热又传给环境水，保持体系温度不变。
(3)因为该体系属于敞开体系，所以第一定律不适用。
若保持电子流恒定，第一定律的数学式仍可应用。
(4)体系的热力学能保持不变，体系得到了电功而放出了热。
2、答：(1)电池是敞开体系，因为电池不断输出电子流。
(2)体系与环境间有能量交换，体系对环境输出电功。
(3)第一定律不适用于敞开体系。
(4)体系热力学能下降，体系对环境作电功，但没有热量交换。
3、答：(1)电阻丝和水是敞开体系，因为电阻丝中有电子流过。
(2)体系与环境间有能量交换，体系得到了电功。
(3)热力学第一定律不适用。
(4)体系得到了电功，热力学能增加，但无热量交换4、答：(1)电阻丝和电池是封闭体系，体系与环境间无物质交换。
(2)体系与环境间有能量交换，体系向作为环境的水放出热量。
(3)第一定律适用于该体系。
(4)体系向环境放热，热力学能下降，但无功的交换。
5、答：(1)水是封闭体系，与环境无物质交换。
(2)体系与环境有能量交换，体系从环境得到了热。
(3)第一定律适用。
(4)体系从环境得到热，热力学能增加，但无功的交换。
6、答：(1)是隔离体系。
(2)体系与环境间无能量交换。
(3)热力学第一定律适用(4) ∆U=0 Q=0 W=03、1mol理想气体初态为373.15K，10.0dm3，反抗恒外压Pθ迅速膨胀到终态温度244.0K，Pθ压力。
求此过程的W, Q , ΔU , ΔH。
解：已知：n =1 mol （理想气体）T1=373.15K, V1=10.0dm3 T2=244.0K, p2=100.0 kPa求此过程的W, Q , ΔU , ΔH。
n =1 mol n =1 molT1=373.15K, 绝热恒外压膨胀T2=244.0K,V1=10.0dm3 p2=100.0 kPa过程特点：气体迅速膨胀可视为绝热过程，所以该过程是绝热恒外压膨胀。
因此，Q = 0 ；W = - p e (V2 - V1）其中，终态体积由理想气体状态方程求出V2= nRT2 / p2 = 1×8.314×244.0 / 100.0 dm3 = 20.3 dm3代入上式求出体积功W = -100.0 (20.3 -10.0) kJ= -1.03 kJ根据热力学第一定律ΔU = Q + W = - 1.03 kJΔH = ΔU +Δ(pV) =ΔU + (p2V2-p1V1) = ΔU +nR (T2 - T1) = - 1.03 +8.314(244.0-373.15)/1000 = - 2.10 kJ4、在25℃时，活塞桶中放有100g N2，当外压为3039.75kPa 时处于平衡，若压力骤减到1013.25kPa，气体绝热膨胀，试计算系统的最后温度、△U、△H。
假定N2是理想气体，且Cv,m (N2) = 20.71 J.K-1.mol-1已知：N2是理想气体T1 = 298.15K m (N2)=100g P起= 3039.75kPaCv,m (N2) = 20.71 J.K-1.mol-1 P终= 1013.25kPa计算系统的T2、△U、△H。
m (N2)=100gT1 = 298.15K 绝热膨胀过程T2 = ？P1 = 3039.75kPa P2 = 1013.25kPa此过程为绝热过程, ∴Q = 0 △U = W△U = n C V,m (T2- T1) W = -P外( V2 – V1 ) = -nR[T2- (T1/P1)P2]∴n C V,m (T2- T1) = -nR[T2- (T1/P1)P2]n 5/2 R (T2- 298.15K)= -nR[T2-(298.15K/3039.75 Kpa)×1013.25 Kpa]T2= 241.4 K△U = n C V,m (T2- T1) = 100/28 mol ×5/2×8.314 J.K-1.mol-1×(241.4K-298.15K)= - 4213 J△H = n C P,m (T2- T1) = -5898 J5、设在273 K和1000 kPa的压力下，10.0 dm3理想气体。
经历下列几种不同过程膨胀到最后压力为100 kPa：1)等温可逆膨胀；(2)绝热可逆膨胀；(3)在恒外压100 kPa下绝热膨胀(不可逆绝热膨胀)。
计算各过程气体最后的体积、所做的功以及ΔU和ΔH值。
假定CV,m=1.5R , 且与温度无关。
解：气体物质的量：n = PV/RT = 4.41 mol(1) 可逆等温膨胀：最后的体积V2=P1V1/P2 =100.0 dm3因理想气体等温过程的ΔU 1=0。
W 1 = - nRT lnV2 /V1= - 4.41×8.314×10-3×273× ln10.0 = - 23.05 kJQ 1 = - W 1 = 23.05 kJ因理想气体等温过程，故ΔH 1=0。
（2）因为 γ=Cp ,m/CV ,m=5/3 ，因为 P1V1γ = P2V2γ 所以V 2 = (p 1/p 2)1/γV 1 =103/5×10.00=39.8(dm3)从p 2V 2=nRT 2可得终态温度：T2=108.6 K在绝热过程中W 2 = ΔU 2= nCV ,m(T 2-T 1)=-9.03 kJΔH 2 = nCp,m(T 2-T 1)=ΔU 2+(p 2V 2-p 1V 1) = -15.07 kJ（3）将外压骤减至100 kPa ，气体反抗此压力作绝热膨胀。
首先求出系统终态的温度。
因为绝热， 所以 W 3=ΔU = nCV ,m(T 2-T 1)同时，对于恒外压过程 W 3= -p 2(V 2-V 1)联系上面两式，得：nCV ,m(T 2-T 1)= - p 2(nRT2/P2 – nRT1 /P1)解得： T 2=175 K所以 W 3=nCV ,m(T 2-T1)=-5.39kJ ； ΔU 3=W 3=-5.39 kJ ；ΔH 3=nCp,m(T 2-T 1)=-8.98 kJ6、25℃，1.2500g 正庚烷在弹式量热计中燃烧，放热60.089kJ ，求∆r Hm θ (298K) 解：C7H16(l) +11O2 (g)=7CO2(g) +8H2O(l)QV = ∆ U = - 60.089kJ n = 1.2500/100 = 0.01250mol ∆n (g) =7-11 = -4∆ rUm = ∆ U/n = - 4807.1 kJ ⋅mol-1 ∆r Hm θ (298K) = ∆ rUm + RT ∆n (g)= - 4817.0 kJ ⋅mol-1证明两块质量相同温度不同的铁片接触后热的传递是不可逆的。
证：取两块铁片为系统，可以认为系统的变化是在绝热等压条件下，在系统内部进行的热传导过程。
终态温度为T 。
因绝热等压：所以∆H =∆H A+ ∆HB =Cp(T – T1 )+ Cp(T –T2)=0T =(T1 + T2 )/2∆S >0 所以该过程为不可逆过程。
Maxwell 关系式的应用7、 证明理想气体的热力学能只是温度的函数。
解：对理想气体， 0)2(222121>+-⇒T T T T 0)(221>-T T 212214)(T T T T >+ /pV nRT p nRT V ==?U ∆ ?U ∆H ∆J-T μ所以，理想气体的热力学能只是温度的函数。
8、 可以求出气体在状态变化时的 值。
设某气体从P 1,V 1,T 1至P 2,V 2,T 解：U=U （V ，T ）9解：设某气体从P 1,V 1,T 1至 P 2,V 2,T 2 值 值，并可解释为何 值有时为正，有时为负，有时为零。
10、证明 解：根据令S=f(T, V)/DT Maxwell 关系式 V p V p T T T C C ⎪⎭ ⎝∂⎪⎭ ⎝∂=-p p T S T C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=V V T S T C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-V p V p T S T S T C C dV V S dT T S dS T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=VT V p T V V S T S T S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂V p V p T V T p T S T S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂V p V p T p T V T C C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-(,)H H T p =11、已知25 ℃水的饱和蒸气压为3168Pa,求水在25℃, p θ下变为水蒸气的∆G , ∆S ,∆H 。
设水蒸气为理想气体， ∆H 不随温度变化。
解： 水→水蒸气25 ℃ , p1=3168Pa ∆G(p1)=0(可逆相变)25 ℃ , p2= p θ ∆G(p θ)＝？首先应用∆G 随压力变化的关系式求出∆G(p θ)根据∆G 随温度变化的热力学关系设 ∆H 、 ∆S 为常数已知p θ下， T 1=373K, ∆G=0; T 2=298K, ∆G=8585J8585 - 0 = ∆S ⨯75∆S =114.5J ⋅K-1 ∆H = ∆G + T ∆S = 42.7kJ12、 Zn(s)+Cd2+ = Zn2+ + Cd(s)设计: Zn(s)|Zn2+||Cd2+|Cd(s)复核: (–) Zn(s) → Zn2+ + 2e-(+) Cd2+ + 2e- → Cd(s)Zn(s)+Cd2+= Zn2++Cd(s)13、Pb(s)+HgO(s) = PbO(s)+Hg(l)电极直观：金属氧化物电极，其中Pb-PbO 为负极，因为反应中Pb 氧化为PbO 。