物理化学第五章自测题
大学物理化学自测题
以同温度下纯氯仿为标准态，氯仿在该真实液态混合物中
的活度因子为
；活度为
。
4 答：0.252 0.182
5 在温度T时某纯液体A的蒸气压为11.73kPa，当非挥发性
组分B溶于A中，形成xA=0.800的液态混合物时，液态混合 物中A的蒸气压为5.33kPa，以纯液体A为 标准态，则组分
A的活度为
，活度因子为
17 答:A
18 指出关于亨利定律的下列几点说明中，错误的是（） (A)溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同 (B)溶质必须是非挥发性的 (C)温度愈高或压力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈准确 (D)对于混合气体，在总压力不太大时，亨利定律能分别 适用于每一种气体，与其他气体的分压无关
18 答:B
19 40℃时，纯液体A的饱和蒸气压是纯液体B的两倍，组分 A和B能构成理想液态混合物。若平衡气相中组分A和B 的摩尔分数相等，则平衡液相中组分A和B的摩尔分数 之比xA:xB=( )
2. 贮罐中贮有20℃,40kPa的正丁烷,并且罐内温度、压
力长期不变。已知正丁烷的标准沸点是272.7K,根据
，可以推测出,贮罐内的正丁烷的聚集态
是
态。
2 答：由克-克方程算得正丁烷在20℃时的饱和蒸气压
p*（正丁烷，298.15K）=212.0kPa>40kPa
气
3氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是
成理想液态混合物的是
。
14 答：甲醇-乙醇
15 对于理想稀溶液，在一定温度下溶质B的质量摩尔浓度为
bB，则B的化学势表达式为
。
15 答：B= *b,B(l,T)+RTln(bB/b)
16 在300K和平衡状态下，某组成为xB=0.72 混合物上方B 的蒸气压是纯B的饱和蒸气压的60%，那么：(i)B的活度是
物化第五版 第五章 习题
习题1 习题1
独立组分数
C = S − R − R'
物种数S=3，独立化学平衡关系数R=1，没有浓度限制关系， ，独立化学平衡关系数 物种数 ，没有浓度限制关系， R'=1，所以组分数 ，
C = 3 −1 − 0 = 2
Ag2O(s)一开始分解，就有三个相存在，根据相律 O(s)一开始分解 就有三个相存在， 一开始分解，
习题6 习题6
6.通常在大气压力为 通常在大气压力为101.3 kPa时，水的沸点 时 通常在大气压力为 为373K，而在海拔很高的高原上，当大气压 ，而在海拔很高的高原上， 力降为66.9kPa时，这时水的沸点为多少?已 时 这时水的沸点为多少 已 力降为 知水的标准摩尔汽化热为40.67 kJ·mol-1，并 知水的标准摩尔汽化热为 设其与温度无关。 设其与温度无关。
C = S − R − R' = 3 − 1 − 0 = 2
Φ = 2 ( 一个固相，一个气相)
f = C −Φ+2 = 2−2+2 = 2
习题2 习题2
(3) NH4HS(s)与任意量的 3(g)和H2S(g)混合，达分解平衡 与任意量的NH 混合， 与任意量的 和 混合 达分解平衡;
NH 4 HS ( s ) ⇔ NH 3 ( g ) + H 2S ( g )
习题——第五章 习题——第五章 ——
习题1 习题1
1. Ag2O(s)分解的反应方程式为 分解的反应方程式为 Ag2O(s)===2Ag(s)+1/2O2(g)。当用 2O(s) 。当用Ag 进行分解达平衡时，系统的组分数、自由度 进行分解达平衡时，系统的组分数、 数和可能平衡共存的最大相数各为多少? 数和可能平衡共存的最大相数各为多少
物理化学自测题
物理化学下册复习效果自测题一、选择题1. 氢在金属 Pb 上析出反应的机理是:(A) 复合脱附机理 (B) 电化脱附机理(C) 迟缓放电机理 (D) 以上三种机理都可能2. 对于基元反应 NO2+ NO3→ NO + O2+ NO2，可作断论：A、一定是二级反应B、一定不是二级反应C、一定是双分子反应D、一定不是双分子反应3. 溶液表面吸附过程，其表面张力必然会：(A) 增加 (B) 降低（C) 增加或降低 (D) 不变4. 如图所示，a、b、c为内径相同的玻璃毛细管。
a中水柱升高至h，b中间有扩大部分，d为内径相同的石蜡毛细管(水不润湿石蜡)，则下列叙述不正确的是:(A) b管中水柱自动升至h'，若将水吸至高于h，去掉吸力，水面保持在h；(B) c管中水柱自动升至h"并向下滴水；(C) c管中水柱自动升至h"，不向下滴水；(D) d管中水面低于槽中水平面5. 当在两玻璃板间放一滴水后，比不放水以前:(A) 容易拉开（分开） (B) 拉开（分开）困难(C) 与不放水差不多 (D) 推动（滑动）较难6. 用Pt电极电解CuSO 溶液时,溶液的pH值将:(A) 增大 (B) 阴极区减小,阳极区增大 (C) 不变 (D) 减小7. 多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸附水后，表面自由能将：A、变高B、变低C、不变D、不能比8. 下列哪种体系能产生明显的丁达尔现象：(A) 牛奶 (B) As S 溶胶 (C) NaCl的水溶 (D) 聚苯乙烯的甲苯溶液9. 用铜电极电解 CuCl2的水溶液，在阳极上会发生：(A) 析出氧气 (B) 析出氯气(C) 析出铜 (D) 铜电极溶解10. 某一强电解质M v+X v-，则其平均活度 a±与活度a B之间的关系是：A、 a± = a BB、 a± = (a B)2C、 a± = a BςD、 a± = (a B)1/ς11. 298 K下，当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1增加到 0.1 mol·kg-1时，其电导率k和摩尔电导率Λm将：A、k减小 , Λm增加B、k增加 , Λm增加C、k减小 , Λm减小D、k增加 , Λm减小12. 溶液中扩散控制反应速率与溶剂粘度有关，当溶剂粘度增大时，反应速率应：(A)提高 (B)降低(C)相等 (D)不一定13. 反应 A →产物为一级反应，2B →产物为二级反应，t (A) 和 t (B)分别表示两反应的半衰期，设 A 和 B 的初始浓度相等，当两反应分别进行的时间为t = 2t(A) 和 t= 2t(B) 时，A ，B 物质的浓度 c A ，c B 的大小关系为：A 、c A > cB B 、c A = c BC 、c A < c BD 、两者无一定关系14. 对于双分子反应 A + A → A 2，设 Z AA = 1032 dm -3·s -1。
物理化学上册第五版天津大学出版社第五章化学平衡习题答案
物理化学上册第五版天津大学出版社第五章化学平衡习题答案5-1 在某恒定的温度和压力下，取mol n 10=的A （g ）进行如下反应：)()(g B g A =若θθμμA B =，试证明，当反应进度mol 5.0=ξ时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。
证明：)()(g B g A =设开始时，A 的物质的量为0,A n ，B 的物质的量为0,B n ，而反应过程中A 、B 的物质的量分别为A n 与B n ，此时系统的吉布斯函数为ξμμd dG B B )(-=设反应从A 开始时mol n A 10=，当反应进度mol 5.0=ξ时，mol 5.0n n B A ==，mol nBB1=∑，p 5.0p p B A ==及θθμμA B =代入上式得)}ln ln (){( )}ln ()ln ({)(=-+-=+-+=-=ξμμξνμνμξμμθθθθd p RT p RT d p RT p RT d dG A B A B A A B B B B或 0,=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=pT G A ξ 这就证明了若θθμμA B =，反应进度mol 5.0=ξ时，系统的吉布斯函数G 值为最小，此时0,=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=pT G A ξ，A ，B 间达到化学平衡。
5-2 已知四氧化二氮的分解反应)(42g O N )(22g NO在298.15K 时，θmrG ∆175.4-⋅=mol kJ 。
试判断在此温度及下列条件下，反应进行的自发方向：（1）)1000( ),100(242kPa NO kPa O N ；（2）)100( ),1000(242kPa NO kPa O N ；（3）)200( ),300(242kPa NO kPa O N 。
解：1454.0K ,9283.1)15.298314.8/(1075.4/ln 3=-=⨯⨯-=∆-=θθθRT G K m r（1）100100/100)100/1000(/)/(22422===θθp p p p J O N NO p ， ,θK J p >反应向左； （2）1.0100/1000)100/100(/)/(22422===θθp p p p J O N NO p ， ,θK J p <反应向右； （3）333.1100/300)100/200(/)/(22422===θθp p p p J O N NO p， ,θK J p >反应向左。
物理化学第五版课后习题答案解析电子教案
物理化学第五版课后习题答案解析第五章 化学平衡5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ，试证明，当反应进度﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。
解： 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－B，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0气体的组成为：y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-，p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为：0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G ＝n AA＋n BB＝(n A 0A μ＋n B 0B μ)＋00ln(1)A p n RT p n ξ-＋00ln B p n RT p n ξ⋅ ＝[n 0－A μ＋0B μ]＋n 00lnpRT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0A μ＋0lnpRT p)＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-＜0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5－2．已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g ) 2 NO 2(g )在298.15 K 时，0r m G ∆＝4.75kJ ·mol －1。
物理化学第五版课后习题答案解析
第五章 化学平衡5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ，试证明，当反应进度﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。
解： 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－B，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0气体的组成为：y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-，p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为：0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G ＝n AA＋n BB＝(n A 0A μ＋n B 0B μ)＋00ln(1)A p n RT p n ξ-＋00ln B p n RT p n ξ⋅ ＝[n 0－A μ＋0B μ]＋n 00lnpRT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0A μ＋0lnpRT p )＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-＜0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5－2．已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g) 2 NO 2(g )在298.15 K 时，0r m G ∆＝4.75kJ ·mol －1。
物理化学第五版第五章课后答案
第五章 化学平衡5.1 在某恒定的温度和压力下，取的A(g)进行如下化学反应若，试证明，当反应进度时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A, B 间达化学平衡。
5.2 已知四氧化二氮的分解反应在298.15 K 时，1•754=－mol kJ .G Δθm r 。
试判断在此温度及下列条件下，反应进行的方向。
（1） N 2O 4(100 kPa), NO 2(1000 kPa);（2） N 2O 4(1000 kPa), NO 2(100 kPa); （3） N 2O 4(300 kPa), NO 2(200 kPa); 解：由J p 进行判断14720=15298×314810×754=3.)...exp()RT G Δexp(K θm r －－＝5.3 1000 K 时，反应的1•39719=－mol kJ .G Δθm r 。
现有与碳反应的气体混合物，其组成为体积分数，，。
试问：（1）T = 1000 K ，p = 100 kPa 时，m r G Δ等于多少，甲烷能否形成？ （2）在1000 K 下，压力需增加到若干，上述合成甲烷的反应才可能进行。
5.4 已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如下：求下列反应的K 。
解：所给反应 = (2)－(1)，因此θm r θ.m r θm r G ΔG ΔG Δ12=，－θθθθθθ1212)ln (ln ln K K K K RT K RT K RT =---=-5.5 已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如下：求下列反应的。
解：所给反应 = 2×(2)－(1)，因此θm r θ.m r θm r G ΔG ΔG Δ122=，－θθθθθθ12212)()ln (ln 2ln K K K K RT K RT K RT =---=-注：平衡组成的计算关键是物料衡算。
5.6 在一个抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它们之间没有发生反应，则在375.3 K 时的分压分别为47.836 kPa 和44.786 kPa 。
物理化学第三版课后答案沈文霞第五章
物理化学核心教材第三版课后答案沈文霞第五章一、单选题1．物理变化、化学变化是生活中的常见现象，下列属于化学变化的是（） [单选题] *A．气球爆炸B．菜刀生锈(正确答案)C．水蒸发D．玻璃破碎答案解析：A、气球爆炸只是形状的变化，无新物质生成，属于物理变化；B、菜刀生锈有铁锈等新物质生成，属于化学变化；C、水蒸发，只是状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化；D、玻璃破碎，只是形状发生了改变，无新物质生成，属于物理变化。
故选B。
2．“水是生命之源，氧气是生命之气”。
氧气的下列性质中，属于化学性质的是（） [单选题] *A．能支持燃烧(正确答案)B．不易溶于水C．密度比空气略大D．无色气体答案解析：物质在化学变化中表现出来的性质叫化学性质，如可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等；物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，叫物理性质：物理性质经常表现为：颜色、状态、气味、密度、硬度、熔点、沸点、导电性、导热性、溶解性、挥发性、吸附性、延展性等。
A、能支持物质的燃烧，属于助燃性，需要化学变化体现，属于化学性质；B、不易溶于水，属于溶解性，不需要化学变化体现，属于物理性质；C、密度比空气大，属于密度，不需要化学变化体现，属于物理性质；D、无色气体属于颜色、状态，不需要化学变化体现，属于物理性质。
故选：A。
3．下列生产工艺中，没有化学变化发生的是（） [单选题] *A．“五粮”酿酒B．纺纱织布(正确答案)C．高炉炼铁D．联合制碱答案解析：A、酿酒生成了酒精，有新物质生成，属于化学变化；B、纺纱织布没有生成新物质，属于物理变化；C、高炉炼铁有新物质铁生成，属于化学变化；D、联合制碱生成了新物质碳酸钠，属于化学变化。
故选B。
4．下列判断错误的是（） [单选题] *A．NaOH固体有吸水性——物理性质B．NaOH固体为白色片状——物理性质C．NaOH固体溶于水得到的溶液对皮肤有腐蚀性——物理性质(正确答案) D．NaOH固体放在空气中易变质——化学性质答案解析：A、NaOH固体有吸水性，不需要通过化学变化就表现出来的性质，属于物理性质，说法正确；B、NaOH固体为白色片状，不需要通过化学变化就表现出来的性质，属于物理性质，说法正确；C、腐蚀性属于属于化学性质，说法错误；D、NaOH固体放在空气中易变质，氢氧化钠与空气中二氧化碳需要通过化学变化表现出来的性质，属于化学性质，说法正确。
物理化学5答案
物理化学试卷班级 姓名 分数一、选择题 ( 共 9题 15分 ) 1. 2 分 (0278) 0278理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p 1,V 1,T 1)变化到状态 2 (p 2,V 2,T 2)，所做的功为： ( ) (A) p 2V 2-p 1V 1 (B) p 2(V 2-V 1) (C) [p 2V γ2/(1-γ)](1/V 2γ-1-1/V 1γ-1)(D) (p 2V 2-p 1V 1)/(1-γ)2. 2 分 (5291) 5291某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物初始浓度： ( ) (A) 成正比 (B) 成反比 (C) 平方成反比 (D) 无关3. 2 分 (3136) 3136标准态的选择对下列物理量有影响的是： ( ) (A) f ，μ，Δr G m (B) m ，μ ，ΔF (C) a ，μ ，Δr G m (D) a ，μ，(∂G /∂ξ)0,,=f w p T4. 2 分 (2058) 2058已知H 2O(l)在正常沸点时的气化热为40.67 kJ ⋅mol -1,某非挥发性物质B 溶于H 2O(l)后,其沸点升高10 K,则该物质B 在溶液中的摩尔分数为 ( )(A) 0.290 (B) 0.710(C) 0.530 (D) 0.4675. 2 分(0117)0117压力为106 Pa的2 m3范德华气体进行绝热自由膨胀,直至体系压力达到5×105 Pa时为止。
此变化中,该气体做功为多少? ( )(A) 2×106 J (B) 106 J(C) 105 J (D) 0 J6. 2 分(0353)0353下述说法哪一种不正确? ( )(A) 理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化为零(B) 非理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化不一定为零(C) 非理想气体经绝热膨胀后,其温度一定降低(D) 非理想气体经一不可逆循环,其内能变化为零7. 1 分(5833)5833氢和氧的反应发展为爆炸是因为：( )(A) 大量的引发剂的引发(B) 直链传递的速度增加(C) 自由基被消除(D) 生成双自由基形成支链8. 1 分(2841)2841化学反应等温式Δr G m=Δr Gm + RT ln Q a，当选取不同标准态时，反应的Δr Gm将改变，该反应的Δr G m和Q a将：( )(A) 都随之改变(B) 都不改变(C) Q a变，Δr G m不变(D) Q a不变，Δr G m改变9. 1 分(1783)1783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)。
物理化学上册第五版天津大学出版社第五章化学平衡习题答案
物理化学上册第五版天津大学出版社第五章化学平衡习题答案5-1 在某恒定的温度和压力下，取mol n 10=的A （g ）进行如下反应：)()(g B g A =若θθμμA B =，试证明，当反应进度mol 5.0=ξ时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。
证明：)()(g B g A =设开始时，A 的物质的量为0,A n ，B 的物质的量为0,B n ，而反应过程中A 、B 的物质的量分别为A n 与B n ，此时系统的吉布斯函数为ξμμd dG B B )(-=设反应从A 开始时mol n A 10=，当反应进度mol 5.0=ξ时，mol 5.0n n B A ==，mol nBB1=∑，p 5.0p p B A ==及θθμμA B =代入上式得)}ln ln (){( )}ln ()ln ({)(=-+-=+-+=-=ξμμξνμνμξμμθθθθd p RT p RT d p RT p RT d dG A B A B A A B B B B或 0,=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=pT G A ξ 这就证明了若θθμμA B =，反应进度mol 5.0=ξ时，系统的吉布斯函数G 值为最小，此时0,=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=pT G A ξ，A ，B 间达到化学平衡。
5-2 已知四氧化二氮的分解反应)(42g O N )(22g NO在298.15K 时，θmrG ∆175.4-⋅=mol kJ 。
试判断在此温度及下列条件下，反应进行的自发方向：（1）)1000( ),100(242kPa NO kPa O N ；（2）)100( ),1000(242kPa NO kPa O N ；（3）)200( ),300(242kPa NO kPa O N 。
解：1454.0K ,9283.1)15.298314.8/(1075.4/ln 3=-=⨯⨯-=∆-=θθθRT G K m r（1）100100/100)100/1000(/)/(22422===θθp p p p J O N NO p ， ,θK J p >反应向左； （2）1.0100/1000)100/100(/)/(22422===θθp p p p J O N NO p ， ,θK J p <反应向右； （3）333.1100/300)100/200(/)/(22422===θθp p p p J O N NO p， ,θK J p >反应向左。
物理化学第五章自测题
第五章相平衡一、选择题1.在pθ下，用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点: （）(a) 必高于373.15 K(b) 必低于373.15 K(c) 取决于水与有机物的相对数量(d) 取决于有机物的分子量大小2.在含有C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g)五个物种的平衡系统中，独立组分数C为（）。
(a)3 (b)2 (c)1 (d)43．二元合金处于低共熔温度时系统的自由度f为（）。
(a)0 (b)1 (c)2 (d)34．298K时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个系统的组分数、相数、自由度为（）。
(a) C =2, Φ=2, f * =1 (b) C =2, Φ=2, f * =2(c) C =2, Φ=1, f * =2 (d) C =2, Φ=1, f * =35．FeCl3和H2O能形成FeCl3∙6H2O，2FeCl3∙7H2O，2FeCl3∙5H2O，FeCl3∙2H2O四种水合物，该系统的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数Φ分别为（）。
(a) C =3, Φ=4 (b) C =2, Φ=4(c) C =2, Φ=3 (d) C =2, Φ=56．对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（ ）。
(a) 不具有确定组成(b) 平衡时气相和液相组成相同(c) 其沸点随外压的改变而改变(d) 与化合物一样具有确定组成7．单组分系统的固液平衡线的斜率d p /d T 的值（ ）。
(a)大于零 (b) 等于零(c)小于零 (d) 不确定8．A,B 两液体混合物在T -x 图上出现最高点，则该混合物对Raoult 定律产生（ ）。
(a)正偏差 (b) 负偏差(c) 没偏差 (d) 无规则9．下列过程中能适用方程2ln RTH dT p d ∆=的是（ ）。
(a) I 2(s) ⇄ I 2(g)(b) C(石墨) ⇄ C(金刚石)(c) Hg 2Cl 2(s) ⇄ 2HgCl(g)(d) N 2(g ,T 1,p 1) ⇄ N 2(g ,T 2,p 2)10．某一固体在25℃和101325Pa 压力下升华，这意味着（ ）。
物理化学第5章课后答案傅献彩_第五版
第五章相平衡1.As，DCs)分解的反应方程为AgRG—2Ag3) +寺。
S 当用A&O(s)进行分無达平衡时•系统的组分数、自由度数和可能平衡共存的最大相数各为多少？解:S=3, C=S~R=2(P—3»f~ C+2—^P=l/=0时4最大为4-2.搭出如下各系统的组分数、相数和自曲度数各为多少？{l)NH+CKs)在抽空容器中，部分分解为NH^Cgi.HCKg)达平衡：(2)NH1CKs)在含有一定量NHME的容器中，部分分解为NH J(g)T HCl(gJ达平衡；(3)NH<HS(5)与任竜量的NH,(g}和比虫g)混合,达分解平衡；(4)在900K 时CX叮与CO(g)1CO z(g)(G达平翫解：NHKHNH* (g) + HCKg)门)呂=3* C=S-R-R， {R=l f R f = r) [NHi]=[HCl]-C=1T贞=2, /=C—^+2 = 1(2)S=3, C=S-R-R"=2 f=C~^-\~2=2(3)S=3, C=S-'K-/?>=3-l~0=2t^=2同2)C<s)+yQ(g)—CO(g)①(4)9D0K 时’CCXg)+(^ (g)—Ct> (g) ②CW(◎中[CO]的慑不定龙=0、C=S-R-R f = 4-2-0=2^=2 厂=C+d_gL玉在制水煤气的过稈中，有五种物质,C(s)T CX)(g),COt(g},a(g)和H2(.)(g)建立如下三牛平衡，试求该系统的独立组分数.C(s> + H； 0(g)^=H2(g)4-CO(g) (1>COt(g) + H? H E 0( fi) +CO(g) (2)C02(g)+C(s>—2CO(g> <3)解:建立3个平衡，(3)式可由⑴十⑵得到5=5C=^S-R-R'=3t二已知2心為(打和压。
⑴可以生成如下三种水合物：N的CQ - H s O(s),Na s CCX・7H；O(s)和Na a C(.l * 10H2O(S)试求门)在大气压下•与Na^COj水溶液和冰平衡共存的忒合盐的最大值；(2)在时，与水蒸气平衡共存的水合盐的最大值.解：(1〉S=5t R=3t R^O C=S-R~R f^=2每生咸一种含水盐*R增加1.S增加1：匚、值不变.在P•下屮=0+1-①r =0时血绘大为3.已知有Na’EQ水陪揪和H2O(3)两相•则还能生成一种含水盐.(2)同样地T/* =c+i-0 e毘大为3故还可最多有两种含水盐主成-5.在不同温度下•测得Ag2O(s)分解时氧气的分压如下:T/K 401 417 443 463 486p(CQ)/kPa 10 20 51 101 203试问(1)分别于413K和423K时，在空气中加热银粉，是否有Ag2O(s)生成？(2)如何才能使Ag2O(s)加热到443K时而不分解？△ 1解:⑴ Ag2O(s)^=^2Ag(s)4—|-Oz(g)空气中Oz 的分压为0. 21X/>。
物化自测题——精选推荐
物理化学自测题一﹑单选题（每题1分，共136分）1.均是强度性质的一组是（）A、P﹑U﹑T﹑ρ﹑CB、P﹑T﹑η﹑ρ﹑CC、P﹑T﹑m﹑C﹑ρD、V﹑T﹑η﹑C﹑H2.均是容量性质的一组是（）A、m﹑V﹑H﹑UB、m﹑V﹑ρ﹑CC、H﹑m﹑η﹑CD、U﹑T﹑P﹑V3.在等压Pe的条件下，体系由A态变为B态，体积由V A变到V B，所做的体积功W 等于（）A、nRT ln(V B/V A)B、Pe(V B-V A)C、Pe(V A-V B)D、不能确定4．体系由A态变到B态，放出热量为500J，对外做功为800J，下面的各种表示式中正确的表示是（）。
A、Q=-500J﹑W=-800JB、Q=500J﹑W=800JC、Q=-500J﹑W=800JD、Q=500J﹑W=-800J5.1mol水蒸气在373K﹑101325Pa条件下液化，其Q和W数值范围正确的是（）。
A、Q>0﹑W >0B、Q<0﹑W >0C、Q>0﹑W <0D、Q<0﹑W <06.1mol理想气体在298K时，体积增大1倍，其最大功应为（）。
A、 576JB、 1717JC、 172JD、不能确定7．在101325Pa﹑373K条件下，1mol水变成水蒸气，其∆U﹑∆H﹑W﹑Q都正确的是（）。
A、W>0﹑Q>0﹑∆H=0﹑∆U=0B、W=0﹑Q=0﹑∆H>0﹑∆U>0C、 W>0﹑Q>0﹑∆H>0﹑∆U>0D、W=0﹑Q>0﹑∆H>0﹑∆U>08.经过一个循环过程，下面各个量的变化值不一定为零的是（）。
A、温度TB、内能UC、焓HD、热量Q9.0.5kg水在1atm﹑373K下变成水蒸气，做的体积功为（）。
A、 100.1kJB、 86.1kJC、 75.2kJD、 55.2kJ10.对于吸热的化学反应 2A(g)+B(g)=C(g)，其∆U 和∆H 的关系正确的是（）。
大学物理化学自测题
5 系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间 而变。（ ）
5答: 6 若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处 于平衡态。（ ）
6答: 7 隔离系统的热力学能是守恒的。（ ） 7答: 8隔离系统的熵是守恒的。（ ） 8答: 9 一定量理想气体的熵只是温度的函数。（ ） 9答:
10 绝热过程都是定熵过程。（ ） 10答: 11 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。 （）
(A)S1= S2= S3= S4 (C)S1= S4， S2= S3
(B)S1= S2， S3= S4=0 (D)S1= S2= S3， S4=0
11答:D
12 373.15K和p下，水的摩尔汽化焓为40.7kJ•mol-1，1mol水 的体积为18.8cm3，1mol水蒸气的体积为30 200cm3，1mol水 蒸发为水蒸气的 U为（ ）。
６当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则 ( ) (A)焓总是不变 (B)热力学能总是增加 (C)焓总是增加 (D)热力学能总是减少 6答:D
7 在隔离系统内（ ）
(A)热力学能守恒，焓守恒 (B)热力学能不一定守恒，焓守恒 (C)热力学能守恒，焓不一定守恒(D)热力学能、焓均不一定守 恒
7 答: C
(A)2 839kJ•mol-1 (B)-2 839kJ•mol-1
(C)171kJ•mol-1
(D)-171kJ•mol-1
13答:D
填空题 在题的“
”处填上答案
1 一定量的理想气体由同一始态压缩至同一压力p，定温压缩过 程的终态体积为V，可逆绝热压缩过程的终态体积V’，
则V’ V。（选择填> 、= 、< ）
。
12答: 0
物理化学自测习题
第一章五、自测题㈠ 填空题1. 理想气体微观模型是： ； 。
2. 真实气体临界点的数学特征是 。
3. 分压定律是指 。
4. 对应状态原理是指 。
5. 在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为 。
6. NH 3(g)的对比温度为0.771，临界温度为132.3℃，则NH 3(g)的温度为 ( )℃。
7. 温度为400K ，体积为2m 3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p B =( )Pa 。
8. 恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率m T V p ⎛∂⎫= ⎪∂⎝⎭（ ）。
9. 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Vp T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭（ ）。
㈡ 选择题1. 高温高压下，若一种真实气体分子本身体积的影响可用体积因子b (b 大于0的常数)来表示，则描述该气体较合适的状态方程是( )。
(a) pV =RT +b （b ）pV =RT -b (c) pV =RT +bp (d) pV =RT -bp 2. 某真实气体的体积小于同温同压同量理想气体的体积，则其压缩因子Z ( )。
（a ）等于0 (b) 等于1 (c) 小于1 (d) 大于1 3. 在任意T ,p 下，理想气体的压缩因子Z ( )。
（a ）大于1 (b) 小于1 (c)等于1 (d)无一定变化规律4. 已知H 2的临界温度t c = -239.9℃，临界压力p c = -1.297×103kPa 。
有一氢气钢瓶，在-50℃时瓶中氢气的压力为12.16×103kPa ，则氢气一定是（ ）。
（a ）液态 (b) 气态 (c) 气液两相平衡 (d) 无法确定其状态5. 在温度恒定为100℃、体积为2.0dm 3的容器中含有0.035mol 的水蒸气。
若向上述容器中再加入0.025mol 的液态水，则容器中的H 2O 必然是（ ）。
（a ）液态 (b) 气态 (c) 气液两相平衡 (d) 无法确定其状态 6. 真实气体在（ ）的条件下，其行为与理想气体相近。
物理化学第五版课后习题答案解析
第五章 化学平衡5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g )垐?噲? B (g ) 若0B μ﹦0A μ，试证明，当反应进度﹦时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。
解： 设反应进度为变量A (g )垐?噲?B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0 t ﹦t 平 n A n B ﹦BBn ν n B ﹦B ，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－B ，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0气体的组成为：y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-，p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为：0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G ＝n AA ＋n BB ＝(n A 0A μ＋n B 0B μ)＋00ln(1)A p n RT p n ξ-＋00ln B p n RT p n ξ⋅ ＝[n 0－0A μ＋0B μ]＋n 00lnpRT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0A μ＋0lnpRT p)＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-＜0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦ 此时系统的G 值最小。
5－2．已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g )垐?噲? 2 NO 2(g )在 K 时，0r m G ∆＝·mol －1。
物理化学课件及考试习题 试卷 答案第五章 化学平衡
J p K p ， r G m 0, 反应右/正向不自发， 左/逆行自发
等 Tp， (T ) 为常数， K （T）也为常数
B
2）标准平衡常数的测定和计算
●测定方法：a）化学法：测定平衡浓度
如：用骤冷、稀释等法停止反应。
b）物理法（常用） ：
测定与平衡浓度相关物质的 物理量，计算平衡浓度
杂
r Gm RTlnK
杂
压力变化不大 （T不变）：
uB (l, s) uB (l, s)
m p
vB ( g )
r Gm r G RT ln J
B( g )
J p ( pB ( g ) / p )
pB ( g ) ：反应系统中气体物质B(g)的分压
●习题选讲
化工生产及与应用有关的化学研究中，人们最关心的问 题莫过于化学反应的方向及反应平衡时的转化率，因为它关 系到在一定条件下，反应能否按所希望的方向进行、最终能 得到多少产物，反应的经济效益如何。在化学发展史上，这 一问题曾经长期困扰着人们，而从理论上彻底阐明这一原理 的是美国化学家吉布斯。在十九世纪的五、六十年代，热力 学仅处于热机效率的研究阶段，而化学还基本上是一门经验 科学。是吉布斯在1874年提出了化学势的概念，并用它来处 理多组分多相系统的物质平衡化学平衡和相平衡问题， 进而从理论上根本解决了这一难题，并因此打破了物理与化 学两大学科的界限，为物理化学这一理论化学学科的建立奠 定了基础。吉布斯在热力学发展史和化学发展史上做出了巨 大贡献，可以说是他将热力学引入了化学，使热力学在化学 中焕发了强有力的生命力，同时使化学成为一门有理论指导 4 的科学。
天津大学物理化学教研室《物理化学》第5版上册课后习题(化学平衡)【圣才出品】
由题给条件，25℃下反应达平衡时，分解产生的总压力为
所以
于是，平衡时
。
（1）设反应前 H2S 的压力为 p0，平衡时氨气的分压为 p1
温度一定， 一定，则
解得 p1＝18.873kPa 平衡时系统总压为
（2） 开始时
。
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解：两还原反应的化学反应方程式如下
CO 与水蒸气的反应为
显然，反应（3）＝反应（2）－反应（1），则
。
对于反应（1），平衡时
，则
于是
同理，对于反应（2），平衡时
，则
于是
同理，对于反应ol，平衡转化率为 ，则
所以 解得
。
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5.9 在真空容器中放入 NH4HS（s），于 25℃下分解为 NH3（g）与 H2S（g），平 衡时容器内的压力为 66.66 kPa。
（1）当放入 NH4HS（s）时容器内已有 39.99 kPa 的 H2S（g），求平衡时容器中的 压力。
（2）容器内原有 66.66 kPa 的 NH3（g），问 H2S 压力为多大时才能形成 NH4HS（s）？ 解：反应的化学方程式为
解：（1）对于反应
，有
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在混合气体中， 根据化学反应等温方程
，有
，反应正向进行，即 Ag 为发生腐蚀生成 Ag2S。
（2）要使 Ag 不会发生腐蚀生成 Ag2S，即上述反应不会发生，则需要满足
。
设反应总压为 p，混合气体中 H2S 气体的体积分数为
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45kJmol-1 和 6kJmol-1，则此时冰的升华焓为
kJmol-1。
7．A，B 两个组分在定压下形成的二元相图如下图
所示。
在三相平衡时，体系的自由度 f =
。但是，
此时物系点都可以变化，而不至于导致新相产生和旧
相消失，这与自由度数目并不矛盾，因为，
。
8．已知苯正常的沸点为 353K，把足够量的苯封闭在一个预先抽真空的小瓶内，当加热到 373K 时，估算
瓶内压力约为
。
三、计算题 1．固态苯和液态苯的蒸气压与热力学温度的函数关系如下：
ln ps 27.569 5320K
（1）计算苯的三相点的温度和压力。 （2）计算三相点的熔化焓和熔化熵。
Pa
T
ln pl 23.33 4109K
Pa
T
2．某元素 X 在低温下存在三种晶型Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，在三相点 O(T, p)附近， 三种晶体的摩尔熵的关系为 Sm(Ⅱ)> Sm(Ⅲ)> Sm(Ⅰ)，摩尔体积的关系为
(a)正偏差
(b) 负偏差
(c) 没偏差
(d) 无规则
9．下列过程中能适用方程 d ln p H 的是（ ）。 dT RT 2
(a) I2(s) ⇄ I2(g)
(b) C(石墨) ⇄ C(金刚石)
(c) Hg2Cl2(s) ⇄ 2HgCl(g) (d) N2(g,T1,p1) ⇄ N2(g,T2,p2) 10．某一固体在 25℃和 101325Pa 压力下升华，这意味着（ ）。
第五章 相平衡
一、选择题
1.在 pθ 下，用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点: （ ）
(a) 必高于 373.15 K
(b) 必低于 373.15 K
(c) 取决于水与有机物的相对数量
(d) 取决于有机物的分子量大小
2.在含有 C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g)五个物种的平衡系统中，独立组分数 C 为（ ）。
(a) 固体比液体密度大
(b) 三相点压力大于 101325Pa
(c) 三相点温度小于 25℃
(d) 三相点压力小于 101325Pa
二、填空题
1．下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在 900-1200K 范围内）：
CaCO3(s)⇄ CaO(s)+ CO2(g) CO2(g)+H2(g)⇄ CO(g)+ H2O(g)
55% B 的熔化物、含 35% B 和含 80% B 的两个固溶体。根据以上数据绘出 A-B 二元合金相图，并指出各
相区存在的相。
参考答案： 一、babbcddbab 二、 1． 3； 2． 3； 3． 3； 4． 3，5，0； 5． 2，5，不变，增大； 6． 51kJmol-1。 7．0，因为在 CD 线上（不包括两个端点）各种组成的体系都存在三相平衡，改变体系的总组成，只是改 变三相的相对数量，而三相的组成恒定不变，总组成不是自由度，故自由度为零。 8．178.1kPa（提示：用 Trouton 规则）
Vm(Ⅲ)> Vm(Ⅰ)> Vm(Ⅱ)。试画出该元素的 p-T 示意图，并标出各晶型稳定
存在的区域。
3．金属 A 和 B 的熔点分别为 623K 和 553K，由热分析指出，在 473K 时有三相共存，其中一相是含 30%
B 的熔化物，其余两相分别是含 20% B 和含 25% B 的固溶体。冷却至 423K 时又呈现三相共存，分别是含
度为
。要发生化学放应
，相数为
，自由
5．298K 时，A,B 和 C 彼此不发生化学反应，三者所
成的溶液与固相 A 和由 B 和 C 组成的气相同时平衡，
则该系统的自由度为
，平衡共存的最大相数为
，在恒温条件下若向溶液中加组分 A，则系统的压力
将
，若向溶液中加入组分 B，则系统的压力将
。
6．水在三相点附近的蒸发焓和熔化焓分别为
6．对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（ ）。
(a) 不具有确定组成
(b) 平衡时气相和液相组成相同
(c) 其沸点随外压的改变而改变
(d) 与化合物一样具有确定组成
7．单组分系统的固液平衡线的斜率 dp/dT 的值（ ）。
(a)大于零
(b) 等于零
(c)小于零
(d) 不确定二氧化碳
8．A,B 两液体混合物在 T-x 图上出现最高点，则该混合物对 Raoult 定律产生（ ）。
三、 1．（1）T=279.1K，p=4953Pa （2）fusHm=10068 Jmol-1，fusSm=36.07 Jmol-1K-1。
00 .. 68
H2O(g)+CO(g)+ CaO(s) ⇄ CaCO3(s)+ H2(g)
该系统的自由度 f 为
。
2．在 N2(g)+O2(g)共存的系统中加入一种固体催化剂，可生成多种氮的氧化物，则系统的自由度为 。
3．NaCl(s)和含有稀盐酸的 NaCl 饱和水溶液的平衡系统，其独立组分数为 。
4．CaCO3(s), BaCO3(s), BaO(s)和 CO2(g)构成的多相平衡系统的组分数为
(a)3
(b)2
(c)1Βιβλιοθήκη (d)43．二元合金处于低共熔温度时系统的自由度 f 为（ ）。
(a)0
(b)1
(c)2
(d)3
4．298K 时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个系统的组分数、相数、自由度为（ ）。
(a) C =2, =2, f* =1 (c) C =2, =1, f* =2
(b) C =2, =2, f* =2 (d) C =2, =1, f* =3
5．FeCl3 和 H2O 能形成 FeCl36H2O，2FeCl37H2O，2FeCl35H2O，FeCl32H2O 四种水合物，该系统的独 立组分数 C 和在恒压下最多可能的平衡共存相数分别为（ ）。
(a) C =3, =4 (c) C =2, =3
(b) C =2, =4 (d) C =2, =5