物理化学作业4
合肥工业大学-物理化学习题-第四章、多组分系统热力学合并
A. 增加
00-7-15
B. 减少
C. 不变
D. 不一定
本章完 5
1 在恒温和总体积不变的条件下, 向理想气体混合物中增加一 种新组分, 各气体的分压的变化是 __不__变__( _p_B_=__n_B_R_T_/_V_); 各气体
的化学势的变化是 __不__变__(__B__=__B___+__R_T_l_n_(p_B__/p___).
pB
pB xB
22.13k
Pa
0.0379 /
0.9621/88.10 18.02 0.9621/
88.10
18.56kPa
(2) p = pA + pB =（6.306 + 18.56）kPa = 24.86 kPa
00-8-16
15
例 20℃下HCl溶于苯中达到气液平衡. 液相中每100g苯含有
00-7-15
8
10 在25℃, p下, *H2O(l) ___>__ H2O(溶液) ; 在100℃, 2p下, *H2O(l) __<___ *H2O(g) ; 在－5℃, p下, *H2O(l) __>___ *H2O(s) .
11 0.5mol苯与0.8mol甲苯在300K, p下形成理想液态混合物,
3
10 25℃时, 0.01moll－1糖水的渗透压为1, 0.01moll－1食盐水 的渗透压为2, 则1与2 的关系是 __B___. A. 1 > 2 B. 1 < 2 C. 1 = 2 D. 不能确定
11 在未平衡的多相系统中, 组分B在各相中的物质的量分数都 相等, 则下述说法中正确的是___E_.
拉乌尔定律和亨利 1.87g HCl, 气相中苯的摩尔分数为0.095. 已知苯与HCl的摩尔质 定律 量分别为78.11gmol1与36.46 gmol1. 20℃苯饱和蒸气压为
物理化学（上）期末试题四及参考答案
物理化学（上）期末试题四及参考答案⼀、填空题（每⼩题2分，共20分）1、系统处于热⼒学平衡状态时，必须同时满⾜、、、四个条件平衡。
2、同⼀个系统的U、H、A、G这四个热⼒学量，最⼤，最⼩。
3、补全热⼒学函数关系式：dG= + VdP ；(?G/?p)T = 。
4、理想⽓体与温度为T的⼤热源接触作等温膨胀，吸热Q，所做的功是变化到相同终态的最⼤功的20%，则系统的熵变为（⽤T和Q表⽰）。
5、等温等压下两种纯物质混合形成理想溶液，则△mix V 0，△mix H 0，△mix S 0，△mix G 0（填“＞”或“＜”或“=”）。
6、⾮理想⽓体的标准态是指：。
7、热分析法绘制相图时，常需画出不同组成混合物的温度－时间曲线，这种线称之为。
8、写出化学反应等温式：。
9、反应C(s)+O2(g)=CO2(g)，2 CO(g) +O2(g)= 2CO2(g)，C(s)+ 1/2 O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1Θ、K2Θ、K3Θ，这三个平衡常数之间的关系是K3Θ= 。
10、298K时有⼀仅能透过⽔的渗透膜将0.01mol/L和0.001mol/L的蔗糖溶液分开，欲使该体系达平衡，需在浓度为的溶液上⽅施加压⼒，该压⼒为Pa。
⼆、选择题（每⼩题2分，共30分）1、下列说法不符合近代化学的发展趋势与特点的是（）（A）从单⼀学科到交叉学科（B）从宏观到微观（C）从平衡态研究到⾮平衡态研究（D）从表相到体相2、下列关于热⼒学⽅法的叙述，不正确的是（）（A）热⼒学研究对象是⼤量分⼦的集合，所得的结论不适⽤于分⼦的个体⾏为。
（B）热⼒学可以解决怎样把⼀个变化的可能性变为现实性的问题（C）经典热⼒学不考虑物质的微观结构和反应机理（D）经典热⼒学不能解决⼀个具体变化所需要的时间3、下列参数中属于过程量的是（）(A)H (B)U (C)W (D)V4、实际⽓体处于下列哪种情况时，其⾏为与理想⽓体接近（）(A)⾼温⾼压(B)⾼温低压(C)低温⾼压(D)低温低压5、在⼀个刚性绝热容器内发⽣苯在氧⽓中燃烧的反应（）(A) △U=0，△H＜0，Q=0 (B) △U=0，△H＞0，W=0(C) △U=0，△H=0，Q=0 (D) △U=0，△H=0，W=06、关于Joule-Thomson系数µJ-T，下列说法错误的是（）（A）µJ-T是系统的强度性质（B）µJ-T＜0，表⽰节流膨胀后⽓体的温度下降（C）常温下，⼤多数⽓体的µJ-T为正值，⽽H2和He的µJ-T为负值（D）理想⽓体的µJ-T = 07、⼯作在393K和293K的两个⼤热源间的卡诺热机，其效率约为（）(A) 83％(B) 25％(C) 100％(D) 20％8、当10mol N2和20mol H2混合通过合成氨塔，反应⼀段时间后有5mol NH3⽣成。
物理化学课件及考试习题试卷答案第4章多组分系统热力学习题及答案.（DOC）
物理化学课件及考试习题试卷答案第4章多组分系统热⼒学习题及答案.（DOC）第三章多组分系统热⼒学⼀、填空题1、只有系统的＿＿＿＿性质才具有偏摩尔量。
⽽偏摩尔量⾃⾝是系统的＿＿＿＿性质。
偏摩尔量的值与系统中各组分的浓度＿＿＿＿。
混合适物系统中各组分的同⼀偏摩尔量间具有两个重要的性质，分别是＿＿＿＿与＿＿＿＿。
2、如同温度是热传导的推动⼒⼀样，化学势是＿＿＿＿传递的推动⼒。
在恒温恒压下多相平衡的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
以焓表⽰的组分i的化学势可写成µi=＿＿＿＿。
3、混合理想⽓体中任⼀组分B的化学势＿＿＿＿＿＿＿＿；理想溶液中任⼀组分B的化学势＿＿＿＿＿＿＿＿；稀溶液中溶剂A的化学势＿＿＿＿＿＿＿＿。
4、由纯组分在恒温恒压下组成理想混合物时，△mix S=＿＿0；△mix G＿＿0；△mix H＿＿0；△ix V＿＿0。
5、理想溶液混合时，?mix V ，?mix S ，?mix G ，?mix H 。
6、⽐较⽔的化学势的⼤⼩（此处p=101.325kPa）：（填>、< 或=）①µ(l,100℃,p)____µ(g,100℃,p)②µ(l,100℃,p)____µ(l,100℃,2p)③µ(g,100℃,p)____µ(g,100℃,2p)④µ(l,100℃,2p)____µ(g,100℃,2p)⑤µ(l,101℃,p)____µ(g,101℃,p)7、⾮理想溶液溶质的化学势表⽰式____，其标准态为____。
8、在⼀定的温度及压⼒下，某物质液汽两相达平衡，则两相的化学势µB(l)与µB(g)_____若维持压⼒不变，升⾼温度，则µB(l)和µB(g)都______；但µB(l)⽐µB(g)______。
物理化学习题解答(四)
物理化学习题解答(四)习题 p266~2701、在298K 时，有0.10kg 质量分数为0.0947的硫酸H 2SO 4水溶液，试分别用(1)质量摩尔浓度m B ；(2)物质的量浓度c B 和(3)摩尔分数x B 来表示硫酸的含量。
已知在该条件下，硫酸溶液的密度为1.0603×103kg .m -3，纯水的密度为997.1kg .m -3。
解:m (B)= w B × = 0.0947×0.10kg =0.00947kg=9.47gn B = m (B)/M B =9.47/98.079=0.09655molm (A)= - m (B)= 0.10×(1-0.0947)=0.09153kg=91.53g n A = m (A)/M A =91.53/18.015=5.080766mol(1) m B =n B /m (A)= 0.09655/0.09153=1.055mol.kg -1(2) V 溶液= /ρ=0.10/(1.0603×103)=0.0943×10-3 m 3=0.0943dm 3 c B =n B /V=0.09655/0.0943=1.024mol.L -1(3) x B = n B / =0.09655/(0.09655+5.08076)=0.018642、在298K 和大气压力下，含甲醇(B)的摩尔分数x B 为0.458的水溶液的密度为0.8946kg .dm -3，甲醇的偏摩尔体积V B =39.80cm 3.mol -1，试求该水溶液中水的偏摩 尔体积V A 。
解:设n B =1.0mol ，则n 总=n B /x B =1/0.458=2.183mol ，n A =1.183 molm (B)=n B M B =1.0×32.042=32.042g ，m (A)= n A M A =1.183×18.015=21.312g V ={m (A)+m (B)}/ρ=(21.312+32.042)/0.8946= 59.64cm 3V =n A V A +n B V B ，V A =(V -n B V B )/n A =(59.64-1.0×39.80)/1.183=16.77 cm 3.mol -13、在298K 和大气压下，某酒窑中存有酒10.0m 3，其中含乙醇的质量分数为0.96，今欲加水调制含乙醇的质量分数为0.56的酒，已知该条件下，纯水的密度为999.1 kg .m -3，水和乙醇的偏摩尔体积为：w (C 2H 5OH) V (H 2O)/10-6m 3.mol -1 V (C 2H 5OH) /10-6m 3.mol -1∑AA m ∑AA m ∑AA m ∑AA n0.96 14.61 58.010.56 17.11 56.58试计算：(1) 应加入水的体积；(2) 加水后，能得到含乙醇的质量分数为0.56的酒的体积。
物理化学练习题4及参考答案
《 物理化学 》练习题4注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷；4. 本试卷共 三 大题，满分100分， 考试时间120分钟。
一、选择题(10题，每题2分，共20分)1. 下述说法哪一种不正确： （ ） （A ）一定量理想气体自由膨胀后，其∆U = 0 （B ）非理想气体经绝热自由膨胀后，其∆U ≠0 （C ）非理想气体经一不可逆循环，其∆U = 0 （D ）非理想气体自由膨胀，气体温度略有变化2. 水在 100℃、101325Pa 下沸腾时，下列各量何者增加？(A) 系统熵 (B) 汽化焓 (C) Gibbs 函数 (D) 蒸气压 3. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起( )(A) 凝固点升高 (B) 沸点升高 (C) 蒸汽压升高 (D) 总是放出热量 4. 对于理想气体之间的任意一个化学反应，影响标准平衡常数K 的因素是( ) (A) 浓度 (B) 压力 (C) 温度 (D) 催化剂5. 固体Fe ，FeO ，Fe 3O 4与气体CO ，CO 2达到平衡时其组分数C 和自由度数F 分别为( )。
(A) C = 2, F = 0 (B) C = 1, F = 0 (C) C = 3, F = 1 (D) C = 4, F = 26.科尔劳施从实验中总结出电解质溶液的摩尔电导率与其浓度成线性关系m m ΛΛ∞=-，这一规律适用于( )(A) 弱电解质(B) 强电解质的稀溶液(C) 无限稀溶液(D) 浓度在一定范围的溶液7. 反应的标准平衡常数与温度T的关系为dln K /d T = ∆r H m /RT2，则( )(A) K 必随温度升高而加大(B) K 必随温度升高而减小(C) K 必随温度升高而改变(D) 随温度升高，K 可增大、减少或不变8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有( )(A) 表面能(B) 表面张力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力9．某零级反应A = B+ C开始时反应物浓度为0.2 mol·dm-3，其速率常数k为1.25×10−5 mol·dm-3·s-1，则其反应完成所耗时间t为(A) 8000 s (B) 12000 s (C) 16000 s (D) 18000 s10．在一个绝热的刚性容器中发生一个化学反应，使系统的温度升高和压力增大，则有(A) Q>0，W<0，∆U < 0 (B) Q=0，W=0，∆U = 0(C) Q=0，W<0，∆U < 0 (D) Q>0，W=0，∆U > 0二、计算题(6题，共60分)1. 298 K，101.3 kPa下，Zn 和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200 kJ，放热6 kJ，求该反应的Δr U，Δr H，Δr S，Δr A，Δr G（设反应前后的体积变化可忽略不计）。
大学物理化学模拟试卷(4)及答案
物理化学模拟试卷（4）答案一、名词解释（每题2分，共16分）1、热容：使一定量的物质的温度提高1℃所需的热量称为该物质的热容。
2、亨利定律：在一定温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度与该气体的平衡分压p成正比。
3、相律：对一个相平衡的体系来说，若影响平衡的外界因素仅为温度和压力，则相数Φ，独立组分数C及自由度f三者之间存在以下制约关系：f＝C－Φ＋2这个规律称为相律。
4、浓差电池:两个相同电极浸到两个电解质溶液相同而活度不同的溶液中构成的浓差电池。
5、卡诺定理：所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机，其效率都不能超过可逆机，即可逆机的效率大于不可逆热机的效率。
6、反应机理：在总反应中，连续或同时发生的所有基元反应称为反应机理，又称为反应历程。
7、法拉第电解定律：电极上发生反应的物质的数量与通入的电量成正比。
8、赫斯定律：保持温度、压力反应条件不变的情况下，不管反应是一步完成的，还是分几步完成的，其热效应相同。
二、判断题（共10题，每题1分，共10分）：（×）1、一级反应一定是基元反应。
（×）2、对于电池Zn|ZnSO4(aq)||AgNO3(aq)|Ag，其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。
（√）3、化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化。
（×）4、二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气分压。
（√）5、单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。
（×）6、任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。
（√）7、表面活性物质是指那些加入到溶液中，可以显著降低溶液表面张力的物质。
（√）8、弱电解质的摩尔电导率随浓度的减小而增大。
（×）9、电解时，阳极上电极电势越大越先溶解（×）10、溶胶与真溶液一样是均相系统。
三、选择题（共10题，每题2分，共20分）：（A）1、某系统经历一不可逆循环之后，下列关系式中不能成立的是：A、Q=0B、△C p=0C、△U=0D、△T=0（B）2．在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=C(g)，若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将:A 向右移动B 不移动C 向左移动D 无法确定（B）3、在含有C(s)、H2O(g) 、CO(g) 、CO2(g)、H2(g)五种物质的平衡体系中，其独立组分数为A、 3B、2C、 1D、4.（A）4、263.15K、p0时，水的化学势比冰的化学势：A、高；B、低；C、相等；D、不可比较.（D）5．为了防止金属的腐蚀，在溶液中加入阴极缓蚀剂，其作用是：A、降低阳极极化程度；B、增加阳极极化程度；C、降低阴极极化程度；D、增加阴极极化程度。
1、一定量的理想气体，从同一始态（压力P1）可逆膨胀到压力为P2
物理化学（4）一、单选题（30分，每题1分）1、一定量的理想气体，从同一始态(压力P1)可逆膨胀到压力为P2，则等温膨胀的终态体积( V1)与绝热膨胀的终态体积( V2)之间有：( )(A)V1 > V2（B）V1 = V2（C）V1 < V2（D）不一定2、体系经一个不可逆循环，其吸收的热Q与对外做的功W比较：( )(A) Q=W （B）Q>W （C）Q<W （D）不能确定3、1mol理想气体，从同一始态出发，分别经由：（1）恒温可逆压缩；（2）绝热可逆压缩；（3）绝热不可逆压缩。
倘若这三个过程终态体积都相同，则这三个过程和终态温度必然是（）(A) T1>T2>T3（B）T1<T2<T3（C）T1>T3>T2（D）T1<T3<T24、在分析化学上有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器，一是比色计，另一个是比浊计，分别观察的是胶体溶液的( )(A) 透射光、折射光(B) 散射光、透射光(C) 透射光、反射光(D) 透射光、散射光5、将0.012L浓度为0.02mol/L的KCl溶液和100L浓度为0.005mol/L的AgNO3溶液混合制备的溶胶,其胶粒在外电场的用下电泳的方向是: ( )(A) 向正极移动(B) 向负极移动(C) 不规则移动(D) 静止不动6、晴朗的天空成蔚蓝色，起原因是: ( )(A) 大气层固有颜色(B) 由于大气层密度的涨落对光产生散射的结果(C) 由于大气层中的气体分子吸收蓝光所致(D) 由于大气层中的气体分子对蓝光反射所致7、绘制乙醇-水-氯苯相图实验，每次以水滴定体系，使体系由清液变成白色浑浊，即意味着体系（）（A）反应到达终点，生成沉淀物质（B）由气相区进入液相区（C）由单液相区进入双液相区（D）由液相区进入固相区8、101.325kPa,-5℃的过冷水与-5℃,101.325kPa1atm的冰比较,其化学势:( )(A)μ水<μ冰(B)μ水>μ冰(C)μ水=μ冰(D)不能确定9、恒温恒压下，将I2(s)溶解于CCl4中，再加适量水摇匀后分成二液层，自由度为（）(A) 3 (B) 2 (C) 1 (D) 无法确定10、A、B二液体组成理想溶液，在一定温度下，纯A的饱和蒸气压大于纯B的饱和蒸气压，则以下叙述正确的是（）(A)使溶液总的蒸气压升高的组分是B(B) 使溶液总的蒸气压降低的组分是A(C)溶液蒸气相中相对含量大于液相中的相对含量的一定是A(D) 分馏后只能得出纯物质A或B11、在下列体系中自由度f=2 的体系是（）(A)298K时(B)(C) C2H5OH(l)与H2O(l)的混合物(D) CaCO3与其饱和水溶液12、已知水溶解某物质以后，其表面张力σ与溶质的活度α呈如下关系:式中为纯水的表面张力，A、B为常数，则溶液表面超额为（）(A)(B)(C)(D)13、在298K时，已知A液的表面张力是B液的一半，其密度是B液的两倍。
中国石油大学物理化学模拟试题4
当 p* → 0, f * → p*,1 − β p* → 1 ∴ ln f = ln p p ,f = 1 − βp 1 − βp
3
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物理化学习题解答
10. 在298.151K时，等物质的n量的A和B形成理想溶液，试求ΔminV, ΔminH，ΔminU，ΔminS 和ΔminG。 解：由纯组分液体形成理想溶液，混合前后体积、总焓、总内能都不改变，即 ∆ mixV = 0, ∆ mix H = 0 ， ∆ mixU = 0 ∆ mix S = − R(nA ln x A + nB ln xB ) = 11.53nJ ⋅ K −1 ⋅ mol−1 ∆ mixG = ∆ mix H − T ⋅ ∆ mix S = −T ⋅ ∆ mix S = −298.15 × 5.76 × 2nJ = −3.436nkJ ⋅ mol −1 11. 对理想溶液，试证明： ∆ mixG ∂ ∂∆ mix G T = 0 = 0 ， ∂T ∂p T p 证明： 理想溶液混合吉布斯函数变为 ∆ mixG = RT ∑ nB ln xB
同理
−4 −1 m′ N2 = 0.78mN 2 = 5.468 × 10 mol ⋅ kg −4 −1 m′ Ar = 0.0094 m Ar = 0.141 × 10 mol ⋅ kg
则
xO2 =
′2 mO = 0.342 ′ ′ m′ N 2 + mO2 + m Ar
xN 2 = 0.641 ， x Ar = 0.017 8. 若气体的状态方程式为pV(1-βp)＝RT，求其逸度的表示式。 ∂U 解：对纯物质， ∂p = Vm ， dU = Vm dp T 纯气体， U = U ! + RT ln p ! 当 T 一定时， dU = RTd ln( f / p ! )
物理化学课后习题第四章答案
第四章多组分系统热力学4.1有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。
此溶液中B的浓度为c B，质量摩尔浓度为b B，此溶液的密度为。
以M A，M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时，试导出x B与c B，x B与b B之间的关系。
解：根据各组成表示的定义4.3在25℃，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时，溶液的总体积求：（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。
（2）时水和醋酸的偏摩尔体积。
解：根据定义当时4.4 60℃时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa ，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa 。
二者可形成理想液态混合物。
若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。
解：甲醇的摩尔分数为58980049465004232500423250....x B =+=4.5 80℃时纯苯的蒸气压为100 kPa ，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa 。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80℃时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：4.720℃下HCl 溶于苯中达平衡，气相中HCl 的分压为101.325 kPa 时，溶液中HCl 的摩尔分数为0.0425。
已知20℃时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa ，若20℃时HCl 和苯蒸气总压为101.325 kPa ，求100 g 苯中溶解多少克HCl 。
解：设HCl 在苯中的溶解符合亨利定律HCl HCl ,x HCl x k p =Pa .Pa .x p kHCl HClHCl,x 610×3842=04250101325==HCl,x HCl ,x *HCl ,x *HCl HCl ,x *HCl k x k p x k x p x k x p p p p +1+=+苯苯苯苯苯苯苯苯总）－＝（）－（＝＋＝96010×38421000010×384210132566...k p kp x HCl,x *HCl,x ＝－－＝－－＝苯总苯960=536+7810078100=..m x 苯 m = 1.867g4.11A ，B 两液体能形成理想液态混合物。
物理化学第四章化学平衡练习题及答案
第四章 化学平衡练习题一、判断与问答题：1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的∆r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
3．因为m rG ∆= -RT ln K ，所以m r G ∆是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4．m rG ∆是反应进度的函数。
5．在等温等压条件下，∆r G m > 0的反应一定不能进行。
6．∆r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。
7．任何一个化学反应都可以用m rG ∆来判断其反应进行的方向。
8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。
若某化 学反应在给定条件下∆r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。
9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的∆ r G m < 0时，若值越小，自发进行反应 的趋势也越强，反应进行得越快。
10．某化学反应的∆ r G m 若大于零，则K 一定小于1。
11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ∆的大小就决定了反应进行方向。
12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。
13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知平衡常数了。
14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。
15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m rG ∆。
16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。
17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。
18．因K = ∏(a B ν) ，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。
物理化学综合考试试卷4
-
U
$ 0,m
/T)
=
νB
(G
$ m
-
U
$ 0,m
/T)B
-
U
$ 0,m
)/T函数求得的
∆[(G
$ m
-U
$ 0,m
)/T]
=
_______
；由(G
$ m
-
U
$ 0,m
)/T
函数和ΔU
$ 0,m
求得的反应的标准吉布斯自由
能 变 化 Δ rG
$ m
(T)
=
__________
。由分子的标准配分函数q
$ B
表达的平衡常数K
$ p
=
_________ 。
19. 2 分 (7238)
4154 将反应H+(a1)→H+(a2)设计成电池的表示式为：___________________________________________。
15. 2 分 (5152) 5152
将一 Pb 酸蓄电池在 10.0 A 电流下充电 1.5 h，则 PbSO4分解的质量为
。 （已知 M(PbSO4)= 303 g·mol-1 ）
[答] (A)
*. 1 分 (3042) 3042 [答] (A)
11. 1 分 (7239) 7239
[答] (D)
12. 1 分 (6803)
(2 分)
（2 分） （2 分）
6803 [答] (B)
13. 1 分 (1250)
1250
[答]
(D)
二、填空题 ( 共 10 题 20 分 ) 14. 2 分 (4154) 4154
(2) 应改成“隔离体系经历一自发过程总是 dS > 0”。 (3) 应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。
大学物理化学4-多组分体系热力学课后习题及答案
多组分体系热力学课后习题一、是非题下述各题中的说法是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错的画“⨯”1. 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。
（ ）2. 理想混合气体中任意组分B 的逸度B ~p 就等于其分压力p B ~。
（ ）3.因为溶入了溶质，故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。
（ ） 4.溶剂中溶入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸气压升高。
（ ） 5.理想溶液中的溶剂遵从亨利定律；溶质遵从拉乌尔定律。
（ ） 6. 理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时，气相总压力p 与液相组成x B 呈线性关系。
（ ）7. 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。
（ ）8. 一定温度下，微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比（ ）9. 化学势是一广度量。
（ ）10. 只有广度性质才有偏摩尔量（ ）11. )B C C,(,,B ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂n V S n U 是偏摩尔热力学能，不是化学势。
（ ） 二、选择题选择正确答案的编号,填在各题题后的括号内1. 在α、β两相中都含有A 和B 两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况, 正确的是：( )。
(A)ααμ=μB A ； (B) βαμ=μA A ； (C) βαμ=μB A 。
2. 理想液态混合物的混合性质是：( )。
(A)Δmix V ＝0，Δmix H ＝0，Δmix S ＞0，Δmix G ＜0；(B)Δmix V ＜0，Δmix H ＜0，Δmix S ＜0，Δmix G ＝0；(C)Δmix V ＞0，Δmix H ＞0，Δmix S ＝0，Δmix G ＝0；(D)Δmix V ＞0，Δmix H ＞0，Δmix S ＜0，Δmix G ＞0。
3. 稀溶液的凝固点T f 与纯溶剂的凝固点*f T 比较，T f <*fT 的条件是：（ ）。
（A ）溶质必需是挥发性的；（B ）析出的固相一定是固溶体；（C ）析出的固相是纯溶剂；（D ）析出的固相是纯溶质。
(完整版)物理化学习题答案
《物理化学》作业习题物理化学教研组解2009，7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 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3： (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0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
求诸过程体系所做的体积功。
物理化学4-3气液完全不互溶和部分互溶相图
• 实验 定压，恒温下，
少量苯胺投入水中 → 完全溶解，均一液相； 再加苯胺 → B在水中的饱和溶液； 再加苯胺 → 两个液层（苯胺层和水层）
随T↑，溶解度增大；至某温度以上，二者又可完
全互溶
f ’= 2－ 2 ＋1＝1， 组成只是温度的函数。
℃
t/ 160
120 C
80
H2O(A) - C2H5OH(B) 系统的
沸点-组成图
℃ l (A+B) l (A+B)
二组分液态部分互溶系统的液、液、气平衡相图
wB 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8
t/
p=常数
120
wB=0.58
tA*
g(A+B)
100
• g(A+B) l (A+B)
•C
E
80
•g(A+B) D
l (A+B) l (A+B) 60
1.0
① 三相线以下：
•tB*
l (A+B)
② 三相线：
水平线 CED——三相平衡线
l(A+B) + l (A+B)+gE (A+B)
③三相线以上：
• • F
G
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
H2O(A)
wB
n-C4H9OH(B)
H2O(A) - n-C4H9OH(B) 系统的液、液、气平 衡相图
t/
•t
* A
100
p=101 325Pa
•a •M
•N
80
• 69.9 C
60
yB=0.724
南京大学物理化学4
3.A和G的计算 (1)一般方法 A=U-TS A= U- (TS) = U+T1S1-T2S2 定温A= U- TS 理想气体定温过程A= - TS G=H-TS G= H- (TS) = H+T1S1-T2S2 定温G= H- TS 理想气体定温过程G= - TS = A G=H-TS=U+pV-TS=A+pV dG=dA+pdV+Vdp 或G=A+p2V2-p1V1
(4)p,V,T都变化的过程 只做体积功的可逆过程 dU=δQR-pdV =TdS-pdV 故dS=dU/T+pdV/T 理想气体 dS=nCV,mdT/T+nRdV/V S=nCv,mln(T2/T1)+nRln(V2/V1) S= nCp,mln(T2/T1)-nRln(p2/p1) S= nCv,mln(p2/p1)+nCp,mln(V2/V1) (5)可逆相变 QR=H(相变潜热) S= H/T=n Hm/T
3化学势
(1)化学势的定义及多组分系统的热力学基本方程 (aG/anB)T,p,nC≠nB=B B叫做组分的B化学势,它是组分B的偏摩尔吉布斯能. dG=-SdT+Vdp+∑BdnB ① dU=TdS-pdV+ ∑BdnB ② dH=TdS+Vdp+ ∑BdnB ③ dA=-SdT-pdV +∑BdnB ④ ①②③④为多组分系统热力学基本方程,适用于变组成的封闭系统, 也适用于开放系统,也可用于组成可变的多相多组分系统的每一 相,∑BdnB代表定温定压下,当系统中由于加入或减少某些组分的 物质的量使系统组成变化时,引起吉布斯能的改变值. dG=-SdT+Vdp+∑B(α)dnB (α) ⑤ dU=TdS-pdV+ ∑B (α) dnB (α) ⑥ ⑦ dH=TdS+Vdp+ ∑B (α) dnB (α) dA=-SdT-pdV+ ∑B (α) dnB (α) ⑧ ⑤⑥⑦⑧用于多组分,多相系统的热力学基本方程.
物理化学试卷及答桉4-6
物理化学试卷4一、选择题 ( 共16题 30分 )1. 对于 E ∃＝[RT /(zF )] ln K ∃ 一式,正确理解是 ： ( )(A) 表示电池内各物都处于标准态(B) 表示电池反应已达平衡(C) 表示电池内部各物都处于标准态且反应已达平衡(D) E ∃与K ∃仅在数值上满足上述关系,两者所处状态并不相同2. 基元反应 A + B - C → A - B + C 的摩尔反应焓 ∆r H m < 0， B - C 键的键能为 ε BC ，A 为自由基，则反应活化能等于：(A) 0.30 ε BC (B) 0.05 ε BC (C) 0.05 ε BC + ∆H m (D) 0.05 ε BC - ∆H m3.根据微观可逆性原理，反应物分子能量消耗的选择性和产物能量分配的特殊性有对应关系，因此对正向反应产物主要是平动激发，则对逆向反应更有利于促进反应进行的能量形式应为：(A)振动能 (B)转动能 (C)平动能 (D)能量形式不限，只要足够高4.质量摩尔浓度为 m 的 Na 3PO 4溶液, 平均活度系数为 γ ±，则电解质的活度为：(A) a B = 4(m /m ∃)4 (γ ±)4 (B) a B = 4(m /m ∃) (γ ±)4 (C) a B = 27(m /m ∃)4 (γ ±)4 (D) a B = 27(m /m ∃) (γ ±)45. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是： ( )(A)d γ /d a <0，正吸附 (B) d γ / d a < 0，负吸附 (C) d γ / d a > 0，正吸附 (D) d γ / d a > 0，负吸附6. 298 K 时, 在下列电池 Pt │H 2(p ∃)│H +(a =1)‖CuSO 4(0.01 mol ²kg -1)│Cu(s)右边溶液中通入 NH 3, 电池电动势将： ( )(A) 升高 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法比较7. [X]0 [Y]0 [Z] 增加 0.0050 mol ²dm -3 所需的时间/ s0.10 mol ²dm -3 0.10 mol ²dm -3 720.20 mol ²dm -3 0.10 mol ²dm -3 180.20 mol ²dm -3 0.05 mol ²dm -3 36对于反应 X + 2Y → 3Z ，[Z] 增加的初始速率为： ( )(A) 对 X 和 Y 均为一级 (B) 对 X 一级，对 Y 零级(C) 对 X 二级，对 Y 为一级 (D) 对 X 四级，对 Y 为二级8. 分子的数密度若以cm -3计，浓度以mol ²dm -3计，则k N 与k c 之关系应为： ( )(A) k c ＝103Lk N (B) k c =10-3Lk N (C) k c =106L 2k N (D) k c =10-6L 2k N9. 某电池反应为: Hg 2Cl 2(s)＋H 2(p ∃)─→2 Hg(l)＋2 H +(a =1)＋2 Cl -(a =1)已知:E ∃＝0.268 V, (∂E /∂T )p ＝-3.2³10-4 V ²K -1, 则∆r S m 为： ( )(A) -61.76 J ²K -1²mol -1 (B) -30.88 J ²K -1²mol -1(C) 62.028 J ²K -1²mol -1 (D) -0.268 J ²K -1²mol -110 下表列出反应 A + B → C 的初始浓度和初速：初 始 浓 度 /mol ²dm 初 速/mol ²dm -3²s -1c A,0 c B,0 1.0 1.0 0.152.0 1.0 0.303.0 1.0 0.451.02.0 0.151.0 3.0 0.15此反应的速率方程为： ( )(A) r = k c B (B) r = k c A c B (C) r = k c A (c B )2 (D) r = k c A11. 对于摩尔熵，用统计力学方法建立了各种运动形式的典型值，m ()S 平$=150 J ²K -1²mol -1，转动及振动每个自由度的值为m ()S 转$=30 J ²K -1²mol -1，m ()S 振$=1 J ²K -1²mol -1，对于反应A+BC 生成非线性过渡态时其m S ≠∆$/J ²K -1²mol -1的数值应为 （ ） (A) -149(B) -148 (C) -119 (D) -12012. 在电极─溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度 δ 与溶液中相关离子浓度m 的大小关系是： (A) m 增大,δ 增大 B) m 增大,δ 变小 (C) 两者无关 (D) 两者关系不确定13. 某反应的速率常数k = 7.7³10-4 s -1，又初始浓度为 0.1 mol ²dm -3，则该反应的半衰期为： ( )(A) 86 580 s (B) 900 s (C) 1 800 s (D) 13 000 s14. 实验活化能E a ，临界能E c ，势垒E b ，零度活化能E 0概念不同，数值也不完全相等，但在一定条件下，四者近似相等，其条件是： ( )(A) E 0很小 (B) E b 很小 (C) 温度很低 (D) 基态振动频率大15. 在其它条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 ( )(A) 增大 (B) 减小 (C) 先增后减 (D) 不变16. 兰缪尔吸附等温式 θ = bp /(1 + bp ) 中，常数 b 的物理意义是： ( )(A) 吸附作用平衡常数的倒数 (B) 吸附作用的平衡常数(C) 吸附过程的速率常数 (D) 脱附过程的速率常数二、填空题 ( 共 5题 10分 )17.常用的铅蓄电池，工作时发生的电池反应为： _____________________________18.某反应物的转化率分别达到 50%，75%，87.5% 所需时间分别为 t 1，2t 1，3t 1 ，则反应对此物质的级数为 _______ 。
(完整版)湖南大学物理化学期末考试题4
装湖第 1 页，（共四页）第 2 页，（共四页）订钱（答案不得超过此线）南大学教务处考试中心,考试作弊将带来严重后果！湖南大学课程考试试卷课程名称： 物理化学（1）；课程编码： 试卷编号： A ；考试时间：120分钟（每题1分，共20分）1．若在高温高压下，某实际气体的分子所占有的空间的影响用体积因子b 来表示，则 描述该气体较合适的状态方程是（ ）A. pV m = RT + bB. pV m = RT + BT 2C. pV m = RT + bpD. pV m = RT + bTp2. 已知气体A 和B 的临界温度T c (A) > T c (B)，临界压力p c (A) < p c (B)，则这两种气体的van der Waals 常数关系是( )A. a (A)>a (B)，b (A)>b (B)B. a (A)<a (B)，b (A)<b (B)C. a (A)>a (B)，b (A)<b (B)D. a (A)<a (B)，b (A)>b (B)3. 如图所示，在绝热盛水容器中，浸有电阻丝，通电后水与电阻丝的温度均升高统的∆U 值的符号为。
如以电阻丝为系统，则上述过程的Q 、W 和系统的∆U 值的符号为( )A. W =0，Q <0，∆U <0B. W >0，Q <0，∆U >0C. W =0，Q >0，∆U >0D. W <0，Q =0，∆U >04. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，()()()()6622215C H l +O g = 6CO g +3H O g 2下列各关系式正确的是（ ）A. △U ＝0，△H < 0，Q = 0B. △U ＝0，△H = 0，Q = 0C.△U ＝0，△H > 0，W = 0D. Q < 0，W = 0，△U < 05．实际气体经节流膨胀后， （ ）A 、Q <0, d H =0, d p <0B 、Q =0, d H =0, d T <0C 、Q =0, d H <0, d p <0D 、Q =0, d H =0, d p <06． 1 mol 单原子理想气体，从273K 、202.65 kPa ，经pT =常数的可逆途径压缩到405. 3 kPa 的终态，该过程的∆U 是( )A. 1702 JB. -406.8 JC. 406.8 JD. -1702 J7. △H = Q p 适用于下列哪个过程( )A. 理想气体从l ⨯10-7 Pa 反抗恒定的压力l ⨯10-5 Pa 膨胀到l ⨯10-5 PaB. 0 ℃、101325 Pa 下冰融化成水C. l0l325 Pa 下电解CuSO 4水溶液D. 气体从298 K 、101 325 Pa 可逆变化到373 K 、101 32.5 Pa8．下列宏观过程： （ ）（1）101325Pa ，273.15 K 下冰融化为水； （2）电流通过金属发热； （3）往车胎内打气； （4）水在101325Pa ，373.15K 下蒸发； 可看作可逆过程的是：( )（A ）（1），（4） （B ）（2），（3） （C ）（1），（3） （D ）（2），（4）9. 理想气体与温度为T 的大热源接触作等温膨胀，吸热Q ，所做的功是变到相同终态的最大功的20 %，则系统的熵变为 ( ) A. Q /T B. -Q /T C. 5Q /T D. -5Q /T10. 常温常压下2 mol H 2和2 mol Cl 2在绝热钢筒内反应生成HCl 气体，则( )A. ∆r U =0，∆r H =0，∆r S >0，∆r G<0B. ∆r U <0，∆r H <0，∆r S >0，∆r G<0C. ∆r U =0，∆r H >0，∆r S >0，∆r G<0D. ∆r U >0，∆r H >0，∆r S =0，∆r G>011. 恒压下，纯物质当温度升高时期Gibbs 自由能（ ）A.增加B.下降C.不变D.难以确定 12. 对物质的量为n 的理想气体，()/s T p ∂∂应等于 ( )A. V /RB. V /(nR )C. V /C VD. V /C p13. 某气体的状态方程为：=f (),f ()p V T V ⋅仅表示体积V 的函数，恒温下该气体的熵随体积V 的增加而 ( )A 增加B 下降C 不变D 难以确定14. 1 mol 理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定，环境和体系的熵如何变化？（ ）A. ΔS 体 > 0， ΔS 环 > 0B. ΔS 体 < 0 ，ΔS 环 > 0C. ΔS 体< 0， ΔS 环 < 0D. ΔS 体 > 0 ，ΔS 环 < 015. 恒温时，B 溶解于A 中形成溶液，若纯B 的摩尔体积大于溶液中B 的偏摩尔体积，则增加压力将使B 在A 中溶解度如何变化（ ）A. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定16. 两只烧杯各有1 kg 水，向A 杯中加入0.01 mol 蔗糖，向B 杯中溶入0.01 mol NaCl ，两只烧杯按同样速度冷却降温，则有( )A. A 杯先结冰B. B 杯先结冰C. 两杯同时结冰D. 两杯都不会结冰17. 关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是（ ）A. 偏摩尔量可以是正数、负数和零B. 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量C. 除偏摩尔吉布斯（Gibbs ）自由能外，其它偏摩尔量都不等于化学势D. 溶液中个组分的偏摩尔量之间符合吉布斯-杜亥姆关系式湖湖第 页，（共四页） 第 页，（共四页））南大学课程考试试卷南大学教务处考试中心18. 在598.15 K 时，与汞的摩尔分数为0.497的汞齐呈平衡的气相中，汞的蒸气压为纯汞在该温度下的饱和蒸气压的43.3%，汞在该汞齐中的活度系数γ(Hg)为( )A. 1.15B. 0.87C. 0.50D. 0.4319. 298 K 时，饱和的蔗糖水溶液与冰共存的独立组分数、相数、自由度数是 ( )A . C =2，Φ =2，f * =1B .C =2，Φ =2，f * =2 C . C =2 ，Φ =1，f * =2 D. C =2，Φ =1，f * =320. 101.3 kPa 下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点 ( )A ．低于373.2 K B. 高于373.2 KC ．取决于水与有机物的相对数量 D. 取决于有机物的相对分二、填空题（每空1分，共10分）1. 与298K ，1⨯105 Pa 下的H 2(g)处于相同对比状态时的NH 3(g)的压力为 。
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物理化学第四次作业
2、在25℃时，将某电导池充满0.02mol.L-1KCl溶液，测得其电阻为453Ω，已知25℃时，此KCL溶液的电导率为0.2768S▪m-1。
若在同一电导池中，装入同样体积的0.555gL-1的CaCl2溶液时测得其电阻为1050Ω试计算:(1)电导池的电池常数(2)溶液的电导率。
(125.4m-1,0.1194S▪m-1)
3、将0.1mol▪L-1的KCL溶液置于电导池中，在25℃时测得其电阻为24.36Ω。
已知此溶液的电导率为1.1639S▪m-1，配制溶液的水的电导率为7.5x10-6S▪m-1，若在上述电导池中改装入0.01mol▪L-1的醋酸，在25℃时测得其电阻为1982Ω，试计算0.01mol▪L-1醋酸的摩尔电导率Λm。
( 1.43x10-3S▪m2▪mol-1)
4、在电镀光亮的镍中，若电流效率为90%，试计算在某零件上镀26.7g金属镍，许在3A直流电进行电镀要花多少时间？(9h)
7、下列化学反应（25℃）
+2Fe2+
2Hg+2Fe3+=Hg 2
2
（1）写出电池表示式
（2）当各物质浓度均为1mol▪l-1时，该反应向那个方向自发进行。
10、根据电极反应的标准，决定下列反应能否进行？并简短说明理由。
（1）Zn+Ni2+=Zn2++Ni
（2）2I-+Br2=2Br-+I2
（3）2Br-+2Fe3+=2Fe2++Br2
（4）Cl2+Sn2+=Sn4++2Cl-
第1页共2页
13.25℃时测定下列电池反应的电势
玻璃电极|某一酸溶液‖饱和甘汞电极
当使用PH=4.00的缓冲溶液时，测得该电池反应的电势E1=0.1120V,若换用另一待测浓度的溶液测得电池反应电势是E2=0.3865V，试求该溶液的PH值。
(8.65) 16.今有纯锌、纯铜及稀
溶液，在下列情况下各发生何种现象？
18、已知下列电池（25℃）
Cd|Cd2+(1mol▪L-1)‖Ι-(1mol▪L-1)|I2(S),Pt
（1）写出电池反应式
（2）计算Eθ、∆Gθ和K Cθ(0.938V,-181.0k J, 6.26x1031)
20、假如以阳极点解0.5mol▪L-1H
2SO
4
溶液时（即H+离子浓度为1mol▪L-1)E d(分解)=2.69V，求H2在铅阴极上的超电势。
设η02Pt=0.46V。
（1.000V）
第2页共2页。