物理化学2答案

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第五版物理化学第二章习题答案

第二章热力学第一定律1mol理想气体在恒定压力下温度升高1℃，求过程中系统与环境交换的功。

解：理想气体n = 1mol对于理想气体恒压过程,应用式（2.2.3）W =－p ambΔV =－p(V2-V1) =－(nRT2-nRT1) =－1mol水蒸气(H2O,g)在100℃,下全部凝结成液态水。

求过程的功。

假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。

解: n = 1mol恒温恒压相变过程,水蒸气可看作理想气体, 应用式（2.2.3）W =－p ambΔV =－p(V l-V g ) ≈ pVg = nRT =在25℃及恒定压力下，电解1mol水(H2O,l)，求过程的体积功。

H2O(l) ＝ H2(g) + 1/2O2(g)解: n = 1mol恒温恒压化学变化过程, 应用式（2.2.3）W=－p ambΔV =－(p2V2-p1V1)≈－p2V2 =－n2RT=－系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。

若途径a的Q a=,Wa=－；而途径b的Q b=－。

求W b.解: 热力学能变只与始末态有关,与具体途径无关,故ΔU a= ΔU b 由热力学第一定律可得Qa + Wa = Q b + W b∴ W b = Q a + W a－Q b = －始态为25℃，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℃，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3111061902000001529831485m ...P nRT V =××==32101601000005824431485m ...P nRT V V =××=== kJ .kJ )..(Q W U Δa a 85194225575=+=+=－对于途径b ，其功为kJ .J ..V Δp W b 932706190101602000001－）－（－－===根据热力学第一定律4mol 某理想气体，温度升高20℃, 求ΔH－ΔU 的值。

物理化学习题答案(二)-相平衡

物理化学习题答案(二)-相平衡物理化学习题答案（二）一. 选择题1. 当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：( C )(A) p 必随T 之升高而降低(B) p 必不随T 而变(C) p 必随T 之升高而变大(D) p 随T 之升高可变大或减少2. 水的三相点，其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol。

则在三相点冰的升华热约为：( B )(A) 38.83 kJ?mol-1 (B) 50.81 kJ?mol-1 (C) -38.83 kJ?mol-1(D) -50.81 kJ?mol-13. 已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3K，乙醇的沸点是351.6K，两者的共沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2K。

今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。

问：下列结论何者正确？(C )(A) y2> x2 (B) y2= x2 (C) y2< x2(D) 不能确定4. 如上题，若将上述溶液精馏，则能得到：(D )(A) 纯苯(B) 纯乙醇(C) 纯苯和恒沸混合物(D) 纯乙醇和恒沸混合物5. 绝热条件下，273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中，体系的温度将如何变化? （B ）(A) 不变(B) 降低(C) 升高(D) 不能确定6. 体系中含有H2O、H2SO4?4H2O、H2SO4?2H2O、H2SO4?H2O、H2SO4 ，其组分数C为：( B )(A) 1 (B) 2 (C) 3(D) 47. 在410 K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)，此平衡体系的自由度为：(A )(A) 0 (B) 1 (C) 2(D) 38. 在通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为：(D )(A) 1 (B) 2 (C) 3(D) 49. CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系，其组分数为：(B )(A) 2 (B) 3 (C) 4(D) 510. 由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为：( C)(A) f =2 (B) f = 1 (C) f = 0(D) f = 311. N2的临界温度是124K，室温下想要液化N2, 就必须：( D)(A) 在恒温下增加压力(B) 在恒温下降低压力(C) 在恒压下升高温度(D) 在恒压下降低温度12. 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体，通过下列哪种作图法可获得一直线：(C)(A) p对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T(D) 1/p 对lg(T/K)13. 在相图上，当体系处于下列哪一点时存在二个相：(A )(A) 恒沸点(B) 三相点(C) 临界点(D) 最低共熔点14. 在相图上，当体系处于下列哪一点时存在一个相：(C )(A) 恒沸点(B)熔点(C) 临界点(D) 最低共熔点15. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起(A )(A) 沸点升高(B) 熔点升高(C) 蒸气压升高(D) 都不对16. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述其中正确的是( C) 1 -1(A)只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性(B)所有依数性都与溶剂的性质无关(C)所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比(D)所有依数性都与溶质的性质有关17. 两只各装有1kg水的烧杯，一只溶0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温，则：(A）(A)溶有蔗糖的杯子先结冰(B)两杯同时结冰(C)溶有NaCl的杯子先结冰(D)视外压而定18. 下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律（C ）。

物理化学第二章作业及答案

第二章多相多组分系统热力学2007-4-24§2.1 均相多组分系统热力学练习1 水溶液(1代表溶剂水，２代表溶质)的体积V 是质量摩尔浓度b 2的函数，若 V = A +B b 2+C (b 2)2(1)试列式表示V 1和V 2与b 的关系；答： b2: 1kg 溶剂中含溶质的物质的量， b 2=n 2, 112222,,,,2T P n T P n V V V B cb n b ⎛⎫⎛⎫∂∂===+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ ∵ V=n 1V 1+n 2V 2( 偏摩尔量的集合公式)∴ V 1=(1/n 1)(V-n 2V 2)= (1/n 1)( V-b 2V 2)= (1/n 1)(A+Bb 2+c(b 2)2-Bb 2-2cb 2)= (1/n 1)[A-c(b 2)2] (2)说明A ,B , A/n 1 的物理意义；由V = A +B b 2+C (b 2)2 ， V=A;A: b 2→0, 纯溶剂的体积，即1kg 溶剂的体积B; V 2=B+2cb 2, b 2→0, 无限稀释溶液中溶质的偏摩尔体积A/n 1：V 1= (1/n 1)[A-c(b 2)2]，∵b 2→0，V = A +B b 2+C (b 2)2, 纯溶剂的体积为A, ∴A/n 1 为溶剂的摩尔体积。

(3)溶液浓度增大时V 1和V 2将如何变化?由V 1，V 2 的表达式可知， b 2 增大，V 2 也增加，V 1降低。

2哪个偏微商既是化学势又是偏摩尔量?哪些偏微商称为化学势但不是偏摩尔量? 答：偏摩尔量定义为,,c B B T P n Z Z n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭所以,,c B B T P n G G n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ,,c B B T P n H H n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ,,cBB T P n F F n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ,,cB B T P n U U n ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ 化学势定义为：,,c B B T P n G n μ⎛⎫∂=⎪∂⎝⎭= ,,c B T V n F n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭= ,,c B S V n U n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭= ,,cB S P n H n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ 可见，偏摩尔Gibbs 自由能既是偏摩尔量又是化学势。

物理化学试卷2答案

物理化学（下）试卷第5页（共8页）物理化学（下）试卷第6页（共8页）机密★启用前1、在绝热不可逆过程中，体系和环境熵变为（ C ） A 、 ΔS 体系=0，ΔS 环境=0 B 、 ΔS 体系>0，ΔS 环境>0C 、 ΔS 体系>0，ΔS 环境=0 C 、 ΔS 体系=0，ΔS 环境>02、300K 将1molZn 片溶于稀硫酸溶液中，设恒压反应热效应为Q p ，恒容反应热效应为Q v ，则Q p -Q v = J 。

( B ) （A ）-2494 （B ）2494 （C ）0 （D ）无法判定3、1mol373K 标准压力下的水经过下列两个不同过程：（1）等温可逆蒸发，（2）真空蒸发达到373K ，标准压力下的水汽。

这两个过程中功和热的关系为：（ A ）（A ）W 1 〈 W 2，Q 1〉 Q 2 （B ）W 1 〈 W 2，Q 1〈Q 2 （C ）W 1 = W 2，Q 1=Q 2 （D ）W 1 〉 W 2，Q 1〈Q 24、在其他条件相同的情况下假设由可逆机牵引火车，其速度将 ( B ) （A ）最快（B ）最慢（C ）中等（D ）不确定5、方程 d d mmH P T T V ∆=∆ 适用于以下哪个过程？ ( C ) （A ）NH 4Cl(s)= NH 3(g)+ HCl(g) （B ）NH 4Cl(s)溶于水形成溶液（C ）H 2O (s)= H 2O (l) （D ）H 2和O 2化合为水6、A 物质在α相和β相的化学势分别为μA α和μA β，若发生A 物质从α相自发地向β相迁移，下列正确的是：（ B ）（A ）μA α＝μA β （B ）μA α＞μA β （C ）μA α＜μA β （D ）无法判断7、盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是什么？（ D ）（A ）天气太热（B ）很少下雨（C ）肥料不足（D ）水分倒流8、在下列四个等式中，属于麦克斯韦关系式的是（ D ）（A （B （C （D 9、下列各式那个表示偏摩尔量？（ A ）(B) (C) (D) 10、在1000K ，理想气体反应C(s)+2H 2(g) = CH 4(g)的θm r G ∆=19.29kJ ·mol -1。

物理化学第二版课后思考题答案

第一章气体1．如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状？采用了什么原理？答：将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球的壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。

采用的是气体热胀冷缩的原理。

2．在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。

试问，这两容器中气体的温度是否相等？答：不一定相等。

根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相等。

3．两个容积相同的玻璃球内充满氮气，两球中间用一根玻管相通，管中间有一汞滴将两边的气体分开。

当左边球的温度为273K，右边球的温度为 293K时，汞滴处在中间达成平衡。

试问： (1) 若将左边球的温度升高 10K，中间汞滴向哪边移动？ (2) 若将两个球的温度同时都升高 10K，中间汞滴向哪边移动？答：（1）左边球的温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。

（2）两个球的温度同时都升高10K，汞滴仍向右边移动。

因为左边球的起始温度低，升高 10K所占的比例比右边的大，283/273大于 303/293，所以膨胀的体积（或保持体积不变时增加的压力）左边的比右边的大。

4．在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的0.7左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。

请估计会发生什么现象？答：软木塞会崩出。

这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。

如果软木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。

防止的方法是，在灌开水时不要灌得太快，且要将保温瓶灌满。

5．当某个纯的物质的气、液两相处于平衡时，不断升高平衡温度，这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化？答：升高平衡温度，纯物质的饱和蒸汽压也升高。

但由于液体的可压缩性较小，热膨胀仍占主要地位，所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。

而蒸汽易被压缩，当饱和蒸汽压变大时，气体的摩尔体积会变小。

随着平衡温度的不断升高，气体与液体的摩尔体积逐渐接近。

物理化学试题及答案(二)

物理化学试题及答案一、填空题（每小题2分，共20分）1、热力学第零定律是指：。

2、熵与热力学概率之间的函数关系式是。

3、补全热力学函数关系式：C P= (∂S/∂T)P4、一定量的单原子理想气体定压下从T1变化到T2的熵变与定容下从T1变化到T2的熵变之比为：5、化学势的表示式中，是偏摩尔量。

6、稀溶液的依数性包括、、和。

7、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)，在298K时测得分解压为66.66Pa，则该温度下该反应的K pΘ= ；K p= 。

8、1atm压力下水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557，现将含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏，最终得到的物质为。

9、水在101.3kPa时沸点为373K，汽化热为40.67 kJ/mol（设汽化热不随温度变化）；毕节学院的大气压约为85.5 kPa，则在毕节学院水的沸点为K。

10、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)已达平衡；保持总压不变，往系统中充入一定量的惰性气体，平衡移动方向为。

二、选择题（每小题2分，共30分）1、下列属于化学热力学范畴的是（）（A）物质结构与性能的关系（B）化学反应速率（C）化学变化的方向和限度（D）反应机理2、下列关于热力学方法叙述正确的是（）（A）热力学研究所得的结论不适用于分子的个体行为（B）热力学可以解决某条件下怎样把一个变化的可能性变为现实性的问题（C）经典热力学详细讨论了物质的微观结构（D）经典热力学常需计算一个变化所需要的时间3、下列函数中为强度性质的是：（）(A) S (B) (∂G/∂p)T(C) (∂U/∂V)T(D) C V4、一定量的纯理想气体，下列哪组量确定后，其他状态函数方有定值。

（）（A）T （B）V （C）T、U （D）T、p5、对一化学反应，若知其△C p,m= ∑νB C p, m, B > 0，则该反应的（）（A）△H随温度升高而增大（B）△H随温度升高而减少（C）△H大于零（D）△H小于零6、某气体的压缩因子Z> 1，表示该气体（）（A）易于压缩（B）不易压缩（C）易于液化（D）不易液化7、下列说法错误的是（）（A）热容的大小与系统所含物质的量有关（B）对于气体来说，其C p, m恒大于C V, m（C）对于任意系统，因为体积随温度升高可能减小，所以其C p,可能小于C V （D）对于体积不变的刚性容器中的系统，因为定容，所以有C V而没有C p值8、某可逆热机的高温热源为T2，低温热源为T1(1)若选用水蒸气为工作物质，其热机效率为ηW(2)若选用汽油为工作物质，其热机效率为ηO则下列关系正确的是：（）(A)ηW >ηO(B)ηW<ηO(C)ηW＝ηO(D)无法比较9、已知某温度下，∆f H mΘ(CO2)=－393.3 kJ/mol，∆c H mΘ(CO)=－282.8 kJ/mol，则∆f H mΘ(CO)为（）（A）－110.5 kJ/mol （B）110.5 kJ/mol（C）－676.1 kJ/mol （D）－172.3 kJ/mol10、过饱和溶液中的溶质的化学势与纯溶质的化学势相比较，前者（）(A) 大(B) 小(C)与后者相等(D)无法比较11、两支烧杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯中加入0.01mol NaCl，两支烧杯在相同条件下按同样的速度降温，则（）（A）A杯先结冰（B）B杯先结冰（C）两杯同时结冰（D）都不会结冰12、I2(s)与I2(g)平衡共存，系统自由度为（）(A) 0 (B) 1(C) 2 (D) 313、化学反应等温式∆r G m=∆r G mΘ+RT lnQ，当选取不同标准态时（）（A）∆r G m和Q的值都改变（B）∆r G m和Q的值都改变（C）∆r G m的值改变，Q不变(D) ∆r G m不变，Q的值改变14、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（）(A) K3Θ=K1ΘK2Θ(B) K3Θ= K1Θ/K2Θ(C) K3Θ= K1Θ/Θ2K(D) K3Θ=ΘΘ21/KK15、等温等压下，A和B组成的均相系统中，当改变浓度时A的偏摩尔体积增加，则B的偏摩尔体积将（）(A) 增加(B) 减小(C) 不变(D) 随A和B的比例不同而不同三、解答题（计算过程必须有公式、代入数据后的式子、计算结果以及必要的文字说明；回答问题须简要说明理由。

物理化学第二版习题答案

物理化学第二版习题答案【篇一：物理化学核心教程课后答案完整版(第二版学生版)】ss=txt>二、概念题1. 答：（d）热力学能是状态的单值函数，其绝对值无法测量。

2. 答：（c）气体膨胀对外作功，热力学能下降。

3. 答：（b）大气对系统作功，热力学能升高。

4. 答：（a）过程（1）中，系统要对外作功，相变所吸的热较多。

5. 答：（a）对冰箱作的电功全转化为热了。

7. 答：（c）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。

8. 答：（c）由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能只是温度的函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变（状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所以恒温膨胀时，热力学能不变）。

9. 答：（b）式适用于不作非膨胀功的等压过程。

757，cv =rcp=r ，这是双原子分子的特征。

522?n2molv210. （b）1.40=??16. 答：由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能与压力和体积无关，则此实际气体的内能只是温度的函数。

三、习题1. （1）一系统的热力学能增加了100kj，从环境吸收了40kj的热，计算系统与环境的功的交换量；（2）如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kj的功，同时吸收了20kj的热，计算系统热力学能的变化值。

2. 在300 k时，有 10 mol理想气体，始态压力为 1000 kpa。

计算在等温下，下列三个过程做膨胀功：（1）在100 kpa压力下体积胀大1 dm3 ；p?nrtvp2 (?p2?nrtnrt?－) = - nrt?1??? p2p1p1??100）= -22.45 kj 1000= -nrtln（3）∵ w = -?pdv =-?v1nrtdvvv2p1= -nrtln v1p21000= -57.43 kj 1003. 在373 k恒温条件下，计算1 mol理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。

大学物理化学2-热力学第二定律课后习题及答案

热力学第二定律课后习题答案习题1在300 K ，100 kPa 压力下，2 mol A 和2 mol B 的理想气体定温、定压混合后，再定容加热到600 K 。

求整个过程的S 为若干？已知C V m A = 15 R ，C V m B = 2 5 R[题解] ⎪⎩⎪⎨⎧B(g)2mol A(g)2mol ，，纯态 3001001K kPa，（）−→−−−− 混合态，，2mol A 2mol B 100kPa 300K1+==⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪p T 定容（）−→−−2 混合态，，2mol A 2mol B 600K 2+=⎧⎨⎪⎩⎪T S = S 1 + S 2，n = 2 molS 1 = 2nR ln ( 2V / V ) = 2nR ln2 S 2 = ( 15nR + 25nR ) ln （T 2 / T 1）= 4nR ln2所以S = 6nR ln2= ( 6 2 mol 8314 J ·K 1·mol 1 ) ln2 = 6915 J ·K 1[导引]本题第一步为理想气体定温定压下的混合熵，相当于发生混合的气体分别在定温条件下的降压过程，第二步可视为两种理想气体分别进行定容降温过程，计算本题的关键是掌握理想气体各种变化过程熵变的计算公式。

习题22 mol 某理想气体，其定容摩尔热容C v ，m =1.5R ，由500 K ，405 2 kPa 的始态，依次经历下列过程：(1)恒外压202 6 kPa 下，绝热膨胀至平衡态； (2)再可逆绝热膨胀至101 3 kPa ； (3)最后定容加热至500 K 的终态。

试求整个过程的Q ，W ，U ，H 及S 。

[题解] （1）Q 1 = 0，U 1 = W 1，nC V m （T 2－T 1）)(1122su p nRT p nRT p --=， K400546.2022.405)(5.11221211212====-=-T T kPa p kPa p T p T p T T ，得，代入，（2）Q 2 = 0，T T p p 3223111535325=-=-=--()γγγγ，， T T 320.42303==-()K（3）V = 0，W 3 = 0，Q U nC T T V 3343232831450030314491==-=⨯⨯⨯-=∆,()[.(.)].m J kJp p T T 434350030310131671==⨯=(.).kPa kPa 整个过程：Q = Q 1 + Q 2+ Q 3 =491kJ ，U = 0，H = 0，Q + W = U ，故W =－Q =－491 kJ∆S nR p p ==⨯=--ln (.ln ..).141128314405616711475J K J K ··[导引]本题的变化过程为单纯pVT 变化，其中U 、H 和S 是状态函数，而理想气体的U 和H 都只是温度的函数，始终态温度未变，故U = 0，H = 0。

物理化学习题及答案2

第六章可逆原电池复习思考题1.电极表面与电解质溶液之间的电势差就是电极电势?这种说法对吗?指出影响这种电势差的原因有哪些?2.从原电池的表示符号能看出什么问题?3.Θ∆m r G ＝-zFE θ(电极))，则Θ∆m r G 表示电极反应在标准状态下的吉布斯自由能变化值?这种说法对不对?4.如测出［∂E ／∂T ］p ＜0，由式(2.10)知(－△r H m )＞zEF ，表明反应的热效应只有一部分?而其于部分仍以热的形式放出，这就说明在相同的始末态间化学反应的△H 比按电池反应进行的△H 为大，这种说法对吗?为什么?5.为何不能用一般的电压表测原电池的电动势?6.说明图2.6中的待测电池、标准电池、AB 均匀滑线电阻及工作电池的连接原理?7.式(2.7)右边第二项的活度是电池反应平衡时各作用物的活度，此说法对不对，为什么?8.02/=+ΦH H E 表示氢的标准电极电势绝对值为零，这就意味着标准氢电极与溶液相间的电势差为零。

这种说法对吗?为什么?9.式(2.13)中的E(电极)受哪些因素的影响?由该式计算得出的电极电势是什么电势?它是否与电极反应的反应式量有关?10.有人说“凡ΦE (电极)为正的电极必为原电池的正极，ΦE (电极)为负的电极必为负极”。

这种说法对吗?11.输送CuSO 2溶液时能否使用铁管?试说明其原因?12.液体接界电势是怎样产生的?用盐桥能否完全消除液体接界电势?为什么?13.已知ΦΦ=K zF RTE ln ，ΦE 是电池反应达到平衡时的电动势，这种说法对否?为什么?14.从图2.13看出，线①与线⑧可构成原电池，这种说法对否?为什么? 15.试从图2.13粗略估计铁粉在什么pH 值下才能使溶液中的氢离子还原成H 2?16.试分别设计相应的原电池，以测出下列各种数据，并列出应测出的数据及计算公式。

①H 2O 的标准生成吉布斯自由能Θ∆m f G ② 指定温度下某金属氧化物的Θ∆m f G 习题1．写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E 的计算公式。

物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案

第二章热力学第二定律练习题一、判断题（说法正确否）：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。

2．不可逆过程一定是自发过程。

3．熵增加的过程一定是自发过程。

4．绝热可逆过程的∆S = 0，绝热不可逆膨胀过程的∆S > 0，绝热不可逆压缩过程的∆S < 0。

5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。

6．由于系统经循环过程后回到始态，∆S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。

7．平衡态熵最大。

8．在任意一可逆过程中∆S = 0，不可逆过程中∆S > 0。

9．理想气体经等温膨胀后，由于∆U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?10．自发过程的熵变∆S > 0。

11．相变过程的熵变可由T H S ∆=∆计算。

12．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。

13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。

14．冰在0℃，pT H S ∆=∆>0，所以该过程为自发过程。

15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。

16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。

17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。

18．系统由V 1膨胀到V 2，其中经过可逆途径时做的功最多。

19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得∆G = 0。

20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -p d V = 0，此过程温度不变，∆U = 0，代入热力学基本方程d U = T d S - p d V ，因而可得d S = 0，为恒熵过程。

21．是非题：⑴“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？ ⑵“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化”，此话对否？ ⑶ 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？⑷ 自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。

⑸ 1mol 理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V 1变到V 2，能否用公式：⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆12ln VV R S计算该过程的熵变？22．在100℃、p 时，1mol 水与100℃的大热源接触，使其向真空容器中蒸发成 100℃、p 的水蒸气，试计算此过程的∆S 、∆S (环)。

《物理化学(二)》课后练习

期末试卷
一、单项选择题
1.一封闭系统从A态出发，经一循环过程后回到A态，则下列何者为零
A.Q
B.W
C.Q+W
D.Q-W
【正确答案】C
【答案解析】
本题知识点：化学反应热效应的计算、能量代谢与微量量热技术简介,
2.系统经一等压过程从环境吸热，则
A.Q>0
B.△H>0
C.△U>0
D.a，b都对
【正确答案】A
【答案解析】
本题知识点：热化学,
3.若要通过节流膨胀达到制冷目的，则节流操作应控制的条件是
A.μJ－T＜0
B.μJ－T＞0
C.μJ－T＝0
D.不必考虑μJ－T值
【正确答案】B
【答案解析】
本题知识点：热化学,
4.已知某反应的标准反应熵大于零，则该反应的标准反应吉布斯自由焓将随温度的升高
A.增大
B.不变
C.减小
D.不确定
【正确答案】C
【答案解析】
本题知识点：卡诺循环、卡诺定理、熵,
5.合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)达平衡后加惰性气体，且保持体系
【正确答案】D
【答案解析】
本题知识点：温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合,
6.Mg0(s)+CI(g)=MgCl2(s)+O2(g)达平衡后，增加总压（气体为理想气体），
【正确答案】B
【答案解析】
本题知识点：温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合,
7.反应2C(s)+O2(g)2CO(g)
，单位为：J·mol-1，若温度增加，则。

物理化学第二版习题答案

物理化学第二版习题答案物理化学是研究物质的物理性质和化学性质以及它们之间的相互关系的一门学科。

对于学习物理化学的学生来说，习题是巩固知识、提高能力的重要途径之一。

下面将为大家提供物理化学第二版习题的答案，希望对广大学生有所帮助。

第一章：热力学基础1. 答案：热力学是研究物质在能量转化过程中的规律的科学。

它主要研究能量的转化和守恒规律，以及物质在这个过程中的性质变化。

2. 答案：热力学第一定律是能量守恒定律，即能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒不变。

3. 答案：热力学第二定律是能量转化过程中的不可逆性原理，即自发过程的方向是从有序向无序的方向进行。

第二章：热力学函数1. 答案：热力学函数是描述物质性质和状态的函数，如内能、焓、自由能等。

2. 答案：内能是系统所拥有的全部能量的总和，包括系统的动能和势能。

3. 答案：焓是系统的内能和对外界做的功之和，常用符号表示为H。

第三章：热力学第一定律的应用1. 答案：热容量是物质吸收或释放热量时的温度变化与热量变化之比。

2. 答案：绝热过程是指在过程中系统与外界没有热交换，即系统的热容量为零。

3. 答案：等温过程是指在过程中系统的温度保持不变，即系统与外界的热交换量为零。

第四章：热力学第二定律的应用1. 答案：熵是描述系统无序程度的物理量，表示系统的混乱程度。

2. 答案：熵增原理是热力学第二定律的数学表达式，它指出孤立系统的熵总是增加的。

3. 答案：卡诺循环是一种理想的热机循环，它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。

第五章：相变和化学平衡1. 答案：相变是指物质由一种相转变为另一种相的过程，如固态到液态、液态到气态等。

2. 答案：平衡态是指系统各种性质的变化不再随时间变化，达到动态平衡的状态。

3. 答案：化学平衡是指在封闭容器中，反应物和生成物浓度达到一定比例时，反应速率前后保持不变的状态。

第六章：化学动力学1. 答案：化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科。

中南大学《物理化学》网上(课程)作业二及参考答案

(一) 单选题1.下面4种电解质溶液，浓度均为0.01mol，现已按它们的摩尔电导率值由大到小排了次序。

请根据你已有的知识，判定下面排序正确的是（）(A)(B)(C)(D)参考答案：(B)2. 溶胶的动力性质是由于粒子的不规则运动产生的，在下列各种现象中，不属于溶胶动力性质的是（）(A)渗透压(B)扩散(C)沉降平衡(D)电泳参考答案：(D)3. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是（）(A)正吸附(B) 负吸附(C) 正吸附(D) 负吸附参考答案：(A)4.在298K时，浓度为0.1和0.01mol的HCl溶液组成浓差电池的液接电势为Ej⑴，浓度相同而电池电解质溶液换用KCl，其液接电势为Ej⑵。

则两液接电势的关系为（）(A)(B)(C) Ej⑴=Ej⑵(D) 无法判断参考答案：(A)5. 若算得电池反应的电池电动势为负值，表示此电池反应是（）(A)正向进行(B)逆向进行(C)不可能进行(D)反应方向不确定参考答案：(B)6. 液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素无关？（）(A)温度(B)液体密度(C)重力加速度(D)大气压力参考答案：(D)7.以下4种电解质溶液的浓度都是0.01，其中平均活度系数最大的是（）(A)KCl (B) CaCl2 (C) Na2SO4 (D) A1C13参考答案：(A)8. 有以下两个电池，电动势分别为E1和E2比较其电动势大小（）(A)(B) (C) E1=E2(D) 不能确定参考答案： (C) 9.这两个电池电动势E1和E2的关系为()(A)E1=E2(B)E1=2E2(C)E1=0.5E2(D)无法比较参考答案： (C)10. 将大分子电解质NaR 的水溶液用半透膜和水隔开，达到Donnan 平衡时，膜外水的pH （）(A)大于7(B)小于7(C)等于7(D)不能确定参考答案： (A)11. 当发生极化时，组成电池的两电极的电极电势将会是（）(A)阳极电势越来越负，阴极电势越来越正(B) 阳极电势越来越正，阴极电势越来越负(C) 阳极电势和阴极电势均越来越正(D) 阳极电势和阴极电势均越来越负参考答案：(B)12. 下列电池中，电池电动势与Cl-离子的活度无关的是（）(A)(B)(C)(D)参考答案：(C)13.某电池反应为，当电池反应达平衡时，电池的电动势E必然（）(A)(B) E=(C)(D) E=0参考答案：(C)14. 有一飘荡在空气中的球形液膜，内部也是空气。

智慧树答案物理化学2(山东联盟)知到课后答案章节测试2022年

第一章1.以(1/2CuSO4)为基本单元和以(CuSO4)为基本单元时，两者的电导率相等，Ʌm(CuSO4)=2Ʌm(1/2CuSO4)答案:对2.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增大答案:错3.Faraday电解定律在任何温度和任何压力下均可使用，没有限制条件。

答案:对4.298K时，298K时，浓度为0.01 mol∙dm-3的HAc溶液，在电导池中测得其电阻为2220 Ω，已知电导池常数为36.7 m-1，已知Ac-和H+的无限稀释摩尔电导率分别为0.409×10-2 S∙m2∙mol-1和3.498×10-2 S∙m2∙mol-1，则下列说法正确的是答案:醋酸的摩尔电导率为1.653×10-3 S∙m2∙mol-1;醋酸的解离平衡常数为1.869×10-5;醋酸的无限稀释摩尔电导率为3.9072×10-2S∙m2∙mol-15.298K时，已知SrSO4饱和水溶液的电导率为1.482×10-2 S∙m-1，该温度时水的电导率为1.496×10-4 S∙m-1，(1/2Sr2+)和(1/2SO42-)的无限稀释摩尔电导率分别为5.946×10-3 S∙m2∙mol-1和7.98×10-3 S∙m2∙mol-1，则该条件下SrSO4在水中的饱和溶液的浓度为答案:0.527 mol∙m-36.下述说法正确的是答案:电解池的阳极对应其正极，阴极对应其负极;电极既可以命名为阴、阳极，也可以命名为正、负极7.已知291K时，在一电场梯度为1000 V∙m-1的均匀电场中，放入KCl稀溶液，已知K+和Cl-的摩尔电导率为4.8×10-3 S∙m2∙mol-1和4.9×10-3S∙m2∙mol-1，则下列说法正确的是答案:Cl-的迁移速率为5.08×10-5 m∙s-1;K+的迁移速率为4.97×10-5 m∙s-1;Cl-的电迁移率为5.08×10-8 m2∙s-1∙V-1 8.298K时，已知NaCl和Na+的无限稀释摩尔电导率分别为10.860×10-3S∙m2∙mol-1和4.311×10-3 S∙m2∙mol-1，则在NaCl溶液中Cl-的无限稀释摩尔电导率为答案:6.549×10-3 S∙m2∙mol-19.已知KCl的无限稀释摩尔电导率为1.296×10-2 S∙m2∙mol-1，则在KCl溶液中Cl-的迁移数为0.504，则K+的无限稀释摩尔电导率为答案:6.43×10-3S∙m2∙mol-110.希托夫法测量离子迁移数的实验中，若使用的铜电量计中析出了31.75 g的铜，则电路中通过的电子的物质的量为答案:1 mol第二章1.已知298 K时,电池Ag(s)│Ag+(m1)│‖SO42-(m2)│Ag2SO4(s) │Ag(s)的标准电动势为-0.172 V，则Ag2SO4(s)的活度积Kapθ为答案:1.52×10-62.298K时，电池反应 H2(g)+Ag2O(s)= 2Ag(s)+H2O(l) 的电池电动势为1.172V，反应时所对应的ΔrSm为 -97.35 J/(K·mol)，则电池电动势的温度系数为答案:-5.044×10-4 V/K3.在298K时，已知电极， Tl3+ +2e-=Tl+ φθ(1)=1.25 V Tl+ +e-= Tl φθ(2)=-0.336 V 则Tl 3++3e-= Tl φθ(3)为答案:0.721 V4.在等温、等压条件下，原电池可逆放电，电池反应的焓变ΔrHm与等压可逆热效应Qp的关系是答案:ΔrHm<Qp5.一个可逆电池电动势为1.07 V，在等温等压下，当此电池短路，假定电池中发生的反应与可逆放电时的反应相同，则下列说法正确的是答案:电池短路时，ΔrHm=Qp;电池放电和短路时的ΔG相等;电池短路意味着该电池不做电功6.在298K时，将金属Fe和Cd插入含有Fe2+的活度为0.1，含Cd2+的活度为0.0036 的溶液中，已知φθ(Fe2+/Fe) = -0.44 V，φθ(Cd2+/Cd )=-0.403 V,则下列说法正确的是答案:Fe2+被还原，金属Cd被氧化;φ(Fe2+/Fe) = -0.469 V,φ(Cd2+/Cd )=-0.475 V;组成的原电池(Fe2+/Fe)为正极，Cd2+/Cd 为负极7.已知298 K时,下述电池Pt│H2(g)│H2SO4(m2)│O2(g) │Pt的电动势为1.228 V，该电池的温度系数为-8.49×10-4 V/K，当该电池转移2 mol 电子时，下列说法正确的是答案:ΔrHm=-285.83 kJ/mol;ΔrGm=-237 kJ/mol8.根据电动序规则，在原电池中，电极电势大的一极应当作为正极答案:对9.盐桥能够消除液接电势答案:错10.已知电极电位φ(I2/I-) = 0.54 V，φ(Fe3+/Fe2+ ) = 0.77 V，则在该状况下，Fe 3+不能够氧化I-答案:错第三章1.下列对铁表面防腐方法中属于电化学保护的是答案:铁块上嵌锌块2.关于电极极化的描述，下列说法正确的是答案:极化现象使电解池消耗的电能增加。

物理化学第二章热力学第一定律经典习题及答案

V3 = V2 =
W b = − p外 ΔV = − p3 (V3 − V1 ) = − 200 × 103 (0.10167 − 0.06197) = −7.940kJ
由热力学第一定律
Wa + Qa = Wb + Qb -5.57+25.42= − 7.940 + Qb ∴ Qb = 27.79
= − 2 × 8.314 × 300 × (1 −
2.
∂H ∂p 求证： C p − CV = − + V ∂p T ∂ T V
方法一：和课件中的证明类似
方法二：
∂H ∂U ∂H ∂( H m − pVm C p,m − CV,m = m − m = m − ∂T ∂T p ∂T V ∂T p V ∂H ∂H ∂p = m − m +Vm ∂T V ∂T p ∂T V 令H = H (T , p) ∂H ∂H dH = dT + dp ∂T p ∂p T
2.10 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 n = 2mol 理想气体 T1 = ? p1 = 100kPa V1 = 0.05m3 n = 2mol 理想气体恒容 → T2 = ? p2 = 200kPa V2 = 0.05m3 n = 2mol 理想气体恒压 → T3 = ? p3 = 200kPa V3 = 0.025m3
3.
∂U 已知：理想气体 =0 ∂V T

第五版物理化学第二章习题答案解析

第二章热力学第一定律2.1 1mol 理想气体在恒定压力下温度升高1℃，求过程中系统与环境交换的功。

解：理想气体n = 1mol对于理想气体恒压过程,应用式（2.2.3）W =－p amb ΔV =－p(V 2-V 1) =－(nRT 2-nRT 1) =－8.314J2.2 1mol 水蒸气(H 2O,g)在100℃,101.325kPa 下全部凝结成液态水。

求过程的功。

假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。

解: n = 1mol恒温恒压相变过程,水蒸气可看作理想气体, 应用式（2.2.3）W =－p amb ΔV =－p(V l -V g ) ≈ pVg = nRT = 3.102kJ2.3 在25℃及恒定压力下，电解1mol 水(H 2O,l)，求过程的体积功。

H 2O(l) ＝ H 2(g) + 1/2O 2(g) 解: n = 1mol恒温恒压化学变化过程, 应用式（2.2.3）W=－p amb ΔV =－(p 2V 2-p 1V 1)≈－p 2V 2 =－n 2RT=－3.718kJ2.4 系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。

若途径a 的Q a =2.078kJ,Wa=－4.157kJ ；而途径b 的Q b =－0.692kJ 。

求W b .解: 热力学能变只与始末态有关,与具体途径无关,故 ΔU a = ΔU b由热力学第一定律可得 Qa + Wa = Q b + W b ∴ W b = Q a + W a －Q b = －1.387kJ2.5 始态为25℃，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℃，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3111061902000001529831485m ...P nRT V =××==32101601000005824431485m ...P nRT V V =××=== kJ .kJ )..(Q W U Δa a 85194225575=+=+=－对于途径b ，其功为kJ .J ..V Δp W b 932706190101602000001－）－（－－===根据热力学第一定律2.6 4mol 某理想气体，温度升高20℃, 求ΔH－ΔU 的值。

物理化学第二、三章习题及答案

热力学部分
主要计算公式
总结
1. 热力学第一定律的数学表达式：
dU Q W 或 U Q W
适用于封闭体系中的单纯PVT变化、相变化、化学变化
2. 恒容热和恒压热
Qv U
Qp H
适用于dV=0，W’=0条件下的三类反应
适用于dP=0，W’=0条件下的三类反应
3. 摩尔定压热容和摩尔定容热容之间的关系：
n= 1 mol T1=300.15K P1=101.32 KPa V1
dT 0 n= 1 mol T2=300.15K P2 V2
习题
n= 1 mol T3=370.15K P3=250.00 KPa V3 = V2
dV 0
因为V2=V3，则p2/T2=p3/T3， p2=p3T2/T3=250.00×300.15/370.15 kPa=202.72 kPa nRT p 1 W2=0 W p (V V ) nRT p nRT ( 2 1)
vap H m 1 1 p2 ( ) 克-克方程 ln p1 R T2 T1
可用来计算不同温度下的蒸气压或摩尔蒸发热。
热力学第一定律
习题
1、 1 mol 某理想气体于27oC ，101.325 kPa 的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，再恒容升温至97oC ， 250.00 kPa。求过程的W，Q, △U， △H。已知气体的
热力学第一定律
n= 5 mol T1=300 P1=200 KPa
dTV 0 n= 5 mol T2=300K P2=50 KPa
习题
T3 P3=200 KPa
Qr 0 n= 5 mol
整个过程由于第二步为绝热过程，计算热是方便的，而第一步为恒温可逆过程，则： U1 0 Q1 W1 , Q1 -W1 V2 p1 Q Q1 Q2 W1 0 nRT ln nRT ln V1 p2 (5 8.314 300 ln 200/ 50) J 17.29kJ W U Q (15.15 17.29)kJ 2.14kJ

物理化学习题详细答案2

CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g)
Θ Θ Θ r H m ( 298) = f H m ( 298, CH 3OH( g )) f H m ( 298, CO( g ))
= {200.7 ( 100.52)}kJ mol 1 = 90.18kJ mol 1
Θ Θ Θ Θ r Sm ( 298) = Sm ( 298, CH 3OH( g )) Sm ( 298, CO( g )) 2 Sm ( 298, H 2 ( g )) = ( 239.52 197.67 2 × 130.68)J mol 1 K 1 = 219.51J mol 1 K 1
(1) J p = p(CH 4 ) / p Θ { p( H 2 ) / p }
Θ 2
=
101.325 × 0.1 / 100 (101.325 × 0.8 / 100)
2
= 0.1542
Θ r Gm = r Gm + RT ln J p
= (19397 + 8.314 × 1000 ln 0.1542)J mol 1 = 3.855kJ mol 1 > 0 Θ ( 2) r Gm = r Gm + RT ln J p 不能正向反应
Θ K 4 = (1.4 × 10 12 )1 / 2 = 1.183 × 10 6
(4)
反应(3)-(4)得反应 FeO(s) + CO(g) = Fe(s) + CO2(g) 原始nB/mol 1 x 0 0 平衡nB/mol (x-1) 1 1
Θ K 5 = K n,5 Θ K3 1mol 4.967 × 10 7 = = Θ = ( x 1)mol K 4 1.183 × 10 6

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