物理化学习题详细答案
物理化学习题4套含答案(大学期末复习资料)
习题一一、选择题:(本题共5小题,每小题3分,共15分)1、作为熵增原理,下述表述中,错误的是( )A. 孤立体系的熵值永远增加B. 在绝热条件下,趋向平衡的过程中封闭体系的熵值增加C. 孤立体系的熵值永不减少D. 可用体系的熵的增加或不变来判断过程是否可逆2、溶液内任一组分的偏摩尔体积( )A. 不可能是负B. 总是正值C. 可能是正值,也可能是负值D. 必然和纯组分的摩尔体积相等3、在T 时,一纯液体的蒸气压为8000 Pa,当0.2 mol 的非挥发性溶质溶于0.8 mol的该液体中时,溶液的蒸气压为4000 Pa,若蒸气是理想的,则在该溶液中溶剂的活度系数是( )A. 2.27B. 0.625C. 1.80D. 0.2304、同一温度下,微小晶粒的饱和蒸汽压和大块颗粒的饱和蒸汽压哪个大? ( )A. 微小晶粒的大B. 大块颗粒的大C. 一样大D. 无法比较5、在10 cm3,1mol·dm-3的KOH溶液中加入10cm3水,其摩尔电导率将()A. 增加B. 减小C. 不变D. 不能确定二、填空题:(本题共6小题,每空1分,共15分)1、状态函数的特征是,功、热、体积、焓和熵中不是状态函数的有。
2、化学反应的等温方程式为,化学达平衡时等温方程式为,判断化学反应的方向用参数,等温等压条件下若使反应逆向进行,则应满足条件。
3、形成负偏差的溶液,异种分子间的引力同类分子间的引力,使分子逸出液面的倾向,实际蒸气压依拉乌尔定律计算值,且△mi x H0,△mi x V0。
4、NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,自由度f=。
5、液滴越小,饱和蒸气压越__________;而液体中的气泡越小,气泡内液体的饱和蒸气压越__________ 。
6、当一反应物的初始浓度为 0.04 mol ·dm -3时,反应的半衰期为 360 s ,初始浓度为0.024 mol ·dm -3时,半衰期为 600 s ,此反应级数n = 。
(完整版)物理化学习题及答案
(完整版)物理化学习题及答案物理化学期末复习一、单项选择题1. 涉及焓的下列说法中正确的是 ( )(A)单质的焓值均等于零(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)化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化2. 下列三种胶体分散系统中,热力不稳定的系统是: ( )A. 大分子溶胶B. 胶体电解质C. 溶胶3. 热力学第一定律Δ U=Q+W只适用)(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何4.第一类永动机不能制造成功的原因是 ( )(A)能量不能创造也不能消灭(B)实际过程中功的损失无法避免(C)能量传递的形式只有热和功(D)热不能全部转换成功5.如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有( )(A)W =0 ,Q <0 ,U <0(B). W>0,Q <0,U >0(C)W <0,Q <0,U >0(D). W <0,Q =0,U >06.对于化学平衡 , 以下说法中不正确的是( )(A)化学平衡态就是化学反应的限度(B)化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化(C)化学平衡时各物质的化学势相等(D)任何化学反应都有化学平衡态7.封闭系统内的状态变化: ( )A 如果系统的 S sys>0,则该变化过程自发B 变化过程只要对环境放热,则该变化过程自发C 仅从系统的 S sys ,变化过程是否自发无法判断8. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中,并达到化学平衡,其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是( )A. 1 ,1,1,2B. 1 ,1,3,0C. 3 ,1,2,1D. 3 ,2,2,2 9. 在定压下, NaCl 晶体,蔗糖晶体,与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,独立组分数 C 和条件自由度 f :( ) A C =3, f=1 B C =3 , f=2 CC =4, f=2DC =4 , f=310. 正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中( )(A) Δ S=0 (B) ΔG=0 (C) Δ H=0 (D) ΔU=012. 下面的说法符合热力学第一定律的是( )(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化 (B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关13. 对于理想的水平液面,其值为零的表面物理量是( )(A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力14. 实验测得浓度为0.200mol ·dm -3的 HAc 溶液的电导率为0.07138S ·m -1,该溶液的摩尔电导率Λ m (HAc) 为( )2 -1 2 -1A. 0.3569S · m 2· mol -1B. 0.0003569S ·m 2·mol -12 -1 2 -1C. 356.9S · m 2· mol -1D. 0.01428S ·m 2· mol -115. 某化学反应其反应物消耗7/8 所需的时间是它消耗掉3/4 所需的时间的 1.5 倍,则反应的级数为( )A. 零级反应B. 一级反应C. 二级反应D. 三级反应11. 以看作封闭体系的是( A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO 4 水溶液如图,将 C uSO 4水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电极,以蓄电池为电源进行电解,可)。
物理化学题库及详解答案
物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科,它通过物理原理来解释化学现象,是化学领域中一个重要的分支。
以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。
题目一:理想气体状态方程的应用题目内容:某理想气体在标准状态下的体积为22.4L,压力为1atm,求该气体在3atm压力下,体积变为多少?详解答案:根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中P是压力,V是体积,n是摩尔数,R是理想气体常数,T是温度。
在标准状态下,P1 = 1atm,V1 = 22.4L,T1 = 273.15K。
假设气体摩尔数n和温度T不变,仅压力变化到P2 = 3atm。
将已知条件代入理想气体状态方程,得到:\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数,且T1 = T2(温度不变),我们可以简化方程为:\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值:\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以,在3atm的压力下,该气体的体积约为7.47L。
题目二:热力学第一定律的应用题目内容:1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量,如果该过程的效率为40%,求该过程中气体对外做的功。
详解答案:热力学第一定律表明能量守恒,即ΔU = Q - W,其中ΔU是内能的变化,Q是吸收的热量,W是对外做的功。
对于单原子理想气体,内能仅与温度有关,且ΔU = nCvΔT,其中Cv 是摩尔定容热容,对于单原子理想气体,Cv = 3R/2(R是理想气体常数)。
由于效率η = W/Q,我们有:\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。
由于过程是等压的,我们可以利用盖-吕萨克定律(Gay-Lussac's law)PV = nRT,由于n和R是常数,我们可以简化为PΔV = ΔT。
物理化学练习题及答案
物理化学练习题及答案
以下是物理化学练题及其答案:
1. 已知氯气在0℃时密度比空气大
2.44倍,求氯气的摩尔质量。
答案:70.91 g/mol
2. 算出10mol一氧化碳和15mol氧气在完全燃烧下产生的水的
质量并写出反应式。
答案:反应式2CO + O2 → 2CO2;水的质量为180g。
3. 有一容积为1L的,温度为25℃,内装有SO2Dioxide,在标
准状况下浓度为1mol/L。
求体积为1L的内的SO2质量。
答案:64.07g
4. 已知非极性H2O2在正己烷中的溶解度为0.25 g/L,求该物
质在正己醇中的溶解度。
假设两种溶剂的体积相等。
答案:0.2 g/L
5. 已知分子式为C4H10的有机物A和分子式为C2H6O的有机物B在相同的条件下燃烧生成的CO2的质量之比为27:22,求A 和B的分子式。
答案:A为C4H10,B为C2H6O2。
6. 在65℃时,硫的三种同素异形体均匀自由某室温下倾斜的中慢慢流出。
它们的密度分别为1.96,2.07和2.30g/cm³。
问它们按照密度从小到大的顺序排列,应先流出的是哪一个?
答案:轻硫S8。
以上是物理化学练题及答案。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题1.热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案:D2.关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 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, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案:B2.关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案:D。
因焓是状态函数。
3.涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(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) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案:D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0则ΔH<ΔU。
4.下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案:D5.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案:A。
按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。
6.dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案:D7.下列过程中, 系统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答案:D。
物理化学课后习题答案(全)
第1章 物质的pVT 关系和热性质习 题 解 答1. 两只容积相等的烧瓶装有氮气,烧瓶之间有细管相通。
若两只烧瓶都浸在100℃的沸水中,瓶内气体的压力为0.06MPa 。
若一只烧瓶浸在0℃的冰水混合物中,另一只仍然浸在沸水中,试求瓶内气体的压力。
解: 21n n n +=2212112RT V p RT V p RT V p +=⋅2111121222112p T p T T p T T T T =+⎛⎝⎜⎞⎠⎟=+ ∴112222p T T T p ⋅+=MPa0.0507=MPa 06.02)15.273100()15.2730(15.2730⎥⎦⎤⎢⎣⎡××++++=2. 测定大气压力的气压计,其简单构造为:一根一端封闭的玻璃管插入水银槽内,玻璃管中未被水银充满的空间是真空,水银槽通大气,则水银柱的压力即等于大气压力。
有一气压计,因为空气漏入玻璃管内,所以不能正确读出大气压力:在实际压力为102.00kPa 时,读出的压力为100.66kPa ,此时气压计玻璃管中未被水银充满的部分的长度为25mm 。
如果气压计读数为99.32kPa ,则未被水银充满部分的长度为35mm ,试求此时实际压力是多少。
设两次测定时温度相同,且玻璃管截面积相同。
解:对玻璃管中的空气,p V p V 2211=kPa 0.96=kPa )66.10000.102(35251212−×==p V V p ∴ 大气压力 = kPa 28.100kPa )96.032.99(=+·28· 思考题和习题解答3. 让20℃、20 dm 3的空气在101325 Pa 下缓慢通过盛有30℃溴苯液体的饱和器,经测定从饱和器中带出0.950 g 溴苯,试计算30℃时溴苯的饱和蒸气压。
设空气通过溴苯之后即被溴苯蒸气所饱和;又设饱和器前后的压力差可以略去不计。
(溴苯Br H C 56的摩尔质量为1mol g 0.157−⋅)解:n pV RT 131013252010831452027315==×××+⎡⎣⎢⎤⎦⎥−().(.) mol =0.832 mol n m M 209501570==..mol =0.00605mol p py p n n n 22212101325732==+=×= Pa 0.006050.832+0.00605 Pa4. 试用范德华方程计算1000 g CH 4在0℃、40.5 MPa 时的体积(可用p 对V 作图求解)。
物理化学试题及答案文库
物理化学试题及答案文库一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式为:A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q + PΔVD. ΔG = Q - TΔS答案:B2. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = RTD. PV = nR答案:A3. 以下哪种物质不是电解质?A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 蔗糖D. 氯化钠答案:C4. 反应速率常数k与温度的关系由以下哪个方程描述?A. Arrhenius方程B. Van't Hoff方程C. Nernst方程D. Debye-Hückel方程答案:A5. 根据量子力学,原子中的电子云分布是:A. 确定的B. 不确定的C. 随机的D. 固定的答案:B6. 以下哪种物质具有超导性?A. 铜B. 铝C. 汞D. 铁答案:C7. 根据热力学第二定律,以下哪种说法是正确的?A. 热能自发地从低温物体流向高温物体B. 热能自发地从高温物体流向低温物体C. 热能不可能自发地从低温物体流向高温物体D. 热能不可能自发地从高温物体流向低温物体答案:B8. 以下哪种类型的晶体具有各向异性?A. 立方晶体B. 六方晶体C. 正交晶体D. 所有晶体答案:B9. 以下哪种类型的化学反应是放热反应?A. 燃烧反应B. 光合作用C. 电解水D. 氧化还原反应答案:A10. 根据Pauli不相容原理,以下哪种情况是不可能的?A. 两个电子具有相同的自旋B. 两个电子具有相反的自旋C. 两个电子具有相同的轨道角动量D. 两个电子具有相反的轨道角动量答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式为:ΔU = Q - __________。
答案:W2. 理想气体状态方程为:PV = n__________。
答案:RT3. 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,其中不包括__________。
物理化学考试题库及答案
物理化学考试题库及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种物质不属于电解质?A. 氯化钠B. 硫酸C. 酒精D. 氢氧化钠答案:C2. 根据热力学第一定律,系统内能的变化等于系统吸收的热量与对外做的功之和。
以下哪个选项正确描述了这个关系?A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = -Q + WD. ΔU = -Q - W答案:A3. 理想气体状态方程为PV = nRT,其中P代表压力,V代表体积,n 代表摩尔数,R是气体常数,T是温度。
如果温度和压力不变,气体体积增大一倍,摩尔数将如何变化?A. 增大一倍B. 减小一半C. 保持不变D. 增大四倍答案:A4. 以下哪种反应属于放热反应?A. 燃烧反应B. 光合作用C. 呼吸作用D. 电离反应答案:A5. 根据阿伏伽德罗定律,相同条件下,相同体积的任何气体都含有相同数量的分子。
以下哪个选项正确描述了这个定律?A. 在标准状态下,1摩尔任何气体的体积都是22.4升B. 1摩尔任何气体的体积都是22.4升C. 在标准状态下,1摩尔任何气体的体积都是24.4升D. 1摩尔任何气体的体积都是24.4升答案:A6. 以下哪种物质的熔点最高?A. 冰B. 石墨C. 金刚石D. 食盐答案:C7. 以下哪种物质的导电性最好?A. 橡胶B. 玻璃C. 铜D. 陶瓷答案:C8. 以下哪种物质的比热容最大?A. 水B. 铁C. 铝D. 空气答案:A9. 以下哪种物质的密度最大?A. 氢气B. 氧气C. 铅D. 空气答案:C10. 以下哪种物质的折射率最高?A. 空气B. 水C. 玻璃D. 钻石答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 物质的量浓度(摩尔浓度)是指溶液中溶质的_________与溶液体积的比值。
答案:摩尔数2. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响,这被称为_________。
答案:开尔文-普朗克表述3. 液体的表面张力是由于液体表面分子间存在_________。
(完整版)物理化学习题库(含答案)
《物理化学》复习思考题热力学一、判断题:1、在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变, CO2的热力学能和焓也不变。
( )2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
()3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。
( )4、d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。
( )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。
()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。
()7、隔离系统的热力学能是守恒的。
()8、隔离系统的熵是守恒的。
()9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。
()10、绝热过程都是定熵过程。
()11、一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
()12、系统从同一始态出发,经绝热不可逆过程到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此终态。
()13、热力学第二定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传到高温物体是不可能的。
()14、系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。
()15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W’<0,且有W’>G和G<0,则此状态变化一定能发生。
()16、绝热不可逆膨胀过程中S >0,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。
()17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。
( )18、可逆的化学反应就是可逆过程。
( )19、Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。
( )20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。
( )21、焓的增加量∆H等于该过程中体系从环境吸收的热量。
( )22、一个绝热过程Q = 0,但体系的∆T不一定为零。
( )23、对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。
( )24、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、∆U及∆H是相等的。
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《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。
物理化学试题及答案
物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪个选项是物质的三态变化?A. 固态、液态、气态B. 固态、液态、等离子态C. 固态、液态、超导态D. 固态、液态、超流态答案:A2. 热力学第一定律的表达式是:A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T答案:A3. 以下哪种力不属于分子间力?A. 范德华力B. 静电力C. 氢键D. 重力答案:D4. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = nTD. PV = mT答案:A5. 阿伏伽德罗常数的值大约是:A. 6.022 x 10^23 mol^-1B. 6.022 x 10^23 mol^-2C. 6.022 x 10^23 mol^-3D. 6.022 x 10^23 mol^-4答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 物质的摩尔质量在数值上等于该物质的______。
2. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为______。
3. 一个化学反应的熵变可以表示为反应物和生成物的______之差。
4. 电化学中,阳离子向______移动,阴离子向______移动。
5. 根据波耳兹曼分布,粒子在高能级上的分布与温度的______成正比。
答案:1. 分子质量2. 功3. 摩尔熵4. 正极,负极5. 指数三、计算题(每题10分,共20分)1. 已知1 mol 理想气体在298 K和1 atm下,求其体积。
答案:根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中 R = 0.0821L·atm/mol·K,n = 1 mol,T = 298 K,P = 1 atm,代入计算得 V = 22.4 L。
2. 一个化学反应的ΔH = -57.8 kJ/mol,ΔS = 0.267 kJ/mol·K,求在298 K时该反应的自由能变化ΔG。
物理化学试题及答案
物理化学试题及答案一、选择题1. 理想气体状态方程为 \(PV=nRT\),其中 \(P\) 表示压力,\(V\) 表示体积,\(T\) 表示温度,\(R\) 是气体常数。
如果一个气体在恒温条件下,压力增加到原来的两倍,那么体积将如何变化?A. 体积减少到原来的一半B. 体积增加到原来的两倍C. 体积减少到原来的四分之一D. 体积不变答案:A2. 在化学反应中,下列哪个术语描述的是一个物质转化为另一个物质的过程?A. 饱和B. 溶解C. 置换反应D. 稀释答案:C3. 电化学电池中的阳极是指:A. 正电荷积累的电极B. 负电荷积累的电极C. 发生还原反应的电极D. 发生氧化反应的电极答案:D二、填空题4. 在标准状况下,1摩尔理想气体的体积约为 ________ 升。
答案:22.45. 物质的量浓度(摩尔浓度)是指单位体积溶液中所含物质的________ 数量。
答案:摩尔三、计算题6. 一个气体在 273K 和 1 大气压下,体积为 24 升。
如果温度升高到 298K 而压力保持不变,该气体的体积将变为多少升?答案:24升× (298K / 273K) = 33.9升7. 某化学反应的平衡常数 \(K_c\) 在 298K 时为 0.05。
如果反应的生成物浓度为 0.1M,求反应物的浓度。
答案:假设反应物浓度为 \(x\) M,生成物浓度为 \(0.1 - x\) M。
根据平衡常数的定义 \(K_c = \frac{[产物]}{[反应物]}\),可得\(0.05 = \frac{0.1 - x}{x}\)。
解得 \(x = 0.05\) M,所以反应物的浓度为 0.05M。
四、实验题8. 实验中,如何通过溶解度积(Ksp)来确定一个沉淀-溶解平衡系统是否达到饱和状态?答案:首先,计算溶液中各离子的浓度乘积。
然后,将该乘积与该物质的溶解度积 \(K_{sp}\) 进行比较。
如果离子浓度乘积大于\(K_{sp}\),则溶液过饱和,会有沉淀形成。
物理化学习题详细答案
葛华才等编.《物理化学》(多媒体版)配套部分章节的计算题解.高等教育出版社第一章热力学第一定律第二章热力学第二定律第三章多组分系统第四章化学平衡第五章相平衡第六章化学动力学第七章电化学第八章界面现象第九章胶体化学第十章统计热力学第一章热力学第一定律计算题1. 两个体积均为V 的密封烧瓶之间有细管相连,管内放有氮气。
将两烧瓶均放入100℃的沸水时,管内压力为50kPa。
若一只烧瓶仍浸在100℃的沸水中,将另一只放在0℃的冰水中,试求瓶内气体的压力。
解:设瓶内压力为p′,根据物质的量守恒建立如下关系:(p′V/373.15)+ (p′V/273.15)= 2(pV/373.15)即p′=2×50 kPa/(1+373.15/273.15)=42.26 kPa2. 两个容器A 和B 用旋塞连接,体积分别为1dm3 和3dm3,各自盛有N2 和O2(二者可视为理想气体),温度均为25℃,压力分别为100kPa 和50kPa。
打开旋塞后,两气体混合后的温度不变,试求混合后气体总压及N2 和O2的分压与分体积。
解:根据物质的量守恒建立关系式p 总(V A+V B)/ 298.15=( p A V A /298.15)+ (p B V B /298.15)得p 总= ( p A V A+ p B V B)/ (V A+V B) = (100×1+50×3) kPa/(1+3)=62.5 kPan(N2)= p A V A /RT A= {100000×0.001/(8.315×298.15)}mol = 0.04034 moln(O2)= p B V B /RT B= {50000×0.003/(8.315×298.15)}mol = 0.06051 mol葛华才编.《物理化学》(多媒体版)配套部分章节的计算题解.高等教育出版社-3 y (N 2)= n (N 2)/{ n (N 2)+ n (O 2)}= 0.04034/(0.04034+0.06051)=0.4y (O 2)=1- y (N 2)=1-0.4=0.6分压p (N 2)= y (N 2) p 总 = 0.4×62.5 kPa= 25 kPap (O 2)= y (O 2) p 总 = 0.6×62.5 kPa= 37.5 kPa分体积 V (N 2)= y (N 2) V 总 = 0.4×4 dm 3 = 1.6 dm 3V (O 2)= y (O 2) V 总 = 0.6×4 dm 3 = 2.4 dm 33. 在 25℃,101325Pa 下,采用排水集气法收集氧气,得到 1dm 3 气体。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案物理化学是研究物质的物理性质和化学性质之间关系的科学。
它结合了物理学的原理和化学的实验方法,以探究物质在不同条件下的性质和行为。
以下是一些物理化学的习题及答案,供学习者参考。
# 习题1:热力学第一定律某理想气体在等压条件下,从状态A(\( P_1, V_1 \))变化到状态B (\( P_2, V_2 \))。
已知气体的摩尔热容在等压条件下为\( C_p \)。
求气体在这一过程中的内能变化。
答案:由于气体在等压条件下变化,根据热力学第一定律,内能变化\( \Delta U \)可以通过热量\( Q \)计算:\[ \Delta U = Q - W \]其中,\( W \)是做功,对于等压过程,\( W = P \Delta V \)。
由于\( P \)是常数,\( \Delta V = V_2 - V_1 \),所以:\[ W = P(V_2 - V_1) \]将\( W \)代入第一定律公式,得到:\[ \Delta U = Q - P(V_2 - V_1) \]由于\( Q = nC_p \Delta T \),而\( \Delta T \)可以通过\( \Delta V \)和\( C_p \)计算,所以:\[ \Delta U = nC_p \Delta T - P(V_2 - V_1) \]最终,内能变化只与温度变化有关,与体积变化无关。
# 习题2:理想气体状态方程一个理想气体在标准状态下(0°C,1 atm)的体积是22.4 L。
如果这个气体被压缩到1/4其原始体积,求最终的压强。
答案:根据理想气体状态方程\( PV = nRT \),其中\( P \)是压强,\( V \)是体积,\( n \)是摩尔数,\( R \)是理想气体常数,\( T \)是温度。
在这个问题中,温度和摩尔数保持不变,所以:\[ P_1V_1 = P_2V_2 \]代入已知值,\( P_1 = 1 \) atm,\( V_1 = 22.4 \) L,\( V_2 =\frac{22.4}{4} \) L,解得:\[ P_2 = \frac{P_1V_1}{V_2} = \frac{1 \times 22.4}{22.4/4} =4 \text{ atm} \]# 习题3:化学平衡在一个封闭容器中,反应 \( A(g) \leftrightarrow 2B(g) \) 达到平衡。
物理化学课后习题与答案
逆过程。设气体的
Cv,m
=
3 2
R
。试计算各个状态的压力
p
并填下表。
V/dm3•mol-1
44.8 C B
22.4 A
273
546
T/K
1
步骤
A B C
过程的名称
等容可逆 等温可逆 等压可逆
Q/J W/J △U/J
8. 一摩尔单原子理想气体,始态为 2×101.325kPa、11.2dm3,经 pT = 常数的可逆过程(即过
(1) 298K 时的“平衡常数”; (2) 正、逆反应的活化能; (3) 反应热;
(4) 若反应开始时只有 A,pA,0=105Pa,求总压达 1.5×105Pa 时所需时间(可忽略逆反应)。
8.有一反应,其速率正比于反应物浓度和一催化剂浓度。因催化剂浓度在反应过程中不变, 故表现为一级反应。某温度下,当催化剂浓度为 0.01 mol·dm-3 时,其速率常数为 5.8×10-6 s-1。 试问其真正的二级反应速率常数是多少?如果催化剂浓度为 0. 10 mol·dm-3,表现为一级反应
4. 固体 CO2 的饱和蒸汽压在 -103℃ 时等于 10.226kPa,在 -78.5℃ 时等于 101.325 kPa,求: (1)CO2 的升华热;(2)在 -90℃ 时 CO2 的饱和蒸汽压。
5. 设你体重为 50kg,穿一双冰鞋立于冰上,冰鞋面积为 2cm3,问温度需低于摄氏零下几 度,才使冰不熔化?已知冰的 ΔfusHm = 333.4kJ·kg-1,水的密度为 1000 kg·m3,冰的密度为 900kg·m3。
(2) 1mol 水在 100℃恒 温下于真 空容器中 全部蒸发 为蒸气, 而且蒸气 的压力恰 好为
物理化学(全册)习题(答案)
《物理化学》复习题一、选择题:1.体系的状态改变了,其内能值( )A 必定改变B 必定不变状态与内能无关 2.μ=0 3. ( )A. 不变B. 可能增大或减小C. 总是减小4.T, p, W ‘=0≥0 C. (dG)T,V, W=0≤0 D. (dG) T, V, W ‘=0≥0 5.A. (dA)T, p, W ‘=0≤0B. (dA) T, p, W ‘=0≥ T, V, W ‘=0≥0 6.下述哪一种说法正确? 因为A. 恒压过程中,焓不再是状态函数B. 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 D. 恒压过程中, ΔU 不一定为零 7. NOCl 2(g )=NO (g ) + Cl 2(g )为吸热反应,改变下列哪个因素会使平衡向右移动。
( )增大压力 C. 降低温度 D. 恒温、恒容下充入惰性气体 8. )A. 溶液中溶剂化学势较纯溶剂化学势增大B. 沸点降低C. 蒸气压升高 9.ΔA=0 的过程应满足的条件是 ( )C. 等温等容且非体积功为零的过程10.ΔG=0 的过程应满足的条件是 ( ) C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 11. 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v = J 。
无法判定12.已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的Δr H m 0为正,Δr S m 0为正(设Δr H m 0和Δr S m 0不随温度而变化)A. 高温有利B. 低温有利与压力无关13.化学反应 N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g)A. 3NH 2H 2N μμμ==B. 032=++3NH 2H 2N μμμC. NH 2H 2N μμμ32==14. 某化学反应的方程式为2A →P ,则在动力学研究中表明该反应为 ( )A.二级反应B.基元反应C.双分子反应15. 已知298 K 时, Hg 2Cl 2 + 2e - === 2Hg + 2Cl -, E 1 AgCl + e - === Ag + Cl -, E 2= 0.2224 V 。
物理化学练习题及答案
物理化学练习题及答案物理化学练习题及答案物理化学是研究物质的性质、结构、组成以及相互作用的学科。
在学习物理化学的过程中,练习题是非常重要的一部分,可以帮助我们巩固知识、提高解题能力。
本文将给出一些物理化学练习题及答案,希望能对读者的学习有所帮助。
一、选择题1. 下列物质中,属于离子晶体的是:A. 氧气 (O2)B. 氯化钠 (NaCl)C. 乙醇 (C2H5OH)D. 甲烷 (CH4)答案:B. 氯化钠 (NaCl)2. 下列物质中,属于共价分子晶体的是:A. 氮气 (N2)B. 氯化钠 (NaCl)C. 铁 (Fe)D. 水 (H2O)答案:A. 氮气 (N2)3. 下列物质中,属于金属晶体的是:A. 水 (H2O)B. 二氧化碳 (CO2)C. 铁 (Fe)D. 氯化钠 (NaCl)答案:C. 铁 (Fe)二、填空题1. 摩尔质量为16 g/mol的氧气,其密度为______ g/L。
答案:32 g/L2. 一物质的摩尔质量为46 g/mol,其密度为2 g/cm³,该物质的摩尔体积为______ cm³/mol。
答案:23 cm³/mol3. 摩尔质量为18 g/mol的水,其密度为1 g/cm³,该物质的摩尔体积为______ cm³/mol。
答案:18 cm³/mol三、计算题1. 已知一气体的体积为2 L,温度为300 K,压强为3 atm,计算该气体的摩尔数。
答案:根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中 P 为压强,V 为体积,n 为摩尔数,R 为气体常数,T 为温度。
将已知数据代入公式,可得 n = PV/(RT) = (3 atm × 2 L)/(0.0821 atm·L/mol·K × 300 K) ≈ 0.244 mol。
2. 已知一物质的摩尔质量为32 g/mol,质量为8 g,计算该物质的摩尔数。
(完整版)物理化学答案
V = ½(V1+V2) = 11RT/22 ,
ΔS1 = Rln(V/V1) = Rln(11/2)
ΔS2 = Rln(V/V2) = Rln(11/20) , ΔS = ΔS1+ΔS2 = Rln(121/40) > 0 。
二、单选题答案:
1. D; B; 7. B; 12.D; 13.C; 18.C; 19.D; 25.C; 30.B; 31.D; 36.C; 37.A;
5. B;
6.
9. D;
10.B;
11.A;
15.B;
16.A;
17.B;
21.B;
22.A;
23.C;
hing at a time and All things in their being are good for somethin
25.B; 30.B。
26.C;
27.D;
28.B;
29.D;
(4) ΔU =
0;
(5) ΔG = 0;
(6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG 都为 0。
25.ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG > 0,ΔH > 0,ΔA < 0,ΔG 无法确定 ;
27.W、Q、ΔU、ΔH = 0,ΔS > 0。V1 = RT/10 ,V2 = RT
3.一体系由A态到B态,沿途径Ⅰ放热 100J,对体系作功 50J。问(1)由A态沿途径Ⅱ到B 态体系作功 80J,其Q值为多少?(2) 如体系由B态沿途径Ⅲ回到A态得50J功,体系吸热环 是放热?Q为多少? 答:(1) ΔUA→B=-100+50=-50J Q=ΔUA→B-W=-50-(-80)=30J
hing at a time and All things in their being are good for somethin
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解:根据物质的量守恒建立关系式
Mmix= m/n = 0.8509g/0.02044 mol = 41.63 g·mol-1 又 Mmix=M(乙烷)y(乙烷)+ M(丁烷)y(丁烷)=30.07×y(乙烷)+58.12×(1 y(乙烷))=41.63 得 y(乙烷) = 0.5879,y(丁烷)=1-y(乙烷)=0.4121
5. 2 mol O2(g)在 105Pa 恒压下从 25℃加热到 45℃,计算该过程的功。 解:据题意知系统压力 p 等于环境压力 pe,即 p1=p2=pe ∴ W= -pe(V2-V1)= -p2[(nRT2/p2)-(nRT1/p1)]= -nR(T2-T1)
= -2.0mol×8. 315 J·K-1·mol-1×(318.15 K-298.15 K) = -333 J
6. 1mol N2 的压力为 105Pa,0℃时反抗恒定外压 0.5×105Pa 做恒温膨胀到压力为 0.5×105Pa。计算该 过程的功。
解:W= -p e(V2-V1)= -pe(nRT/p2-nRT/p1) = -nRTp2(1/p2-1/p1) = -1mol×0.5×105Pa×8.315 J·K-1·mol-1×273.15K×[(1/0.5×105Pa)-(1/105Pa)]= -1136 J
V(O2)= y(O2) V 总 = 0.6×4 dm3 = 2.4 dm3 3. 在 25℃,101325Pa 下,采用排水集气法收集氧气,得到 1dm3 气体。已知该温度下水的饱和蒸气压
为 3173Pa,试求氧气的分压及其在标准状况下的体积。
解:p(O2)= p 总-p(H2O)= 101325Pa-3173Pa = 98152 Pa V(O2,STP) = (TSTP /T)( p /pSTP)V = (273.15/298.15) ×(98152/101325) ×1dm3 = 0.8875 dm3 STP 表示标准状况。
1. 两个体积均为 V 的密封烧瓶之间有细管相连,管内放有氮气。将两烧瓶均放入 100℃的沸水时,管 内压力为 50kPa。若一只烧瓶仍浸在 100℃的沸水中,将另一只放在 0℃的冰水中,试求瓶内气体的压力。
解:设瓶内压力为 p′,根据物质的量守恒建立如下关系:
(p′V/373.15)+ (p′V/273.15)= 2(pV/373.15) 即 p′=2×50 kPa/(1+373.15/273.15)=42.26 kPa
分压
y(O2)=1- y(N2)=1-0.4=0.6 p(N2)= y(N2) p 总 = 0.4×62.5 kPa= 25 kPa
p(O2)= y(O2) p 总 = 0.6×62.5 kPa= 37.5 kPa 分体积 V(N2)= y(N2) V 总 = 0.4×4 dm3 = 1.6 dm3
度范围内 CO2 的平均定压摩尔热容 C p,m 。
解:CO2 的平均定压摩尔热容:
C p,m =
T2 T1
C
p,mdT
/(T
2
T
1)
T2 T1
a bT cT 2
dT /(T 2 T 1)
= [a (T2 – T1) + 0.5b(T22 – T12 ) – (c/3)(T23 – T13)] / (T2 – T1)
4. 在 25℃时把乙烷和丁烷的混合气体充入一个 0.5dm3 的真空容器中,当容器中压力为 101325Pa 时,
气体的质量为 0.8509g。求该混合气体的平均摩尔质量和混合气体中两种气体的摩尔分数。
解:n=pV/RT = {101325×0.5×10-3/(8.315×298.15)} mol = 0.02044 mol
葛华才等编.《物理化学》(多媒体版)教材的计算题
《物理化学》(多媒体版)教材的计算题解
第一章 热力学第一定律 第二章 热力学第二定律
第三章 多组分系统 第四章 化学平衡 第五章 相平衡 第六章 化学动力学 第七章 电化学 第八章 界面现象 第九章 胶体化学 第十章 统计热力学
第一章 热力学第一定律
计算题
W=Wp+ WV = -p1 (V2-V1)+0={-100000×(1-5) ×10-3+0}J=400J
2
葛华才等编.《物理化学》(多媒体版)教材的计算题解.高等教育出版社
Q = U - W = -400J 8. 已知 CO2 的 Cp, m=[26.75 + 42.258×10-3(T/K) – 14.25×10-6(T/K)2]J·K-1·mol-1 ,计算 27℃-527℃温
n(O2)= pBVB /RTB= {50000×0.003/(8.315×298.15)}mol = 0.06051 mol
1
葛华才编.《物理化学》(多媒体版)配套部分章节的计算题解.高等教育出版社
y(N2)= n(N2)/{ n(N2)+ n(O2)}= 0.04034/(0.04034+0.06051)=0.4
7.1mol 理想气体由 100kPa、5dm3 恒压压缩到 1dm3,再恒容升压到 500kPa。试计算整个过程的 W、
Q、U、H。
解:1mol 气体状态变化:(p1=100kPa,V1=5dm3) (p2=p1,V2=1dm3) (p3=500kPa,V3=V2) 利用理想气体状态方程 p1V1/T1 = p3V3/T3 得 T3= T1,即始终态温度不变,故有 U=H=0
p 总(VA+VB)/ 298.15=( pAVA /298.15)+ (pBVB /298.15)
得
p 总 = ( pAVA+ pBVB)/ (VA+VB) = (100×1+50×3) kPa/(1+3)=62.5 kPa
n(N2)= pAVA /RTA= {100000×0.001/(8.315×298.15)}mol = 0.04034 mol