物理化学第四章例题
物理化学第四章习题答案
物理化学第四章习题答案物理化学作为一门结合物理学和化学原理的学科，其习题通常涉及热力学、动力学、量子化学等多个方面。
以下是第四章习题的可能答案，但请注意，具体答案会根据教材和习题的具体内容而有所变化。
习题1：理想气体状态方程的应用题目：一个理想气体在标准状态下的体积是22.4L。
如果压力增加到原来的两倍，同时温度升高到原来的1.5倍，求此时气体的体积。
解答：理想气体状态方程为 \[ PV = nRT \]其中 \( P \) 是压力，\( V \) 是体积，\( n \) 是摩尔数，\( R \) 是理想气体常数，\( T \) 是绝对温度。
设初始状态下的压力为 \( P_1 \)，温度为 \( T_1 \)，体积为\( V_1 \)。
变化后的压力为 \( P_2 = 2P_1 \)，温度为 \( T_2 =1.5T_1 \)，体积为 \( V_2 \)。
根据题意，\( n \) 和 \( R \) 是常数，可以消去，得到：\[ \frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2} \]\[ \frac{V_2}{V_1} = \frac{P_1T_2}{P_2T_1} = \frac{1 \times1.5}{2 \times 1} = 0.75 \]\[ V_2 = 0.75 \times 22.4L = 16.8L \]习题2：热力学第一定律的应用题目：1摩尔理想气体在绝热条件下从状态A（\( P_1, V_1 \)）膨胀到状态B（\( P_2, V_2 \)）。
求气体在过程中所做的功和内能变化。
解答：绝热条件下，\( Q = 0 \)，根据热力学第一定律 \( \Delta U = Q - W \)。
理想气体在绝热过程中的内能变化可以表示为：\[ \Delta U = \frac{3}{2}nR\Delta T \]由于是绝热过程，\( P_1V_1^\gamma = P_2V_2^\gamma \)，其中\( \gamma \) 是比热容比（对于单原子理想气体，\( \gamma =\frac{5}{3} \)）。
物理化学第四章 化学平衡(重要例题)
rGm(1) rGm(2) rGm(3)=0 rGm(4)0
得: H2 (g)+ 1/2O2(g)=H2O(l)
∴ rGm = rGm (1)+ rGm(2)+ rGm(3)+ rGm(4)
= rGm(1)+ rGm(2)+ 0+0 其中 rGm(2)＝RTln(p/p) = –8.584 kJmol-1
2、通过盖斯定律从已知反应的rGm 求未知反应的 rGm ；
3、实验测定平衡时组成求K ；
4、定义式rGm = rHm – TrSm （查表） 其中rHm = ifHm,i rSm = iSm,i
5、标准电动势rGm = – nFE ；
例1 求298K时反应H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l)的K
aG
g eq
aH
h eq
aA
a eq
aB
b eq
K :（标准平衡常数）无量纲，仅是温度的函数
则 rGm =i i = – RTln K
范特霍夫(Van’t Hoff )等温方程。
令
a i i
Qa
i
（活度商）
i i =i i + RTln Q a
rGm = rGm + RTln Qa
已知298K时H2O (g)的fHm = – 241.8 kJmol-1 ;H2
(g)、O2(g)、H2O(g)的标准熵值Sm分别为130.6,
205.0, 188.7 J K-1 mol-1 ; 水的蒸气压为3.17 kPa
解：先求反应 H2 (g)+ 1/2O2(g)=H2O(g)
新编[理学]物理化学答案——第四章_化学平衡习题解答[1]
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新编[理学]物理化学答案——第四章_化学平衡习题解答[1]第四章化学平衡⼀、基本公式和内容提要 1. 化学反应的⽅向和限度（1）反应系统的吉布斯⾃由能和反应进度反应进⾏过程中，A 和B 均各以纯态存在⽽没有相互混合，则在反应进度为ξ时反应体系的总吉布斯⾃由能G *为：G * = n A µA * + n B µB * = （1－ξ）µA * +ξµB * = µA * +ξ（µB * －µA *）对于封闭体系在定温定压下在反应实际进⾏过程中，A 和B 是不可能以纯态存在的。
它们是混合在⼀起的，因此还存在混合吉布斯⾃由能△mix G 。
△mix G = RT （n A lnX A + n B lnX B ） = RT [(1－ξ)ln(1－ξ) + ξlnξ]（2）化学反应标准平衡常数理想⽓体的化学反应()()()(a A gb B g g G g h H g ??→++←?? bB a A hH g G P P P P P P P P )/()/()/()/(θθθθ= e)－－(1θθθθµµµµB A H G b a h g RT－+= 常数 = K θK θ称为标准平衡常数。
（3）化学反应的等温⽅程式（a ）对任意反应达平衡时：△r G m θ = －RTlnK θ△r G m θ是指产物和反应物均处于标准态时，产物的吉布斯⾃由能和反应物的吉布斯⾃由能总和之差，称为反应的“标准吉布斯⾃由能变化”。
（b ）反应在定温定压条件下△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p上式称为范特霍夫(Vait Hoff) 等温⽅程。
（c ）依据吉布斯⾃由能函数可判断反应进⾏的⽅向，在温度、压⼒⼀定的条件下：RT ln Q a ＜ RTlnK θ Q a ＜K θ△r G m ＜0 反应正向⾃发进⾏若 RT ln Q a ＞RTlnK θ Q a ＞K θ△r G m ＞0 反应逆向⾃发进⾏若 RT ln Q a = RTlnK θ Q a = K θ△r G m =0 反应达平衡 2. 反应的标准吉布斯⾃由能变化（1）化学反应的△r G m 与△r G m θ（a ）在⼀定温度和压⼒为p θ下，任何物质的标准态化学势µi θ都有确定值，所以任何化学反应的△r G m θ都是常数；（b ）△r G m 不是常数，在⼀定T ，p 下，它与各物质的活度（分压、浓度）等有关，即与Q a 有关；（c ）在定温定压条件下0W '=时，△r G m 的正负可以指⽰化学反应⾃发进⾏的⽅向，在定温下△r G m θ的正负通常不能指⽰反应进⾏的⽅向，根据公式△r G m = △r G m θ+ RT ln Q p ，但当△r G m θ的数值很⼤时，也可⽤其值估计反应的⽅向。
物理化学第四章化学平衡练习题及答案教案资料
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 r G ∆= -RT ln K ，所以m r G ∆是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4．m r G ∆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 r G ∆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 r G ∆。
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。
物理化学第4章部分习题解答
x 0.7703 mol , n(SO2 ) 1 x 0.2297 mol
n总 nSO3 nO2 nSO2 0.7703 0.6148 0.2297 1.6148mol
Kp
Kn
p
B
n
0.7703
1
0.2297 (0.6148) 2
1
101325
2
1.6148
1
1.707 102(Pa ) 2
(2) 在293K，为避免MgO的水解，允许的最大相对湿度为多 少?已知293 K时水的饱和蒸气压为2338 Pa。
18. 解: (1) MgO(s) H 2O( g ) Mg (OH )2 (s)
rGm 46024 100 .42T 46024 100 .42 293 16601 (J mol 1)
气体通入1173K的炉子中，总压为 202.65 kPa。试计算平衡气
相的组成。已知反应CO２(ｇ)＋H２ (ｇ)===H２O(ｇ)＋CO(ｇ)
在1173K时，Ｋｐ＝1.22。
CO2 (g) H2 (g) H2O(g) CO(g)
0.25
0.25 0 0.5 mol
目录 0.25 x 0.25 x x 0.5 x mol
解：对于有气体参与的多相反应有以下关系式：
r Hm Um RT
(g) B
分别写出反应方程式判断可知：（1）的△H和△U差别不大； （2），（3），（4）的△H和△U有较大差别，且△H＜△U。
#2022
2.已知反应：
9．将含有50% CO、25% CO２、 25% H２(均为摩尔分数)的混合
nB (0.25 x)C (O0.2N5T xE) Nx T (0S.5 x) 1 , B 0
物理化学第四章溶液练习题
第四章作业一、选择题 1. 在25℃时，纯液体A 的p *A ＝5×104Pa ，纯液体B 的p *B ＝6×104Pa ，假设两液体能形成理想溶液混合物，当达到气液平衡时，液相中组成x A =0.4，在气相B 的摩尔分数y Ｂ则为 ( )(A) 0.64 (B) 0.25 (C) 0.50 (D) 0.406. 若A 分子和B 分子之间的相互作用力，与A 、B 各自处于纯态时分子之间的相互作用力相同，混合后，则有( )(A) 0mix H ∆< (B) 0mix H ∆>(C) 0mix H ∆= (D) mix H ∆无法确定7. 在10.325KPa 下，往纯水中加入少量NaCl ，与纯水比较，此稀溶液沸点( )(A) 降低 (B) 升高 (C) 不变8. 某化合物1.5g 溶于1kg 纯水中，形成非电解质溶液，冰点降低了0.015K ，该化合物的相对分子量可能是( )。
(K f =1.86K·mol -1·kg -1。
)(A) 100g·mol -1 (B) 200 g·mol -1(C) 186g·mol -1 (D) 150g·mol -110. A 和B 形成的非理想溶液，在TK 时测得其总蒸气压为29398Pa ，在气相中B 的摩尔分数y Ｂ＝0.82，而该温度时纯A 的蒸气压为29571 Pa ，那么在溶液中A 的活度A α为( )。
(A) 0.813 (B) 0.815 (C) 0.179 (D) 0.994二、计算题1. 两种挥发性液体A 和B 混合形成理想液态混合物，在298K 时，测得溶液上面的蒸气总压为5.41×104Pa ，气相中A 物质的摩尔分数为0.450，且已知p *A ＝3.745×104Pa 。
试求在该温度下(1) 液相组成；(2) 纯B 的蒸气压。
第四章习题0物理化学
第四章多组分系统热力学选择题1. 在373.15K和101325Pa•下，水的化学势与水蒸气化学位的关系为(A) μ(水)＝μ(汽) (B) μ(水)＜μ(汽)(C) μ(水)＞μ(汽) (D) 无法确定2．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性(A) 凝固点降低（B）沸点升高(C) 渗透压（D）蒸气压升高3．98K时，A、B两种气体在水中的亨利常数分别为k1和k2，且k1＞k2，则当P1＝P2时，A、B在水中的溶解量c1和c2的关系为(A) C1＞C2 (B) C1＜C2 (C) C1＝C2 (D) 不能确定4．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5. 定义偏摩尔量时规定的条件是(A) 等温等压(B) 等熵等压(C) 等温, 溶液浓度不变(D) 等温等压, 溶液浓度不变6. 关于偏摩尔量, 下面的说法中正确的是(A) 偏摩尔量的绝对值都可求算(B) 系统的容量性质才有偏摩尔量(C) 同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关(D) 没有热力学过程就没有偏摩尔量7. 影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是(A) 溶剂本性(B) 温度和压力（C）溶质本性(D) 温度和溶剂本性8. 已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。
设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的量分数为：(A)1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3因为y A=p A/p A+p B=133.24/(133.24+66.62)=2/39. 两只各装有1kg水的烧杯，一只溶有0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温冷却，则：(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10.下列各式叫化学势的是： A. )B C (,,B c ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂n V S n G B. )B C (,,B c ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂n p T n G C. )B C (≠⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂V T G D. (C B)S U T ≠∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭ 11.冬季建筑施工中，为了保证施工质量，常在浇注混凝土时加入盐类，其主要作用是A.增加混凝土强度B.防止建筑物被腐蚀C.降低混凝土的固化温度D.吸收混凝土中的水分判断题1.理想混合气体中任意组分B 的化学势表达式为：μB =μB (g,T) +RTln(p B /p )。
物理化学第四章课后习题
布斯函数 f Gm。
解 平衡时： n(CF4 ) p V0 / (273R ) 8.42 103 mol n(COF2 ) 1.0652 / 175.33 6.075 10 3 mol V (COF2 ) n(COF2 ) RT / p 138cm 3 n(CO2 ) p (524 138 191) 10 6 / ( RT ) 8.68 10 3 mol K Kn n(CF4 )n(CO2 ) 1.98 n 2 (COF2 )
温度而改变，试计算1000 K时该反应的 r Gm 和 r Sm 各为多少？
解 平衡时
2CO2 （g）=2CO( g ) O2 （g） （1-） 2 2
n
B
2
3 K (1000 K ) K x = = 4.0 10-21 2 （1-） +） （2
K (1400 K )=1.024 10-12
习题1 有理想气体反应2SO2 ( g ) O2 ( g ) 2SO3 ( g )在1000 K时，K 3.45。试求算SO2、O2 和SO3的分压分别为2.03 104 Pa、 104 Pa和1.01105 Pa的混合气中，发生上述反应的 1.01 r G m , 并判断反应能够进行的方向。若SO2 及O2的分压仍分别为2.03 104 Pa及1.01104 Pa ，为使反应正向进行，SO3的分压最大不得超过多少？ 解 Qp ( pSO3 / p ) 2 ( pSO2 / p ) ( pO 2 / p ) Qp K
考研 物理化学 必备试题第四章
1.在298.15K时,9.47%(质量)的硫酸溶液，其密度为1060.3 kg·m-3 。
在该温度下纯水的密度为997.1 kg·m-3。
求：（1）质量摩尔浓度（m）.（2）物质的量浓度（c）.（3）硫酸的物质的量分数（x）.2. 在301.2 K和下，使干燥空气0.025 dm3通入水中，然后在水面上收集。
若忽略空气在水中的溶解度，已知301.2 K时，p(H2O)=3733 Pa,求：（1）若使收集的气体体积仍为0.025 dm3，问其压力为多少？（2）若压力为标准压力，问气体的体积为多少？3.在413.15K时，纯C6H5Cl 和纯C6H5Br的蒸汽压分别为125.238 kPa和66.104 kPa。
假定两液体组成理想溶液。
若有一混合液，在413.15 K，101.325 kPa下沸腾，试求该溶液的组成，以及在此情况下，液面上蒸汽的组成。
4. 液体A与液体B形成理想溶液。
在343.15 K时，1 mol A和2 mol B所形成的溶液的蒸汽压为50.663 kPa，若在溶液中再加入3 mol A，则溶液的蒸汽压增加到70.928 kPa,试求：（1）和。
（2）对第一种溶液，气相中A，B的摩尔分数各为多少？5. 苯和甲苯在293.15 K时蒸汽压分别为9.958和2.973 kPa,今以等质量的苯和甲苯在293.15 K时相混合，试求（1）苯和甲苯的分压力。
（2）液面上面蒸汽的总压力。
（设溶液为理想气体）6. 在293.15K时，当O2，N2，Ar的压力分别为101.325 kPa时，每1.0 kg水中分别能溶解O2 3.11×;N2 1.57×;Ar 3.36×。
今在293.15K标准压力下，使空气与水充分振摇，使之饱和。
然后将水煮沸，收集被赶出的气体，使之干燥。
求所得干燥气中各气体的摩尔分数。
假定空气组成的摩尔百分数为：N2 78.0%，O2 21.0%，Ar 0.94%, 其它组分如CO2等忽略不计。
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
00-7-15
本章完
10
例 含质量分数为w(甲醇) = 0.40的甲醇的水溶液, 已知其中甲
醇 的偏摩尔体积V(甲)为39.0cm3· mol1, 水的偏摩尔体积V(水) 为 17.5cm3· mol1,试求溶液的密度 (甲醇与水的摩尔质量分别为
偏摩尔量的集合公式
32.04 g· mol1 与18.02 g· mol1).
B n n n n B _________ B T B T B _________ nB nB nB nB S ,V , nC S , p , nC ,V , nC , p , nC _________ _________
00-7-15 7
7 现有A, B 两种水溶液, A溶液渗透压较B低. 当A和B之间隔 一半透膜(只有水分子可通过), 这时水的渗透方向是从____ A溶 B 溶液. 液到_____ 8 在20℃时, 将1mol 压力为100kPa的气态NH3 溶解到大量的, 物质的量之比为n(NH3)/ n(H2O) = 1 / 21的溶液中, 已知此溶液 NH3 的平衡蒸气分压为3.6 kPa. 在该溶解过程中NH3的化学势 (g, T ) ( l, T ) (g, T ) + RT ln( p / p ) 由此 B B B B 从_________变化为 _______ = _____________________, 8102 Jmol－1. 可根据数据求得该溶解过程的Gm = － ______ 溶质B不与溶剂A形成固熔体 9 稀溶液凝固点下降公式要求_________________________; 溶质是非挥发性的 而沸点上升公式则要求_________________.
物理化学 第四章 化学平衡 习题
物理化学第四章化学平衡习题物理化学第四章：化学平衡习题第四章的学习在物理化学中具有重要意义，主要探讨了化学反应的平衡常数以及反应进度等概念，帮助我们深入理解化学反应的平衡状态和平衡移动。
以下是本章的一些习题，以帮助巩固和拓展相关知识。
一、选择题1、在一定温度下，可逆反应A(g) + B(g) ⇌ C(g) + D(g)的平衡常数为K。
下列说法正确的是： A. K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B. K越小，达到平衡时，反应进行的程度越小 C. K越大，达到平衡时，反应物的转化率越高 D. K越小，达到平衡时，生成物的产率越高答案：A2、一定条件下，可逆反应2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)在一定范围内达到平衡。
当向容器中充入一定量He，在下列各物理量中，哪些会发生变化？ A. 反应速率 B. 平衡常数 C. 体系的压强 D. SO3的浓度答案：C二、填空题1、在一定温度下，可逆反应A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)的平衡常数K=0.16，则该反应达到平衡时，n(A) : n(B) : n(C) 的比值为_____。
答案：1 : 3 : 22、对于反应3A(g) + B(g) ⇌ C(g)，在恒温恒容的条件下，加入3molA 和1molB，达到平衡时，C的浓度为m mol/L。
若再加入a mol A和b mol B，则重新达到平衡时，C的浓度仍为m mol/L。
则a与b的比值为_____。
答案：3三、计算题1、在一定温度下，可逆反应A(g) + B(g) ⇌ C(g)在某密闭容器中反应达到平衡。
请计算在该温度下，将以下起始物质充入容器中，达到平衡时C的物质的量分数为多少？反应开始时：n(A) = 1.0 mol，n(B) = 2.0 mol，n(C) = 0 mol。
答案：0.4857 或 48.57%2、已知反应A(g) + B(g) ⇌ C(g)在某温度下的平衡常数为K=0.1。
北京大学《物理化学》课后章节练习题第4章习题及答案
第四章 习题1. 1000K 、101.325kPa 时，反应)()(2)(2223g O g SO g SO +⇔的K c ＝3.54mol ·m -3。
（1）求此反应的K p 和K x 。
（2）求反应)(21)()(223g O g SO g SO +⇔的K p 和K x 2. 已知457K 、总压为101.325kPa 时，NO 2有5％分解，求此反应的。
θp K )()(2)(222g O g NO g NO +⇔3. PCl 5的分解作用为 )()()(235g Cl g PCl g PCl +⇔在523.2K 、101.325kPa 下反应到达平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695kg ·m -3，试计算（1）PCl （g ）的离解度。
（2）该反应的。
θp K （3）该反应的。
θm r G Δ4. 温度为T 在体积为V 的容器中，充入1mol H 2，3mol I 2，设平衡后有x mol HI生成。
若再加入2 mol H 2，则平衡后HI 的物质的量为2x mol ，试计算K p 的值。
5. 在298.15K 时，有0.01kg 的N 2O 4（g ），压力为202.65kPa ，现把它完全转变成NO 2（g ），压力为30.40kPa ，求过程中的G r Δ。
已知N 2O 4（g ）和NO 2（g ）的分别为98.29kJ ·mol θmf G Δ-1和51.84kJ ·mol -1。
6. 反应的。
若参加反应的气体是由10％CH )()(2)(42g CH g H s C =+1.19290)1000(−=Δmol J K G m r θ4，80％H 2及10％N 2所组成的，试问在T ＝1000K 及p ＝101.325kPa 时能否有甲烷生成。
7. 银可能受到H 2S （g ）的腐蚀而发生下面的反应：)()()(2222g H s S Ag s Ag S H +⇔+ 已知 该反应1.24.7−−=Δmol kJ G m r θ今在298K 和标准压力p θ下，将银放在等体积的氢和H 2S 组成的混合气体中（1）试问能否发生腐蚀而生成硫化银。
物理化学第四章.doc
第四章选择1.在50℃时，液体A的饱和蒸气压是液体B饱和蒸气压的3倍，A，B两液体形成理想溶液。
气液平衡时,在液相中A的物质的量分数为0.5，则在气相中B的物质的量分数为：( )(A)0.15 (B)0.25 (C)0.5 (D)0.652.图中M是只允许水能透过的半透膜，A是蔗糖浓度为0.01 mol⋅dm-3的溶液，B为蔗糖浓度为0.003 mol⋅dm-3的水溶液，温度为300 K，则：( )(A)水通过M 从A流向B (B)水通过M 从B 流向A(C)水在宏观上不动(D)水在A中的化学势等于 B 中的化学势3.已知373.15 K 时，液体A的饱和蒸气压为133.32 kPa，另一液体B 可与A构成理想液体混合物。
当A在溶液中的物质的量分数为1/2 时，A在气相中的物质量分数为2/3 时，则在373.15 K时，液体B 的饱和蒸气压应为：( )(A)66.66 kPa (B)88.88 kPa (C)133.32 kPa (D)266.64 kPa4.在T时，某纯液体的蒸气压为11 732.37 Pa。
当0.2 mol的一非挥发性溶质溶于0.8 mol 的该液体中形成溶液时，溶液的蒸气压为5332.89 Pa。
设蒸气是理想的，则在该溶液中，溶剂的活度系数是：( )(A)2.27 (B)0.568 (C) 1.80 (D)0.235.当溶液中溶质浓度采用不同浓标时，下列说法中哪一个是正确的。
( )（A）溶质的活度相同（B）溶质的活度系数相同（C）溶质的标准化学势相同（D）溶质的化学势相同6.液体B比液体A易于挥发,在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液,下列几种说法中正确的是：( )(A) 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压(B) 该液体的沸点必低于同样压力下纯液体A的沸点(C) 该液体的凝固点必低于同样压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)(D) 该溶液的渗透压为负值7.下述体系中的组分B，选择假想标准态的是（）（A）混合理想气体中的组分B （B）混合非理想气体中的组分B（C）理想溶液中的组分B （D）稀溶液中的溶剂8. (1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2) 对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律上述诸说法正确的是：( )(A) (1)，(2) (B) (2)，(3) (C) (2)，(4) (D) (3)，(4)9.下述体系中的组分B，选择假想标准态的是：( )（A）理想溶液中的组分B （B）理想混合气体中的组分B（C）非理想溶液中的溶剂（D）稀溶液中的溶质B10.主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫________。
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 r G ∆= -RT ln K，所以m r G ∆是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4．m r G ∆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 r G ∆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 r G ∆。
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。
第五版物理化学第四章习题答案
第五版物理化学第四章习题答案第四章多组分系统热力学4、1有溶剂A与溶质B形成一定组成得溶液。
此溶液中B得浓度为c B,质量摩尔浓度为b B,此溶液得密度为。
以M A,M B分别代表溶剂与溶质得摩尔质量,若溶液得组成用B得摩尔分数x B表示时,试导出x B与c B,x B与b B之间得关系。
解:根据各组成表示得定义4、2D-果糖溶于水(A)中形成得某溶液,质量分数,此溶液在20 C时得密度。
求:此溶液中D-果糖得(1)摩尔分数;(2)浓度;(3)质量摩尔浓度。
解:质量分数得定义为4、3在25 C,1 kg水(A)中溶有醋酸(B),当醋酸得质量摩尔浓度bB 介于与之间时,溶液得总体积。
求:(1)把水(A)与醋酸(B)得偏摩尔体积分别表示成b B得函数关系。
(2)时水与醋酸得偏摩尔体积。
解:根据定义当时4、460 C时甲醇得饱与蒸气压就是84、4 kPa,乙醇得饱与蒸气压就是47、0 kPa。
二者可形成理想液态混合物。
若混合物得组成为二者得质量分数各50 %,求60 C时此混合物得平衡蒸气组成,以摩尔分数表示。
解:质量分数与摩尔分数得关系为求得甲醇得摩尔分数为根据Raoult定律4、580 C就是纯苯得蒸气压为100 kPa,纯甲苯得蒸气压为38、7 kPa。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯得气-液平衡混合物,80 C时气相中苯得摩尔分数,求液相得组成。
解:根据Raoult定律4、6在18 C,气体压力101、352 kPa下,1 dm3得水中能溶解O20、045 g,能溶解N20、02 g。
现将 1 dm3被202、65 kPa空气所饱与了得水溶液加热至沸腾,赶出所溶解得O2与N2,并干燥之,求此干燥气体在101、325 kPa,18 C下得体积及其组成。
设空气为理想气体混合物。
其组成体积分数为: ,解:显然问题得关键就是求出O2与N2得Henry常数。
18 C,气体压力101、352 kPa下,O2与N2得质量摩尔浓度分别为这里假定了溶有气体得水得密度为(无限稀溶液)。
物理化学习题 第四章 化学平衡
第四章 化学平衡一．基本要求1．掌握化学反应定温式的各种形式,并会用来判断反应的方向和限度.2．了解标准平衡常数的定义,掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。
3．掌握标准平衡常数K 与r m G ∆在数值上的联系,熟练用热力学方法计算r m G ∆,从而获得标准平衡常数的数值。
4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ∆的定义和它的应用。
5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van ’t Hoff 公式及其应用。
6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响.二．把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式,来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度.本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 mol -的区间之内。
因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ξ，如果在一个很大的系统中， 1 mol ξ=。
严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的.从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样,都仅是温度的函数，因为压力已指定为标准压力。
对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式.对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势,已经归入r m G ∆中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力有关。
学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数,了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和工业生产服务。
而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了,反而没抓住主要内容。
由于标准平衡常数与r m G ∆在数值上有联系，r m ln p G RT K ∆=-，所以有了r m G ∆的值,就可以计算p K 的值。
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 r G ∆= -RT ln K ，所以m r G ∆是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4．m r G ∆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 r G ∆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 r G ∆。
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 第四章 化学平衡习题
2NH3（g）=N2（g）+3H2（g）
的K1=0.25，则同一温度下反应
1 2
N2
(
g
)
3 2
H2
(
g
)
NH3
(
g
)
的K2=（
1 ）。
K1
3．800K时 C6H5C2H5（g）=C6H5C2H3（g）+H2（g）
的Kp=4.688×10-2，则反应的 KC=（ 7.048×10-4 ）。
Kc
K
p
rGm RT ln K
1. rGm ( P f Gm)产 ( R f Gm)反
2.
rGm
r
H
m
T rSm
3. rGm zFE
4.通过测K→求
r Gm 组合后再求
K
P
四、吉布斯焓变的近似计算
rGmT
r
H m298
T
r
S m298
五、温度、压力和惰性气体对化学平衡的影响
1．温度对化学平衡的影响—范特霍夫等压式
微分式:（
ln K T
p
）P
r
H
m
RT 2
rH
m
0
吸热反应
（
ln K T
p
）P
0
K
p
随温度升高而增加 .
rH
m
0
放热反应
（
ln K T
p
）P 0
K
p
随温度升高而下降
积分式 :
ln
K
p
rH
m
RT
A
或
ln
K
p2
ln
K
物理化学第四章例题
第四章例题1. 一封闭钟罩中放一杯纯水A 和一杯糖水B ，静止足够长时间后有何现象发生？ (A) A 杯水减少，B 杯水满后不再变化 (B) A 杯变空杯，B 杯水满后溢出(C) B 杯水减少，A 杯水满后不再变化 (D) B 杯变空杯，AB 杯水满后溢出 1. [答] (B)A 杯为纯水，B 杯为稀溶液，因而B 杯中水的蒸气压小于A 杯中水的蒸气压 A 杯达饱和而B 杯未饱和因而水蒸气从A 杯蒸发而凝结于B 杯2. 保持压力不变，在稀溶液中溶剂的化学势随温度降低而(A) 降低 (B) 不变 (C) 增大 (D) 不确定2. 答： (C) ()0,<-=∂∂m B pTS Bμ3 .温度为273K ，压力为10×O p 下液态水和固态水的化学势μ(l)和μ (s)之间的关系为(A) μ (l) > μ (s) (B) μ (l) = μ (s) (C) μ (l) < μ (s) (D) 不确定 3 . (C)m T B V p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂μ对纯物 则m TB V p ∆=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂μ ()()()()[]010<-=∆=-⎰dp s V l V s l OOp p m m μμμ4. 有四杯含不同溶质，相同浓度 m=1 mol ·kg -1 的水溶液，分别测其沸点。
则沸点升得最高者是(A) Al 2(SO 4)3 (B) Mg SO 4 (C) K 2 SO 4 (D) C 6H 5 SO 3H 4.答 (A) 沸点上升值取决于溶质数量（此处为离子数）5. 烧杯A 中装有0.1 kg 273K 的水；烧杯B 中装有0.1 kg 273K 的冰水混合物，(水和冰各占一半)。
用滴管分别向两烧杯中各滴入数滴浓H 2SO 4，则两烧杯中的温度将如何变化？(假设无其他热损失)(A) T A 升，T B 升 (B) T A 升，T B 降 (C) T A 降，T B 升 (D) T A 降，T B 降5 . [答] (B) 由于H 2SO 4溶于水放出溶解热，故A 杯中温度升高；由于稀溶液的冰点降低，故只要达平衡时，B 杯中的冰未全部熔化，则B 杯中温度降低。
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第四章例题
1. 一封闭钟罩中放一杯纯水A 和一杯糖水B ，静止足够长时间后有何现象发生？ (A) A 杯水减少，B 杯水满后不再变化 (B) A 杯变空杯，B 杯水满后溢出
(C) B 杯水减少，A 杯水满后不再变化 (D) B 杯变空杯，AB 杯水满后溢出 1. [答] (B)
A 杯为纯水，
B 杯为稀溶液，因而B 杯中水的蒸气压小于A 杯中水的蒸气压 A 杯达饱和而B 杯未饱和因而水蒸气从A 杯蒸发而凝结于B 杯
2. 保持压力不变，在稀溶液中溶剂的化学势随温度降低而
(A) 降低 (B) 不变 (C) 增大 (D) 不确定
2. 答： (C) ()
0,<-=∂∂m B p
T
S B
μ
3 .温度为273K ，压力为10×O p 下液态水和固态水的化学势μ(l)和μ (s)之间
的关系为
(A) μ (l) > μ (s) (B) μ (l) = μ (s) (C) μ (l) < μ (s) (D) 不确定 3 . (C)
m T B V p =⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂μ对纯物 则
m T
B V p ∆=⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∆∂μ ()()()()[]010<-=∆=-⎰
dp s V l V s l O
O
p p m m μμμ
4. 有四杯含不同溶质，相同浓度 m=1 mol ·kg -1 的水溶液，分别测其沸点。
则沸点升得最高者是
(A) Al 2(SO 4)3 (B) Mg SO 4 (C) K 2 SO 4 (D) C 6H 5 SO 3H 4.答 (A) 沸点上升值取决于溶质数量（此处为离子数）
5. 烧杯A 中装有0.1 kg 273K 的水；烧杯B 中装有0.1 kg 273K 的冰水混合物，(水和冰各占一半)。
用滴管分别向两烧杯中各滴入数滴浓H 2SO 4，则两烧杯中的温度将如何变化？(假设无其他热损失)
(A) T A 升，T B 升 (B) T A 升，T B 降 (C) T A 降，T B 升 (D) T A 降，T B 降
5 . [答] (B) 由于H 2SO 4溶于水放出溶解热，故A 杯中温度升高；由于稀溶液
的冰点降低，故只要达平衡时，B 杯中的冰未全部熔化，则B 杯中温度降低。
6 . 在温度T 时，纯液体A 的饱和蒸气压为*A P ，化学势为*A μ，并且已知在O
p 压
力下的凝固点为*f T ，当A 中溶入少量与A 不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶
液时，上述三物理量分别为P A 、μA 、T f ，则
(A) A A p p <*，A A μμ<*， f f T T <* (B) A A p p >*，A A μμ<*，f f T T <*
f (C) A A p p <*，A A μμ<*， f f T T >* (D) A A p p >*，A A μμ>*，
f f T T >* 6 (D)
7. A ，B ，C 三种物质组成的溶液，物质C 的偏摩尔量为：
(A)
()B
A c
n p T ,n ,,n ∂∂μ (B)
(
)B
A c
n p T G ,n ,,n ∂∂ (C) (
)
B
A c
n p T A ,n ,,n ∂∂ (D) (
)
B
A c
n p S H ,n ,,n ∂∂
例题
298K ，一浓度为m (mol/kg) 的NaCl 稀溶液的渗透压为202650Pa ，计算下列过程的
△G m , 已知298K 时水的密度为 1000 kg/m 3
, 水的分子量 18.015 g / mol
)((2G 2m
纯水溶液中）O H O H −−→−∆
解:
1
32,*65.31000
10015.18202650)
(ln --⋅=⨯⨯=∏
=∏≈∏=-=-=∆=∆mol
J O H M V V x RT G A m B A A A m ρ
μμμ 例题
将摩尔质量为 0.1101 kg ·mol -1的不挥发物质 B 1 2.220×10-3kg 溶于 0.1 kg 水中，沸点升高 0.105K 。
若再加入摩尔质量未知的另一种不挥发性物质 B 2 2.160×10-3kg ，沸点又升高 0.107K 。
试计算：
(1) 水的沸点升高常数 K b (2) 未知物的摩尔质量 (3) 水的摩尔蒸发热 △vap H m 解：（1）
1320163
.01
.01101.0/10220.21--⋅=⨯=kg mol m B
15207.020163
.0105
.01-⋅⋅==∆=
mol kg K m T K B b b （2）107.01
.0/10160.25207.032
=⨯⨯=⋅=∆-M
m K T B b b
解得 M = 0.105 kg ·mol -1
（3）13
22*05.405207
.010015.1815.373314.8)(--⋅=⨯⨯⨯==∆mol kJ K M T R H b A b m vap
例题
凝固点为271.3K 的海水，在293.2K 时用反渗透压法使其淡化，问最少需加多大压力？已知水的熔化热为6004J ·mol －1。
摩尔体积为1.8×10－5m 3·mol －1。
淡化海水用反渗透法所需的压力，就是该海水的渗透压。
RT
V RT V T R T H x A
m A f f
A m fus A ,2
*,)(ln ∏≈
∏=∆⋅∆=
- Pa V T T T H A
m f f A m fus 6
5
2,2*,1049.210
8.1)2.273(2.293)3.2712.273(6004)(⨯=⨯⨯⨯-⨯=
⋅⋅∆⋅∆=
∏-。