物化上册1修改及答案
物化1-4章练习题答案
第一章热力学第一定律1、热力学第一定律的数学表示式只能适用于（2）（1）理想气体（2）封闭体系（3）孤立体系（4）敞开体系2、一封闭体系，当状态从A到B发生变化时经历二条任意的不同途径，则（3）（1）Q1=Q2（2）W1=W21（3）Q1-W1=Q2-W2(4) ∆U=0 A 2 B3、25 C时有反应C6H6(l)+7.5O2=3H2O(l)+6CO2(g)，若反应中各物质均可视为理想气体，则其 ∆H与 ∆U之差约为（ 1 ）（1）-3.7kJ (2)1.2 (3)-1.2 (4)3.74、若已知H2O(l)及CO(g)在298K时的标准生成焓 ∆fH o m分别为-242及111kJ.mol-1，则反应H2O(l)+C(s)=H2(g)+CO(g)的反应热为（ 4 ）kJ(1)-353 (2)-131 (3)131 (4)3535、已知25︒C时反应的½H2 (g)+½Cl2(g)=HCl(g) ∆H为-92.5kJ，则此时反应的∆U（ 4 ）（1）无法知道（2）一定大于∆ H （3）一定小于 ∆H （4）等于 ∆H6、1mol液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放出热量3264kJ，则其等压燃烧热Qp约为（ 4 ）kJ(1)3268 (2)-3265(3)3265(4)-32687、已知反应H2(g)+½O2=H2O(g)+的∆ H，下列说法中，何者不正确？( 2 )(1) ∆H是H2O(g)的生成热(2) ∆ H是H2(g)的燃烧热(3)∆ H与反应的 ∆U数值不等（4） ∆H是负值8、已知反应CO(g)+ )+½O2=CO2(g)的 ∆H，下列说法中何者是不正确的？( 1 )(1) ∆H是CO2(g)的生成热(2) ∆H是CO(g)的燃烧热(3) ∆H与反应的 ∆U数值不等（4）∆ H是负值9、 H=Qp 的适用条件是（ 4 ）(1)可逆过程 (2) 理想气体(3) 等压的化学反应 (4)等压只作膨胀功10、反应在298K时CH3CHO(g)=CH4(g)+CO(g)的 ∆H为-16.74kJ.K-1，并从各物质的Cp值可知反应 ∆ Cp的值为16.74J.K-1，则该反应的反应热为零时，反应温度约为（ 1 ）(1)1298K (2)1000K (3)702K (4)299K11、3mol单原子理想气体，从初态T 1 =300K，P1=1atm反抗恒定的外压0.5atm作不可逆膨胀，至终态T2=300K，P2=0.5atm 。
物化第一章 气体的pVT性质-含答案
第一章 气体的pVT 性质——习题一、填空题1．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 =（ ）KPa 。
13.302V RT n p /B B ==（8×8.314×400/2）Pa =13.302 kPa或()[]B B A B B /y V RT n n py p +==(){}kPa 13.3020.8Pa 2/400314.828=⨯⨯⨯+= 2．在300K ，100KPa 下，某理想气体的密度ρ=80.8275×10-3kg ·m -3。
则该气体的摩尔质量M=（ ）。
1-3mol kg 10016.2⋅⨯-()()RT M V RT M m nRT pV //ρ===()Pa 10100/K 300K m ol J 314.8m kg 10827.80/31-1-3-3-⨯⨯⋅⋅⨯⋅⨯==p RT M ρ 1-3m ol kg 10016.2⋅⨯=-3．恒温100°C 下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气H 2O （g ），当缓慢地压缩到压力p=（ ）KPa 是才可能有水滴H 2O （l ）出现。
101.325因为100℃时水的饱和蒸汽压为101.325kPa ，故当压缩至p=101.325kPa 时才会有水滴H 2O （l ）出现。
4．恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率Tm p V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ =（ ）。
2/-p RT 理想气体满足理想气体状态方程RT pV =m 所以 ()0/m m =+∂∂V p V p T ，即()2m m ///p RT p V p V T -=-=∂∂5，一定的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率()=∂∂V T /p . ()nb V nR -/将范德华状态方程改写为如下形式：22V an nb V nRT p --=所以()()nb V nR T p V -=∂∂// 6．理想气体的微观特征是：（ ）理想气体的分子间无作用力，分子本身不占有体积7. 在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（ ）气相、液相不分8. 在n,T 在一定的条件下，任何种类的气体当压力趋近于零时均满足：()=→pV p lim 0（ ）.nRT9.实际气体的压缩因子定义为Z=（ ）。
[物理化学(上册)完整习题答案解析]第五版高等教育出版社
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第一章 气体pVT 性质1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？ 解：对于理想气体，pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为13353.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。
物化上册答案
第一章 气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？解：对于理想气体，pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案
热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”。
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. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 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。
( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. 理想气体定温自由膨胀过程为：（）。
（A）Q > 0；（B）∆U < 0；（C）W <0；（D）∆H = 0。
2. 对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( )。
( A ) Q；( B ) Q＋W；(C ) W( Q = 0 )；( D ) Q( W = 0 )。
3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是：( )(A)绝热过程；( B)理想气体绝热过程；( C )理想气体绝热可逆过程；(D)绝热可逆过程。
4. 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。
5. 从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。
( A )可以到达同一终态；( B )不可能到达同一终态；( C )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。
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。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T)，下列说法中不正确的是：（）。
物化课后答案(1)
第六章相平衡6.1指出下列平衡系统中的组分数C，相数P及自由度F。
（1）I2(s)与其蒸气成平衡；（2）CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡；（3）NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡；（4）取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。
（5）I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡（凝聚系统）。
解：（1）C= 1, P= 2, F= C–P+ 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（2）C= 3 – 1 = 2, P=3, F= C–P+ 2 = 2 – 3 + 2 = 1.（3）C= 3 – 1 – 1 = 1, P=2, F= C–P+ 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（4）C= 3 – 1 = 2, P=2, F= C–P+ 2 = 2 – 2 + 2 = 2.（5）C= 3, P= 2, F= C–P+ 1 = 3 – 2 + 1 = 2.6.2已知液体甲苯（A）和液体苯（B）在90 C时的饱和蒸气压分别为= 和。
两者可形成理想液态混合物。
今有系统组成为的甲苯-苯混合物5 mol，在90 C下成气-液两相平衡，若气相组成为求：（1）平衡时液相组成及系统的压力p。
（2）平衡时气、液两相的物质的量解：（1）对于理想液态混合物，每个组分服从Raoult定律，因此（2）系统代表点，根据杠杆原理6.3单组分系统的相图示意如右图。
试用相律分析途中各点、线、面的相平衡关系及自由度。
解：单相区已标于图上。
二相线（F= 1）：三相点（F= 0）：图中虚线表示介稳态。
6.4已知甲苯、苯在90 C下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa和136.12 kPa。
两者可形成理想液态混合物。
取200.0 g甲苯和200.0 g苯置于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90C的液态混合物。
在恒温90 C下逐渐降低压力，问（1）压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？（2）压力降到多少时，液相开始消失，最后一滴液相的组成如何？（3）压力为92.00 kPa时，系统内气-液两相平衡，两相的组成如何？两相的物质的量各位多少？解：原始溶液的组成为（1）刚开始出现气相时，可认为液相的组成不变，因此（2）只剩最后一滴液体时，可认为气相的组成等于原始溶液的组成（3）根据（2）的结果由杠杆原理知，6.525 C丙醇(A) –水(B)系统气–液两相平衡时两组分蒸气分压与液相组成的关系如下：0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 0.95 0.98 12.90 2.59 2.37 2.07 1.89 1.81 1.44 0.67 00 1.08 1.79 2.65 2.89 2.91 3.09 3.13 3.17 （1）画出完整的压力-组成图（包括蒸气分压及总压，液相线及气相线）；（2）组成为的系统在平衡压力下，气-液两相平衡，求平衡时气相组成及液相组成。
物化上考卷1及答案
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学院
一 二 三 四
班(年)级 课程 《物理化学》上 (A)卷
五 六 七 八 九 十 总分
C
11
D
12
B
13
B
14
A
15
C
16
C
17
B
18
A
19
C
20
B
C
D
C
C
C
A
B
C
D
1．某气体的状态方程服从 p(Vm-b)=RT，其中 b 为常数，则 (U / Vm ) T 为： (A) 大于零 ； (B) 小于零 ； (C) 等于零 ； (D) 不能确定 。 2．在 273 K 及 1P0 下，某气体 25 L 测得其重为 50 g，则该气体的摩尔质量（kg/mol）约为 (A) 0.0224； 3．当用压缩因子 Z = (A) 易于压缩； (B) 22.4； (C) 45.4； (D) 0.0454。
x1 /( 2 x1 ) × (1000 / 100) 1 = 0.01505 2 [(1 x1 ) /(2 x1 )]
解方程可得：x1=0.0677 (2) C2H4(g) + H2O(g) = C2H5OH(g) 开始： 1 10 0 平衡： 1-x2 10-x2 x2
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气体pVT 性质1. 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：1 1T T p V p V V T V V⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=κα试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？ 解：对于理想气体，pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。
(完整版)物理化学第一章课后答案
物理化学核心教程（第二版）参考答案第一章气体一、思考题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，两球中间用一玻管相通，管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K，右球的温度为293 K时，汞滴处在中间达成平衡。
试问：（1）若将左球温度升高10 K，中间汞滴向哪边移动？（2）若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动？答：（1）左球温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。
（2）两球温度同时都升高10 K，汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低，升高10 K所占比例比右边大，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）左边比右边大。
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。
防止的方法是灌开水时不要太快，且要将保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、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。
物理化学上册试卷一答案
物理化学上册试卷一答案一、选择填空题：（每小题3分）1、在一个抽空的容器中放入过量的NH4HCO3固体并通入少量NH3（g），加热时发生下述反应并达到平衡：NH4HCO3(s)→NH3（g）+CO2(g)+H2O(g)该系统的独立组分数为 1 ，自由度数为 1 。
2、（ C ）理想气体自由膨胀是自发过程，因为A、ΔUS，V<0B、ΔGT，P<0C、ΔS隔离>0D、ΔAT，V<0 3、在（ D ）的情况下，封闭系统的熵变可用式子ΔS=ΔH/T计算。
A、等温；B、等温、等压；C、等温、等压且W’=0；D、等温、等压W’=0、可逆。
4、在恒温、恒压且非体积功W’=0 的条件下，才可使用ΔG≤0来判断一个过程是否可逆。
5、已知气相反应C6H6(g)+3H2(g)==C6H12（g）373K时的ΔrHm=-192.43kJ.mol-1。
当反应达平衡时，可采用下列哪组条件，使平衡向右移动-------------------（ C ）A、升温与加压； B、升温与减压； C、降温与加压；D、降温与减压。
6、克―克方程可用于-------------------------------------------（ A ） A、固―气及液―气两相平衡 B、固―液两相平衡 C、固―固两相平衡D、固体晶形转变7、已知298.15k时，反应2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)的Ko(298.15k)=1.17×1080，△Hmo(298.15k)= -488KJ.mol-1,假设此反应的△Cp=0，则ko=1.29×1020时，所对应的反应温度为 998K 。
8、在指定温度下，若A、B两液体形成理想液体混合物，且纯A的饱和蒸气压PA*大于纯B的饱和蒸气压PB*，则----------------------------------------（ C ）A、yA< xAB、 yA= xAC、 yA> xAD、无法确定 9、在一定的T、P下，若物质A在? 相和? 相中的化学势满足＞，则A在两相间的迁移方向是从? 相迁移到? 相中；若A在两相中达到平衡，则 = 。
【物理化学上册完整习题答案】第五版
物理化学上册完整习题答案第五版第一章热力学基础习题一(a)热容量定义为物体单位质量或单位物质量的温度升高所需的热量。
它的单位是J/(g·°C)。
(b)热容量可以用以下公式来计算：Q = mcΔT，其中Q表示热量，m表示物体的质量，c表示物质的比热容，ΔT表示温度变化。
(c)水的比热容是4.18 J/(g·°C)。
(a)焓的定义是在恒定压力下，物体单位质量的温度升高所需的热量。
焓可以用以下公式来计算：H =Q/m，其中H表示焓，Q表示热量，m表示物体的质量。
(b)焓变是指在化学反应或物理过程中，物体单位质量的焓的变化。
1.辅助函数的作用是简化热力学计算过程。
它可以帮助我们计算焓、熵和自由能等。
习题二1.当物体从低温区域向高温区域传递热量时，热量会按照热流从高温区域传递到低温区域。
这个现象符合热力学第一定律，即能量守恒定律。
2.传送速率可以通过热传导定律来计算。
热传导定律可以用以下公式表示：Q = kA(ΔT/Δx)，其中Q是传输的热量，k是热传导系数，A是传输的面积，ΔT是温度差，Δx是传输的距离。
3.传热的三种途径是热传导、热对流和热辐射。
习题三1.升华是指固体直接从固体相转变为气体相的过程，而不经过液体相。
凝华是指气体直接从气体相转变为固体相的过程。
2.溶解度是指溶质在溶剂中溶解所达到的最大浓度。
溶解度可以受到温度、压力和溶剂性质等因素的影响。
3.相变是指物质在一定条件下从一个相态转变为另一个相态的过程。
常见的相变包括融化、凝固、汽化、液化、升华和凝华。
第二章热力学函数习题一(a)熵是描述系统无序程度的物理量。
它的单位是J/(mol·K)。
(b)熵的变化可以通过以下公式计算：ΔS = Q/T，其中ΔS表示熵的变化，Q表示热量，T表示温度。
(a)熵增定律是指在孤立系统中，系统熵总是增加或至少保持不变。
(b)熵增定律可以用以下公式表示：ΔStotal =ΔSsystem + ΔSsurroundings ≥ 0，其中ΔStotal表示系统和周围环境的总熵变化，ΔSsystem表示系统的熵变化，ΔSsurroundings表示周围环境的熵变化。
物理化学课后题上册部分答案
第一章气体的pVT性质1.5两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。
若将其中的一个球加热到100 C︒，另一个球则维持0 C︒，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。
解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。
1.13 今有0 C︒，40.530 kPa的N2气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals 方程计算其摩尔体积。
实验值为。
解：用理想气体状态方程计算用van der Waals计算，查表得知，对于N2气（附录七），用MatLab fzero函数求得该方程的解为也可以用直接迭代法，，取初值，迭代十次结果1.17 一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水。
但容器于300 K条件下大平衡时，容器内压力为101.325 kPa。
若把该容器移至373.15 K的沸水中，试求容器中到达新的平衡时应有的压力。
设容器中始终有水存在，且可忽略水的任何体积变化。
300 K时水的饱和蒸气压为3.567 kPa。
解：将气相看作理想气体，在300 K时空气的分压为由于体积不变（忽略水的任何体积变化），373.15 K时空气的分压为由于容器中始终有水存在，在373.15 K 时，水的饱和蒸气压为101.325 kPa ，系统中水蒸气的分压为101.325 kPa ，所以系统的总压 ()()K 15.373,O H P air P P 2+=＝(121.595 + 101.325)KPa ＝222.92KPa1.18 解：O 2 T C ＝ 154.58K ，P C ＝ 5.043×10 6 Pa929.158.15415.298T T T C r === 019.410043.5107.202P P P 65C r =⨯⨯== 查压缩因子图，得: Z ＝0.95Kg1115.298314.895.0040.0107.202032.0ZRT MPV m Mm ZRT nRT Z PV 5=⨯⨯⨯⨯⨯==⇒⋅=⋅= 第三章 热力学第二定律3.1 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作。
物理化学课后习题答案(全)
6. 1mol N2 在 0℃时体积为 70.3cm3，计算其压力，并与实验值 40.5 MPa 比较： (1) 用理想气体状态方程； (2) 用范德华方程； (3) 用压
缩因子图。
解：(1) p = RT Vm
=
⎜⎛ ⎝
8.3145× 273.15 70.3 ×10 −6
⎟⎞ ⎠
Pa
=
32.3 ×10 6
=
−
1 1672
=
−0.06 ％
(3) 1 g 水蒸气的体积
V
=
nRT
=
⎡ ⎢ ⎢
1 18.02
×
8.3145
×
(100
+
273.15)
⎤ ⎥ ⎥
m
3
p⎢
101325
⎥
⎢⎣
⎥⎦
= 1.699 ×10−3 m 3 = 1699cm3
[ ] W = − 101325 × (1699 − 1.044) × 10−6 × 18.02 J
及 101325Pa 时 1g 水的体积为 1.044cm3，1 g 水蒸气的体积为 1673cm3。
(1) 试求此过程的功； (2) 假定略去液态水的体积，试求结果的百分误
差； (3) 假定把水蒸气当作理想气体，试求结果的百分误差； (4) 根
据(2)、(3)的假定，证明恒温下若外压等于液体的饱和蒸气压，则物质
Pa
=
32.3
MPa
(2) 由表 1–6 查得， a = 0.141 Pa ⋅ m6 ⋅ mol−2 ，
b = 0.0391 × 10−3 m3 ⋅ mol −1 ，则
p = RT − a Vm − b Vm2
物化上册练习题分析解析
物化上册练习题第一章《热力学第一定律》-.选择题1. 等压过程是指：（）。
A. 系统的始态和终态压力相同的过程；B. 系统对抗外压力恒定的过程；C. 外压力时刻与系统压力相等的过程；D. 外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。
2. 系统经某过程后，其焓变,：H = Q p ,则该过程是（）。
A.理想气体任何过程； B .理想气体等压过程； C.真实气体等压过程； D.圭寸闭系统不作非体积功的等压过程。
3. 下列说法中（）是正确的。
A. 只有等压过程才有焓的概念；B. 系统的焓等于系统所含的热量；C. 系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量；D. 在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。
T 24. 少 =L nC p,m dT 公式可用于计算：（）。
8.对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是：（ ）。
B. 系统的温度改变，内能变化值不为零; D. 系统对外作功。
）。
B. 等温等压过程； D.理想气体自由膨胀过程U 和「旧的值一定是：（ ）。
■U =0 , H =0 ；厶U =0 , H 大于、小于或等于零不能确定。
11. _________________________ 已知反应H 2（g ） +寺02（g ） H 2O （g ）的标准摩尔反应焓为 ____________________________ 厶煮仃），下列说法中不正A. 真实气体的变温过程;C.理想气体的绝热过程;B. 任意系统的可逆过程; D.等压进行的化学反应。
5.物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从「至T 2 , U 等于：（ ）。
A. n C p,m 」T ;B. n C v,m 」T ;.U 可能不为零的过程为：（ A. 隔离系统中的各类变化； C. 理想气体等温过程； 7. 理想气体等温自由膨胀过程为：C. nR ：T ;D. nRIn （T 2 /T i ）。
）。
B. 等温等容过程； D. 理想气体自由膨胀过程。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案篇一：物理化学课后习题答案第1章化学热力学基本定律1．1mol双原子理想气体在300 K、101 kPa下，经恒外压恒温压缩至平衡态，并从此状态下恒容升温至370 K、压强为1 010 kPa。
求整个过程的?U、?H、W及Q。
（答案：△U = 1455 J，△H = 2037 J，W=17727 J，Q = -16272 J）解：第一步：恒外压恒温压缩至平衡态，?U=0，?H=0V1=×300/101=,此平衡态的体积就是末态的体积V2， V2=×370/1010=此平衡态的压强P’=×300/(×10-3)=W=-P’(V2-V1)=-×103×()×10-3 =17727 J= kJ-Q=W= kJ Q=- kJ第一步：因恒容W=0?U=Qv=Cv,m(T2-T1) =×(370-300)= J= kJ?H=(+R)×70= J= kJ整个过程：W= kJ；Q= -+= - kJ；?U= kJ ；?H= kJ。
2．设有 kg N2，温度为 K，压强为101325 Pa，分别进行下列过程，求?U、?H、Q及W。
(1) 恒容加热至压强为 Pa； (2) 恒压膨胀至原体积的2倍；(3) 恒温可逆膨胀至原体积的2倍； (4) 绝热可逆膨胀至原体积的2倍。
（答案：①△U = QV = ×104 J，△H = ×104 J，W = 0；②△H = QP = kJ，△U = kJ，W= - kJ；③ Q = 5622 J ，W = -5622 J，△H = △U = 0 J；④ Q = 0，W = △U = -4911 J，△H = - 6875 J）解：将N2 气视为双原子理想气体，则Cp,m= J·mol-1·K-1;Cv,m= J·mol-1·K-1(1) W=0, 末态温度 T2==× K∴?U=Qv=n Cv(T2-T1) =(100/28)××(×)=×104 J?H= n Cp(T2-T1) =(100/28)××(×)=×104 J(2) 末态温度 T2=2T1=2×?H=Qp= n Cp(T2-T1) =(100/28)××(2×) =28388 J= kJ?U=n Cv(T2-T1) =(100/28)×× = 20201 J= kJW= -P?V= -101325×(100/28)××/101325= -8110J= -(3) 理想气体恒温，?H=?U=0,W= -Q= -(100/28)×××ln2= -5622 J= - kJ(4) 运用理想气体绝热过程方程：?T2=(1/2)×T1=(1/2)× =207 K;Q=0W=?U= n Cv,m?T= (100/28)××()= -4911 J= - kJ?H= (100/28)××()=-6875 J= - kJ3．在 K、101325 Pa下，1 mol水缓慢蒸发。
物理化学-习题和答案
物理化学-习题和答案(总88页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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 、 经过下述四个过程变为100o C 、： (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时的压力膨胀至 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至。
求诸过程体系所做的体积功。
物理化学上册习题及答案Word版
第二章热力学第一定律一、单选题1) 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<0B. W<0，Q <0，U >0C. W <0，Q <0，U >0D. W <0，Q =0，U >02) 如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右> p左，将隔板抽去后: ( )A. Q＝0, W ＝0, U ＝0B. Q＝0, W <0, U >0C. Q >0, W <0, U >0D. U ＝0, Q＝W03）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：( )A. (U/T)V＝0B. (U/V)T＝0C. (H/p)T＝0D. (U/p)T＝04）凡是在孤立孤体系中进行的变化，其U 和H 的值一定是：( )A. U >0, H >0B. U ＝0, H＝0C. U <0, H <0D. U ＝0，H 大于、小于或等于零不能确定。
5）在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: ( )A. Q >0, H＝0, p < 0B. Q＝0, H <0, p >0C. Q＝0, H ＝0, p <0D. Q <0, H ＝0, p <06）如图，叙述不正确的是：( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.H1表示无限稀释积分溶解热C.H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7）H＝Q p此式适用于哪一个过程: ( )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下，冰融化成水的水溶液C.电解CuSO4D.气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )8) 一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。
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山东科技大学物 理 化 学（上） 试题（1）200 ~200 学年第 学期 班级 姓名 成绩一、 选择（每小题2分）1. 1mol ，373K ，p 下的水经下列两个不同过程达到 373K 、p 下的水气， A(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发，这两个过程中功和热的关系为: （功和热都按绝对值计算）(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 2 2.下面哪种说法对理想气体是正确的 D(a) 节流膨胀过程只等焓不等温 (b) 绝热膨胀过程内能恒定 (c) 绝热膨胀过程焓恒定 (d) 节流膨胀过程是等温等焓过程 3.称作偏摩尔量的是(a ) (b)(c) (d) 4．一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时, 燃烧等量的燃料, 则可逆热机拖动列车运行的速度: (a) 较快 (b) 较慢(c) 一样 (d) 不一定5．单组分、单相、各向同性的封闭体系中，在恒压只做膨胀功的条Bn C n P T B n U ≠'⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂、、BC n n P S B n H ≠'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂、、Bn C n T ≠'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂、V Bn A、BC n n P T BBn ≠'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂、、μ件下，吉布斯自由能随温度的升高将如何变化?(a)ΔG > 0 (b)ΔG < 0(c)ΔG = 0 (d)不一定6. 二元合金处于低共熔温度时物系的自由度f为(a) 0 (b) 1 （c）2 (d) 37.三相点是(a) 某一温度,超过此温度,液相就不能存在(b) 通常发现在很靠近正常沸点的某一温度(c) 液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度(d) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力8. 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)。
经历若干时间后，两杯液面的高度将是：(a) A杯高于B杯(b) A杯等于B杯(c) A杯低于B杯(d) 视温度而定9. 有反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)，充入惰性气体，保持总压力不变，则平衡(a) 右移(b) 左移(c) 不移(d) 不能确定此式适用于下列哪个过程:10.△H=Qp(a) 理想气体从1013250 Pa 反抗恒定的101325 Pa 膨胀到101325 Pa(b) 0℃, 101325 Pa 下冰融化成水水溶液(c) 电解CuSO4(d) 气体从(298K,101325 Pa)可逆变化到(373K,10132.5 Pa)二、填空（每小题4分）1. 假ΔH=0；ΔS > 0；ΔG < 0；若终态为2p1V1T1，则混合后ΔH = 0；ΔS = 0；ΔG = 0。
（填“＞”“＜”“＝”）2理想稀溶液指溶剂服从拉乌尔定律,溶质服从亨利定律；在温度T、理想稀溶液中，溶质的组成用物质的量摩尔浓度b B表示时，B的化学势表达式是 B μ= O B ,b μ(l , T ) + RT ln(b B /b )3. B 气体和B 液体的摩尔定压热容分别以C p ，m (g) 和C p ，m (l)表示，则B 液体的摩尔蒸发焓△vap H m 随温度的变化率 d △vap H m /d T = C p,m （g ）- C p,m （l ） 。
4. 热力学基本方程中， dH = TdS + Vdp, V pHS =∂∂)(，5. 农田中施肥太浓时，植物会被烧死，盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，试解释原因 。
6. 水的三相点附近,其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994 kJ ·mol -1。
则在三相点附近冰的升华热约为 。
三、计算题(每题14分)1. 5mol 某理想气体，其C v ,m =2.5R ，先由T 1=400K 、p 1=200kPa 的始态，经绝热可逆压缩到400kPa 后，再自由膨胀至p 3=200kPa 的末态。
试求整个过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 及ΔS 各为若干? 2.1mol 过冷水，在-5℃，p 自动凝结成冰，其熵值变化为多少？它与熵增原理是否矛盾？为什么？如何判断过程的方向？（已知C p ，H 2O （l ）=4.18 J .K -1.g -1，C p ，H 2O （s ）=2.029 J .K -1.g -1，p下冰的熔化热为334.72 J .g -1）。
3.求反应C 3H 6(g) + H 2(g)3H 8(g)在298K 的平衡常数。
若原料气组成为C 3H 6 30%，H 2 40%，C 3H 8 0.5%，N 2 29.5%(mol%),且体系压力为101325Pa ，反应向哪个方向进行？已知下列数据： 物质 △f H m ，298(kJ . mol -1) S m ，298(J . K -1. mol -1)C 3H 6 (g) 20.42 266.9C 3H 8 (g) -103.85 269.90 H 2(g) 0 130.5 四、（14分）图为Mg(A)-Pb(B)系统的相图。
Sp H ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂1） 标出图中各相区的相态、相数和条件自由度数。
2） 指出图中各条水平线上的系统点是几相平衡？哪几个相？ 3） 描绘系统点a 、b 的步冷曲线，指出步冷曲线上转折点及出现平台处系统的相态变化。
步冷曲线参考答案：一、选择题。
(本大题分10小题, 每小题2分, 共20分)1、( a)2、（d ）3、（a ）4、（b ）5、(b)6、（a ）7、（d ）8、（a ）9、( b ) 10、(b) 二、填空题 (本大题共6小题，总计24分) 1、∆H = 0; ∆S > 0; ∆G < 0 ∆H = 0; ∆S = 0; ∆G = 0 2、拉乌尔定律，，亨利定律B μ= O B ,b μ(l , T ) + RT ln(b B /b)3、C p,m （g ）- C p,m （l ）4、dH = TdS + Vdp, V pHS =∂∂)(5、植物与农田通过植物细胞膜达成渗透平衡，因农田肥或盐浓度大，使植物中水分向农田渗透，导致农作物长势不良，甚至枯萎。
6、50.81 kJ ·mol -1三、计算题(本大题分3小题，每题14分，共42分) 1、)K (6.487)200400(400)()(5R .3R 5R .2R )(5.315.3/1121/1212,v ,/2121,,=⨯===∴=+=+==p p T p p T T C C p p T T m p m p C R m m p CR ，∵理想气体自由膨胀，温度不变 ∴T 3 = T 2 = 487.6∴Q = 0∆U = n C v,m （T 2 – T 1）= 5×2.5×8.314（487.6-400）= 9103.8（J ） ∆H = n C p,m （T 2 – T 1）= 5×3.5×8.314（487.6-400）= 12746.9（J ） W = ∆U – Q = ∆U = 9103.8（J ） ∆S = ∆S 1 + ∆S 2 = 0 + nR ln32p p = 5×8.314 ln(400/200) = 28.81（J . K -1） 2、∆S = ∆S 1 + ∆S 2 + ∆S 3=1121)(,212)(,37.21ln ln --︒⋅⋅-=+∆-mol K J T T C T H T T C s m p m fus l m p (2) 与熵增原理不矛盾，因为此过程不是隔离系统或绝热过程 （3）热温商：12682731128.324)()(-⋅-=∆+∆=∆⎰mol J dT C T H T H p11111178.21)(18--⋅⋅-=∆⨯=mol K J T T H T Q 此过程为自发过程∴〉∆11T Q S3、 ∆r H m= -103.85 – 20.42 = -124.27（kJ ·mol -1 ）∆r S m = 269.90 – 266.9 – 130.5 = -127.5（J ·K -1·mol -1 ）∴∆ r G m = ∆r H m －T ∆r S m= -124.27－ 298×（-127.5）×10-3 = -86.275（kJ ·mol -1 ）K=exp[－∆ r G m/(RT )]=exp [-86275/(8.314×298)] = 1.32×1015反应开始时，<<=⨯=0417.0%40%30)%5.0(ππππππp pp p p p Q K ∴反应向正向进行。
四、（本题14分）步冷曲线 （1）根据相图，列表如下：相区相数 相的聚集态及成分 条件自由度ƒ ’1 1 l （A+B ） 22 2 l （A+B ）, α1 32 l （A+B ）, C （s ） 1 4 2 l （A+B ）, C （s ） 1 5 2 B （s ），l （A+B ）1 6 1 α2 7 2 α，C （s ）1 82C （s ），B （s ）1注： Pb 2Mg 用C 表示。
（2）水平线DEF 是三相平衡线，三个相为α，C （s ），l 水平线OPQ 是三相平衡线，三个相为C （s ），C （s ），l（3）系统点a ，b 溶液的步冷曲线如图中所示。
a b开始析出α开始析出C(s) 开始析出C(s)开始析出αl （A+B ）开始消失l （A+B ）开始消失。