重庆大学物理化学教研室编物理化学答案第八章
物理化学习题详细答案
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 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 W=Wp+ WV = -p1 (V2-V1)＋0＝{-100000×(1-5) × 10 3＋0}J=400J
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
葛华才等编
《物理化学》 （多媒体版）教材的计算题解
2011 年 3 月 21 日最新版 若有错误，欢迎告知编者(电邮：ge1963@，葛华才老师)，谢谢！
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
∴ Q1= H1 = T 2 nCp, mdT T1
= [26.75× (400 – 300)+ 0.5× 42.258× 10-3× (4002 – 3002) –(1/3)× 14.25× 10-6× (4003-3003)] J = 3978J U1=Q1 +W1=(3978 – 831.5)J=3147 J (2) 恒容可逆过程 1mol CO2(g) T1=300K, p1=101325Pa W2=0，W'=0， Q2= U2= T 2 n(Cp, m-R)dT = n T 2 [(26.75-8.315) + 42.258× 10-3(T/K) – 14.25× 10-6(T/K)2] dT T1 T1 = [18.435× (400–300)+0.5× 42.258× 10-3× (4002–3002) –(1/3 )× 14.25× 10-6× (4003 – 3003)] J = 3147 J H2=H1 恒容可逆
物理化学各章总结及习题解答（天津大学） 第八章_化学动力学
第八章化学动力学化学动力学研究各种反应的反应速率以及讨论温度、浓度、催化剂等因素对速率的影响，它以二个定律即质量作用定律和阿累尼乌斯定律为基础在建立了复合反应的动力学方程时常采用近似处理方法，稳定态法、平衡浓度法、控制步骤法。
从理论上来计算反应速率有两个理论：碰撞理论和过渡状态理论。
一、基本概念1.反应速率定义：t n t d d 1d d BB ⋅==νξξ体积不变时t cV r d d 1B B ⋅==νξ注意：（1）当用r 表示反应速率时，一定要除以物质B 的化学计量数，且系统的体积应保持不变。
（2）r 恒为正值。
r 的量纲是浓度•时间-1（3）r 不仅与反应本性、反应条件有关，而且与物质采用的单位有关。
与方程式的写法有关。
（4）对于指定的反应，无论用何种反应物或产物表示反应速率r 均相同。
2.基元反应——质量作用定律基元反应的速率与各反应物的浓度以反应式中反应物的系数为指数幂的乘积成正比。
A+B==G+Dba c kc r BA =式中的指数项为反应级数。
可为正数、负数、分数、零、是实验值。
K 为速率常数，除了浓度以外其它一切影响反应速率的因素都包含在K 中。
nc rk B =单位：（浓度）1-n 时间-1质量作用定律是动力学中最基本的定律，它只适用于基元反应，对于复杂反应只能适用于各个基元步骤。
二、速率方程 1.方程式速率方程特征级数微分式积分式半衰期直线关系k 的单位0k t c r =-=d d Akt c c =-A A,0k c 2Ao t c ~A 13s m mol --⋅⋅1AAd d kc t c r =-=kt c c =AA0ln k 2ln t c ~ln A 1s -22AAd d kc t c r =-=kt c c =-A0A 11A01kc t c ~1A ()113sm mol --⋅⋅33AAd d kc tc r =-=kt c c =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2A02A 11212A021kc t c ~12A0()123s m mol ---⋅⋅nnkc tc r AA d d =-=kt c c n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----10A 1A11111A )1(1--n kc n tc n ~110A -()113s m mol ---⋅⋅n2.速率方程的确定（1）积分法：（尝试法）;（2）微分法；2121lg lg c c rrn =;（3）半衰期法：A01A02)21()21(lg lg 121c c t tn +=三、温度对速率的影响1.阿累尼乌斯公式微分形式：2d n d RTE T k l a =;指数形式：RT R aAe k -=;对数形式；ART Ek a ln ln +-=2.活化能定义：Tkl RT E a d n d 2=四、典型的复杂反应1.对行反应(正负皆为一级)AB1k 2tk k c c c c )(ln21AeA AeA0+=--2.平行反应A]1[]1[)(21A02)(210A 1B )(0A A 212121tk k c t k k tkk e k k c k c e k k c k c e c c +-+-+--+=-+==3.连串反应(皆为一级)Ak 1k 2BC)1(][212121121122A021A01B )(A0A t k tk c t k t k tk k e k k k e k k k c c e e k k c k c e c c ----+--+--=--==习题11.7反应CH 3NNCH 3（g ）→C 2H 6（g ）+N 2（g ）为一级反应，287℃时，一密闭器中CH 3NNCH 3（偶氮甲烷）原来的压力为21332Pa ，1000S 后总压力为22732Pa ，求k 及t 1/2。
物理化学第八章答案
第八章电解质溶液复习题1、答：Faraday 归纳了多次实验结果，于1833年总结出了电解定律：1.在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电荷量成正比。
2.通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。
2、答：电势高的极称为正极；电势低的极称为负极；发生还原作用的极称为阴极；发生氧化作用的极称为阳极。
在原电池中，阳离子迁向阴极，阴极上发生还原，得到电子；阴离子迁向阳极，在阳极上发生氧化反应，失去电子，故在原电池中电子是从阳极流入阴极；根据电流的方向是从正极流向负极，而电子的方向是从负极流向正极，故在原电池中阳极是负极而阴极是正极。
3、对于电导率：中性盐和强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。
强电解质当浓度增加到一定程度后，解离度下降，离子运动速率降低，电导率也降低；中性盐由于受饱和溶解度的限制，浓度不能太高；弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著，因浓度增加使其电离度下降，粒子数目变化不大；对于摩尔电导率：由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mol ，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。
但不同电解质随浓度降低，摩尔电导率增大的幅度不同，强电解质当浓度降至0.001 molL 以下时，摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
弱电解质浓度较大时，随着浓度下降，摩尔电导率也缓慢升高，但变化不大。
等稀到一定程度，摩尔电导率迅速升高。
4、强电解质：随着浓度下降，摩尔电导率升高，通常当浓度降至0.001 molL 以下时，摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
将该直线外推至浓度趋近于0，就可求得无限稀释摩尔电导率。
弱电解质：随着浓度下降，摩尔电导率也缓慢升高，但变化不大。
摩尔电导率与浓度不呈线性关系，等稀到一定程度，摩尔电导率迅速升高，弱电解质的无限稀释摩尔电导率不能用外推法得到。
第七,八章物理化学课后练习题答案..
第七章课后习题答案一．思考题答案1、1. 原电池 电解池化学能→电能 电能→化学能 正极=阴极 正极=阳极 负极=阳极 负极=阴极 电子移动 电子移动 2.ck m/=ΛL A k r G //1∙==3.离子数很大时，正负离子的静电引力占主导，会降低离子电迁移速率，降低导电能力 K 随c ↑而减小4.c A m m -=ΛΛ∞截距就是Λ∞m强电解质5.错 适用于极稀的电解质溶液6.测可逆电池电动势 I 存在是有极化产生7.K +，Cl -电迁移速率一样，饱和溶液浓度最大，效率最高 8.正负极设计反了9.不是 有时会阻止金属腐蚀。
会改变电极反应顺序10.①细小原电池放电 发生电化学反应 ② 化学反应 二．选择题答案 1.①②c A mm-=ΛΛ∞NaClNaOH Cl NH Cl NH m -+=Λ∞4)(42.② =1.499+2.487-1.265 =2.721*10-2S ·m 2/mol3.③4.④5.②)1(11θθϕm r G F z ∆=-)2(22θθϕm r G F z ∆=-)3(33θθϕm r G F z ∆=- （3）=（1）+（2）)2()1()3(θθθm r m r mr G G G ∆+∆=∆F z F z F z θθθϕϕϕ221133--=- 3θϕ3=2×（-0.439）+1×（0.770）θϕ3=1/3 ×（-0.108）=-0.0366.③ 阳极上极化电极电势最小的电极优先反应阴极上极化电极电势最大的电极优先反应 7.①θθθϕϕZnaZn Cu Cu E //22+++==0.3402+0.7628=1.103V8.④ θθRTLnK F ZE -=- 三．计算题答案 1.解：ZnF It =n=m/M=0.03/64 Z=2F=96485 c/mol t=3600sI=(2×0.03×96485)/（64×3600）=0.02513 A 误差=（0.02513-0.025）/0.02513 ×100%=0.517% 2.解：由题意可得：I=0.2A,t=30min=1800s所以：mAg=ItMAg/ZF=0.2*1800*108/96485 =0.4030g 阴极上析出银的质量为0.4030g 3.解：（1）设电池中KCl 溶液的电阻为R 1，电导率常数为K 1 所以有1/R 1=K 1L/A当电导池中时NH 3·H 2O 溶液时 1/R 2=K 2L/A=K 2/R 1K 1 所以K 2=R 1K 1/R 2所以Λm （NH 3·H 2O ）=K 2/C=R 1K 1/R 2C=525*0.14114*10/2030 )4101984104.73(203011014114.05254-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-∞Λ++∞ΛΛ=OH m NH m m α=0.134(2)因为G=1/R=KL/A 所以R=A/KL=0.14114*525/2*10-4=3.705*1054.解：（1）负极反应：H 2→2H ++2e -正极反应：Cl 2+2e -→2Cl -电池反应：H 2[P(H 2)]+Cl 2[P(Cl 2)]=2HCl （α）（2）负极反应：Cu +（α）→Cu 2+(α)+e - 正极反应：Fe 3+（α）+e -→Fe 2+（α）电池反应：Cu +（α）+Fe 3+（α）=Cu 2+（α）+Fe 2+（α）（3）负极反应：2OH -+H 2→2H 2O+2e -正极反应：1/2 O 2（g ）+2e -+H 2O →2OH -(b) 电池反应：H 2(g)+1/2 O 2→H 2O(l)5.解：（1）氧化反应：Ag （s ）→Ag +（α）+Cl -（α） 还原反应：AgCl （s ）+e -→Ag （s ）+Cl -（α） 所以该原电池的表示符号为：Ag （s ）；Ag +（α）‖AgCl （s ），Ag （s ），Cl -（α） （2）氧化反应：Pb （s ）+2OH -→PbO(s)+H 2O+2e -还原反应：HgO(s)+H 2O+2e -→Hg （l ）+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pb （s ），PbO(s)｜OH -(α)｜HgO(s)，Hg （l ）(3)氧化反应：2OH -－2e -→1/2 O 2(g)+H 2O(l)还原反应：Ag 2O(s)+H 2O+2e -→2Ag （s ）+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pt ｜O 2(g)｜OH -(α)｜Ag 2O(s)，Ag （s ） 6.解：由题意可得 1/R KCl =K KCl A/L所以L/A=R KCl K KCl =150.0*0.14114=21.2m -11/R HCl =K HCl A/L所以K HCl =K HCl *R HCl /K HCl =0.14114*150.0/51.4=0.41s/m 7.解：由题意可得：)3()3()()(KNO m AgNO m KCl m AgCl m∞Λ-∞Λ+∞Λ=∞Λ=149.9*10-4+133.4*10-4－145.0*10-4=138.3*10-4s ·cm/mol所以AgCl 的无限稀释摩尔电导率为138.3*10-4s ·cm/mol 8.解：（1）由题意可得：b （K +）=0.005mol/Kgb （Cl -）=0.005mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[(0.005*12)+(0.005*(-1)2)]/2 =0.005mol/Kg所以lg γ±=-A ｜Z+Z-｜I =-0.509*1*005.0 解得：γ±=0.920（2）由题意可得：b （Cu 2+）=0.001*1=0.001mol/Kgb （SO 42-）=0.001*1=0.001mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[0.001*22+0.001*(-2)2]/2 =0.004mol/Kg所以lg γ±=-A ｜Z+Z-｜I =-0.509*4*004.0 解得：γ±=0.743 9.解：阳 失e 负极 ++→22Zne Zn)(22θp H e H →++ ()s Zn │)1.0(14-⋅=kg mol b ZnSO ││)01.0(1-⋅=kg mol b HCl │),(2g p H θ│Pt 10.解：阴 还原反应 得e+++→++224485Mn O H H e MnO 11.解：（1）正： -+→+Br Ag e AgBr负： ++→H e H 221电池： ()()()()a s g s HBr Ag H AgBr +→++221212ln HHBr a a ZF RT E E -=θ()212ln 0HHBrAg Br Ag Br Br a a ZF RT E --=--θϕ2)(+-⋅=r b a HBr HBr()21521010132579.05.0ln 96485115.298314.80715.0⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-=E =0.1194v（2）正：-→+Cl e Cl 222负： e ZnZn 22+→+22ZnCl Cl Zn =+22lnCl ZnCl a a ZF RT E E -=θ00008467.032==+-a a ZnCl()02038.0642.004.0002.0312=⨯⨯==+-+-+-r b aE=1.3595-(-0.7626)+0.1413 E=2.2634V（3）正：-→++OH e O O H 222122负：O H e H OH 22222+→+-电池：OH O H 22221=+21221ln O H aa ZFRT E E ⋅-=θ50663100000ln96485215.298314.8)8277.0(401.0⨯⨯---=E=1.2287-0.0087=1.22v （4） 正： Cd e Cd→++22负：A g C l e I Ag 2222+→+-电池：()()()s S s Cd AgI CdI Ag +→+22221ln CdI a ZF RT E E -=θ()58.01ln96485215.298314.81521.04028.0⨯⨯----=E=-0.2507-0.007 =-0.2577v （5） 正：()-+→+Cl Hg e HgCl s 2222负： ++→H e H 222电池：()HClHg Cl Hg H l 22222+=+2222ln H HCl HgCl Hg Cl a a ZF RT E -=-θϕ()82421010--===HCL HCl b a01325.12==θP Pa H()01325.110ln96485215.298314.82676.028-⨯⨯-=E =0.2676+0.4734=0.742V（6） 正：221H e H →++负： ()++→H e H P θ221电池： ()()θθP P H H 6.386222121→()2116.386ln Φ⨯-=ZFRT E=-0.0796V12.解：（1）正极：-+→+Cl Ag e AgCl 2222负极：222PbCl e Cl Pb +→+-电池： Ag PbCl AgCl Pb 222+→+ （2）ZEF G m r -=∆=-2×0.4900×96485 =-94.56mol kgP m r T E ZF S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆ =2×96485×(-1.86×410-)=－35.89()mol k J⋅m r m r m r S T G H ∆+∆=∆=－94.56+（-35.89×298.15×310-） =－105.26m ol KJ13.解：正极：-+→+244222SO Hg e SO Hg 负极：++→H e H 222电池：()()()l a S Hg SO H SO Hg H 242422+=+111ln 42⨯⨯-=SO H a ZF RT E E θ6960.0ln 96485215.298314.806258.042=⨯⨯--=SO H a E004233.042=SO H a1618.0=+-a()7937.015.0312=⨯=+-b2034.0==+-+-+-b a r14.解：首先设计一个电池，是该电池反应就是AgCl （s ） 的溶解反应，电池的表示符号为：负极反应：Ag （s ）→Ag +[α(Ag +)]+e -正极反应：AgCl （s ）+e -→Ag （s ）+Cl -[α(Cl -)]电池反应：AgCl （s ）→Ag +[α(Ag +)]+C l -[α(Cl -)]查表得：298.15K 时：)()(7994.0)(2225.0)(Ag Ag Ag AgCl MF EVAg AgVAg AgCl +Θ-Θ=Θ∴=+Θ=Θϕϕϕϕ=0.2225V －0.7994V=－0.5769V5.129814.38)69.570(90500ln ln -m r ⨯-⨯=Θ=-=Θ=Θ∆RT ZFESP K SPK RT ZFE G根据 KSP=1.75*10-10因为：AgCl 在水中溶解度很小 可设γ±=1所以b=b θ（Ksp ）0.5=1.32*10-5mol /Kg 即为溶解度。
物理化学第8章化学动力学习题答案
第8章 化学动力学 习题1. 请根据质量作用定律写出以下基元反响的反响速率表示式〔试用各种物质分别表示〕。
〔1〕P B A k2−→−+ 〔2〕2A+B P k 2−→−〔3〕S P B A 22+→+ 〔4〕M Cl M Cl +→+22 解： 〔1〕B A P B A c kc dtdc dt dc dt dc ==-=-21，〔2〕B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc 22121==-=-，〔3〕22121BA S PB A c kc dtdc dt dc dt dc dt dc ===-=-，〔4〕M 2Cl Cl Cl c kc dt dc dt dc 212==-。
2. 某气相反响的速率表示式分别用浓度和压力表示时为nA c c c k =γ和nA p p p k =γ，试求k c 与k p 之间的关系，设气体为理想气体。
解：因为 p A =c B R T =c A R T ， nAn p n A c c RT k c k )(=，那么 n p c RT k k )(=3. 298K 时N 2O 5(g)分解反响其半衰期2/1t 为5.7h ，此值与N 2O 5的起始浓度无关，试求： 〔1〕该反响的速率常数。
〔2〕作用完成90%时所需时间。
解：根据题意判断该分解反响为一级反响，因此可求得〔1〕12/11216.07.52ln 2ln -===h t k ，〔2〕h k x t 94.181216.09.011ln11ln=-=-=4. 某人工放射性元素放出α粒子，半衰期为15min ，试问该试样有80%分解，需时假设干？ 解：根据题意判断该放射反响为一级反响，因此可求得〔1〕12/1min 04621.0152ln 2ln -===t k ，〔2〕min 83.3404621.08.011ln11ln=-=-=k x t 。
5. 把一定量的PH 3(g)迅速引入温度为950K 的已抽空的容器中，待反响物到达该温度时开始计时(此时已有局部分解)，测得实验数据如下：t /s 0 58 108 ∞ p /kPa35.0036.3436.6836.85反响)(6)()(4243g H g P g PH k+−→−为一级反响，求该反响的速率常数k 值。
物理化学第八章课后题答案
第八章 量子力学基础8.1 同光子一样，实物粒子也具有波动性。
与实物粒子相关联的波的波长，即德布罗意波长给出。
试计算下列波长。
（1 eV=1.6021771910-⨯ J ，电子质量9.1093110-⨯kg ，中子质量1.6742710-⨯kg ） (1) 具有动能1eV ，100 eV 的电子； (2) 具有动能1eV 的中子；(3) 速度为640m/s 、质量为15g 的弹头。
解：德布罗意波长可以表示为：phmv h ==λ，那么将上述的实物粒子的质量和动能带入公式即可得： （1）动能1eV 的电子的波长为m m mE h p h k 919313410266.110602177.1110109.9210626.62----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===λ动能100eV 的电子m m mE h p h k 1019313410266.110602177.110010109.9210626.62----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===λ（2）动能1eV 的中子的波长为m m mE h p h k 1119273410861.210602177.1110674.1210626.62----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===λ（3）速度为640m/s 、质量为15g 的弹头的波长为m m mv h 3533410902.6640101510626.6---⨯=⨯⨯⨯==λ 8.2 在一维势箱问题求解中，假定在箱内()0V x C =≠（C 为常数），是否对其解产生影响？怎样影响？解：当()0V x C =≠时，一维势箱粒子的Schrödinger 方程为()()()()()()()()222222222d 2d d d '2d 2d x C x E x m xx x E C x E x m x m x ψψψψψψψ-+=∴-=-⇒-=边界条件不变，因此Schrödinger 方程的解为()22'2182πsin n n n E ma n x x a a ψ⎧=⎪⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩即()0V x C =≠不影响波函数，能级整体改变C :222'8E E C n ma C =+=+8.3 一质量为m ，在一维势箱0x a <<中运动的粒子，其量子态为()12π3π0.5sin 0.866sin x x x a a a ψ⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⎨⎬⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎩⎭（1） 该量子态是否为能量算符ˆH的本征态？ （2） 对该系统进行能量测量，其可能的结果及其所对应的概率为何？ （3） 处于该量子态粒子能量的平均值为多少？ 解：对波函数的分析可知()()()()()()()132221133220.50.8663ˆˆH , H 88x x x h h x x x x ma ma ψψψψψψψ=+==（1） 由于()()()(){}(){}()132221322ˆˆˆH 0.5H 0.866H 0.530.50.86688x x x h h x x E x ma ma ψψψψψψ=+=⨯+⨯≠因此，()x ψ不是能量算符ˆH的本征态。
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
物理化学第二版课后答案重庆大学
物理化学第二版课后答案重庆大学1、14．在“用托盘天平称物体质量”的实验中，下列操作错误的是（）[单选题] *A．使用天平时，应将天平放在水平的桌面上B．称量时左边托盘应放置待称物体，右边托盘放置砝码C．观察到指针指在分度盘的中线处，确定天平已平衡D．天平调平后在称量过程中发现横梁不水平，此时可以通过调节平衡螺母使横梁水平(正确答案)2、45．关于电冰箱，下列说法正确的是（）[单选题] *A．将水放入冷冻室，水会液化B．打开冷冻室的门会看到“白气”，这是汽化现象C．冷冻室侧壁有时会有霜，这是水蒸气凝固形成的D．食品在冷藏室里能保鲜，利用了制冷剂汽化吸热(正确答案)3、11．小明正在家里练习弹吉他，下列有关吉他的说法正确的是（）[单选题] *A．吉他发出的声音一定不是噪声B．吉他发出的声音是吉他弦振动产生的(正确答案)C．弹吉他时，用力越大，发出声音的音调越高D．弹吉他时，手按压吉他弦不同位置是为了改变响度4、其原因错误的是（）*A.使用的用电器总功率过大B.电路中有断路(正确答案)C.开关接触不良(正确答案)D.电路的总电阻过大(正确答案)5、C.电源的电动势与外电路无关(正确答案)D.电源电动势等于内电压答案解析：ABC都正确，D选项电源的电动势= 电源两端没有接用电器时，用电压表测得的电压。
此时，E全部加在内阻r上（即：全部电压都分给内阻r）当电源接入电路中时，全部电压（电动势E）分为两部分：①内阻r分得的电压Ur （内电压）②外部电路分得的电压U （外电压）所以：“电动势为什么等于内外电压之和”即：E = Ur + U6、20．小英家的外墙上固定着一根还在使用的铁质自来水管，水管长21米，小英和弟弟分别站在自来水管的两侧，弟弟用小铁锤敲了一下自来水管，小英听到的响声次数为（）[单选题] *A．1次(正确答案)B．2次C．3次D．4次7、27．下列物态变化属于液化的是（）[单选题] *A．夏天，挂在衣架上的湿衣服晾干了B．北方的冬天，水蒸气在树上形成了雾凇C．春天到来，江河中的冰化成水D．初秋的清晨，树叶上的露珠(正确答案)8、下列说法正确的是（）*A.一定质量的理想气体，放热的同时外界对其做功，其内能可能减少(正确答案)B.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点C.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体(正确答案)D.当分子间的距离增大时，分子之间的引力和斥力均同时减小，而分子势能一定增大9、4．电火花计时器接学生电源直流输出端．[判断题] *对错(正确答案)10、若以M表示水的摩尔质量，v表示水的摩尔体积，ρ表示水的密度。
第一章-热力学第一定律热力学第二定律重庆大学物理化学教研室编物理化学答案第一章
第一章1、水的物质的量为：2232323242424,,,200.0267600.890.950.890.020.026101.3250.9596.350.020.021370.890.020.026101.3250.02137 2.165H O C H Cl C H Cl C H Cl C H C H C H x x p p x kPa x p p x kPa ====++=⨯=⨯===++=⨯=⨯=总总根据道尔顿分压定律得：2、解：在300K 时，水的蒸气压为3.567kPa ，所以此时容器内存在水蒸气，容器内始终存在有水，因此始终存在有水蒸气。
在两个过程中，有：121122121212122121101.325373.15126.03300n n p V p V T T V V p p p T p kPa T T T =∴==⨯∴=⇒===3、① 针对理想气体，存在有PVm=RT ，则：38.314(273.1540)6833.40.381106833.45066.3%100%34.9%5066.3m RT P kPa V E -⨯+===⨯-=⨯= ② 对于CO 2 ，查表得:1624311234323.657100.42310)()8.314313.15 3.657105167.560.381100.42310(0.38110)5167.565066.3%100% 2.0%5066.3m mm m a Pa m mol b m mol aP V b RTV RT a p kPaV b V E --------=⨯⋅=⨯+-=⨯⨯∴=-=-=-⨯-⨯⨯-=⨯=（4、① 对于理想气体，存在：3138.314273.1556.0405301056.070.3%100%20.3%70.3m RT V cm mol P E --⨯===⋅⨯-=⨯=② 若为范得华气体，则查表得：3398,126.15273.15 2.165126.154053011.9283398r r Pc KPa Tc KT T Tc P P Pc ======== 根据上述对比参数，查双参数普遍化因子图得：Z=1.305，则：311.3058.314273.1573.14053073.170.3%100%4%70.3m ZRT V cm mol p E -⨯⨯===⋅-=⨯= 5、解：查表得：5080154.75273.1525 1.93154.752027045080C C r C r C p kPa T KT T T p p p ==+====== 根据上述对比参数，查双参数普遍化压缩因子图，可得Z=0.953320270104010323211.00.958.314298.15PV m kg ZRT -⨯⨯⨯=⨯=⨯=⨯⨯6、解：该气体为理想气体，所以存在：22211331111.48.3141.40.420.80.4253.31102001020.798.314(273.1520)20.820.79p m V m p m V mV m V m V m V m T V m T T V m c c RC c c c R c R c mol K c dTPV PV nRT n molRT c dT dT ⋅⋅⋅⋅--⋅⋅⋅⋅⋅-⋅-==⇒-=⇒=⇒==⨯⨯⨯=⇒===⨯+==⎰⎰⎰111T T T 而该气体恒容下，W=0，U=n U=n 20.7920.8(8020)25.925.9kJU Q W Q U kJ⨯⨯-==+⇒==根据热力学第一定律，7、解：奈燃烧的方程式为1082227104C H O CO H O +=+cm H χ 0 0 031108000101281012811010()401.727 5.1510128128c mc m c m Q x H mol QH H C H Q kJ kJ mol -∴=+--=-∆∴=-∆⇒∆=-⨯=-⨯=-⨯⋅参加反应的奈共有存在等式8、解： 25℃ Pｏ0H ∆=1)()3g O g N ++由生成热的表值查出：251(1)285.841(2)(37.6625.125.13)(25)119.235(25)4Cr m Tr m p H kJ mol H C dT T T -∆=-⋅∆=∑⋅=+⨯+⨯-=-⎰燃烧反应是瞬间完成的，所以可以看成是绝热反应，所以存在：119.235(25)285.8400119.235(25)285.8402422T T T C ο--=⇒-=⇒=1232222222122112111114(273.152422)101.32510434(273.1525)4305.312pV nRT V V n RT n RT n RT n p Tp n RT V V n T p kPa==⨯+⨯⨯∴=====⨯+=9、状态函数的基本特征为：函数的性质只决定于它现在所处的状态，而与其过去的历史无关。
物理化学课件(重庆大学)物理化学习题.docx
练习11.指出下列各过程中，物系的AU、AH、AS、4 AG中何者为零？(1)理想气体自由膨胀过程；(2)实际气体节流膨胀过程；(3)理想气体由(/?!,?!)状态绝热可逆变化到血,互H犬态；(4)H2和C12在刚性绝热的容器中反应生成HC1;(5)0°C、//时，水结成冰的相变过程；(6)理想气体卡诺循环。
2.a mol A与b mol B的理想气体，分别处于(T,V,p A)与⑺匕/花)的状态，等温等容混合为⑺匕“)状态，那么△"、AH、AS、AA、AG何者大于零，小于零，等于零？3.一个刚性密闭绝热箱中，装有咼与Cb混合气体，温度为298K,今用光引发，使其化合为HCl(g),光能忽略，气体为理想气体，巳知A f/7^(HC1) = -94.56kJ mor1,试判断该过程中△{/、AW. AS、4 AG是大于零，小于零，还是等于零？4.在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1 mol N2, 其状态分别为298K、泸与298K、10/,若以全部气体为体系，抽去隔板后，则Q、W、AU、AH、A5中，哪些为零？判断和改错5.P I V】Y=P2V2Y的关系式只能用于绝热可逆过程。
6.因为Q,W不是系统的性质，而与过程有关，所以热力学过程中(Q-W)的值也应由具体过程决定。
7.爛差AS就是过程的热温商。
&在孤立系统中发生的任何过程都是自发过程。
9.可逆绝热过程必定是等嬌过程。
10.同一物质，当温度升高时，嫡值增大。
11.自发过程一定是不可逆过程。
12.爛增加的放热反应是自发反应。
13.孤立系统中的嫡值总是有增无减。
14.系统的混乱度越大，则其嬌值越大。
15.在标准压力及指定温度下，任何稳定单质的生成焙值为零。
16.在两个不同温度的热源之间工作的热机以卡诺热机的效率最大。
17.当理想气体反抗一定外压，作绝热膨胀时，内能总是减小。
18.在绝热过程中，系统所作的功只由系统的始末态决定。
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第八章
8-1、在293.15K及101.325kPa下，把半径为1×10–3m的汞滴分散成半径为1×10-9m的小汞滴，试求此过程系统的表面吉布斯函数变。
已知293.15K汞的表面张力为0.470N·m–1。
解：
8-2、293.15K时，乙醚–水、乙醚–汞及水–汞的界面张力分别为
0.0107、0.379及0.375N·m–1，若在乙醚与汞的界面上滴一滴水，试求其润湿角。
解：根据杨氏方程
即润湿角为
8-3、293.15K时，水的饱和蒸气压为2.337kPa，密度为998.3kg·m–3，表面张力为72.75×10–3N·m–1，试求半径为10–9m的小水滴在293.15K时的饱和蒸气压为若干？
解：对于小液滴
利用开尔文公式
8-4、已知100℃时水的表面张力，，试计算在101325Pa下，在水中产生半径为5×10–7m的水蒸气泡所需的温度。
解：由拉普拉斯方程
根据克劳休斯－克拉贝龙方程
T r=411K
8-5、在20℃，将半径，完全被水润湿的毛细管插入水中，试求管内水面上升的高度。
解：根据液体在毛细管内上升高度公式
8-6、在正常沸点时，水中含有直径为0.01mm的空气泡，问需过热多少度才能使这样的水开始沸腾？已知水在100℃时的表面张力为
0.0589N·m–1，摩尔汽化焓。
解：由拉普拉斯方程
根据克劳休斯－克拉贝龙方程
T r=379.19K
△t=T r-373.15=379.19-373.15=6℃
8-7、20℃时，水的表面张力为0.0727N·m–1，水银的表面张力为
0.483N·m–1，水银和水的界面张力为0.415N·m–1。
请分别用角及铺展系
数s的计算结果判断：
(1) 水能否在水银表面上铺展？
(2) 水银能否在水面上铺展？
解：1) 根据杨氏方程
水能否在水银表面上铺
2) 根据铺展系数s的定义
所以不能在水面上铺展
8-8、已知在273.15K时，用活性炭吸附CHCl3，其饱和吸附量为93.8dm3·kg–1，若CHCl3的分压力为13.375kPa，其平衡吸附量为
82.5dm3·kg–1。
求：
(1) 兰格缪尔吸附等温式中的b值；
(2) CHCl3的分压为6.6672kPa时，平衡吸附量为若干？
解：1) 兰格缪尔吸附等温式
2)
8-9、在77.2K时，用微球型硅酸铝催化剂吸附N2气。
在不同的平衡压力下，测得每千克催化剂吸附的N2气在标准状况下的体积数据如下：p/kPa8.699313.63922.11229.92438.910
V/(dm2·kg–1)115.58126.3150.69166.38184.42
已知77.2K时N2的饱和蒸气压为99.125kPa，每个N2分子的截面积。
试用BET公式计算该催化剂的比表面。
解：由BET多分子层吸附等温式
可知欲求V单需要由题数据算出和的值作图求得
现列表如下
0.08780.13760.22310.30190.3925
0.832 1.263 1.905 2.599 3.504
拟合得：y=8.654x+0.0425
8-10、298.15K时，将少量的某表面活性物质溶解在水中，当溶液的表面吸附达到平衡后，实验测得该溶液的浓度为。
用一很薄的刀片快速地刮去已知面积的该溶液的表面薄层，测得在表面薄层中活性物质的吸附量为。
已知298.15K时纯水的表面张力为。
假设在很稀的浓度范围内，溶液的表面张力与溶液的浓度呈线性关系，试计算上述溶液的表面
张力。
解：
由已知σ与c成线性关系
溶液得表面张力为64.56×10－3N.m-1
8-11、某溶胶中粒子的平均直径为，假设此溶胶的粘度和纯水相同，25℃时，，试计算25时在1秒内由于布朗运动，粒子沿x轴方向的平均位移。
解：根据布朗运动的公式
8-12、有一金溶胶，胶粒半径为，在重力场中达沉降平衡后，在某一高度处单位体积中有166个粒子，试计算比该高度低10–4m处的体积粒子数为多少?(已知金的体积质量，介质的体积质量为。
)
解：由系统中体积粒子数的高度分布公式
8-13、NaNO3，Mg(NO3)2，Al(NO3)3对AgI水溶胶的聚沉值分别为，，，试判断该溶胶是正溶胶还是负溶胶？
解：由聚沉值的大小可以知道聚沉能力由小到大为NaNO3，
Mg(NO3)2，Al(NO3)3。
由于聚沉能力主要决定于与胶粒相反电荷的离子的价数，所以本题中对AgI
水溶胶起主要作用的是Na+,Mg2+,Al3+这些阳离子，所以该溶胶是负溶胶。
8-14、在三支各盛有Fe(OH)3溶胶的试管中，分别加入的NaCl溶液；的Na2SO4溶液；的NaPO4溶液，溶胶开始发生聚沉。
试计算各电解质的聚沉值，比较它们的聚沉能力。
制备上述Fe(OH)3溶胶时，是用稍过量的FeCl3与H2O作用制成的，写出其胶团的结构式，
解：各电解质的聚沉能力为：
NaCl:
Na2SO4:
NaPO4:
它们的聚沉能力由小到大依次为NaCl， Na2SO4 ，NaPO4。
FeCl3为稳定剂，固体表面吸附的是Fe3+,Cl-为反离子
胶团的结构为：。