(完整版)物理化学上册习题解答

NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)；达平衡时，其组分数
为 1 ，自由度数为 1
。
C = S－ R － R'
S=3
NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)： R=1 pNH3 pHCl R'=1
C = S－ R － R'=3-1-1=1
f = C－ Ф ＋2 Ф = Ф(g)+ Ф(l)+ Ф(s)=1+0+1=2
Kf= 6.94 Kkgmol-1
；萘的摩尔熔化焓
ΔfusHm=
19.1kJmol-1 。
解：ΔTf= KfmB
mB
mol 0.785/ 123.11 0.025
kg1
0.255mol
kg1
Kf Tf / mB 1.77K / 0.255mol kg1 6.94K kg mol1
Kf
RT
0.1
a
( pNO2 / pθ )2
( 0.01)2
p
Qa ＞Kθ，ΔrGm ＞ 0，正反应不自发、逆反应自发。
二、选择题：（ 20分，每小题2分 ）
1．下列四个偏微商中，哪个不是化学势?
(A) (U/nB)S, V (C) (A/nB)T, p
(B) (H/nB)S, p (D) (G/nB) T, p
2 f
M
A
fus H m
6.94K k g mol1
fus H m
RT
2 f
M
A
Kf
19.1k J mol1
6.在300K下，某组成为xB=0.72的溶液上方B的蒸汽压是纯 B的饱和蒸汽压的60%，那么B的活度是 0.6 ； B的活 度因子是 0.83 ；同温度下从此溶液中取出1mol的纯 B（组成可视为不变），则系统G的变 化 1274 J·mol-1。
T , p ,nz
2.一定压力下，化学势随温度的升高而 减小 。
B
T
p ,n
SB,m
B
p
T ,n
VB,m
一般，SB,m 0,T ,B
3. 50 ℃时，液体A的饱和蒸汽压是液体B的饱和蒸汽压 的3倍。A、B两液体形成理想溶液，气液平衡时，液相 中A的摩尔分数为0.5，则在气相中B的摩尔分数为 0.25。
发生 冰自发熔化为水 , 这是因为 H2O (糖水) (冰。)
α B
β B
即定温、定压，W ' =0的条件下，物质总 是自发地从化学势高的相向化学势低的相 迁移。
H2O (糖水)
θ H
2O
(水)
RT
ln
xH2O
(水)
RT
ln
xH
；
2O
xH2O 1, RT ln xH2O 0, H2O (糖水) (水)
《物理化学1》测验题(二)解答
一、填空（36分，每空2分）
1.既是偏摩尔量又是化学势的表达式
为：
B
GB ,m
G nB
T , p,nz
。
Z B ,m
Z nB
T , p,nZ
(Z
B)
Z——广度性质
B
U nB
S ,V ,nz
H nB
S , p ,nz
A nB
T ,V ,nz
G nB
pB pB* aB 0.6 pB*
aB 0.6
aB BxB; B aB / xB 0.6 / 0.72 0.83
含1mol的纯B组成
1mol的纯B
为xB=0.72的溶液
G G2 G1 n2 n1
G Bθ (Bθ RT ln aB) RT ln aB 1274J mol1
pA* 3pB* ; xA 0.5 pA pA* xA 3pB* 0.5 1.5 pB*
pB pB* xB pB* (1 xA ) 0.5 pB*
p pA pB 2pB* yB pB / p 0.5pB* / 2 pB* 0.25
4. 273K，pθ下，将一小块冰放入10%的糖水中，会自动
R'=0 C = S－ R － R'=2+n-n=2
水合物多一种，则多一相，水合物种数最多时，其Ф最大。 在p下， f = C－ Ф + 1
C一定：f 愈小， Ф愈大，f=0时： Ф max= C + 1=3 三相中一相为CuSO4水溶液，一相为H2O(s)，只有一相 为水合物，故：存在的水合物最多有一种。
f = C－ Ф ＋2=1-2+2=1
9. CuSO4与水可生成CuSO4H2O,CuSO43H2O,
CuSO45H2O三种水合物,则在p下，与CuSO4水溶液及 冰共存的水合物最多有 1 种。 设CCuS=OS4－与R水－可R生' 成n种S=水2+合n物 n种水合物与水、 CuSO4间存在n个化学平衡： R=n
10. 完全互溶的A、B二组分溶液，在xB=0.6处，平衡蒸气
压有最高值，将xB=0.4的溶液进行精馏，塔顶将得
到
xB=0.6的恒沸混合物 。
百度文库
蒸气压——组成图上有 一最高点，相应沸点一 组成图有一最低点。
xB=0.4的溶液在恒沸混 合物的左边，精馏塔顶
将得到 xB=0.6的恒沸混 合物。
11.在二盐一水三组分等温等压相图的扇形区内的自由度
273 K , p下：水与冰为两相平衡 ，H2O (冰) H2O (水) H2O (糖水) (水); H2O (糖水) (冰)
5. 把0.785g硝基苯（Mr=123.11）溶于25g萘 （Mr=128.17）中，形成的溶液其凝固点下降1.77K。 纯萘的凝固点是353.0K。萘的摩尔凝固点降低系数
B
U nB
S ,V ,nz
H nB
S , p ,nz
A nB
T ,V ,nz
G nB
T , p ,nz
( C)
2. 理想溶液具有一定的热力学性质。在下面叙述中哪个是
f=
1。
定温、定压下：
C=3，f=3－ Ф
相图中的扇形区是两相共存 区， f=3－ Ф =3－2=1
12. 若298 K时，反应2NO2 (g) N2O4 (g)的 K p 8.834 ，
则当p(NO2)=1 kPa, p(N2O4)=10 kPa时， 反应将 向生成NO2 方向进行。
Q 1000 K pN2O4 / pθ
7. 298 K, p下，1 mol甲苯与1 mol苯混合形成理想溶液， 混合过程的ΔmixH = __0_ ，ΔmixS = __ 11.53 J_·K。-1
理想溶液的通性
mix H 0; mix S nR xB ln xB 11.53J K 1
B
8. 将固体NH4Cl(s)放入真空容器中，按下式分解，