物理化学第五版高等教育出版社第一学期期末复习题

G S H A S (1) , ( 2) , ( 3) p , (4) p , (5) V S p V T T T T
12.试用热力学基本方程和麦克斯韦关系式证明
理想气体的
S p , p0 , i . g . V V T T V T V V V T
U S U 0 ： V T V p T T V T p nR U nRT
15.一化学反应在恒压绝热和只做体积功的条 件下进行，温度由T1升高至T2,则其H = 0。 若在恒温恒压和只做体积功的条件下进行，则 其H < 0。（>、=、<） 16.一化学反应在恒容绝热的条件下进行，反 应后系统的温度和压力均高于反应前的，则 系统的U = 0， H > 0。（>、=、<）
9.下列表示式在什么条件下才与体积功相等？ p=p外 （1）-pdV , （2）-d(pV) 恒压过程 。
10.试指出以下各式的适用条件： （1）U=Q+W 封闭系统 （2）U=QV 封闭系统，只做体积功 （3）H=Qp 封闭系统，只做体积功
; ; 。
11.热力学标准状态规定为： 气体 p 下处于理想气体状态的气态纯物质 。 液体和固体 p 下的液态和固态纯物质 。 溶液中的溶质 p 下浓度为c 或b 的理想稀 溶液中的溶质 。 12.物质的标准摩尔蒸发焓随温度升高而（升 高、降低） 降低 ，当达到临界温度时， 摩尔蒸发焓 0（>、=、<）。 =
8.分别使NH4I(s)和MgCO3(s)在抽空的密闭容 器中加热分解，试分别计算分解平衡后，系 统的自由度： NH4I(s)的热分解 f 3 2 2 1 1 1 ； MgCO3(s)的热 分解 f 3 3 2 1 0 1 。 9.在恒温恒组成条件下 d i Vi dp，其中 Vi 是 指 i组分的偏摩尔体积 。 10.不论是实际气体还是液体或固体，其组分i 的逸度的参考状态都是取 压力为 p 并处 于理想气体状态的纯物质i的化学势 i (g )。
17.试指出下列关系式何者是正确的、何者是 不正确的。 (1) c H m (S, 正交） f H m (SO 3 )
（正交硫是硫的最稳定 单质）
（2） c H m (C, 金刚石） f H m (CO 2 )
(3) f H m (CO 2 ) f H m (CO) c H m (CO) (1) 不正确 ;(2) 不正确 ;(3) 正确
第1章复习思考题
1.在使用物质的量时，必须指明物质的基本 单元。试判断下面的说法中，那些是不正确 的： （1）、（3） 。 1 （1）1mol氯化铝；（2）1mol（ 3 AlCl 3 ）； （3）1mol铝离子；（4）1mol (2Al3+)。 2.理想气体的微观模型是（1） 气体分子本身 大小可以略去不计 ， （2） 分子在没有 接触时相互没有作用，分子间的碰撞是完 。 全弹性的碰撞
i 1 K
偏摩尔量的物理意义是 1mol物质i在一定温度 、压力下对一定浓度的均相多组分系统某广 延性质的贡献。 它与摩尔量的不同是摩尔量一定是正值，偏摩 尔量可以是负值;摩尔量为决定于温度、压力 的物质特性，偏摩尔量为决定于温度、压力和 系统组成的状态函数。
2.试指出下列各偏导数中， 哪些是偏摩尔量 （2）（3） ，哪些是化学势 （1）（2）（4） 。

13.反应进度的定义为 。 B 定义反应进度的目的是 从数量上统一地表达 反应进行的程度。

def
nB nB ( 0)
14.在一个绝热良好、无摩擦、带有活塞的汽 缸中，发生一个化学反应，系统温度由T1上 升到2 T1，体积由V1增至2 V1。若反应过程中 始终保持p=p外=常数，反应系统的U < 0， H = 0。（>、=、<）
所做之功的表达式：

VB
VB nRT ln , VA
VA
( pAVA / V )dV
; 。
VB
VA V
9.一容器被隔板I和II隔开，在隔开的三部分中 分别盛有N2、O2和Ar，它们的状态如图所示。 若三种气体均可视为理想气体，则抽去隔板I N2和O2充分混合，其熵变S = 2 0.1R ln 2 ;同时抽去隔 板I和II,三种气体充分混合，其熵变S = 3 0.1R ln 3 。 I II
(1) xi dX i 0
i 1 K K
; ( 2) ni d i SdT Vdp 0
i 1 K
K
;
(3) X i dni 0
i 1
; ( 4) ni dX i 0
i 0
4.试写出一个组成可变的均相系统的热力学 基本方程 K dG SdT Vdp i 1 i dni 试写出一个组成可变的多相系统的热力学 基本方程 K ( ) ( ) dG SdT Vdp 1 i 1 i dni 5.对于封闭系统，在只做体积功的条件下， 其相变化和化学变化过程的平衡判据是；
3. 钢瓶中装有温度为10℃，压力为3.65MPa的 气 CO2,则此CO2处于 态（气、液、 气+液）。已知CO2的Tc=304.21K,10℃时 CO2的饱和蒸汽压为4.46MPa。 减小 4.范德华参数a的存在使压缩因子Z 增大 （增大、减小），b的存在使Z （增大、减小）。在低压下波义耳温度时， a和 b两个因素的作用 相互抵消 ，使压 缩因子Z=1。
5.双节线和旋节线的区别是气液共存区的边界 线；各条恒温线上的极大点和极小点分别联结 起来的不稳定区的边界线 。将范德华方程 应用于临界点，得到的一个重要的结果是普遍 化范德华方程（对应状态原理） 。 6.在普遍化压缩因子图上，某物质的Tr线如图 所示。试写出图中各点物质的相态： a 气 Z a b 饱和气体 b c 气液共存 e c d 饱和液体 d pr e 液体

14.为什么水的相图中液固平衡线的斜率是负的； 而苯的相图中液固平衡线的斜率是正的？ fusVm (H 2O) 0, fusVm (C6 H 6 ) 0
15.试述能斯特热定理 当温度趋于0K时，凝聚系 统中恒温过程的熵变趋于零 。 16.试述由西蒙修正的能斯特热定理 当温度趋于 0K，系统中所有处于内部平衡的状态之间， 熵变趋于零 。 17.在r C ,m 进行积分求任意温度下 p 的 r H m 在积分的温度范围内，没有相变 化 。
。根据该 平衡判据导得的相平衡和化学平衡条件分 别是； i(1) i( 2 ) i( ) B B B 0 , 。
1 i 1


K
dn
( ) i
( ) i
0
6.试写出相律 。 f K 2 R R' 独立组分的定义是 K ' K R R' 。 7.何谓自由度 平衡系统的强度性质中独立 变量的数目 。它的含义是在一 定范围内可以独立变化而不致引起旧相消 失或新相产生的强度性质的数目；确定一 个系统的状态所必须确定的强度性质的数 目 。
18. dA 0 作为平衡判据的适用条件是 恒温、恒容，不做非体积功的系统 。 19. dG 0 作为平衡判据的适用条件是 恒温、恒压，不做非体积功的系统 。
第3章复习思考题
1.写出偏摩尔量的定义式和集合公式
def X Xi ( )T , P ,n ji ni , X ni X i
7.-5℃的冰和水在101325Pa的压力下能否平衡 共存？ 否 在什么条件下-5 ℃的冰和水能 平衡共存？ 压力增大至59.8MPa
8.状态函数的基本特征是 状态一定，状态函数 也一定，状态变化，则其变化只决定于系统的初 终态，与所经历的具体过程无关 。有关状态函 数的基本假定是 均相系统，如不考虑除压力以 外的其它广义力，为确定平衡态，除系统中每种 物质的数量外，还需要确定两个独立的状态函数 。
。
13.写出下列公式的适用条件 p1 恒温过程，理想气体 S nR ln p2 T dT 恒压过程 S nC p ,m
2
T1
T
相变 H S T相变
可逆相变化
G H TS
恒温过程
Vm (g )代 vapVm , 设蒸气服 vap H m * ln p C 从理想气体状态方程， RT vap H m不随温度而变化。 dp H m 单元系，两相平衡 dT TVm
A (1)( )T ,V ,n ji ni H ( 4)( ) S , p , n j i ni G ; ( 2)( )T , p ,n ji ni ; (5)( )T , p ,n ji ni U ; (3)( )T , p ,n ji ni ;
3.下列各方程哪些称为吉布斯-杜海姆方程 （1）（2）（4） 。
11.路意斯-兰德尔规则可以表示为：i f i yi , f L *L f i f i xi 。实际上它认为混合物中组 分的逸度因子 i 等于 相同温度、相同总压 * 下纯物质的逸度因子 i 。该规则适用于 结构、性质相似的组分形成的气态、液态 或固态的混合物 。
V *V
12.试分别写出拉乌尔定律、亨利定律及适用 条件： * p 拉乌尔定律： A pA xA , 稀溶液中的溶 剂，气相压力不大 ； 亨利定律： pB K Hx ,B xB , 稀溶液中的 溶质，气相压力不大 ； 亨利常数K Hx ,B的物理意义是 具有无限稀释 溶液性质的纯物质的饱和蒸气压。
7.一定量的氮气经一无限小不可逆过程，温度 由T变为 T+dT、压力由p变为p+dp，则其dG = -SdT+Vdp(>、=、<）。 8.（1）在右面理想气体的p-Vp 图上，有一条恒温线，一条绝 热线。其中恒温线是 2 。 1 （2）若理想气体分别沿曲线1 和2自VA压缩至VB ,试分别写出 2