物理化学计算分析与证明题编辑
物理化学证明题
物理化学证明题：证明：22()()()()()()()()()()1111()[()][]0T p p pT T T T p Tp p S H G TS S T T Cp p T T T T P P P P TS T V V pT T V T V T T T T T T T∂∂∂+∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂====−∂∂∂∂∂∂∂∂∂=−=−−=−−=∂∂证明完毕。
证明：1()()()()()111()11()()()[()]V T V T V T V T V T S S S SdS dT dV T dT dV T V T T VU AS TU A U A U T C dT dV C dT dV C dT p dV T V T T V T T V ∂∂∂∂=+=+∂∂∂∂−=−∂∂−∂=+=+=++∂∂∂因为：证毕。
2122222212111[()]01[()])()=T()T()()()()()())()=T ()()ln V T T T T V m m m m V m T m mV mV U dS C dT p dV T T V dT U dS p dVT V U S p p p V V T a p V b RTV RT a p V b V p R T V b U R a p V V b V V a U V V dV a V V ∂=++∂=∂=+∂∂∂∂−=−∂∂∂+−==−−∂=∂−∂−=∂−∆→==⎰时范德华气体方程：,()()()()()()()()()()S S S S p p p p m p p S H H p p S S T V T V V V C T p T T V T V T V T HV T ∂∂∂∂∂∂∂∂=====∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂等压下，升高温度体积有增加，也有减少的情况，故的值可正可负。
结论： 绝热升高温度焓值未必增加。
证明：s 111=-(((((((11(((0S V p V V p p V V V p T p p V S V S T T V V p V p S V T p S T C C T V V V C p T V C pκ∂∂∂∂∂∂∂==∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂==−>∂∂∂））））））））））物理化学热力学证明题的解题过程对于理解热力学原理非常重要，也是大多数的学生来认为的难点。
物理化学计算题分析
24/94
例3.6.2
Δ S = Δ S1 + Δ S2 + Δ S3
∆S1与∆S3分别表示液态水与冰在恒压变温过程中的熵
变，其计算式为
S1 nC p ,m ( H 2O, l )dT / T S3 nC p ,m ( H 2O, s)dT / T
T2 T1 T1
T2
T2 S nC p ,m ln T1
末态 n = 4.403 mol p2 = 100 kPa V2 = nRT2/P2 T2 = ？？？
绝热可逆
T2 T0
p2 p0
R
C p ,m
8.314 p2 R C p ,m 1105 12.471 8.314 T2 T0 ( ) [273.2 ( ) ]K 108.7K 6 p0 110
Δ S2
2015/11/21
n( Δ fus H m ) T
祝大家学习愉快，天天进步！ 25/94
2015/11/21
T2 S nCV ,m ln T1
T2 S nC p ,m ln T1
祝大家学习愉快，天天进步！
简单PVT变化计算公式
（6） A 、G 计算
A U TS U T2 S2 T1S1 AT U TS
(恒温条件)
G H TS H T2 S2 T1S1 GT H TS (恒温条件)
2015/11/21
祝大家学习愉快，天天进步！
20/94
例3.6.2
1mol水在下列过程中凝固成冰，求1mol水在两过程中
的∆G。已知冰在0º C、101.325kPa下的
∆fusHm=6020J∙mol-1,Cp,m(H2O,s)=37.6J∙K-1∙mol-1, Cp,m(H2O,l)=75.3J∙K-1∙mol-1。 （a）在0º C、101.325kPa条件下凝固；
《物理化学》高等教育出版(第五版)第十一章电 极 极 化
第十一章电 极 极 化一、判断题： 1．用Pt 电极电解CuCl 2水溶液，阳极上放出Cl 2 。
2．电化学中用电流密度i 来表示电极反应速率。
3．分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的最小外加电压。
4．凡是可以阻止局部电池放电，降低腐蚀电流的因素都能使腐蚀加剧。
5．测量阳极过电位用恒电流法。
6．恒电流法采用三电极体系。
7．交换电流密度越大的电极，可逆性越好。
8．用Pt 电极电解CuSO 4水溶液时，溶液的pH 值升高。
9．极化和过电位是同一个概念。
10．双电层方程式不适用有特性吸附的体系。
11．实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。
二、单选题：1．298K ，p ө下，试图电解HCl 溶液(a = 1)制备H 2和Cl 2，若以Pt 作电极，当电极上 有气泡产生时，外加电压与电极电位关系：(A) V (外) = φө(Cl 2/Cl －) -φө(H +/H 2) ；(B) V (外) > φө(Cl 2/Cl －) -φө(H +/H 2) ；(C) V (外)≥φ(Cl 2,析) -φ(H 2,析) ；(D) V (外)≥φ(Cl 2/Cl －) -φ(H +/H 2) 。
2．25℃时，用Pt 作电极电解a (H +) = 1的H 2SO 4溶液，当i = 52 × 10－4A·cm －2时，2H η= 0，2O η= 0.487V . 已知 φө(O 2/H 2O) = 1.229V ，那么分解电压是： (A) 0.742 V ； (B) 1.315 V ；(C) 1.216 V ； (D) 1.716 V 。
3．下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是：(A) 1、4；(B) 1、3；(C) 2、3；(D) 2、4。
4．已知反应H 2(g) + ½O 2(g)－→H 2O(l) 的m r G ∆=-237.19 kJ·mol －1，则在25℃时极稀硫酸的分解电压(V)为：(A) V ＝2.458 ； (B) V ＝1.229 ；(C) V > 2.458 ； (D) V > 1.229 。
物理化学证明题
CV S Cp S ( )V ( )p T T T T 5.转化关系式： x x Y ( )z ( )z ( )z （1）链式关系 y Y y
S p ( )T ( )V V T S V ( )T ( ) p p T
4.热容关系式：
（2）倒数关系
A A G S ( )V ( ) p T T
返回
2015-7-14
2、导出关系式
U H T ( )V ( )p S S H G V ( ) S ( )T p p
上一内容 下一内容 回主目录
证明题 3、Maxwell关系式
p T ( ) S ( )V V S T V ( )S ( ) p p S
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2015-7-14
证明题
（五）证明或推导U、H和P、V、T的偏微商与 C p、 C 的关系
V
1.若H（U）在分子上，p、V为下标，用定义式或链式 关系 例1.证明
U V ( ) p C p p( ) p T T
证明： ( U ) p [ ( H PV ) ] p ( H ) p p( V ) p T T T T
F F d F d x 则 dz x z z x
此公式是以下数学处理方法的结果： 令：F f x, z
在y不变的条件下此式两端同除以dx，得
F F F z x y x z z x x y
下一内容
回主目录
返回
2015-7-14
考研真题
2. 有人认为在绝热可逆过程中，任何物质B的pVT封闭 系统的焓值随温度增高必然增高。此结论普遍存在吗？ 请通过论证举例说明。
物理化学计算分析与证明题编辑
计算、分析与证明题*1. 设有300K 的1mol 理想气体做等温膨胀，起始压力为1500kPa ，终态体积为10 dm 3。
试计算该过程的Q,W 及气体的ΔU ，ΔH 。
2、在水的正常沸点（，）,有1molH 2O(l)变为同温同压的H 2O(g)，已知水的△Vap H =·mol -1，请计算该变化的Q 、W 、△U 、△H 各为多少？3、已知下列反应在标准压力和298K 时的反应焓为：（1）CH 3COOH(l)+2O 2==2CO 2+2H 2O(l) Δr H m (l)= kJ·mol -1（2）C(s)+O 2(g) == CO 2 Δr H m (l)= kJ·mol -1（3）H 2+ 12O2(g) ==H 2O(l) Δr H m (l)= kJ·mol -1试计算反应：（4）2C(s)+2H 2(g)+O 2 == CH 3COOH(l)的 Δr H m θ（298K ）。
4、在P 及298K 下，反应：(1) CuSO 4 (s) + 800H 2O (l) ─→ ，Δr H (1)= (2) (s) + 795H 2O (l) —→ ，Δr H (2)= 求反应：(3) CuSO 4(s) + 5H 2O (l) ─→ 的热效应Δr H （3）*5、1mol 单原子理想气体在298K 、1×106Pa 下，绝热可逆膨胀到1×105Pa 。
计算系统在此过程中的W 、Q 、△U 、△H 。
6、在 P 下，把 25g 、273K 的冰加到 200g 、323K 的水中，假设系统与环境无能量交换，计算系统熵的增加。
已知水的比热为 kJ·，冰的熔化焓为 333 ，设它们为常数。
7、某化学反应在等温、等压下（298K,P θ）进行，放热，若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热。
（1）计算该化学反应的Δr S m ；（2）当该反应自发进行时（即不做电功时），求环境的熵变及总熵变（即Δr S m ，体+Δr S m ，环）；（3）计算系统可能做的最大电功为多少？8、请计算1mol 苯的过冷液体在-5℃，p θ下凝固的ΔS 和ΔG 。
《物理化学》高等教育出版(第五版)第八章
《物理化学》高等教育出版(第五版)第八章-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第八章化学动力学(2)练习题一、判断题：1．碰撞理论成功处之一，是从微观上揭示了质量作用定律的本质。
2．确切地说：“温度升高，分子碰撞次数增大，反应速度也增大”。
3．过渡状态理论成功之处，只要知道活化络合物的结构，就可以计算出速率常数k。
4．选择一种催化剂，可以使Δr G m> 0的反应得以进行。
5．多相催化一般都在界面上进行。
6．光化学反应的初级阶段A + hv－→P的速率与反应物浓度无关。
7．酸碱催化的特征是反应中有酸或碱存在。
8．催化剂在反应前后所有性质都不改变。
9．按照光化当量定律，在整个光化学反应过程中，一个光子只能活化一个分子，因此只能使一个分子发生反应。
10.光化学反应可以使Δr G m> 0 的反应自发进行。
二、单选题：1．微观可逆性原则不适用的反应是：(A) H2 + I2 = 2HI ； (B) Cl· + Cl· = Cl2；(C) 蔗糖 + H2O = C6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖) ；(D) CH3COOC2H5 + OH－=CH3COO－+ C2H5OH 。
2．双分子气相反应A + B = D，其阈能为40 kJ·mol－1，有效碰撞分数是6 × 10－4，该反应进行的温度是：(A) 649K ；(B) 921K ；(C) 268K ；(D) 1202K 。
3．双分子气相反应A + B = D，其阈能为50.0 kJ·mol－1，反应在400K时进行，该反应的活化焓≠∆mrH为：(A) 46.674 kJ·mol－1；(B) 48.337 kJ·mol－1；(C) 45.012 kJ·mol－1；(D) 43.349 kJ·mol－1。
物理化学计算题及问题详解
第一章例4 在100℃，p ψ下，1mol 水(1)可逆蒸发， (2)向真空蒸发为蒸气。
已知 ∆vap H m ψ = 40.7 kJ ⋅mol-1, 假设蒸气为理想气体，液体水的体积可忽略不计，求Q, W, ∆U, ∆H 。
解：(1) ∆H = Qp = 40.7kJW = -p ψ ∆V = -p ψV g =- RT = -3.1kJ∆U = Q-W =(40.7-3.1)kJ = 37.6kJ(2) 始终态同(1) 故∆H = 40.7kJ ∆U = 37.6kJ向真空蒸发W = 0Q = ∆U = 37.6kJ例5 将100g,40℃水和100g, 0℃的冰在杜瓦瓶中(恒压，绝热)混合，求平衡后的状态，及此过程的∆H 。
已知冰的熔化热 =335J ⋅g-1 ,Cp (水)= 4.18 J ⋅K-1⋅g-1解：设水和冰为系统。
因恒压，绝热所以∆H = Qp = 0又 ∆H =∆H (水) + ∆H (冰) = 0设终态温度为T∆H =∆H (水) + ∆H (冰)=100⨯4.18⨯(T – 313)+ 100⨯335=0T = 253K ？？？该结果是不可能的！100g 水全部降温至0℃，放热：∆H (水)= – 100⨯4.18⨯40 = –16.7kJ100g 冰全部融化吸热：∆H (冰)=33.5kJ说明冰不能全部融化，终态应是0℃的冰水混合物。
设 m 克冰融化,∆H =∆H (冰)+∆H (水)= m ⨯0.335-16.7=0m = 50g平衡后的状态为50g 冰和150g 水的0℃的冰水混合物。
例6 已知某气体的状态方程为： pV m = RT + bp （b >0常数） 请依据推导结果判断(1)在绝热自由膨胀过程中，该气体的温度如何变化?(2)在绝热节流膨胀过程中，该气体的温度如何变化? 解：(1) 绝热自由膨胀过程是等内能过程，∆U =0,则 所以本题要解的是μJ 的正负? 令U =f (T, V )，根据循环关系式:现在只要判断［ ］是>0, =0, 还是<0？其中的偏微商 与气体的状态方程有关。
西工大版物理化学习题分析与参考答案
Q＝W＝nRTln(p1/p2)＝1386 J 过程 2 为理想气体绝热可逆膨胀：T2＝197.3 K W＝-ΔU＝-nCV,m ΔT＝-5/2 …＝900 J Q＝0 J ΔU＝-900 J ΔH＝γ ΔU＝-1260 J (2) 图略 (3) 过程 3 为恒压过程。
8、分析：可逆过程所做功为最大功，故 W＝nRTln(p1/p2)＝p1V1 ln(p1/p2)。 解：W＝nRTln(p1/p2)＝p1V1 ln(p1/p2)＝9441 J 9、分析：恒温可逆过程的功根据公式 W＝nRTln(p1/p2)计算，气体的恒定外压恒温变体积，注意根据理想气体状 态方程计算始态与终态的体积，用它们计算 ΔV，然后根据 W＝p 外 ΔV 计算 W。 解：理想气体恒温可逆过程： 反抗恒外压作恒温膨胀：
-1
37、分析：根据基尔霍夫方程推导即可，关键是要正确计算出 ΔCp,m，注意 Cp,m 中各参数的同源性。
Cp,m(CO2,g)＝(28.66+35.702×10 T/K) J·K ·mol -3 5 2 -1 -1 Cp,m(C,石墨)＝[17.15+4.27×10 T/K-8.79×10 (K/T) ] J·K ·mol -3 5 2 -1 -1 Cp,m(CO,g)＝[26.5366+7.6831×10 T/K-0.46×10 (K/T) ] J·K ·mol -3 5 2 -1 -1 ΔCp,m＝2 Cp,m(CO2,g)-Cp,m(C,石墨)-Cp,m(CO,g)＝[7.2632-24.6058×10 T/K + 7.87×10 (K/T) ] J·K ·mol
W1= Q1-ΔU1＝415.4
Q2 = W2＝nRT2ln (p1/p2)＝1861 J 整个过程：Q＝Q1+Q2＝2900 J W＝W1+W2＝2276 J ΔU＝ΔU1＝623.6 J ΔH＝ΔH1＝1039 J (2) 先恒温可逆膨胀 ΔU1＝ΔH1＝0 J Q1 = W1＝nRT1ln (p1/p2)＝1573 J 然后恒压加热 Q2＝ΔH2＝nCp,m ΔT＝1039 J ΔU2＝ΔH2/γ=1039×3/5 J＝623.6 J W2= Q2-ΔU2＝415.4
物理化学教材例题解析供参考
物理化学教材例题解析供参考例1－1 设1mol 理想气体经下列三种途径，由298K 、500kPa 的始态变成298K 、100kPa 的终态。
试计算系统在这三个过程中所做的体积功。
（1）向真空膨胀；（2）在外压恒定为100kPa 时膨胀至终态；（3）先将外压恒定为300kPa ，膨胀至中间态，再由此中间态在外压恒定为100kPa 时膨胀至终态；试比较这三个过程的功，比较的结果说明了什么问题？ 解（1）因，所以；（2）因，所以（3）系统分两步进行膨胀，第一步所做的功为 第二步所做的功为两步作功以上结果说明，始终态相同而途径不同时，系统对外所做的功不同；等温膨胀过程中，分步越多，系统反抗的外压越大，对环境所做的体积功越大。
0p =外0=W 2P P=外()2212211100kPa 111982J500kPa P nRT nRT W p V V p nRT nRT p p P ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--=--=--=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭外()11111111300kPa 11991J500kPa p nRT nRT W p V V p nRT nRT p p p ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--=--=--=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭外，外，外，中外，()222222100kPa 111652J 300kPa p nRT nRT W p V V p nRT nRT p p p ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--=--=--=--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭外，中中中122643JW W W=+=-例1－2 在25℃、标准压力下，1molH 2与0.5molO 2生成1molH 2O （ｌ），放热285.90kJ 。
设Ｈ2及Ｏ2在此条件下均为理想气体，求△U 。
若在此条件下将此反应改在原电池中进行，做电功为187.82kJ ，求Q 、W 、∆U 。
解(1)反应为：(恒温恒压)若忽略的体积，则，，所以(2)始、终态一致，则与（1）相同， 总功=电功+体积功，即此题为第一定律在化学反应中的应用.例1－3 水的蒸发热为40.593kJ·mol -1，1kg 水的体积为1.043dm 3，1kg 水蒸气的体积为1677dm 3。
物理化学中的计算
D
fH
$ m
D
cH
$ m
D
fG
$ m
S
$ m
注：除热容外，以上数据手册上一般给出 298 K 时的数据。(标准态规 定压力为 p $ = 100 kPa )。
反应焓(包括相变焓)随温度的变化——基尔霍夫公式
ò D
rH
$
m
(T
)
=
D
rH
$ m
(T
1)
+
T
T1 D rC p,m(T )dT
解题原则 1. 画出过程示意图：定义所用到的量的符号，将过程性质的文字描述 转化为数学描述。
CH4 (g ) O2 (g ) CO2 (g ) H2O(g ) O2 (g ) N2 (g )
1
2
1
2
1 11.29
上表中各组分物质的量的单位为 mol。
设系统预热到 T 0 ，画出过程示意图
从示意图中看出，过桥点在 (T 0, 100 kPa )，而所能查到的数据为
273.15 K, 100 kPa 时的数据，即
= - 802.335 ? 103 4.18(T 0 - 298.15 )
由于气相可看作理想气体，故
式中
å D H
=
D
rH
$ m
(T
0
)
+
骣 琪 琪 琪 桫B
n BC p,m
(T
-
T0 )
åB n BC p,m = éêën (CO2 )C p, m (CO2 )+ n (H2O)C p, m (H2O)
$ m
(T
)-
T
D
rS
$ m
《物理化学》高等教育出版(第五版)第十三章胶体与大分子溶液练习题
第十三章胶体与大分子溶液练习题一、判断题：1．溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
2．溶胶与真溶液一样是均相系统。
3．能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。
4．通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。
5．ξ 电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值.。
6．加入电解质可以使胶体稳定，加入电解质也可以使胶体聚沉；二者是矛盾的。
7．晴朗的天空是蓝色，是白色太阳光被大气散射的结果。
8．旋光仪除了用黄光外，也可以用蓝光。
9．大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。
10．将大分子电解质NaR的水溶液与纯水用半透膜隔开，达到Donnan平衡后，膜外水的pH值将大于7。
二、单选题：1．雾属于分散体系，其分散介质是：(A) 液体；(B) 气体；(C) 固体；(D) 气体或固体。
2．将高分子溶液作为胶体体系来研究，因为它：(A) 是多相体系；(B) 热力学不稳定体系；(C) 对电解质很敏感；(D) 粒子大小在胶体范围内。
3．溶胶的基本特性之一是：(A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系；(B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系；(C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系；(D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。
4．溶胶与大分子溶液的区别主要在于：(A) 粒子大小不同；(B) 渗透压不同；(C) 带电多少不同；(D) 相状态和热力学稳定性不同。
5．大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的：(A) 渗透压大；(B) 丁铎尔效应显著；(C) 不能透过半透膜；(D) 对电解质敏感。
6．以下说法中正确的是：(A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统；(B) 溶胶与真溶液一样是均相系统；(C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶；(D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。
7．对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是：(A) 除去杂质，提高纯度 ；(B) 除去小胶粒，提高均匀性 ；(C) 除去过多的电解质离子，提高稳定性 ；(D) 除去过多的溶剂，提高浓度 。
物理化学表面现象练习题(含答案及详细讲解)
物理化学表面现象练习题一、判断题:1．只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。
2．对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。
3．比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。
所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个毫无联系的概念。
4．恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程.5．过饱和蒸气之所以可能存在,是因新生成的微小液滴具有很低的表面吉布斯自由能。
6．液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小.7．单分子层吸附只能是化学吸附,多分子层吸附只能是物理吸附。
8．产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡.9．在吉布斯吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质）的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值.。
10．由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度.11．表面活性物质是指那些加入到溶液中,可以降低溶液表面张力的物质。
二、单选题：1．下列叙述不正确的是：(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下,可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量；(B）表面张力的物理意义是,在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度切线的表面紧缩力 ;(C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同；(D）比表面自由能单位为J·m－2，表面张力单位为N·m－1时，两者数值不同。
2．在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是：（A）表面张力与液面垂直；(B）表面张力与S的周边垂直；(C）表面张力沿周边与表面相切；（D）表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心），在凹液面指向液体外部。
3．同一体系,比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们：（A) 物理意义相同，数值相同；（B）量纲和单位完全相同；（C) 物理意义相同，单位不同；(D) 物理意义不同，单位不同。
物理化学计算题重点 南林必看
5.484 102 S 1 和 1.080 104 S 1 。
（1） 求该反应的活化能。 （2） 该反应在 30℃时进行 1000s，问转化率为若干？ 电导 1. 已知 25℃时 0.02 mol· dm-3KCl 溶液的电导率为 0.2768S· m-1。一电导池中充以此溶液，在 25℃时测得其电阻为 453。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为 0.555g· dm-3 的 CaCl2 溶液，测得电阻为 1050。计算（1）电导池系数； （2）CaCl2 溶液的电导率； （3） CaCl2 溶液的摩尔电导率。 2. 已知 25℃时 0.05 mol· dm-3CH3COOH 溶液的电导率为 3.8× 10-2S· m-1。计算 CH3COOH 的 解离度及解离常数 。 3. 25℃时，将电导率为0.141S· m-1 的KCl溶液装入一电导池中，测得其电阻为525。在同 一电导池中装入0.1 mol· dm-3的NH3· H2O溶液，测得电阻为2030Ω。计算NH3· H2O的电离 度及标准平衡常数 四个热力学量（没给题，找的前几次考试的题） 1. 电池 Pb|PbSO4(s)|NaSO410H2O 饱和溶液|Hg2SO4(s)|Hg 在 25℃时电动势为 0.9647V， 电 动势的温度系数为 1.74×10-4VK。 (1)写出该电池的电极反应和电池反应。 (2)计算 25℃时该反应的 ΔrGm , ΔrHm, ΔrSm 以及电池恒温可逆放电时该反应过程的 Qr，m。 2. 电池 Pb,PbCl2|KCl(aq)|AgCl,Ag 在 25℃、 (1) 写出电极反应和电池反应； (2) 求电池反应的 Δr ，Δr ，Δr ， 下的 =0.490V
1. 五氯化磷分解反应 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) 在 200℃时的 =0.312，计算： (1) 200℃，200 kPa 下 PCl5 的解离度。 (2) 摩尔比为 1:5 的 PCl5 与 Cl2 的混合物， 在 200℃， 101.325 kPa 下， 求达到化学平衡时 PCl0 V K T p
物理化学下试卷编辑
1. 液体的表面自由能γ可以表示为：( )(A) （αH/αA）T,p,n (B) （αF/αA）T,p,n(C) （αU/αA）S,V,n (D) （αG/αA）T,V,n2. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是：( )(A) (αγ/αT)p> 0 (B) (αγ/αT)p< 0(C) (αγ/αT)p= 0 (D) 无一定变化规律3. 已知400 K 时，汞的饱和蒸气压为p0，密度为ρ，如果求在相同温度下，一个直径为10－7m 的汞滴的蒸气压，应该用公式：( )(A) p = p0+ 2γ/R' (B) ln(p/p0) =ΔVapHm(1/T0－1/T)/R (C) RTln(p/p0) = 2γM/ρＲ' (D) p = nRT/V4. 弯曲表面上附加压力的计算公式：Δp = p'－p0= 2γ/R' 中，R' 的符号：( )(A) 液面为凸面时为正，凹面为负(C) 总为正(B) 液面为凸面时为负，凹面为正(D) 总为负5. 液体在毛细管中上升的高度与下列那一个因素无关：(A)温度(B)液体密度(C)重力加速度(D)大气压力6. 把玻璃毛细管插入水中，凹面下液体所受的压力p 与平面液体所受的压力p0相比：( )(A) p = p0 (B)p < p0 (C) p > p0 (D) 不确定7. 将一毛细管端插入水中，毛细管中水面上升5 cm，若将毛细管向下移动，留了3 cm 在水面，试问水在毛细管上端的行为是：( )(A) 水从毛细管上端溢出(B) 毛细管上端水面呈凸形弯月面(C) 毛细管上端水面呈凹形弯月面(D) 毛细管上端水面呈水平面8. 同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压：( )(A) 大(B) 一样(C) 小(D) 不定9. 用同一滴管分别滴下1 cm3 NaOH 水溶液、水、乙醇水溶液, 各自的滴数为：( )(A)水15滴,NaOH水溶液18滴,乙醇水溶液25滴(B)水18滴,NaOH水溶液25滴,乙醇水溶液15滴(C) 水18 滴, NaOH 水溶液15 滴, 乙醇水溶液25 滴(D) 三者的滴数皆为18 滴10. 下面说法不正确的是：( )(A) 生成的新鲜液面都有表面张力(B) 平面液面没有附加压力(C) 弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心(D) 弯曲液面的附加压力指向曲率中心11. 二元溶液及其溶剂的比表面自由能分别为γ和γ0，已知溶液的表面超量Γ2< 0，则γ与γ0之间的关系符合以下哪种？( )(A)γ>γ0 (B)γ=γ0 (C)γ<γ0 (D)不能确定12. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是：( )(A ) dγ/da<0，正吸附(B) dγ/da<0，负吸附(C) dγ/da>0，正吸附(D) dγ/da>0，负吸附13. 在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质, 如烷基苯磺酸盐,其主要目的是：( )(A) 增加农药的杀虫药性(B) 提高农药对植物表面的润湿能力(C) 防止农药挥发(D) 消除药液的泡沫14. 把细长不渗水的两张白纸互相靠近(距离为d )，平行地浮在水面上, 用玻璃棒轻轻地在两纸中间滴一滴肥皂液, 两纸间的距离将：( )(A) 增大(B) 减小(C) 不变(D) A.B.C都有可能15. 对于亲水性表面，其各界面张力之间关系是：( )(A)γ(s－l) > γ(s－g) (B) γ(s－l) < γ(s－g)(C)γ(s－l) = γ(s－g) (D) 不能确定16. 兰缪尔吸附等温式所基于的一个假定是：( )(A)吸附热是个常数(B)平整的固体表面(C)理想的气体行为(D)吸附和脱附的活化能均为零17. 高压下，气体A 在表面均匀的催化剂上进行催化转化,，其机理如下：A ＋K AKB ＋K 表面反应为控制步骤, 反应表观为几级? ( )(A) 零级(B) 一级(C) 二级(D) 无级数18. 称为催化剂毒物的主要行为是：( )(A)和反应物之一发生化学反应(B)增加逆反应的速度(C)使产物变得不活泼(D)占据催化剂的活性中心19. 纯水的表面张力为γ1，某溶质的表面张力为γ2 ，且γ2> γ1，制成水溶液后，溶质的表面浓度为Cs，本体浓度为C，则：( )(A) Cs> C (B) Cs< C (C) Cs= C (D) Cs= 0 20.20.已知293 K 时，水－辛醇的界面张力为0.009 N/m，水－汞的界面张力为0.375 N/m，汞－辛醇的界面张力为0.348 N/m，故可以断定：( )(A) 辛醇不能在水－汞界面上铺展开(B) 辛醇可以在水－汞界面上铺展开(C) 辛醇可以溶在汞里面(D) 辛醇浮在水面上参考答案CBCAD BCACC AABAB AADBB1. 已知293 K 时，水－空气的表面张力为0.07275 N/m, 当已知298 K 和101.325 kPa下，可逆地增大水的表面积 4 cm2, 体系的吉布斯自由能的变化为：( )(A) 2.91×10－5 J (B) 0.291 J (C) －2.91×10－5 J (D) －0.291 J2. 在298 K 时，已知A 液的表面张力是B 液的一半，其密度是B 液的两倍。
物理化学计算题分析讲解
3-4-7.
不可逆相变 △S（T）？
T=323.15K
1mol H2O(g) p= 101325Pa
△S1 恒压升温
Tb=373.15K 1mol H2O(l) p= 101325Pa
可逆相变 △S（Tb）
恒压降温 △S2
Tb =373.15K 1mol H2O(g) p= 101325Pa
S
nC p ,m ln
V1 V2
R
CV ,m
2020/3/3
祝大家学习愉快，天天进步！
简单PVT变化计算公式
U Q W Q 0
W U nCV ,m (T2 T2 )
R
R
T2 T1
p2 p1
C p ,m
V1 V2
CV ,m
2020/3/3
101.325kPa下液态水凝固成冰是可逆相变:
Δ S n( Δ fus Hm ) G H TS 0
T
2020/3/3
祝大家学习愉快，天天进步！
22/94
例3.6.2
（b）
液态
不可逆相变
固态
H2O(1mol,263.15K, 101.325kPa,l)
H1 S1
恒T、p下 1 G ?
V3 = nRT2/P2 = 100 dm3
T3 = 273.2 K
W3 p环 (V3 V0 ) 9.00103J
Q3 =ΔU3 - W3 = - W3 = 9.00×103J
例1
（4）绝热恒外压膨胀
始态
n = P0V0/RT0 = 4.403 mol p0 = 1000 kPa V0 = 10 dm3 T0 = 273.2 K
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算、分析与证明题*1. 设有300K 的1mol 理想气体做等温膨胀，起始压力为1500kPa ，终态体积为10 dm 3。
试计算该过程的Q,W 及气体的ΔU ，ΔH 。
2、在水的正常沸点（373.15K ，101.325Kpa ）,有1molH 2O(l)变为同温同压的H 2O(g)，已知水的△Vap H =40.69kJ·mol -1，请计算该变化的Q 、W 、△U 、△H 各为多少？3、已知下列反应在标准压力和298K 时的反应焓为：（1）CH 3COOH(l)+2O 2==2CO 2+2H 2O(l) Δr H m (l)=-870.3 kJ·mol -1（2）C(s)+O 2(g) == CO 2 Δr H m (l)=-393.5 kJ·mol -1（3）H 2+ 12O2(g) ==H 2O(l) Δr H m (l)=-285.8 kJ·mol -1试计算反应：（4）2C(s)+2H 2(g)+O 2 == CH 3COOH(l)的 Δr H m θ（298K ）。
4、在P 及298K 下，反应：(1) CuSO 4 (s) + 800H 2O (l) ─→ CuSO 4.800H 2O ，Δr H (1)=-(2) CuSO 4.5H 2O (s) + 795H 2O (l) —→ CuSO 4.800H 2O ，Δr H (2)=10.13 kJ.mol -1 求反应：(3) CuSO 4(s) + 5H 2O (l) ─→ CuSO 4.5H 2O 的热效应Δr H （3）*5、1mol 单原子理想气体在298K 、1×106Pa 下，绝热可逆膨胀到1×105Pa 。
计算系统在此过程中的W 、Q 、△U 、△H 。
6、在 P 下，把 25g 、273K 的冰加到 200g 、323K 的水中，假设系统与环境无能量交换，计算系统熵的增加。
已知水的比热为 4.18 kJ·kg -1.K -1，冰的熔化焓为 333 kJ.kg -1，设它们为常数。
7、某化学反应在等温、等压下（298K,P θ）进行，放热40.00kJ ，若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热4.00kJ 。
（1）计算该化学反应的Δr S m ；（2）当该反应自发进行时（即不做电功时），求环境的熵变及总熵变（即Δr S m ，体+Δr S m ，环）；（3）计算系统可能做的最大电功为多少？8、请计算1mol 苯的过冷液体在-5℃，p θ下凝固的ΔS 和ΔG 。
（已知：-5℃时，固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2.25kPa 和2.64kPa ；-5℃，p θ时，苯的摩尔熔化焓为9.860 kJ·mol -1） *9、苯的正常沸点为353K ，摩尔气化焓是Δvap H m ＝30.77 kJ·mol -1，今在353K ，p θ下，将1mol 液态苯向真空等温气化为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。
（1）计算该过程中苯吸收的热量Q 和做的功W ；（2）求苯的摩尔气化自由能Δvap G m 和摩尔气化熵Δvap S m ；（3）求环境的熵变；（4）可以使用哪种判据判别上述过程可逆与否？并判别之。
10、已知298K 下，CO 2(g)、CH 3COOH(l)、H 2O （l ）的标准生成焓Hf ∆分别为-393.5、-487.02、-285.8 KJ.mol -1，试求：（1）反应)(2)(2)(2)(2223l O Hg CO g O l COOH CH +→+的恒压反应热H r ∆（298）；（2）若设反应的Pr C ∆= mol -1且不随温度的变化而变化，求反应在353K下进行时的H r ∆（353）。
11、把0.450g 的某非电解质化合物溶于 30.0g 的水中，凝固点降低 0.150K ，此化合物的摩尔质量等于多少? （已知水的凝固点降低常数k f 为1.86*12、293K 时，苯（1）的蒸气压是13.332kPa ，辛烷（2）的蒸气压是2.6664kPa ，现将1mol 辛烷溶于4mol 苯中，形成理想液态混合物，试计算：（1）系统的总蒸气压（2）系统的气相组成（3）将气相完全冷凝至气液平衡时，气相组成如何？13．298 K时，以A、B两组分等摩尔组成理想溶液0.5mol与纯组分A 0.5mol混合, 试求此过程的ΔV(混)、ΔH(混)、ΔS(混)、ΔG(混).14、在298K下，将2g某化合物溶于1kg水中，其渗透压与在298K下0.8g将葡萄糖（C6H12O6）和1.2g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg水中的渗透压相同。
已知水的冰点下降常数k f=1.86K·kg·mol-1，298K时水的饱和蒸气压为3167.7Pa，稀溶液密度可视为与水相同。
（1）求此化合物的摩尔质量（2）求化合物溶液的凝固点降低多少？（3）求此化合物溶液的蒸气压降低多少？*15、PCl5的分解反应为PCl5(g) ==== PCl3(g) + Cl2(g)，在523.2K、P下反应达平衡后，系统的密度为（1）平衡时PCl5的解离度α；（2）523.2K下PCl5解离反应标准平衡常数K。
16、反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的标准平衡常数与温度的关系为lgK Pθ=2150K/T-2.216，当CO，H2O，H2，CO2的起始组成的摩尔分数分别为0.3 ,0.3 ,0.2,0.2，总压为101.3kPa时，问在什么温度以下（或以上）反应才能向生成产物的方向进行？17、甲烷转化反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),在900K下的标准平衡常数为1.28,若取等物质的量的甲烷与蒸气反应,求在900K及标准压力下，达平衡时物系的组成.*18、水煤气变换反应为：CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2(g)已知有关数据如下：物质Δf G(298)/KJ.mol-1 Δf H(298)/ KJ.mol-1C p/J.K-1.mol-1CO(g) -137.27 -110.52 26.54H2O(g) -228.60 -241.83 30.00CO2(g) -394.38 -393.51 28.66H2(g) _ _ 29.07（若视为理想气体反应，且n0(CO) : n0(H2O) = 1 : 1, 起始无产物。
）（1）计算298K时反应的Δr G、K及平衡转化率α；（2）求该反应的K与温度的关系式；（3）由关系式计算400K时反应的K及Δr G。
*19、已知298K 时反应：①C(s)＋O2(g)CO2(g)，Δr H(298)＝－394.2 kJ·mol②H2(g)＋O2(g)H2O(l)，Δr H(298)＝－280.0 kJ·mol③C2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(l)，Δr H(298)＝－1394 kJ·mol且298K 时C(s)、H2（g）、C2H4(g)的S分别为5.85、130.5、218.4、(单位为（1）计算298K反应2C(s)＋2H2(g) ＝C2H4(g)的Δr G(298)和平衡常数Kθ（2）求该反应的平衡常数与温度的关系式（假设此温度下各物质不发生分解，反应热看作常数）。
（3）通过计算说明：在P（H2）= 10 Pθ、P（C2H4）=0.1 Pθ条件下，反应2C(s)＋2H2(g) ＝C2H4(g) 能够正向进行时的温度。
20、CO2的固态和液态蒸气压，分别由以下两个方程给出：ln(p s/Pa)=27.604-3132.1K/T ln(p1/Pa)=22.406-2012.8 K/T计算：(1) 二氧化碳三相点的温度和压力(2) 二氧化碳在三相点的气化焓和气化熵*21、乙酸(A)与苯(B)的相图如下面图所示。
已知低共熔温度为265K ，低共熔混合物中含苯的质量分数为0.64.（1） 指出各相区所存在的相和自由度 （2）说明CE,DE,FG 三条线上平衡共存的相及自由度 （3）含苯为0.25和0.75的溶液自298K 冷却到260K ，指出冷却过程中的相变化及画出步冷曲线*22、某盐和水组成的二组分固—液平衡系统相图如图所示。
据图回答下列问题：（1）分别写出1、2、3区域平衡共存的相及可能存在的自由度数。
（2）作出物系点由S 点降温到P 点的步冷曲线。
（画在右图上）（3）用杠杆规则计算200Kg S 点组成的溶液，降温到R 点时析出固体盐的质量。
（已知y 点的组成及R 点的组成分别为41%和58%）*23、如图是物质A 、B 组成的二元系统固—液平衡相图。
据图回答：（1）该系统形成了什么类型的化合物（写稳定或不稳定）？写出该化合物的化学式。
（2）相图中区域4和5分别存在哪些相？E 点的物理意义是什么？（3）在右图上分别画出a 、b 、c 三个组分的物系降温时的步冷曲线（画在右图上）。
（4）若要通过降温结晶法得到纯的生成化合物固体，物系的浓度应在什么范围？ *24、某二组分固—液平衡系统相图如图所示。
据图回答下列问题：（1）指出1、2、6相区平衡共存的相及自由度。
（2）作出物系点由a 、b 、c 点降温到a’、b’、c’点的步冷曲线。
（画在右图上）（3）用杠杆规则计算10mol a 点组成的溶液降温到R 点时析出固体AB 2的物质的量。
（已知液相点y 点的组成及R 点的组成分别为x B =0.25、0.33）25、水与NaCl 的相图如下图(b)所示，C 表示NaCl·2H 2O ，是一个不稳定化合物，在264K 时分解为NaCl 和H 2O ，（1）指出各相区所存在的相和自由度 （2）说出FG 线平衡共存的相和自由度（3）如要用冷却的方法得到纯的NaCl·2H 2O ，溶液组成应落在哪个浓度范围之内为好 *26、一定量理想气体分别在恒压和恒容下，从 T 1加温到T 2。
证明：恒压的熵变值是恒容熵变值的γ倍，γ＝ C P.m /C V .m 。
27、证明：两块质量相同而温度不同的铁块接触时，热传导是不可逆过程（提示：由熵变值证明）。
28、证明：理想气体等温等容混合定理，nmolA 和 nmol B 理想气体分别处在(T ，V ，p) 与(T ，V ，p)状态，在等温等容下混合为 (T ，V ，2p) 的混合气体，则ΔU ＝0、Δ(PV)＝0、ΔH ＝0、ΔS ＝0。
29、摩尔数均为 n 的两个同种液体，其温度分别为 T 1与T 2，试证明在等压绝热下混合的熵变为：ΔS ＝2nC P .m ln[(T 1＋T 2)/2(T 1·T 2)1/2]，且当 T 1≠T 2时 ΔS ＞0，C P .m 是液体热容，不随温度改变。