物理化学习题解
物理化学总习题解答
物理化学习题解答(一)习题 p60~6210解:(1) 平均自由程:,未知数n 怎么求?其物理意义是什么? 由公式pV =Nk B T , → n=N/V=p/(k B T )n =100×103/{p (1.381×10-23×298)}=2.43×1025m3=0.707/{3.14×(0.3×10-9)2×2.43×1025}= 1.03×10-7m(2) Z /=V a πd 2n , 未知数V a 怎么求?其物理意义是什么?V a ==15.01m .s -1Z /=×15.01×3.14×(0.3×10-9)2×2.43×1025=1.47×108/s(3) Z =½n Z /=½×2.43×1025×1.47×108=1.77×1033/s13解:(1) 理想气体: pV=nRT ， → ，α=nR/pV =nR /nRT =1/T (2) 范德华气体:(p +n 2a/V 2)(V -nb )=nRT ，展开方程式得,pV -nbp +n 2a/V -n 3ab /V 2=nRT =(RV 3-nbRV 2)/(RTV 3- 2a nV 2+4abn 2V -2ab 2n 3)21解: 2C+O 2=2CO C+O 2=CO 2(1) V O 2=1×0.21=0.21单位体积；V CO =2V O 2×0.92=0.3864单位体积；V CO 2=V O 2×0.08=0.0168单位体积；V 总=V 空+V CO +V CO 2-V O 2=1+0.3864+0.0168-0.21=1.1932单位体积.(2) x N 2=V N 2/V 总=1×0.78/1.1932=0.654；p nR T Vp /)(=∂∂p TVV )(1∂∂=αnR T V V ab n T V V an T V p P p p =∂∂+∂∂+∂∂)(/2)(/)(3322)/2//()(232V abn V an p nR T V p +-=∂∂)/2//()(13322V abn V an pV nR TV V p +-=∂∂=αx Ar=V Ar/V总=1×0.0094/1.1932=0.00788 x CO=V CO/V总=0.3864/1.1932=0.324；x CO2= V CO2/V总=(1×0.0003+0.0168)/1.1932=0.0143(3) 2C + O2 = 2CO C + O2 = CO224g 1mol2mol12/g 1mol1molx g x/24mol x/12mol y/g y/12mol y/12mol x+y=1000 x+y=1000 x=958.33/gx/24:y/12=92:8 x=23y y=41.67/gn O2=x/24+y/12=958.33/24+41.67/12=43.40mol；n CO=x/12=958.33/12=79.86mol；n CO2=y/12=41.67/12=3.47mol；n空=n O2/0.21=206.68moln总=n空+n CO+n CO2-n O2=206.68+79.86+3.47-43.40=246.61molV总=n总RT/p=246.61×8.314×293/105=6.00m325解:(1) ω=2π×3000/60=100π/s-1, V=ωr=40π/m.s-1E H2=½m H2V2=½×2/6.023×1023×(40π)2=2.6218×10-20JE O2=½m O2V2=½×32/6.023×1023×(40π)2=4.195×10-19J(2) n/n0(H2)=exp(-E H2/k B T)=exp[-2.6218×10-20/(1.381×10-23×293)]= 1.5347×10-3n/n0(O2)=exp(-E O2/k B T)=exp[-4.195×10-19/(1.381×10-23×293)]= 9.477×10-46 (3) n(H2)/n(O2)= 1.5347×10-3 /9.477×10-46=1.6194×1042物理化学习题解答(二)习题 p129~1333解:(1) ∵V 2=V 1，∴W =0，△U = 1.5R (T 2-T 1)=1.5×8.314×(546-273)=3404.58J ∵△U =Q+W ，∴Q=△U=3404.58Jp 2=nRT 2/V 2=1×8.314×546/(22.4×10-3)=202.65kPa(2) ∵T 2=T 1，∴△U =0W= -nRTln (V 2/V 1) = -1×8.314×546×ln(44.8/22.4)= -3146.50J∵△U =Q+W ，∴Q = -W = 3146.50Jp 3=nRT 3/V 3=1×8.314×546/(44.8×10-3)=101.33kPa(3) △U = 1.5R /(T 1-T 3)=1.5×8.314×(273-546)= -3404.58J Q= 2.5R (T 1-T 3)=2.5×8.314×(273-546)= -5674.31J W=△U-Q = -3404.58-(-5674.31)=2269.73Jp 1=nRT 3/V 3=1×8.314×273/(22.4×10-3)=101.33kPa8解:(1) V 1=nRT 1/p 1=1×8.314×423/(100×103)=35.17×10-3m 3W = -nRTln (V 2/V 1) = -1×8.314×423×ln (10/35.17)=4422.78J(2) p 1V m,1=RT 1+bp 1-a/V m,1+ab/V m,12100×103V m,1=8.314×423+3.71×10-5×100×103-0.417/V m,1+0.417×3.71×10-5/V m,12 105V m,13=3520.532V m,12-0.417V m,1+1.54707×10-5，V m,1=35.087×10-3m 3W = =-RTln {(V m,2-b )/(V m,1-b ) }-a (1/V m,2-1/V m,1)= -8.314×423ln{(10-0.0371)/(35.087-0.0371)}- 0.417×103 (1/10-1/35.087) = 4423.826-29.815= 4394.01J9解:⎰⎰==-2121/V V V V VdV nRT pdV =⎰dT nCT T m v 13,=⎰dT nC T T m p 13,⎰⎰=-=-2121/V V V V VdV nRT pdV ⎰⎰--=-2121}/)/({2V V V V m m m dV V a b V RT pdV ⎰=21,TT m v dT nC(1) W = -p e (V 2-V 1)= -100×103×(1677-1.043)×18×10-6= -3016.72J(2) W = -p e (V 2-V 1)≈-p e V 2= -100×103×1677×18×10-6= -3018.60J ；△W %=（3018.6-3016.72）/3016.72×100%=0.063%(3) V 2=nRT 2/p 2=1×8.314×373/(100×103)=31.0112dm 3W = -p e (V 2-V 1)≈-p e V 2= -100×103×31.011×10-3= -3101.12J(4) △vap H m = 40.69 kJ .mol -1；△vap U m =△vap H m +W =40.69-3.02=37.67kJ .mol -1(5) ∵△vap U m >0（实际上是T 、P 的函数），∴△vap H m ＞-W由于体积膨胀，分子间的平均距离增大，必须克服分子间引力做功，热力学能也增大，故蒸发的焓变大于系统所做的功。
物理化学题库及详解答案
物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科，它通过物理原理来解释化学现象，是化学领域中一个重要的分支。
以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。
题目一：理想气体状态方程的应用题目内容：某理想气体在标准状态下的体积为22.4L，压力为1atm，求该气体在3atm压力下，体积变为多少？详解答案：根据理想气体状态方程 PV = nRT，其中P是压力，V是体积，n是摩尔数，R是理想气体常数，T是温度。
在标准状态下，P1 = 1atm，V1 = 22.4L，T1 = 273.15K。
假设气体摩尔数n和温度T不变，仅压力变化到P2 = 3atm。
将已知条件代入理想气体状态方程，得到：\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数，且T1 = T2（温度不变），我们可以简化方程为：\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值：\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以，在3atm的压力下，该气体的体积约为7.47L。
题目二：热力学第一定律的应用题目内容：1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量，如果该过程的效率为40%，求该过程中气体对外做的功。
详解答案：热力学第一定律表明能量守恒，即ΔU = Q - W，其中ΔU是内能的变化，Q是吸收的热量，W是对外做的功。
对于单原子理想气体，内能仅与温度有关，且ΔU = nCvΔT，其中Cv 是摩尔定容热容，对于单原子理想气体，Cv = 3R/2（R是理想气体常数）。
由于效率η = W/Q，我们有：\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。
由于过程是等压的，我们可以利用盖-吕萨克定律（Gay-Lussac's law）PV = nRT，由于n和R是常数，我们可以简化为PΔV = ΔT。
物理化学练习题及答案
物理化学练习题及答案
以下是物理化学练题及其答案：
1. 已知氯气在0℃时密度比空气大
2.44倍，求氯气的摩尔质量。
答案：70.91 g/mol
2. 算出10mol一氧化碳和15mol氧气在完全燃烧下产生的水的
质量并写出反应式。
答案：反应式2CO + O2 → 2CO2；水的质量为180g。
3. 有一容积为1L的，温度为25℃，内装有SO2Dioxide,在标
准状况下浓度为1mol/L。
求体积为1L的内的SO2质量。
答案：64.07g
4. 已知非极性H2O2在正己烷中的溶解度为0.25 g/L，求该物
质在正己醇中的溶解度。
假设两种溶剂的体积相等。
答案：0.2 g/L
5. 已知分子式为C4H10的有机物A和分子式为C2H6O的有机物B在相同的条件下燃烧生成的CO2的质量之比为27：22，求A 和B的分子式。
答案：A为C4H10，B为C2H6O2。
6. 在65℃时，硫的三种同素异形体均匀自由某室温下倾斜的中慢慢流出。
它们的密度分别为1.96，2.07和2.30g/cm³。
问它们按照密度从小到大的顺序排列，应先流出的是哪一个？
答案：轻硫S8。
以上是物理化学练题及答案。
高师《物理化学》第三版习题全解
答：(1)ΔUA→B＝－100＋50＝－50J Q＝ΔUA→B－W＝－50－(－80)＝30J
(2)ΔUB→A＝－ΔUA→B＝50J Q＝ΔUB→A－W＝50－50＝0
体系不吸热也放热
7.已知体系的状态方程式Ｆ(T，P，V)＝0，由U＝f(T，V)写出当压力不变时气体的内
所作功W(不)＝－Q(不)＝－P2(V2－V1)，再经过可逆压缩回到始态，
可逆压缩
B(P2，V2，T1)———＝－RTln(V1/V2)（因为可逆压缩环境消耗的功最小）
整个循环过程：
W＝W(不)＋W＇＝－P2(V2-V1)－RTln(V1/V2)＝－Q
9.“因ΔH＝QP，所以只有等压过程才有ΔH。”这句话是否正确？
答：不正确。H是状态函数，H＝U＋PV，凡是体系状态发生变化，不管经过什么过程，
体系的焓值都可能变化，即ΔH有可能不等于零。
10.因为“ΔH＝QP，所以QP也具有状态函数的性质”对吗？为什么？
答：不对，ΔH＝QP，只说明QP等于状态函数H的变化值ΔH，仅是数值上相等，并
QV，m＝QP，m－∑νB(g)RT＝－177.9×10-3－8.314×298＝－180.37 KJ·mol-1
QP，m＞QV，m
16.“稳定单值的焓值等于零”；“化合物摩尔生成热就是1mol该物质所具有的焓值”
对吗？为什么？
答：不对。稳定单质的焓值并不等于零。但可以说标准状态下稳定单质的规定焓值等
等于0，不一定吸热。例如，绝热容器中H2与Ｏ2燃烧，ΔHm＞0，但Q＝0，
不吸热。
19.“可逆过程一定是循还过程，循还过程一定是可逆过程”这种说法对吗?为什么?
答：不对。可逆过程不一定为循环过程。因为只要体系由A态在无摩擦等消耗效应存在
物理化学课后习题解答
第一章 化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，为什么要用环境的压力e P ？在什么情况下可用体系的压力体P ？ 答：在体系发生定压变化过程时，气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，可用体系的压力体P 代替e P 。
1-2 298K 时，5mol 的理想气体，在（1）定温可逆膨胀为原体积的 2 倍； ( 2 )定压下加热到373K ；（3）定容下加热到373K 。
已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。
计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。
解 （1） △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln12=⨯⨯==-= 11282.282ln 314.85ln-⋅=⨯==∆K J V V nR S （2） kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==∆ kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=∆ W = △U – Q P = － 3.12 kJ112,07.41298373ln )314.828.28(5ln-⋅=+⨯==∆K J T T nC S m P （3） kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==∆ kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=∆ W = 0112,74.31298373ln 28.285ln-⋅=⨯==∆K J T T nC S m V 1-3 容器内有理想气体，n=2mol , P=10P θ，T=300K 。
求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3，做功多少？ (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ，做了多少功？(3）膨胀时外压总dVp dl A p dl f W ⋅=⋅⋅=⋅=外外外δ比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时，气体做多少功？解：（1）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e510= J V P W e 1001011035-=⨯⨯-=∆-=- （2）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 109)10()(12-=--=--=∆-=θθθθ J 6.4489300314.82109-=⨯⨯⨯-= （3） Vn R TP dP P P e =≈-=1221ln ln 12121P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=⎰⎰ kJ PP 486.11101ln 300314.82-=⨯⨯⨯=θθ1-4 1mol 理想气体在300K 下，1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3，求此过程的 Q 、W 、△U 及△H 。
物理化学课后解答
思考题解答1. 判断下列说法是否正确，为什么？(1) 在一给定的系统中，独立组分数是一个确定的数。
(2) 单组分系统的物种数一定等于1。
(3) 相律适用于任何相平衡系统。
(4) 在相平衡系统中，如果每一相中的物种数不相等，则相律不成立。
解答：(1) 对。
(2) 错。
组份数等于1。
(3) 错。
在有电场、重力场、磁场或渗透质存在时，不适用，必须加以修正。
(4) 错。
由相律得出的结论与每一相中的物种数无关。
2. 指出下列平衡系统中的组分数，相数，及自由度数。
(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)。
解答：(1) C = 1；Φ= 2；f = 1 – 2 + 2 = 1(2) C = 2；(∵S = 3；R = 1，∴C = 3－1 = 2)；Φ= 3；f = 2 – 3 + 2 = 1(3) C = S－R－R' = 3－1－1=1(浓度限制条件，产物NH3(g):H2S(g) = 1:1)；Φ= 2；f = 1(4) C = 3－1 = 2；Φ= 2；f = 2(5) C = 3；Φ= 2；f = C－Φ+ 1=3 – 2 + 1 = 2(凝聚相可以不考虑压力的影响)3. 证明：(1) 在一定温度下，某浓度的NaCl水溶液只有一个确定的蒸气压；(2) 在一定温度下，草酸钙分解为碳酸钙和一氧化碳时只能有一个确定的CO压力。
解答：(1) Φ= 2，浓度一定，C = 1，温度一定，则f = 1 – 2 + 1 = 0。
(2) Φ= 3，C = 2，当T一定时，f = 2 – 3 + 1 = 0。
4. Na2CO3与水可形成三种水合物Na2CO3·H2O(s)，Na2CO3·7H2O(s)和Na2CO3·10H2O(s)。
物理化学课后习题答案（全）
第1章 物质的pVT 关系和热性质习 题 解 答1. 两只容积相等的烧瓶装有氮气，烧瓶之间有细管相通。
若两只烧瓶都浸在100℃的沸水中，瓶内气体的压力为0.06MPa 。
若一只烧瓶浸在0℃的冰水混合物中，另一只仍然浸在沸水中，试求瓶内气体的压力。
解： 21n n n +=2212112RT V p RT V p RT V p +=⋅2111121222112p T p T T p T T T T =+⎛⎝⎜⎞⎠⎟=+ ∴112222p T T T p ⋅+=MPa0.0507=MPa 06.02)15.273100()15.2730(15.2730⎥⎦⎤⎢⎣⎡××++++=2. 测定大气压力的气压计，其简单构造为：一根一端封闭的玻璃管插入水银槽内，玻璃管中未被水银充满的空间是真空，水银槽通大气，则水银柱的压力即等于大气压力。
有一气压计，因为空气漏入玻璃管内，所以不能正确读出大气压力：在实际压力为102.00kPa 时，读出的压力为100.66kPa ，此时气压计玻璃管中未被水银充满的部分的长度为25mm 。
如果气压计读数为99.32kPa ，则未被水银充满部分的长度为35mm ，试求此时实际压力是多少。
设两次测定时温度相同，且玻璃管截面积相同。
解：对玻璃管中的空气，p V p V 2211=kPa 0.96=kPa )66.10000.102(35251212−×==p V V p ∴ 大气压力 = kPa 28.100kPa )96.032.99(=+·28· 思考题和习题解答3. 让20℃、20 dm 3的空气在101325 Pa 下缓慢通过盛有30℃溴苯液体的饱和器，经测定从饱和器中带出0.950 g 溴苯，试计算30℃时溴苯的饱和蒸气压。
设空气通过溴苯之后即被溴苯蒸气所饱和；又设饱和器前后的压力差可以略去不计。
（溴苯Br H C 56的摩尔质量为1mol g 0.157−⋅）解：n pV RT 131013252010831452027315==×××+⎡⎣⎢⎤⎦⎥−().(.) mol =0.832 mol n m M 209501570==..mol =0.00605mol p py p n n n 22212101325732==+=×= Pa 0.006050.832+0.00605 Pa4. 试用范德华方程计算1000 g CH 4在0℃、40.5 MPa 时的体积(可用p 对V 作图求解)。
《物理化学》教材习题参考解答
热量多少?(若将空气视为理想气体，并已知其Cp,m为29.29 J K-1·mol-1。)
解：理想气体等压升温（n变）。=nCp,m△T=(1000p?)/(8.314×290)×Cp,m△T＝1.2×107J
1-3 2 mol单原子理想气体，由600K，1.0MPa对抗恒外压 绝热膨胀到 。计算该过程的、W、ΔU和ΔH。(Cp ,m=2.5 R)
ΔU＝W＝nCV,m(T2-T1)＝-1.9 kJ , ΔH＝nCp,m(T2-T1)＝-3.17kJ
(2)对抗恒外压 膨胀 ,利用ΔU＝W ，即 nCV,m(T2-T1)= - p2 (V2-V1) ，求出T2=198.8K。 同理，ΔU＝W＝-1.24kJ，ΔH＝-2.07kJ。
解：理想气体绝热不可逆膨胀＝0 。ΔU＝W ，即 nCV,m(T2-T1)= - p2 (V2-V1),
因V2= nRT2/ p2 , V1= nRT1/ p1 ，求出T2=384K。
ΔU＝W＝nCV,m(T2-T1)＝-5.39kJ ，ΔH＝nCp,m(T2-T1)＝-8.98 kJ 算此过程 来自，W，ΔU和ΔH值。
解：等温等压相变 。n/mol =100/78 , ΔH = = n = 39.5 kJ , W= - nRT = -3.77 kJ , ΔU =+W=35.7 kJ
1-2 设一礼堂的体积是1000m3，室温是290K，气压为p?，今欲将温度升至300K，需吸收
1-4 在298.15K，6×101.3kPa压力下，1 mol单原子理想气体进行绝热膨胀，最后压力为p，若为；(1)可逆膨胀 (2)对抗恒外压 膨胀，求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度；气体对外界所作的功；气体的热力学能变化及焓变。(已知Cp,m=2.5 R)。
物理化学课后习题答案
1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下试推出理想气体的，与压力、温度的关系。
解：根据理想气体方程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。
标准状态：因此，1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。
（1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力。
（2）隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？（3）隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？解：（1）等温混合后即在上述条件下混合，系统的压力认为。
（2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？（3）根据分体积的定义对于分压1.11 室温下一高压釜内有常压的空气，为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。
重复三次。
求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。
解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。
设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为，则，。
重复上面的过程，第n次充氮气后，系统的摩尔分数为，因此。
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1.16 25 °C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体（即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气压）总压力为138.7 kPa，于恒定总压下冷却到10 °C，使部分水蒸气凝结为水。
物理化学习题详细答案
葛华才等编.《物理化学》（多媒体版）配套部分章节的计算题解.高等教育出版社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第一章热力学第一定律计算题1. 两个体积均为V 的密封烧瓶之间有细管相连，管内放有氮气。
将两烧瓶均放入100℃的沸水时，管内压力为50kPa。
若一只烧瓶仍浸在100℃的沸水中，将另一只放在0℃的冰水中，试求瓶内气体的压力。
解：设瓶内压力为p′，根据物质的量守恒建立如下关系：(p′V/373.15)+ (p′V/273.15)= 2(pV/373.15)即p′＝2×50 kPa/(1+373.15/273.15)=42.26 kPa2. 两个容器A 和B 用旋塞连接，体积分别为1dm3 和3dm3，各自盛有N2 和O2(二者可视为理想气体)，温度均为25℃，压力分别为100kPa 和50kPa。
打开旋塞后，两气体混合后的温度不变，试求混合后气体总压及N2 和O2的分压与分体积。
解：根据物质的量守恒建立关系式p 总(V A+V B)/ 298.15=( p A V A /298.15)+ (p B V B /298.15)得p 总= ( p A V A+ p B V B)/ (V A+V B) = (100×1+50×3) kPa/(1+3)=62.5 kPan(N2)= p A V A /RT A= {100000×0.001/(8.315×298.15)}mol = 0.04034 moln(O2)= p B V B /RT B= {50000×0.003/(8.315×298.15)}mol = 0.06051 mol葛华才编.《物理化学》（多媒体版）配套部分章节的计算题解.高等教育出版社－3 y (N 2)= n (N 2)/{ n (N 2)+ n (O 2)}= 0.04034/(0.04034+0.06051)=0.4y (O 2)=1- y (N 2)=1-0.4=0.6分压p (N 2)= y (N 2) p 总 = 0.4×62.5 kPa= 25 kPap (O 2)= y (O 2) p 总 = 0.6×62.5 kPa= 37.5 kPa分体积 V (N 2)= y (N 2) V 总 = 0.4×4 dm 3 = 1.6 dm 3V (O 2)= y (O 2) V 总 = 0.6×4 dm 3 = 2.4 dm 33. 在 25℃，101325Pa 下，采用排水集气法收集氧气，得到 1dm 3 气体。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案物理化学是研究物质的物理性质和化学性质之间关系的科学。
它结合了物理学的原理和化学的实验方法，以探究物质在不同条件下的性质和行为。
以下是一些物理化学的习题及答案，供学习者参考。
# 习题1：热力学第一定律某理想气体在等压条件下，从状态A（\( P_1, V_1 \)）变化到状态B （\( P_2, V_2 \)）。
已知气体的摩尔热容在等压条件下为\( C_p \)。
求气体在这一过程中的内能变化。
答案：由于气体在等压条件下变化，根据热力学第一定律，内能变化\( \Delta U \)可以通过热量\( Q \)计算：\[ \Delta U = Q - W \]其中，\( W \)是做功，对于等压过程，\( W = P \Delta V \)。
由于\( P \)是常数，\( \Delta V = V_2 - V_1 \)，所以：\[ W = P(V_2 - V_1) \]将\( W \)代入第一定律公式，得到：\[ \Delta U = Q - P(V_2 - V_1) \]由于\( Q = nC_p \Delta T \)，而\( \Delta T \)可以通过\( \Delta V \)和\( C_p \)计算，所以：\[ \Delta U = nC_p \Delta T - P(V_2 - V_1) \]最终，内能变化只与温度变化有关，与体积变化无关。
# 习题2：理想气体状态方程一个理想气体在标准状态下（0°C，1 atm）的体积是22.4 L。
如果这个气体被压缩到1/4其原始体积，求最终的压强。
答案：根据理想气体状态方程\( PV = nRT \)，其中\( P \)是压强，\( V \)是体积，\( n \)是摩尔数，\( R \)是理想气体常数，\( T \)是温度。
在这个问题中，温度和摩尔数保持不变，所以：\[ P_1V_1 = P_2V_2 \]代入已知值，\( P_1 = 1 \) atm，\( V_1 = 22.4 \) L，\( V_2 =\frac{22.4}{4} \) L，解得：\[ P_2 = \frac{P_1V_1}{V_2} = \frac{1 \times 22.4}{22.4/4} =4 \text{ atm} \]# 习题3：化学平衡在一个封闭容器中，反应 \( A(g) \leftrightarrow 2B(g) \) 达到平衡。
物理化学试题及答案解析
物理化学试题及答案解析一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列关于热力学第一定律的表述中，正确的是：A. 热力学第一定律是能量守恒定律B. 热力学第一定律只适用于封闭系统C. 热力学第一定律说明能量不能被创造或消灭D. 热力学第一定律适用于所有物理过程答案：C解析：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，指出在一个封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。
因此，选项C是正确的。
选项A和D虽然部分正确，但表述不完整。
选项B错误，因为热力学第一定律不仅适用于封闭系统，也适用于开放系统。
2. 理想气体状态方程为：A. PV = nRTB. PV = nRT + f(T)C. PV = nRT - f(T)D. PV = nRT + f(P)答案：A解析：理想气体状态方程是描述理想气体状态的方程，其形式为PV = nRT，其中P是压强，V是体积，n是摩尔数，R是理想气体常数，T是温度。
因此，选项A是正确的。
3. 下列关于熵的表述中，正确的是：A. 熵是一个状态函数B. 熵是一个过程函数C. 熵的单位是焦耳D. 熵的单位是焦耳/开尔文答案：A解析：熵是一个状态函数，它描述了系统的无序程度。
熵的单位是焦耳/开尔文（J/K），因此选项A和D是正确的。
选项B错误，因为熵不是过程函数。
选项C错误，因为熵的单位不是焦耳。
4. 化学反应的吉布斯自由能变化（ΔG）与反应进行的方向性有关，下列表述正确的是：A. 当ΔG < 0时，反应自发进行B. 当ΔG > 0时，反应自发进行C. 当ΔG = 0时，反应达到平衡状态D. 当ΔG ≠ 0时，反应不自发进行答案：A解析：吉布斯自由能变化（ΔG）是判断化学反应自发性的重要参数。
当ΔG < 0时，反应是自发的；当ΔG > 0时，反应是非自发的；当ΔG = 0时，反应处于平衡状态。
因此，选项A和C是正确的。
5. 电化学中，标准电极电势的单位是：A. 伏特（V）B. 焦耳（J）C. 库仑（C）D. 开尔文（K）答案：A解析：电化学中，标准电极电势的单位是伏特（V），它表示在标准状态下，一个电极与标准氢电极之间的电势差。
物理化学习题解答
第一章1-1 10mol 理想气体从Pa 1000.26⨯，3dm 00.1等容降温使压力降到Pa 1000.25⨯，在等压膨胀到3dm 0.10，求整个过程的U Q W ∆,,和H ∆。
解：1-2 1mol 理想气体从25 K ，Pa 1000.15⨯经等容过程和等压过程分别升温到100K ，此气体的1,K J 10.29-⋅=m p C ，求过程的容降温使压力降到Pa 1000.25⨯，在等压膨胀到3dm 0.10，求整个过程的U Q W ∆,,和H ∆。
解：等容过程R C C m V m p =-,, 11,,mol K J 786.20314.818.29--⋅⋅=-=-=R C C m p m V()()J 95.155825100786.20112,=-⨯⨯=-=∆T T nC U m V()()J 5.21822510010.29112,=-⨯⨯=-=∆T T nC H m p等容过程J 0=W J 95.1558=∆=U Q 等压过程J 95.1558=∆U J 5.2182=∆HJ 5.2182=∆=H Q p J 55.6235.218295.1558-=-=-∆=Q U W1-5 2mol 理想气体由从25℃，Pa 1000.16⨯膨胀到25℃，Pa 1000.15⨯，设过程为（1）自由膨胀；（2）反应恒定外压Pa 1000.15⨯等温膨胀；（3）等温可逆膨胀。
分别计算以上各过程的U Q W ∆,,和H ∆。
解：（1）自由膨胀J 0=W理想气体 等温过程 J 0=∆U J 0=∆H J 0=Q （2）恒外压理想气体 等温过程 J 0=∆U J 0=∆HJ6.44591000.1298314.821000.1298314.821000.1655-=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-=∆-=V p W 外J 6.4459=-=W Q（3）理想气体 等温过程J 0=∆U J 0=∆H可逆过程J 6.114091000.11000.1ln298314.82ln ln d d 651212-=⨯⨯⨯⨯==-=-=-=⎰⎰p pnRT V V nRT V V nRT V p W 外J 6.11409=-=W Q1-7 2mol 单原子理想气体由从600K ，MPa 000.1反抗恒定外压100kPa 绝热膨胀到100kPa ，求该过程的U Q W ∆,,和H ∆。
《物理化学》练习题及答案解析
《物理化学》练习题及答案解析（一）A-B-C三元相图如图所示1.判断化合物N(AmBn)的性质2.标出边界曲线的温降方向及性质3.指出无变量点的性质，并说明在无变点温度下系统所发生的相变化4.分析点1、点2、点3的结晶路程（表明液固相组成点的变化及各阶段的相变化）5.点3刚到析晶结束点和要离开析晶结束点时各物相的含量。
（二）相图分析A—B—C三元相图如下图所示：1. 划分分三角形2. 标出界线的性质和温降方向3. 指出四个化合物（D、S、AC、BC）的性质4. 写出无变量点E、G、F的性质（并列出相变式）5. 分析1点的析晶路程（三）下图为CaO-A12O3-SiO2系统的富钙部分相图，对于硅酸盐水泥的生产有一定的参考价值。
试：1、画出有意义的付三角形；2、用单、双箭头表示界线的性质；3、说明F、H、K三个化合物的性质和写出各点的相平衡式；4、分析M#熔体的冷却平衡结晶过程并写出相变式；5、并说明硅酸盐水泥熟料落在小圆圈内的理由；6、为何在缓慢冷却到无变量点K（1455℃）时再要急剧冷却到室温？（四）A—B—C三元相图如下图所示：1. 划分分三角形2. 标出界线的性质和温降方向3. 指出化合物的性质4. 写出无变量点的性质（并列出相变式）5. 点1、2熔体的析晶路程。
（S、2、E3在一条线上）6. 计算2点液相刚到结晶结束点和结晶结束后各相的含量。
答案（一）A-B-C三元相图如图所示6.判断化合物N(AmBn)的性质7.标出边界曲线的温降方向及性质8.指出无变量点的性质，并说明在无变点温度下系统所发生的相变化9.分析点1、点2、点3的结晶路程（表明液固相组成点的变化及各阶段的相变化）10.点3刚到析晶结束点和要离开析晶结束点时各物相的含量。
1.判断三元化合物A m B n的性质，说明理由？不一致熔融二元化合物，因其组成点不在其初晶区内2.标出边界曲线的温降方向（转熔界限用双箭头）；见图3.指出无变量点的性质（E、N）；E ：单转熔点N ：低共溶点4.分析点1，2的结晶路程；（4分）5、1点液相刚到结晶结束点各物质的百分含量L%=1b/bN×100%,B%=(1N/bN) ×(AmBn b/ AmBn B)×100%,AmBn %=(1N/bN) ×(C b/ AmBn B)×100%结晶结束后各物质的百分含量:过1点做副三角形BC AmBn的两条边C AmBn、BM AmBn 的平行线1D、1E，C%=BE/BC×100%，B%=CD/BC×100%，AmBn %=DE/BC×100%。
第三章物理化学习题--解(1)
1、1mol 单原子理想气体始态为273K 、p 恒温下压力加倍，计算其Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔG 、ΔA 。
（已知273K 、p 下该气体的摩尔熵为100J·K -1·mol -1） 解：恒温下压力加倍V nRTP =，当P 1增大P 2时，V 1增大到V 20=∆U0=∆HJ V P Q W 44.4539-=∆-=-=11276.5ln-⋅-==∆K J V V nR S J S T H G 48.1572=∆-∆=∆J S T U A 48.1572=∆-∆=∆2、1mol 理想气体从300K ，100kPa 下等压加热到600K ，求此过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 。
已知此理想气体300K 时的S m =150.0J·K －1·mol －1，C p ,m =30.0J·K －1·mol －1。
解 ： W ＝－p (V 2-V 1) = nR (T 1-T 2) =1×8.314×(300-600) = -2494.2J∆U = nC V ,m (T 2-T 1) =1×(30.00-8.314)×(600-300) = 6506J ∆H = nC p ,m (T 2-T 1) =1×30.00×(600-300) = 9000J Q p = ∆H =9000J∆S = nC p ,m ln(T 2/T 1) =1×30.00×ln(600/300) = 20.79J·K －1·mol －1由 S (600K)=n S m (300K)+∆S =(150.0+20.79) =170.79J·K －1·mol －1∆(TS) =n (T 2S 2－T 1S 1)=1×(600×170.79－300×150.0) ＝57474J ∆G = ∆H －∆(TS) ＝9000－57474=－48474J3、 1mol 理想气体始态为27℃、1MPa ，令其反抗恒定的外压0.2MPa 膨胀到体积为原来的5倍，压力与外压相同。
物理化学习题解答
每个球的体积为：0.03446/2=0.01723m3 由于两个球之间有细玻璃管连通，两个球处于不同温度时，体积和 压力均相同，则：
pV n1 RT1 n2 RT2
即: n1T1 n2T2 , 300n1 400n2 且： n1 n2 0.7
联立解得： n1 0.4mol, n2 0.3mol 压力为： p
与实测值产生的误差：
5.37 4.16 0.291 29.1% 4.16
（ii）二氧化碳气体的范德华参数： a=0.3640Pa·m6·mol-2, b=4.267×10-5 m3·mol-1,
RT n2a 8.314 323 0.3640 2 3 5 (V nb) V (0.5 10 1 4.267 10 ) (0.5 10 3 ) 2 2685 0.3640 5871419 1456000 4.415 10 6 Pa 4.415MPa 0.0004573 0.25 10 6 p
解： （1）以电炉丝为系统：环境对系统做功，W>0,电炉丝放热，Q<0, 电炉丝温度升高， U >0； (2)以电炉丝和水为系统：环境对系统做功，W>0,绝热，Q=0，U >0； (3)以电炉丝、水、电源及其它一切有影响的部分为系统： W=0,Q=0, U =0。
2、在 25℃时，2mol H2 的体积为 15dm3,此气体 （1）在定温条件下（即始态和终态的温度相同） ，反抗外压为 105Pa 时，膨胀到体积为 50 dm3； （2）在定温下，可逆膨胀到体积为 50 dm3。
2、一球形容器抽空后质量为25.0000 g，充以4℃的水(体积质量为 1000 kg·m-3)，总质量为125.0000 g。若改充以25 ℃，l.333 × 104 Pa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163 g，试求该气体的摩尔质 量。若据元素分析结果，测得该化合物中各元素的质量分数ω分别为 ω(C)=0.799，ω(H)=0.201，试写出该碳氢化合物的分子式。 解：设容器的体积为V： 密度： 水 1000kg m 3
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。
物理化学习题解(1-6章)
第1 章 气体的性质习题解1 物质的体膨胀系数V α与等温压缩率T κ的定义如下：1 V p V V T α∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭1T TV V p κ⎛⎫∂=- ⎪∂⎝⎭ 试导出理想气体的T κ，T κ 与压力、温度的关系。
解：对于理想气体, V = nRT /p, 得 2() , ()p T V nR V nRT T p p p∂∂==∂∂ 所以 11== V p V nR V T pV T α∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭211T T V nRT V p p V pκ⎛⎫∂=-=-=- ⎪∂⎝⎭ 答：1V T α=，1T pκ=-。
2 气柜内贮有121.6 kPa ，27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl)气体300 m 3，若以每小时90 kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：假设气体能全部送往车间3121.61030014.626kmol 8.314300pV n RT ⨯⨯===⨯3311114.62610mol 62.49910kg mol 10.16h 90kg h 90kg h nM t ----⨯⨯⨯⋅===⋅⋅答：贮存的气体能用10.16小时。
3 0℃，101.325 kPa 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：将甲烷（M =16.042g/mol ）看成理想气体：pV =nRT =m RT / M33101.32516.042kg m 0.716kg m 8.314273.15m mpM V mRT ρ--⨯===⋅=⋅⨯ 答：甲烷在标准状况下的密度是0.7163kg m -⋅4 一抽成真空的球形容器，质量为25.00 g ，充以4℃水之后，总质量为125.00 g 。
若改充以25℃，13.33 kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.016 g 。
试估算该气体的摩尔质量。
（水的密度按1 g·cm 3 计算） 解：球形容器的体积为33(125.0025.00)g 100cm 1g cm V --==⋅将某碳氢化合物看成理想气体，则1136(25.01625.00)8.314298.15g mol 29.75g mol 13.331010010mRT M pV ----⨯⨯==⋅=⋅⨯⨯⨯答：该碳氢化合物的摩尔质量为29.751g mol -⋅。
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第三章 化学反应系统热力学 练 习 题3-4 在291～333K 温度范围内,下述各物质的C p,m /(JK -1mol -1)分别为 CH 4(g): ; O 2(g): ; CO 2(g): ; H 2O(l): ;在时,反应 CH 4 (g) + 2O 2(g)==CO 2(g) + 2H 2O(l) 的恒压反应热效应为 。
.求 333K 时该反应的恒容反应热效应为多少解：(1) 求333K 时恒压反应热效应: ΔH (333K) =ΔH +⎰∆333298d TC p = kJ mol -1(2) 求恒容反应热效应: ΔU (333K) =ΔH (333K) - ∑BB)(RTg ν=3-5 由以下数据计算2，2，3，3四甲基丁烷的标准生成热。
已知：Om f H ∆［H(g)］= kJ mol -1，O mf H ∆［C(g)］= kJmol -1，εC-C =344 kJmol -1，εC-H = 414 kJmol -1。
解：O m f H ∆［CH 3C(CH 3)2 C(CH 3)2 CH 3 (g)］=18O m f H ∆［H(g)］+8Om f H ∆［C(g)］-7εC-C -18εC-H= -190 kJ mol -13-6 已知计算25解：CH 3OH(l)→CH 3OH(g) ,Om r G ∆=[]-T [ kJ mol -1Omr G ∆=O ln K RT -, =p */, p *=×104Pa3-8 已知反应C(石墨)+H 2O(g)→CO(g)+H 2(g) 的 Om r H ∆ K) =133 kJ mol -1，计算该反应在125℃时的 。
假定各物质在25～125℃范围内的平均等压摩尔热容如下表：解：= Om r H ∆ K)+ ΔC p ,m ΔT =135 kJ mol -13-9 已知下述单位反应：H 2(g)+I 2(s)===2HI(g)； (291K)= kJ mol -1。
I 2(s)在熔点熔化吸热 mol -1。
I 2(l)在沸点，下吸热 mol -1。
I 2(s)在间平均热容为 J K -1mol -1。
I 2(l)在间的平均热容为 J K -1mol -1。
求上述单位反应在的Δr H m 值。
三种气体摩尔热容是：C p ,m ［H 2(g)］= (JK -1mol -1)； C p ,m ［I 2(g)］= (J K -1mol -1)； C p ,m ［HI(g)］ = (J K -1mol -1)。
解：Δr H m =⎰2914732,)d (H TC m p +⎰4574732,(g)]d [I TC m p + mol -1)+⎰6.3864572,(l)]d [I TC m p +(-mol -1)+⎰2916.3862,(s)]d [I TC m p +(291K)+⎰473291,[HI(g)]d TC m p = kJ mol -13-10 已知CO 和CH 3OH(g)，25℃的标准摩尔生成焓Om f H ∆分别为和 - kJ mol -1; CO 、H 2、CH 3OH(l)，25℃的标准摩尔熵分别为、、 J K -1mol -1。
又知25℃甲醇的饱和蒸气压为16582Pa ，气化焓为 kJ mol -1。
蒸气可视为理想气体，求反应CO(g)+2H 2(g)=CH 3OH(g)的Om r G ∆及。
解：Om r H ∆== kJ mol -1,[ CH 3OH(g)]= +×103/298+R ln100)= J K -1mol -1,O mr S ∆=+2×= J K -1mol -1 ,O m r G ∆= Om r H ∆-T Om r S ∆= mol -1, = ×1043-11 已知Om f G ∆(H 2O,l, = - kJmol -1，25℃时水的饱和蒸气压p * (H 2O)=，若H 2O(g)可视为理想气体，求(H 2O,g,。
解：(H 2O,g)= Om f G ∆(H 2O,l)-RT ln(p */)= - kJ mol -1已知(CH 3OH,g, = kJ·mol -1, 25℃时p *(CH 3OH)=,若CH 3OH(g)可视为理想气体，求(CH 3OH,l,。
解：(CH 3OH,l)= Om f G ∆(CH 3OH,g) +RT ln(p */)= -167 kJ mol -13-13 已知Br 2(l)的饱和蒸气压p *(Br 2)=28574 Pa ，求反应Br 2(l) = Br 2(g)的。
解：= -RT ln(p */)= kJ mol -13-14 已知理想气体间的反应CO(g)+H 2O(g)==CO 2(g)+H 2(g)在时= 。
(1) 系统中四种气体的分压均为时，上述反应的自发方向如何 (2) p (CO)=10，p (H 2O)=5，p (CO 2)=p (H 2)=时，反应的自发方向又如何 解：(1)J =[ p (CO 2) p (H 2)]/[ p (CO) p (H 2O)]=1>逆向自发 (2) J =<正向自发已知反应CO(g)+H 2(g)=HCOH(1) Om r G ∆ = kJ mol -1,而时 p *(HCOH)=,求时，反应HCHO(g)=CO(g)+H 2(g)的。
解：Om r G ∆= - [ -RT ln(p */)]= kJ mol -1 , =6×1043-16 通常钢瓶中装的氮气含有少量的氧气，在实验中为除去氧气，可将气体通过高温下的铜，使发生下述反应：2Cu(s) + O 2(g) == Cu 2O(s) 已知此反应的/(J mol -1)= -166732+(T /K)。
今若在600℃时反应达到平衡，问经此手续处理后，氮气中剩余氧的浓度为若干 解：(600℃)= - kJ mol -1 =×106 ，[O 2]=/[RT ()2]= ×10-16 mol dm -33-17 某合成氨厂用的氢气是由天然气CH 4与水蒸气反应而来，其反应为CH 4(g)+H 2O(g)=CO(g)+3H 2(g)。
已知此反应在1000K 下进行的=，如果起始时CH 4(g)和H 2O(g)的物质的量之比为1∶2，试计算当要求CH 4的转化率为75%时，反应系统的压力应为多少。
解：起始时CH 4(g)的压力为p 0 ,CH 4的转化率为75%时=[ p 0(3× p 0)3()2]/[ p 0(2 p 0)] 求出p 0= kPa ,反应系统的压力为3-18 Ni 和CO 能生成羰基镍：Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(g),羰基镍对人体有危害。
若150℃及含有w (CO)=的混合气通过Ni 表面，欲使w ［Ni(CO)4］＜1×10-9，问：气体压力不应超过多大已知混合气平均分子量为,上述反应150℃时，=×10-6。
解：当w ［Ni(CO)4］＝1×10-9时，p ［Ni(CO)4］= p (总) ××10-9/, p (CO) = p (总) ××28, ={ p ［Ni(CO)4］/[ p (CO)]4}()3 求出p (总)= ×106 Pa3-19 对反应 H 2(g) + (g)== H 2S(g) ，实验测得下列数据T /K 1023 1218 1362 1473 1667ln(1)求1000～1700K 间反应的标准摩尔焓变；(2)计算1500K 反应的,,。
解：以ln 对1/T 作图斜率 -/R =10674; =–89kJ mol -1,截距 /R = , = J K -1 mol -1 (1500K)= mol -1, =3-20 AgNO 3(s)分解反应：AgNO 3(s)=Ag(s)+NO 2(g)+21O 2(g)，试求其分解温度。
已知的下列物质的有关数据：物 质 AgNO 3(s) Ag(s) NO 2(g) O 2(g)／(kJmol -1) ／(JK -1mol -1)解：= kJmol -1 ,O m r S ∆= T=/O m r S ∆=641K3-21 已知反应 (CH 3)2CHOH(g) = (CH 3)2CO(g) + H 2(g) 的ΔC p = J K -1mol -1，在时的= ，在时的Omr H ∆= kJ mol -1。
写出 lg= f (T )的函数关系式并求出(600K) 。
解：Om r H ∆(T )=×103+ , lg(T )= lg+TRT HTd )/(24.457O mr⎰∆= -2952/T + + , (600K)= 213-22 潮湿Ag 2CO 3在100℃下用空气流进行干燥，试计算空气流中CO 2的分压最少应为多少方能避免Ag 2 T= Ag 2CO 3(s) Ag 2O(s) CO 2(g)/ kJ mol -1 / J K -1mol -1 C p,m / J K -1mol -1解：Om r H ∆(373K)= kJ mol -1, O m r S ∆ (373K)=164 J K -1mol -1,(373K)= kJ mol -1 ,= -RT ln[p (CO 2)/],p (CO 2)> 219Pa第四章 统计热力学基本概念及定律 练 习 题4-1 一个系统中有四个可分辨的粒子，这些粒子许可的能级为0 = 0, 1 =ω, 2=2ω, 3 = 3ω，其中ω为某种能量单位，当系统的总量为2ω时，试计算： (1)若各能级非简并，则系统可能的微观状态数为多少(2)如果各能级的简并度分别为g 0 =1，g 1 =3，g 2 =3，则系统可能的微观状态数又为多少 解：(1) 许可的分布{2,2,0,0}{3,0,1,0},微观状态数为+=10 (2) 微观状态数为g 02 g 12+ g 03 g 2 =664-3 已知某分子的第一电子激发态的能量比基态高400kJmo1-1，且基态和第一激发态都是非简并的，试计算：(1) 300K 时处于第一激发态的分子所占分数；(2)分配到此激发态的分子数占总分子数10%时温度应为多高 解：(1) N 0→N , N 1/N =exp[-△ / (kT )]= ×10-70(2)q ’≈1+ exp[-△ / (kT )] , N 0: N 1=9 , exp[-△ / (kT )]=1/9, T =×104K4-4 N 2分子在电弧中加热，根据所测定的光谱谱线的强度，求得处于不同振动激发态的分子数N v 与基态分子数N 0之比如下表所示：振动量子数υ 1 2 3 N v / N 0请根据以上条件证明火焰中气体处于热平衡态。