物化习题(上)参考答案

第一章参考答案
一、判断题解答：
1．第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH = 0。

2．错，均相系统的V才与总物质的量成正比。

3．错，两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相封闭系统才成立。

4．错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。

5．错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。

6．第一个结论正确，第二个结论错。

7．错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。

8．错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。

9．对。

10．错，这不是理想气体的单纯pVT 变化。

11．错，该过程的p环 = 0，不是恒压过程。

12．错，在升温过程中有相变化。

13．错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。

14．错，Δ(pV)是状态函数的增量，与途径无关，也不等于功。

15．错，环境并没有复原。

16．错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。

17．错，若有外摩擦力(广义)存在，则不可逆。

18．对。

19．对，。

20．错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。

21．错，该条件对服从pV m = RT + bp的气体也成立。

22．错，(∂U/∂V)p≠(∂U/∂V)T。

23．错，U = H - pV。

24．错，标准生成焓没有规定温度的值。

25．错，该过程不是可逆过程。

26．错，理想气体等温可逆压缩时向环境传热温度不变。

27．错，机械搅拌时W’≠0 ；
28．错，两个过程的ΔT不同。

二、单选题答案：
1. A；
2. C；
3. D；
4. C；
5. B；
6. C；
7. A； 8. A； 9. D； 10.B； 11.A； 12.A；
13.A；14.D；15.B；16.A；
17.B； 18.D；
19.B； 20.A； 21.B； 22.A； 23.C； 24.C；
25.B； 26.C； 27.D； 28.B； 29.D； 30.B。

三、简答题
1．“凡是体系的温度升高时就一定吸热，而温度不变时，体系既不吸热也不放热”，这种说法对否？举实例说明。

答：不对。

例如：绝热条件下压缩气体，体系温度升高，但并未从环境中吸热。

又如：在绝热体容器中，将 H 2SO 4 注入水中，体系温度升高，但并未从环境吸热。

再如：理想气体等温膨胀，从环境吸了热，体系温度并不变化。

在温度不变时，体系可以放热或吸热，相变时就是这样。

例如水在1atm 、100℃下变成水蒸气，温度不变则吸热。

2．“功、热与内能均是能量，所以它们的性质相同”这句话正确否？
答：不正确。

虽然功、热与内能都有能量的量纲，但在性质上不同，内能是体系的本身性质，是状态函数。

而热与功是体系与环境间交换的能量，是与热力学过程相联系的过程量。

功与热是被“交换”或“传递”中的能量，不是体系本身的性质，不是状态函数，与内能性质不同。

热与功也有区别，热是微粒无序运动而传递的能量，功是微粒有序运动而传递的能量。

3．一体系由A 态到B 态，沿途径Ⅰ放热 100J ，对体系作功 50J 。

问(1)由A 态沿途径Ⅱ到B 态体系作功 80J ，其Q 值为多少？(2) 如体系由B 态沿途径Ⅲ回到A 态得50J 功，体系吸热环是放热？Q 为多少？
答：(1) ΔU A →B ＝－100＋50＝－50J Q ＝ΔU A →B －W ＝－50－(－80)＝30J
(2) ΔU B →A ＝－ΔU A →B ＝50J Q ＝ΔU B →A －W ＝50－50＝0
体系不吸热也放热
4．为什么无非体积功的等压过程的热，只决定于体系的初、终态？
答：因为无其它功的等压过程中Q p ＝ΔH ，而 ΔH 是体系状态函数的改变值，其大小只决定于体系的始终态，所以在无其它功的等压过程 Q p 大小只决定于初终态。

5．“因 ΔH ＝Q p ，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。

6．因为“ΔH ＝Q p ，所以Q p 也具有状态函数的性质”对吗？为什么？
答：不对，ΔH ＝Q p ，只说明Q p 等于状态函数H 的变化值 ΔH ，仅是数值上相等，并不意味着Q p 具有状态函数的性质。

ΔH ＝Q p 只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下，Q p 的数值等于体系状态函数 H 的改变，而不能认为 Q p 也是状态函数。

7．试证明在无非体积功的等容过程中体系的ΔU ＝Q V 。

证明：ΔU ＝Q ＋W 等容时 ΔV ＝0，又无其它功，W =0 ∴ ΔU ＝Q V
8．为什么理想气体常数R 在数值上等于1mol 理想气体升高1K 时所作的等压体积功？ 答：W ＝－p 外ΔV ＝－p (V 2-V 1)＝－n R (T 2-T 1) 当 n ＝1mol T 2－T 1＝1K 时 W ＝R
9.“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 于零，人为规定标准状态下，稳定单质的生成焓，即规定焓为0。

化合物的摩尔生 成热不是 1mol 物质所具有的焓的绝对值，而是相对于生成它的稳定单质的焓的相 对值。

即是以标准状态下稳定单质生成热为零作基线，得出的相对值。

10. 反应 A(g)+2B(g)—→C(g) 的Δr H m (298.2K)＞0，则此反应进行时必定吸热，
对吗？ 为什么？
答：不对。

只有在等压下，无非体积功时，Q p ＝ΔH m ，ΔH m ＞0，故 Q p ＞0，体系必定
吸热。

但在有非体积功，或者非等压条件下，ΔH m≠Q p，ΔH m＞0，Q p可以小于0，等于0，不一定吸热。

例如，绝热容器中H2与Ｏ2燃烧，ΔH m＞0，但Q＝0，
不吸热。

四、计算题
1. 试比较 1 摩尔理想气体273K 时在以下三种不同条件下体积由2
2.45dm3膨胀至112.0dm3所做的膨胀功。

(1)外压保持20.265kPa；(2)外压先保持50.66kPa，至体系压力与之相等后再保持20.265kPa 膨胀至终态体积；(3)外压始终保持与体系压力相差一无限小量。

〔解〕由理想气体状态方程式pV =nRT，
始态压力，
终态压力
而压力为50.66kPa 的中间态A的体积V A=44.8dm3（理想气体等温过程体积与压力体积成反比）
过程1:
过程2
过程3:
在此过程中，外压始终维持比体系压力小上一无限小量，极限情况下，可以视为与体系压力p相等，而等温条件下气体压力与体积成反比：
故
5. 计算1dm3氧气()自298K 及50
6.63kPa 可逆绝热膨胀至压力为101.325kPa 时体系的(1)体积V；(2)温度T；(3)热力学能增量ΔU；(4)焓的增量ΔH。

〔解〕
6. 已知一摩尔苯（液态）在298.15K 温度下的等容热效应ΔγU m(298.15K)=-3274.1kJmol-1，试计算其等压效应ΔγH m(298.15K)
〔解〕反应方程式为：
7. 在正常沸点100℃时，1mol H2O(l) 在101325Pa 的外压下汽化为相同压力的水蒸汽。

已知在正常沸点时H2O 的摩尔蒸发焓为40.66kJ·mol，H2O(l) 和H2O(g) 的摩尔体积分别为18.80cm3·mol-1和 3.014X104cm3·mol-1。

(1)求Q，W，ΔU，ΔH；(2)如在外压为零的条件下完成同样的变化，求Q，W，ΔU，ΔH。

〔解：〕
(1)该过程系恒压过程。

可直接写出：
(2)由于需完成同样的状态变化，可设想开始时外压为101325Pa，然后突然使外压降为零，液体汽化。

最后活塞由于受汽缸壁上插销阻止而不再移动，系统内保持101325Pa。

由于初始态与(1)完全相同，ΔU、ΔH和(1)的结果也完全相同，
然而此时已不符合恒压条件，p≠p外，Q≠ΔH。

由于p外=0
第二章热力学第二定律练习题答案
一、判断题答案：
1．对。

2．错，如绝热不可逆压缩过程。

3．错，理想气体的等温可逆膨胀ΔS > 0。

4．第1，2个结论正确，第3个结论错。

5．错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。

6．错，环境的熵变应加在一起考虑。

7．错，要在隔离系统中平衡态的熵才最大。

8．错。

9．不矛盾，因气体的状态变化了。

10．错，如过冷水结冰。

11．错，必须可逆相变才能用此公式。

12．错，系统的熵除热熵外，还有构型熵。

当非理想气体混合时就可能有少许热放出。

13．对。

14．错。

未计算环境的熵变；
15．错，如过冷水结冰，ΔS < 0，混乱度减小，
16．错，必须在等温、等压，W’ = 0的条件下才有此结论。

17．错，若有非体积功存在，则可能进行，如电解水。

18．错，此说法的条件不完善，如在等温条件下。

19．错，不满足均相系统这一条件。

20．错，不可逆过程中δW ≠ -p d V。

21．是非题：
(1)对； (2)不对； (3)不能；
(4)有，如NH4Cl溶于水，或气体绝热不可逆膨胀； (5)可以。

22．ΔS = ΔH/T，ΔS(环) = -ΔU/T；
23．1mol理想气体，等温过程，V1 V2过程；
24．(1) ΔU= ΔH= 0； (2) ΔH= 0； (3) ΔS= 0； (4) ΔU= 0；
(5) ΔG = 0； (6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。

25．ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG均为0 ；
26．ΔU = 0，ΔS > 0，ΔH > 0，ΔA < 0，ΔG无法确定；
27．W、Q、ΔU、ΔH = 0，ΔS > 0。

V1 = RT/10 ，V2 = RT
V = ½(V1+V2) = 11RT/22 ，ΔS1 = R ln(V/V1) = R ln(11/2)
ΔS2 = R ln(V/V2) = R ln(11/20) ，ΔS = ΔS1+ΔS2 = R ln(121/40) > 0 。

二、单选题答案：
1. D；
2. B；
3. C；
4. C；
5. D；
6. B；
7. B； 8. C； 9. A； 10.B； 11.C； 12.D；13.C； 14.B； 15.B； 16.B； 17.D； 18.C；19.D； 20.B； 21.B； 22.D； 23.B； 24.D；
25.C； 26.D； 27.B； 28.B； 29.B； 30.B；
31.D； 32.A； 33.D； 34.B； 35.B； 36.C；37.A； 38.A； 39.B； 40.C。

三、简答题
1. 什么是自发过程？实际过程一定是自发过程？
答：体系不需要外界对其作非体积功就可能发生的过程叫自发性过程，或者体系在理论上或实际上能向外界做非体积功的过程叫自发过程。

实际过程不一定是自发性过程，如电解水就是不具有自发性的过程。

2. 为什么热力学第二定律也可表达为：“一切实际过程都是热力学不可逆的”？
答：热力学第二定律的经典表述法，实际上涉及的是热与功转化的实际过程的不可逆性。

导使过程的不可逆性都相互关联，如果功与热的转化过程是可逆的，那么所有的实际过程发生后都不会留下痕迹，那也成为可逆的了，这样便推翻了热力学第二定律，也否定了热功转化的不可逆性，则“实际过程都是不可逆的”也不成立。

因而可用“
一切实际过程都是不可逆的”来表述热力学第二定律。

3. 可逆过程的热温商与熵变是否相等，为什么? 不可过程的热温商与熵变是否相等？答：可逆过程的热温商即等于熵变。

即ΔS＝Q R/T (或ΔS＝∫δQ R/T)。

不可逆过程热温商与熵变不等，其原因在于可逆过程的Q R大于Q Ir，问题实质是不可逆过程熵变由两部分来源，一个是热温商，另一个是内摩擦等不可逆因素造成的。

因此，不可逆过程熵变大于热温商。

由于熵是状态函数，熵变不论过程可逆与否，一旦始终态确定, 则ΔS 值是一定的。

4. 263K 的过冷水结成263K 的冰，ΔS＜0，与熵增加原理相矛盾吗？为什么？
答：并不矛盾，熵增加原理适用条件是孤立体系或绝热体系，而上述过程并不具备这个特定条件，体系与环境间有热交换，不是孤立体系或绝热体系，ΔS 可以小于零。

而总熵会大于零的。

5.“p 、298K过冷的水蒸气变成298K 的水所放的热Q p，Q p＝ΔH，而ΔH只决定于
初、终态而与等压过程的可逆与否无关，因而便可用该相变过程的热Q p，根据ΔS＝Q p/T (T为298 K)来计算体系的熵变”这种看法是否正确？为什么？
答：不正确，ΔＳ只能等于可逆过程的热温商之和，就是说可以通过可逆过程的热温商来计算熵变ΔＳ，而题述过程为不可逆恒温过程，故ΔＳ≠Q p/T，不可用热温商来
计算体系的ΔＳ。

6. 如有一化学反应其等压热效应ΔH＜0，则该反应发生时一定放热，且ΔS＜0，对吗？
为什么？
答：不对。

因为化学反应的热效应ΔH是指在等温等压、无非体积功条件下，这时Q p＝ΔH，当ΔH＜0，Q p＜0，反应发生时放热。

如果反应不是在等温等压、无非体积
功的条件下，Q≠ΔH，ΔH＜0，也不一定放热。

例如：绝热容器中H2与Ｏ2燃烧
反应，反应的等压热效应ΔH＜0，但该条件下Q＝0，不放热，也不吸热。

再如等
温等压下在可逆电池发生的反应，虽然ΔH＜0，但Q可能大于零。

即使是放热反应，ΔＳ也不一定小于零，例如：浓H2SO4溶于水，放热，但ΔＳ＞0。

7. 物质的标准熵Ｓ (298K)值就是该状态下熵的绝对值吗？
是以绝对零度0K 时完美晶体的熵值规定为零作为
答：不对。

物质的标准熵S
，298
基点，计算出在标准压力p 的298K 与0 K 的熵值之差，因此，S (298K)是指标准压力p 下、298K 的熵值相对于0K 时熵值的相对值，不是绝对值。

8. “ΔG T，p，W'=0≤0 说明ΔG<0 的过程只能在T，p一定，且W'=0 的条件下才能发生”，
这种说法对吗? 为什么?
'=0＜0，说明在T，p一定时，无非体积功的条件下ΔG＜0的过程
答：不对。

ΔG T
，p，W
可以自发进行，但该过程并非只有在W'＝0条件下发生，有非体积功W' 时，只要所作非体积功的绝对值小于吉布斯自由能的降低值条件下也能发生。

9. 对于ΔH＞0，ΔＳ＞0而在常温下不能自发进行的反应改变温度能否使反应自发进
行？为什么？
答：能够。

依据ΔG＝ΔH－TΔＳ公式，TΔS 随温度的升高而增大，提高反应温度使TΔS＞ΔH，从而ΔG＜0，反应就能自发进行了。

10. 一般固体分解产生气体时，常常大量吸热，试比较这类固体在低温与高温下的稳定性。

答：固体分解产生气体的反应吸热，ΔH＞0，由于产生气体，ΔS＞0，随着温度升高，TΔS 增加，ΔG＝ΔH－TΔＳ，随温度升高，反应的ΔG 降低，所以高温下固体
的热温定性较差。

四、计算题
2.计算1 摩尔250K 的冰加热至化为400K 的水汽时的熵变。

已知冰、水、汽的平均摩尔热容分别为37.7、75.4 和34.4J·mol-1·K-1；冰的融化热(273K 时)和水的汽化热(373K 时)分别为 6.02kJ·mol-1和40.56kJ·mol-1。

〔解〕
5试计算下列情况下，273.2K、2 摩尔理想气体由2X压力降低至压力时的(a)体系熵变；(b)环境熵变；(c)隔离体系熵变--(1)可逆等温膨胀；(2)恒温恒外压膨胀，p e=；(3)自由膨胀。

〔解〕：
(1)
(2)
(3)
三例比较，体系始终态相同，ΔS体系为一恒值(11.53J·K-1)。

在可逆情况下，体系将热转变为功的效率达到最大；而当不可逆程度（不平衡情况）愈大时，热量的利用率愈低，转化为做功的能量愈少（也称有效能）。

能量继续以热的形式留于隔离体系中的愈多，相应地隔离体系的熵值增加得愈多。

（应该注意：本例属等温过程，在变温过程中熵值的变化应根据
决定！）
6试计算在101.325KPa 压力下，2 摩尔液态氨由233.2K 转变为473.2K 的氨气时体系的熵变。

氨的正常沸点(101.325KPa 压力下的沸点)为239.7K，在正常沸点下的摩尔汽化热ΔVap H m=23.26kJ·mol1；液态和气态氨的摩尔平均热容分别为C p,m(NH3,l)=74.9J·mol-1·K-1和C p,m(NH3,g)=25.89+33.00x10-3T-3.05x10-6T2(J·mol-1·K-1) 。

〔解〕此过程为不可逆，计算体系熵变时必须由一组始终态相同的可逆过程替代之：
而体系熵变：
第三章溶液练习题答案
一、判断题答案：
1．错，对溶液整体没有化学势的概念。

2．错，不同相中的偏摩量一般不相同。

3．错，纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。

4．错，化学势与标准态、浓标的选择无关。

5．错，当溶质不挥发时才一定成立。

6．错，因加人挥发性溶质，沸点不一定升高。

凝固点是否降低要看溶质是否析出。

7．第一个结论错，如水的熔点随压力增大而降低。

后两个结论都正确。

8．错，两种分子之间的作用力和同种分子之间的作用力都较大，不可忽略。

9．错，液相组成与纯溶剂的蒸气压无关。

10．错，当压力一定时，溶解度与亨利系数成反比。

11．错，一般而言，浓度大活度也大，但活度因子不一定大。

12．错，食盐因电离；溶液中粒子数多，渗透压大。

13．错，相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。

达平衡时，两相的浓度一般不相等。

14．对，因平衡时，同一物质在各相中的化学势相等。

二、单选题答案：
1. A；
2.D；
3.C；
4. B；
5. C；
6. C；
7. A； 8. C； 9. A； 10.B 11.A； 12.C；
13.B； 14.C； 15.B； 16.D； 17.C； 18.D；
19.C； 20.B； 21.C； 22.D； 23.D； 24.B；
25.B；
三、简答题
1. 当溶液浓度趋向饱和时，溶质的微分溶解热与摩尔积分溶解热各趋向何值？当浓度趋
向无限稀释时，又将怎样？
答：当浓度趋向饱和时，溶质的微分溶解热趋向于零，而摩尔积分溶解热趋向于某一定值。

当浓度趋向无限稀释时，微分溶解热等于溶质的积分溶解热曲线在原点时的斜率。

而积分溶解热倾向于零，但是它的摩尔积分溶解热趋向一个定值。

2. 何谓溶剂，何谓溶质，两者各服从怎样的规律性？
答：溶剂与溶质的划分具有相对的意义。

对于液体溶于液体形成的溶液，把数量多的组分叫溶剂，数量少的组分叫溶质。

对于气体、固体溶于液体形成的溶液，气体、固体叫溶质，液体叫溶剂。

在理想稀溶液中溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律；理想混合物中，拉乌尔定律与亨利定律是一回事，各组分在任何浓度下都服从拉乌尔定律。

3. K x、K m与K C三个实验值是否存联系？有人认为其间存在的关系为：
K x＝K m／M A＝KρA／M A，你相信否？
答：由于ｘB、m B、c B三种浓度单位之间存在联系，故K x、K m与K C之间必然存在联系。

在稀溶液的条件下，三种浓度单位的亨利常数之间存在题中给出的关系式。

4. μB(l，T，p)、μB*(l，T，p)、μB (l，T)、μB (g，T) 四个符号的意义有何不同？答：μB(l，T，p) 为在温度T，压力p时液态混合物中组分 B 的化学势。

μ*B(l，T，p) 为在温度T，压力p时液态纯 B 的化学势；
μ B(l，T) 为温度T，标准压力p 下，液态混合物中，组分B的标准态化学势；
μ B(g，T) 为温度T，标准压力p 下，但为气态混合物中组分 B 的标准化学势。

5. 为什么稀溶液的沸点升高、冰点下降、渗透压以及溶剂蒸气压下降称为依数性。

引起
依数性的最基本原因是什么？
答：上述四种性质的数值只与溶于溶剂中溶质的粒子数多少有关，而与溶质本身的性质无关，故称为依数性。

依数性产生的主要原因是由于溶质溶入后引起溶剂化学势降低。

6. 在溶剂中一旦加入溶质就能使溶液的蒸气压降低，沸点升高，冰点降低并且具有渗透
压。

这句话是否准确？为什么？
答：不一定准确。

如果加入的溶质是挥发性的，并且挥发性比溶剂大，则溶液的蒸气压增加，沸点下降；如果溶质是非挥发性的，或者溶质的挥发性小于溶剂，则题述结果正确。

7. 某一定浓度的稀溶液，它的四个依数性间存在着怎样的简单定量关系？
答：ΔT b/K b＝ΔT f/K f＝πV A/(R T M A)＝(m p A*/p A)/M A。

8. 运用公式(３－４0)时，从溶液中析出的固体是否必须是固态纯溶剂，为什么？
答：(3-40)式为：ΔT f＝K f m B，条件是必须固态纯溶剂，因推导该式的基础是溶液中溶剂 A 的化学势与固态纯溶剂的化学势相等。

9. 你怎样从微观上理解只有理想混合物中的每一种组分才能在全组成范围内服从拉
乌尔定律。

答：因为理想混合物中每一种组分粒子与其周围异种组分粒子之间的相互作用，等同于该组分处于纯态的情况(即等于同种粒子之间的相互作用)，因此理想混合物在全组
成范围内服从拉乌尔定律。

10. 理想气体与理想液态(或固态)混合物的微观粒子间的相互作用有何区别？
答：理想气体的分子间不存在相互作用，而理想混合物的粒子间存在相互作用，不过是同种粒子还是异种粒子之间的作用力一样大。

四、计算题
1.298K时纯CHCl3和纯CCl4的饱和蒸汽压分别为
2.64×104Pa和1.527×104Pa,若两者形成理想溶液，并由CHCl
3和CCl4各为1.00mol混合而成。

计算⑴与溶液呈平衡的气相组成；⑵
溶液的总蒸汽压。

解题思路：
求算与溶液呈平衡的气相组成，即是求两物质在气相中的量分数若把与溶液呈平
衡的气相看成理想气体，可直接应用分压定律：
因为y CHCl
3+y CCl4=1,
所以
若能分别求得P CHCl3和P CCl4,则气相组成可求。

由题知，两液体形成的溶液为理想溶液，因此可利用拉乌尔定律求出P CHCl3、P CCl4; 继而可求出溶液的总蒸汽压。

［题解］：
由拉乌尔定律得：
P CHCl3==2.654×104Pa×0.5
=1.327×104Pa
Pccl4=P*ccl4·Xccl4=1.527×104Pa×0.5
=7.635×103Pa
由分压定律得：
=1.327×104/7.635×103
=1.734
y CHCL3=0.635 y CCL4=0.365
溶液的总蒸气压为两物质的分压和
P总＝P CHCL3+P ccl4=1.327×104Pa+7.635×103Pa
=2.091×104Pa
2.在293K时当HCL的分压为1.013×105Pa时,它在苯中的量分数为0.0425,若293K时纯苯的蒸气压为1.001×104Pa,问在苯与氯化氢的总压1Pθ时,100g苯里溶解多少克HCL？
解题思路］：
利用亨利定律可求出溶质HCL在100g苯中溶解的量，但题中没有给出组成此溶液时HCL 的蒸气压和亨利常数，此处可用题中的条件。

当气相中HCL的分压为1.013×105Pa时，HCL 在苯中摩尔分数为0.0425求出亨利常数，然后在由溶液的总压与分压间的关系即可求出苯中所溶解的HCL的量m.
［题解］：
因为P HCL=K X·X HCL
所以K X=P HCL/X HCL=1.013×105Pa/0.0425=2.38×104Pa
+P HCL=1.013×105Pa
又因为在293K时P C
6H6
·X C6H6＋K X·X HCL＝1.013×105Pa
所以P*C
6H6
1×104Pa×[(100/78)/(m HCL/36.5×10-3kgmol-1+100/78mol)]
+2.38×106Pa×[(m HCL/36.5×10-3kg·mol-1)/(m HCL/36.5×10-3 kg·mol-1+100/78mol)]=1.013×105Pa 解得：m HCL=1.87×10-3kg
第四章相平衡练习题答案
一、判断题答案：
1．对。

2．错。

3．错，应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。

4．错，也有代表相的点。

5．错，f = l表示有一个强度变数可独立变化。

6．对。

7．对，在p～x图中理想液态混合物的液相线是直线。

8．对。

9．错，其他相图的两相平衡区也可以使用杠杆规则。

10．错，对有恒沸物的系统，最多只能得到一个纯组分。

11．错，通常两个组分都同时产生正(或负)偏差。

12．错，恒沸组成与压力有关。

13．错，因不互溶，p A = p A’，与组成无关。

14．对。

15．对。

二、单选题答案：
1. C；
2. C；
3. C；
4. C；
5. D；
6.B；
7. B； 8. C； 9. D； 10.D； 11.A； 12.B；
13.A； 14.D； 15.C； 16.C； 17.B； 18.C；19.B； 20.C； 21.A； 22.B； 23.D； 24.C；25.D； 26.C； 27.B； 28.C； 29.B； 30.D；31.C 32.B；
33.D；34.A；35.D；36. B；
37.C； 38.D； 39.C； 40.B。

三、简答题
1. 西藏高原的气压为65.8K p a，为什么在西藏高原用一般锅子不能将生米烧成熟饭？答：查不同温度下水的饱和蒸气压表，可知89℃时水的饱和蒸气压为65.8K p a，在西藏高原，加热到89℃水就沸腾，一般锅子中水温不能超过89℃，温度不够高，所以生米不能成熟饭。

2. 对于纯水，当水气、水与冰三相共存时，其自由度为多少？你是怎样理解的？
答：根据相律，水纯物质，c＝1，T＝273.16K，p＝611p a，温度压力确定，其自由度ｆ＝1-3+2＝0，说明该体系的组成、温度与压力均不能任意改变。

3. 由水气变成液态水是否一定要经过两相平衡态，是否还有其它途径。

答：不一定要经过两相平衡。

从水的相图上可知，将水汽先升温，使温度超过647.2K，后再加压，使压力超过 2.2×107p a，然后再先降温后降压，便可不经过气液两相平衡态，使水汽转变成液态水。

4. 为什么具有40％Cd 的Bi－Cd 体系，其步冷曲线的形状与纯Bi 及纯Cd 的相同? 答：因将该体系冷却到413K 时，便有固相出现，但析出的固体成份与液相成份相同，液相组成不变，ｆ＝0，温度不变，步冷曲线出现平台，直至全部凝固后温度才下
降，所以步冷曲线形状与纯Bi 或纯Cd 相同。

5. 怎样可从含Cd 80％的Bi－Cd 混合物中分离出Cd 来，能否全部分离出来？
答：先将体系加热熔化(温度起过563K )，再使其缓慢冷却，(搅拌使液相组成均匀)，当体系冷却到BC线处，便有纯Cd 析出，继续冷却，Cd 不断析出，使温度不低于413 K时，便可分离出纯固态Cd，但不能把体系中Cd 全部分离出来，因为温度降到413K 时，除了Cd 析出外，Bi 也析出，也可认为Cd 与Bi 形成低共熔混合物(含Cd40％) 析出，用杠杆规则计算可知最多能有66.7％的Cd 可以分离出来。

6. 有人说三组分体系的实际相图中，其状态点的自由度均是条件自由度，你认为对否？
为什么？
答：对的。

因为三组分体系中，C＝３，ｆ＝５－φ，当ｆmin＝0时，φ＝５，即最多可以存在五相平衡。

而当φmin＝1时，ｆ＝４，就是说三组分体系中最多可以有４个独立变量，要用四维坐标才能完整地表示其相图，而四维相图无法画出，实际相图最多是三维坐标立体相图，或者二维坐标平面相图，因此通常把压力恒定，或温度、压力均恒定，这时的自由度就是条件自由度。

第五章化学平衡练习题答案
一、判断题答案：
1．错，是反应进度为ξ时，反应产物与反应物的偏摩尔吉布斯函数的代数和。

2．错，是在大量系统中的差值。

3．错，达到平衡时，反应的吉布斯函数变为零。

4．错，与反应进度无关。

5．错，当有非体积功时，Δr G m > 0的反应可以进行，如电解冰。

6．对。

7．错，只能用Δr G m ≤ 0来判断方向。

8．错，Δr G m < 0只是在给定反应进度那一时刻的判定条件。

当反应进行后，Δr G m会发生变化，到Δr G m = 0时达到平衡。

一般情况下反应物不可能都变成产物。

9．错，热力学中无时间量，因而无快慢。

10．错，K 由决定。

11．对。

12．对。

13．对。

14．错。

平衡组成与压力和惰性组分有关。

15．对。

16．错。

17．错，改变压力和惰性组分也可使平衡移动。

18．错，平衡状态与方程式的书写方式无关。

二、单选题答案：
1. A；
2. B；
3. A；
4. A；
5. C；
6. B；
7. D； 8. D； 9. D； 10.D； 11.D； 12.B；
13.D ； 14.A ； 15.D ； 16.B ； 17.D ； 18.A ；
19.C ； 20.A ； 21.C ； 22.B ； 23.B ； 24.A ； 25.D ； 26.C ； 27.A ； 28.C ； 29.A ； 30.C 。

三、简答题
1. “某一反应的平衡常数是一个确定不变的常数。

”这句话是否恰当。

答：不恰当。

平衡常数会随某些反应的条件(如温度)变化而变化。

2.“凡是反应体系便一定能建立化学平衡”，这个概念是否一定正确，试举例说明之。

答：不一定正确。

如对于敞开体系，许多反应能进行到底，不能建立化学平衡。

例如， 1000℃ 时在空气中煅烧石灰：CaCO 3(s)—→CaO(s)＋CO 2(g)，这个反应就能进行到 底，不能建立起化学平衡。

3. 为什么反应平衡体系中充入惰性气体与减低体系的压力等效？
答：因为在等压下，体系的总压不变情况下，在平衡体系中一但充入惰性气体，体系
中气体总摩尔数增加，反应组分的摩尔分数减少，则必然降低反应体系各反应组分的 分压力。

于是也降低了反应组分的总压，因此在总压不变条件下，充入惰性气体与降 低体系的压力对平衡的影响等效。

如果不是总压不变条件下，若是等容条件下，充入
惰性气体与降压不等效。

4．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？ 答：不对，趋势大，反应速率不一定大，热力学无时间概念； 5．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：r m
d G ∅
= -RT ln K 0
，那么，为什么反应的平
衡态与标准态是不相同的？
答：一定条件下，平衡态仅一个，而标准态可以任选
6．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？ 答：按化学反应方程式的计量系数之比；
7．对于计量系数∆ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？答：压力和增加惰性气体；
8．平衡常数 K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？
答：处于平衡态，各组分处于标准态，a B = 1，ΔG m = - RT ln K + RT ln1 = 0 ；
9．在空气中金属不被氧化的条件是什么？答：金属氧化物的分解压力比空气中O 2的分压 (0.21p )要大；
10．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5，反应的r m
H ∅
r m H ∅
= 88 kJ ·mol -1
，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化：
(A) 通过减小容器体积来增加压力；
(B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力； (C) 升高温度； (D) 加入催化剂。

答：(A) 减少； (B) 不变； (C) 增加； (D) 不变。

四、计算题 1、计算反应在 298.15K 的
和
p
〔解〕： 查表得。