物理化学5答案..
物理化学试卷
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 9题 15分 ) 1. 2 分 (0278) 0278
理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p 1,V 1,T 1)变化到状态 2 (p 2,V 2,T 2)，所做的功为： ( ) (A) p 2V 2-p 1V 1 (B) p 2(V 2-V 1) (C) [p 2V γ
2/(1-γ)](1/V 2γ-1-1/V 1γ-1)
(D) (p 2V 2-p 1V 1)/(1-γ)
2. 2 分 (5291) 5291
某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物初始
浓度： ( ) (A) 成正比 (B) 成反比 (C) 平方成反比 (D) 无关
3. 2 分 (3136) 3136
标准态的选择对下列物理量有影响的是： ( ) (A) f ，μ，Δr G m $
(B) m ，μ?，ΔF (C) a ，μ?，Δr G m $ (D) a ，μ，(?G /?ξ)0,,=f w p T
4. 2 分 (2058) 2058
已知H 2O(l)在正常沸点时的气化热为40.67 kJ ?mol -1,某非挥发性物质B 溶于H 2O(l)后,其沸点升高10 K,则该物质B 在溶液中的摩尔分数为 ( )
(A) 0.290 (B) 0.710 (C) 0.530 (D) 0.467
5. 2 分 (0117) 0117
压力为106 Pa 的2 m 3范德华气体进行绝热自由膨胀,直至体系压力达到5×105 Pa 时为 止。此变化中,该气体做功为多少? ( ) (A) 2×106 J (B) 106 J (C) 105 J (D) 0 J
6. 2 分 (0353) 0353 下述说法哪一种不正确? ( )
(A) 理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化为零 (B) 非理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化不一定为零 (C) 非理想气体经绝热膨胀后,其温度一定降低 (D) 非理想气体经一不可逆循环,其内能变化为零
7. 1 分 (5833) 5833
氢和氧的反应发展为爆炸是因为： ( ) (A) 大量的引发剂的引发 (B) 直链传递的速度增加 (C) 自由基被消除 (D) 生成双自由基形成支链
8. 1 分 (2841) 2841
化学反应等温式 Δr G m =Δr G m $
+ RT ln Q a ，当选取不同标准态时，反应的Δr G m $
将改变，该反应的 Δr G m 和 Q a 将： ( )
(A) 都随之改变 (B) 都不改变 (C) Q a 变，Δr G m 不变 (D) Q a 不变，Δr G m 改变
9. 1 分 (1783) 1783
在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干时间后，两杯液面的高度将是： ( )
(A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定
二、填空题 ( 共 5题 10分 ) *. 2 分 (0388)
0388
已知反应2 H 2(g) + O 2(g)??→2 H 2O(l)在298 K 时恒容反应热Q V =-564 kJ·mol -1，则 H 2(g)在298 K 时标准摩尔燃烧焓Δc H m $= _______kJ·mol -1。
11. 2 分 (5207) 5207
气相基元反应 2A
k 1
B 在一恒容的容器中进行，p 0为 A 的初始压力, p t 为时
间 t 时反应体系总压，此反应速率方程 d p t / d t = 。
12. 2 分 (2909) 2909
若298 K 时，反应2224NO g N O g ()()=的8.834p K =$
，则当p (NO 2)=1 kPa,
p (N 2O 4)=10 kPa 时，反应将 。 （A ）向生成N 2O 4方向进行 （B ）向生成NO 2方向进行 （C ）反应恰好达到平衡
（D ）不能判断其进行的方向
13. 2 分 (1882) 1882
理想气体的逸度系数为1，逸度系数为1的气体一定是理想气体。此结论 。 （填正确或错误）
14. 2 分 (0839) 0839
选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：
若反应 C(s) + O 2(g) = CO 2(g) 在恒温、恒压条件下发生，其 Δr H m < 0，若在恒容绝热条件下发生，则Δr U m _____ 0，Δr S m _____ 0。
三、计算题 ( 共 6题 60分 ) 15. 10 分 (3132) 3132
在 630 K 时，反应：2HgO(s) ＝ 2Hg(g) + O 2(g)的Δr G m $
= 44.3 kJ ?mol -1。 (1) 求上述反应的标准平衡常数K p $
； (2) 求 630 K 时 HgO(s) 的分解压力； (3) 若将 HgO(s)投入到 630 K ，1.013×105Pa 的纯O 2气的定体积容器中，在 630 K 时使其达平衡，求与 HgO(s) 呈平衡的气相中 Hg(g) 的分压力。
16. 10 分 (4467) 4467
已知电池反应： 2Fe 3+ + Sn 2+ ＝ 2Fe 2+ + Sn 4+ (1) 写出电池表达式及电极反应 (2) 已知 φ ? (Sn 4+/Sn 2+) = 0.15 V , φ ? (Fe 3+/Fe 2+) = 0.771 V
计算该电池在 298 K 时的标准电动势 (3) 计算反应的标准平衡常数
17. 10 分 (2362) 2362
已知固体苯的蒸气压在273.15 K 时为3.27 kPa ，293.15 K 时为12.303 kPa ，液体苯的蒸气压在293.15 K 时为10.021 kPa ，液体苯的摩尔蒸发热为1mol kJ 17.34-?。求 (1)303.15K 时液体苯的蒸气压； (2)苯的摩尔升华热； (3)苯的摩尔熔化热。
18. 10 分 (0824) 0824
计算 1mol He(理想气体) 在下列状态变化过程中的ΔH 和ΔG 。 He (101.325 kPa,473 K)??→He (101.325 kPa,673 K) 已知：C p , m [He(g)] = (5/2)R ，473K 时 S m $[He(g)] = 135.1 J·
K -1·mol -1 。
19. 10 分 (6778) 6778
将正丁醇蒸气在298.15 K 时慢慢加压，当开始形成半径为1×10-9 m 的微小液滴时，蒸气压力为多大？已知正丁醇的正常沸点为390 K ，Δvap H m =43.822 kJ ·mol -1，298.15 K 时正丁醇的密度ρ =806 kg ·m -3，表面张力γ =0.0261 N ·m -1。
20. 10 分 (6412) 6412
反应 12
A + B
C k k
(A) 推导弛豫时间与 k 1、k 2等之关系式；
(B) 当 [A]1= [B]1= 1.0 mol ·dm -3 时， τ 1= 2.0 μs ；当 [A]2= [B]2= 0.5 mol ·dm -3 时， τ2= 3.3 μs ， 求 k 1，k 2及 K 。
四、问答题 ( 共 3题 15分 ) 21. 5 分 (0281) 0281
证明范德华气体 (p +a /V m 2
)(V m -b )=RT 的焦耳系数：
(?T /?V m )U =-a /V m 2C V , m
22. 5 分 (3935) 3935
无限稀释电解质水溶液的摩尔电导率与其正负离子的电迁移率之间的关系，在一定温度下可以表示
为F U z F U z ∞---∞+++∞+=||m ννΛ，试问在一定温度下，无限稀释水溶液中任一种离子的摩尔电导率
与其电迁移率之间存在何种关系？
23. 5 分 (2485) 2485
右图是水的状态图, 指出图中的错误并说明理由。
一、选择题 ( 共 9题 15分 ) 1. 2 分 (0278) 0278
[答] (D) (2分)
2. 2 分 (5291) 5291
[答] (A)
3. 2 分 (3136) 3136
[答] (C)
4. 2 分 (2058) 2058
[答] (A)
- ln x O H 2=(Δvap H m /R )(1/ T b *-1/ T b )
= (40.67×103 J·mol -1/8.314 J·K -1·mol -1)(1/373.15 K-1/383.15 K)
x O H 2= 0.710 , x B = 0.290
5. 2 分 (0117) 0117
[答] (D)
6. 2 分 (0353) 0353
[答] (B)
7. 1 分 (5833) 5833
[答] (D)
8. 1 分 (2841) 2841
[答] (C)
9. 1 分 (1783) 1783
[答] (A) μ(纯水) >μ(糖水中水)
水从 (B) 杯向 (A) 杯转移。
二、填空题 ( 共 5题 10分 ) *. 2 分 (0388) 0388
[答] r m H ?$
=Q p =Q V +ΔνRT ，c m H ?$
=1/2r m H ?$
=-285.7 kJ·mol -1
11. 2 分 (5207) 5207
[答] - k (2p t - p 0)2
12. 2 分 (2909) 2909
答：（B ） （2分）
13. 2 分 (1882) 1882
[答] 正确 (2分)
14. 2 分 (0839) 0839
[答] = >
三、计算题 ( 共 6题 60分 ) 15. 10 分 (3132) 3132
[答] (1) K p $
= exp(-Δr G m $/RT ) = 2.12×10-4
(3分)
(2) 2HgO(s) ＝ 2Hg(g) + O 2(g) 设平衡分压为： 2p p K p $
= 4p 3·(p ?)-3 (1分) p = 3800 Pa (1分) 故p 总= 3p = 1.1 kPa (1分) (3) K p $
= 2.12×10-4 = (2p )2(p + 101 325 Pa) (2分) p = 739.7 Pa (1分) 故 p (Hg) = 2p = 1.5 kPa (1分)
16. 10 分 (4467) 4467
[答] (1) Pt │Sn 2+(aq),Sn 4+(aq)‖Fe 3+(aq),Fe 2+(aq)│Pt (2分) (-) Sn 2+(aq) - 2e - ─→ Sn 4+(aq) (+) 2Fe 3+(aq) + 2e - ─→ 2Fe 2+(aq) (2分) (2) E ?= (φ+)?-(φ-)?= 0.62 V (2分) (3) ln K ?= zE ?F /RT = 48.30 K ?= 9.4×1020 (4分)
17. 10 分 (2362) 2362
答：（1）vap m 2112
Δ()11
ln ()H p p R T T =-苯$
)K
15.3031
K 15.2931(mol K J 314.8mol J 34170kPa 02.10ln 1
112-????=---p p 2 =15.91 kPa
（2）sub m
2112
Δ()11ln ()H p p R T T =-苯$
sub m 11
Δ()12.303kPa 11
ln ()3.27kPa 8.314J K mol 273.15K 293.15K
H --=?-??苯$
1sub m Δ()44.11kJ mol H -=?苯$
（3）1fus m sub m vap m ()()()9.94kJ mol H H H -?=?-?=?苯苯苯$$$ （10分）
18. 10 分 (0824) 0824 [答] ΔH = ?
2
1T T n C p ,m d T = 4.157 kJ (1分) ΔS =
?
2
1
(T T n C p ,m /T )d T = nC p ,m ln(T 2/T 1)
= 7.3 J·K -1 (2分) S 2= ΔS + S 1= 142.4 J·K -1 (1分) ΔG =ΔH -Δ(TS ) = ΔH - T 2S 2+ T 1S 1
= 27.780 kJ (1分)
19. 10 分 (6778) 6778
[答] 298.15 K 时正丁醇的蒸气压为p 0 vap m
211211438 2211ln
4.16358.314390298.15H p p R
T T ?????
=-=-=- ? ???
?? p 0=p 2=1.576 kPa r 90220.02610.074ln
1.93348.314298.15806110
p M p RT r γρ-??===???? ∴ p r =10.89 kPa （10分）
20. 10 分 (6412) 6412
[答](A) τ -1= k 1([A] + [B]) + k 2 (4分) (B) 2.0×10-6=｛k 2+ k 1( 1.0 + 1.0 )｝-1 3.3×10-6=｛k 2+ k 1( 0.5 + 0.5 )｝-1
可得 k 1= 2.0×105 mol -1·dm 3·s -1 (2分) k 2= 1.0×105 s -1 (2分) K = k 1/k 2= 2.0 mol -1·dm 3 (2分)
四、问答题 ( 共 3题 15分 ) 21. 5 分 (0281) 0281
[答] m m m m (/)(/)(/)1U V T T V U T V U ??????=- (1分)
2m ,m m m m
(/)(1/)/()/()/U V T V C RT V b RT V b a V ????=----+?? =2
,m m /()V a C V - (4分)
22. 5 分 (3935) 3935
[答] 在一定温度下，根据离子独立移动定律可知：∞
-∞++∞+=m,-m,m ΛνΛνΛ
（2分）
此式与题给关系式相比较，根据恒等式对应项系数相等的原则，离子的摩尔电导率与离子的电迁移率
之间的关系式为：F U z ∞++∞+=m,Λ；F U z ∞--∞=m,-Λ。
（3分）
23. 5 分 (2485) 2485
[答] 图中有以下几个错误 (1) O 点为水的三相点，它是水在它三相点的蒸气压力下的凝固点，为 273.16 K, 而通常的冰点为 273.15 K, 是指在 p = 101 325 Pa 下被空 气饱和的水和冰的平衡温度 (由空气的溶入，使冰点下降 0.0023 K ， 压力从三相点压力增加到大气压又使冰点下降 0.0075 K ，故冰点比 三相点低 0.01 K) (1分) (2) OA 线的斜率应为负值，压力增加时冰点降低。根据克拉贝龙方程 d p /d T =ΔH /(T ΔV )，水结冰后ΔH < 0，ΔV > 0，故 d p /d T < 0。 (2分)
(3) OC 线只能延到水的临界温度 T = 647.15 K ，因此修改后的水的相图 如下所示。 (2分)
一、选择题 ( 共 9题 15分 ) 1. 2 分 (0241) 0241
理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( )
2. 2 分(5288)
5288
某反应物反应掉7/8 所需的时间恰好是它反应掉1/2 所需时间的3 倍，则该反
应的级数是：( )
(A) 零级
(B) 一级反应
(C) 二级反应
(D) 三级反应
3. 2 分(3243)
3243
答：（C）（2分）
4. 2 分(1914)
1914
在恒温恒压下形成理想液体混合物的混合吉布斯自由能Δmix G≠0，恒温下Δmix G对温度T进行微商,则：( )
(A) (?Δmix G/?T)T < 0
(B) (?Δmix G/?T)T> 0
(C) (?Δmix G/?T)T = 0
(D) (?Δmix G/?T)T≠0
5. 2 分(0425)
0425
下述说法,何者正确? ( )
(A) 水的生成热即是氧气的燃烧热
(B) 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热
(C) 水的生成热即是氢气的燃烧热
(D) 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热
6. 2 分(1091)
1091
1 mol某气体的状态方程为pV m= RT + bp，b 为不等于零的常数，则下列结论正确的是：
( )
(A) 其焓H只是温度T的函数
(B) 其内能U只是温度T的函数
(C) 其内能和焓都只是温度T的函数
(D) 其内能和焓不仅与温度T有关，还与气体的体积V m或压力p有关
7. 1 分(5709)
5709
物质A 发生两个一级平行反应A k1
B，A
k2
C，设两反应的指前因子相
近且与温度无关，若E1> E2，则有：( )
(A) k1> k2(B) k2 > k1
(C) k2= k1(D) 无法比较k1, k2的大小
8. 1 分(2979)
2979
在1100℃时,发生下列反应：
(1) C(s) + 2S(s) = CS2(g) K1= 0.258
(2) Cu2S(s) + H2(g) = 2Cu(s) + H2S(g) K2= 3.9×10-3
(3) 2H2S(g) = 2H2(g) + 2S(s) K3= 2.29×10-2
则1100℃时反应C(s) + 2Cu2S(s) = 4Cu(s) + CS2(g) 的K为：( )
(A) 8.99×10-8(B) 8.99×10-5(C) 3.69×10-5(D)3.69×10-8
9. 1 分(2022)
2022
质量摩尔浓度凝固点降低常数K f，其值决定于：( )
(A) 溶剂的本性(B) 溶质的本性
(C) 溶液的浓度(D) 温度
二、填空题( 共5题10分)
*. 2 分(0093)
0093
敞开体系的热力学第一定律表达式为;其适用条件是。
11. 2 分(5310)
5310
反应a A →P，已知反应物消耗5/9 所需时间是它消耗1/3 所需时间的2 倍，
则该反应的级数为_______ ，其计算式为。
12. 2 分(3296)
3296
对于非理想气体反应，其平衡常数可用 K f $= K r K p $ 表示，式中 K f $决定于____ ；K p $
决定于 _____ ；K r 决定于 _______ 。
13. 2 分 (1912) 1912
在300 K 时，从大量等物质的量的C 2H 4Br 2和C 3H 6Br 2理想液体混合物中分离出1 mol 纯C 2H 4Br 2所需作的最小功为 ___________ 。
14. 2 分 (0381) 0381
在一绝热刚性容器中进行某一化学反应，该体系的内能变化为 ______ ，焓变化为 _______ 。
三、计算题 ( 共 6题 60分 ) 15. 10 分 (2859) 2859
银可能受到 H 2S 气体的腐蚀而发生下列反应： H 2S (g) + 2Ag (s) Ag 2S (s) + H 2 (g)
298 K 下，Ag 2S (s) 和 H 2S(g) 的标准摩尔生成 Gibbs 自由能Δf G m $分别为-40.25 kJ ?mol -1
和 -32.93 kJ ?mol -1。
(1) 在298 K, p ?下，H 2S 和 H 2 的混合气体中 H 2S 的物质的量分数低于多少时便不致使 Ag 发生腐蚀？
(2) 该平衡体系的最大自由度为几？
16. 10 分 (4279) 4279
电池： Ag │AgCl(s)│KCl(aq)│Hg 2Cl 2(s)│Hg(l) 在 298 K 时的电动势 E = 0.0455 V ，(?E /?T )p = 3.38×10-4 V ·K -1，写出该电池的反应，并求出 ?r H m ，?r S m 及可逆放电时的热效应Q r 。
17. 10 分 (2598) 2598
NaCl -H 2O 所组成的二组分体系。在 -21℃ 时有一个低共熔点。此时，冰、 NaCl·2H 2O(s) 和浓度为 22.3％ (质量分数) 的 NaCl 水溶液平衡共存。在 -9℃时不稳定化合物 (NaCl·2H 2O) 分解，生成无水 NaCl 和 27％ 的 NaCl 水溶液。已知无水 NaCl 在水中的
溶解度受温度的影响不大 (当温度升高时，溶解度略有增加)。 (1) 试绘出相图，并指出各部分存在的相态； (2) 若有 1000ｇ28 ％ 的 NaCl 溶液，由 160℃ 冷到 -10℃，问此过程中能析出多少纯 NaCl ？
(3) 以海水(含 2.5% NaCl ) 制取淡水，问冷到何温度时析出淡水最多?
18. 10 分(0756)
0756
一绝热容器正中有一无摩擦、无质量的绝热活塞，两边各装有25℃,101.325 kPa的1mol
理想气体，C p, m=(7/2)R，左边有一电阻丝缓慢加热（如图）,活塞慢慢向右移动, 当右边压
力为202.650 kPa 时停止加热，求此时两边的温度T左，T右和过程中的总内能改变?U及熵
的变化?S（电阻丝本身的变化可以忽略）。
19. 10 分(7135)
7135
测得氢在氧化铝催化剂上吸附数据如下：
718 K 经100 min时吸附量为0.050 cm3·(1g催化剂)-1，120 min为0.056 cm3·(1g催化剂)-1
798 K 经15 min时吸附量为0.050 cm3·(1g催化剂)-1，20 min为0.061 cm3·(1g催化剂)-1
（1）求吸附量为0.050 cm3·(1g催化剂)-1附近的吸附速率；
（2）假设氧的压力不变，并且脱附速率很小可以忽略，求吸附活化能。
20. 10 分(6142)
6142
双环[2，1] 戊烯在50℃时的异构化是一个单分子反应，已知：
lg k1(s-1) = 14.21 - 112.4 θ-1(θ= 2.303×RT kJ-1·mol)，
$。
试计算阿累尼乌斯活化能和活化熵及指前因子(A)。简评计算得到的?≠S
m
已知：玻耳兹曼常数k B= 1.3806×10-23 J·K-1，普朗克常数h = 6.6262×10-34 J·s。
四、问答题( 共3题15分)
21. 5 分(0342)
0342
推导van der Waals 气体的恒温压缩系数β和恒压膨胀系数α的关系式，并从Euler 关
系式(?T/?p)V·(?p/?V)T·(?V/?T)p= -1 , 证明：nRβ=α(V-nb)。
22. 5 分(4091)
4091
25℃时，质量摩尔浓度m=0.20 mol·kg-1的K4Fe(CN)6水溶液正负离子的平均活度系数γ±=0.099，试问此水溶液中正负离子的平均活度a±及K4Fe(CN)6的整体活度各为若干。
23. 5 分(2413)
2413
在25℃时，A，B和C三种物质互不发生反应，这三种物质所形成的溶液与固相A和
由B和C组成的的气相同时呈平衡。
(1) 试问此体系的自由度数为几？
(2) 试问此体系中能平衡共存的最大相数为多少？
(3) 在恒温条件下，如果向此溶液中加入组分A，体系的压力是否改变？如果向体系中加入组分B，体系的压力是否改变？
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物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是 ( ) (A)单质的焓值均等于零 (B)在等温过程中焓变为零 (C)在绝热可逆过程中焓变为零 (D)化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是： ( ) A. 大分子溶胶 B. 胶体电解质 C. 溶胶 3. 热力学第一定律Δ U=Q+W只适用) (A) 单纯状态变化(B) 相变化 (C) 化学变化(D) 封闭物系的任何 4.第一类永动机不能制造成功的原因是 ( ) (A)能量不能创造也不能消灭 (B)实际过程中功的损失无法避免 (C)能量传递的形式只有热和功 (D)热不能全部转换成功 5.如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有( ) (A)W =0 ，Q <0 ，U <0 (B). W>0，Q <0，U >0 (C)W <0，Q <0，U >0 (D). W <0，Q =0，U >0 6.对于化学平衡 , 以下说法中不正确的是( ) (A)化学平衡态就是化学反应的限度 (B)化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C)化学平衡时各物质的化学势相等 (D)任何化学反应都有化学平衡态 7.封闭系统内的状态变化： ( ) A 如果系统的 S sys>0，则该变化过程自发 B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发
C 仅从系统的 S sys ，变化过程是否自发无法判断
8. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及 自由度分别是( ) A. 1 ，1，1，2 B. 1 ，1，3，0 C. 3 ，1，2，1 D. 3 ，2，2，2 9. 在定压下， NaCl 晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数 C 和条件自由度 f ：( ) A C =3， f =1 B C =3 ， f =2 C C =4， f =2 D C =4 ， f =3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中( ) (A) Δ S=0 (B) ΔG=0 (C) Δ H=0 (D) ΔU=0 12. 下面的说法符合热力学第一定律的是( ) (A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化 (B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关 13. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是( ) (A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力 14. 实验测得浓度为 0.200mol ·dm -3 的 HAc 溶液的电导率为 0.07138S ·m -1 ，该溶液的摩尔 电导率Λ m (HAc) 为( ) 2 -1 2 -1 A. 0.3569S · m 2· mol -1 B. 0.0003569S ·m 2·mol -1 2 -1 2 -1 C. 356.9S · m 2· mol -1 D. 0.01428S ·m 2· mol -1 15. 某化学反应其反应物消耗 7/8 所需的时间是它消耗掉 3/4 所需的时间的 1.5 倍，则反 应的级数为( ) A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应 11. 以看作封闭体系的是( A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO 4 水溶液 如图，将 C uSO 4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可 )。
物理化学第五版课后习题答案
第五章 化学平衡 5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g ) B (g ) 若0B μ﹦0 A μ，试证明，当反应进度ξ﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。 解： 设反应进度ξ为变量 A (g ) B (g ) t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 ξ0﹦0 t ﹦t 平 n A n B ξ ξ﹦ B B n ν n B ﹦νB ξ，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－νB ξ，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0 气体的组成为：y A ﹦ A n n ﹦00 B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B n n ﹦0 n ξ 各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0 (1)p n ξ - ，p B ﹦py B ﹦ p n ξ 各气体的化学势与ξ的关系为：0 000ln ln (1)A A A A p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0 000ln ln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+? 由 G ＝n A μA ＋n B μB ＝(n A 0A μ＋n B 0 B μ)＋00ln (1)A p n RT p n ξ-＋0 ln B p n RT p n ξ ? ＝[n 0－ξ0A μ＋ξ0 B μ]＋n 00ln p RT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0 A μ＋0ln p RT p )＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ ,0()ln T p G RT n ξξξ?=?- 20,20()()T p n RT G n ξξξ?=-?-＜0 令 ,( )0T p G ξ?=? 011n ξξξξ ==-- ξ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
物理化学部分答案
3. 理想气体绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式V W C T =?计算，那两种过程的功是否一样? 答：不一样。过程不同，终态不相同，即ΔT 不一样，因此绝热可逆和绝热不可逆两过程所做功不一样。 6. 在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：（1）氢气在氧气中燃烧；（2）爆鸣反应；（3）氢氧热爆炸；（4）氢氧燃料电池。在所有反应中，保持反应始态和终态都相同，请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同? 答：应该相同。因为热力学能和焓是状态函数，只要始终态相同，无论通过什么途径，其变化值一定相同。这就是：异途同归，值变相等。 7. 理想气体向真空绝热膨胀后，他的温度将（ ）。 （A ）升高 （B ）降低 （C ）不变 （D ）不一定 答：（C ）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。 9. 公式?H = Q p 适用于哪个过程（ ）。 （A ）理想气体绝热等外压膨胀 （B ）H 2O （s ）273K 101.3kPa 垐垐垐垎噲垐垐垐，H 2O （g ） （C ）Cu 2+（aq ）+2e - → Cu （s ） （D ）理想气体等温可逆膨胀 答：（B ）式适用于不作非膨胀功的等压过程。 1. （1）一系统的热力学能增加了100kJ ，从环境吸收了40kJ 的热，计算系统与环境的功的交换量； （2）如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kJ 的功，同时吸收了20kJ 的热，计算系统热力学能的变化值。 解：根据热力学第一定律：ΔU = W ＋ Q ，即有： （1）W =ΔU －Q = 100 – 40 = 60kJ （2）ΔU = W ＋ Q = -20 ＋ 20 = 0 2. 在300 K 时，有 10 mol 理想气体，始态压力为 1000 kPa 。计算在等温下，下列三个过程做膨胀功： （1）在100 kPa 压力下体积胀大1 dm 3 ； （2）在100 kPa 压力下，气体膨胀到压力也等于100 kPa ； （3）等温可逆膨胀到气体的压力等于100 kPa 。 解：根据理想气体状态方程p V= nRT ，即有： V nRT p = （1）∵ W = -p e ΔV = -p e (V 2－V 1) ∴ W = -100×103×1×10-3 = -100J
物理化学第五版下册习题答案
第七章 电化学 7、1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A,经过15min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在的27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g)？ 解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极: 2Cl - －2e - → Cl 2(g) 则:z= 2 根据:Q = nzF =It ()22015Cu 9.32610mol 296500 It n zF -?= ==?? 因此:m (Cu)=n (Cu)× M (Cu)= 9、326×10-2×63、546 =5、927g 又因为:n (Cu)= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT 因此:3223Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?（）（） 7、2 用Pb(s)电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1、66×10-2g 。通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有0、1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为62、50g,其中含有PbNO 31、151g,计算Pb 2+的迁移数。 解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液就是电中性的)。显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下: n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(12 Pb 2+) 则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12 Pb 2+) n 电解(1 2Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22 n -+--??==??解前（）电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22 n +-==??解后电 n 迁移(12 Pb 2+)=6、150×10-3+1、537×10-3-6、950×10-3=7、358×10-4mol () 242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710(Pb )2n t n +-+-+?==?移解（）=迁电
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第十章界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答：(1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”，根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG＜0，而ΔS＜0，由ΔG=ΔH－TΔS，得 ΔH＜0，即反应为放热反应。
10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面张力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N×3243r π N ＝3 132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ?＝ (A 2－A 1)＝4·( N 2 2 r －21 r )＝4 ·(3 12 r r －21r ) ＝4× ×(339 (110)110 --??－10－6) ＝5.9062 J 10－3 计算时373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张力为58.91×10－3 N ·m －1 (1) 水中存在的半径为0.1μm 的小气泡；kPa (2) 空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴； (3) 空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡； 解：(1) Δp ＝2r γ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (2) Δp ＝2r γ ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (3) Δp ＝4r γ＝36 458.91100.110--???＝2.356×103 kPa 10－4 在293.15K 时，将直径为0.1nm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升？若不加压力，平衡后毛细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10－3 N ·m －1，密度为789.4 kg ·m －3，重力加速度为9.8 m ·s －2。设乙醇能很好地润湿玻璃。
物理化学上册的答案第五版上册
第一章 333气体pVT 性质 1-1物质的体膨胀系数V α及等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ及压力、温度的关系？ 解：对于理想气体，pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 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：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。
《物理化学(第五版)》下册试题
一. 选 择 题（每小题2分，共40分，请将答案填入下表。） 1. 气体分子的平动能为22/3 94h mV （式中m 为分子的质量，V 为容器的体积，h 是Planck 常数），则其能级的简并度为（ ）。 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 6 2．水溶液中H +和OH -的电迁移率特别大，其原因是（ ）。 (A) 发生电子传导 (B) 发生质子传导 (C) 离子荷质比大 (D) 离子水化半径小 3.下列电解质溶液的浓度都为0.01mol·kg -1，离子平均活度因子最小的是（ ）。 (A) ZnSO 4 (B) CaCl 2 (C) KCl (D) LaCl 2 4.下列电池中能测定AgCl 的溶度积K sp 的是（ ）。 (A) Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|I 2 (B) Ag|Ag +||Cl －|AgCl(s)|Ag (C) Ag|Ag +||Cl －|Cl 2|Pt (D) Ag|AgCl|Pt 5．将金属插入含该金属离子的溶液中，由于金属的溶解或溶液中金属离子在金属表面上沉积，可能使金属表面带上某种电荷，产生界面电势。若已知Zn│ZnSO 4电极的标准电极电势为－0.763V ，则金属锌表面上所带的电荷一定是（ ）。 (A) 正电荷 (B) 负电荷 (C) 不带电荷，因为溶液始终是电中性的 (D) 无法判断，正电荷和负电荷都有可能 6．用对消法测定电池的电动势时，下列电池中可作为标准电池的是（ ）。 (A)丹尼尔电池 (B)伏打电池 (C)韦斯登电池 (D)伽法尼电池 7.某一电池反应，若算得其电池电动势为负值时，表示此电池反应是 （ ）。 (A) 正向进行 (B) 逆向进行 (C) 不可能进行 (D) 反应方向不确定
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第一章 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， 1.8 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H2与N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。
（1）保持容器内温度恒定,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）计算混合气体中H2和N2的分压力； （3）计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 2.2 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，101.325kpa下全部凝结成液态水，求过程的功。假设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。
2.11 1mol某理想气体与27℃，101.325kpa的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，在恒容升温至97.0℃，250.00kpa。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=20.92J*mol-1 *K-1。 2.15 容积为0.1 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 ?C，4 mol 的Ar(g)及150 ?C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度t及过程的。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及，且假设均不随温度而变。 解：图示如下 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计
则该过程可看作恒容过程，因 此 假设气体可看作理想气体， ，则 2.25 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓ΔfusHm=6.012KJ*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=76.28J*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=37.20J*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l）在100 ?C的摩尔蒸发焓。水和2.26 已知水（H 2 水蒸气在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=75.75J*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=33.76J*mol-1 *K-1。求在25?C时水的摩尔蒸发焓。
物理化学第五版课后习题答案讲课讲稿
物理化学第五版课后 习题答案
第十章界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答： (1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”，根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG＜0，而ΔS＜0，由ΔG=ΔH－TΔS，得 ΔH＜0，即反应为放热反应。
10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面张力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N ×3243r π N ＝3 132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ? ＝γ(A 2－A 1)＝4πγ·( N 22 r －21 r )＝4πγ·(3 12 r r －21r ) ＝4π×0.47×(339 (110)110 --??－10－6 ) ＝5.9062 J 10－3 计算时373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张力为58.91×10－3 N ·m －1 (1) 水中存在的半径为0.1μm 的小气泡；kPa (2) 空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴； (3) 空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡； 解：(1) Δp ＝2r γ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (2) Δp ＝2r γ ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (3) Δp ＝4r γ ＝36 458.91100.110--???＝2.356×103 kPa 10－4 在293.15K 时，将直径为0.1nm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升？若不加压力，平衡后毛细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10－3 N ·m －1，密度为789.4 kg ·m －3，重力加速度为9.8 m ·s －2。设乙醇能很好地润湿玻璃。
物理化学第五版课后习题答案
第七章 电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+ )＝4 4 36823107685310..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前 ＝1151 3312098 ..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4
物理化学第五版答案
物理化学第五版答案 内容介绍本书是在第四版的基础上，遵照教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会2004年通过的“化学专业和应用化学专业化学教学基本内容”进行了适当的调整和增删。全书重点阐述了物理化学的基本概念和基本理论，同时考虑到不同读者的需要也适当介绍了一些与学科发展趋势有关的前沿内容。各章附有扩展阅读的参考文献和书目，拓宽了教材的深度和广度。为便于读者巩同所学到的知识，提高解题能力，同时也为了便于自学，书中编入了较多的例题，每章末分别有复习题和习题，供读者练习之用。全书采用以国际单位制(SI)单位为基础的“中华人民共和国法定计量单位”和国家标准(GB 3100～3102 93)所规定的符号。全书分上、下两册，共14章。上册内容包括：气体，热力学第一定律，热力学第二定律，多组分系统热力学，相平衡，化学平衡和统计热力学基础。下册内容包括：电解质溶液，可逆电池电动势的测定和应用，电解和极化，化学动力学基础，表面化学和胶体分散系统等。即将与本书配套出版的有：学习与解题指导书，多媒体电子教案，多媒体网络课程等，形成一套新型的立体 《物理化学》为教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材。1999年出版的《物理化学》第四版,内容大致与国际趋势接轨。本版则是一个精要版,是在第四版的基础上修订而成。它并不降低基本要求,而是从实际出发,进一步取其精华,提高质量,篇幅比第四版减少约三分
之一。全书仍分为5篇共18章。平衡篇包括物质的pVT关系和热性质、化学热力学、相平衡和化学平衡。速率篇包括传递现象和化学动力学。结构篇有量子力学基础、化学键和分子间力的理论,以及波谱原理。统计篇有独立子系统和相倚子系统的统计热力学,以及速率理论。... [显示全部]
物理化学课后答案
第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？ 解：对于理想气体，pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 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：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1
物理化学答案
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。
大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳 (1)
第八章电解质溶液
第九章 1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题? 答：可逆电极有三种类型： (1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s) (2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m)， AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m) (3)氧化还原电极如：Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。 2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法? 答：正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。 3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗? 答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。 4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？ 答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。 不能测到负电势。5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测
物理化学第五版课后习题答案
第十章 界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答： (1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”， 根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG ＜0，而ΔS ＜0，由ΔG =ΔH －T ΔS ，得 ΔH ＜0，即反应为放热反应。 10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N ×3243r π N ＝3132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ? ＝γ(A 2－A 1)＝4πγ·( N 22 r －21 r )＝4πγ·(3 12 r r －21r )
物理化学第二版作业答案
物理化学作业题答案 第六章 相平衡 思考题 5．在含有氨的容器中氯化铵固体分解达平衡，43NH Cl(s)NH (g)HCl(g)+垐?噲?。指出该系统的独立组分数、 相数和自由度？ 答：反应中有三个物种，一个平衡限制条件，没有浓度限制条件。所以独立组分数为2，相数为2，自由度为2。 习题解析 3．3CaCO (s)在高温下分解为CaO(s)和2CO (g)，根据相律解释下述实验事实。 (1) 在一定压力的2CO (g)中，将3CaCO (s)加热，实验证明在加热过程中，在一定的温度范围内3CaCO (s)不会分解。(2) 在3CaCO (s)的分解过程中，若保持2CO (g)的压力恒定，实验证明达分解平衡时，温度有定值。 解：(1) 该系统中有两个物种，2CO (g)和3CaCO (s)，所以物种数2S =。在没有发生反应时，组分数2C =。现在是一个固相和一个气相两相共存，2P =。当2CO (g)的压力有定值时，根据相律，条件自由度*12121f C P =+-=+-=。这个自由度就是温度，即在一定的温度范围内，可维持两相平衡共存不变，所以3CaCO (s)不会分解。 （2）该系统有三个物种，2CO (g)，3CaCO (s)和CaO(s)，所以物种数3S =。有一个化学平衡，1R =。没有浓度限制条件，因为产物不在同一个相，故2C =。现在有三相共存（两个固相和一个气相），3P =。若保持2CO (g)的压力恒定，条件自由度*12130f C P =+-=+-=。也就是说，在保持2CO (g)的压力恒定时，温度不能发生变化，即3CaCO (s)的分解温度有定值。 5．结霜后的早晨冷而干燥，在-5℃，当大气中的水蒸气分压降至 Pa 时，霜会升华变为水蒸气吗? 若要使霜不升华，空气中水蒸气的分压要有多大？已知水的三相点的温度和压力分别为 K 和611 Pa ，水的摩尔气化焓1vap m 45.05 kJ mol H -?=?，冰的摩尔融化焓1fus m 6.01 kJ mol H -?=?。设相变时的摩尔焓变在这个温度区间内是常数。 解：冰的摩尔升华焓等于摩尔熔化焓与摩尔气化焓的加和， sub m vap m fus m H H H ?=?+?11(45.05 6.01) kJ mol 51.06 kJ mol --=+?=? 用Clausius-Clapeyron 方程，计算 K （-5℃）时冰的饱和蒸气压 (268.15K) 51 06011 ln 611 Pa 8.314273.16268.15p =-?? ??? 解得 (268.15K)401.4 Pa p = 而 K （-5℃）时，水蒸气的分压为 Pa ，低于霜的水蒸气分压，所以这时霜要升华。当水蒸气分压等于或大于401.4 Pa 时，霜可以存在。
物理化学(第五版)总结
物理化学（第五版）复习资料 第一章 热力学第一定律 1、热力学三大系统： （1）敞开系统：有物质和能量交换； （2）密闭系统：无物质交换，有能量交换； （3） 隔绝系统（孤立系统）：无物质和能量交换。 2、状态性质（状态函数）： （1）容量性质（广度性质）：如体积，质量，热容量。 数值与物质的量成正比；具有加和性。 （2）强度性质：如压力，温度，粘度，密度。 数值与物质的量无关；不具有加和性，整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。 特征：往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。 3、热力学四大平衡： （1）热平衡：没有热隔壁，系统各部分没有温度差。 （2）机械平衡：没有刚壁，系统各部分没有不平衡的力存在，即压力相同 （3）化学平衡：没有化学变化的阻力因素存在，系统组成不随时间而变化。 （4）相平衡：在系统中各个相（包括气、液、固）的数量和组成不随时间而变化。 4、热力学第一定律的数学表达式： ?U = Q + W Q 为吸收的热（+），W 为得到的功（+）。 定容 定温 定压 绝热 ,2121ln ln p m C T T R p p =
得到的功W 12 ln p nRT p - 或 2 1 ln V nRT V - p V -? 或 nR T -? ,V m nC T ? 吸收的热Q ,V m nC T ? 2 1 ln V nRT V ,p m nC T ? 0 内能增量 U Q W ?=+ ,V m nC T ? 0 ,V m nC T ? ,V m nC T ? 焓变 H U p V ?=?+? ,V m nC T ? 0 ,p m nC T ? ,p m nC T ? 熵变S ? 2 1 ln V T C T 1 2ln p nR p 或2 1 ln V nR V 21 ln p T C T 亥姆霍兹（定温定容） A U T S ?=?+? pdV -? 吉布斯（定温定压） G H T S ?=?-? 2 1ln p nRT p 12、在通常温度下，对理想气体来说，定容摩尔热容为： 单原子分子系统 ,V m C = 3 2 R 双原子分子（或线型分子）系统 ,V m C =52R 多原子分子（非线型）系统 ,V m C 6 32 R R ==
物理化学课后下册部分习题答案
物理化学课后下册部分 习题答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第十一章化学动力学 1. 反应为一级气相反应，320 oC时 。问在320 oC加热90 min的分解分数为若干？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 答：的分解分数为11.2% 2. 某一级反应的半衰期为10 min。求1h后剩余A的分数。 解：同上题， 答：还剩余A 1.56%。 3．某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 答：反应掉50%需时19.4 min。 4． 25 oC时，酸催化蔗糖转化反应 的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c） 0306090130180 00.10010.19460.27700.37260.4676
使用作图法证明此反应为一级反应。求算速率常数及半衰期；问蔗糖转化95%需时若干？ 解：数据标为 0 30 60 90 130 180 1.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.5347 0 -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283 拟合公式 蔗糖转化95%需时 5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺 为一级反应。反应进程由加KI溶液，并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。KI只与A反应。数据如下：
0 1 2 3 4 6 8 49.3 35.6 25.75 18.5 14.0 7.3 4.6 计算速率常数，以表示之。。 解：反应方程如下 根据反应式，N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的 二分之一， 0 1 2 3 4 6 8 4.930 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.460 0 -0.3256 -0.6495 -0.9802 -1.2589 -1.9100 -2.3719 作图