物理化学第一章

第一章 热力学第一定律

一、 填空题

1、一定温度、压力下，在容器中进行如下反应：

Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g)

若按质量守恒定律，则反应系统为 封闭 系统；若将系统与环境的分界面设在容器中液体的表面上，则反应系统为 敞开 系统。

2、所谓状态是指系统所有性质的 综合表现 。而平衡态则是指系统的状态 不随时间改变而改变 的情况。系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 力 平衡、 热 平衡、 化学 平衡和相 平衡。

3、下列各公式的适用条件分别为：U=f(T)和H=f(T)适用于 理想气体 ；Q v =△U 适用于 不做非体积功等容 过程 ；Q p =△H 适用于 不做非体积功的恒压过程 ；

△U=dT nC 1

2T T m ,v ?适 理想气体 ；

△H=dT

nC 2

1

T T m ,P ?

适用于 ；

Q p =Q V +△n g RT 适用于 ；PV r =常数适用于 。

4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义，在C （石墨）、CO （g ）和CO 2(g)之间， 的标准摩尔生成焓正好等于 的标准摩尔燃烧焓。标准摩尔生成焓为零的是 ，因为它是 。标准摩尔燃烧焓为零的是 ，因为它是 。

5、在节流膨胀过程中，系统的各状态函数中，只有 的值不改变。理想气体经节流膨胀后，它的 不改变，即它的节流膨胀系数μ= 。这是因为它的焓 。

6、化学反应热会随反应温度改变而改变的原因是 ；基尔霍夫公式可直接使用的条件是 。

7、在 、不做非体积功的条件下，系统焓的增加值 系统吸收的热量。

8、由标准状态下元素的 完全反应生成1mol 纯物质的焓变叫做物质的 。

9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行, 系统温度由T 1升高到T 2，则此过程的焓变 零；若此反应在恒温（T 1）、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其焓变 零。 10、实际气体的μ=0P T H

????

????,经节流膨胀后该气体的温度将 。

11、公式Q P =ΔH 的适用条件是 。

12、若某化学反应，只做体积功且满足等容或等压条件，则反应的热效应只由 决

定，而与 无关。

13、常温下，氢气经节流膨胀ΔT 0；W 0；Q 0；ΔU 0；ΔH 0。

14、在充满氧的绝热定容反应器中，石墨剧烈燃烧的反应器以其中所有物质为系统Q 0；

W 0；ΔU 0；ΔH 0。 二、 单选题

1、下列叙述中不具状态函数特征的是（ ）

A.系统状态确定后，状态函数的值也确定

B.系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定

C.经循环过程，状态函数的值不变

D.状态函数均有加和性

2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是（ ）

A.过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢

B.沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原

C.过程的初态与终态必定相同

D.过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功 ３、在下列关于焓的描述中，正确的是（ ）

A.因为ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒压热

B.气体的焓只是温度的函数

C.气体在节流膨胀中，它的焓不改变

D.因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论

４、下列四种理想气体的量相等，若都以温度为Ｔ１恒容加热到Ｔ２，则吸热量最少的气体是（ ）

A.氦气

B.氢气

C.二氧化碳

D.三氧化硫

５、下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（）

A.生成反应中的单质必须是稳定的相态单质

B.稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零

C.生成反应的温度必须是298.15K

D.生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa

6、在标准状态下，反应C

2H

5

OH（l）+3O

2

(g) →2CO

2

(g)+3H

2

O(g)的反应焓为Δ

r

H

m

θ, ΔC

p

>0, 下

列说法中正确的是（）

A.Δ

r H

m

θ是C

2

H

5

OH（l）的标准摩尔燃烧焓

B.Δ

r H

m

θ〈０

C.Δ

r H

m

θ＝Δ

r

Ｕ

m

θ

D.Δ

r H

m

θ不随温度变化而变化

7、功的计算公式为Ｗ＝nC

v,m (T

２

－T

１

)，下列过程中不能用此式的是（）

A.理想气体的可逆绝热过程

B.理想气体的绝热恒外压过程

C.实际气体的绝热过程

D.凝聚系统的绝热过程

8、将H

2（g）与O

2

以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（）

A.ΔT=0

B.Δp=0

C.ΔU=0

D.ΔH=0

9、选出下列性质参数中属于容量性质的量 ( )

A.温度T

B.浓度c

C.体积V

D.压力p

10、在一蒸馏烧瓶中装有待蒸馏的混合液，当用酒精灯加热至有馏分流出时，如果以混合液和

馏分以及酒精灯为体系时，则体系应为 ( )

A.绝热体系

B.孤立体系

C.封闭体系

D.敞开体系

11、选出下列性质参数中属于容量性质的量 ( )

A.质量m

B.温度T

C.密度ρ

D.浓度c

12、若将人作为一个体系，则该体系为 ( )

A.孤立体系

B.封闭体系

C.敞开体系

D.无法确定

13、刚性绝热箱内发生一化学反应，则反应体系为 ( )

A.孤立体系

B.敞开体系

C.封闭体系

D.绝热体系

14、把一杯热水放在刚性绝热箱内，若以箱内热水及空气为体系，则该体系为 ( )

A.敞开体系

B.封闭体系

C.孤立体系

D.绝热体系

15、把一块冰放在热容为20J·K-1的玻璃容器内，若把容器中空气和冰作为体系，则该体系为

( )

A.敞开体系

B.封闭体系

C.孤立体系

D.绝热体系

16、选出下列参数中属于容量性质的量 ( )

A.焓

B.压力

C.粘度

D.温度

17、下列性质属于强度性质的是 ( )

A.内能和焓

B.压力与恒压热容

C.温度与体积差

D.摩尔体积与摩尔内能

18、下列性质中属于强度性质的是 ( )

A.内能

B.化学势

C.自由能

D.体积

19、选出下列参数中属于强度性质的量 ( )

A.摩尔体积V

m B.热容量C

p

C.体积V

D.质量m

20、对于纯物质单相封闭体系而言，要确定它的所有强度性质，至少需要指定的强度性质的数

值为 ( )

A.1

B.2

C.3 D 几个

21、下列性质属于强度性质的是 ( )

A.内能和焓； B 压力与恒压热容；

C.温度与体积差；

D.摩尔体积与摩尔内能

22、1mol 的液态水在373K和1.013×105Pa 的条件下蒸发，其内能的变化为38281J，则焓变

为 ( )

A.41382J

B.41840J

C.35180J

D.38740J

23、有3mol H

2

(可视为理气)，由298K加热到423K，则此过程的△U为 ( )

A.1.09×104J

B.7.79×103J

C.4.67×103J

D.0.88×104J

24、在293K时，1mol 理气等温膨胀至体积增加一倍，则所做的最大功为 ( )

A.733J

B.1690J C -733J D.-1690J

25、下列各组物理量中与物质的量无关的是 ( )

A.T，p，H，C

P B.T，p，U，C

V

C.T，p，H

m ，C

p，m

D T，p，nH

m

，nC

P，m

26、关于状态函数的下列说法中，错误的是 ( )

A.状态一定，值一定

B.在数学上有全微分性质

C.其循环积分等于零

D.所有状态函数的绝对值都无法确定

27、某理想气体发生一绝热不可逆过程则下列关系式不成立的是 ( )

A.dU=-W

B.C

v，m lnT

2

/T

1

= -RlnV

2

/V

1

C.pV

m=RT D.dU=nC

V

·dT

28、从下列关系式中选出理想气体绝热可逆过程方程式 ( )

A.C

v，m lnT

2

/T

1

=-RlnV

2

/V

1

B.pV=k

C.pV

m

=RT D.k=V

29、下列物理量中属于过程量的是 ( )

A.Q

B.U

C.G

D.T

30、1mol的H

2从始态 p=1.013×105 Pa、T

1

=293K经绝热可逆过程到达终态，已知终态体积为

0.1m3，则终态温度为 ( )

A.153K

B.203K

C.273K

D.166K

31、下列表示式中正确的是 ( )

A.恒压过程ΔH=ΔU+pΔV

B.恒压过程ΔH=0

C.恒压过程ΔH=ΔU+VΔp

D.恒容过程ΔH=0

32、下列关系式成立的是 ( )

A.理想气体 (?U/?V)

T =0 B.理想气体 (?U/?p)

v

=0

C.实际气体 (?U/?V)

T =0 D.实际气体 (?U/?p)

v

=0

33、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下面的说法中不正确的是 ( )

A.C

p,m 与C

v,m

不相等，因等压过程比等容过程系统多作体积功

B.C

p,m –C

v,m

=R既适用于理想气体体系，也适用于实际气体体系

C.C

v,m

=3/2R适用于单原子理想气体混合物

D.在可逆相变中C

p,m 和C

v,m

都为无限大

34、对于理想气体，用等压热容C

p

计算ΔH的适用范围为 ( )

A.只适用于无相变，无化学变化的等压变温过程

B.只适用于无相变，无化学变化的等容变温过程

C.适用于无相变，无化学变化的任意过程

D.以上答案均不正确

35、相同温度下，同种气体的等压摩尔热容C

p，m 与等容摩尔热容C

V，m

之间的关系为( )

A.C p,m

B.C p,m>C v,m

C.C p,m=C v,m

D.难以比较

36、反应3A+B=2C，当反应物A从6mol变到3mol时，则反应进度的改变值Δξ为 ( )

A.1mol

B.3mol

C.2mol

D.1/2 mol

37、反应 S(斜方，晶)+3/2 O

2(g)=SO

3

(g)，产生的热效应为△

r

H

m

，其△

r

H

m

值是 ( )

A.SO

3

的生成焓

B.S(斜方，晶)的燃烧焓

C.既是SO

3

的生成焓，也是S(斜方，晶)的燃烧焓

D.既不是SO

3

的生成焓，也不是S(斜方，晶)的燃烧焓

38、N

2+3H

2

=2NH

3

的反应进度ξ=1mol时，它表示系统中 ( )

A.有1molN

2和3molH

2

变成了2molNH

3

B.反应已进行完全，系统中只有生成物存在

C.有1molN

2和3molH

2

参加了反应

D.有2molNH

3

参加了反应

39、对于化学反应进度，下面表述中正确的是 ( )

A.化学反应进度之值，与反应完成的程度无关

B.化学反应进度之值，与反应式写法有关

C.对于指定反应，化学反应进度之值与物质的选择有关

D.反应进度之值与平衡转化率有关

40、对于化学反应进度，下面表述中不正确的是 ( )

A.化学反应进度随着反应进行而变化，其值越大，反应完成的程度越大

B.化学反应进度之值与反应式写法无关

C.对于指定的反应，反应进度之值与物质的选择无关

D.化学反应进度与物质的量具有相同的量纲

41、关于化学反应进度ξ，下列说法正确的是 ( )

A.ξ是状态函数

B.ξ与过程有关

C.ξ与平衡常数有关

D.ξ与平衡转化率有关

42、当理想气体其温度由298K升高到348K，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过程

的（）

A.△H

1>△H

2

W

1

2

B.△H

1

<△H

2

W

1

>W

2

C.△H

1=△H

2

W

1

2

D.△H

1

=△H

2

W

1

>W

2

43、当理想气体从298K，2×105Pa 经历(1)绝热可逆膨胀和(2)等温可逆膨胀到1×105Pa时，

则 ( )

A.△H

1<△H

2

W

1

>W

2

B.△H

1

>△H

2

W

1

2

C.△H

1<△H

2

W

1

2

D.△H

1

>△H

2

W

1

>W

2

44、理想气体从同一始态(p1，V1)出发经(1)可逆绝热膨胀和(2)不可逆绝热膨胀，到达相同体积

V2，则 ( )

A.ΔU

1>ΔU

2

ΔH

1

<ΔH

2

B.ΔU

1

<ΔU

2

H

1

<ΔH

2

C.ΔU

1>ΔU

2

ΔH

1

>ΔH

2

D.ΔU

1

<ΔU

2

H

1

>ΔH

2

45、理想气体等温反抗恒外压膨胀，则 ( )

A.Q>W

B.Q

C.Q=W

D.Q=△U

46、理想气体等温膨胀，环境将热传给系统，则系统的 ( )

A.△H<0 △U>0

B.△H>0 △U<0

C.△H<0 △U<0

D.△H=0 △U=0

47、理想气体可逆绝热膨胀，则下列说法中正确的是 ( )

A.焓总是不变

B.内能总是增加

C.焓总是增加

D.内能总是减少

48、下列哪个过程的 dT≠0，dH=0？ ( )

A.理想气体等压过程

B.实际气体等压过程

C.理想气体等容过程

D.实际气体节流膨胀过程

三、多选题

1、下列对体系与环境的表述中正确的有 ( )

A.体系与环境一定没有关系

B.体系与环境一定有相互作用

C.体系与环境之间不一定有明显边界

D.环境是无限的空间

E.体系是一种人为的划分

2、下列性质属于容量性质的是 ( )

A.摩尔恒压热容

B.压力

C.恒压热容

D.摩尔焓

E.质量

3、下列物理量随物质的量变化而变化的是 ( )

A.T，p，U

m B.U

m

，p，H

m

C.U，H，C

P

D.C

V,m ，H，U

m

E.G，C

V

，V

4、下列性质中属于强度性质的是 ( )

A.温度

B.体积

C.焓

D.摩尔自由能

E.内能

5、下列叙述正确的是 ( )

A.热可以理解为物系与环境间因内部质点有序运动的平均强度不同而交换的能量；

B.热运动是一种无序运动

C.热是物系状态函数的增量

D.功的交换是一种有序运动

E.W值可以完全由物系性质的变化来确定

6、下列适合于理想气体绝热不可逆恒外压过程的关系式是 ( )

A.C

v,m lnT

2

/T

1

=Rlnp

2

/p

1

B.dU=-W

C.C

v,m lnT

2

/T

1

=-RlnV

2

/V

1

D.pVγ=常数

E.C

v,m (T

2

-T

1

)=-p

外

(V

2

-V

1

)

7、下列叙述中正确的是 ( )

A.恒温可逆过程中，环境对体系作最大功

B.恒温可逆过程中，体系对环境作最小功

C.等温不可逆膨胀中，不可逆程度越大，体系作的功越少

D.不可逆压缩时，不可逆程度越大，环境消耗的功越少

E.恒温压缩过程中，p外越小，则环境所消耗的功越小

8、反应 H

2(g，pθ)+1/2 O

2

(g，pθ)=H

2

O(l，pθ)的Δ

r

H

m

是 ( )

A.H

2O的标准生成热Δ

f

H

m

θ

B.H

2(g)的标准燃烧热Δ

c

H

m

θ(H

2

，g)

C.H

2O(l)的标准生成热Δ

f

H

m

θ(H

2

O，l)

D.氢氧电池可逆热效应

E.以上均不对

9、下列过程中ΔU，ΔH均为零的是 ( )

A.理想气体的卡诺循环过程

B.理想气体的恒容过程

C.理想气体的等温过程

D.理想气体的绝热可逆过程

E.气体的任何过程

10、下列表述中错误的是 ( )

A.理想气体恒温过程吸收的热全部用来作功

B.实际气体向真空膨胀时dT=0

C.理想气体向真空膨胀时dT=0

D.不是只有恒容过程和恒压过程才有ΔU和ΔH

E.理想气体恒温膨胀时，需克服分子间引力而消耗分子的动能

11、一个化学反应只要产物与反应物的温度相同，过程为恒容或恒压，反应热效应的值与

( )

A.可逆过程有关

B.可逆过程无关

C.恒温过程有关

D.恒温过程无关

E.途径有关

12、如果在恒压反应中体系的体积___，则恒压反应热效应要比恒容反应热效应____。( )

A.减小，小

B.减小，大

C.增大，小

D.增大，大

E.不变，小

13、系统从同一始态出发，经绝热可逆膨胀和等温可逆膨胀，下列说法正确的是( )

A.膨胀到相同体积，所以做功相同

B.膨胀到相同压力，因体积不同，所以做功不同

C.膨胀到相同压力，所以做功相同

D.膨胀到相同体积，因压力不同，所以做功不同

E.难以确定

14、单原子理想气体沿pT=c(c--常数)途径可逆压缩，使p

2=2p

1

，则 ( )

A.Q＞0 W＜0

B.ΔU＞0 ΔH＞0

C.Q＜0 W＜0

D.ΔU＜0 ΔH＞0

E.ΔU＜0 ΔH＜0

15、下列关系式哪些只能适用于理想气体 ( )

A.ΔU=Q-W

B.pVγ=k

C.W=p(V

2-V

1

) D.C

p,m

-C

V,m

=R

E.ΔH=ΔU + pΔV

16、气体绝热膨胀过程中，体系会产生下列哪种情况 ( )

A.温度下降

B.温度升高

C.内能增加

D.焓降低

E.压力增加

17、理想气体反抗恒外压绝热膨胀过程 ( )

A.ΔU>0

B.ΔU<0

C.ΔT>0

D.ΔT<0

E.ΔT=0

18、下面说法中符合热力学第一定律的是 ( )

A.在等温过程中，系统的内能守恒

B.在无功过程中，内能变化与过程热相等

C.在等压过程中，焓变与过程热相等

D.在绝热过程中，气体内能变化等于过程的功

E.在无功过程中，内能变化等于过程热，表明内能变化与过程有关

19、下面诸式不能称为基尔霍夫公式的是 ( )

A.〔?(△H)/?T〕

p =△C

p

B. (?H/?T)

p =C

p

C.〔?(△U)/?T〕

V =△C

V

D. (?U/?T)

V =C

V

E.△H(T

2)=△H(T

1

)+∑2

1

)

(

T

T

p

B

C(T2-T1)

20、对于公式W=nRT，下列叙述正确的是 ( )

A.适用于任何相变功的计算

B.只适用于固体或液体气化为蒸气(视为理想气体)的功的计算

C.可适用于蒸气为实际气体的相变功的计算

D.不能用于固液相变化和固体晶型转化

E.均不适用

21、如下图所示，体系从A点经B点和C点进行了一个可逆循环过程，回到A点，则( )

A.体系和环境无热量的交换

B.体系不作膨胀功

C.体系的内能值不变

D.体系从环境吸热并对环境作功

E.体系的焓值增加了

四、 简答题

1、为什么无非体积功的等压过程的热，只决定与体系的初终态？

2、“因△H = Q p 所以只有等压过程才有△H，”这句话是否正确？为什么？

3、“因为△H = Q p ，所以Q p 也具有状态函数的性质”对吗？为什么？

4、为什么对于理想气体，公式dT C U T T m v ?

=

?2

1

, 可用来计算任意变温过程的dU 并不受定容条

件的限制？

5、为什么理想气体常数R 在数值上等于1mol 理想气体升高1K 所作的等压体积功？

6、“稳定单质的焓值等于零”；“化合物的摩尔生成热就是1mol 该物质所具有的焓值”对吗？为什么？

7、反应A(g)+2B(g)→C(g)的△H m (298.2K)>0，则此反应进行时必定吸热，对吗？为什么？ 8、从气体的同一初态出发分别经等温可逆压缩至终态体积是，那一个过程所作压缩功大些？为什么？从同一初态出发，分别经可逆的绝热膨胀与不可逆的绝热膨胀至终态体积相同时，气体的压力相同吗？为什么？

10、测定CH 3OH(l)+3/2 O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l)反应的热效应。

11、设有一电炉丝浸入水中，接上电源，通以电流一段时间。分别按下列几种情况作为体系，

试问△Ｕ、Ｑ、Ｗ为正、负，还是为零？ （1） 以水和电阻丝为体系； （2） 以水为体系； （3） 以电阻丝为体系； （4） 以电池为体系；

（5） 以电池、电阻丝为体系； （6） 以电池、电阻丝、水为体系。

12、设有一装置如下图所示，一边是水，另一边是浓硫酸，中间以薄膜分开，两边的温度均为

T 1，当将薄膜弄破以后温度由T 1升到T 2，如果以水和浓硫酸为体系，问此体系的△U 是正、负，还是零。如果以水和浓硫酸为体系，问此体系的△U 是正、负，还是零。如果在薄膜

破了以后，设法通入冷却水使浓硫酸和水的温度仍为T

1

，仍以原来的水和浓硫酸为体系，问△U是正、负，还是零。

12题图

13、一个绝热圆筒上有一个无摩擦无重量的绝热活塞，其内有理想气体，圆筒内壁绕有电炉丝。

当通电时气体慢慢膨胀，这是等压过程。请分别讨论（1）选理想气体为体系；（2）选理想气体和电阻丝为体系；两个过程的Q和体系的△H是大于、等于还是小于零？

14、判断下列过程中Q、W、△U、△H各量是正、零还是负值；

（1）理想气体自由膨胀；

（2）理想气体节流膨胀；理想气体绝热、反抗恒外压膨胀；理想气体恒温可逆膨胀；1 mol

实际气体恒容升温；H

2O（1，P0，273K）→H

2

O（S，P0，273K）在绝热恒容器中，H

2

（g）与Cl

2

(g)生成HCl(g)(理想气体反应)。15、如下图所示，设有一电炉丝浸于

水中，接上电源，通以电流一段时间。如果按下列几种情况作为系统，试问△U、Q、W为正、为负还是为零？（1）以电炉丝为系统；（2）以电炉丝和水为系统；（3）以电炉丝、水、电源、及其他一切有影响的部分为系统。

15题图16题图

16、设有一装置如上图所示，（1）将隔板抽去以后，以空气为系统时，△U、Q、W为正、为负

还是为零？（2）如右方小室亦有空气，不过压力较左方小，将隔板抽去以后，以所有空气为系统时，△U、Q、W为正、为负还是为零？

17、在标准压力下和100O

C ，1mol 水等温蒸发为蒸汽。假设蒸汽为理想气体。因为这一过程中

系统的温度不变，所以，△U=0，?==

dT C

Q p

p

,这一结论对否？为什么？

18、一气体从某一状态出发，经绝招可逆压缩或等温可逆压缩到一固定的体积哪一种压缩过程

所需的功大？为什么？如果是膨胀，情况又将如何？

五、 判断题

1、恒温过程的Q 一定是零。（ ）

2、在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应，△U 一定为零，△H 不一定为零。（ ）

3、不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。（ ）

4、当热由系统传给环境时，系统的焾必减少。（ ）

5、一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨标准摩尔燃烧焓。（ ）

6、对于理想气体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式?=

?dT

C

H

p

都适用。（ ）

7、尽管Q 和W 都是途径函数，但（Q+W ）的数值与途径无关。（ ） 8、所有绝热过程的Q 为零，△S 也必为零。（ ）

六、 证明题

1、试证明:对于任何物系

C p -C V =[(?U ／?V)T ＋p](?V ／?T)p 2、证明理想气体绝热可逆膨胀所做的功为： 1

2

211--=

γV p V p W (γ=C p,m ／C V,m )

3、设(?U ／?V )T =0 试证明：(?U ／?p )T =0

4、n mol 的理想气体，由始态p 1、V 1、T 1经可逆过程膨胀到终态p 2、V 2、T 2，假定气体的摩尔等容热容C V,m 是常数，试证明：

T 1V 1γ=T 2V 2γ (γ=C p,m ／C V,m )

5、根据热力学基本方程，证明理想气体的焓只是温度的函数。

6、证明：（1）P p p T V P C T U ?

??????-=????

????

（2）V v V T P V C T H ???

??

??+=

???????

（3）P V T C V U P p P

- ?????

??=

???????

7、证明：（1）V V V P T C P U ?

??

??

??=

???????

（2）V T P V T P P H C T H ?

????

?? ???????+=

???????

（3）V T V

P

T P P H V C C ???

???????

?????

???????-=-

8、对理想气体，证明： （1）0V C T V =

?

????

??

（2）0P C T

P =

?????

??

9、证明： （1）P P P

T V P C T U ?????

??-=

???????

（2）P V T C V U P P P - ?

??????=

???????

10、试证明对任何物质来说： （1）P T V

P

T V P V

U C C ?????

?????????? ?

?+?????=- （2）V T V P T P P H V C C ???

??

?????

?????

???????-=-

七、 计算题

1、已知PbO(s)在291K 的生成热为-219.5kJ ·mol -1

，在291K 到473K 之间，Pb(s)，O 2(g)及PbO(s) 的平均比热各为0.134，0.900和0.218J ·g -1·K -1，试计算PbO(s)在473K 时的生成热。 2、n mol 理想气体由p 1，V 1，T 1，恒温膨胀到p 2，V 2，T 2，求过程的焓变ΔH ，结果能说明什么？

3、已知冰在0℃及101.325kPa，熔化热为6008J·mol-1，水在100℃及101.325kPa下，蒸发热

为44011J·mol-1，在0℃～100℃间水的平均比热为75J·K-1·mol-1，求在101.325kPa下，将1mol的0℃冰变成100℃的水蒸气，试计算其ΔU，ΔH。

4、0.01m3氧气由273K，1MPa经过 (1)绝热可逆膨胀 (2)对抗外压p=0.1MPa做绝热不可逆膨胀，

气体最后压力均为0.1MPa，求两种情况所做的功。(氧气的C

p,m

=29.36J·K-1·mol-1)

5、10mol的理想气体分别经过下述(a)和(b)两个过程，在673K从1.8×10-3m3等温膨胀到2.4×10-3m3，试计算其膨胀功W及体系所吸收的热Q。(a)可逆恒温膨胀；(b)对抗外压为2.026×105Pa的等温膨胀。

6、已知 298.15K及101325Pa压力下，反应

A(s)+2BD(aq)==AD

2(aq)+B

2

(g)

在电池中进行，完成一个单位的反应时，系统做电功150kJ，放热80kJ，计算该反应的Δ

r H

m ，

Δr U m，Q，W。

7、在298.2K，101325Pa时有0.5molZn与过量稀硫酸反应，生成氢气和硫酸锌，已知此反应放热为7.155×104J，试计算：

(1)上述过程中Q，W，ΔU，ΔH 的值；

(2)若上述反应在密闭容器中发生，求Q，W，ΔH，ΔU的值。

8、将1kg水过冷到-5℃，在101.325kPa下，加入极少量的冰屑.使过冷水迅速结冰，并使冰与水的混合物的温度迅速升至冰点，冰的熔化热为333.5J·g-1，0℃至-5℃水的比热为4.238J·K-1，求结出冰的质量。

9、已知水在100℃时的蒸发热为2259.36J·g-1，则在100℃时蒸发30g水，系统的Q，W，ΔH，为多少?

10、有13.074gH

2

，由283.0K升至333.2K(视为理气)，若以下述二种不同的过程进行，求Q，W，△U，△H。(A)等容过程；(B)与环境无热交换。

11、将1mol单原子理想气体，在1.013×105Pa下从298K加热到373K，再恒温可逆膨胀至体积

增加一倍，最后绝热可逆膨胀至温度为308K，求全过程的W，Q，ΔU，ΔH。

12、已知水蒸汽的平均摩尔等压热容C

p,m

=34.10J·K-1·mol-1，现将1kg373K的水蒸汽在1.013×105Pa的压力下，升温至673K。求过程的Q，W及水蒸汽的ΔU，ΔH。

13、1molO

2

由0.1MPa，300K 恒压加热到1000K，求过程的Q、W、△U及△H。

已知：C

p,m (O

2

)=(31.64+3.39×10-3T-3.77×10-5T2)J·K-1·mol-1

14、1mol C 6H 6(g)在p θ

,353.4K （正常沸点）下冷凝为液体。计算该过程的Q,W, ΔU, ΔH,已

知苯的汽化热为394.4J ·g -1。

15、测得298K SO 2(g)氧化成SO 3(g)时的Q v,m =-141.75kJ ·mol -1,计算该反应的Q p,m 。16、由下列化合物的θ

m c H ?计算其θ

m f H ? (1)(COOH)2

(2)C 6H 5NH 2(3)CS 2(l)

17、一个20dm 3的高压釜内盛有290K,100kPa 的氢气，加热后使H 2压力上升至500kPa 。设H 2

为理想气体，计算：（1）过程的Q ；（2）H 2终态的温度。

18、1mol 单原子分子理想气体B ，由300K , 100.0kPa 经一可逆过程到达终态，压力为200.0kPa ，

过程的Q =1000.0J , ΔH=2078.5J （1）计算终态的温度、体积及过程的W , ΔU 。（2）假设气体先经等压可逆过程，然后经等温可逆过程到达终态，此过程的Q,W,ΔU,ΔH 是多少？ 19、1mol 单原子分子理想气体的C V,m =3/2R ，初态为202.6kPa ，11.2dm 3经p/T=C （常数）的

可逆过程，压缩到终态，压力为405.2kPa 。计算：（1）终态体积与温度；（2）ΔU 与ΔH ；（3）所作的功。

八、 综合题

1、在工业上用乙炔火焰切割金属，请计算乙炔与压缩空气混合燃烧时的火焰最高温度。设环境温度为25O C ，压力为100kPa 。空气中的氮氧比为4：1。已知25O C 时的数据如下： 物质 △f H m (kJ ·mol -1) C p,m (J ·mol -1·K -1) CO 2(g) -393.51 37.1 H 2O(g) -241.82 33.58 C 2H 2(g) 226.7 43.93 N 2(g) 0 29.12

2、乙烯制冷压缩机的进口条件为-101O C 、1.196×105Pa,出口压力为19.25×105Pa.(1)等温可逆压缩；（2）绝热可逆压缩（γ取1.3）。计算以上两过程每压缩1㎏乙烯所消耗的功。

3、298K 时，1molCO 与0.5mol 的O 2按下式反应CO+1/2O 2==CO 2，生成1mol 的CO 2，已知：CO 2的C p.m =38.49J ·K ·mol -1；

Δf H m ?(CO 2，298K)=-393.5kJ ·mol -1；

Δ

f H

m

?(CO，298K)=-110.45kJ·mol-1。

求 (1)298K时，Δ

r U

m

?，Δ

r

H

m

?，Q，W；

(2)若在绝热恒容反应器中进行，求终态最高温度T

2

。

4、一个坚固的容器，其容积为0.001m3，内储炸药在298K，1.013×105Pa时爆炸，容器未炸破，

压力升至5.065×105Pa，温度升至1773K，求

(1)爆炸瞬间Q，W，△U和△H的值；

(2)数日后温度降至298K，压力降至1.013×105Pa，求整个过程的Q，W，△U和△H。已知产

物与容器的总热容为83.68J·K-1。

5、设一礼堂的体积是1000m3，室温是283K，气压是1.013×105Pa，欲将温度升至293K，需热

多少kJ？(设空气的C

p,m

=29.29J·K-1·mol-1)

6、有一个绝热恒容箱，中间有一隔热板用销钉固定，隔板两边皆盛1molN

2

，其状态分别为298K，

1013.25kPa与298K，101.325kPa，然后拔掉销钉，若隔板两边的N

2

选定为体系，求达到平衡时的压力及过程的W，Q，ΔU，ΔH。

7、将一电加热器浸没在373K，101.325kPa的水中通电，电压10.0V，电流2.00A，试通电1.5

小时后：

(1) 有多少水变成水蒸汽；

(2) 若以水为体系，对外做了多少功；

(3) 其ΔU为多少。

已知水的汽化热为2259J·g-1，水蒸汽的密度为0.5977g·cm-1，水的密度为0.9584g·cm-3。

8、将100℃，101325Pa下的水1g突然移放到恒温100℃真空箱内，水气充满真空箱，测其压

力为101325Pa，若水的气化热为2259J·g-1，则Q，W，ΔH，ΔU的值各为多少?

物理化学第一章课后答案

物理化学核心教程（第二版）参考答案 第一章气体 一、思考题 1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状采用了什么原理 答：将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。 2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等 答：不一定相等。根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相等。 3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气，两球中间用一玻管相通，管中间有一汞滴将两边的气体分开。当左球的温度为273 K，右球的温度为293 K时，汞滴处在中间达成平衡。试问： （1）若将左球温度升高10 K，中间汞滴向哪边移动 （2）若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动 答：（1）左球温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。 （2）两球温度同时都升高10 K，汞滴仍向右边移动。因为左边起始温度低，升高10 K所占比例比右边大，283/273大于303/293，所以膨胀的体积（或保持体积不变时增加的压力）左边比右边大。 4. 在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。请估计会发生什么现象 答：软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是灌开水时不要太快，且要将保温瓶灌满。 5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时，不断升高平衡温度，这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化 答：升高平衡温度，纯物的饱和蒸汽压也升高。但由于液体的可压缩性较小，热膨胀仍占主要地位，所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。而蒸汽易被压缩，当饱和蒸汽压变大时，气体的摩尔体积会变小。随着平衡温度的不断升高，气体与液体的摩尔体积逐渐接近。当气体的摩尔体积与液体的摩尔体积相等时，这时的温度就是临界温度。 6. Dalton分压定律的适用条件是什么Amagat分体积定律的使用前提是什么 答：实际气体混合物（压力不太高）和理想气体混合物。与混合气体有相同温度和相同压力下才能使用，原则是适用理想气体混合物。

最新物理化学第七章课后答案完整版

第七章电化学 7.1用铂电极电解溶液。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?(2) 在的27 ?C，100 kPa下的？ 解：电极反应为 电极反应的反应进度为 因此： 7.2在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中通电1 h后，在氢电量计中收集到19 ?C、99.19 kPa的；在银电量计中沉积。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。 解：两个电量计的阴极反应分别为 电量计中电极反应的反应进度为 对银电量计

对氢电量计 7.3用银电极电解溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出的，并知阴极区溶液中的总量减少了。求溶液中的和。 解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差： 7.4用银电极电解水溶液。电解前每溶液中含。阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成，其反应可表示 为 总反应为 通电一定时间后，测得银电量计中沉积了，并测知阳极区溶液重，其中含。试计算溶液中的和。 解：先计算是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变，量的改变为

该量由两部分组成（1）与阳极溶解的生成，（2）从阴极迁移到阳极 7.5用铜电极电解水溶液。电解前每溶液中含。通电一定时间后，测得银电量计中析出，并测知阳极区溶液重，其中含 。试计算溶液中的和。 解：同7.4。电解前后量的改变 从铜电极溶解的的量为 从阳极区迁移出去的的量为 因此，

7.6在一个细管中，于的溶液的上面放入的溶液，使它们之间有一个明显的界面。令的电流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。以后，界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25 ?C下，溶液中的和。 解：此为用界面移动法测量离子迁移数 7.7已知25 ?C时溶液的电导率为。一电导池中充以此溶液，在25 ?C时测得其电阻为。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为的溶液，测得电阻为。计算（1）电导池系数；（2）溶液的电导率；（3）溶液的摩尔电导率。 解：（1）电导池系数为 （2）溶液的电导率 （3）溶液的摩尔电导率

大学物理化学试题及答案

物理化学 试卷一 一、选择题( 共15题30分) 1. 下列诸过程可应用公式dU = (Cp- nR)dT进行计算的是：( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( B ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0 (C) 不能断定(A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数S 不同 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是：( C ) (A) S (B) (G/p)T (C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质(D) CV

5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l)= μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定 6. 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(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移) ( A ) (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 7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为：( D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C ) (A) 3 种(B) 2 种 (C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 *S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 9. 已知A 和B 可构成固溶体，在A 中，若加入B 可使A 的熔点提高，则B在此固溶体中的含量必_______ B 在液相中的含量。( A ) (A) 大于(B) 小于 (C) 等于(D)不能确定 10. 已知反应2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应(1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为：( C )

大学 物理化学 笔记总结

第一章 物理化学的定义，相变化（物质在熔点沸点间的转化） 物理化学的基本组成：1化学热力学（方向限度）2化学动力学（速率与机理）3结构化学 物理化学的研究方法、热力学方法、动力学方法、量子力学方法 系统、环境的定义。系统的分类：开放系统，封闭系统，隔离系统 系统的性质：强度性（不可加），广延性（可加）。系统的状态 状态函数及其性质：1单值函数2仅取决于始末态3全微分性质。 热力学能、热和功的定义 热分：潜热，显热。功分：膨胀功、非膨胀功。 热力学第一定律的两类表述：1第一类永动机不可制成。2封闭体系：能量可从一种形式转变为另一种形式，但转变过程中能量保持不变。、 恒容热、恒压热，焓的定义。PV U H def +≡ 恒容热：①封闭系统② W f =0 ③W e =0 恒压热：①封闭系统②W f =0 ③d p =0 理想气体的热力学能和焓是温度的函数。 C, C V , C V ,m ， C P , C P,m 的定义。 △u =n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2-T 1) C V ,m =a+bT+cT 2+…/ a+bT -1+cT -2 +… 单原子分子C V ,m = 23R C P ,m =25R 双原子分子C V ,m =25R C P ,m =2 7R γ单= 35 γ双=5 7 C P,m - C V ,m =R R=8.3145J ·mol -1·k -1 可逆过程定义及特点：①阻力与动力相差很小量②完成一个循环无任何功和热交换③膨胀过程系统对环境做最大功，压缩过程环境对系统做最小功 可逆过程完成一个循环 △u=0 ∑=0W ∑=0Q W 、 Q 、△u 、△H 的计算 ①等容过程：W =0 Q =△u △u=n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2-T 1) ②等压过程：W =-Pe(V 2-V 1) Q=△H △u=n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P ,m (T 2-T 1) ③等温过程：W=-nRTln 1 2V V Q=－W △u=△H=0 ④绝热可逆过程：W=n C V ,m (T 2-T 1) /?? ? ???? ?-??? ? ??--1112111γγv v v p Q=0 △u=n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P ,m (T 2-T 1) 21p p =(12v v )γ 21T T =(12v v )1-γ 21T T =(2 1p p ) γ γ1 - 相变化过程中△H 及△u 的计算△u=△H-P △V=△H-nRT 见书1-10 化学计量系数ν 化学反应进度??= B νB n ?（必与指定的化学反应方程对应） 化学反应热效应定义， 盖斯定律：一个化学反应，不管是一步完成或是经数步完成，反应的总标准摩尔焓变是相同的，即盖斯定律。 标准摩尔反应焓变：)(H m T r θ ?= ∑B B θν m H （B ，,β T ） 化学反应θ m H r ?的计算：1 )(H m T r θ ?= ∑?B B θν m f H （B ，,β T ） θ m f H ?：在温度为T ，

天津大学《物理化学》第五版-习题及解答

天津大学《物理化学》第五版习题及解答 目录 第一章气体的pVT性质 (2) 第二章热力学第一定律 (6) 第三章热力学第二定律 (24) 第四章多组分系统热力学 (51) 第五章化学平衡 (66) 第六章相平衡 (76) 第七章电化学 (85) 第八章量子力学基础 (107) 第九章统计热力学初步 (111) 第十一章化学动力学 (118)

第一章气体的pVT性质

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。

物理化学第七章课后题答案

7.13 电池电动势与温度 的关系为 263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --?-?+= （1）写出电极反应和电池反应； （2）计算25℃时该反应的Θ Θ Θ ???m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应 过程的。 （3）若反应在电池外在相同温度下恒压进行，计算系统与环境交换的热。 解：（1）电极反应为 阳极 +-→-H e H 22 1 阴极 --+→+Cl Hg e Cl Hg 222 1 电池反应为 （2）25 ℃时 {} V V E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=??-??+=-- 1416310517.115.298108.510881.1)( -----??=???-?=??K V K V T E

因此， 1193.35)3724.0309.964851(--?-=???-=-=?mol kJ mol kJ zEF G m r 1111464.1410157.1309.964851-----??=?????=??=?K mol J K mol J T E zF S m r 11357.3164.1415.2981093.35--?-=??+?-=?+?=?mol kJ mol kJ S T G H m r m r m r 11,365.479.1615.298--?=??=?=mol kJ mol kJ S T Q m r m r （3）1,57.31-?-=?=mol kJ H Q m r m p 7.14 25℃时，电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-?电动势E=1.015V ，已知，,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ，电池电动势的温度系数141002.4)( --??-=??K V T E p （1）写出电池反应； （2）计算电池的标准平衡常数； （3）计算电池反应的可逆热； （4）求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。 解：（2）ΘΘ Θ= -k F RT E E ln z 左右可以得到331088.1?=Θk （3）P m r m r T E TzF S T Q )( ,??=?=得到 =m r Q ,-23.131-?mol kJ （4）3 3 2)(4)(Θ ±± ==b b r a ZnCl a

南京大学《物理化学》每章典型例题

第一章 热力学第一定律与热化学 例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为? ?K -1 。 解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=，V 2=) →(T 3=97℃, p 3=，V 3= V 2) 例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θ p ） s ，1 mol ，-5℃，θ p ） ↓△H 2 ↑△H 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp ）（s ，1 mol ，0℃，θ p ） ∴ △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4 例题3 在 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－ kJ·mol －1 、－ kJ·mol －1 ， 计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol －1 ，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。 解：(1) 甲醇燃烧反应：CH 3OH(l) + 2 3 O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θ m c U ?=－ kJ/32)mol =－ kJ·mol －1 Q p =θ m c H ?=θ m c U ?+ ∑RT v )g (B = (－－×××10－3 )kJ·.mol －1

物理化学第七章 电化学习题及解答资料

第七章 电化学习题及解答 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27℃，100 kPa 下，阳极析出多少Cl 2？ 解：电极反应为 阴极：Cu 2+ + 2e - = Cu 阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2 电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF) 因此： m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = 63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928g V Cl 2 = ξ RT / p =2.328 dm 3 2. 用银电极电解AgNO 3溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出1.15g 的Ag ，并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了0.605g 。求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。 解： 解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差： D m Ag = m Ag - m’Ag m’Ag = m Ag - D m Ag t (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = (1.15-0.605)/1.15 = 0.474 t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- 0.474 = 0.526 3. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl 溶液的电导率为0.2768 S/m 。一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555g/L 的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。 解：（1）电导池系数K Cell 为 K Cell = k R = 0.2768×453 =125.4 m -1 （2）CaCl 2溶液的电导率 k = K Cell /R = 125.4/1050 = 0.1194 S/m （3）CaCl 2溶液的摩尔电导率 Λm = k/C = 110.983×0.1194/(0.555×1000)= 0.02388 S·m 2 ·mol - 4. 25 ℃时将电导率为0.141 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525Ω。在同一电导池中装入0.1mol/L 的NH 4OH 溶液，测得电阻为2030Ω。利用表7.1.4中的数据计算NH 4OH 的解离度α及解离常数K 。 解：查表知NH 4OH 无限稀释摩尔电导率为 ∞Λm (NH 4OH)=∞Λm (NH 4+)+∞Λm (OH -) =73.4×10-4+198.0×10-4 =271.4 ×10-4S·m 2 ·mol - 因此， α =∞ ΛΛm m O H)(NH O H)(NH 44= O H) (NH O H)l)/cR(NH k(KCl)R(KC 4m 4Λ∞

物理化学第一章讲义

第一章气体的pVT 关系 §1.1 理想气体状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.3 真实气体的液化及临界参数 §1.4 真实气体状态方程 §1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图 教学重点及难点 教学重点1.理解理想气体模型、摩尔气体常数,掌握理想气体状态方程。 2.理解混合物的组成、理想气体状态方程对理想气体混合物的应用,掌握理想气体的分压定律和分体积定律。 3.了解气体的临界状态和气体的液化,理解液体的饱和蒸汽压。 4.了解真实气体的pV m - p图、范德华方程以及压缩因子和对应状态原理。 教学难点:1.理想气体的分压定律和分体积定律。 前言 宏观的物质可分成三种不同的聚集状态： 气态:气体则最为简单，最易用分子模型进行研究。 液态:液体的结构最复杂，对其认识还很不充分。 固态:结构较复杂，但粒子排布的规律性较强，对其研究已有了较大的进展。 当物质的量n确定后，其pVT 性质不可能同时独立取值，即三者之间存在着下式所示的函数关系：f（p,V, T）= 0也可表示为包含n在内的四变量函数式，即f（p,V,T,n）= 0这种函数关系称作状态方程。 §1-1 理想气体的状态方程 1.理想气体状态方程 （1）气体的基本实验定律: 波义尔定律:PV = 常数（n,T 恒定） 盖·吕萨克定律:V／T = 常数（n,p恒定） 阿伏加德罗定律:V／n＝常数（T,p恒定） ( 2 ) 理想气体状态方程 上述三经验定律相结合，可整理得理想气体状态方程:pV＝nRT (p: Pa（帕斯卡）V: m3(米3) T:K（开尔文） R（摩尔气体常数）: J·mol-1·K-1（焦·摩尔-1·开-1）) 因为摩尔体积V m = V／n,气体的物质的量n=m /M 理想气体状态方程又常采用下列两种形式：p V m＝RT、pV＝(m／M)RT 2．理想气体模型 (1)分子间力:分为相互吸引和相互排斥，按照兰纳德一琼斯的理 论：E=E吸引+E排斥=-A r6+B r12 由图可知:

大学物理化学知识整理

第一章 理想气体 1、理想气体：在任何温度、压力下都遵循PV=nRT 状态方程的气体。 2、分压力：混合气体中某一组分的压力。在混合气体中，各种组分的气体分子 分别占有相同的体积(即容器的总空间)和具有相同的温度。混合气体的总压力是 各种分子对器壁产生撞击的共同作用的结果。每一种组分所产生的压力叫分压 力，它可看作在该温度下各组分分子单独存在于容器中时所产生的压力B P 。 P y P B B =，其中∑=B B B B n n y 。 分压定律：∑=B B P P 道尔顿定律：混合气体的总压力等于与混合气体温度、体积相同条件下各组 分单独存在时所产生的压力的总和。 ∑=B B V RT n P ) /( 3、压缩因子Z Z=)(/)(理实m m V V 4、德华状态方程 RT b V V a p m m =-+))((2 nRT nb V V an p =-+))((22 5、临界状态(临界状态任何物质的表面力都等于0) 临界点C ——蒸气与液体两者合二为一，不可区分，气液界面消失； 临界参数： (1)临界温度c T ——气体能够液化的最高温度。高于这个温度，无论如何 加压 气体都不可能液化；

(2)临界压力c p ——气体在临界温度下液化的最低压力； (3)临界体积c V ——临界温度和临界压力下的摩尔体积。 6、饱和蒸气压：一定条件下，能与液体平衡共存的它的蒸气的压力。取决于状 态，主要取决于温度，温度越高，饱和蒸气压越高。 7、沸点：蒸气压等于外压时的温度。 8、对应状态原理——处在相同对比状态的气体具有相似的物理性质。 对比参数：表示不同气体离开各自临界状态的倍数 (1)对比温度c r T T T /= (2)对比摩尔体积c r V V V /= (3)对比压力c r p p p /= 9、r r r c r r r c c c T V p Z T V p RT V p Z =?= 10、压缩因子图：先查出临界参数，再求出对比参数r T 和r p ，从图中找出对应 的Z 。 11、阿玛格定律：B B Vy V = p RT n V B B /= 12、单原子理想气体 R C m p 25,=,双原子理想气体R C m p 27,= 第二章 热力学第一定律 1、热力学第一定律：自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能 从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过 程中能量的总和不变，△U=Q+W （适用于非开放系统）。 2、

物理化学第7章-电化学参考答案

第7章 电化学 习题解答 1. 将两个银电极插入AgNO 3溶液，通以0.2 A 电流共30 min ，试求阴极上析出Ag 的质量。 解：根据B ItM m zF = 得 Ag Ag 0.23060107.87 g 0.4025 g 196500 ItM m zF ???= = =? 2. 以1930 C 的电量通过CuSO 4溶液，在阴极有0.009 mol 的Cu 沉积出来，问阴极产生的H 2的物质的量为多少？ 解：电极反应方程式为： 阴极 2Cu 2e Cu(s)+ -+→ 阳极 222H O(l)H (g)2OH 2e -- →++ 在阴极析出0.009 mol 的Cu ，通过的电荷量为: Cu Q (0.009296500) C 1737 C nzF ==??= 根据法拉第定律，析出H 2的物质的量为 2H Cu 19301737 mol 0.001 mol 296500 Q Q Q n zF zF --= = ==? 3. 电解食盐水溶液制取NaOH ，通电一段时间后，得到含NaOH 1 mol/dm 3 的溶液0.6 dm 3 ， 同时在与之串联的铜库仑计上析出30.4 g 铜，试问制备NaOH 的电流效率是多少？ 解：根据铜库仑计中析出Cu(s)的质量可以计算通过的电荷量。 Cu Cu 30.4 mol 0.957 mol 11 63.5 2 m n M = ==?电 理论上NaOH 的产量也应该是0.957 mol 。而实际所得NaOH 的产量为 (1.0×0.6) mol = 0.6 mol 所以电流效率为实际产量与理论产量之比，即 0.6 100%62.7%0.957 η= ?= 4. 如果在10×10 cm 2 的薄铜片两面镀上0.005 cm 厚的Ni 层[镀液用Ni(NO 3)2]，假定镀层能均匀分布，用2.0 A 的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间？设电流效率为 96.0%。已知金属的密度为8.9 g/cm 3 ，Ni(s)的摩尔质量为58.69 g/mol 。 解：电极反应为： 2+Ni (aq)2e Ni(s)-+= 镀层中含Ni(s)的质量为：

物理化学中国石油大学课后习题答案第1章

第一章 热力学第一定律及其应用 1. 如果一个体重为的人能将巧克力的燃烧热70kg 40g ()628kJ 完全转变为垂直位移所要作的功，那么这点热量能支持他爬多少高度？ 解： W m gh = 362810m 915.45m 709.8W h mg ??×===??×?? 2. 在和291K p θ压力下，()1 mol Zn s 溶于足量稀盐酸中，置换出并放热152。若以和盐酸为体系，求该反应所作的功及体系内能的变化。 21 mol H kJ Zn 解：反应所作的功： ()()2H 18.314291J 2.42kJ W p V pV nRT =Δ≈==××= 体系内能的变化： ()152 2.42kJ 154.42kJ U Q W Δ=?=??=? 3. 在和373.2K p θ压力下，使（l ）气化，己知水在气化时吸热21 mol H O 140.69kJ mol ??。 求 （1），（2），（3）之值各为多少？ R W vap m U Δ!vap m H Δ!解： （1）1 m 水在气化时所作的功： ol ()()21-H O 8.314373.2J mol 3.10kJ mol R m m W p V pV RT ?=Δ≈==×?=?1 （2） ()-1vap m 40.69 3.10kJ mol R U Q W Δ=?=??!-137.59kJ mol =? （3）水在和373.2K p !压力下气化，这是一个等压过程，所以 -1vap m 40.69kJ mol H Q Δ==?! 4.理想气体等温可逆膨胀，体积从胀大到10，对外作了的功，体系的起始压力为。 （1）求；（2）若气体的量为，试求体系的温度。 1V 1V 41.85kJ 202.65kPa 1V 2mol 解： （1）理想气体等温可逆膨胀 221122111 d d ln ln V V V V V V nRT W p V V nRT pV V V ====∫∫V - 1 -

物理化学第一章知识点

气体的pVT关系 一、理想气体状态方程 pV=nRT (R=8.314472Pa·m3·mol·K-1) 根据V m=V/n,n=n/M可得 pV m=RT pV m=(m/M)RT 根据ρ=m/V和理想气态方程可以求出气体的ρ、V、T、n、M、ρ各种性质。 ρ=pM/RT、M=ρRT/p=RTM/Pv、m=Pvm/RT、n=Pv/RT 二、理想气体模型 (一)、分子间作用力：两个分子间的相互吸引势能与距离r的6次方成反比，相互排 除势能与距离r的12次方成反比。 (二)、理想气体的微观上的两个特征 1、分子间无相互作用力。 2、分子本身不占体积。 (三)、在任何温度和压力下均符合理想气体模型或服从 理想气体状态方程的气体称为理想气体 图一：兰纳德-琼斯势能曲线示意图 (四)、摩尔气体常数 当压力趋于零的极限条件下，各种气体pVT均服从pV m=RT的定量关系，R是一个对 各种气体都适用的常数。R=8.314472Pa·m3·mol·K-1 三、真实气体状态方程 (一)、范德华方程 (p+a/V2m)(V m-b)=RT 将V m=V/n带入可得(p+n2a/V2)(V-nb)=nRT a只与气体的种类有关，与温度条件无关。（a/V m2）又称为内压力说明了分子间相 互吸引力对压力的影响反比于分子间距离r的6次方。一般分子间作用力越大，a越大。 a的单位是Pa·m6·mol-2 b应该与气体的温度有关。b是体积修正项，表示每摩尔真实气体分子本身占有体 积儿时分子自由活动空间减少的数值。b的单位是m3·mol-1。 范德华认为真实气体由于分子间的相互作用力会导致气体的压强比理想气体小即 p=(p理+a/V2m),体积在考虑了分子本身占有的体积b之后自由活动空间应该是(V m-b)。 范德华方程是一种被简化了的真实气体的数学模型，在任何温度、压力条件下均符 合范德华方程的气体叫范德华气体 (二)、维里方程 pV m=RT(1+Bp2+Cp3+Dp4+……) 维里方程是纯经验方程，当压力p→0，摩尔体积V m→0时，维里方程还原为理想气 态方程。在计算精度不高时，只用到维里方程的第二项。 四、临界参数 每种液体都存在一个特殊的温度，在该温度以上，无论加多大压力，都不能使气 体液化。这个温度称为临界温度。临界温度T c时的饱和蒸汽压称为临界压力，用p c表 示。临界压力是临界温度下使气体液化所需要的最低压力。在临界温度和临界压力下， 物质的摩尔体积称为临界摩尔体积，用V m,c表示。物质处于临界温度、临界压力下的状 态称为临界状态。此时气、液两相的摩尔体积及其他性质完全相同，相界面消失。

(完整word版)天津大学高等教育出版社第五版《物理化学》课后习题答案第七章

第七章电化学 7.1 用铂电极电解溶液。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?(2) 在的27 ?C，100 kPa下的？ 解：电极反应为 电极反应的反应进度为 因此： 7.2 在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中通电1 h后，在氢电量计 中收集到19 ?C、99.19 kPa的；在银电量计中沉积。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。 解：两个电量计的阴极反应分别为 电量计中电极反应的反应进度为 对银电量计 对氢电量计 7.3 用银电极电解溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出的，并知阴极区溶液中的总量减少了。求溶液中的和。 解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中的总量的改变

等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差： 7.4 用银电极电解水溶液。电解前每溶液中含。阳极溶解下来的银与溶液中 的反应生成，其反应可表示为 总反应为 通电一定时间后，测得银电量计中沉积了，并测知阳极区溶液重，其中含 。试计算溶液中的和。 解：先计算是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变，量的改变为 该量由两部分组成（1）与阳极溶解的生成，（2）从阴极迁移到阳极 7.5 用铜电极电解水溶液。电解前每溶液中含。通电一定时间后， 测得银电量计中析出，并测知阳极区溶液重，其中含。试计算 溶液中的和。 解：同7.4。电解前后量的改变 从铜电极溶解的的量为

从阳极区迁移出去的的量为 因此， 7.6 在一个细管中，于的溶液的上面放入的溶液，使它们之间有一个明显的界面。令的电流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。以后，界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。计算 在实验温度25 ?C下，溶液中的和。 解：此为用界面移动法测量离子迁移数 7.7 已知25 ?C时溶液的电导率为。一电导池中充以此溶液，在25 ?C时测得其电阻为。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为的溶液， 测得电阻为。计算（1）电导池系数；（2）溶液的电导率；（3）溶液的摩尔电导率。 解：（1）电导池系数为 （2）溶液的电导率 （3）溶液的摩尔电导率

大学物理化学试题精选(附答案)

大学物理化学试题精选（附答案） 物理化学测试题(一) 一. 填空题（每题2分，共14分） 1. 20 ℃下，含25.6％O2 、4.4％CO2和70％N2 ( 质量百分比) 的混合气体的压力为200 kPa ，则O2的分压为kPa. 2. 在300 K下2 mol理想气体从300 kPa不可逆地压缩至1.66 dm ，并放热10 kJ，此过 程的ΔS = J.K . 3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C6H6C2H5(g) C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温度不变的情况下， 要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是 或 . 4. 将1摩尔的H2(g) 与1摩尔的I2(g) 放在真空容器中, 发生反应H2(g)＋I2(g) ＝2HI(g) , 达到平衡时, 系统的独立组分数C = , 自由度数f = . 5. 质量摩尔浓度为1 mol·kg 的Na2SO4水溶液, 平均活度系数为γ ，该溶液的平均活 度a ＝ γ . 6. 已知25 ℃时下列物质的无限稀释摩尔电导率Λ /(S.cm .mol ): 氯化铵＝149.8、氢 氧化钠＝248.11、氯化钠＝26.5，则氢氧化氨的Λ = S.cm .mol . 7. 在一定温度下, 弯曲液面的附加压力与 成正比, 与 成反比。 二.选择题(从下列选项中选择一个正确答案，共14分，每题2分) 1. 下列过程中, ΔU = 0 的是 . A. 气体节流膨胀过程 B. 封闭系统的任何可逆过程 C. 封闭系统的任何循环过程 D. 在密闭的刚性容器中进行的化学反应 2. 理想气体反应的平衡常数可用Ky和K 表示,温度和压力对Ky和K 的影响为 . A. 温度和压力对Ky, K 均有影响 B. 温度和压力对Ky, K 均无影响 C. 温度对Ky, K 有影响, 压力对Ky无影响而对K 有影响

物理化学第一章 化学热力学基础

第一章 化学热力学基础 一. 单项选择题 1.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是( ) A．T，p，Q B．m，Q p，V C．T，p，U D．T，p，W 2.H2和O2在绝热的钢瓶中反应生成水，在该过程中( ) A．?H=0 B．?U=0 C．?T=0 D．?p=0 3.反应H2(g)+O2(g)=H2O(g) 的恒压热效应为?H，则该反应热为( ) A．H2(g)的燃烧热 B．H2O(g)的生成热 C．H2O(l)的生成热 D．H2O的生成热 4.在等压下，进行一个反应 A + B → C，若?r H m > 0，则该反应一定是( ) A．吸热反应 B．放热反应C．温度升高 D．无法确定 5.热力学第一定律仅适用于什么途径( ) A．同一过程的任何途径 B．同一过程的可逆途径 C．同一过程的不可逆途径 D．不同过程的任何途径 6.理想气体在可逆等温过程中( ) A．内能增加 B．内能不变 C．内能下降D．熵增大 7.对于实际气体，处于下列哪种情况时，其行为与理想气体相近？( ) A．高温高压B．高温低压 C．低温高压D．低温低压 8.下列各物理量中，哪一组皆属体系的强度性质？( ) A．H、V m B．C p 、T C．V m、T D．V、ρ 9.一定量的单原子理想气体，从 A 态变化到 B 态，变化过程不知道，但若 A 态与 B 态 两点的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出( ) A．气体膨胀所做的功B．气体内能的变化 C．气体分子的质量D．热容的大小 10.在1 个标准压力下，当10-3 m3气体从0℃升温到273℃时，其体积将变为( ) A．2.5 ×10-3 m3 B．2.0 ×10-3 m3 C．3.0 ×10-3 m3D．0.5 ×10-3 m3 11.体系经过一个循环过程以后，其焓的变化( ) A．一定为零 B．一定为正值 C．一定为负值 D．一定是温度的函数 12.对于理想气体自由膨胀过程，下列哪一组描述是正确的？( ) A．W>0 Q=0 ?U<0 ?H=0 B．W=0 Q=0 ?U=0 ?H>0 C．W=0 Q=0 ?U=0 ?H=0 D．W>0 Q=0 ?U=0 ?H=0 13.体系的下列各物理量中哪个不是状态函数？( ) A．H B．G C．Q v D．U 14.热力学第一定律的数学表达式只适用于( ) A．理想气体 B．封闭体系 C．孤立体系 D．敞开体系 15.下述说法中，哪一种不正确( )

物理化学第七章课后答案完整版

第七章电化学 用铂电极电解溶液。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(2) 在的27 C，100 kPa下的 解：电极反应为 电极反应的反应进度为 因此： 在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中通电1 h后，在氢电量计中收集到19 C、kPa的；在银电量计中沉积。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。 解：两个电量计的阴极反应分别为 电量计中电极反应的反应进度为 对银电量计

对氢电量计 用银电极电解溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出的，并知阴极区溶液中的总量减少了。求溶液中的和。 解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差： 用银电极电解水溶液。电解前每溶液中含。阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成，其反应可表示为 总反应为 通电一定时间后，测得银电量计中沉积了，并测知阳极区溶液重，其中含。试计算溶液中的和。 解：先计算是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变，量的改变为 该量由两部分组成（1）与阳极溶解的生成，（2）从阴极迁移到阳极

用铜电极电解水溶液。电解前每溶液中含。通电一定时间后，测得银电量计中析出，并测知阳极区溶液重，其中含。试计算溶液中的和。 解：同。电解前后量的改变 从铜电极溶解的的量为 从阳极区迁移出去的的量为 因此， 在一个细管中，于的溶液的上面放入的溶液，使它们之间有一个明显的界面。令的电流直上而下通过该管，界面不断向下移动，

并且一直是很清晰的。以后，界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25 C下，溶液中的和。 解：此为用界面移动法测量离子迁移数 已知25 C时溶液的电导率为。一电导池中充以此溶液，在25 C时测得其电阻为。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为的 溶液，测得电阻为。计算（1）电导池系数；（2）溶液的电导率；（3） 溶液的摩尔电导率。 解：（1）电导池系数为 （2）溶液的电导率 （3）溶液的摩尔电导率 已知25 C时溶液的电导率为。一电导池中充以此溶液，在25 C时测得其电阻为。在同一电导池中装入同样体积的浓度分别为，，和的溶液，测出其电阻分别为，，和。试用外推法求无限稀释时的摩尔电导率。

第五版物理化学第一章习题答案

第一章气体的pVT关系 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 1.2 气柜内贮有121.6 kPa，27℃的氯乙烯（C2H3Cl）气体300 m3，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：假设气柜内所贮存的气体可全部送往使用车间。 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：将甲烷(M w=16g/mol)看成理想气体：PV=nRT , PV =mRT/ M w 甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PM w/RT =101.325?16/8.314?273.15(kg/m3) =0.714 kg/m3 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。若改充以25℃，13.33 kPa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。水的密度1g·cm3计算。 解：球形容器的体积为V=（125-25）g/1 g.cm-3=100 cm3 将某碳氢化合物看成理想气体：PV=nRT , PV =mRT/ M w M w= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)?8.314?300.15/(13330?100?10-6) M w =30.51(g/mol)

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℃，另一个球则维持 0℃，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， 1.6 0℃时氯甲烷（CH 3Cl ）气体的密度ρ随压力的变化如下。试作p p -ρ 图，用外推法求 氯甲烷的相对分子质量。

大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第1章

第一章 气体 一．基本要求 1．了解低压下气体的几个经验定律； 2．掌握理想气体的微观模型，能熟练使用理想气体的状态方程； 3．掌握理想气体混合物组成的几种表示方法，注意Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提； 4．了解真实气体m p V -图的一般形状，了解临界状态的特点及超临界流体的应用； 5．了解van der Waals 气体方程中两个修正项的意义，并能作简单计算。 二．把握学习要点的建议 本章是为今后用到气体时作铺垫的，几个经验定律在先行课中已有介绍，这里仅是复习一下而已。重要的是要理解理想气体的微观模型，掌握理想气体的状态方程。因为了解了理想气体的微观模型，就可以知道在什么情况下，可以把实际气体作为理想气体处理而不致带来太大的误差。通过例题和习题，能熟练地使用理想气体的状态方程，掌握,,p V T 和物质的量n 几个物理量之间的运算。物理量的运算既要进行数字运算，也要进行单位运算，一开始就要规范解题方法，为今后能准确、规范地解物理化学习题打下基础。 掌握Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提，以免今后在不符合这种前提下使用而导致计算错误。 在教师使用与“物理化学核心教程”配套的多媒体讲课软件讲课时，要认真听讲，注意在Power Point 动画中真实气体的m p V -图，掌握实际气体在什么条件下才能液化，临界点是什么含义等，为以后学习相平衡打下基础。 三．思考题参考答案 1．如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状？采用了什么原理？ 答：将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球的壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。 2．在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等？ 答：不一定相等。根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相等。