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 ；已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。 计算两过程的Q 、W 、△U 、△H 。
解 （1） △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln
1
2
=??==-= 11
2
82.282ln 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 kJ
112,07.41298
373ln )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 = 0
112,74.31298
373ln 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？
dV
p dl A p dl f W ?=??=?=外外外δ
解：（1）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 5
10=
J V P W e 100
101103
5-=??-=?-=- （2）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 5
10=
n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 10
9
)10()(12-=--=--=?-=θθ J 6.4489300314.8210
9
-=???-
= （3） V
n R T
P dP P P e =≈-=
1
221ln ln 12
1
21
P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=?
? kJ P
P 486.11101ln 300314.82-=???=θ
1-4 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 。 解： △U = △H = 0
J V V nRT W Q 1.574310ln 300314.81ln
1
2
=??==-= 1-5 1molH 2由始态25℃及P θ可逆绝热压缩至 5dm -3, 求（1）最后温度；(2）最
后压力； ( 3 ) 过程做功。 解：（1） 3511
178.2410298314.81-=??==
dm P nRT V 1
2,12ln ln
T T C V V R m V -= 298
ln 314.82578.245ln
314.82T
?-= K T 3.5652= （2） Pa V nRT P 53
222104.91053.565314.81?=???==
- （3） )2983.565(314.85.21)(12,-???-=--=?-=T T nC U W m V J 8.5555-=
1-6 40g 氦在3P θ 下从25℃加热到50℃，试求该过程的△H 、△U 、Q 和W 。设氦是理想
气体。（ He 的M=4 g·mol -1 ) 解： J nC Q H m P P 3.519625314.825
440)298323(,=???=
-==? J nC U m V 8.311725314.82
3
440)298323(,=???=
-=? W = △U – Q P = -2078.5J
1-7 已知水在100℃ 时蒸发热为2259.4 J·g -1，则100℃时蒸发30g 水，过程的△U 、△H 、
Q 和W 为多少？（计算时可忽略液态水的体积） 解： mol n 67.118
30
==
J H Q 67782304.2259
=?=?= J nRT PV V V p W g l g 9.5178373314.867.1)(-=??-=-=-≈--=
J W Q U 1.62603
=+=?
1-8 298K 时将1mol 液态苯氧化为CO 2 和 H 2O ( l ) ，其定容热为 －3267 kJ·mol -1 , 求定
压反应热为多少？
解： C 6H 6 (l) + 7.5O 2 (g) → 6CO 2 (g) +3 H 2O ( l )
kJ g RT Q Q B V P 7.327010)5.76(298314.83267)(3-=?-??+-=+=∑-ν
1-9 300K 时2mol 理想气体由ldm -3可逆膨胀至 10dm -3 ，计算此过程的嫡变。 解： 11
2
29.3810ln 314.82ln -?=?==?K J V V nR S
1-10．已知反应在298K 时的有关数据如下
C 2H 4 (g) + H 2O (g) → C 2H 5OH (l) △f H m ? /kJ·mol -1 52.3 －241.8 －277.6 C P , m / J·K -1·mol -1 43.6 33.6 111.5 计算（1）298K 时反应的△r H m ? 。
（2）反应物的温度为288K ，产物的温度为348K 时反应的△r H m ? 。 解（1） △r H m ? = －277.6 + 241.8 － 52.3 = －88.1 kJ·mol -1
（2） 288K C 2H 4 (g) + H 2O (g) → C 2H 5OH (l) 348K ↓△H 1 ↓△H 2 ↑△H 3 298K C 2H 4 (g) + H 2O (g) → C 2H 5OH (l) 298K △r H m ? = △r H m ? ( 298K ) + △H 1 + △H 2 + △H 3
= －88.1 + ( 43.6 + 33.6 ) ×(298-288) + 111.5×( 348-298) = - 81.75 kJ·mol -1
1-11 定容下，理想气体lmolN 2由300K 加热到600K ，求过程的△S 。
已知11,,)006.000.27(2--??+=mol K J T C N m P 解： T R C C m P m V 006.069.18,,+=-=
?+=
?600
300
006.069.18dT T T
S 175.14)300600(006.0300
600
ln 69.18-?=-+=K J
1-12 若上题是在定压下进行，求过程的嫡变。
解： ?
+=?600
300006.000.27dT T
T
S
151.20)300600(006.0300
600
ln 00.27-?=-+=K J
1-13 101.3kPa 下，2mol 甲醇在正常沸点337.2K 时气化，求体系和环境的嫡变各为多少？
已知甲醇的气化热△H m = 35.1kJ·mol -1
解： 13
2.2082
.337101.352-?=??=?=?K J T H n S m 体系
12.2082
.33735100
2-?-=?-=?-=?K J T H n S m 环境环境
1-14 绝热瓶中有373K 的热水，因绝热瓶绝热稍差，有4000J 的热量流人温度为298K 的
空气中，求（1）绝热瓶的△S 体；(2）环境的△S 环；(3）总熵变△S 总。 解：近似认为传热过程是可逆过程 172.103734000-?-=-
=?K J S 体系 142.132987
4000
-?==?K J S 环境 △S 总 = △S 体 + △S 环 = 2.70J·K -1
1-15 在298K 及标准压力下，用过量100%的空气燃烧 1mol CH 4 , 若反应热完全用于加热
产物，求燃烧所能达到的最高温度。
CH 4 O 2 CO 2 H 2O (g) N 2
△f H m ? /k J ·mol -1
－74.81 0 －393.51 - 241.82
C P , m / J·K -1
·mol -1 28.17 26.75 29.16 27.32
解; 空气中 n (O 2) = 4mol , n (N 2) = n (O 2) ×(79%÷21%)= 15mol
CH 4(g) +2 O 2 → CO 2 (g) + 2H 2O (g)
△r H m ? ( 298K ) = 2×(-241.82) + (-393.51) – (-74.81) = - 802.34 kJ 反应后产物的含量为：
O 2 CO 2 H 2O (g) N 2
n / mol 2 1 2 15 - 802.34×103 + ( 2×28.17+ 15×27.32 + 26.75 + 2×29.16 )(T-298) = 0 T = 1754K
1-16 298K , P θ 下，金刚石、石墨的有关数据如下
?c Hm θ/kJ·mol-1 S m θ/J·K-1·mol-1 ρ/kg·m -3 金刚石 -395.40 2.377 3513 石墨 -393.51 5.740 2260 讨论：(1) 298K , P θ 下，石墨能否转变为金刚石？
(2) 用加热或加压的方法能否使石墨转变为金刚石, 并计算转变条件. 解：(1) ?r S m θ（体系） = 2.377 –5.740 = -3.363 J·K -1 ?r H m θ = -393.51－(-395.40) = 1.89 kJ
?S （环境） = －1.89×103 / 298 = －6.342 J·K -1 ?S = ?r S m θ(体系) + ?S(环境) = －9.705 J·K -1 < 0 因此在298K , P θ 下，石墨不能转变为金刚石.
(2) 由于?r S m θ < 0 , ?r H m θ > 0 , 则?r G m θ 在任意温度下都大于零，因此，不能通过升
温的方法使石墨转变为金刚石。
因为
且 ， 当压力增大时，可以使
V P
G
T =??)(
m
T m
r V P
G ?=???)(
0
m
r ?
P = 1.5×109 Pa
计算说明, 298K 下, 当压力大于1.5×109 时, 石墨可以转变为金刚石
1-17 1mol ideal gas with C v,m = 21J·K -1
·mol -1
,was heated from 300K to 600K by (1)
reversible isochoric process; (2)reversible isobaric process. Calculate the △U separately.
解：（1）由题知
△U = n C v,m △T = 1×21×（600－300）= 6300（J ）
(2) 对i.g 由于△U 只是温度的函数， 所以△U 2 = △U 1 = 6300（J ）
1-18 Calculate the heat of vaporization of 1mol liquid water at 20℃, 101.325kPa.
△vap H m ?(water) = 40.67 kJ·mol -1, C p ,m (water) = 75.3 J·K -1·mol -1, C p ,m (water vapor) = 33.2 J·K -1·mol -1 at 100℃, 101.325kPa. 解：
△H = △H 1 + △H 2 － △H 3
= nCp,m(l) △T+ n △vap θ
m H － nCp,m(g) △T
= 1×75.3×(100-20)+1×40.67－1×33.2×(100-20)
= 3408.67 (J)
)(=-??+?=?θθ
P P V G G m m r m r 0)10()2260
012
.03513012.0(
28925=-?-+P H 2O (l, 100℃)
△H 2
H 2O (g,100℃)
△H 1
等容
等压
△H 3
1mol H 2O (l,20℃,P θ
)
1mol H 2O ( g,20℃,P θ)
△H
第二章 自由能、化学势和溶液
2-1 判断下列过程的Q 、W 、△U 、△H 、△S 、△G 值的正负。 ( 1）理想气体自由膨胀。
( 2）两种理想气体在绝热箱中混合。 解：
2-2 说明下列各式的适用条件。 ( 1） △G = △H 一T △S ；（2）dG ＝一SdT + Vdp （3）-△G = -W '
答：公式（1）：封闭体系的定温过程
公式（2）：不作其他功、均相、纯组分（或组成不变的多组分）的封闭体系 公式（3）：封闭体系、定温、定压的可逆过程。
2-3 298K 时，1mol 理想气体从体积10dm 3膨胀到20dm 3，计算（1）定温可逆膨胀；
（2）向真空膨胀两种情况下的 △G 解： （1）
J V V nRT P P nRT G 3.171720
10
ln 298314.81ln ln
2112-=??===? （2） △G = －1717.3 J
2-4 某蛋白质由天然折叠态变到张开状态的变性过程的焓变△H 和熵变△S 分别为
251.04kJ·mol -1和753J·K -1·mol -1，计算（1）298K 时蛋白变性过程的△G ； (2) 发生变性过程的最低温度。 解：将△H 和△S 近似看作与温度无关
（1）kJ S T H G 646.261075329804.2513
=??-=?-?=?- （2）K S H T 4.333753
251040
==??=
2-5 298K ,P ? 下，1mol 铅与乙酸铜在原电池内反应可得电功9183.87kJ ，吸热216.35kJ,
计算△U 、△H 、△S 和△G
解： △G = W ' = － 9183.87kJ △S = Q / T = 216.35 / 298 = 726 J/K
△U = Q + W = － 9183.87 + 216.35 = －8967.52 kJ △H = △G + T △S = －8967.52 kJ
2-6 广义化学势
Z Z Z Z n V T B
n P S B n V S B n P T B B n F n H n U n G ,,,,,,,,)()()()(
??=??=??=??=μ式中哪几项不是偏摩尔量？ 答： Z n V S B n U ,,)(??、Z n P S B n H ,,)(??、Z n V T B
n F
,,)(??不是偏摩尔量
2-7 由 2.0 mol A 和1.5 mol B 组成的二组分溶液的体积为425cm -3，已知V B , m 为
250.0cm -3·mol -1，求V A,m 。 解： 0.2505.12425,?+?=m A V 1
3,0.25-?=mol cm V m A
2-8 298K 及P θ下，将1mol 液态苯加人到2.0=苯x 的苯和甲苯构成的量很大的溶液中，求
该过程的△G 。
解： 设苯用A 表示，甲苯用B 表示
混合前 m B B m A A A m G n G n G G ,,*
,1++= 混合后 m B B m A A G n G n G ,,2)1(++=
混合过程 A A A A m m A x RT G G G G G ln *,,12=-=-=-=?θ
μμ kJ 99.32.0ln 298314.8-=??=
2-9 308K 时，丙酮的饱和蒸气压为4.3×104 Pa ，今测得x 氯仿 = 0.3的氯仿一丙酮溶液蒸气
中丙酮蒸气的分压为2.7×104 Pa ，问此溶液是否为理想溶液？ 解： 若为理想溶液，必符合Raoult 定律，则有
Pa x P P 4*
1001.3)3.01(43000
?=-?==丙酮丙酮丙酮 由于Pa Pa P 4
4107.21001.3?≠?=丙酮，因此此溶液不是理想溶液。
2-10 已知370.26K 纯水的蒸气压为91293.8Pa ，在质量分数为0.03的乙醇水溶液上方，蒸
气总压为101325Pa 。计算相同温度时乙醇的量分数为0.02的水溶液上：(1) 水的蒸气分压； (2) 乙醇的蒸气分压。
解： 把溶液看作是稀溶液，用A 表示水，用B 表示乙醇
（1） Pa x P P A A A 9.89467)02.01(8.912932,*
=-?==
（2） 当
03.0=+B
A B
m m m ， 即 A B m m 973= 时 012.018
3469711
4618461,=??+=+=+=
B A
B B A B B m n n n x 所以 Pa x P P A A A 2.90202)012.01(8.912931,*
1,=-?==
Pa P P P A B 8.111222.902021013251,1,=-=-=总 926900
012
.08
.111221,1,===
B B x x P K Pa x K P B x B 1853802.0926900=?==
2-11 在 100g 苯中加人 13.76g C 6H 5-C 6H 5（联苯）构成的稀溶液，其沸点由苯的正常沸点
353.2K 上升到355.5K 。求（1）苯的摩尔沸点升高常数， (2）苯的摩尔蒸发热。 解： 用A 表示苯，B 表示联苯
（1） K T b 3.22.3535.355=-=? 189.01.0154
76.13-?==kg mol m B
158.289
.03
.2-??==?=
mol K kg m T K B b b （2） 因为 m
v a p A b b H M T R K ?=
2*)( 所以 13
24.3135658
.210782.353314.8--?=???=?mol J H m vap
2-12 ( 1）若A 、B 两种物质在α、β两相中达平衡，下列哪种关系式代表这种情况？
①
βαμμB A = ② βαμμA A = ③ β
αμμB B =
( 2）若A 在 α、β两相中达平衡，而B 正由β相向α相迁移，下列关系式是否正确？
βαμμA A = β
αμμB B >
答： （1） ② β
α
μμA A = ③ β
αμμB B = （2） 正确的是β
α
μμA A = ，不正确的是
β
αμμB
B >
2-13 (1) 同种理想气体分别处于298K 、110kPa 及310K 、110kPa ，写出气体两种状态的化
学势表达式，并判断两种状态的化学势μ和标准化学势μθ是否相等。
(2) 写出同温同压下纯苯和苯一甲苯理想溶液中组分苯的化学势，并判断苯的两种状
态的μ*、μ是否相等。
(3) 写出在T 、P 下达渗透平衡的纯溶剂与稀溶液中溶剂的化学势公式，比较两者的
标准态化学势μ*、化学势μ是否相等。
答：（1） 100110
ln
)298()110,298(RT K Pa K +=θ
μμ 100
110ln )310()110,310(RT K Pa K +=θ
μμ
两种状态的化学势μ和标准化学势μθ都不相等。 （2） 纯苯
*μμ=
理想溶液中苯
苯x RT ln *+=μμ
两者化学势μ不相等，标准态化学势μ*相等。 （3）
A A A A x RT P T P T P T ln ),(),,(),,(*++=+=πμπμμ溶液纯
而对纯溶剂
),(),,(*P T P T A A μμ=纯
因此，两者的标准态化学势μ*不相等、化学势μ相等。
2-14 (1) 在定温定庄下，A 、B 两种纯固态物质的化学势是否相等？
(2) 在定温定压下，写出A 物质作为非理想溶液中溶质时，以m c x a a a ,,三种活度表
示的化学势公式。并比较三种标准态化学势是否相等。
答： （1）不相等
（2）x A x A A a RT ,,ln +=θ
μμC A C A a RT ,,ln +=θ
μm A m A a RT ,,ln +=θ
μ θ
θθμμμm A C A x A ,,,≠≠
2-15 400K,105Pa, 1mol ideal gass was reversibly isothermally compressed to106Pa. Calculate
Q, W, △H, △S, △G, △U of this process.
解：对i.g 由于温度不变，所以△H=0，△U=0 可逆压缩功 W = nRT 1
2
p p ln
= 1×8.314×400×56
10
10ln
= 7657.48(J) Q = -W= -7657.48(J) △G = nRT 1
2
p p ln
= 7657.48(J) △S = -nR 1
2p p ln =-40048.7657=-19.14(J ·K -1)
2-16 Calculate △G =?
H 2O(1mol,l, 100℃,101.325KPa) → H 2O(1mol, g,100℃, 2×101.325KPa) 解：
△G = △G 1+ △G 2 = 0+ nRT 1
2p p ln = 1×8.314×373×325.101325
.1012
= 2149.53(J)
H 2O(1mol,l, 100℃,101.325KPa) H 2O(1mol, g,100℃, 2×101.325KPa)
△G H 2O(1mol, g,100℃, 101.325KPa)
△G 1
△G 2
第三章 相平衡
3-1．指出下列各体系的独立组分数和自由度数为多少？
(1) NH 4Cl （s ）部分分解为 NH 3 ( g ）和HCl (g ）。 (2) 上述体系中再额外加人少量的 NH 3 ( g )。
(3) NH 4HS ( S )和任意量的NH 3( g )、H 2S ( g )混合达平衡。 (4) C ( s ) 与CO(g)、CO 2（g ）、O 2（g ）在 700℃ 时达平衡。 解： （1） C = 3-2 = 1 , f = 1 -2 + 2 = 1
（2） C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2 （3） C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2 （4） C = 4-2 = 2 , f = 2 -2 + 1 = 1
3-2 CaCO 3（ S ）在高温下分解为 CaO ( s ）和CO 2（ g ) ,
(1) 若在定压的CO 2气体中将CaCO 3（S ）加热，实验证明加热过程中，在一定温度范
围内CaCO 3 不会分解；
(2) 若保持CO 2压力恒定，实验证明只有一个温度能使CaCO 3和CaO 混合物不发生变
化。根据相律解释上述事实。
答：（1）该体系 C = 2 ，因此在定压下 f = C-P+1= 2-P+1 = 3-P
而温度可以在一定范围内变动，因此 f = 1 , 所以，P = 2 , 说明体系只有CaCO 3（S ）
和CO 2(g)两相，没有CaO ( s ），由此说明定压的CO 2气体中将CaCO 3（S ）加热，在一定温度范围内CaCO 3 不会分解；
（2）该体系 S = 3，R = 1，C = 3-1-0 = 2 ，P = 3，所以在压力恒定时， f = C-P+1 = 2-3+1 = 0 , 结果说明在题给条件下，温度只有唯一值。
3-3． 液态As 的蒸气压与温度的关系为 58.112460
)(ln +-
=T
Pa P ，固态As 的蒸气压与温度关系为69.156947
)(ln +-=T
Pa P ，求As 的三相点温度与压力。 解： 在三相点： P l = P s
即 69.156947
58.112460+-=+-T
T T = 1091.7 K 327.958.112460
ln =+-=T
P P = 11232.9 Pa
3-4 373.2K 时水的蒸发热为 40.67k J · mol -1，求当外压降到0.66P θ时水的沸点。
解： )1
2.3731(314.84067066.0ln )()(ln 212T P P T P T P -==θ
θ
T 2 = 361.7K
3-5 家用高压锅内蒸气压最高为2.32×105Pa ，求当压力达此值时锅内温度为多少？
解： )1
2.3731(314.8406701001.11032.2ln 2
5
5T -=?? T 2 = 398.5K
3-6 硝基苯（C 6H 5NO 2）与水是互不相溶体系，在压力为1.01×105Pa 时，沸点
为99℃，此时水蒸气压力为9.74×l04 Pa ，试求100g 馏出物中含硝基苯多少克？
解：设气相中含硝基苯的物质的量分数为y B ，馏出物中含硝基苯x 克，则
0356.01001.11074.91001.15
4
5=??-?==总P P y B B 0356
.0116
18116
18=+
=+=+=
x M M x n n n y B B B A B B 解得 x = 19.2g
3-7 30℃时，以60g 水、40g 酚混合，此时体系分两层，酚层含酚70 % ，水层
含水92 %，求酚层、水层各多少克？
解： 设酚层的质量为m 1，设水层的质量为m 2， 则有 100604021=+=+m m 6092.0)7.01(21=+-m m
解方程组得：m 1 = 51.61g ; m 2 = 48.39g
3-8 The vapor pressure of water is 101.3kPa at 100℃ and heat of vaporization is
40.68kJ ·mol -1. Calculate (1)the vapor pressure of water at 95℃;
(2) the boiling point of water with 106.3kpa.
解：由题意可知P 1=101.3KPa ，T 1=373K ，T 2=95+273=368K ，△vap H m = 40.68 KJ ·mol -1 (1) 12p p ln
=)T 1T 1(H 2
1m vap -?R 即 3
210
3.101p ln ?=)3681
3731(314.81068.403-? ? P 2 = 84.76(KPa) (2) 同理
3
3103.101103.106ln ??=
)T 1
3731(314.81068.403-?? T = 374.37(K)
第四章 化学平衡
习题4-1
答：反应达到平衡之前，?r G m <0，当反应平衡时， ?r G m =0，如果反应要继续向正反应方向进行，则 ?r G m >0。而定温定压，不作非体积功的条件下， ?r G m >0 的反应是不能自发进行的。所以化学反应的平衡态是反应进行的最大限度。
习题4-2
答案：温度、压力的变化；反应体系中各组分的浓度变化；添加惰性气体等因素都可以使化学平衡发生移动，但只有温度的变化才能影响标准平衡常数。 习题4-3
解： 4780
ln =-=?θθ
K RT G m r 得 K θ = 0.145 设反应体系为理想气体，则θ
θP P P P Q O N NO p 4222)(=
根据公式： Q RT K RT G m r ln ln +-=?θ 得 (1) Q =101.3 Q > K θ 反应向逆反应方向进行 (2) Q =1.013×1020 Q > K θ 反应向逆反应方向进行 (3) Q =1.35 Q > K θ 反应向逆反应方向进行 习题4-4
解： )12001
10001(472.258.37ln )
1000()1200(ln -?==R H K K K K m r θ
θθ
176.135-?=?mol kJ H m r θ
)1100
1
10001(314.8135760472.2)1100(ln
-=K K θ 91.10)1100(=K K θ
习题4-5
解：（1）16.4853141.0ln 298314.8ln )1(-?=?-=-=?mol J K RT G m r θθ
（2） ?r G m θ (2)=
2
1
?r G m θ (1)=2.427 KJ/mol K θ (2) = K θ (1)1/2 = 0.375
习题4-6
解: (1) ?r G m θ = - RT ln K =5.743KJ/mol (2) A = B
t = 0 2.02? 106pa 0 t = t (2.02 ?106-1.01 ?105)pa 1.01 ?105pa 得 ?r G m =?r G m θ + RT ln Q =-1.6071 KJ/mol < 0
反应向正反应方向进行
习题4-7
解: 设离解度为α 反应物PCl 5的起始摩尔数为1， 起始摩尔数
已分解的摩尔数
=α
)()()(235g Cl g PCl g PCl +→
平衡时摩尔数 )1(α- α α α+=1总n
平衡时B x αα+-11 αα+1 α
α
+1 平衡时B P
总P αα+-11 总P αα+1 总P α
α
+1 308.0100
3
.1011/22523=-==ααθθθ
θ
P P P P P P K PCl Cl PCl 483.0=α
(2) 设离解度为a ， 反应前PCl 5 、Cl 5的物质量为1mol 、5mol 。
)()()(235g Cl g PCl g PCl +→
平衡时摩尔数 )1(α-
α 5+α α+=6总n
平衡时B P
总P αα+-61 总P αα+6 总P α
α
++65 308.0100
3
.101)1)(6()5(/523=-++==
ααααθ
θθθP P P P P P K PCl Cl PCl 266.0=α
习题4-8 解: p (NH 3) = p (H 2S) =33.33kPa
111.0)100
33.33(
2
23===
θ
θ
θP P P P K S H NH 习题4-9
解：1
1,2,4.828.1364.54-ΘΘΘ?-=-=?-?=?mol kJ G G G m r m r m r
习题4-10 1427.161
00132
.0ln
298314.80-?=??-=mol kJ ),(),(),(23θ
θθθθθθC I G C I G C I G G m r m f m f m r ?-?-?=?-- 1
26.16427.16)67.51(50.51-?-=----=mol kJ
16260ln 298314.8ln -=?-=-=?θθθ
K K RT G m r
708=θ
K
习题4-11
解: H 2O(g) = H 2(g) + 0.5O 2(g) t=0 1 mol 0 0
t = t eq 1-α α 0.5α n tal = 1+0.5α x B (1-α)/(1+0.5α) α /(1+0.5α) 0.5α /(1+0.5α)
2
11)5.015.0(1α
αααθ
+-=K
将 α = 0.000221代入上式得：K θ1 = 2.323?10-6 同理得 K θ 2 = 1.152?10-7
θ
θ
θθC C RT I G C I G sat m f m f ln ,(),(22-?=?纯态）
反应3式可由1式减2式得:
K θ 3= K θ1/ K θ2= 2.323?10-6/ 1.152?10-7 = 20.16
习题4-12
解： 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 t=0 0.06 mol 0.12 0 t = t eq 0.06?0.2 0.12-0.06?0.8?0.5 0.06?0.8 n tal = 0.06?0.2 + 0.12-0.06?0.8?0.5+0.06?0.8 = 0.156 mol
x B 0.012/0.156 0.096/0.156 0.048/0.156
Q=26
由热力学数据得：?r G m θ =2?(-371.06）- 2?(-300.194) -0 =-68866 J/mol
?r G m =?r G m θ + RT ln Q = 0
T = -?r G m θ/ R ln Q = 68866/8.314ln26 = 812.96 K
第五章 电解质溶液
习题5.1
解：（1） K cell = l /A = κ KCl · R = 0.1410 ×145.00 = 20.44 m -1
（2） =??=??=
=Λ3
10001.02.71245.2011C A l R C
m κ
0.02871 S · m 2·mol -1
习题5.2
解： Λm ∞(NH 4OH) = Λm ∞ (NH 4+) + Λm ∞ (OH -)
= Λm ∞ ( NH 4Cl) + Λm ∞ (NaOH) ? Λm ∞ (NaCl)= 2.701×102 S · m 2/ mol
习题5.3
解：（1）设氰化银钾配合物的化学式为 [Ag n (CN ) m ]n-m
阴极部Ag +的减少有两种原因：一种是Ag +在阴极上还原；另一种是[Ag n (CN ) m ] n-m 向阳极迁移。当通过2mol 电子的电量时，有2 mol 的Ag +在阴极还原，则有0.8 mol 的 [Ag n (CN ) m ] n-m 迁向阳极，所以 m /n = 1.60 mol /0.8 mol =2/1，
故氰化银钾配合物的化学式为 [Ag (CN ) 2]
－
（2）t (K +)= 1.2 mol /2 mol = 0.6 t ([Ag (CN ) 2]-)= 1 ? 0.6 = 0.4
解：（1）Λm ∞ (K +)=Λm ∞ (KCl)×t (K + ) = 73.58×10-4S · m 2 · mol -1
Λm ∞ ( Cl -)= Λm ∞ (KCl) ?Λm ∞ (K + ) = 76.28×10-4 S · m 2· mol -1 （2） Λm ∞ (Na + )= Λm ∞ (NaCl)×t (Na + ) =50.07×10-4 S · m 2/mol
Λm ∞(Cl -) = Λm ∞(NaCl) ? Λm ∞(Na +) = 76.38×10-4S · m 2/mol
习题5.5
解：（1）首先从已知条件计算出电导池常数 K cell = κ ·R = 0.1412S · m -1×484.0Ω = 68.34 m -1
由K cell 及NaCl 水溶液的电阻值计算不同浓度时的电导率数值，再由电导率和浓度计算相应的摩尔电导率，计算公式和所得结果如下：
κ = K cell / R ； Λm = κ /c
c / mol · dm -3 0.0005 0.0010 0.0020 0.0050 κ / S · m -1 0.006264 0.01244 0.02465 0.06054 Λm / S · m 2· mol -1 0.01253 0.01244 0.01233 0.01211
以 Λm 对 c 1/2作图得一直线，把直线外推到c → 0时，得截距0.01270 S · m 2/ mol 。根据公式5-9可知所得截距就是 Λm ∞的值。
习题5.6
解： Λm = κ /c = K cell /(R ·C) = 36.7/(2220×0.01×103 ) = 1.65×10 -3 S · m 2· mol -1
Λm ∞ (HAc) = Λm ∞ (H +) +Λm ∞ (Ac -)= 390.7×10 -4S · m 2 · mol -1
α = Λm /Λm ∞ = 0.0422
习题5.7
解： Λm ∞ (H 2O) = Λm ∞ (HAc)+ Λm ∞ (NaOH)?Λm ∞ (NaAc)= 5.478×10-2 S · m 2 / mol
Λm (H 2O) = κ /c , ∞
Λ?=ΛΛ=∞m m
m C κ
α c (H +
) = c (OH -
) = α · c (H 2O) = =?=Λ-∞05478
.01080.56
m κ
1.059×10-7mol ·
dm -3 K w = c (H +)/c θ· c (OH -) /c θ =1.12×10-14
解 ：∑+?+==
)012.02001.001.0(2
12122
i
i Z m I = 0.013 mol · kg -1 在水溶液中298K 时A =0.509，所以
lg γ± = ? A |z +z -|(I/m θ)1/2=?0.509×2×1 ×0.0131/2= ? 0.116
γ± = 0.765
习题5.9 画出用BaCl 2滴定Li 2SO 4时电导变化的示意图。
++-+++→++Cl Li s BaSO SO Li BaCl )(2
121214242 由于导电能力 +
->Cl SO 242
1，因此滴定终点前体系的电导下降，在滴定终点体系的
电导达到最小，终点后导电离子增加，电导又开始增大。 κ
V 习题5.10
解：I =
2
1
（2×0.0810×0.01）=8.1×10-4 mol · kg -1 lg γ± = ? A |z +z -|(I/m θ)1/2=?0.509×1×1×(8.1×10-4)1/2= ? 0.01449
γ± =0.967
a ( H +) = a (A -) = γ±×0.0810×0.01 = γ±× 8.1×10-4 mol/kg a (HA) = γ±(0.01-0.00081) = γ±×0.00919 mol/kg
524,,,109.600919
.0)101.8(967.0--±±±?=??=?=
=
--++
-
+θ
θ
θ
θ
γγγm m m
m m
m a a a K HA HA
A A H H
HA
A H
解：由5-13式得κ(盐)= 0.01482 – 0.00015 = 0.01467 S/m
Λm∞ (盐) =( 2×59.46 +2×80.0) ×10-4 = 0.02789 Sm2/mol
C = κ(盐)/Λm∞ (盐) = 0.01467/0.02789 = 0.5260 mol/m3 = 5.26×10-4 mol/L
M = 5.26×10-4×183.7 = 0.0966 g/L
习题5.12
解：由5-21式得I =0.5×(0.3×12+0.1×22+0.1×12) =0.4 mol · kg-1
第六章可逆电池电动势
习题6.1
（1）解：（－）Cu (s) →Cu2+(a Cu2+) + 2e
（+）2Ag+ (a Ag+) + 2e→2Ag (s)
电池反应：Cu (s) + 2Ag+ (a Ag+) →Cu2+ ( a Cu2+) + 2Ag (s) （2）解：（－）H2 ( p H2) →2H+ (a H+) +2 e
（+）2Ag (a Ag+) + 2e →2Ag (s)
电池反应：H2 ( p H2) +2 Ag+ (a Ag+) →2H+ (a H+) + 2Ag (s) （3）解：（－）Ag (s) + Br-(a Br-) →AgBr (s) + e
（+）AgCl (s) + e →Ag (s) + Cl- (a Cl-)
电池反应：Br- (a Br-) + AgCl (s) →AgBr (s) + Cl- (a Cl-)
（4）解：（－）Sn2+ (a Sn2+) →Sn(a Sn4+) + 2e
（+）2Fe3+ (a Fe3+) +2e →2Fe2+ (a Fe2+)
电池反应：Sn2+ (a Sn2+) + 2Fe(a Fe3+) →Sn(a Sn4+) + 2Fe2+ (a Fe2+) （5）解：（－）Pb (s) + SO42-(a SO42-) →PbSO4 (s) + 2e
（+）Cu2+(a Cu2+) +2e→Cu (s)
电池反应：Pb (s) + Cu2+ (a Cu2+) + SO42-(a SO42-) →PbSO4 (s) + Cu (s)
习题6.2
（1）解：Zn (s)│ZnSO4 (aq)║CuSO4 (aq)│Cu (s)
（2）解：Ag (s)，AgI (s)│I-(a I)║Cl- (a Cl-)│AgCl (s)，Ag (s)
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
实验一燃烧热的测定 1．根据热化学的定义，关于燃烧热的定义下列说法正确的是（C） （A）物质氧化时的反应热 （B）物质完全氧化时的反应热 （C）1mol物质完全氧化时的反应热 （D）1mol物质完全还原时的反应热 2．氧弹式量热计的基本原理是（A） （A）能量守恒定律 （B）质量作用定律 （C）基希基希霍夫定律 （D）以上定律都适用 3．氧弹式量热计是一种（D） （A）绝热式量热计 （B）热导式量热计 （C）热流式量热计 （D）环境恒温式量热计 4．在用氧弹式量热计测定苯甲酸燃烧热的实验中不正确的操作是（D） （A）在氧弹充入氧气后必须检查气密性 （B）量热桶内的水要迅速搅拌，以加速传热 （C）测水当量和有机物燃烧热时，一切条件应完全一样 （D）时间安排要紧凑，主期时间越短越好，以减少体系与周围介质发生的热交换5．在测定萘的燃烧热实验中，先用苯甲酸对氧弹量热计进行标定，其目的是（A）（A）确定量热计的水当量 （B）测定苯甲酸的燃烧热 （C）减少萘燃烧时与环境的热交换 （D）确定萘燃烧时温度的增加值 6．用氧弹式量热计测定萘的燃烧热，实验直接测量结果符号表示为（C）（A）Q （B）Q P （C）Q V （D）△H 7．燃烧热测定实验中，温差的修正可用哪种方法进行（B） （A）溶解度曲线 （B）奔特公式 （C）吸热——放热曲线 （D）标准曲线 8．给氧弹充氧气时，正确的操作方法是减压阀出口压力指示表指针应指在（B）（A）小于 （B）—2 MPa （C）3Mpa—4MPa （D） 5 MPa 9．氧弹量热计中用水作为物质燃烧时燃烧热的传热介质，将水装在容器内正确的操作是（A）（A）3升水装在内筒
中南大学考试试卷（A-D卷） 2008 --2009 学年一学期 物理化学实验研究方法课程24学时1学分考试形式：闭 卷 专业年级：冶金、环境类07级总分100分，占总评成绩50 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 考试内容分为笔试（30分钟）和操作考试（2.5小时），备有8套试题，学生抽签选择。此处列举4套示例。 A卷试题和参考答案 一、单项选择(每小题2分，共20分) 1. “阴极极化曲线的测定”实验所测的是哪一种超电势？ (A) 氢电极的电阻超电势(B) 氢电极的浓差超电势 (C)氢电极的活化超电势(D) 氧电极的活化超电势 2. 在乙酸乙酯皂化反应实验中, 若CH3COOC2H5和NaOH溶液的浓度均为0.010 mol·dm-3, 等体积混合后, 则反应终止时体系的电导率可用下列哪种溶液的电导值代替 (A)0.010 mol·dm-3 NaOH (B) 0.005 mol·dm-3 NaOH (C)0.005 mol·dm-3 CH3COOH (D) 0.005 mol·dm-3 CH3COONa 3. 在Fe(OH)3溶胶的纯化过程中, 不能透过半透膜的物质是： (A) Fe3+(B) Cl-(C) Fe(OH)3(D) H2O 4. 福庭式气压计的读数校正不包含以下哪一种校正 (A) 温度校正(B) 重力加速度校正(C)仪器校正(D)露茎校正 5.电导率仪在用来测量电导率之前, 必须进行： (A) 零点校正(B) 满刻度校正(C) 定电导池常数(D) 以上三种都需要 6. 在氧弹实验中, 若测得?c H m= -5140.7 kJ·mol-1, ?|?H|最大=25.47 kJ·mol-1, 则实验结果的正确表示应为： (A) ?c H m= -5140.7 kJ·mol-1(B) ?c H m= -5140.7±25.47 kJ·mol-1 (C) ?c H m= -(5.1407±0.02547)×103 kJ·mol-1(D) ?c H m= -5140.7±25.5 kJ·mol-1 7. 在测定纯水的饱和蒸气压的实验中, 我们是通过测定不同外压下纯水的沸点来进行的, 这种测定饱和蒸气压的方法是属于： (A) 静态法(B) 饱和气流法(C)动态法(D) 流动法 8. 用差热分析仪测定固体样品的相变温度，选用哪种物质做基准物较合适： (A) 无水氯化钙(B)三氧化二铝(C) 苯甲酸(D) 水杨酸 9. 测量溶液的电导时, 应使用：
四．概念题参考答案 1．在温度、容积恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ，问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变，A V 变小 (D) A p 变小，A V 不变 答：(C)。这种情况符合Dalton 分压定律，而不符合Amagat 分体积定律。 2．在温度T 、容积V 都恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ，容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答：(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件，所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3． 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶，在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?，这时氢气的状态为 （ ） (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答：(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值，所以是处在超临界 区域，这时仍为气相，或称为超临界流体。在这样高的温度下，无论加多大压力， 都不能使氢气液化。 4．在一个绝热的真空容器中，灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水，不留一点 空隙，这时水的饱和蒸汽压 （ ） （A ）等于零 （B ）大于 kPa （C ）小于 kPa （D ）等于 kPa 答：（D ）。饱和蒸气压是物质的本性，与是否留有空间无关，只要温度定了， 其饱和蒸气压就有定值，查化学数据表就能得到，与水所处的环境没有关系。
华南农业大学期末考试试卷（B 卷） 2013~2014学年第一学期 考试科目： 物理化学Ⅰ 考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 120 分钟 学号 姓名 年级专业 一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分） ( )1.在p θ，263.15 K 下过冷水结成同温度下的冰，则该过程中： (A) ΔS=0 ΔG=0 (B) ΔS>0 ΔG<0 (C) ΔS <0 ΔG<0 (D) ΔS>0 ΔG>0 ( )2.在系统温度恒定的变化中，体系与环境之间: (A) 一定有热交换 (B) 不一定有热交换 (C) 一定没有热交换 (D) 温度恒定与热交换无关 ( )3.在下列哪种情况下，实际气体的性质与理想气体相近? (A) 高温和低压 (B) 低温和低压 (C) 高温和高压 (D) 低温和高压 ( )4.偏摩尔量的加和公式 Z =∑n B Z B 的成立条件是: (A) 不需要任何条件 (B) 等容等熵 (C) 等温等容 (D) 等温等压 ( )5.硫酸与水可组成三种化合物：H 2SO 4·H 2O （s ）、H 2SO 4·2H 2O （s ）、 H 2SO 4·4H 2O （s ），在p θ下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种 ? (A)1种 (B)2种 (C)3种 (D)4种 ( )6.一定温度下，一定量的 PCl 5(g)在某种条件下的解离度为 ，改变
下列条件，何者可使 增大？ (A) 增加压力使体积缩小一倍 (B) 体积不变，通入N2气使压力增大一倍 (C) 压力不变，通入N2气使体积增大一倍 (D) 体积不变，通入Cl2气使压力增大一倍 ( )7.在一定T，p下，某实际气体的V m大于理想气体的V m，则该气体的压缩因子Z: (A) 等于1 (B) 小于1 (C) 大于1 (D) 小于零 ( )8.在隔离体系中发生一个自发过程，则ΔG应为: (A) ΔG < 0 (B) ΔG > 0 (C) ΔG =0 (D) 不能确定 ( )9.A、B两组分的气液平衡T-x图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A=0.7。现有一组成为x A=0.5的A与B液体混合物，将其精馏可得到: (A) 纯A和恒沸混合物(B) 纯B和恒沸混合物 (C) 只得恒沸混合物(D) 得纯A和纯B ( )10.用相律和Clapeyron方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正确的是: (A) 在水的凝固点曲线上，ΔH m(相变)和ΔV m的正负号相同 (B) 在每个单相区，自由度f=2 (C) 在每条曲线上，自由度f=1 (D) 在水的沸点曲线上某一点，压力随温度的变化率大于零( )11.关于热机的效率，以下结论正确的是: (A) 可逆热机的效率与工作物质的种类无关 (B) 可逆热机的效率与工作物质的种类有关 (C) 可逆热机的效率可以等于1，但不能大于1 (D) 任意热机的效率均可表示为η=1－T2/T1 ( )12.下列热力学变量中广度性质是 (A) 热力学温度T (B) 等压摩尔热容C p,m (C) 化学势μB(D) 质量m
2006～2007学年第一学期《物理化学实验》试题 一、是非题（每题1分，共10分） 下列各题中叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”，错误的画“×”： 1.常用(或普通)水银温度计的量程要比精密水银温度计的量程小。( ×) 2.贝克曼温度计只能用来量度被测温系统的温度波动(或变化)的差值，而不能测量被测温系统的温度绝对值。( √) 3.可用水银接触温度计控制恒温系统的温度波动。( √) 4.根据需要要对水银温度计进行示值校正、零点校正及露茎校正。( √) 5.实验室中常用的恒温槽(水浴或袖浴)是利用获热速率＝散热速率的热交换系统——热平衡法原理来维持系统温度恒定的。( √) 6.福廷式大气压力计只能用其测定大气压力。( √) 7.对指定被测系统，U型管水银压差计的?h值与U型管左、右两玻璃管的半径有关。(×) 8.阿贝折光仪的棱镜是该仪器的关键部件、净化棱镜时必须用擦镜纸沾干，不得往返擦镜面。( √) 9.蔗糖水解反应的动力学实验中，可以用物理法测定蔗糖或生成的果糖或葡萄施放度的变化，通常是用电导仪来测定其溶液的电导。( ×) 10.乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中，可以用物理法来测定乙酸乙酯的浓度变化，通常是用旋光仪来测定溶液的旋光度。( ×) 二、选择题（每题2分，共30分） 选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内： 1．用凝固点降低法测定稀溶液溶质的摩尔质量时，选用的温度计是：( A ) (A)贝克曼温度计(B)普通水银温度计(C)水银接触温度计 2．用凝固点降低法测定萘的摩尔质量时．下列溶剂中应选用( C)。 (A)水(B)乙醇(C)环己烷 3．乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中，为了测定乙酸乙酯的浓度变化，可用物理法，选用的的测量仪器是( B)。 (A)折光仪(B)电导仪(C)旋光仪 4．蔗糟水解的动力学实验中，为了测定蔗糖或葡萄糖、果糖浓度的变化，可用物理法，选用的测量仪器是( B)。 (A)电导仪(B)旋光仪(C)酸度计 5．仅仅为了测定恒温槽的灵敏度，哪两种温度计是不可缺少的?( A )。 (A)贝克曼温度计与水银接触温度计 (B)贝克曼温度计和普通水银温度计 (C)水银接触温度计和普通水银温度计 6．用热分析法测绘锡—铋二组分合金相图。为了测定系统的温度随时间变化，可选用的温度计是( B )。 (A)普通水银温度汁(B)热电偶(C)贝克曼温度计 7. 福廷式压力计是用以测量( A)的 (A)大气压(B)真空度(C) 压力差 8．盐桥内所用电解质溶液，通常选用( B)。 (A)饱和HCl水溶液(B)饱和KCl水溶液(C)KCl稀溶液 9．盐桥内所用电解质溶液，必须( C )。
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第一章两个容积均为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， 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。 H2 3dm3 P(H2） T N2 1dm3 P(N2) T （1） 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 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，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。 1mol某理想气体与27℃，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℃，。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 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 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*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）=*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=*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。水和水蒸气已知水（H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据，计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓，要求：（1）应用25 C的标准摩尔生成焓数据；
1. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？如何保护及正确使用？ 答：（1）电位差计是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置，能直接给出待测电池的电动势值，测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短，以防止电流通过而改变电极表面的 平衡状态。 （2）标准电池是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降。 （3）检流计用来检验电动势是否对消，在测量过程中，若发现检流计受到冲击，应迅速按下短路按钮，以保护检流计。检流计在搬动过程中，将分流器旋钮置于“短路”。 （4）工作电池（稳压电源）电压调至与电位差计对电源的要求始终相一致。 3．电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？ 答：电位差计：利用补偿法测定被测电极电动势； 标准电池：提供稳定的已知数值的电动势EN，以此电动势来计算未知电池电动势。 检流计：指示通过电路的电流是否为零； 工作电池：为整个电路提供电源，其值不应小于标准电池或待测电池的值。 4．测电动势为何要用盐桥？如何选用盐桥以适合不同的体系？ 答：（1）对于双液电池电动势的测定需用盐桥消除液体接界电势。 （2）选择盐桥中电解质的要求是：①高浓度（通常是饱和溶液）；②电解质正、负离子的迁移速率接近相等；③不与电池中的溶液发生反应。具体选择时应防止盐桥中离子与原电池溶液中的物质发生反应，如原电池溶液中含有能与Cl-作用而产生沉淀的Ag+、Hg 离子或含有能与K+离子作用的ClO－离子，则不可使用KCl盐桥，应选用KNO3或NH4NO3盐桥。 5．在测定电动势过程中，若检流计的指针总往一个方向偏转，可能是什么原因？ 答：若调不到零点，可能的原因有： （1）电池（包括工作电池、标准电池和待测电池）的正负极接反了； （2）电路中的某处有断路； （3）标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势，超出了测量范围。 4．为何本实验要在恒温条件下进行，而且乙酸乙酯和氢氧化钠溶液在混合前还要预先恒温？ 答：温度对反应速率常数k影响很大，故反应过程应在恒温条件下进行。 3、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，根据什么原则考虑加入溶质的量，太多太少影响如何？ 答：根据溶液凝固点的下降值考虑加入溶质的量。太多就不是稀溶液，太少凝固点下降值太小，误差大。 3. 实验中为何用镀铂黑电极？使用时注意事项有哪些？ 答：铂电极镀铂黑的目的在于减少电极极化，且增加电极的表面积，使测定电导时有较高灵敏 度。电导池不用时，应把两铂黑电极浸在蒸馏水中，以免干燥致使表面发生改变。 4. UJ34A型电位差计测定电动势过程中，有时检流计向一个方向偏转，分析原因。 原因：电极管中有气泡；电极的正负极接反；线路接触不良；工作电源电压与电位差计对电源的要求数据不一致等。 2．反应物起始浓度不相等，试问应怎样计算k值？ 答：若CH3COOC2H5溶液浓度a＞b（NaOH溶液浓度），则其反应速率方程的积分式为 a a κt+κ0 (—-1) - κ0— b c a ln????????? = κ(a—b)t + ln— ____ b b κt - κc — c C和κc分别为反应进行完全后体系中产物CH3COONa的浓度和电导率 若a＞b时b =C，若a< b时a =C 3．如果NaOH和乙酸乙酯溶液为浓溶液时，能否用此法求k值，为什么？ 答：不能。只有反应体系是很稀的水溶液，才可认为CH3COONa是全部电离的。反应前后Na+的浓度不变。随着反应的进行，导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化，以跟踪反应 物浓度随时间变化。 1、把苯甲酸在压片机上压成圆片时，压得太紧,点火时不易全部燃烧；压得太松,样品容易脱落；要压得恰到好处。 挥发性双液图
实验一燃烧热的测定1. 在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用？答：在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N2的氧化会产生热效应。在一般的实验中，可以忽略不计；在精确的实验中，这部分热效应应予校正，方法如下：用0.1mol·dm-3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水，每毫升0.1 mol·dm-3 NaOH溶液相当于5.983 J(放热)。 2. （1）本实验中，那些为体系？那些为环境？（2）实验过程中有无热损耗，（3）如何降低热损耗？ 答：（1）氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系，其它为环境。 （2）实验过程中有热损耗：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。 （3）降低热损耗的方法：调节内筒水温比外筒水温低0.5-1℃，内桶盖盖严，避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗。 3. 在环境恒温式量热计中，为什么内筒水温要比外筒的低？低多少合适？ 在环境恒温式量热计中，点火后，系统燃烧放热，内筒水温度升高1.5-2℃，如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃，样品燃烧放热最终
内筒水温比外筒水温高1℃，整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同，所以内筒水温要比外筒水温低0.5-1℃较合适。 4 固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 5 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 6 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 实验二十（1）液体饱和蒸气压的测定预习思考题 一、思考题： 1. 真空泵在开关之前为什么要先通大气？
1 《物理化学实验》参考答案及评分标准 理论部分试卷 评分标准：采用得分制，按得分要点给分，满分50分。 答题要求：每题可按难度给1-3分钟的思考时间，然后作答。 1．写出乙酸乙酯皂化的反应机理，该反应为几级反应？其速率是否与反应 2．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要先测近似凝固点？说明对 3．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，什么原因可能造成过冷太甚？若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高？由此所得相对分子质量偏低还是 4．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，寒剂温度过高或过低有什么不好？ 5．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，加入溶剂中的溶质量应如何确定?
2 6．估算凝固点降低法测定摩尔质量实验测定结果的误差，说明影响测定结果的主要因素？ 7．当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，能否用凝固点 8．在冷却过程中，凝固点测定管内液体有哪些热交换存在？它们对凝固点 9．为什么测量溶剂凝固点时过冷程度大一些对测定结果影响不大，而测定 10．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么会产生过冷现象如何控制过冷程度？
3 11．液体饱和蒸气压的测定实验中，真空泵在开关之前为什么要先通大气？ 12．液体饱和蒸气压的测定实验中，抽气的目的是什么？如何判断等压计 13．液体饱和蒸气压的测定实验中，实验测定时放入空气太多会出现什么情况？出现这种情况应当怎么办？ 15．液体饱和蒸气压的测定实验中，若发生空气倒灌，是否需要重新抽气？为什么？如何防止空气倒灌？ 16．液体饱和蒸气压的测定实验中，如何正确控制等压计的抽气速率？为17．液体饱和蒸气压的测定实验中，如何调平B 、C 两管的液面？对仪器的安装有什么要求？
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
物理化学实验试卷 一、选择题( 共16题32分) 1. 2 分(8716) 8716 有两位同学进行蔗糖水解实验时, 所用盐酸溶液浓度为N1, 蔗糖溶液浓度为N2, 他们分别用等体积的盐酸与蔗糖溶液混合, 不等体积的盐酸与蔗糖溶液混合, 则他们所测得的反应终止时体系旋光度分别为α1和α2, 则：( ) (A) α1＝α2 (B) α1>α2 (C) α1<α2 (D) α1≠α2 2. 2 分(8813) 8813 用最大气泡压力法测定溶液表面张力的实验中, 对实验实际操作的如下规定中哪一条是不正确的? ( ) (A) 毛细管壁必须严格清洗保证干净 (B) 毛细管口必须平整 (C) 毛细管应垂直放置并刚好与液面相切 (D) 毛细管垂直插入液体内部, 每次浸入深度尽量保持不变 3. 2 分(8831) 8831 Hanawalt索引中, 前8 个数字是：( ) (A) 8 个最大的d 值(B) 8 条最强线的d 值 (C) 8 个最小的d 值(D) 8 个最强的I/I0值 4. 2 分(8625) 8625 用对消法测得原电池Zn│ZnSO4(a1)‖KCl(a2)│Ag—AgCl(s) 的电动势与温 度关系为E/V=1.0367-5.42×10-4(T/K-298) 则反应Zn+2AgCl(s)=2Ag+ZnCl2 在293.2 K时的焓变为：( ) (A) 169.9 kJ·mol-1 (B) -169.9 kJ·mol-1 (C) -231.3 kJ·mol-1 (D) 231.3 kJ·mol-1 5. 2 分(8630) 8630 饱和标准电池在20℃时电动势为：( ) (A) 1.01845 V (B) 1.01800 V (C) 1.01832 V (D) 1.01865 V
暨 南 大 学 考 试 试 卷 一、选择题（共25小题，每小题1分，总共25分；请将正确的选项填入题后的括号内） 1. ΔH =Q p 适用于下列哪个过程 （ ） (A) 理想气体从107 Pa 反抗恒压105 Pa 膨胀到105 Pa (B) 101325 Pa 下电解CuSO 4 (C) 0 ℃、101325 Pa 下冰融化成水 (D) 气体从298 K 、101325 Pa 可逆变化到373 K 、101325 Pa 2. 某绝热封闭体系在接受了环境所作的功之后，温度 （ ）
(A)一定升高 (B) 一定降低 (C) 一定不变 (D) 随接受功多少而定 3. 将某理想气体从温度T1加热到T2，若此变化为非恒容途径，则其热力学能 的变化ΔU应为何值 ( ) (A) ΔU = 0 (B) ΔU = C V (T2－T1) (C) ΔU不存在 (D) ΔU等于其他值 4. 理想气体混合过程中，下列体系的性质，不正确的是( ) ???? (A) >0 (B) =0=0 ( S H G U (D) =0 C) 5. 理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有( ) ??? =0 (B) =0 (C) <0 (D) =0 (A)S U Q H 体 6. 理想气体自状态p1V1T1恒温膨胀至p2V2T1。此过程的ΔA与ΔG有什么关系 ( ) (A) ΔA>ΔG (B) ΔA<ΔG (C)ΔA=ΔG (D) 无确定关系 7. 糖可以顺利溶解在水中，这说明固体糖的化学势与糖水中糖的化学势比较，高低如何( ) (A)高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比较 8. 比较如下两筒氮气化学势的大小(为逸度系数), 答案应为( )
1． 对某一液体的密度进行多次测定，其实验结果如下：1.082, 1.079, 1.080, 1.076 g/cm 3。求其平均误差、平均相对误差、标准误差和精密度。 解：079.14 076 .1080.1079.1082.1=+++= ρ (g/cm 3) 002.04 | 079.1076.1||079.1080.1||079.1079.1||079.1082.1|n =-+-+-+-= = ∑i d d (g/cm 3) %2.0%100079 .1002 .0%100=?= ?ρ d 003.01 4003.0001.00003.012222=-+++=-=∑n d s i (g/cm 3) %3.0%100079 .1003 .0%100=?= ?= ρ s RSD 2. 用精密天平对某物质连续称11次，所得数据如下： 25048.8, 25049.1, 25048.9, 25048.9, 25048.8, 25049.0, 25079.3, 25049.2, 25048.9, 25049.0, 25048.8 mg 。求测量值及测量的标准误差。（提示：该测量系列中是否含异常数据？试用3σ法则进行判断）。 解：数据大小分析可看出25079.3这个数值偏离其它数值比较远，通过计算3σ进行判断： 除这个数值，另外10个数的平均值为： ()() 2 .01.0301.022.03.01 101 9.250488.2504839.2504830.2504921.250492.2504910 1 2222=?++?++-==?+?+?++= m m σ ∴测量数据在(25049.1-0.6，25049.1+0.6)区间是正常的，而25079.3这个数值大大超出范围，是异常值，应当舍弃。 所以测量结果为：m=25049.1±0.2。 3.下列各数据中有多少个有效数字： 3.80；0.0100；3.14×106；2.25×105；10.203。 答：上述数据的有效数字分别是：3.80－3位；0.0100－3位；3.14×106－3位，2.25×105－3位，10.203－5位 4. 从有效数字概念，计算下列各题： 1 . 0.9×0.9= 2 . lg4.42×103= 3 . 求5.37的反对数。 4 . 437.2+543.21-1.07×103= 5 . 1.711×102+1.2×102+1.3043×10-2= 6 . 已知半径r=2.65cm,求圆的面积。 解： 1 . 0.9×0.9=0.8 2 . lg4.42×103=3.645 3 . 105.37=2.3×105 4 . 437.2+543.21-1.07×103=－9×101 5 . 1.711×102+1.2×102+1.3043×10-2=2.9×102
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 )
物理化学实验习题及答案 2013-01-14 00:08 恒温槽的性能测试 习题： 一、优良的恒温槽应具备那些条件？ 二、电热器功率过大有何缺点？ 三、接触温度计可否当温度计用？ 四、恒温槽灵敏度过低，又T——t曲线有何影响？ 五、欲提高恒温槽的灵敏度，有那些途径？ 六、电子继电器的工作原理，起何作用？ H2O2分解反应速率常数的测定 习题： 一、为什么反应开始不立即收集氧气，而要在反应进行一段时间后再收集氧气进行测定？ 二、读取氧气体积时量气管及水准瓶中水面处于同一水平位置的作用何在？ 三、反应过程中为什么要匀速搅拌？匀速搅拌对测定结果会产生怎的影响？ 四、H2O2和KI溶液的初始浓度对实验结果是否有影响？应根据什么条件选择它们？ 弱电解质电离常数的测定—分光光度法 习题： 一、在配置溶液时，加入HCl、HAc和NaAc溶液各起什么作用？
二、溶液A和溶液B的起始浓度，是否一定要相同？ 液相反应平衡常数的测定 习题： 一，引起本实验误差的可能因素是什么？ 二，你认为如何提高本实验的精度？ 三，如Fe3+，SCN-离子浓度较大时，则不能按公式来计算Kc的值，为什么？ 四，为什么可用[FeSCN2+] 与消光度比乘[SCN-]计算[FeSCN2+]平？ 电导法测定弱电解质电离常数 习题： 1.测定金属与电解质溶液电阻的方法有何不同?为什么测定溶液电 阻要用交流电源? 2.测定溶液电导时为什么要恒温? 3.为什么交流电源通常选择在约1000/s,如为了防止极化,频率高一 些，不更好吗?试权衡利弊. 乙醇---环己烷溶液的折射率-组成曲线的绘制 习题： 一、在测定中,溶液过热或分馏不彻底将使得相图图形发生什么变化? 二、做乙醇—环己烷溶液的折光率-组成曲线目的时什么? 三、每次加入蒸馏瓶中的环己烷或乙醇是否安记录表规定的精确值来进行?
第三章热力学第二定律 3.1 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作。求 （1）热机效率； （2）当向环境作功时，系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热 。 解：卡诺热机的效率为 根据定义 3．2 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作，求： （1）热机效率； （2）当从高温热源吸热时，系统对环境作的功及向低温热源放出的热解：(1) 由卡诺循环的热机效率得出 （2） 3．3 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作，求 （1）热机效率； （2）当向低温热源放热时，系统从高温热源吸热及对环境所作的功。 解：（1）
(2) 3．4 试说明：在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺机联合操作时，若令卡诺 热机得到的功r W 等于不可逆热机作出的功－W 。假设不可逆热机的热机效率大于卡诺热机效率，其结果必然是有热量从低温热源流向高温热源，而违反势热力学第二定律的克劳修 斯说法。 证： （反证法） 设 r ir ηη> 不可逆热机从高温热源吸热，向低温热源 放热 ，对环境作功 则 逆向卡诺热机从环境得功 从低温热源 吸热 向高温热源 放热 则 若使逆向卡诺热机向高温热源放出的热 不可逆热机从高温热源吸收的热 相等，即 总的结果是：得自单一低温热源的热 ，变成了环境作功 ，违背了热 力学第二定律的开尔文说法，同样也就违背了克劳修斯说法。
3．5 高温热源温度，低温热源温度，今有120KJ的热直接从高温热源传给 低温热源，求此过程。 解：将热源看作无限大，因此，传热过程对热源来说是可逆过程 3.6 不同的热机中作于的高温热源及的低温热源之间。求下列三种 情况下，当热机从高温热源吸热时，两热源的总熵变。 （1）可逆热机效率。 （2）不可逆热机效率。 （3）不可逆热机效率。 解：设热机向低温热源放热，根据热机效率的定义 因此，上面三种过程的总熵变分别为。 3.7 已知水的比定压热容。今有1 kg，10℃的水经下列三种不同过程加 热成100 ℃的水，求过程的。 （1）系统与100℃的热源接触。 （2）系统先与55℃的热源接触至热平衡，再与100℃的热源接触。 （3）系统先与40℃，70℃的热源接触至热平衡，再与100℃的热源接触。 解：熵为状态函数，在三种情况下系统的熵变相同 在过程中系统所得到的热为热源所放出的热，因此
实验一燃烧热的测定 1.在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用？答： 在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N 2的氧化会产生热效应。在一般的实验中，可以忽略不计；在精确的实验中，这部分热效应应予校正，方法如下：用0.1mol·dm-3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水，每毫升 0.1mol·dm-3 NaOH溶液相当于 5.983 J(放热)。 2. （1）本实验中，那些为体系？那些为环境？ （2）实验过程中有无热损耗， （3）如何降低热损耗？ 答： （1）氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系，其它为环境。 （2）实验过程中有热损耗： 内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。 （3）降低热损耗的方法： 调节内筒水温比外筒水温低 0.5-1℃，内桶盖盖严，避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗。 3.在环境恒温式量热计中，为什么内筒水温要比外筒的低？低多少合适？
在环境恒温式量热计中，点火后，系统燃烧放热，内筒水温度升高 1.5-2℃，如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃，样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃，整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同，所以内筒水温要比外筒水温低 0.5-1℃较合适。 4固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？提示： 压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 5试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示： 压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 6试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些?本实验成功的关键因素是什么? 提示： 能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键： 药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 实验二十 （1）液体饱和蒸气压的测定预习思考题 一、思考题： 1.真空泵在开关之前为什么要先通大气？
南开物化实验课后思考题参考答案 老师若是发现几个人是一样的话，会打回去重写的 思考题就是用来思考的，我这样做其实是很不对的，但应大一分子学弟学妹的要求，也为了减少大家的工作量，。。。。废话少说。上正文： 热力学部分 实验105燃烧热的测定 1．在燃烧热反应实验中，为什么要加几滴水？ 答：C、H化合物的燃烧反应热，要求其产物状态为CO2气体和液态水。如果氧弹内加几滴水，在反应前即为水和水蒸气平衡存在，而反应生成的水可几乎全部变为液态水，防止出现过饱和蒸汽，符合燃烧热定义的要求。 2．若氧气中含有少量氮气，是否会使实验结果引入误差？在燃烧过程中若引入误差，该如何校正？ 答：对于反应物不纯而导致的副反应，会使实验结果引入误差，要加以校正。如氧气中含有氮气，N2+O2=2NO, 2NO+O2=NO2, 3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应放热影响燃烧热的测定。这时可收集硝酸，用酸碱滴定法计算其产生的热量，加以扣除。 3．使用氧气钢瓶应注意什么？ 答：氧气遇油脂会爆炸。因此氧气减压器、氧弹以及氧气通过的各个部件，各连接部分不允许有油污，如发现油垢，应用乙醚或其它有机溶剂清洗干净。除此之外还应远离热源，防晒，禁止剧烈磕碰。 4．在直接测量中，哪一个量的测定误差对W N和萘的q p的数值影响最大？ 答：温度ΔT影响最大。 5．测燃烧热时，样品的量过多或过少对实验有什么影响？ 答：样品少，温差小，误差大；样品多，温差大，反应不能按等温过程处理。 6．在这个实验中，哪些是体系，哪些是环境？实验过程中有无热损耗？这些热损耗实验结果有何影响？ 答：内筒和氧弹作为体系，而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒，使得内筒水温比理论值低，而使得燃烧焓偏低。 7．不同气体钢瓶的颜色是什么？ 答：氧气——蓝瓶黑字；氢气——深绿瓶红字；氮气——黑瓶黄字；氩气——灰瓶绿字。 8．说出一种引入误差的可能方式？ 答：样品压的不实，导致燃烧不完全，产生炭黑。 实验108液体饱和蒸汽压的测定 1．为什么测定前必须将平衡管a、b段的空气赶净？怎样判断它已被赶净？ 答：在测量中，调节b、c液面相平，则加在c上的大气压值即为b管上方的气压值。如果b管上方混有空气，则测得的乙醇蒸汽压为实际乙醇蒸汽与空气的总值，引入误差。 接通冷凝水，开启真空泵，沸腾3分钟左右可视为空气已排净。 2．在实验过程中，为什么要防止空气倒灌？为防止空气倒灌，在实验过程中，应注意哪些事项？ 答：如果倒灌，ab蒸汽中会含有空气，引入误差。 为了防止倒灌，在调节空气活塞时，应使空气缓缓进入。 3．为什么要校正气压计所示大气压值？