物理化学第二版作业答案6-8

物理化学测验（二）2003-04-12一、填空题。

在题中“____”处填上答案。

1、(本小题1分)公式的适用条件是 ， 。

2、(本小题1分)理想气体节流膨胀时， 0。

（选填 >，=，<） 3、(本小题2分)按系统与环境之间物质及能量的传递情况，系统可分为 系统、 系统、 系统。

4、(本小题2分)已知∆f H (FeO , s , 298 K) =－226.5 kJ ·mol -1； ∆f H (CO 2 , g , 298 K) =－393.51 kJ ·mol -1； ∆f H (Fe 2O 3 , s , 298 K) =－821.32 kJ ·mol -1； ∆f H (CO , g , 298 K) =－110.54 kJ ·mol -1；则 Fe 2O 3(s) + CO(g) == 2FeO(s) + CO 2(g)反应的∆r H (298 K) = 。

5、(本小题2分)某气体的C p ,m = 29.16 J ·K -1·mol -1，1 mol 该气体在等压下，温度由20℃变为10℃，则其熵变∆S = 。

6、(本小题2分)绝热不可逆膨胀过程系统的∆S 0，绝热不可逆压缩过程系统的∆S 0。

（选填 >，< 或 = ）7、(本小题5分)5 mol 某理想气体由27℃，10 kPa 恒温可逆压缩到100 kPa ，则该过程的∆U = ，∆H = ，Q = ，∆S = 。

8、(本小题2分)公式∆A=W’的适用条件是 ， 。

9、(本小题2分)1 mol 理想气体在绝热条件下向真空膨胀至体积变为原体积的10倍，则此过程的∆S = 。

10、(本小题2分)一绝热气缸带有一无磨擦无质量的活塞，内装理想气体，气缸内壁绕有电阻为R 的电阻丝，以电流I 通电加热，气体慢慢膨胀，这是一个 过程，当通电时间t 后，∆H = 。

物理化学课后答案解析_热⼒学第⼀定律第⼆章热⼒学第⼀定律【复习题】【1】判断下列说法是否正确。

（1）状态给定后，状态函数就有⼀定的值，反之亦然。

（2）状态函数改变后，状态⼀定改变。

（3）状态改变后，状态函数⼀定都改变。

（4）因为△U=Q v, △H =Q p，所以Q v，Q p是特定条件下的状态函数。

（5）恒温过程⼀定是可逆过程。

（6）汽缸内有⼀定量的理想⽓体，反抗⼀定外压做绝热膨胀，则△H= Q p=0。

（7）根据热⼒学第⼀定律，因为能量不能⽆中⽣有，所以⼀个系统若要对外做功，必须从外界吸收热量。

（8）系统从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，若△T=0，则Q=0，⽆热量交换。

（9）在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则△H = Q p = 0。

（10）理想⽓体绝热变化过程中，W=△U，即W R=△U=C V△T，W IR=△U=C V△T，所以W R=W IR。

（11）有⼀个封闭系统，当始态和终态确定后；（a）若经历⼀个绝热过程，则功有定值；（b）若经历⼀个等容过程，则Q有定值（设不做⾮膨胀⼒）；（c）若经历⼀个等温过程，则热⼒学能有定值；（d）若经历⼀个多⽅过程，则热和功的代数和有定值。

（12）某⼀化学反应在烧杯中进⾏，放热Q1，焓变为△H1，若安排成可逆电池，使终态和终态都相同，这时放热Q2，焓变为△H2，则△H1=△H2。

【答】（1）正确，因为状态函数是体系的单质函数，体系确定后，体系的⼀系列状态函数就确定。

相反如果体系的⼀系列状态函数确定后，体系的状态也就被惟⼀确定。

（2）正确，根据状态函数的单值性，当体系的某⼀状态函数改变了，则状态函数必定发⽣改变。

（3）不正确，因为状态改变后，有些状态函数不⼀定改变，例如理想⽓体的等温变化，内能就不变。

（4）不正确，ΔH＝Qp，只说明Qp 等于状态函数H的变化值ΔH，仅是数值上相等，并不意味着Qp 具有状态函数的性质。

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

第九章电解质溶液练习题答案一、判断题答案：1．错。

2．错。

3．对。

4．对。

5．错，电解质分子中正、负离子所带电荷不一定为1。

6．错，当电流通过电解池时，两极将发生电极反应，电解质浓度发生变化。

7．错，强电解质也适用。

8．错，只适用于强电解质。

9．错。

(2) 错。

(3) 对。

(4) 错10．错，适用于强电解质稀溶液。

11．a、e正确，其余错。

12．错，a(CaF2) = a(Ca2+)·a2(F-)。

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

三、多选题答案：1. CD；2. CE；3. BC；4. C；5. AB；6. BD；7. BE；8. AC；9. AE；10. BC。

四、主观题答案：1．解：用Pt作电极，阴极部颜色变淡；阳极部颜色变淡；中间部颜色不变。

用Cu作电极阴板部颜色变淡；阳极部颜色变深；中间部颜色不变。

2．解：3．解：(1)(2)(3)4．解：∵λ∞，+ = U∞,+·F∴278 × 10-4/96500 = 2.88 × 10-7 m2·V-1·s-12.88 × 10-7 × 1000 = 2.88 × 10-4 m·s-148 × 10-4/96500 = 4.974 × 10-8 m2·V-1·s-1，4.974 × 10-8 × 1000 = 4.974 × 10-5 m·s-149 × 10-4/96500 = 5.078 × 10-8 m2·V-1·s-1，5.078 × 10-8×1000 = 5.078 × 10-5 m·s-15．解：(1) ½Na2SO4的浓度为c N = 0.002Λ = κ/1000 c N = 2.6×10-2/(1000×0.002) = 130 × 10-4S·m2·mol-1Λ(½SO42-) = Λ -Λ(Na+) = (130 - 50) × 10-4 = 80 × 10-4 S·m2·mol-1(2) κ' = κ(总) - κ = (7.0 - 2.6) × 10-2 = 4.4 × 10-2 S·m-1Λ' =Λ(½Cu2+) + λ(½SO42-) = (60 + 80) × 10-4 = 140 × 10-4 S·m2·mol-1c N = κ'/1000Λ' = 4.4 × 10-2/(1000 × 140 × 10-4) = 3.143 × 10-3c = ½c N = 1.5715×10-3 mol·dm-3[Cu2+] = 1.5715×10-3 mol·dm-3，[SO42-] = 1.5715×10-3 + 0.001 = 2.5715 × 10-3mol·dm-3 K sp = [Cu2+]·[SO42-] = 4.041 × 10-6 mol2 dm-66．解：(1) 滴定前：½H2SO4的浓度为0.01 mol·dm-3Λ = λ+ + λ- = 350 × 10-4 + 80 × 10-4 = 430 ×10-4 S·m2·mol-1κ = c NΛ·1000 = 0.01 × 430 × 10-4 × 1000 = 4.3 × 10-1 S·m-1(2) 终点时：H+被全部中和成水，生成0.01M（ Na2SO4）κ = c NΛ × 1000 = 0.01 × (50 + 80) × 10-4 × 1000 = 1.3 × 10-1 S·m-1(3) NaOH 过量10％，½Na2SO4浓度为0.01 M，NaOH 浓度为0.001 MΛ(½Na2SO4) = 50 × 10-4 + 80 × 10-4 = 130 × 10-4 S·m2·mol-1，Λ(NaOH) = 50 × 10-4 + 200 × 10-4 = 250 × 10-4 S·m2·mol-1κ = ∑c iΛi × 1000 = 0.01 × 130 × 10-4 + 0.001 × 250 × 1000 = 1.55 × 10-1 S·m-17．解：(1) 设溶解度为c，[Ba2+] = c，[SO4] = c + 0.01则有：c(c + 0.01) = K sp = 0.916 × 10-10 = 9.16 × 10-11，所以c ≈ 9.16 × 10-9 mol·dm-3(2) K sp = a(Ba2+)·a(SO42-) = c(Ba2+)·c(SO42-)·γ±2(1)I = ½∑c i Z i2 = ½ (0.02 × 12 + 0.01 × 22 + c × 22 + c × 22) ≈ ½ (0.02 + 0.04) = 0.03∴lgγ± = - 0.509 × 2 × 2 × (0.03)1/2 = - 0.3526，γ± = 0.444代入(1)式：c × (c + 0.01) × 0.4442 = 0.916 × 10-10，c ≈ 4.647 × 10-8 mol·dm-38．[解]：解决这个问题有两种途径：(1) 求出25℃时纯水的Λm和Λ，于是可得纯水的解离度α，算出H+和OH-离子浓度，便可求出离子积。

第八章电解质溶液复习题1、答：Faraday 归纳了多次实验结果，于1833年总结出了电解定律：1.在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电荷量成正比。

2.通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。

2、答：电势高的极称为正极；电势低的极称为负极；发生还原作用的极称为阴极；发生氧化作用的极称为阳极。

在原电池中，阳离子迁向阴极，阴极上发生还原，得到电子；阴离子迁向阳极，在阳极上发生氧化反应，失去电子，故在原电池中电子是从阳极流入阴极；根据电流的方向是从正极流向负极，而电子的方向是从负极流向正极，故在原电池中阳极是负极而阴极是正极。

3、对于电导率：中性盐和强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。

强电解质当浓度增加到一定程度后，解离度下降，离子运动速率降低，电导率也降低；中性盐由于受饱和溶解度的限制，浓度不能太高；弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著，因浓度增加使其电离度下降，粒子数目变化不大；对于摩尔电导率：由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mol ，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。

但不同电解质随浓度降低，摩尔电导率增大的幅度不同，强电解质当浓度降至0.001 molL 以下时，摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。

弱电解质浓度较大时，随着浓度下降，摩尔电导率也缓慢升高，但变化不大。

等稀到一定程度，摩尔电导率迅速升高。

4、强电解质：随着浓度下降，摩尔电导率升高，通常当浓度降至0.001 molL 以下时，摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。

将该直线外推至浓度趋近于0，就可求得无限稀释摩尔电导率。

弱电解质：随着浓度下降，摩尔电导率也缓慢升高，但变化不大。

摩尔电导率与浓度不呈线性关系，等稀到一定程度，摩尔电导率迅速升高，弱电解质的无限稀释摩尔电导率不能用外推法得到。

物理化学作业答案第一章热力学第一定律一、判断题（正确打√，错误打×）1. 由于p和V都是状态函数，则pV也是状态函数。

（√ ）2. 状态函数改变后，状态一定改变。

（√ ）3. 孤立系统内发生的一切变化过程，其 U Δ必定为零。

（√ ）4. 温度越高，Q值越大。

（×）5. 等压过程是指系统在变化过程中系统的压力等于环境的压力。

（×）6. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。

（×）7. 在标准状态下，最稳定单质的焓值等于零。

（×）8. O2 （g）的标准摩尔燃烧焓等于零。

（√ ）9. H2O（l）的标准摩尔燃烧焓等于零。

（√ ）10. H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的U △ 等于零。

（√）二、选择题（选1个答案）1. 是状态函数。

（ A ）A．G B．△U C．W D．Q2. 不是状态函数。

（ D ）A．H B．U C．S D．△G3. 具有广度性质。

（ B ）A．T B、U C．P D．ρ（密度）4. 具有强度性质。

（ D ）A．S B．V C．G D．η（粘度）5. 的标准摩尔生成焓等于零。

（ A ）A．C（石墨） B．C（金刚石） C．CO2 D．CO6．的标准摩尔燃烧焓等于零。

（ C ）A．C（石墨） B．C（金刚石） C．CO2 D．CO7. 理想气体在外压为 101.325kPa 下的等温膨胀，该过程的。

（ A ）A．Q>0 B．Q<0 C．△U>0 D．△U<08. 101.325kPa和 273.15K的水等温等压变为冰，该过程的。

（ D ）A．Q>0 B．△U=0 C．△H>0 D．△H<09. 下列叙述中不属于状态函数特征的是。

（ C ）A．系统变化时，状态函数的改变值只由系统的始、终态决定。

B．系统状态确定后，状态函数的值也确定。

C．状态函数均有加和性。

D．经循环过程，状态函数的值不变。

四．概念题参考答案1．在等温、等压且不做非膨胀功的条件下，当反应的1r m 5 kJ mol G -∆=⋅时，该反应自发进行的方向为 ( )(A) 正向自发进行 (B) 逆向自发进行(C) 无法判断 (D) 反应不能进行答：(C)。

判断反应能否自发进行，要用等温、等压且不做非膨胀功的条件下r m G ∆的变化值，而不能用r m G ∆的值。

除非该反应是在标准压力下进行，则r m 0G ∆>，反应能逆向自发进行。

或者r m G ∆是一个绝对值很大的负值，改变压力商也不可能改变r m G ∆的符号，则r m G ∆也小于零，这时可以估计反应能自发正向进行。

2．理想气体混合物在化学反应达平衡时，应该使用下列哪个关系式 （ ）（A ）r m ln p G RT K ∆=- （B ）r m ln p G RT K ∆=-（C ）r m ln x G RT K ∆=- （D ）r m ln c G RT K ∆=-答：（B ）。

根据理想气体化学势的表示式，对数项中用B /p p 表示，在化学反应等温式中，对数项中是压力商p Q ，达平衡时，是平衡时的压力商，所以标准平衡常数是p K ，相应的Gibbs 自由能的变化值为r m G ∆。

3．理想气体反应23CO(g)2H (g)CH OH(g)+=的r m G ∆与温度T 的关系为：1r m /(J mol )21 66052.92/K G T -∆⋅=-+。

若要使反应的平衡常数大于1，则应控制的反应温度为 ( )(A) 必须低于℃ (B) 必须高于409.3 K(C) 必须低于409.3 K (D) 必须等于409.3 K答：(C)。

r m G ∆与标准平衡常数p K 的关系式为r m ln p G RT K ∆=-，要使1p K =，则r m 0G ∆=。

从已知的关系式，解得409.3 K T =。

要使反应在标准压力下能自发正向进行，r m G ∆必须小于零，所以，根据已知的关系式，反应温度必须低于409.3 K 。

第五章 化学平衡一．基本要求1．掌握化学反应等温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。

2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。

3．掌握标准平衡常数K 与r m G ∆ 在数值上的联系，熟练用热力学方法计算r m G ∆，从而获得标准平衡常数的数值。

4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ∆ 的定义和它的应用。

5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van ’t Hoff 公式及其应用。

6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。

二．把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应等温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。

本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 m ol -的区间之内。

因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ξ，如果在一个很大的系统中， 1 mol ξ=。

严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。

从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数，因为压力已指定为标准压力。

对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。

对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势，已经归入r m G ∆中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力有关。

学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数，了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和工业生产服务。

而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。

由于标准平衡常数与r m G ∆ 在数值上有联系，r m ln p G RT K ∆=-，所以有了r m G ∆的值，就可以计算p K 的值。

大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第8章(总45页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第八章电化学一．基本要求1．理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday 定律等。

2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。

了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。

3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写出电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。

4．掌握电动势测定的一些重要应用，如：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。

5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。

二．把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。

电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。

影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。

电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。

在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。

第一章 练习题一．思考题1. 宏观流动性。

压缩性微观分子间作用力，分子自由运动性（热运动）2. 不存在；高温低压3. 严格意义上是；高温低压下近似适用4. 真实气体分子间引力作用，真实气体具有体积5. T ＞T c 不可能液化 T=T C P ＞P C T ＜T C P ＞P S6. 处于同一对比状态的不同真实气体，Z 数值不同 二．选择题 1. ρ=PM/RT ④2. T 真=PM M /ZR P r =P/P C ＜1 T r =T/T C 由压缩因子图知Z ＜1 ∴T 真＞PV M /R PV M /R=T 理 T 真＞T 理3. ②4．Z=V 真/V 理＜15. ③ 临界温度下可液化6. ③ 钢瓶颜色，字体颜色 三．计算题1. 解：ρ=PM/RTρ1/ρ2=（P 1/T 1）/(P 2/T 2)ρ2=ρ1*(P 2/T 2)/（P 1/T 1）=ρ1*( P 2* T 1)/( P 1* T 2) ρ1=1.96㎏/m 3 P 2=86.66*103Pa P 1=101.325*103Pa T 1=273.15K T 2298.15Kρ2=1.96*(86.66/101.325)*( 273.15/298.15)=1.54㎏/m 3 2.解： PV=nRT V 同 n 同P 1/T 1=P 2/T 2T 1=500K T 2=300K P 1=101.325KPaP 2= P 1* T 2/ T 1=101.325*500/300=60.795 kPa 3.解： Y NH3=V NH3/V 总=（0.1-0.086）/0.1=0.14 n 总=P 总V 总/R 总T 总P=100 KPa T=273.15+27=300.15K V=0.1*10-3 m 3 R=8.314J/（mol*k ）n 总=（100*103*10-4）/（8.314*300.15） n 总=0.004moln NH3= n 总* Y NH3=0.004*0.14=5.6*10-4 P NH3=P 总* Y NH3=100*0.14=14 KPa 4.解：n=m/Mn co2=0.1mol n N2=0.5MOL n o2=0.6mol y co2=0.1/0.2 y N2=0.5/1.2 y o2=0.5 P co2=P 总* y co2=2.026*1/12*105=1.69*104Pa P N2= P 总* y N2=2.026*5/12*105=8.44*104Pa P o2= P 总* y o2=2.026*0.5*105=1.103*1055.解：（P+an2/v2）（v-nb）=nRTa=6.57*10-1 b=5.62*10-5T=350K V=5.00*10-3m3n=m/M=0.142*103/71=2molP=nRT/（v-nb）-an2/v2P=11.907*105-1.501*105=1.086*1066.解：TC =190.7K PC=4.596MPaTr =T/TC=291.2/190.7=1.527Pr =P/PC=15/4.596=3.264由压缩因子图得：Z=0.83ρ=PM/ZRT=15*106*16*10-3/8.314*291.2*0.83=119㎏/m3第二章练习题一、思考题1、（1）加热烧杯中水水位系统则环境为大气、烧杯。

《物理化学》试卷及答案解析一、填空题（每小题2分，共20分）1、状态函数可分为两类：其数值在系统中具有加和性的是，请举三个这类函数的例子；其数值取决于系统自身而与系统中物质数量无关的是，请举三个这类函数的例子。

2、写出Joule-Thomson系数的定义式：。

若Joule-Thomson系数大于0，则该气体经节流过程后，随压力降低，温度。

3、可逆热机的效率与两热源温度的关系是；在其他条件都相同的前提下，用可逆热机去牵引机车，机车的速度将会是。

4、Zn与稀硫酸作用，其他条件相同的情况下，分别在敞口容器中进行和在密闭容器中进行，所放出的热量进行比较，前者后者。

（填“<”、“>”或“=”）5、NH4Cl(s)在真空容器中分解生成NH3(g)和HCl(g)达平衡，该系统的组分数为，相数为，自由度数为。

6、某分解反应为A(s) = 2B(g)+C(g) ，气体视为理想气体，其标准平衡常数K o与解离压力P 之间的关系是。

7、双变量体系的热力学基本公式：dU= PdV ；dG= VdP。

8、在200℃和25℃之间工作的卡诺热机，其效率为%。

9、纯物质混合形成理想液态混合物时，△mix V 0，△mix H 0，△mix S 0，△mix G 0。

（填“<”、“>”或“=”）10、理想气体反应，标准平衡常数K o与用分压表示的经验平衡常数K p之间的关系是；标准平衡常数K o与用物质的量分数表示的经验平衡常数K x之间的关系是。

二、选择题（每小题2分，共20分）1、某气体的压缩因子Z> 1，表示该气体比理想气体（）（A）容易压缩（B）不易压缩（C）容易液化（D）不易液化2、关于气体的隙流，下列说法错误的是（）（A）气体隙流速度与摩尔质量的平方根成正比（B）隙流定律可以用来求气体的摩尔质量（C）利用隙流作用可以分离摩尔质量不同的气体（D）气体分子运动论是隙流定律的理论依据3、系统从一个状态经不可逆过程到达另一状态，系统的ΔS （）（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）无法确定4、碳酸钠和水可以形成Na2CO3·H2O，Na2CO3·7H2O，Na2CO3·10H2O三种水合物，在101.3kPa 时该物系共存的相数最多为（）（A）2 （B）3 （C）4 （D）55、常压下-10℃过冷水变成-10℃的冰，此过程的（）（A）ΔG<0 ,ΔH>0 （B）ΔG>0 ,ΔH>0（C）ΔG=0 ,ΔH=0 （D）ΔG<0 ,ΔH<06、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。

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)+。

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266.6 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273.16 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 -∆=⋅。

第一章几何结晶学基础1-1.晶体、晶胞的定义；空间格子构造的特点；晶体的基本性质。

1-2.参网页上的模型，运用对称要素组合定律，写出四方柱、六方柱、四方四面体、斜方双锥、六八面体、三方柱、复三方三角面体、四六面体的点群符号，并写出其所属的晶系和晶族。

1-3.参阅网页上的模型，请确定单型中的六八面体、复三方偏三角面体、复六方双锥、和聚型中2、3、4号模型在晶体定向中，各晶体的晶轴分别与哪些对称轴重或晶棱方向平行1-4.请写出单型三方柱、四方柱、四方双锥、六方柱、菱面体、斜方双锥各晶面的主要晶面符号。

1-5.请写出下列聚型模型各晶面的晶面符号：1、2、3、4。

两个对称面相互成1）60°、2）90°、3）45°、4）30°，可组合成什么点群1-6.由两根相交的二次轴互成1）90°、2）60°、3）45°、4）30°，可以组合成什么点群试在面心立方格子中画出菱面体格子1-7.一晶面在X、Y、Z轴分别截得2、4、6个轴单位，请写出此晶面符号。

1-8.作图表示立方晶体的（123）、（012）、（421）晶面。

1-9.在六方晶体中标出晶面（0001）、（2110）、（1010）、（1120）、（1210）的位置。

1. 答：晶体最本质的特点是其内部的原子、离子、或原子集团在三维空间以一定周期性重复排列而成, 晶体的空间格子构造有如下特点：结点空间格子中的点，在实际晶体中它们可以代表同种质点占有的位置，因此也称为晶体结构中的等同点位置。

行列结点在一维方向上的排列. 空间格子中任意两个结点连接的方向就是一个行列方向。

面网结点在平面上的分布构成面网。

空间格子中，不在同一行列上的任意三个结点就可联成一个面网。

平行六面体空间格子中的最小单位。

它由六个两两平行且大小相等的面组成。

晶体的基本性质是指一切晶体所共有的性质，这些性质完全来源于晶体的空间格子构造。

物理化学考试题库及答案18、（11分）一般化学反应的活化能在40～400kJ mol-1范围内，多数在50～250 kJ mol-1之间(1)若活化能为100 kJ mol-1，试估算温度由300K上升10K、由400K上升10K时，速率常数k各增至多少倍。

设指前因子A相同。

(2)若活化能为150 kJ mol-1，作同样的计算。

(3)将计算结果加以对比，并说明原因。

（1）、K310K/ K300K =3.64；K410K/ K400K =2.08；（2）、K310K/ K300K =6.96；K410K/ K400K =3.00；（3）、lnk与T2成反比；活化能高的反应对温度更敏感一些共 4 页，第 4 页19、（10分）250C时有两种溶液(1)：a(Sn2+)=1.0, a(Pb2+)=1.0；(2)：a(Sn2+)=1.0， a(Pb2+)=0.1,当将金属Pb 放入溶液时，能否从溶液中置换出金属Sn。

已知φ0（Sn 2+| Sn）=-0.136V, φ0（Pb2+| Pb）=-0.126V。

△rGm>0，不可以；△rGm<0，可以。

20、（17分）固态氨的饱和蒸气压为：lnP=–3754/T + 27.92液态氨的饱和蒸气压为：lnP=–3063/T + 24.38其中P的单位是Pa，试求：（1）氨的三相点的温度和压强；（2）三相点时的升华热、蒸发热、熔化热是多少？物理化学试题及答案（1）、△subHm =31.2KJmol–1；△vapHm =25.47KJmol–1；△fusHm =5.75KJmol–1；（2）、P=5934Pa, T=195.2K。

21、（18分）电池Pt|H2(101.325kPa)|HCl(0.1molkg-1)|Hg2Cl2(s)|Hg)电动势E与温度T的关系为E/V=0.0694+1.881×10-3T/K-2.9×10-6 (T/K)2（1）写出电池反应（2）计算250C时该反应的△rHm、△rSm、△rGm,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Qr.m。

第二章热力学第二定律1、2.0mol理想气体在27℃、20.0dm3下等温膨胀到50.0dm3，试计算下述各过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。

（1）可逆膨胀；（2）自由膨胀；（3）对抗恒外压101kPa膨胀。

解：（1）ΔU=ΔH=0；Q=-W==2.0×8.314×300×=4571(J);ΔS===15.24(J·K-1)（2）Q=0；W=0；ΔU=0；ΔH=0；ΔS===15.24(J·K-1)（3）ΔU=ΔH=0；Q=-W=101×(50-20) =3030(J)；ΔS===15.24(J·K-1)2、1.0molα-Fe由25℃加热到850℃，求ΔS。

已知C p,m=30.30J·mol-1·K-1解：ΔS==30.30×=40.20(J·K-1)3、2.0mol理想气体由5.00MPa、50℃加热至10.00MPa、100℃，试计算该过程的ΔS。

已知C p,m=29.10 J·mol-1·K-1。

解：属于pTV都改变的过程。

ΔS==8.38-11.53=-3.15(J·K-1)4、N2从20.0dm3、2.00MPa、474K恒外压1.00MPa绝热膨胀到平衡，试计算过程的ΔS。

已知N2可看成理想气体。

解：Q=0; ΔU=W,即nC p,m(T2-T1)=-p e(V2-V1)将n==10.15(mol); C p,m=3.5R; V2==84.39×10-6T2代入上式得：10.15×3.5R×(T2-474)=-1.0×106×(84.39×10-6T2-20×10-3)解得T2=421.3K该过程属于pTV都改变的过程，所以错错ΔS==-34.81+58.49=23.68(J·K-1)5、计算下列各物质在不同状态时熵的差值。