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物理化学经典习题(配南大傅献彩)

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傅献彩物理化学复习题答案

傅献彩物理化学复习题答案

傅献彩物理化学复习题答案一、选择题1. 热力学第一定律表明，能量守恒。

以下哪项描述是正确的？A. 能量可以被创造或销毁B. 能量可以在不同形式间转换，但总量保持不变C. 能量只能从一种形式转换到另一种形式D. 能量在封闭系统中可以减少答案：B2. 根据理想气体状态方程 PV = nRT，当温度和体积保持不变时，压力和气体的摩尔数成正比。

以下哪个选项是错误的？A. 压力增加，摩尔数也增加B. 压力减少，摩尔数也减少C. 压力保持不变，摩尔数也保持不变D. 压力与摩尔数成正比答案：B二、填空题1. 热力学第二定律表明，热不能自发地从低温物体传向高温物体。

______答案：熵增加原理2. 化学平衡常数 K 是在一定温度下，反应物和生成物浓度的比值。

如果反应是可逆的，那么在平衡状态下，正反应速率等于______。

答案：逆反应速率三、简答题1. 解释什么是吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）以及它在化学反应中的应用。

答案：吉布斯自由能是一个热力学函数，用于描述在恒温恒压条件下，系统进行非体积功（如化学反应）时的能量变化。

它定义为 G =H - TS，其中 H 是焓，T 是温度，S 是熵。

吉布斯自由能的变化（ΔG）可以判断一个反应是否自发进行。

如果ΔG < 0，则反应自发；如果ΔG > 0，则反应非自发；如果ΔG = 0，则系统处于平衡状态。

2. 描述范特霍夫方程及其在化学平衡中的应用。

答案：范特霍夫方程是描述在恒压条件下，温度变化对化学平衡常数影响的方程，形式为 ln(K2/K1) = -ΔH°/R * (1/T2 - 1/T1)。

其中 K1 和 K2 分别是在温度 T1 和 T2 下的平衡常数，ΔH° 是反应的标准焓变，R 是气体常数。

通过这个方程，我们可以预测在不同温度下反应的平衡位置。

四、计算题1. 假设一个理想气体在等压过程中从状态 A (P1, V1, T1) 变化到状态 B (P2, V2, T2)。

傅献彩物理化学选择题———第一章 热力学第一定律及其应用 物化试卷(二)

傅献彩物理化学选择题———第一章 热力学第一定律及其应用 物化试卷(二)

目录（试卷均已上传至“百度文库”，请自己搜索）第一章热力学第一定律及其应用物化试卷（一）第一章热力学第一定律及其应用物化试卷（二）第二章热力学第二定律物化试卷（一）第二章热力学第二定律物化试卷（二）第三章统计热力学基础第四章溶液物化试卷（一）第四章溶液物化试卷（二）第五章相平衡物化试卷（一）第五章相平衡物化试卷（二）第六章化学平衡物化试卷（一）第六章化学平衡物化试卷（二）第七章电解质溶液物化试卷（一）第七章电解质溶液物化试卷（二）第八章可逆电池的电动势及其应用物化试卷（一）第八章可逆电池的电动势及其应用物化试卷（二）第九章电解与极化作用第十章化学动力学基础（一）物化试卷（一）第十章化学动力学基础（一）物化试卷（二）第十一章化学动力学基础(二) 物化试卷（一）第十一章化学动力学基础(二) 物化试卷（二）第十二章界面现象物化试卷（一）第十二章界面现象物化试卷（二）第十三章胶体与大分子溶液物化试卷（一）第十三章胶体与大分子溶液物化试卷（二）参考答案1．1mol 单原子分子理想气体从298 K，200.0 kPa 经历：①等温, ②绝热, ③等压三条途径可逆膨胀,使体积增加到原来的2倍，所作的功分别为W,W2,W3，三者的关系是： ( )1(A) |W1|>|W2|>|W3| (B) |W2|>|W1|>|W3|(C) |W3|>|W2|>|W1| (D) |W3|>|W1|>|W2|2. 下述说法哪一个是错误的? ( )(A)封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应(B)封闭体系的状态即是其平衡态(C)封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应(D)封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线3. 凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是： ( )(A) ΔU > 0 , ΔH > 0 (B) ΔU = 0 , ΔH = 0(C) ΔU < 0 , ΔH < 0 (D) ΔU = 0 , ΔH不确定4. " 封闭体系恒压过程中体系吸收的热量Q p等于其焓的增量ΔH "，这种说法：( )(A)正确(D) 需加可逆过程与无非体积功的条件(B) 需增加无非体积功的条件(C) 需加可逆过程的条件5. 非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个是错误的? ( )(A) Q=0 (B) W=0 (C) ΔU=0 (D) ΔH=06.当体系将热量传递给环境之后,体系的焓： ( )(A)必定减少(B) 必定增加(C)必定不变(D) 不一定改变7. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经(1)等温压缩，(2)绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有：( )(A)H1> H2(B)H1= H2(C)H1< H2(D)H1>=H28. 下列诸过程可应用公式dU = (C p-nR)dT进行计算的是：( )(A)实际气体等压可逆冷却(C)理想气体绝热可逆膨胀(B)恒容搅拌某液体以升高温度(D)量热弹中的燃烧过程9. 1mol单原子分子理想气体，从273 K，202.65 kPa,经pT=常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该气体的ΔU为： ( )(A)1702 J (B)-406.8 J (C)406.8 J (D)-1702 J10. 一定量的理想气体从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1,V2，则： ( )(A) V1> V2(B)V1< V2(C) V1= V2(D) 无法确定11.一容器的容积为V1=162.4 立方米,内有压力为94430 Pa,温度为288.65 K的空气。

物理化学经典习题(配南大傅献彩)

物理化学经典习题(配南大傅献彩)

物理化学经典习题一、填空题1．硫酸与水可形成三种水合盐：H 2SO 4·H 2O 、H 2SO 4·2H 2O 、H 2SO 4 ·4H 2O 。

常压下将一定量的H 2SO 4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H 2SO 4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是 。

2．Na +、H +的还原电极电势分别为 –2.71V 和 –0.83V ，但用Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时，阴极产物是Na –Hg 齐，而不是H 2，这个现象的解释是 。

3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。

其胶团结构式为 。

注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。

4．在两个具有0.001mAgNO 3溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向 极方向流动。

5． 反应 A −→−1k B (Ⅰ) ; A −→−2k D (Ⅱ)。

已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂 改变获得B 和D 的比例。

6．等温等压（298K 及p ø）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ·mol -1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ·mol -1，则该化学反应的熵变为 。

7．若稀溶液表面张力γ 与溶质浓度c 的关系为 γ0 – γ = A + Bln c（γ0为纯溶剂表面张力，A、B为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。

1O2(g) ═ H2O(l) 的8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g) +2(∆r G m–∆r F m)/ J·mol-1为。

二、问答题1．为什么热和功的转化是不可逆的？1O2(g) ═ 2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) +2 H2O(g)，在反应自发进行。

问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，∆U，∆H，∆S和∆F。

物理化学傅献彩版复习题

物理化学傅献彩版复习题

物理化学傅献彩版复习题物理化学是化学学科中的一个重要分支，它研究物质的物理性质和化学性质之间的关系，以及这些性质如何随物质状态的变化而变化。

傅献彩教授的《物理化学》教材是许多高校化学专业学生必修的课程之一。

为了帮助学生更好地复习和掌握物理化学的知识点，以下是一些复习题的示例，覆盖了基础概念和重要原理。

1. 热力学第一定律- 描述热力学第一定律的数学表达式。

- 解释内能、热量和功的概念，并给出它们在热力学第一定律中的关系。

- 举例说明在等压、等容和绝热过程中，系统内能的变化。

2. 热力学第二定律- 简述热力学第二定律，并解释熵的概念。

- 描述熵增原理，并讨论它对自然过程方向性的影响。

- 举例说明在不可逆过程中熵的变化。

3. 化学平衡- 写出化学平衡常数的表达式，并解释其物理意义。

- 讨论勒夏特列原理，并用实例说明其在化学平衡中的应用。

- 计算给定条件下的化学平衡常数，并预测平衡位置的变化。

4. 相变和相图- 描述相变的条件，并解释相变过程中的潜热。

- 解释相图的基本概念，如单组分系统和双组分系统的相图。

- 根据相图分析物质在不同温度和压力下的相态。

5. 电化学- 描述法拉第定律，并解释电化学电池的工作原理。

- 讨论电极反应的类型，并给出相应的电极反应方程式。

- 计算电化学电池的电动势，并解释电池效率。

6. 表面化学- 描述表面张力的概念，并解释它对液体表面形状的影响。

- 讨论吸附现象，并解释物理吸附与化学吸附的区别。

- 计算给定条件下的吸附等温线，并分析吸附等温线的形状。

7. 统计热力学- 描述玻尔兹曼分布，并解释它在统计热力学中的应用。

- 讨论最可几分布，并解释它与能量均分原理的关系。

- 计算给定系统中分子的配分函数，并用它来计算系统的热力学性质。

8. 溶液的物理化学性质- 描述溶液的浓度表示方法，并解释摩尔浓度与质量分数的关系。

- 讨论溶液的渗透压，并解释它与溶质粒子数的关系。

- 计算给定溶液的渗透压，并分析溶质浓度对渗透压的影响。

物理化学傅献彩习题课-第二、三、四章

物理化学傅献彩习题课-第二、三、四章

21.偏摩尔量是容量性质的状态函数。 22. 化学势是容量性质的状态函数。 23.理想稀溶液中的溶剂遵从亨利定律，溶质遵从拉乌尔定律。 24.理想混合气体中任意组分B的逸度fB就等于其分压pB。 25.任何一个偏摩尔量（化学势）都是温度、压力和组成的函数。 26.对于非理想气体，Z<1表示实际气体极容易压缩。 27．对于纯组分，化学势等于Gibbs自由能。 28．热力学的不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。此 话对吗？ 29．一个爆炸反应体系应看作是绝热系统。 30．一个隔离系统的熵永不减少。 31．理想稀溶液Raoult定律与Henry定律没有区别。 32．溶质在气相和在溶液中的分子状态不相同，Henry定律也 能适用。
(b)
∆vapS总，∆vapA，∆vapG是否均可用来判别这
一过程的方向？并叙述理由，其判断结果如何？
9
解：通过可逆过程进行计算
∆vapG = 0；∆vapS = n∆vapHm/T = 41.85 J· −1 K
∆vapA= ∆vapG − ∆vap(pV) = −nRT = −3325.6 J
椐，因 W = 0 ∴ −W ≤ − ∆vapA ∴ ∆vapA < 0，过程不可逆 ∵ 过程不恒压，不能用 ∆vapG 来判别
10
判断题 1.1摩尔100℃101325Pa下的水变成同温同压下的水蒸气，该过 程的ΔU=0。 2.ΔfHθm (C，金刚石，298K）=0。 3.298.15K时，H2(g)的标准摩尔燃烧焓与H2O(l)的标准摩尔生成 焓数值上相等。 4.绝热过程都是等熵过程。 5.体系经历一个不可逆循环过程，ΔS>0。 6.一定量理想气体的熵只是温度的函数。 7.dU=nCv,mdT， dH=nCp,mdT这两个公式对一定量的理想气体的任 何pVT过程均适用。 8.一个系统从始态到终态，只有可逆过程才有熵变。 9.系统从同一始态出发，经绝热不可逆到达的终态，若经过绝 热可逆过程，则一定达不到此终态。 10.对气态物质，其Cp-Cv=nR

《物理化学(第五版,傅献彩)》课后习题及答案

《物理化学(第五版,傅献彩)》课后习题及答案

压蒸发热为 40.63kJ·mol-1。当 1mol 液态水，在 373K 和外压为 p时完全蒸发成水蒸气时，
试求：
（1）蒸发过程中体系对环境所作的功。
（2）假定液态水的体积略而不计，试求蒸发过程中的功，并计算所得结果的百分误差。
（3）假定把蒸气看作理想气体，且略去液态水的体积，求体系所作的功。
（4）求（1）中变化的△vapHm 和△vapUm。 （5）解释何故蒸发热大于体系所作的功。
T V
0
T
16.证明：
U V
p
C p
T V
p
p
证：
U V
p
H V
P
p
=
H T
T p V
p
p
=
CP
T V
p
p
证明： CP
CV
p T
V
Hp
T
V
证： CP
CV
HT
U = H p T V T
P
HT
V T
dT P
Hp
T dP
H T
V
H T
解:
Zn (s)+2 H+= Zn2++ H2(g)
VH2
RT p
8.314 291 m3 101325
0.024m 3
W pV pVg nRT 8.314 291J 2419.4J
△rUm=(Q+W)/ =(-152-2.42)kJ·mol-1
3 . 在 373.2K 和 p压力下，使 1molH2O(l)汽化。已知水在气化时吸热 40.69kJ·mol-1。
P
Hp
T Tp
V
代入上式

物理化学傅献彩习题课-第二、三、四章

物理化学傅献彩习题课-第二、三、四章
14
8.卡诺循环过程包括——、——、———、———。 9.理想气体在等温下向真空膨胀，则ΔU=———，ΔH=—— ——，ΔS————。 10.在隔离系统中发生某剧烈化学反应，使系统的温度及压力 皆明显升高，则系统的：ΔS—；ΔU—；ΔH——；ΔA—； Δ G——。（填>0,=0,<0或无法确定。） 11.使一个过程的熵变等于零，应满足的条件是—————— ——————————。 12.给自行车打气时，把气筒内的空气作为系统，打气筒、橡 皮管和轮胎均不导热，则该过程中Q—0，W—0。 13.理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨 胀到达相同的终态压力，则终态的温度T可逆——T不可逆；V可 逆—V不可逆；ΔH可逆—ΔH不可逆。 14.在恒熵、恒容、不做非膨胀功的封闭系统中，当热力学函 数——到达最——值的状态为平衡状态。 15
13
填空题
1.Qv=ΔU应用条件是__________， _________， __________。
2.纯物质完美晶体___________________时熵值为零。 3.热力学第三定律的普朗克说法的数学表达式是——。
4.熵增原理表述为
_______________________________________________________ _________________________________。 5.物理量Q、T、P、V、W、U、H、S、A、G ，其中属于状态函数 的是————；与过程有关的是————；状态函数中属于容 量性质的是—————；属于强度性质的是————。 6.节流膨胀过程是————，膨胀后温度将———。 7.热力学第二定律的经典表述之一是——-————————； 其数学表达公式是——————————。
椐，因 W = 0 ∴ −W ≤ − ∆vapA ∴ ∆vapA < 0，过程不可逆 ∵ 过程不恒压，不能用 ∆vapG 来判别

物理化学傅献彩习题课-第五、六章

物理化学傅献彩习题课-第五、六章
14
9. CaCO3(s)，BaCO3(s)，BaO(s)和CO2(g)构成的多相平衡 系统的组分数为 ，相数为 ，自由度为 。 10. 若反应CO(g) + ½O2(g) = CO2(g)在2000K时的Kpө = 6.44， 同样温度下，则反应： 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)的Kpө (1) = __________； 2CO2(g) = 2CO(g) + O2(g)的Kpө (2) = __________。 11.Al2(SO4)3的不饱和溶液，此系统最大物种数为______， 组分数______，自由度为______。 12．在一定温度下，对于给定反应，Kp=Kx=Ka=Kc的条件是 _____和______。 13．温度从298 K升高到308 K，反应的平衡常数加倍，则 该反应的 。(设其与温度无关)。
8
解：(1) 1000K 时的 Kpø = 3.42 ∴ ∆rGmө = −RT lnKpø = −10.22 kJ·mol−1 ∆rHm ө = −RT2×(dlnKpø/dT) = −188.4kJ·mol−1 ∆rUm ө = ∆rHm ө − ∑νBRT = −180.14 kJ·mol−1 (2) ∵ Qp = 22.5 ∴ Qp > Kpø 故反应自右向左进行
9
判断题 1. 一定温度下的乙醇水溶液，可应用克－克方程式计算 其饱和蒸 汽压。 2. 对于二元互溶液系统，通过精馏方法总可以得到两个 纯组分。 3. 标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且
还与标准 态的选择有关。
4.三组分系统最多同时存在5个相。
5.标准平衡常数改变了，平衡一定移动。反之，平衡移
5
例5. 在630K时，下列反应：2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g)的 =44.3kJ· −1。 mol (1) 求上述反应的标准平衡常数； (2) 求630K时HgO(s)的分解压力； (3) 若将HgO(s)投入到630K，1.013×105Pa的纯O2气的定 体积容器中，在630K时使其达平衡，求与HgO(s)呈平衡的气 相中Hg(g)的分压力。

傅献彩《物理化学》(上册)配套题库【名校考研真题】(化学平衡)

傅献彩《物理化学》(上册)配套题库【名校考研真题】(化学平衡)
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②⑤ 【答案】A 【解析】增加压力，反应平衡向分子数减小的方向即正向移动；减少 NO2 的分压以及 增加 O2 分压都能使反应物转化率提高。对吸热反应，平衡常数随温度的上升而增大，对放 热反应，平衡常数随温度的上升而减小；催化剂的加入可促进或者抑制反应的进程。
K
p
K
p
(
p
)B
vB
，因 vB
B
0
，则 rGm
RT
ln(K p )
RT
ln(
K
p
)
0
即反应逆向自发进行。
三、计算题
1．甲烷转化反应： CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 在 900 K 下的标准平衡常数 Kθ 1.280 ，若取等物质的量的甲烷不水蒸气反应，求 900
K，100 kPa 下达到平衡时系统的组成。[华南理工大学 2012 研]
（1）试求反应的ΔrSmθ； （2）计算298 K时Zn（g）的标准生成焓； （3）800 K时，若H2（g）、Zn（g）、H2O（g）的分压分别为100、0.3和0.3 kPa， ZnO（s）能否被还原为Zn（g）？[华南理工大学2010研] 解：（1）由热力学基本方程可知，
2．化学反应可以同时向（ ）两个方向进行，在一定的条件，体系达到平衡状态， 丌同体系达到平衡所需（ ）各丌相同，但共同的特点是平衡后体系中（ ）均丌随（ ） 而改变。惰性气体的存在并丌改变（ ），但可以影响气相反应中的（ ），即可以使（ ） 发生移动。[首都师范大学 2010 研]
[答案]正逆；条件；各物质的浓度；反应时间；反应过程；各物质的分压；平衡
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物理化学第章课后答案傅献彩第五南京大学化学化工学院

物理化学第章课后答案傅献彩第五南京大学化学化工学院

第 三 章 热 力 学 第 二 定 律L 有5 md 某双原子理愚气体，巳知K 。

血'L 5 R,从始态MX ） &小）敏』经绝热诃逆压嫦至400 kPa 后,再真空膨胀至200 kPm 求整个过程的QW.&j.Vf 和AS,解:双原于理想气体 Gm = W^qg=R+G5 = 4"Ry=&JGs=L4 w br 绝刑 5moLT ? 5TDP 1 可逆1400 kpj 板00 好|绝热可逆IM Q,=-0,A S.-0iL r ! -IV -A CV E （耳一 M ）= 5 molxgx&314j mor i * K 1 X （487, 61-400） K=&104. S7J£f.y X S. 314J • n»r l • K 1<4&7. 61 -40O ）K= 127< &2J 绝然过程方程式k 弓=（勿＞了「=487.61枷真空圈胀&J 』=SAH ：=O ,W£=Q ,Q —Q 设计可逆膨媵计算4 皿,T 我L 二旱映H 网竣成虹£=S molX& 314J • eL ・ K' • In :& 8】J ・ K~ZUv KI aAS.r =0（真空肱虬系统不吸然）400 K.^md 200 kPa△Hi =rGm （K —「）—5 molXW=W]+W ：=9104. 87J Q=Q+Q=O必=W 】+W?=9104. 87J △H=△孙 +^Hz = 12746. 82J △S=q+AS2 = 28.81J • FT'.2. 有5 mol He(g),可看作理想气体，已知其Gm = l.5 k,从始态273 K,100 kPa .变到终态298 K. 000 kPa.计算该过程的炳变.解：单原子理想气体,Gs = 1.5R ・G.f=G ・m+R=2.5R等温升压可逆&7=0 Q-- W=(早)印=~£ =8. 314 J • mol 1 • K X5 irolXIn — 95. 72J • K *i Pt 1 uuu等压升温可逆Q=aH=nC,.m <T 2-T 1)M f ^f^dT = nC^.Jn 争=5 mol X 2. 5 X 8. 314J • rnoL • K" X In = 9. 11J • K 1J 丁1 」 / I4/O K^S=AS 1+AS 2 = -86. 61J • K \I3. 在绝热容器中，将0.10 kg,283 K 的水与0. 20 kg 、313 K 的水混合，求混合过程的嬉变.设水的平户 比热为4.184kJ ・Kf - kg"1.]解:Q=0. 1 kgX4. 184 kJ • K" • kgTX(T -283.2)KQ=0.20kgX4.184AJ •• kg"1 X (313. 2-T)K在绝热容器中Q+Q=0 T=303.2K ASi = f /：^dT=0. 01kgX4.184kJ • kg -XIn86XK)7kJ • K*1点=[孕 牟d 丁 =0.02kgX4.184 kJ • FT 1 . kgrxin^4^=-2.72XKTW • K^1J i 1 I OlO. 4i\ AS= AS )+ AS» =0.14J ・ KT ・4. 在298 K 的等温情况F,在一个中间有导热隔板分开的盒子中.一边放0.2 mol Q(g),压力为20 kPa,另一边放0. 8 molN ：(g).压力为80 kPa.抽去隔板使两种气体混合.试求(DIK 合后，盒子中的压力； (2) 混合过程的Q,W,和 g(3) 如果假设在等温情况下，使混合后的气体再可逆地回到始态,计算该过程的Q 和W 的值. 解:(1)理思气体状态方程 V> =g +V N 2m.RT »N 2RT)・2molX8.3m・moli •KTX298K|0.8molX&314J・moL ・K'X298K20X IO3 Pa 8OX1O5 Pa = 49. 55X10-0?% + 〃斗=0. 2 mol+O. 8 mol= 1 molA _性・" 处一& =」mo凶辿 . moLXU2竺瓯= 50,仲Pfl49. 55X10-3m3 50X10 1<L（2）等温过程W=0 Q=-WDahon 分压定律fix =—X/>a =10X103PaAv t =^X/>e=40X103Paw = + W斗=一处RTln 普-QTln竿》r^2=一8. 314jmoL • K- X298K(0, 2 molXln^+0. 8 molXln ~) = -1717. 32J10 40Q=-W=1717. 32J△S=* = 5. 76J ・ K'1j Vdp=W=-1717. 32J.(3)等温可逆W=0.Q=-W.要可逆回到始态.故△8 = —点=一5.76J・KFQ=T・ AS7=298 KX(-5. 76J • K-,) = -1717. 32JW=-Q二1717. 32J..5.有■•绝炼箱子.中间用绝热隔板把箱了•的容积一分为二.一边放1 mol 300 KJOO kPa的单原于理想气体Ar(g),另一个放2 mol 400 K,200 kPa的戏原子理想气体N2(g),若把绝热隔板抽去,让两种气体混合达平衡•求混合过程的隔变•M.2 molX&314j • mol ' • K -'X298K 〔 0.8molX8.31 妇• moL • K ・'X298K 2OX1O 3 Pa 80X101 Pa=49. 55X105 %=0. 2 mol+0. 8 mol=l mol,—催• RT_ 1 molX8.314J • mor 1 XK"1 X298K s 八心 DAft <7 — 小 * 一，m =50X O ra.Dalton 分压定律威=^X 如nlOXlUPa p* = —XAtt=40X103Pa "AW =W\ +W\ =_g RTln 策 f —RTln 斜= -8.314JmoL • K -|X298K(0.2molXln 急+0. 8 molXln 籍)= -1717.32J Q^-W =1717. 32J △S=¥=5. 76J ・ L ^G= Vd/>=W=-1717.32J.(3) 等温可逆 W=0.Q=-W.要可逆回到始态，故AS' = -AS=-5. 76J • K -* Q=T ・ #=298 KX(-5.76J • K"1 ) = -1717. 32J W=-Q= 1717.32J..5. 有-绝熄箱子.中间用绝热隔板把箱子的容枳一分为二，一边放1 mol 300 K,100 kPa 的单原子理想 气体Ar(g).另一个放2 mol 400 K.200 kPa 的双原子理想气体N 2(g).若把绝热隔板抽去,让两种气体混 合达平衡,求混合过程的烟变.解:将这•过程分为两部分来考虑，首先抽掉绝势阳板后，两边达到平衡温度下;再在等温下的条件下. 进行等温嫡变.已知Cv.・(Ar) = l. 5R Cv.m (N2)N2,5R | 叫。

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物理化学经典习题一、填空题1．硫酸与水可形成三种水合盐：H 2SO 4·H 2O 、H 2SO 4·2H 2O 、H 2SO 4 ·4H 2O 。

常压下将一定量的H 2SO 4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H 2SO 4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是 。

2．Na +、H +的还原电极电势分别为 –2.71V 和 –0.83V ，但用Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时，阴极产物是Na –Hg 齐，而不是H 2，这个现象的解释是 。

3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。

其胶团结构式为 。

注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。

4．在两个具有0.001mAgNO 3溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向 极方向流动。

5． 反应 A −→−1k B (Ⅰ) ; A −→−2k D (Ⅱ)。

已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂 改变获得B 和D 的比例。

6．等温等压（298K 及p ø）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ·mol -1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ·mol -1，则该化学反应的熵变为 。

7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ =A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力，A、B为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。

1O2(g) ═ H2O(l) 的8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g) +2(∆r G m–∆r F m)/ J·mol-1为。

二、问答题1．为什么热和功的转化是不可逆的？1O2(g) ═ H2O(g)，2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) +2在反应自发进行。

问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，∆U，∆H，∆S和∆F。

3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？三、计算题1．苯在正常沸点353K下的∆vap H mø= 30.77 kJ·mol-1，今将353K及pø下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。

(1) 求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W；(2)求苯的摩尔气化熵∆vap S mø及摩尔气化自由能∆vap G mø；(3)求环境的熵变∆S环，并判断上述过程是否为不可逆过程。

2．把一定量的气体反应物A迅速引入一个温度800K的抽空容器内，待反应达到指定温度后计时（已有一部分A分解）。

已知反应的计量方程为2A(g) 2B(g)+ C(g)，反应的半衰期与起始浓度无关；t=0时，p总=1.316×104Pa ；t=10min时，p总=1.432×104Pa ；经很长时间后，p总=1.500×104Pa。

试求：(1) 反应速率常数k和反应半衰期t1/2；(2) 反应进行到1小时时，A物质的分压和总压各为多少？3．A和B能形成两种化合物A2B和AB2，A的熔点比B低，A2B的相合熔点介于A和B之间，AB2的不相合熔点介于A和A2B之间。

请画出该体系T ~ x相图的示意图。

4．将正丁醇（M r= 74）蒸气聚冷至273 K，发现其过饱和度（即p/ p°）约达到4方能自行凝结为液滴。

若在273K时，正丁醇的表面张力为0.0261 N·m-1，密度为1000 kg·m-3，试计算：(1) 此过饱和度下开始凝结的液滴的半径；(2) 每一液滴中所含正丁醇的分子数。

5．电池Pt∣H2(pø)∣HCl(0.1mol·kg-1∣AgCl(s) ∣Ag 在298 K时的电池电动势为0.3524V，求0.1mol·kg-1HCl溶液中HCl的平均离子活度a±、平均活度系数γ±及溶液的pH值。

已知 ø(AgCl /Ag)=0.2223V。

计算中可做合理的近似处理，但必须说明。

一、填空题（每小题1分，共15分）1、理想气体等温可逆压缩W（）0；Q（）0；ΔU（）0；ΔH（）02、在273K及PØ下，冰融化成水，以水和冰为系统W（）0；Q （）0；ΔU（）0；ΔH（）0；ΔG（）0。

3、一级反应以（）对时间作图为一直线，速率常数是直线的（）。

4、在密闭的容器中硝酸钾饱和溶液与水蒸汽呈平衡，并且存在着从溶液中析出细小硝酸钾晶体，该系统中K为（），Φ为（），f为（）。

5、在稀的KI溶液中加入少量的硝酸银稀溶液，当KI过量时此时胶团的结构应表示为（）。

二、单项选择（每小题2分，共10分）1、下列各量是化学势的是（）。

A)j i n P T n A,,)(∂∂； B)j i n V T n G ,,)(∂∂； C ）j i n P T n G ,,)(∂∂； D ）j i n P T n H ,,)(∂∂。

2、在同一温度下，液体之中有半径为r 的小气泡，其饱和蒸汽压为Pr ，该平面液体的饱和蒸汽压为P 则（ ）。

A ） Pr=P ；B ）Pr>Ｐ ；C ）Ｐr<Ｐ；D ）无法确定。

3、真实气体节流过程是（ ）。

A ）恒温过程；B ）恒熵过程；C ）恒焓过程；D ）恒内能过程4、零级反应的起始反应物浓度越大，则半衰期（ ）。

A ）不变；B ）越短；C ）越长；D ）无法确定。

5、在下列电解质溶液中，不能用外推法求得无限稀释摩尔电导率的是( )。

A) NaCl; B) HAC; C) NaOH; D) HCl;三、判断题（每小题2分，共20分）1、在标准压力和100℃，1mol 水定温蒸发为蒸气。

假设蒸气为理想气体。

因为这一过程中系统的温度不变，所以⊿U =0。

( )2、熵增加的过程都是自发过程。

（ ）3、不可逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的。

（ ）4、某一化学反应的热效应⊿r H m 被反应温度T 除，即得此反应的⊿r S m 。

（ ）5、有简单级数的反应是基元反应 。

（ ）6、电极电势更低的金属与被保护金属相连接，构成原电池的保护方法称为阳极保护法。

（）7、根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个体系若要对外作功，必须从外界吸收热量。

（）8、二元合金的步冷曲线上，转折点对应的温度即为该合金的最低共熔点。

（）9、自然界存在温度降低，但熵值增加的过程。

（）10、平衡常数改变，则平衡发生移动；平衡发生移动，则平衡常数改变。

（）四、（共15分） 2mol理想气体氦（ＣＶ，m=1.5R）在 127℃时压力为5×10５Ｐa,今在定温下外压恒定为1×10６Ｐa进行压缩。

计算此过程的Ｑ、Ｗ、ΔＵ、ΔＨ、ΔＳ、ΔＡ和ΔＧ。

五、（共10分）反应ＮＨ２ＣＯＯＮＨ４（s）＝2ＮＨ３（g）＋ＣＯ２（g）在30℃时Ｋø＝6.55×10－４。

试求ＮＨ２ＣＯＯＮＨ４的分解压。

六、(共20分) 反应Ｃ２Ｈ４（g）＋Ｈ２Ｏ（g）＝Ｃ２Ｈ５ＯＨ（g）的ΔrＨøm为－4.602×104J·mol－1, ΔC p=0,Δr Gøm(298)=－8.196×103J·mol－11、导出此反应的Δr Gøm=f(T)及lnKø=f(T)关系式。

2、计算此反应在500Ｋ时的Ｋø及Δr Gøm七、（共20分）ＨＡc及Ｃ６Ｈ６的相图如下。

1、指出各区域所存在的相和自由度数；2、从图中可以看出最低共熔温度为－8℃，最低共熔混合物的质量分数为含Ｃ６Ｈ６0.64，试问将含苯0.75和0.25的溶液各100g由20℃冷却时，首先析出的固体为何物,计算最多能析出固体的质量。

3、叙述将上述两溶液冷却到－10℃时，过程的相变化。

并画出其步冷曲线。

20A℃10 1 B0 2E 3－10 40 20 40 60 80 100HAc C6H6ω(C6H6)/%八、试将下列化学反应设计成电池（每小题5分，共10分）1、 H ＋ ＋ OH － → H 2O(l)2、 Ag ＋ ＋I － → AgI(s)九、（共15分） 试设计一个电池，使其中进行下述反应：Fe 2+(a 1) + Ag +(a 3) = Ag(s) + Fe 3+(a 2)设活度系数均为1，己知E ø(Fe 3+|Fe 2+)=0.771V,E ø(Ag|Ag +)=0.7991V1、 写出电池表示式；2、 计算25℃时，上述电池反应的K ø；3、若将过量的银粉加到浓度为0.05mol kg －1的Fe(NO 3)3溶液中，求反应达平衡后Ag +的浓度为多少？十、（共15分） 某气相1—2级对峙反应：)()()(g C g B k k g A +-+ 298K 时，k +=0.20s －1,k －=5.0×10－9Pa －1·s －1，当温度升高到310K 时，k +和k －均增大一倍。

试求算：1、 该反应在298K 时的K ø；2、 正、逆向反应的活化能；3、 总反应的Δr H øm一、填空题1．硫酸与水可形成三种水合盐：H2SO4·H2O、H2SO4·2H2O 、H2SO4 ·4H2O。

常压下将一定量的H2SO4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是。

2．Na+、H+的还原电极电势分别为–2.71V和–0.83V，但用Hg作阴极电解NaCl溶液时，阴极产物是Na–Hg 齐，而不是H2，这个现象的解释是。

3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。

其胶团结构式为。

注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。

4．在两个具有0.001mAgNO3溶液的容器之间是一个AgCl多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向极方向流动。

5．反应A B (Ⅰ) ; A D (Ⅱ)。

已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂改变获得B和D的比例。

6．等温等压（298K及p?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ·mol-1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热4.00 kJ·mol-1，则该化学反应的熵变为。