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天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)配套模拟试题及详解【圣才出品】

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物理化学(天津大学第五版)课后答案

物理化学(天津大学第五版)课后答案

物理化学上册习题解（天津大学第五版）第一章 气体的 pVT 关系1-1 物质的体膨胀系数 V与等温压缩系数 T 的定义如下：1 V 1 VV TV T p试导出理想气体的V、T与压力、温度的关系？解：对于理想气体，pV=nRTV p T1 V VT V 1 V Tp VpT1 (nRT / p)V T1 ( nRT / p) Vp1 nR 1 V T 1 p V p V T 1 nRT 1 V p 1T V p 2 V p1-2 气柜内有 3 90kg 的流量输往使用车间，试问贮121.6kPa 、27℃的氯乙烯（ C2H3Cl ）气体 300m ，若以每小时 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pV121.6 103300n 8.314 14618.623molRT 300.15 3 3 每小时 90kg 的流量折合 p 摩尔数为 v90 10 90 10 1441.153mol h 1M C 2H3Cl 62.45 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：CH 4 n M CH 4 p M CH 4 101325 16 103 0.714kg m 3V RT 8.314 273.151-4 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V125.0000 25.000 100.0000 cm 3 100.0000cm 3H 2 O(l ) 1n=m/M=pV/RTM RTm 8.314 298.15 (25.0163 25.0000) mol pV 13330 10 430.31g1-5 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。

天津大学物理化学第五版上、下答案

天津大学物理化学第五版上、下答案

天津大学物理化学第五版上、下答案第一章 气体pVT 性质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 pV 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=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT 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 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=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：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 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)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 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。

天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-热力学第一定律(圣才出

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或
dU=δQ＋δW
2．焦耳实验 虽然焦耳实验的设计是不精确的，但是并不影响“理想气体的热力学能仅仅是温度的函 数”这一结论的正确性。
3．体积功的定义和计算 由于系统体积的变化而引起的系统与环境交换的能量称为体积功，其定义式为：
δW=－pambdV （1）气体向真空膨胀时，pamb=0，得出
W=0 （2）恒外压过程体积功
W= －pamb(V2－V1)= －pambΔV （3）对于理想气体恒压变温过程
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W= －pambΔV= －nRΔT
（4）可逆过程体积功
Wr
=
−
V2 V1
pambdV
（5）理想气体恒温可逆过程体积功
Wr
=−
V2 V1
pambdV
= nRT ln(V1
V2 ) = nRT ln( p2
p1)
（6）可逆相变体积功
W=－pdV
三、恒容热、恒压热及焓 1．恒容热（QV） 指系统进行恒容且无非体积功的过程中与环境交换的热，它与过程的ΔU 在量值上相等。 而ΔU 只取决于始、末状态，故对一个微小的恒容且无非体积功的过程有如下关系：
=定值)、恒容过程(V=定值)、绝热(系统与环境之间无热交换)过程、循环过程等。
4．功 系统得到环境所作的功时，W＞0；系统对环境作功时，W＜0。功是途径函数，单位为 J。 （1）体积功（W）：系统因其体积发生变化反抗环境压力(pamb)而与环境交换的能量，
定义式为W = −pambdV ；
（2）非体积功（W ）：除了体积功以外的一切其他形式的功，如电功、表面功等。
焓为广度量，是状态函数，单位为 J。

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

及。
要确定 ，只需对第二步应用绝热状态方程
因此
，对双原子气体
由于理想气体的 U 和 H 只是温度的函数，
整个过程由于第二步为绝热，计算热是方便的。而第一步为恒温可逆
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2.24 求证在理想气体 p-V 图上任 一点处，绝热可逆线的斜率的绝对值大于恒温可逆线的绝 对值。
证明：根据理想气体绝热方程，
T
及过程的
。
解：过程图示如下
显然，在过程中 A 为恒压，而 B 为恒容，因此
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同上题，先求功 同样，由于汽缸绝热，根据热力学第一定律
2.23 5 mol 双原子气体从始态 300 K，200 kPa，先恒温可逆膨胀到压力为 50 kPa，在绝热可
逆压缩到末态压力 200 kPa。求末态温度 T 及整个过程的 解：过程图示如下
及。 解：先确定系统的始、末态
对于途径 b，其功为
根据热力学第一定律
2.6 4 mol 的某理想气体，温度升高 20 C°，求 解：根据焓的定义
的值。
2.10 2 mol 某理想气体，
。由始态 100 kPa， 50 dm 3，先恒容加热使压力体积
增大到 150 dm 3，再恒压冷却使体积缩小至 25 dm 3。求整个过程的
此
假设气体可看作理想气体，
，则
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2.16 水煤气发生炉出口的水煤气的温度是
1100 °C，其中 CO(g)和 H2(g)的摩尔分数均为
0.5。若每小时有 300 kg 的水煤气由 1100 °C 冷却到 100 °C，并用所收回的热来加热水，是
水温由 25 °C 升高到 75 °C。求每小时生产热水的质 量。 CO(g)和 H2(g)的摩尔定压热容

天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)(下册)配套题库

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目　录第一部分　名校考研真题第7章　电化学第8章　量子力学基础第9章　统计热力学初步第10章　界面现象第11章　化学动力学第12章　胶体化学第二部分　课后习题第7章　电化学第8章　量子力学基础第9章　统计热力学初步第10章　界面现象第11章　化学动力学第12章　胶体化学答：分散相粒子直径d介于1～1000nm范围内的高分散系统称为胶体系统。

胶体系统的主要特征：高分散性、多相性和热力学不稳定性。

答：在暗室中，将一束经过聚集的光线投射到胶体系统上，在与入射光垂直的方向上，可观察到一个发亮的光锥，称为丁泽尔效应。

丁泽尔效应的实质是胶体粒子对光的散射。

可见光的波长在400～760nm的范围内，而一般胶体粒子的尺寸为1～1000nm。

当可见光投射到胶体系统时，如胶体粒子的直径小于可见光波长，则发生光的散射现象，产生丁泽尔效应。

答：胶体粒子带电、溶剂化作用和布朗运动是溶胶稳定存在的三个重要原因。

（1）胶体粒子表面通过以下两种方式而带电：①固体表面从溶液中有选择性地吸附某种离子而带电；②固体表面上的某些分子、原子在溶液中发生解离，使固体表面带电。

各胶体粒子带同种电荷，彼此之间相互排斥，有利于溶胶稳定存在。

（2）溶剂化作用：对于水为分散介质的胶体系统，胶粒周围存在一个弹性的水化外壳，增加了溶胶聚合的机械阻力，有利于溶胶稳定。

（3）布朗运动：分散相粒子的布朗运动足够强时，能够克服重力场的影响而不下沉，这种性质称为溶胶的动力稳定性。

答：胶体粒子带电、溶剂化作用及布朗运动是溶胶稳定的三个重要原因。

中和胶体粒子所带的电荷，降低溶剂化作用皆可使溶胶聚沉。

其中，加入过量的电解质（尤其是含高价反离子的电解质）是最有效的方法。

原因：增加电解质的浓度和价数，可以使扩散层变薄，斥力势能下降。

随电解质浓度的增加，使溶胶发生聚沉的势垒的高度相应降低。

当引力势能占优势时，胶体粒子一旦相碰即可聚沉。

答：乳化剂分子具有一端亲水而另一端亲油的特性，其两端的横截面通常大小不等。

天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)配套模拟试题及详解

天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)配套模拟试题及详解

天津大学物理化学教研室《物理化学》（第5版）配套模拟试题及详解一、选择题1．下列诸过程可应用公式dU＝（C p－nR）dT进行计算的是（）。

A．实际气体恒压可逆冷却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【答案】C【解析】原式dU＝，由推导过程可知此式只适用于理想气体。

2．一个纯物质的膨胀系数α＝（T为绝对温度），则该物质的摩尔恒压热容C p将（）。

A．与体积V无关B．与压力P无关C．与温度T无关D．与V、P、T均有关【答案】B【解析】根据即在等压条件下V对T的二阶导数，所以与P无关。

3．一定量组成一定的均相系统，无非体积功且定温时，其吉布斯函数随压力的增大而（）。

A．增大B．减小C．不变D．无法确定【答案】A【解析】由热力学基本公式dG＝－SdT＋Vdp可知，（∂G/∂p）T＝V＞0。

4．定温定压下，液态水变为水蒸气，系统的热力学函数（）。

A．熵增加，焓减小B．熵减小，焓增加C．熵和焓都减小D．熵和焓都增加【答案】D【解析】由热力学基本方程dH＝TdS＋Vdp可得，＝T＞0，即焓与熵同向变化。

液态水变为水蒸气吸热，熵增加，即焓也增加。

5．某物质溶解在互不相溶的两液相α和β中，该物质在α相中以A形式存在，在β相中以A2形式存在，则α和β两相平衡时：（）。

【答案】D【解析】平衡条件：不同相中同种物质化学势必定相等，否则化学势高的一相必然向化学势低的一相转变。

6．反应CO （g ）＋H 2O （g ）CO 2（g ）＋H 2（g ）在973K 时压力平衡常数K p＝0.71，若此时各物质分压为P CO ＝100kPa ，2H O p ＝50kPa ，2CO p ＝2H p ＝10kPa ，则（ ）。

A ．反应向右进行B ．反应向左进行C ．反应处于化学平衡状态D ．反应进行的方向难以确定 【答案】A【解析】计算此时的压力J p ＝10100.0250100⨯=⨯＜K p ,，所以反应向右进行直到J p ＝ K p使得反应达平衡为止。

天津大学物理化学教研室《物理化学》第5版上册章节题库(热力学第一定律)【圣才出品】

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10．苯与氧在绝热刚性容器中燃烧，
，此过程
的（南京大学 2002 年）
A．Q＜0，W=0，△U=0，△H＜0
B．Q=0，W=0，△U=0，△H＜0
C．Q=0，W=0，△U=0，△H＞0
D．Q（0，W＞0，△U=0，△H＜0
【答案】C
【解析】绝热过程 Q=0，刚性容器不对外做功 W=0，故△U=0；燃烧后压力增大，故
可得 dT=0。
5．化学反应的恒压热[中国石油大学（华东）2000 年] A．大于恒容热 B．等于恒容热 C．小于恒容热 D．以上三者皆有可能 【答案】D 【解析】化学反应的恒容热 Qv=△rUm,恒压热为 Qp=△rHm,由理想气体恒压反应热和恒 容反应热的关系式
，两者的大小与参与化学反应的气态物质的计量数有关， 不同的化学反应，两者的大小关系是不同的。
一定的。故可逆功为定值，只可能有一个可逆途径。
7．一个纯物质的膨胀系数
则该物质的摩尔恒压热容 Cp 将（中国科学院 2005 年）
A．与体积 V 无关
B．与压力 P 无关
C．与温度 T 无关
D．与 V、P、T 均有关
【答案】B
【解析】由公式
数，推知
=0,即
关。
（T 为绝对温度），
可知，
为一个常
=0，Cp 的变化与压力无
6．封闭系统指定的始末态之间，绝热可逆途径可以有（四川大学 2002 年） A．一条 B．二条 C．三条 D．无限多条
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【答案】A
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【解析】绝热过程，Q=0，△U=Q+W=W，指定始末态之间，状态函数△U 的变化是
△H=△U+△（PV）= V△P＞0。

天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第10~12章【圣才出

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第10章 界面现象10.1 复习笔记一、界面张力物质的分散度：为物质的表面积A s 与其质量m 之比，用a s 表示，单位为m 2·kg -1。

1．液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数物质表面层的分子处于力学场不对称的环境中，内部分子对表面层的吸引力与外界物质对表面层的吸引力大小不等，从而形成表面张力。

（1）表面张力可以看做是引起液体表面收缩的单位长度上的力，单位为N·m -1。

表面张力的方向和液相相切，并和两部分的分界线垂直。

（2）表面功为恒温恒压下使系统增加单位表面所需的可逆功，单位为J·m -2。

可表示为：（3）表面吉布斯函数等于恒温恒压下系统增加单位面积时所增加的吉布斯函数，单位为J·m -2。

可表示为：注意：①表面张力、表面功、表面吉布斯函数均用γ表示；②三者为不同的物理量，但三者的量值和量纲等同。

三者的单位皆可化为N·m -1。

界面张力：与液体表面类似，其他界面如固体表面等由于界面层的分子同样受力不对称，同样存在着界面张力。

s s a A m2．吉布斯函数判据在恒温恒压下，系统可以减少界面面积或降低界面张力两种方式来降低界面吉布斯函数，这是一个自发过程。

3．界面张力的影响因素（1）物质的本性：不同液体表面张力之间的差异主要是由于液体分子之间的作用力不同而引起的。

固体物质一般要比液体物质具有更高的表面张力。

（2）温度：界面张力一般随着温度的升高而减小。

当温度趋于临界温度时，饱和液体与饱和蒸气的性质趋于一致，相界面趋于消失，此时表面张力趋于0。

（3）压力：增加气相的压力一般使表面张力下降。

（4）分散度对界面张力的影响：要到物质分散到曲率半径接近分子大小的尺寸时才会明显。

二、弯曲液面的附加压力及其后果1．弯曲液面的附加压力-拉普拉斯方程式中，为弯曲液面内外的压力差；γ为表面张力；r为弯曲液面的曲率半径。

表明弯曲液面的附加压力与液体表面张力成正比，与曲率半径成反比，曲率半径越小，附加压力越大。

天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)上册配套题库名校考研真题+课后习题+章节题库模拟试题

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目　录第一部分　名校考研真题第1章　气体的pVT关系第2章　热力学第一定律第3章　热力学第二定律第4章　多组分系统热力学第5章　化学平衡第6章　相平衡第二部分　课后习题第1章　气体的ρVT关系第2章　热力学第一定律第3章　热力学第二定律第4章　多组分系统热力学第5章　化学平衡第6章　相平衡第三部分　章节题库第1章　气体的ρVT关系第2章　热力学第一定律第3章　热力学第二定律第4章　多组分系统热力学第5章　化学平衡第6章　相平衡第四部分　模拟试题天津大学物理化学教研室《物理化学》（第5版）配套模拟试题及详解第一部分　名校考研真题第1章　气体的pVT 关系一、填空题1．各种不同的真实气体的对比参数，反映了其所处状态偏离（ ）的倍数，在三个对比参数中，只要有（ ）分别相同，即可认为处于相同的对应状态。

[南京航空航天大学2012研]【解析】对比参数是指：，其中分别为临界压力、临界摩尔体积和临界温度。

当不同气体有两个对比参数相等时，第三个对比参数也将（大致）相等，称为对应状态原理。

2．一定温度时，真实气体的标准态是指（ ）压力（ ）理想气体。

[南京航空航天大学2012研]3．严格说来，只有在（ ）的极限情况下，真实气体才服从理想气体状态方程式；不过，在低于几MPa 的压力下，真实气体应用理想气体状态方程式其精度可满足一般的工程计算需要，对于难液化的真实气体，其适用的压力范围上限相对（ ）。

[南京航空航天大学2011研]临界点；两个对比参数【答案】标准；假想的【答案】压力趋近于零；较宽【答案】4．道尔顿分压定律适用于混合气体中的组分气体在单独存在于与混合气体具有相同（ ）、相同（ ）条件下，组分气体的分压与混合气体总压的关系。

[南京航空航天大学2011研]5．温度越（ ），使气体液化所需的压力越大，对于一个确定的液体存在一个确定的温度，在此温度之上，压力再大，也不会使气体液化，该温度称为该气体的（ ）。

[南京航空航天大学2011研]6．当真实气体的压缩因子Z （ ）1时，说明真实气体的V m 比相同条件下理想气体的V m 要大，此时的真实气体比理想气体（ ）被压缩。

天津大学物理化学教研室《物理化学》第5版上册课后习题(气体的pVT关系)【圣才出品】

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天津大学物理化学教研室《物理化学》第 5 版上册名课后习题 第 1 章 气体的ρVT 关系
1.1 物质的体膨胀系数 av 与等温压缩率 kT 的定义如下：
，
试导出理想气体的
与压力，温度的关系。
解：由理想气体状态方程： pV＝nRT，分别做如下微分：
（2）混合后的分压：
（3）混合后的分体积：
1.9 氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中，各组分的摩尔分数分别为 0.89，0.09 及 0.02。在恒定压力 101.325 kPa 下，用水吸收掉其中的氯化氢气体后所得的混合气体中 增加了分压为 2.670 kPa 的水蒸气。试求洗涤后混合气体中氯乙烯和乙烯的分压力。

输送贮存气体所用时间为：
1.3 0℃，101.325 kPa，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：低压下甲烷可视为理想气体，由理想气体状态方程 pV＝nRT，可得：
所以
1.4 一抽成真空的球形容器，质量为 25.0000 g。充以 4℃的水之后，总质量为
1.10 室温下一高压釜内有常压的空气，为确保实验安全进行需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，然后将釜内混合气体排出直至 恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至常压时，该空气中氧的摩尔分数。设空气中氧、氮 摩尔分数之比为 1:4。
解：温度一定时，每次通氮气前后氧的分压不变，每次排气前后氧的摩尔分数也不变。 设开始时氧的摩尔分数为： 第一次充气后氧的摩尔分数为： 第一次放气后氧的分压力：
将其中的一个球加热到 100℃，另一个球维持 0℃，忽略连接细管中气体体积，试求该容器

天津大学第五版物理化学上册习题集答案解析

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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 pV 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=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜有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，气柜氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/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：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ1-4 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)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡密封着标准状况条件下的空气。

天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第7~9章【圣才出品】

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第7章电化学7.1 复习笔记一、电解过程、电解质溶液及法拉第定律1．电解池和原电池相关概念电极反应：在极板与溶液界面上进行的化学反应称为电极反应。

电池反应：两个电极反应之和为总的化学反应，对应原电池为电池反应；对应电解池则为电解反应。

阳极：发生氧化反应的电极，在原电池中对应负极，在电解池中对应正极。

阴极：发生还原反应的电极，在原电池中对应正极，在电解池中对应负极。

2．法拉第定律数学表达式法拉第定律说明通过电极的电量正比于电极反应的反应进度与电极反应电荷数的乘积。

其中，F＝L e为法拉第常数，一般取F＝96485 C·mol-1，近似数为96500 C·mol-1。

二、离子的迁移数1．电迁移与迁移数定义（1）电迁移把在电场作用下溶液中阳离子、阴离子分别向两极移动的现象称为电迁移。

（2）迁移数定义离子B的迁移数为该离子所运载的电流占总电流的分数，以符号t表示，其量纲为1。

正离子迁移数t+＝Q+/（Q++Q-）＝v+/（v++v-）＝u+/（u++u-）负离子迁移数t-＝Q-/（Q++Q-）＝v-/（v++v-）＝u-/（u++u-）式中，u+与u-称为电迁移率，它表示在一定溶液中，当电势梯度为1V·m-1时，正、负离子的运动速率，单位为m2·V-1·s-1。

上述两式表明，正（负）离子迁移电量与在同一电场下正、负离子运动速率v+、v-有关。

2．适用条件温度及外电场一定且只含有一种正离子和一种负离子的电解质溶液。

其电解质溶液中含有两种以上正（负）离子时，则其中某一种离子B的迁移数计算式为3．电迁移率将离子B在指定溶剂中电场强度E＝1 V·m-1时的运动速度称为该离子的电迁移（又称为离子淌度），以u B表示。

（m2·V-1·s-1）三、电导、电导率、摩尔电导率1．电导G＝1/R电阻R的倒数称为电导，单位为S（西门子），1 S＝1 Ω-1。

(NEW)天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

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目　录第1章　气体的pVT关系1.1　复习笔记1.2　课后习题详解1.3　名校考研真题详解第2章　热力学第一定律2.1　复习笔记2.2　课后习题详解2.3　名校考研真题详解第3章　热力学第二定律3.1　复习笔记3.2　课后习题详解3.3　名校考研真题详解第4章　多组分系统热力学4.1　复习笔记4.2　课后习题详解4.3　名校考研真题详解第5章　化学平衡5.1　复习笔记5.2　课后习题详解5.3　名校考研真题详解第6章　相平衡6.1　复习笔记6.2　课后习题详解6.3　名校考研真题详解第7章　电化学7.1　复习笔记7.2　课后习题详解7.3　名校考研真题详解第8章　量子力学基础8.1　复习笔记8.2　课后习题详解8.3　名校考研真题详解第9章　统计热力学初步9.1　复习笔记9.2　课后习题详解9.3　名校考研真题详解第10章　界面现象10.1　复习笔记10.2　课后习题详解10.3　名校考研真题详解第11章　化学动力学11.1　复习笔记11.2　课后习题详解11.3　名校考研真题详解第12章　胶体化学12.1　复习笔记12.2　课后习题详解答：分散相粒子直径d介于1～1000nm范围内的高分散系统称为胶体系统。

胶体系统的主要特征：高分散性、多相性和热力学不稳定性。

答：在暗室中，将一束经过聚集的光线投射到胶体系统上，在与入射光垂直的方向上，可观察到一个发亮的光锥，称为丁泽尔效应。

丁泽尔效应的实质是胶体粒子对光的散射。

可见光的波长在400～760nm的范围内，而一般胶体粒子的尺寸为1～1000nm。

当可见光投射到胶体系统时，如胶体粒子的直径小于可见光波长，则发生光的散射现象，产生丁泽尔效应。

答：胶体粒子带电、溶剂化作用和布朗运动是溶胶稳定存在的三个重要原因。

（1）胶体粒子表面通过以下两种方式而带电：①固体表面从溶液中有选择性地吸附某种离子而带电；②固体表面上的某些分子、原子在溶液中发生解离，使固体表面带电。

天津大学物理化学教研室《物理化学》第5版上册课后习题(热力学第二定律)【圣才出品】

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天津大学物理化学教研室《物理化学》第5版上册名课后习题第3章热力学第二定律3.1卡诺热机在T1＝600K的高温热源和T2＝300K的低温热源间工作。

求：（1）热机效率η；（2）当向环境作功－W＝1000KJ时，系统从高温热源吸收的热Q1及向低温热源放出的热－Q2。

解：（1）根据热机效率的定义由，得3.2某地热水的温度为65℃，大气温度为20℃。

若分别利用一可逆热机和一不可逆热机从地热水中取出1000J的热量。

（1）分别计算两热机对外所作功。

已知不可逆热机效率是可逆热机效率的80％；（2）分别计算两热机向大气中放出的热。

解：热水为高温热源大气为低温热源（1）由可逆热机效率可得（2）可得3.3卡诺热机在T1＝900K的高温热源和T2＝300K的低温热源间工作。

求：（1）热机效率η；（2）当向低温热源放热－Q2＝100kJ时，系统从高温热源吸热Q1及对环境所作的功－W。

解：（1）根据热机效率的公式。

（2）由，可得。

3.4冬季利用热泵从室外0℃的环境吸热，向室内18℃的房间供热。

若每分钟用100kJ 的功开动热泵，试估算热泵每分钟最多能向室内供热多少？解：高温热源（室内）：低温热源（室外）：所以即热源每分钟至多向室内供热1617.5kJ。

3.5高温热源温度T1＝600K，低温热源温度T2＝300K。

今有120kJ的热直接从高温热源传给低温热源，求此过程两热源的总熵变△S。

解：热源可看作无限大，因此此传热过程可看作可逆过程。

由熵的定义知3.6不同的热机工作于T1＝600K的高温热源及T2＝300K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Q1＝300kJ时，两热源的总熵变△s。

（1）可逆热机效率η＝0.5；（2）不可逆热机效率η＝0.45；（3）不可逆热机效率η＝0.4。

解：因高温、低温热源处于平衡状态，在交换一定量的热量之后，发生极微小的变化，其熵变有着确定的数值，且两热源的熵变之和等于隔离系统的总熵变。

天津大学物理化学教研室《物理化学》第5版上册课后习题(化学平衡)【圣才出品】

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由题给条件，25℃下反应达平衡时，分解产生的总压力为
所以
于是，平衡时
。
（1）设反应前 H2S 的压力为 p0，平衡时氨气的分压为 p1
温度一定， 一定，则
解得 p1＝18.873kPa 平衡时系统总压为
（2） 开始时
。
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解：两还原反应的化学反应方程式如下
CO 与水蒸气的反应为
显然，反应（3）＝反应（2）－反应（1），则
。
对于反应（1），平衡时
，则
于是
同理，对于反应（2），平衡时
，则
于是
同理，对于反应ol，平衡转化率为 ，则
所以 解得
。
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5.9 在真空容器中放入 NH4HS（s），于 25℃下分解为 NH3（g）与 H2S（g），平 衡时容器内的压力为 66.66 kPa。
（1）当放入 NH4HS（s）时容器内已有 39.99 kPa 的 H2S（g），求平衡时容器中的 压力。
（2）容器内原有 66.66 kPa 的 NH3（g），问 H2S 压力为多大时才能形成 NH4HS（s）？ 解：反应的化学方程式为
解：（1）对于反应
，有
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在混合气体中， 根据化学反应等温方程
，有
，反应正向进行，即 Ag 为发生腐蚀生成 Ag2S。
（2）要使 Ag 不会发生腐蚀生成 Ag2S，即上述反应不会发生，则需要满足
。
设反应总压为 p，混合气体中 H2S 气体的体积分数为
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天津大学物理化学教研室《物理化学》第5版上册名章节题库
天津大学物理化学教研室《物理化学》（第5版）配套模拟试题及详解
一、选择题
1．如图1某循环过程：A→B是绝热不可逆过程；B→C是绝热可逆过程；C→A是恒温可逆过程，问在C→A过程中系统与环境交换的热Q C→A（）。

A．Q C→A＞0
B．Q C→A＜0
C．Q C→A＝0
D．不能确定
图1
【答案】B
【解析】△U BA＝△U bc＋△U CA，因BCA为可逆过程，则其逆过程ACB相对于过程A→B对外做功更多，故过程ACB吸热，也即过程BCA放热。

又因为BC是绝热，故CA放热。

当讨论“在相同的始、终态间比较不同过程的热效应”时，体现在P-V图上，不同过程功的大小是一目了然的。

而要判断不同过程的热效应的大小，必须利用状态函数“改变值只与始、末态有关而与具体途径无关”的性质，再结合热力学第一定律进行推理。

2．某气体状态方程为p＝f（V）T，f（V）仅为体积的函数，恒温下该气体的熵随体积V的增加而（）。

A．增加
B．下降
C．不变
D．难以确定
【答案】A
【解析】由麦克斯韦关系式知（∂S/∂V）T＝（∂p/∂T）v＝f（V）＝p/T＞0。

3．A和B构成的系统，当A的偏摩尔量增大时，B的偏摩尔量（）。

A．随之增大
B．随之减小
C．保持不变
D．以上三者皆有可能
【答案】B
【解析】根据Gibbs-Duhem方程知：对于二元系统，当一种物质的偏摩尔量增大时，另一种物质的偏摩尔量一定随之减少。

4．对于反应3A＋2B→C，当A耗掉0.6mol时，反应进度改变值为（）。

A．0.6mol
B．0.2mol
C．0.3mol
D．0.1mol
【答案】B 【解析】计算如下：A 0.6
0.2 mol ξυ==。

5．将一个容器用隔板隔成体积相等的两部分，在一侧充入1mol 理想气体，另一侧抽成真空。

当抽去隔板后，气体充满全部容器。

则开始气体在一侧的数学概率和气体充满全部容器的数学概率分别为（
）。

A．1，（1/2）L
B．1，2L
C．（1/2）L ，1
D．2L ，1
【答案】C
【解析】开始时单个气体分子在一侧的数学概率为1/2，则1mol 气体的概率为（1/2）L 。

6．在温度、浓度和电位梯度等都相同的条件下，KCl（1）与HCl（2）溶液中，C1－的迁移数的大小关系为（
）
A．t 1＜t 2
B．t 1＝t 2
C．t 1＞t 2
D．不好比较
【答案】C
【解析】因为K H t t ++<，而t t t +-=+，所以C1-的迁移数的大小为t 1＞t 2。

7．已知下列两反应所对应电池的标准电动势
则两个的关系为（）。

【答案】B
【解析】电池的标准电动势与反应方程的系数无关。

8．基元反应一定是（
）。

A．简单反应
B．单分子反应
C．双分子反应
D．三分子反应
【答案】A 【解析】基元反应为“由反应物一步生成产物的反应”，基元反应一定是简单反应，而反过来不成立。

9．下列中哪一点不能用来衡量液体对固体的润湿程度（
）。

A．液体在固体表面铺展系数的大小
B．固体在液体中的分散程度
C．接触角的大小
D．液体对固体粉末润湿热的大小
【答案】B
【解析】A项，铺展系数越大，铺展性能越好，即润湿程度越大。

C项，接触角越小越小，润湿性越好。

D项，润湿热的大小反应了液固界面转变为液液界面的难易程度，润湿热越小，表明固体更容易溶解，即液体对固体润湿性越好。

10．有关溶胶粒子的布朗运动，以下哪种说法不正确？（）
A．布朗运动与介质黏度和温度有关
B．溶胶体系中只有布朗运动，没有分子热运动
C．布朗运动与分子热运动的本质相同
D．布朗运动将导致涨落现象的产生
【答案】B
【解析】分散介质中胶体粒子处于永不停息、无规则的运动之中，这种运动即为布朗运动。

二、填空题
1．刚性绝热容器内发生反应2H 2（g）＋O2（g）2H2O（g），以容器整体为系统，△U和△H两者当中为零的是（）；若反应在绝热恒压容器中进行，仍以容器整体为系统，△U和△H为零的是（）。

【答案】△U；△H
【解析】绝热恒容，体系温度变化，△U＝0，但因为有相变焓，所以△H≠0；绝热恒压，体系体积减小，环境对体系做功，△H＝0，但△U≠0。

2．热力学第二定律的数学表达式为（）；其物理含义为（）。

【答案】dS≥δQ/T或者；热力学系统熵变总是大于或等于过程的热温商，不可逆过程系统的熵变大于过程的热温商，可逆过程系统的熵变等于过程的热温商。

3．对于封闭系统、W＇＝0的化学反应和相变化，若用公式∑μB dn B≤0判断过程的方向和限度，其适用条件是（），或（），或（），或（）。

【答案】恒温恒压；恒温恒容；恒熵恒容；恒熵恒压
【解析】根据基本方程的特征变量来确定。

4．某系统内存在下列化学平衡：
（1）C（s）＋O 2（g）CO2（g），（2）CO（g）＋0.5O2（g）CO2（g），（3）C （s）＋0.5O 2（g）CO（g），此系统的组分数为（），相数为（），自由度数为（）。

【答案】2，2，2
【解析】独立组分数为：4－2＝2，注意：反应⑵＋反应⑶＝反应⑴，所以只存在两个反应平衡限制条件。

相数＝2（固相，气相）。

自由度数f＝2－2＋2＝2。

5．已知某温度T时，下列两个反应的标准平衡常数为。