简明物理化学第二版标准答案-杜凤沛-高丕英-沈明

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1.2 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(Mw =16.042g/mol)看成理想气体： PV=nRT , PV =mRT/ Mw甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PMw/RT=101.32516.042/8.3145273.15(kg/m3)=0.716 kg/m31.3 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/ MwMw= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)×8.314×298.15/(13330×100×10-6)M w =30.31(g/mol)1.4 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，1.5 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。

1.6 今有20℃的乙烷－丁烷混合气体，充入一抽成真空的200 cm3容器中，直至压力达101.325 kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3897 g。

试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。

解：将乙烷(M w=30g/mol,y1),丁烷(M w=58g/mol,y2)看成是理想气体:PV=nRT n=PV/RT=8.3147⨯10-3mol(y1⨯30+(1-y1) ⨯58)⨯8.3147⨯10-3=0.3897y1=0.401 P1=40.63kPay2=0.599 P2=60.69kPa1.7 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。

物理化学第二版习题答案【篇一：物理化学核心教程课后答案完整版(第二版学生版)】ss=txt>二、概念题1. 答：（d）热力学能是状态的单值函数，其绝对值无法测量。

2. 答：（c）气体膨胀对外作功，热力学能下降。

3. 答：（b）大气对系统作功，热力学能升高。

4. 答：（a）过程（1）中，系统要对外作功，相变所吸的热较多。

5. 答：（a）对冰箱作的电功全转化为热了。

7. 答：（c）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。

8. 答：（c）由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能只是温度的函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变（状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所以恒温膨胀时，热力学能不变）。

9. 答：（b）式适用于不作非膨胀功的等压过程。

757，cv =rcp=r ，这是双原子分子的特征。

522?n2molv210. （b）1.40=??16. 答：由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能与压力和体积无关，则此实际气体的内能只是温度的函数。

三、习题1. （1）一系统的热力学能增加了100kj，从环境吸收了40kj的热，计算系统与环境的功的交换量；（2）如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kj的功，同时吸收了20kj的热，计算系统热力学能的变化值。

2. 在300 k时，有 10 mol理想气体，始态压力为 1000 kpa。

计算在等温下，下列三个过程做膨胀功：（1）在100 kpa压力下体积胀大1 dm3 ；p?nrtvp2 (?p2?nrtnrt?－) = - nrt?1??? p2p1p1??100）= -22.45 kj 1000= -nrtln（3）∵ w = -?pdv =-?v1nrtdvvv2p1= -nrtln v1p21000= -57.43 kj 1003. 在373 k恒温条件下，计算1 mol理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。

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1.2 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(Mw =16.042g/mol)看成理想气体： PV=nRT , PV =mRT/ Mw甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PMw/RT=10116.042/8.314515(kg/m3)=0.716 kg/m31.3 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/ MwMw= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)×8.314×298.15/(13330×100×10-6)M w =30.31(g/mol)1.4 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，1.5 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。

1.6 今有20℃的乙烷－丁烷混合气体，充入一抽成真空的200 cm3容器中，直至压力达101.325 kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3897 g。

试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。

解：将乙烷(M w=30g/mol,y1),丁烷(M w=58g/mol,y2)看成是理想气体:PV=nRT n=PV/RT=8.3147⨯10-3mol(y1⨯30+(1-y1) ⨯58)⨯8.3147⨯10-3=0.3897y1=0.401 P1=40.63kPay2=0.599 P2=60.69kPa1.7 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。

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0.7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。

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1.2 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=16.042g/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=101.32516.042/8.3145273.15(kg/m3)=0.716 kg/m31.3 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 wM w= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)×8.314×298.15/(13330×100×10-6)M w =30.31(g/mol)1.4 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，1.5 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。

1.6 今有20℃的乙烷－丁烷混合气体，充入一抽成真空的200 cm3容器中，直至压力达101.325 kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3897 g。

试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。

解：将乙烷(M w=30g/mol,y1),丁烷(M w=58g/mol,y2)看成是理想气体:PV=nRT n=PV/RT=8.3147⨯10-3mol(y1⨯30+(1-y1) ⨯58)⨯8.3147⨯10-3=0.3897y1=0.401P1=40.63kPay2=0.599P2=60.69kPa1.7 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。

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0.7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。

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0.7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。

＝370.7J
∆U
＝
nCV ,m
(T2
−
T1 )
＝[
Hale Waihona Puke 0.1×3 2× 8.314 ×
(610
−
400)
]J＝261.9J
1
Q ＝ ∆U +W ＝632.6J
∆H
＝ nC p,m (T2
− T1 )
＝[ 0.1×
5 2
× 8.314 ×
(610
−
400)
]＝436.4J
(2) Q ＝ Q绝热 + Q恒压 ＝0+ nC p,m (T2 − T1 ) ＝463.4J
终态：
0℃、 冰水混合物
因为是一个恒压绝热过程，所以 ∆H ＝ Q ＝0
(2) 可以把这个过程理解为一部分水凝结成冰放出的热量用以体系升温至 0℃。 设析出冰的数量为 m ，则：
m水C p ∆t ＝ m∆ fus H
100×4.230×5＝ m ×333.5
得 m ＝6.34g
6. 0.500g 正庚烷放在氧弹量热计中，燃烧后温度升高 3.26℃，燃烧前后的平均温度为 25 ℃。已知量热计的热容量为 8176 J•K-1，计算 25℃ 时正庚烷的恒压摩尔燃烧热。
第一章 热力学第一定律习题解答
1． 1mol 理想气体依次经过下列过程：(1)恒容下从 25℃升温至 100℃，(2)绝热自由膨胀 至二倍体积，(3)恒压下冷却至 25℃。试计算整个过程的 Q 、W 、 ∆U 及 ∆H 。
解：将三个过程中 Q 、 ∆U 及W 的变化值列表如下：
过程
Q
∆U
W
(1) CV ,m (T1末 − T1初 ) CV ,m (T1末 − T1初 )

大学物理简明教程第二版答案【篇一：大学物理简明教程课后习题加答案】t>习题一drdrdv1-1 ｜?r｜与?r有无不同?dt和dt有无不同?dt和dvdt有无不同?其不同在哪里?试举例说明．解：（1）?r是位移的模，?r是位矢的模的增量，即?r?rr??2?1，?r?r2?r1；drdrdt是速度的模，即?v?ds（2）dtdt.drdt只是速度在径向上的分量.drdr?d?r∵有r?r?r（式中?rdt?叫做单位矢），则dtr?rdt dr式中dt就是速度径向上的分量，drdr∴dt与dt不同如题1-1图所示.题1-1图dv?dv?d (3)dta?v表示加速度的模，即dt，dt是加速度a在切向上的分量.??∵有v?v?(?表轨道节线方向单位矢），所以 dv?dt?dv?d??dt??vdtdv式中dt?就是加速度的切向分量.?dr?d???(dt与dt的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论y) 1-2 设质点的运动方程为x=x(t)，=y(t)，在计算质点的速dr度和加速度时，有人先求出r＝x2?y2，然后根据v=dt，d2r及a＝dt2而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即? ??dx?22????dy??=?dt??dt?及?22??d2x??d2y?a=?dt2???????dt2???你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有r??x?i?y?j，?v??dr?dx?dy?dt?dti?dtja???d2rd2x?d2y?dt2?dt2i?dt2j故它们的模即为22v?v22dx??dy?x?vy???dt?????dt??22a?a2a2d2x??d2y?x?y????dt2???????dt2???而前一种方法的错误可能有两点，其一是概念上的错误，即误把速度、加速度定义作drd2v?dta?rdt2dr与d2r其二，可能是将dtdt2误作速度与加速度的模。

物理化学简明教程课后答案【篇一：物理化学简明教程习题答案】xt>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1.20℃，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(mw=16.042g/mol)看成理想气体：pv=nrt , pv =mrt/ mw甲烷在标准状况下的密度为=m/v= pmw/rt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/ mwmw =30.31(g/mol)1.4两个容积均为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：.042/8.3145kg/m3)=0.716 kg/m3因此，?p?p图，用外推法求氯甲烷的相1.6 今有20℃的乙烷－丁烷混合气体，充入一抽成真空的200cm3容器中，直至压力达101.325 kpa，测得容器中混合气体的质量为0.3897 g。

试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。

解：将乙烷(mw=30g/mol,y1),丁烷(mw=58g/mol,y2)看成是理想气体:pv=nrt n=pv/rt=8.3147?10-3mol (y1?30+(1-y1) ?58)?8.3147?10-3=0.3897 y1=0.401 p1=40.63kpa y2=0.599 p2=60.69kpa1.7 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。

简明物理化学绪论物理化学主要研究以下三方面的问题：化学反应的方向和限度（化学热力学）化学反应的速率和机理问题（化学动力学）物质的结构与性质之间的关系（结构化学）学习方法：1.记住公式和思路2.注意公式使用方法3.多做习题4.自学+复习第一章热力学第一定律及其应用热力学研究对象和基本概念1.体系和环境体系分类：敞开体系、封闭体系（有能量无物质的交换）、孤立体系又称隔离体系（无能量，物质交换）2.状态和状态函数若状态函数Z的微小变化可以用dZ表示，则状态函数Z的该变量△Z可表示为：∮dZ=0(当体系恢复原来状态时，则状态函数也复原，是循环过程)例题：体系经过一可逆循环过程：△U=0，△H=0, △S=0, △G=0经过不可逆循环：△U=0, △H=0, △S=0, △G=0△U是变化量，U才是状态函数3．体系的性质强度性质：该性质不具有加和性。

如温度、压力、密度、黏度、折光率等均为强度性质广度性质：与体系中物质的量成正比的体系性质为广度性质。

具有加和性。

如体积、质量、能量等均为广度性质注意：指定了物质的量的容量性质即成为强度性质，如摩尔热容热力学第一定律热Q和功W单位符号规定：得到的为正，失去的为负注意：1. Q和W都不是状态函数，用δ表示2.吸热不一定升温，升温不一定吸热例子：烧开水，不一定升温；绝热压缩理想气体3.绝热Q=0热力学第一定律可以表述为孤立体系中能量的形式可以相互转化，能量的总量不变；也可以表述为第一类永动机是不可能实现。

△U=Q+W 若体系发生的是一个微小的变化，则可写作：dU=δQ+δW科学研究和工业生产过程中涉及的化学反应一般不是在恒容条件下进行就是在恒压条件下进行：恒容热△U=Q V(dV=0,W’=0) 条件：恒容，非体积功为0，（始终体积不变）恒压热等于焓变定义：H≡U+pV 条件：任何条件Q p=H2-H1=△H（dp=0,W’=0）条件：恒压、非体积功为0的封闭条件注意：1.H是状态函数广度性质2.H=U+pV中的P为体系的压力3.H具有能量的量纲，但却不是能量，无法求绝对值相变：体系中的物质从一个相转移至另一个相的过程称为相变化过程可逆相变：正常沸点、正常凝固点时相变（可以是两个相共存）不可逆相变：非正常沸点、凝固点时相变焦耳试验理想气体向真空中膨胀，则Q=0，W=0试验说明：理想气体的热力学能和焓仅仅只与温度函数有关，恒温情况下表示△U T=0 △H T=0热容单相，组成不变（没有化学变化）且只做体积功的封闭体系温度升高1K所吸收的热为热熔摩尔热容比热容C m=C/n 单位J·K-1·mol-1 J·K-1·g-11.摩尔恒容热容△U=n∫C V,m dT条件：无相变，无化学变化，恒容、只做体积功的封闭体系Q=△U2.摩尔恒压热容△H m=n∫C p,m dT 条件：无相变，无化学变化，恒压、只做体积功的封闭体系Q=△H对于理想气体，不管恒容还是恒压，△H，△U都可以用，因为理想气体的内能和焓仅仅跟温度函数有关，与气体压强无关温度要用K，不能用摄氏度C=0 K=273.150C3.Cp,m与Cv,m之差Cp,m—Cv,m=R对于1mol理想气体，常温下才可看成常数R=8.314气体分子运动论证明，在通常温度下，对单原子分子有：Cv,m=3/2 R, Cp,m=5/2 R双原子分子或线性多原子分子有Cv,m=5/2 R，Cp,m=7/2R非线性多原子分子有Cv,m=3 R，Cp,m=4R常温下理想气体的Cv,m和Cp,m均可视为与温度无关的常数功与过程W= —∫V1V2nRT/V dV=nRT㏑V1/V2=nRT㏑P1/P2如果整个过程可以看作为由一系列极其接近平衡的状态构成，这种过程称为准静态过程状态（1）变到状态（2），如果能使体系由状态（2）回复到状态（1）并且同时环境也完全复原，则这样的过程就称为可逆过程。

4. 固体表面对气体的吸附，依照固体表面分子与气体分子间作用力的不同，可以分为物理吸附和化学吸附。物理吸附的作用力是范德华力；化学吸附的作用力则是化学键力。
5. 由光化学第二定律可知：在光化学的初级过程中，系统每吸收1摩尔光子，则活化1摩尔分子。
6. 链反应一般由链的引发、链的传递和链的终止三个步骤构成。
这一变化过程, 以下性质保持不变的是： D
A. 总表面吉布斯函数 B. 比表面积
C. 液面下的附加压力 D. 表面张力
二、填空题(每空2分，第四题4分，本大题共30分)
1.将固体NH4HS 放入一抽空的容器中,反应
达到平衡后,物种数=---3-----,独立组分数=----1------,自由度=-----1--------.
A. 标准还原电极电势最大者
B. 标准还原电极电势最小者
C. 极化后实际上的不可逆还原电势最大者
D. 极化后？ （ D）
A. 对行反应B. 平行反应 C. 连串反应 D. 基元反应
12. 二级反应的速率常数的单位可以是： D
A. B. C. D.
A．分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中；
B．所有分子都可看作一个质点， 并且它们具有相等的能量；
C．各种分子间的作用力相等，各种分子的体积大小相等；
D．分子间无作用力， 分子本身无体积。
3.下列说法中错误的是：(B)
A.不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的
B.在封闭系统中不可能发生熵值减小的过程
A. 强电解质B. 弱电解质
C. 无限稀溶液D. 浓度为1 的电解质溶液
9. 在电化学测量中常用KCl饱和溶液作为盐桥，其主要原因是： B
A.KCl不易与其他物质反应

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。

1. 2m o l 298K ，5d m3的H e (g )，经过下列可逆变化：（1） 等温压缩到体积为原来的一半； （2） 再等容冷却到初始的压力。

求此过程的Q W U H S ∆∆∆、、、和。

已知=),(,g He C m p 20.8J ?K -1?mol-1。

解：体系变化过程可表示为 W=W 1+W 2=nRTln12V V +0=2×8.314×298×ln0.5=-3435(J) Q=Q 1+Q 2=W 1+ΔU 2=-3435+n m v C ,ΔT=-3435+n m v C ,(298-298/2) =-3435+(-3716)=-7151(J) ΔU=ΔU 1+ΔU 2=ΔU 2=-3716(J) ΔS=ΔS 1+ΔS 2=nRln12V V +⎰21,T T mv TdTnC =2×8.314×ln0.5+2×1.5×8.314ln0.5 =-2818(1-∙K J )2. 10mol理想气体从40℃冷却到20℃，同时体积从250dm 3 变化到50dm 3。

已知该气体的m p C ,=29.20J ?K-1?mol-1，求S ∆。

解：假设体系发生如下两个可逆变化过程250dm 3 等温 50dm 3 等容 50dm 340℃ ΔS 1 40℃ ΔS 2 20℃ΔS=ΔS 1+ΔS 2=nRln 12V V+⎰21,T T mv TdTnC =10Rln25050+10×(29.20-8.314)×ln 4015.2732015.273++=-147.6(1-∙K J )3. 2mol某理想气体(m p C ,=29.36 J ?K-1?mol-1)在绝热条件下由273.2K,1.0MPa 膨胀到203.6K ，0.1MPa 求该过程的Q W U H S ∆∆∆、、、和。

解：273.2K 绝热 203.6K1.0MPa 膨胀 0.1MPa ∵m p C ,=29.3611--∙∙mol KJ等温压缩 等容冷却∴ m v C ,=29.36-8.314=21.0461-∙K J且Q=0ΔU=⎰21,T T m v dT nC =2×21.046×(203.6-273.2)=-2930(J)W=-ΔU=2930(J)4. 有一带隔板的绝热恒容箱，在隔板两侧分别充以不同温度的H 2和O 2，且V 1=V 2(见图)，若将隔板抽去，试求算两种气体混合过程的S ∆（假设此两种气体均为理想气体）。