傅献彩《物理化学》(上册)配套题库【名校考研真题】(相平衡)

物理化学1—5章课后习题答案-傅献彩第五版在学习物理化学这门学科时，课后习题的解答对于我们深入理解和掌握知识起着至关重要的作用。

傅献彩第五版的教材更是备受青睐，其 1—5 章的课后习题涵盖了丰富的知识点和多样的题型。

第一章通常是热力学第一定律相关的内容。

这部分的习题重点考察了对热力学基本概念的理解，比如系统与环境、功和热的定义及计算。

例如，有这样一道题：“一个绝热容器中有一个可导热的隔板将容器分成两部分，左边充有理想气体，右边为真空。

抽去隔板后，气体自由膨胀，求此过程的 Q、W 和ΔU。

”对于这道题，我们首先要明确绝热过程 Q=0，自由膨胀过程 W=0，然后根据热力学第一定律ΔU ＝ Q ＋W，得出ΔU ＝ 0。

通过这样的习题，我们能够更加清晰地理解热力学第一定律在不同情境下的应用。

第二章是热力学第二定律。

这一章的习题难度相对较大，需要我们深入思考和推理。

比如，“判断在 298K 时，下列反应能否自发进行：H2O(l) ＝ H2O(g)，已知水的蒸发焓为 440kJ/mol，水和水蒸气的熵分别为 6991J/（mol·K)和 18883J/（mol·K)。

”解答这道题，我们要先计算出反应的熵变和焓变，然后根据吉布斯自由能变的公式ΔG ＝ΔH TΔS 来判断反应的自发性。

第三章是多组分系统热力学。

这部分的习题常常涉及溶液的性质和依数性。

像“298K 时，质量摩尔浓度为 01mol/kg 的蔗糖水溶液的渗透压为多少？”这类题目，我们需要知道渗透压的计算公式π ＝ cRT，其中 c 是物质的量浓度，R 是气体常数，T 是温度。

通过这样的练习，我们能够更好地掌握溶液的热力学性质。

第四章是化学平衡。

化学平衡的习题主要围绕平衡常数的计算和平衡移动的判断。

比如，“已知反应 N2(g) ＋ 3H2(g) ＝ 2NH3(g)，在一定温度下，平衡时各物质的分压分别为 p(N2) ＝ 30×10^4 Pa，p(H2) ＝90×10^4 Pa，p(NH3) ＝ 40×10^4 Pa，计算该温度下的平衡常数。

目　录第1章　气　体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　多组分系统热力学及其在溶液中的应用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　相平衡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　化学平衡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　统计热力学基础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　电解质溶液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　可逆电池的电动势及其应用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　电解与极化作用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　化学动力学基础（一）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　化学动力学基础（二）12.1　复习笔记12.2　课后习题详解12.3　名校考研真题详解第13章　表面物理化学13.1　复习笔记13.2　课后习题详解13.3　名校考研真题详解第14章　胶体分散系统和大分子溶液14.1　复习笔记14.2　课后习题详解14.3　名校考研真题详解第1章　气　体1.1　复习笔记一、气体分子动理论1．理想气体理想气体：在任何压力、任何温度下都符合理想气体状态方程pV＝nRT 的气体。

理想气体状态方程中，p为气体压力，单位是Pa；V为气体的体积，单位是m3；n为物质的量，单位是mol；T为热力学温度，单位是K；R是摩尔气体常数，。

2．气体分子动理论的基本公式（1）气体分子运动的微观模型①气体是大量分子的集合体；②气体分子不断地作无规则的运动，均匀分布在整个容器之中；③分子彼此的碰撞以及分子与器壁的碰撞是完全弹性的。

第3章 热力学第二定律一、填空题1．熵增原理源自（ ），作为判定过程可逆与否的判据，它适用于（ ）系统。

[南京航空航天大学2012研][答案]卡诺循环；绝热2．某蛋白质在323.2 K 时变性并达到平衡状态，即已知该变性过程的△r H m （323.2 K ）＝29.288 kJ ·mol －1，则该反应的熵变△r S m （323.2 K ）＝（ ）J ·K －1·mol －1。

[北京科技大学2010研][答案]90.6 J ·mol －1·K －1[解析]反应达到平衡状态，有0m r m r m r =∆⋅-∆=∆S T H G ，所以11-1m r m r K mol J 6.90K2.323molJ 29288--⋅⋅=⋅=∆=∆T H S3．实际气体绝热自由膨胀，△U （ ）0，△S （ ）0。

（填：＞，＜，＝）[北京科技大学2010研][答案]＝；＞[解析]绝热自由膨胀时，Q ＝0，W ＝0，故ΔU ＝0。

体系为孤立系统，且过程不可逆，故ΔS ＞0。

二、选择题1．麦克斯韦关系式和对应系数关系式导出的直接根据是（）。

[中国科学院大学2012研]A．热力学基本方程B．吉布斯－亥姆霍兹方程C．第二定律的数学式D．特性函数的性质【答案】A【解析】麦克斯韦关系式表示的是几个热力学函数之间的关系，是根据热力学基本公式推导而来。

2．△G＝0的过程应满足的条件是（）。

[首都师范大学2010研]A．等温等压且非体积功为零的可逆过程B．等温等压且非体积功为零的过程C．等温等容且非体积功为零的过程D．可逆绝热过程【答案】A【解析】在等温等压条件下，一个封闭系统所能做的最大非膨胀功等于其Gibbs自由能的减小。

若等温等压且不做其他功的条件下，△G≤0，其中等号适用于可逆过程。

3．纯液体苯在其正常沸点等温汽化，则（ ）。

[中国科学技术大学2010研]A ．B ．C ．D ．【答案】B【解析】纯液体苯在正常沸点汽化，则熵总是增大的，故0vap S θ∆> 因()=+H U pV ∆∆∆，汽化过程对外做功，()0>∆PV ，故<vap vap U H θθ∆∆在正常沸点汽化，为可逆相变，有=0vap G H T S θθθ∆∆∆-=，=vap F U T S θθθ∆∆-∆，因<vap vap U H θθ∆∆，故θθG F vap vap ∆<∆4．理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化中的体系熵变△S 体及环境熵变△S 环应为（ ）。

《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库第一部分考研真题精选一、选择题1原电池在定温定压可逆条件下放电时，过程中与环境交换的热量在数值上与下列哪个量数值相等？（）[北京科技大学2011研]A．Δr H mB．零C．TΔr S mD．Δr G m【答案】C查看答案【解析】等温可逆过程，Q r＝TΔr S m。

2采用对消法（或称补偿法）测定电池电动势时，需要选用一个标准电池。

这种标准电池所具备的最基本条件是（）。

[首都师范大学2010研]A．电极反应的可逆性很大，常用做参比电极B．电动势精确已知，与测量温度无关C．电池可逆，电势具有热力学意义D．高度可逆，电动势温度系数小，稳定【答案】D查看答案【解析】标准电池指测定电池电动势时，需要的电动势已知的并且稳定不变的辅助电池。

其电池内的反应是可逆的，且与温度的关系很小。

3为延长建筑物的寿命和降低成本，最好不用下面哪种水来搅拌用于浇注钢筋的混凝土？（）[中国科学技术大学2010研]A．河水B．超纯水C．海水D．去离子水【答案】C查看答案【解析】钢筋混泥土的主要成分是铁，海水中含有多种矿物质，会与铁形成原电池，而腐蚀钢筋。

4一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？（）[中国科学技术大学2010研]A．镀锡铁B．铁片C．铜片D．锌片【答案】D查看答案【解析】为了达到防腐蚀的目的，焊接的金属应该与铁构成原电池，且选择的金属片的活性要高于铁，所以为锌片。

5反应A＋B→P符合Arrhenius公式，当使用催化剂时，其活化能降低了80kJ·mol －1，在室温（298K）下进行反应时，催化剂使其反应速率常数约提高了（）倍。

[中国科学技术大学2010研]A．2×105B．1014C．5000D．9×1012【答案】B查看答案【解析】根据Arrhenius经验式的指数式解得6某具有简单级数的反应，速率常数k＝0.1dm3·mol－1·s－1，起始浓度为0.1mol·dm －3，当反应速率降至起始速率的1/4时，所需时间为（）。

物理化学习题解答(五)2、指出如下各系统的组分数、相数和自由度各为多少？(1) NH4Cl(s)在抽空容器中，部分分解为NH3(g)，HCl(g)达平衡；(2) NH4Cl(s)在含有一定量NH3(g)的容器中，部分分解为NH3(g)，HCl(g)达平衡；(3) NH4HS(s)与任意量的NH3(g)和H2S(g)混合，达分解平衡。

(4) 在900K时，C(s)与CO(g)，CO2(g)，O2(g)达平衡。

解：NH4Cl(s)==NH3(g)+HCl(g)(1) S=3，R=1，R/=1，C=S-R-R/=1，Ф=2，f=C+2-Ф=1(2) S=3，R=1，R/=0，C=S-R-R/=2，Ф=2，f=C+2-Ф=2(3) S=3，R=1，R/=0，C=S-R-R/=2，Ф=2，f=C+2-Ф=2(4) S=4，R=2，R/=0，C=S-R-R/=2，Ф=2，f=C+1-Ф=13、在制水煤气的过程中，有五种物质：C(s)，CO(g)，CO2(g)，O2(g)和H2O(g)建立如下三个平衡，试求该系统的独立组分数。

C(s) + H2O(g) == H2(g) + CO(g) (1)CO2(g) + H2(g) == H2O(g) + CO(g) (2)CO2(g) + C(s) == 2CO(g) (3)解：S=5，R=2，R/=0，C=S-R-R/=3，Ф=2，f=C+2-Ф=34、已知，Na2CO3(s)和H2O(l)可以生成如下三种水合物：Na2CO3.H2O(s)，Na2CO3.7H2O(s)和Na2CO3.10H2O(s)，试求(1)在大气压下，与水溶液和冰平衡共存的水合盐的最大值；(2)在298K时，与水蒸气平衡共存的水合盐的最大值。

解：(1) S=5，R=3，R/=0，C=S-R-R/=2，f=C+2-Ф=0，Ф=4，n=2(3)S=5，R=3，R/=0，C=S-R-R/=2，f=C+2-Ф=0，Ф=4，n=3总结：F = C –Φ + 2 相律只适用于处于热力学平衡的多相系统，若不是平衡系统，则不适用，如溶解过程，反应过程等。

第五章相平衡1.As，DCs)分解的反应方程为AgRG—2Ag3) +寺。

S 当用A&O(s)进行分無达平衡时•系统的组分数、自由度数和可能平衡共存的最大相数各为多少？解:S=3, C=S~R=2(P—3»f~ C+2—^P=l/=0时4最大为4-2.搭出如下各系统的组分数、相数和自曲度数各为多少？{l)NH+CKs)在抽空容器中，部分分解为NH^Cgi.HCKg)达平衡：(2)NH1CKs)在含有一定量NHME的容器中，部分分解为NH J(g)T HCl(gJ达平衡；(3)NH<HS(5)与任竜量的NH,(g}和比虫g)混合,达分解平衡；(4)在900K 时CX叮与CO(g)1CO z(g)(G达平翫解：NHKHNH* (g) + HCKg)门)呂=3* C=S-R-R， {R=l f R f = r) [NHi]=[HCl]-C=1T贞=2, /=C—^+2 = 1(2)S=3, C=S-R-R"=2 f=C~^-\~2=2(3)S=3, C=S-'K-/?>=3-l~0=2t^=2同2)C<s)+yQ(g)—CO(g)①(4)9D0K 时’CCXg)+(^ (g)—Ct> (g) ②CW(◎中[CO]的慑不定龙=0、C=S-R-R f = 4-2-0=2^=2 厂=C+d_gL玉在制水煤气的过稈中，有五种物质,C(s)T CX)(g),COt(g},a(g)和H2(.)(g)建立如下三牛平衡，试求该系统的独立组分数.C(s> + H； 0(g)^=H2(g)4-CO(g) (1>COt(g) + H? H E 0( fi) +CO(g) (2)C02(g)+C(s>—2CO(g> <3)解:建立3个平衡，(3)式可由⑴十⑵得到5=5C=^S-R-R'=3t二已知2心為(打和压。

⑴可以生成如下三种水合物：N的CQ - H s O(s),Na s CCX・7H；O(s)和Na a C(.l * 10H2O(S)试求门)在大气压下•与Na^COj水溶液和冰平衡共存的忒合盐的最大值；(2)在时，与水蒸气平衡共存的水合盐的最大值.解：(1〉S=5t R=3t R^O C=S-R~R f^=2每生咸一种含水盐*R增加1.S增加1：匚、值不变.在P•下屮=0+1-①r =0时血绘大为3.已知有Na’EQ水陪揪和H2O(3)两相•则还能生成一种含水盐.(2)同样地T/* =c+i-0 e毘大为3故还可最多有两种含水盐主成-5.在不同温度下•测得Ag2O(s)分解时氧气的分压如下:T/K 401 417 443 463 486p(CQ)/kPa 10 20 51 101 203试问(1)分别于413K和423K时，在空气中加热银粉，是否有Ag2O(s)生成？(2)如何才能使Ag2O(s)加热到443K时而不分解？△ 1解:⑴ Ag2O(s)^=^2Ag(s)4—|-Oz(g)空气中Oz 的分压为0. 21X/>。

物理化学傅献彩第五版复习题答案物理化学是化学学科中的一个重要分支，它结合了物理学的原理来研究物质的性质和变化。

傅献彩教授的《物理化学》第五版是许多高校化学专业学生的必修教材。

以下是根据该教材复习题的一些参考答案，供同学们复习参考：第一章热力学基础1. 描述热力学第一定律和第二定律的物理意义。

- 第一定律，即能量守恒定律，表明能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式，或从一个系统转移到另一个系统。

- 第二定律，表明在自发过程中，系统的熵总是增加，这意味着自然界倾向于向更加无序的状态发展。

2. 解释什么是熵，并给出熵变的计算方法。

- 熵是系统无序程度的度量，通常用于描述系统的热力学状态。

熵变可以通过等压或等容过程的积分来计算，例如：\(\Delta S = \int \frac{dQ}{T}\)。

第二章化学平衡1. 简述勒夏特列原理。

- 勒夏特列原理指出，如果一个处于平衡状态的系统受到外部条件的改变（如压力、温度或浓度的改变），系统会自发调整以抵消这种改变，从而重新达到平衡。

2. 描述化学平衡常数及其表达式。

- 化学平衡常数是一个衡量反应在平衡状态下各组分浓度的比值的常数，表达式通常为：\(K = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}\)，其中\(a, b, c, d\)是各组分的系数。

第三章相平衡1. 解释拉乌尔定律及其适用范围。

- 拉乌尔定律指出，在理想溶液中，溶剂的蒸汽压力与其摩尔分数成正比。

该定律适用于理想溶液，即溶质和溶剂之间没有相互作用力的溶液。

2. 描述相图的基本概念及其在物理化学中的应用。

- 相图是表示不同相态（如固体、液体、气体）在不同条件下的共存关系的图形。

在物理化学中，相图用于描述和预测物质在不同温度和压力下的相变行为。

第四章电化学1. 定义法拉第定律及其在电化学中的应用。

- 法拉第定律描述了在电解过程中，通过电极的物质量与通过电极的电荷量成正比的关系。

目　录第一部分　名校考研真题第1章　气　体第2章　热力学第一定律2．1 mol理想气体依pV2 ＝C（C为常数）从100 kPa，47.64dm3可逆膨胀到57.72dm3，求该过程的ΔH、ΔU、Q、W。

已知Cv,m ＝20.9 J.K－1.mol－1。

[华南理工大学2010研]第3章　热力学第二定律第4章　多组分系统热力学及其在溶液中的应用4．298 K时．有一浓度为xB的稀水溶液,测得渗透压为1.38×l06Pa，试求:第5章　相平衡第6章　化学平衡第7章　统计热力学基础2．1 mol双原子分子理想气体，当其温度由T2＝2T1时，若其转动惯量不变，则其转动熵将是（ ）。

[首都师范大学2010研]第二部分　课后习题第1章　气　体15．273 K和100 kPa时，有1mol某实际气体符合Virial型状态方程，，已知第二Virial系数。

试求该气体在这时所占的体积。

18．348 K时，0.3 kg NH3（g）的压力为1.61×103kPa，试用下述两种方法计算其体积。

试比较哪种方法计算出来的体积与实测值更接近（已知实测值为28.5 dm3）。

已知在该条件下NH3（g）的临界参数为：Tc＝405.6 K，pc＝1.13×104 kPa；van der Waals气体常数：a＝0.417 Pa·m6·mol－2，b＝3.71×10－5 m3·mol－1。

第2章　热力学第一定律3．1 mol单原子理想气体，始态（1）的温度为273K，体积为22.4dm3，经历如下三步，又回到始态，请计算每个状态的压力、10．1 mol单原子理想气体，从始态：273 K，200kPa，到终态323 K，100 kPa，通过两个途径：11．273 K，压力为的体积为2.0dm3在外压为100 kPa下等温膨胀，直到N2（g）的压力也等于100 kPa为止。

第二章热力学第一定律一、选择题1、下列叙述中不具状态函数特征的是：（）(A)系统状态确定后，状态函数的值也确定(B)系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定(C)经循环过程，状态函数的值不变(D)状态函数均有加和性2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是：（）(A)过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢(B)沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原(C)过程的初态与终态必定相同(D)过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功3、如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：（）(A)绝热箱中所有物质(B)两个铜电极(C)蓄电池和铜电极(D) CuSO4水溶液5、在下列关于焓的描述中，正确的是（）(A)因为ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒压热(B)气体的焓只是温度的函数(C)气体在节流膨胀中，它的焓不改变(D)因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论6、在标准压力下，1mol石墨与氧气反应生成1mol二氧化碳的反应热为ΔrH ，下列哪种说法是错误的? （）(A) ΔH 是CO2(g)的标准生成热(B) ΔH =ΔU(C) ΔH 是石墨的燃烧热(D) ΔU <ΔH7、在标准状态下，反应C2H5OH（l）+3O2(g) →2CO2(g)+3H2O(g)的反应焓为Δr H mθ, ΔC p>0, 下列说法中正确的是（）(A)Δr H mθ是C2H5OH（l）的标准摩尔燃烧焓(B)Δr H mθ〈０(C)Δr H mθ＝ΔrＵmθ(D)Δr H mθ不随温度变化而变化8、下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（）(A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质(B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零(C)生成反应的温度必须是298.15K(D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa9、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：（）(A) Q > 0，W > 0，∆U > 0 (B)Q = 0，W = 0，∆U < 0(C) Q = 0，W = 0，∆U = 0 (D) Q < 0，W > 0，∆U < 010、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=011、下列表示式中正确的是( )(A)恒压过程ΔH=ΔU+pΔV (B)恒压过程ΔH=0(C)恒压过程ΔH=ΔU+VΔp (D)恒容过程ΔH=012、理想气体等温反抗恒外压膨胀，则( )(A)Q>W (B)Q<W (C)Q=W (D)Q=△U13、当理想气体其温度由298K升高到348K，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过程的（）(A)△H1>△H2W1<W2(B)△H1<△H21>W2(C)△H 1=△H21<W2(D)△H1=△H21>W214、当理想气体从298K，2×105Pa 经历(1)绝热可逆膨胀和(2)等温可逆膨胀到1×105Pa时，则( )(A)△H1<△H21>W2(B)△H1>△H21<W2(C)△H 1<△H21<W2(D)△H1>△H21>W215、对于封闭体系，在指定始终态间的绝热可逆途径可以有：( )(A) 一条(B) 二条(C) 三条(D) 三条以上16、实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将：( )(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不确定17、功的计算公式为Ｗ＝nC v,m(T２－T１)，下列过程中不能用此式的是（）(A)理想气体的可逆绝热过程(B)理想气体的绝热恒外压过程(C)实际气体的绝热过程(D)凝聚系统的绝热过程18、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大于、小于或等于零不确定19、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>=H220、将H2（g）与O2以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（）(A)ΔT=0 (B)Δp=0 (C)ΔU=0 (D)ΔH=021、刚性绝热箱内发生一化学反应，则反应体系为( )(A)孤立体系(B)敞开体系(C)封闭体系(D)绝热体系22、理想气体可逆绝热膨胀，则下列说法中正确的是( )(A)焓总是不变(B)内能总是增加(C)焓总是增加(D)内能总是减少23、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下面的说法中不正确的是( )(A)C p,m与C v,m不相等，因等压过程比等容过程系统多作体积功(B)C p,m–C v,m=R既适用于理想气体体系，也适用于实际气体体系(C)C v,m=3/2R适用于单原子理想气体混合物(D)在可逆相变中C p,m和C v,m都为无限大24、下列哪个过程的dT≠0，dH=0？( )(A)理想气体等压过程(B)实际气体等压过程(C)理想气体等容过程(D)实际气体节流膨胀过程25、隔离系统内发生一变化过程，则系统的：(A)热力学能守恒,焓守恒(B)热力学能不一定守恒，焓守恒(C)热力学能守恒，焓不一定守恒 (D)热力学能、焓均不一定守恒二、 判断题1、体系在某过程中向环境放热，则体系的内能减少。