物理化学学习指导 第十一章—第十四章 孙德坤知识讲解

第一章热力学第一定律一、判断题(正确请用字母A表示，错误的请用字母C表示，填在机读卡上)1、热量是由于温差而传递的能量，它总是倾向于从含热量较多的物体流向含热量较少的物体。

2、恒容条件下，一定量的理想气体，温度升高时，内能将增加。

3、等温等压条件下，一定量的水变成水蒸汽(视为理想气体)，∆U = 0。

4、理想气体向真空膨胀，体积增加一倍，则W = nRT ln(V2/V1) = nRT ln2。

5、理想气体向真空绝热膨胀，d U＝0 、d T＝0，而实际气体节流膨胀过程的d H＝0、d T≠ 0。

6、任何化学反应的Qp总是大于Qv。

7、常温下臭氧的摩尔等压热容C p,m为4R。

8、在p∅压力下，C(石墨)＋O2(g) → CO2(g)的反应热为∆r H∅m，则∆r U ∅ < ∆r H∅m。

9、反应N2(g)＋O2(g) → 2NO 的热效应为∆r H m，这就是N2(g)的燃烧热，也是NO(g)生成热的2倍。

10、热力学第一定律的数学表达式ΔU =Q - W只适用于封闭系统和孤立系统。

11、不同物质在相同温度下都处于标准状态时，它们的同一热力学函数值（如U、H、G、S等）都应相同。

12、绝热反应的热效应不为零。

13、反应进度的数值与化学反应方程书写形式没有关系。

14、若一过程是可逆过程，则过程中的每一步都是可逆的。

15、化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化。

二、单选题1、如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：( )A. W=0，Q<0，∆U<0B. W>0，Q <0，∆U>02、如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右> p左，将隔板抽去后: ( )A. Q＝0, W ＝0, ∆U ＝0B. Q＝0, W <0, ∆U >0C. Q >0, W <0, ∆U >0D. ∆U ＝0, Q＝W ≠03、对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：( )A. (∂U/∂T)V＝0B. (∂U/∂V)T＝0C. (∂H/∂p)T＝0D. (∂U/∂p)T＝04、凡是在孤立体系中进行的变化，其∆U 和∆H 的值一定是：( )A. ∆U >0, ∆H >0B. ∆U ＝0, ∆H＝0C. ∆U <0, ∆H <0D. ∆U ＝0，∆H 大于、小于或等于零不能确定。

物理化学学习指导(第三版)
习题解析(全_ 物理化学学习指导（第三版）习题解析（全）第一章介绍 1.什么是物理化学？物理化学是一门综合科学，是物理学和化学学科的结合。

它研究物质的变化以及它们之间的相互作用，考察物质变化背后的物理模式和化学机制。

物理化学主要涉及物质构成、气相反应静力学及动力学、电场和电磁场的相互作用、光和热的学习等，涉及化学反应、相变、膜通道传导、冷冻干燥等。

物理化学的最终目的是建立被称为物理化学模型的宏观综合理论，以便我们更加深入地了解物质变化的本质，实现工程应用和工业制造。

《物理化学》学习辅导材料之一物理化学学习指导书（《物理化学》备课组，2006.10.）编者的话：为了更好地帮助同学复习巩固所学的基本概念、基本理论和基本知识，我们选编了一些“复习思考题”供同学们选作，请同学们发现问题后及时向我们提出来，对于不够完善之处今后将逐步完善，对于错误之处将予以修正。

热力学一、判断题：1、在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变， CO2的热力学能和焓也不变。

( )2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。

（）3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。

( )4、d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。

( )5、系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。

（）6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。

（）7、隔离系统的热力学能是守恒的。

（）8、隔离系统的熵是守恒的。

（）9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。

（）10、绝热过程都是定熵过程。

（）11、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。

（）12、系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达不到此终态。

（）13、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到高温物体是不可能的。

（）14、系统经历一个不可逆循环过程，其熵变> 0。

（）15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W’<0，且有W’> G和 G<0，则此状态变化一定能发生。

（）16、绝热不可逆膨胀过程中 S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中 S <0。

（）17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。

( )18、可逆的化学反应就是可逆过程。

( )19、Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q + W也由过程决定。

( )20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。

《物理化学》课程教学大纲一、课程基本信息（一）课程中文名称：物理化学（二）课程英文名称：Physical Chemistry（三）课程代码：（四）课程属性及模块：专业必修课（五）授课学院：理学院（六）开课学院：理学院（七）教材及参考书目教材：《物理化学》（第五版）上册，傅献彩，沈文霞等编，高等教育出版社，2005年《物理化学》（第五版）下册，傅献彩，沈文霞等编，高等教育出版社，2006年参考书：《物理化学核心教程》（第二版），沈文霞编，科学出版社，2009年《物理化学》，万洪文，詹正坤主编，高等教育出版社，2009年《物理化学简明教程》（第四版），印永嘉等编，高等教育出版社，2009年《物理化学学习指导》，孙德坤沈文霞等编，高等教育出版社，2009年《物理化学核心教程学习指导》，沈文霞等编，科学出版社，2009年《化学热力学基础》，李大珍编，北京师范大学出版社，1982年《物理化学》，朱文涛编，清华大学出版社，1995年《物理化学教程》（修订版），姚允斌，朱志昂编，湖南科技出版社,1995年（八）课程定位及课程简介《物理化学》是化学及相关学科的理论基础。

是化学、化工、冶金、材料等专业本科生必修的专业主干基础课之一。

它是从化学现象与物理现象的联系入手，借助数学、物理学等基础科学的理论及其提供的实验手段，来探求化学变化中最具普遍性的基本规律的一门学科。

它是先行课程无机化学、分析化学、有机化学普适规律的理论归纳和定量探讨，是后续专业知识深造和科研工作的理论基础，也是连接化学与其它学科的桥梁。

（九）课程设计基本理念依据“以学生为中心”的教育教学理念，本课程的教学目的主要是：（1）使学生在已学过的一些先行课程（无机化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理学）的基础上，对化学运动作理论和定量探讨。

（2）使学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理，加深对自然现象本质的认识；（3）使学生学会物理化学的科学思维方法，培养学生提出问题、研究问题的能力，培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。

第一章热力学第一定律一、判断题(正确请用字母A表示,错误的请用字母C表示,填在机读卡上)1、热量就是由于温差而传递的能量,它总就是倾向于从含热量较多的物体流向含热量较少的物体。

2、恒容条件下,一定量的理想气体,温度升高时,内能将增加。

3、等温等压条件下,一定量的水变成水蒸汽(视为理想气体), ∆U = 0。

4、理想气体向真空膨胀,体积增加一倍,则W = nRT ln(V2/V1) = nRT ln2。

5、理想气体向真空绝热膨胀,d U＝0 、d T＝0,而实际气体节流膨胀过程的d H＝0、d T≠ 0。

6、任何化学反应的Qp总就是大于Qv。

7、常温下臭氧的摩尔等压热容C p,m为4R。

8、在p∅压力下,C(石墨)＋O2(g) → CO2(g)的反应热为∆r H∅m ,则∆r U ∅ < ∆r H∅m。

9、反应N2(g)＋O2(g) → 2NO 的热效应为∆r H m,这就就是N2(g)的燃烧热,也就是NO(g)生成热的2倍。

10、热力学第一定律的数学表达式ΔU =Q - W只适用于封闭系统与孤立系统。

11、不同物质在相同温度下都处于标准状态时,它们的同一热力学函数值(如U、H、G、S等)都应相同。

12、绝热反应的热效应不为零。

13、反应进度的数值与化学反应方程书写形式没有关系。

14、若一过程就是可逆过程,则过程中的每一步都就是可逆的。

15、化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化。

二、单选题1、如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有:( )A、W=0, Q<0, ∆U<0B、W>0, Q <0, ∆U>0C、W >0, Q >0, ∆U>0D、W <0, Q =0, ∆U >02、如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体),已知p右> p左,将隔板抽去后: ( )A、Q＝0, W ＝0, ∆U ＝0B、Q＝0, W <0, ∆U >0C、Q >0, W <0, ∆U >0D、∆U ＝0, Q＝W ≠03、对于理想气体,下列关系中哪个就是不正确的:( )A、(∂U/∂T)V＝0B、(∂U/∂V)T＝0C、(∂H/∂p)T＝0D、(∂U/∂p)T＝04、凡就是在孤立体系中进行的变化,其∆U 与∆H 的值一定就是:( )A、∆U >0, ∆H >0B、∆U ＝0, ∆H＝0C、∆U <0, ∆H <0D、∆U ＝0,∆H 大于、小于或等于零不能确定。

物理选修各章知识点总结第一章：热力学基础知识热力学是研究物质内部能量转化和传递规律的一门学科。

热力学的基本概念包括热量、功、内能、热容等。

热力学第一定律和第二定律是热力学的两个基本定律。

热力学的应用包括热机、制冷机等。

第二章：气体状态方程气体状态方程描述了气体的状态和性质之间的关系。

理想气体状态方程是最简单的气体状态方程，它表示为PV=nRT，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示绝对温度。

非理想气体的状态方程与理想气体状态方程有所不同，需要根据实际情况做适当修正。

第三章：热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律，它表明能量可以从一种形式转化成另一种形式，但总能量保持不变。

热力学第一定律可以表示为ΔU=Q-W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统所吸收或放出的热量，W表示系统所做的功。

热力学第一定律是热力学基本定律之一，它对于热机、制冷机等热力学装置的工作原理和性能有重要作用。

第四章：热力学第二定律热力学第二定律是能量转化的方向性定律，它表明热量只能从高温物体传递到低温物体，不可能从低温物体传递到高温物体。

热力学第二定律可以由卡诺热机和卡诺制冷机的热效率公式推导出来，它对于热机、制冷机的性能分析和提高具有重要意义。

第五章：热力学循环热力学循环是指热机和制冷机在工作过程中所经历的一组特定的状态变化。

常见的热力学循环包括卡诺循环、朗肯循环、布雷顿循环等。

这些循环有各自的特点和应用，对于了解热机和制冷机的工作原理和性能分析有重要意义。

第六章：热传导热传导是指热量从高温区传递到低温区的过程。

热传导的速率和方式与物质的性质、温度差、厚度等因素有关。

常见的热传导方式包括导热、对流、辐射等，它们在日常生活和工业中都有着重要的应用。

第七章：内能和焓内能是体系所有微观粒子在宏观上所具有的热运动能量的总和。

焓是在恒定压力下定义的，它表示体系所具有的热运动能量和压缩能量的总和。

第十一章化学动力学基础（一）1．298k时，N2O5(g)=N2O4(g)+12O2(g)，该分解反应的半衰期t1/2=5.7h，此值与N2O5(g)的起始浓度无关。

试求：(1)该反应的速率常数；(2)N2O5(g)转化掉90%所需要的时间。

解：分解反应的半衰期与N2O5(g)的起始浓度无关，说明是一级反应。

已知反应的半衰期，根据一级反应的半衰期与速率常数的关系，即可计算速率常数。

利用一级反应的定积分公式，就可计算当y=0.90时所需要的时间。

(1)k=ln2t12⁄=0.6935.7ℎ=0.12 h-1(2)t=1k ln11−y=10.12ℎ−1ln11−0.90=19.2h5.在298k时，测定乙酸乙酯皂化反应速率。

反应开始时，溶液中乙酸乙酯与碱的浓度都为-3，每隔一定时间，用标准酸溶液滴定其中的碱含量，实验所得结果如下：(1)证明该反应为二级反应，并求出速率常数k值(2)若乙酸乙酯与碱的浓度都为0.002 mol·dm-3，试计算该反应完成95%时所需的时间及该反应的半衰期。

解：已知的是剩余碱的浓度，即(a-x)的数值。

可以用ln1a−x −t或1a−x−t作图，看哪一个成线性关系。

若ln1a−x −t的图成一直线，则为一级，若1a−x−t作图成一直线，则为二级。

也可以将实验数据代入一级或二级反应的定积分式，看哪一个的速率常数值基本为一常数，速率常数值为常数的那个反应级数是正确的。

三级反应较少，先可以不试。

(1)假设反应是二级反应，代入二级反应(a=b)的定积分式：k=1txa(a−x)计算速率常数值。

k1=13min ×(0.01−7.40×10−3)mol·dm−30.01mol·dm−3×7.40×10−3mol·dm−3 =11.71(mol·dm-3)-1·min-1k2=15min ×(0.01−6.34×10−3)mol·dm−30.01mol·dm×6.34×10mol·dm=11.55(mol·dm−3)-1·min-1k3=17min ×(0.01−5.50×10−3)mol·dm−30.01mol·dm−3×5.50×10−3mol·dm−3=11.69(mol·dm−3)-1·min-1同理，可以求出其他的速率常数值为k4=11.55(mol·dm−3)-1·min-1k5=11.70(mol·dm−3)-1·min-1k6=11.77(mol·dm−3)-1·min-1 k7=11.75(mol·dm−3)-1·min-1速率常数基本为一常数，说明该反应为二级反应，其平均值为 k=11.67(mol·dm−3)-1·min-1。