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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)。
第一章气体1.两种不同的理想气体，如果它们的平均平动能相同，密度也相同，则它们的压力是否相同？为什么？答：由于两种气体均为理想气体，根据理想气体的状态方程式pV=nRT式中n是物质的量,p是压力,V是气体的体积,T是热力学温度,R是摩尔气体常数.又因为"=崙=聳式中川为气体的质量，M为气体分子的摩尔质量,p为气体的密岌pV^RT两边同除以V,则得p=常我们已知气体分子的平均动能是温度的函数，即Et=*hBT所以气体分子的平均平动能仅与温度有关.由题目中已知两种不同的理想气体，平均平动平动能相同，因此它们的温度相同,又因为它们的密度相同.则通过上式力=醫可知压力力仅与M有关.因此得出结论，两种不同的理想气体在它们具有相同的平均平动能，相同密度的条件下，它们的压力不同.压力与M成反比,M越大则p越小.2.在两个体积相等、密封、绝热的容器中,装有压力相等的某理想气体，试问这两个容器中温度是否相等？答:根据理想气体的状态方程式pV^nRT假设在第一个容器中某种理想气体符合向则在第二个容器中存在p2V2^mRT2. 又因为两容器的体积相等,装有的理想气体的压力也相等所以pif Vi=V2则得niRTi =厄夫丁2,两边同除以R则得n\ Ti —«2 T?若两容器中装有相同物质的量的该理想气体，则两个容器中温度相等;否则，两容器中温度不相等.3.Dalton分压定律能否用于实际气体？为什么？答:根据气体分子动理论所导出的基本方程式pV^mNu2式中P是N个分子与器壁碰撞后所产生的总效应，它具有统计平均的意义.平均压力是一个定值，是一个宏观可测的物理量.对于一定量的气体,当温度和体积一定时,它具有稳定的数值.因为通过气体分子动理论所导岀的Dalton分压定律学=直或%=心是摩尔分数）适用于实际气体,经得起实验的考验.4.在273 K时，有三种气体,H Z,O2和CQ,试判别哪种气体的根均方速率最大？哪种气体的最概然速率最小？答:根据:根均方程率"=弟呼或最概然速率Vm或可推知根均方速率、最概然速率与质量的平方根成反比因此，在相同温度273 K的条件下，M HJ= 2X10_3kg • mol-1 =32X10_3kg • mol-1 =44X10~3kg • mol-1H2的根均方速率最大;CO Z的最概然速率最小•5.最概然速率、根均方速度和数学平均速率，三者的大小关系如何？各有什么用处？答:在Maxwell速率分布曲线上有一最高点，该点表示具有这种速率的分子所占的分数最大，这个最高点所对应的速率称之为最概然速率（編或缶分子的数学平均速率(q)为所有分子速率的数学平均值根均方速率(Q是一个统计平均值，它与各个分子的速率有关，但又不等于任务单个分子的速率.三种速率之比在三者中，最概然速率最小，根均方速率最大,数学平均速率居中.6. 气体在重力场中分布的情况如何？用什么公式可以计算地球上某一高度的压力？这样的压力差能 否用来发电？答:在重力场中，气体分子受到两种互相相反的作用.无规则热运动将使气体分子均匀分布于它们所能达到的空间，而重力的作用则要使重的气体分子向下 聚集.由于这两种相反的作用，达到平衡时，气体分子在空间中并排均匀的分布，密度随高度的增加而减少•假定在。
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。
物理化学思考题及参考答案——傅献彩物理化学思考题目录第一章热力学第一定律 (2)第二章热力学第二定律 (6)第三章统计热力学初步 (10)第四章溶液 (13)第五章相平衡 (16)第六章化学平衡 (20)第七章电解质溶液 (22)第八章可逆电池的电动势及其应用 (25)第九章电解与极化作用 (29)第十章化学动力学基础 (32)第十一章界面现象 (36)第十二章胶体分散体系与大分子溶液 (38)第一章热力学第一定律1、为什么第一定律数学表示式dU=δQ-δW 中内能前面用微分号d，而热量和功的前面用δ符号？答：因为内能是状态函数，具有全微分性质。
而热量和功不是状态函数，其微小改变值用δ表示。
2、公式H=U+PV中H > U,发生一状态变化后有ΔH =ΔU +Δ（PV），此时ΔH >ΔU吗？为什么？答：不一定。
因为Δ（PV）可以为零、正数和负数。
3、ΔH = Qp , ΔU = Qv两式的适用条件是什么？答：ΔH = Qp此式适用条件是：封闭系等压非体积功为零的体系。
ΔU = Qv此式适用条件是：封闭系等容非体积功为零的体系。
（1）状态确定后，状态函数的值即被确定。
答：对。
（2）状态改变后，状态函数值一定要改变。
答：不对。
如：理想气体等温膨胀过程，U和H的值就不变化。
（3）有一个状态函数值发生了变化，状态一定要发生变化。
答：对。
4、想气体绝热向真空膨胀，ΔU=0，ΔH=0对吗？答：对。
因理想气体绝热向真空膨胀过程是一等温过程。
5、恒压、无相变的单组分封闭体系的焓值当温度升高时是增加、减少还是不变？答：增加。
6、当体系将热量传递给环境后，体系的焓值是增加、不变还是不一定改变？答：不一定改变。
7、等温等压进行的某化学反应，实验测得T1和T2时的热效应分别为Δr H1和Δr H2，用基尔霍夫公式验证时，发现数据不相等。
为什么？解：用基尔霍夫公式计算的Δr H m,1和Δr H m,2是反应物完全变成产物时的值。
物理化学思考题目录第一章热力学第一定律 (2)第二章热力学第二定律 (6)第三章统计热力学初步 (10)第四章溶液 (13)第五章相平衡 (16)第六章化学平衡 (20)第七章电解质溶液 (22)第八章可逆电池的电动势及其应用 (25)第九章电解与极化作用 (29)第十章化学动力学基础 (32)第十一章界面现象 (36)第十二章胶体分散体系与大分子溶液 (38)第一章 热力学第一定律1、为什么第一定律数学表示式dU=δQ-δW 中内能前面用微分号d ，而热量和功的前面用δ符号？答：因为内能是状态函数，具有全微分性质。
而热量和功不是状态函数，其微小改变值用δ表示。
2、公式H=U+PV 中H > U,发生一状态变化后有ΔH =ΔU +Δ（PV ），此时ΔH >ΔU 吗？为什么？答：不一定。
因为Δ（PV ）可以为零、正数和负数。
3、ΔH = Qp , ΔU = Qv 两式的适用条件是什么？答：ΔH = Qp 此式适用条件是：封闭系等压非体积功为零的体系。
ΔU = Qv 此式适用条件是：封闭系等容非体积功为零的体系。
（1）状态确定后，状态函数的值即被确定。
答：对。
（2）状态改变后，状态函数值一定要改变。
答：不对。
如：理想气体等温膨胀过程，U 和H 的值就不变化。
（3）有一个状态函数值发生了变化，状态一定要发生变化。
答：对。
4、 想气体绝热向真空膨胀，ΔU=0，ΔH=0对吗？答：对。
因理想气体绝热向真空膨胀过程是一等温过程。
5、恒压、无相变的单组分封闭体系的焓值当温度升高时是增加、减少还是不变？ 答：增加。
6、当体系将热量传递给环境后，体系的焓值是增加、不变还是不一定改变？ 答：不一定改变。
7、等温等压进行的某化学反应，实验测得T 1和T2时的热效应分别为ΔrH 1和ΔrH 2，用基尔霍夫公式验证时，发现数据不相等。
第十二章自测题
一、选择题
1．在简单硬球碰撞理论中，有效碰撞的定义是（）。
(a) 互撞分子的总动能超过E c
(b) 互撞分子的相对动能超过E c
(c) 互撞分子的相对平动能在连心线上的分量超过E c
(d) 互撞分子的内部动能超过E c
2．某双原子分子分解反应的阈能E c=83.68 kJ·mol-1,则在300K时活化分子所占的分数是（）。
(a) 3.719⨯10-14(b) 6.17⨯10-15
(c) 2.69⨯10-11(d) 2.69⨯10-15
3．有一稀溶液反应CH3COOCH3+OH-→P，根据原盐效应，当溶液总的离子强度增加时，反应速率常数k值将（）。
(a)变大(b) 变小(c) 不变(d)无确定关系
4．已知HI的光分解反应机理如下：
HI+hν→H•+I•
H•+HI→H2+I•
I•+ I•+M→I2+M
则该反应的反应物消耗的量子效率为（）。
(a) 1 (b) 2 (c) 4 (d) 106
5．某一反应在一定条件下的平衡转化率为25%，当加入合适的催化剂后，反应速率提高10倍，其平衡转化率将（）。
(a) 大于25% (b) 小于25% (c) 不变(d) 不确定
6．设某基元反应在500K时的实验活化能为83.14kJ⋅mol-1，则此反应的阈能E c为（）。
(a) 2.145kJ⋅mol-1(b) 162.1kJ⋅mol-1
(c) 83.14kJ⋅mol-1(d) 81.06kJ⋅mol-1
7．根据过渡态理论，液相双分子反应的实验活化能E a与活化焓∆r≠H m之间的关系为（）。
(a) E a=∆r≠H m(b) E a=∆r≠H m+RT
(c) E a=∆r≠H m -RT(d) E a=∆r≠H m +2RT
8．设两个单原子气体A和B发生化合反应，即A(g)+B(g)==C(g)，设一维平动配分函数f t=108，一维转动配分函数f r=10，按过渡态理论，在温度T时，反应的概率因子为（）。
(a) 10-22k B T/h(b) 10-21k B T/h
(c) 10-23k B T/h(d) 10-13k B T/h
9．实验活化能（E a）、阈能（E c）、势垒（E b）和0K时的能量差（E0），它们的物理意义不同，数值也不完全相等，但在一定条件下，四者数值近似相等，其条件是（）。
(a) E c很小(b) E b很小
(c) 温度很低(d)基态振动频率很高
10．能引起化学反应的光谱，其波长一般落在的范围是（）。
(a)150~800nm (b)远红外区
(c)X射线5~10-4nm (d)微波及无线电波区
11．破坏臭氧的反应机理如下：
NO+O3→ NO2+O2
NO2+O→ NO+O2
在该机理中，NO 是（ ）。
(a) 总反应的产物 (b) 催化剂
(c) 总反应的反应物 (d) 上述都不是
12．催化剂能极大地改变反应速率，以下说法错误的是（ ）。
(a)催化剂改变了反应历程
(b)催化剂降低了反应活化能
(c)催化剂改变了反应的平衡，使转化率提高 (d)催化剂同时加快正向与逆向反应
第十一章参考答案
一．
d ，c ，a ，b ，c ，d ，b ，a ，c ，d ，c ，a ，d ，c ，d ，c 二．
1． 已失效。
在298K 时只能保存11.1天。
2． （1）一级；（2）k =0.083h -1;（3）p 总=98.7kPa
3． α =1,β =1.5,γ =-1
4． (1)[NO 3]=]
)[2(][212521NO k k O N k -+ r =k 2[NO 2][NO 3]= k [N 2O 5], 1
2212-+=
k k k k k （2）k =2.03⨯10-3min -1; t =793min 5。
（1）K p =5.0⨯105kPa,θp K =5.0⨯103；
（2）E a,1=52.75kJ ·mol -1, E a,-2=52.75kJ ·mol -1,
（3）∆r H m =0，
（4）t =198s （忽略逆反应）。
第十二章参考答案
一．
c;d;;c;b;c;d;b;a;c;a;b;c。
