当前位置：文档之家 › 物理化学练习参考答案

物理化学练习参考答案

  • 格式：doc
  • 大小：439.50 KB
  • 文档页数：20

热力学第一定律参考答案一、选择题1.(B 、C)2.(C)3.(C)4.(B)5.(D)6.(B)7.(D)8.(A)9. (A)10. (B) 二、填空题 ( 共10题 20分 )11. [答] 一定大于 (因为H=U+pV)；一定大于；因为ΔH =ΔU + (Δn)RT ，而Δγ为正。

12. [答] (A)=；(B)=；(C)=； (D)=13. [答] Δr H m =Q p =Q V +ΔνRT ，Δc H m =1/2Δr H m =-285.7 kJ·mol -1 14. [答] 16.85 kJ15. [答] Q=W=nRTln(V 2/V 1)，n=2 mol 16. [答]1、隔开体系与环境；2、体系与环境之间功和热的传递必须通过界面进行。

17. [答] W I =W II18. [答] 等于 小于 19. [答] 0；p 2V 2-p 1V 120. [答] ΔH+g ΔZ+12ΔU 2=Q-W 轴 稳流过程中的敞开体系 三、计算题 21.[答] (1) CaCO 3+2HCl298K −−−→CaCl 2+H 2O+CO 2 Δr H m (1)=-15.02 kJ·mol -1(2) CaO+2HCl 298K−−−→CaCl 2+H 2O Δr H m(2)= -193.3kJ·mol -1298K−−−→CaO+CO 2 Δr H m (3)=178.3 kJ·mol -125CaO+CO 2 (3分)Δr H m (4)Δr H m (4)=(1000/100)×178.3+0.56×0.895×(885-25)+0.44×1.013×(885-25) =2597 kJ·mol -122.[答] (1) T 1=p 1V 1/(nR)=273 K, T 2=p 1T 1/p 2=136.5 KV 2=nRT 2/p 2=2.8 dm 3 (2) ΔU m =C V,m (T 2-T 1)=-1703 J·mol -1ΔH m =C p,m (T 2-T 1)=-2839 J·mol -1(3) W=21d V V p V⎰,dV=(2R/p)dT 212d T T W R T=⎰=-2270 J·mol -123.[答] H 2(l)+CO(g)+O 2(g) H 2O(g)+CO 2(g)水煤气(1 dm 3) V(H 2)：V(CO)=1：1，其量为0.0409 mol n(H 2)=n(CO)= (1/2)×0.0409 molΔr H m=-10.7 kJ·mol -1 24.[答] Δr H m(298K)= Δf H m(298K,CO 2)-2Δf H m(298K,H 2O,g) =90.1 kJ ·mol -1 ΔC p =Δa +ΔbT +ΔcT 2+Δc'T -2Δr H m (1273K)=1273K298K d p C T∆⎰+Δr H m (298K)=102.3 kJ ·mol -1 25、(1) 恒温可逆，T 2=T 12121ln(/)ln(/)W nRT V V nRT p p =-=10.128.314298ln1.011410MPamol J mol K K MPa J-=⨯∙∙⨯=-理想气体恒温 0U ∆= 0H ∆=11410Q W J =-=(2) 恒外压快速膨胀可看作绝热过程，0Q =，U W ∆=。

即21221,()()nCv m T T p V V -=--21221()nRT nRT p p p =--所以 2221.4T K = 21,()U W nCv m T T ∆==-1220.786(221.4298)mol J mol K K K -=⨯∙∙⨯- 3148J =-211,()229.10(221.4298)4458H nCp m T T mol J mol K K K J-∆=-=⨯∙∙⨯-=- (3) 自由膨胀，即向真空膨胀，00p W p dV =-=⎰环环＝，，绝热0Q =，而温度不变，对理想气体0U ∆= ，0H ∆=。

四、问答题 28.[答] 因为在Boyle 温度时pV m =RT B ，即pV m =RT B +p(b-a/RT B )，其中p 0≠则b-a/RT B =0，所以T B =a/Rb (2分) (/)(/)/(/)H T p T p H p H T μ=∂∂=-∂∂∂∂=(1/)(/)(1/)(/)p T p p C H p C V T V T ⎡⎤-∂∂=--∂∂⎣⎦(3分)因为V=RT/p+b-a/RT ，2(/)//p V T R p a RT ∂∂=+所以(/)(1/)(2/)H p T p C b a RT μ=∂∂=-- (2分)将T=T B =a/Rb 代入上式得， (/)/0H p T p b C μ=∂∂=>故温度下降 (3分)29.[答] ΔH=Q p 封闭体系，恒压且W f =0 (1分)H=U+pV 封闭体系 (1分)W 体=21d V V p V⎰ 封闭体系，W f =0，可逆过程 (1分) ΔU p =nC V ,m (T 2-T 1) 封闭体系，理想气体，W f =0，单纯p ，V ，T 变化， C V ,m 是常数 (1分)ΔH =ΔU+V Δp 封闭体系，恒容过程 (1分) 30.[答](/)(1/)(/)(1/)(/)H p T p p T p C H p C V T V T μ⎡⎤=∂∂=-∂∂=--∂∂⎣⎦ (1分) V=(RT/p)+a (1分)(/)/pV T R p ∂∂= (1分) [](/)(1/)(/)H p T p C V RT p μ=∂∂=-- (1/)(//)/0p p C RT p a RT p a C =-+-=-< (3分)热力学第二定律参考答案一、1．ΔU,ΔH,ΔA,ΔG ,ΔS 2. ＜，＞ 3. ＝，＞ 4. 可逆 5. ＜ ，＜ 二、1.[答] (D)因为 公式 (1)/Q Tδ⎰=Δfus S (可逆过程) (2) Q = Δfus H (等压过程，非体积功等于零) (3)Δfus H/T =Δfus S (可逆相变) (4)-Δfus G = 最大净功 (可逆过程)此题在未指明可逆与否的情形下只有公式 (2) 适用2. [答] (B)3. BFH4. A5. B6. B 三、1.[答] (1) Δsub H m = RT 2×2.303(dlg(S p /p $)dT) = 35.71 kJ·mol -1 (2分) (2) T b = 298.7K (2分)(3) 液、固蒸气压相等解出三相点的温度和压力分别为 260.0 K 和 19130 Pa (3分) (4) Δfus H m = Δsub H m -Δvap H m = 7.89 kJ·mol -1 (3分) Δfus S m = 30.30 J·K -1·mol -12. [答] Q=0 (1分)ΔS=0 (1分) ΔS 隔离=0 (1分) T 2=297.0 K (1分) W= -ΔU= -nC v,m (T 2-T 1)=4.126 kJ (1分) ΔH=nC p,m (T 2-T 1)=-5.776 kJ (1分) ΔF=ΔU-S ΔT=33.89 kJ (2分) ΔG=ΔH-S ΔT=32.24 kJ (2分) 3. [答] ΔS 体= (T T 12⎰C p /T)dT + (-Δvap H)/T b = -110.4 J·K -1(2分)Q =vapd p C T H-∆⎰= -12.870 kJ(积分区间：298.2 K 到 90.19 K) ΔS 环= - Q/T 环= 922 J·K -1 (2分) ΔS 总= ΔS 体+ΔS 环= 811.6 J·K -1 (1分)化学平衡参考答案一、选择题 ( 共8题12分 )1. [答] (C)2. [答] (C)3. 答：（A ）4. [答] (C) K p $(2) = [K p$(1)]-12= (0.25)-12= 2 5. 答：（C ） （2分） 因K f T p =()，且反应吸热6. [答] (D) 因为 K p = f(T) ，且为吸热反应，所以 K p (I) 随温度降低而减小。

7. [答] (D) (2分)8. 答：（B ） （2分）由r m 0G ∆<$求得二、填空题 ( 共6题 12分 ) 9. 答：064012.()/kPa - （2分）由r mΔG $l n l n [()p p RT K RT K p =-=-$$BΣ]v -求得10 2 分[答] 温度；温度和压力；温度和压力 11. 2 分[答] (∂lnK p $/∂T)V =Δr H m $/RT 2 (1分) (∂lnK c $/∂T)p =Δr U m $/RT 2 （2分） 12. 2 分[答] ln(2K $/1K $) =(Δr H m $/R)(1/T 1-1/T 2) K 2$=137 (2分) 13. 2 分[答] 在 0 K 时，标准状态单独存在时按化学计量系数比的反应物完全反应生成标 准状态单独存在时按化学计量数比的产物这一过程内能的变化。

三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 15. 10 分[答] 始态 (1) 及平衡 (2) 时的物质的量分别为： n 1= 1.1g/[(14+16+80) g·mol -1] = 0.010 mol (1分) n 2= pV/RT = 0.013 mol (1分) 2NOBr(g) ＝ 2NO(g) + Br 2(g)0.010-2x 2x x n 总= n 2= (0.010 + x) mol (3分)K p$= [(3/13)p{(6/13)p}2]/[(4/13)p]p ∃= 0.166 (4分)Δr G m$= -RT lnK p$= 4450 J·mol -1 (1分) 16. 10 分[答] 3H 2(g) + N 2(g) ＝ 2NH 3(g) (2分) 平衡时：3 mol-3n 1 mol-n 2n ∑B Bn= 4 mol- 2n (1分) 2n/(4 mol-2n) = 0.08 n = 0.148 mol (2分) 故 x(H 2) = 0.69 x(N 2) = 0.23 (2分) K p =(x NH 3p)2/(x 2H p)3(x 2N p)= 6.818×10-8 kPa 2解得 p = 1115 kPa (3分) 18. 5 分[答] (1) K p (1) = K c (1)×RT = 29.4 kPa (1分) (2) K p (2) = [K p (1)]1/2 = 172 Pa 1/2 (1分) K c (2) = [K c (1)]1/2 = 0.00595(mol·dm -3)1/2 (1分) (3) K p (3) = 1/K p (1) = 3.4×10-4 Pa -1 (1分) K c (3) = 1/K c (1) = 282.5 dm 3·mol -1 (1分) 19. 5 分[答] (1) 依题给数据计算Q p ，即 Q p = 1/[{2CO p /p ∃}×{3NH p /p ∃}2] = 42.4 (2分) 因为 Q p > K p$，所以氨基甲酸胺不能生成 (2) 欲使氨基甲酸胺不能生成，应满足下式： Q p = 1/[{x(CO 2)p/p ∃}{x(NH 3)p/p ∃}2J> K p$(3分) 将有关数据代入上式，解得x(CO 2)< 6.24×10-6四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 20. 10 分[答] 据Δr G m $=B ν∑Δf G m $(B)可得 反应 (1) 2CuCl(s) +H 2O(l) Cu 2O(s) +HCl(aq)Δr G m $(1) =69 kJ·mol -1 (2分) 反应 (2) Cu 2O +1O 2(g) +2H 2O(l)+Cl -(aq) Cu 2(OH)3Cl+OH -(l)Δr G m $(2) =-744 kJ·mol -1 (2分) 反应 (3) 2CuCl(s) +O 2(g) +2H 2O(l) Cu 2(OH)3Cl +2HCl(aq) Δr G m$(3) =-755 kJ·mol -1 (2分)虽Δr G m $(1)>0, 但若将反应(1),(2)偶合, 可得下述反应 (4) 反应 (4) 2CuCl(s) +12O 2(g) +H 2O(l) Cu 2(OH)3Cl(s) +HCl(aq) Δr G m $(4) =-675 kJ·mol -1 <<0即(1)+(2)方程式生成Cu 2(OH)3Cl 在热力学上也是成立的 (4分) 21. 5 分[答] 设气体为理想气体K p$= K c$(c ∃RT/p ∃)Δν(∂lnK c$/∂T)p =(∂lnK p $/∂T)p -Δν (∂lnT/∂T)p=Δr H m $/RT 2-ΔνRT /RT 2 =Δr H m $/RT 2-Δ(pV)/RT 2 =Δr U m$/RT 2 (5分)一、是非题1. (√ )2. ( √ )3. (× )4.（√） 二、选择题1.( C)2. ( A )3. ( B )4. (A )5. ( C ).6. ( A )7.A8.B9.C 10.D 三、填空题 1 .直线2. y B (g)＞x B (总)＞ x B (1) x B =0.6的恒沸物 3 .2，2 4. 3，31、[题解]：R'=0，R=1，S=4 C = S – R – R' = 4 – 1 – 0 = 3 φ = 3f = C –φ +2 = 3 – 3 + 2 = 22、[题解]：熔点-组成图(t-x B 图)如下图所示)。

合集下载

物理化学试题及答案

物理化学试题及答案

物理化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 物质的量浓度为0.5 mol/L的溶液中，含有多少摩尔的溶质？A. 0.5 molB. 1 molC. 2 molD. 无法确定2. 根据热力学第一定律，下列哪项描述是错误的？A. 能量守恒B. 能量可以无限制地从低温物体传向高温物体C. 能量可以转化为其他形式D. 能量在转化过程中总量保持不变3. 以下哪个不是热力学基本定律？A. 能量守恒定律B. 熵增原理C. 热力学第三定律D. 牛顿第二定律4. 理想气体状态方程是：A. PV = nRTB. PV = P0V0C. P1V1/T1 = P2V2/T2D. P1V1 = P2V25. 根据范特霍夫方程，当温度升高时，化学平衡会向哪个方向移动？A. 正反应方向B. 逆反应方向C. 不变D. 无法确定6. 反应速率常数k与温度T的关系遵循：A. 阿累尼乌斯方程B. 范特霍夫方程C. 理想气体状态方程D. 热力学第一定律7. 以下哪个是化学动力学的基本概念？A. 反应热B. 活化能C. 熵变D. 吉布斯自由能8. 电化学中，阳极发生的反应是：A. 氧化反应B. 还原反应C. 酸碱中和反应D. 沉淀反应9. 根据吉布斯自由能变化，一个反应在恒温恒压下自发进行的条件是：A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG ≠ 010. 表面张力是液体表面分子间作用力的体现，它会导致液体表面：A. 收缩B. 膨胀C. 保持不变D. 无法确定二、填空题（每空2分，共20分）11. 物质的量浓度C= _______ 。

12. 热力学第一定律的数学表达式为 _______ 。

13. 理想气体状态方程的变量不包括 _______ 。

14. 阿累尼乌斯方程的数学表达式为 _______ 。

15. 电化学中，阴极发生的反应是 _______ 。

16. 吉布斯自由能变化的数学表达式为 _______ 。

（完整版）物理化学习题及答案

（完整版）物理化学习题及答案

（完整版）物理化学习题及答案物理化学期末复习一、单项选择题1. 涉及焓的下列说法中正确的是 ( )(A)单质的焓值均等于零(B)在等温过程中焓变为零(C)在绝热可逆过程中焓变为零(D)化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是： ( )A. 大分子溶胶B. 胶体电解质C. 溶胶3. 热力学第一定律Δ U=Q+W只适用)(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何4.第一类永动机不能制造成功的原因是 ( )(A)能量不能创造也不能消灭(B)实际过程中功的损失无法避免(C)能量传递的形式只有热和功(D)热不能全部转换成功5.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 <0(B). W>0，Q <0，U >0(C)W <0，Q <0，U >0(D). W <0，Q =0，U >06.对于化学平衡 , 以下说法中不正确的是( )(A)化学平衡态就是化学反应的限度(B)化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化(C)化学平衡时各物质的化学势相等(D)任何化学反应都有化学平衡态7.封闭系统内的状态变化： ( )A 如果系统的 S sys>0，则该变化过程自发B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发C 仅从系统的 S sys ，变化过程是否自发无法判断8. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是( )A. 1 ，1，1，2B. 1 ，1，3，0C. 3 ，1，2，1D. 3 ，2，2，2 9. 在定压下， NaCl 晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数 C 和条件自由度 f ：( ) A C =3， f=1 B C =3 ， f=2 CC =4， f=2DC =4 ， f=310. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中( )(A) Δ S=0 (B) ΔG=0 (C) Δ H=0 (D) ΔU=012. 下面的说法符合热力学第一定律的是( )(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化 (B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关13. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是( )(A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力14. 实验测得浓度为0.200mol ·dm -3的 HAc 溶液的电导率为0.07138S ·m -1，该溶液的摩尔电导率Λ m (HAc) 为( )2 -1 2 -1A. 0.3569S · m 2· mol -1B. 0.0003569S ·m 2·mol -12 -1 2 -1C. 356.9S · m 2· mol -1D. 0.01428S ·m 2· mol -115. 某化学反应其反应物消耗7/8 所需的时间是它消耗掉3/4 所需的时间的 1.5 倍，则反应的级数为( )A. 零级反应B. 一级反应C. 二级反应D. 三级反应11. 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. CuSO 4 水溶液如图，将 C uSO 4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)。

物理化学题库及详解答案

物理化学题库及详解答案

物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科，它通过物理原理来解释化学现象，是化学领域中一个重要的分支。

以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。

题目一：理想气体状态方程的应用题目内容：某理想气体在标准状态下的体积为22.4L，压力为1atm，求该气体在3atm压力下，体积变为多少？详解答案：根据理想气体状态方程 PV = nRT，其中P是压力，V是体积，n是摩尔数，R是理想气体常数，T是温度。

在标准状态下，P1 = 1atm，V1 = 22.4L，T1 = 273.15K。

假设气体摩尔数n和温度T不变，仅压力变化到P2 = 3atm。

将已知条件代入理想气体状态方程，得到：\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数，且T1 = T2（温度不变），我们可以简化方程为：\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值：\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以，在3atm的压力下，该气体的体积约为7.47L。

题目二：热力学第一定律的应用题目内容：1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量，如果该过程的效率为40%，求该过程中气体对外做的功。

详解答案：热力学第一定律表明能量守恒，即ΔU = Q - W，其中ΔU是内能的变化，Q是吸收的热量，W是对外做的功。

对于单原子理想气体，内能仅与温度有关，且ΔU = nCvΔT，其中Cv 是摩尔定容热容，对于单原子理想气体，Cv = 3R/2（R是理想气体常数）。

由于效率η = W/Q，我们有：\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。

由于过程是等压的，我们可以利用盖-吕萨克定律（Gay-Lussac's law）PV = nRT，由于n和R是常数，我们可以简化为PΔV = ΔT。

物理化学练习题及答案

物理化学练习题及答案

物理化学练习题及答案《物理化学》练习题4注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷；4. 本试卷共三⼤题，满分100分，考试时间120分钟。

⼀、选择题(10题，每题2分，共20分)1. 下述说法哪⼀种不正确：（）（A ）⼀定量理想⽓体⾃由膨胀后，其?U = 0 （B ）⾮理想⽓体经绝热⾃由膨胀后，其?U ≠0 （C ）⾮理想⽓体经⼀不可逆循环，其?U = 0 （D ）⾮理想⽓体⾃由膨胀，⽓体温度略有变化2. ⽔在 100℃、101325Pa 下沸腾时，下列各量何者增加？(A) 系统熵 (B) 汽化焓 (C) Gibbs 函数 (D) 蒸⽓压 3. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起( )(A) 凝固点升⾼ (B) 沸点升⾼ (C) 蒸汽压升⾼ (D) 总是放出热量 4. 对于理想⽓体之间的任意⼀个化学反应，影响标准平衡常数K 的因素是( ) (A) 浓度 (B) 压⼒ (C) 温度 (D) 催化剂5. 固体Fe ，FeO ，Fe 3O 4与⽓体CO ，CO 2达到平衡时其组分数C 和⾃由度数F 分别为( )。

(A) C = 2, F = 0 (B) C = 1, F = 0 (C) C = 3, F = 1 (D) C = 4, F = 26.科尔劳施从实验中总结出电解质溶液的摩尔电导率与其浓度成线性关系m m ΛΛ∞=-，这⼀规律适⽤于( )(A) 弱电解质(B) 强电解质的稀溶液(C) ⽆限稀溶液(D) 浓度在⼀定范围的溶液7. 反应的标准平衡常数与温度T的关系为dln K /d T = ?r H m /RT2，则( )(A) K 必随温度升⾼⽽加⼤(B) K 必随温度升⾼⽽减⼩(C) K 必随温度升⾼⽽改变(D) 随温度升⾼，K 可增⼤、减少或不变8. ⼀定体积的⽔，当聚成⼀个⼤⽔球或分散成许多⽔滴时，在同温度下，两种状态相⽐，以下性质保持不变的有( )(A) 表⾯能(B) 表⾯张⼒(C) ⽐表⾯(D) 液⾯下的附加压⼒9．某零级反应A = B+ C开始时反应物浓度为0.2 mol·dm-3，其速率常数k为1.25×10?5 mol·dm-3·s-1，则其反应完成所耗时间t 为(A) 8000 s (B) 12000 s (C) 16000 s (D) 18000 s10．在⼀个绝热的刚性容器中发⽣⼀个化学反应，使系统的温度升⾼和压⼒增⼤，则有(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 > 0⼆、计算题(6题，共60分)1. 298 K，101.3 kPa下，Zn 和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进⾏，做出电功200 kJ，放热6 kJ，求该反应的Δr U，ΔrH，Δr S，Δr A，Δr G（设反应前后的体积变化可忽略不计）。