物理化学简明教程第四版第一章.

《物理化学简明教程》第1章习题解答1.1 解：等压p 1= p 2=p exW = -p ex (V 2-V 1)=p 1V 1-p 2V 2=nR (T 1-T 2)= 1⨯ 8.314 ⨯ (-1) = -8.314 J 1.2 解：（1）据理想气体状态方程nRT pV =，得 333m 1094224101000300314810-⨯=⨯⨯⨯==..p nRT V 外压始终维持恒定，系统对环境做功331001024.942102494.2ex W p V J -=-∆=⨯⨯⨯=-(2)2122212213433()()11()11108.31430010010() 2.2510J 10010100010ex ex ex ex W p V p V V nRT nRT p p p nRT p p p =-∆=--=--=--=-⨯⨯⨯⨯-=-⨯⨯⨯（3）等温可逆膨胀：212112334--ln -ln100010-10 3.314300ln10010-5.7410v v W p dVV nRT V p nRT p ===⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⎰1.3 解：(1) W = -p ex (V s -V l ) = p ex m (1/ρl -1/ρs ) = 105 ⨯ 1 ⨯ 18 ⨯ 10 -3 ⨯ ( 1/1⨯103-1/0.92⨯103 ) = -0.157 J(2) W = - p ex (V g -V l ) = pm/ρl - pV g = pnM/ρl –nRT = 105⨯1⨯18⨯10 -3 /11⨯103 -1⨯ 8.314 ⨯373.15 = -3101 J1.4 解: 最少功即为可逆压缩功 （1）对理想气体10 mol ，300 K1000 kPa,V 1 10 mol ，300 K 100 kPa,V 21513221118.314423.15100.035181 m 35.181 L ln 101.08.314423.15ln 35.1814425.45 JnRT V p V W pdV nRT V ⨯⨯=====-=-=-⨯⨯=⎰（2）对范德华气体2002362306310()()422.51037.0710NH a n p V nb nRTVa Pa m molb m mol ----+-==⨯⋅⋅=⨯⋅ 求V 132211101100()0p V nRT nb p V n a b -++=忽略300n a b 项，则有2211101102210110110116556525255321()0()()42(18.314423.15137.071010)210(18.314423.15137.071010)4101422.5102100.035097(m )35.097(L)p V nRT nb p V n a nRT nb p nRT nb p p n a V p W pdV ----++=+++-=⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯===-=-⎰220210222000102136326()ln ()1010137.0710422.510118.314423.15ln ()0.0351137.07100.0351(4426.6737.963)4338.71 Ja n nRTdVV nb V V nb a n a n W nRT V nb V V ------⎡⎤-=-+-⎢⎥-⎣⎦⎡⎤⨯-⨯⨯⨯⨯=-⨯⨯+⎢⎥-⨯⨯⎣⎦=--+=⎰ 1.5 解: (1) ,221(H O,g)()135(673.15373.15)10.50KJ p m Q n C T T =⨯-=⨯⨯-= (2)()⎰⎰++==2121d d 2m T T T T ,p T cT bT a n T C n Q()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+-=31322122123121T T c T T b T T a n ()()()1336223molJ 37367310002231373673104914211004001629mol 1---⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⨯--⨯⨯+-⨯=...= 10.85kJ1.6 解：1122522151112,21,21,11536.010*******K1.210()()(1)1.210201014502.5(1)24000.0J290v v m v m v m p V nRT p V nRT p T T p p V p V TQ U nC T T C T T C RT R T R R -==⨯=⨯=⨯=⨯=∆=-=⨯-=⨯-⨯⨯⨯=⨯-=1.7 解 经过计算，列出下列方框图过程（1）=a+b 过程a 为恒压过程 321()101325(11.222.4)101134.84J a W p V V -=--=--⨯=,21213()1()2318.314(136.5273)1702.29J 22837.13Ja v m a a a a U nC T T R T T Q H U W ∆=-=⨯-=⨯⨯-=-=∆=∆-=-过程b 为恒容过程0b W =,21,213()18.314(546136.5)5106.874J25()18.314(546136.5)8511.458J2b b v m b p m U Q nC T T H nC T T ∆==-=⨯⨯-=∆=-=⨯⨯-= 11111134.84J 2269.74J 3404.584J 5674.33Ja b a b a b a b W W W Q Q Q U U U H H H ∴=+==+=∆=∆+∆=∆=∆+∆=过程（2）= c+d 过程c 为恒温过程ab恒温可逆1mol 理气273K 22.4 L p1mol 理气136.5K ，11.2L ，p1mol 理气273K ，5.6L ，4p1mol 理气 546K 11.2 L 4pcd恒压恒容恒压21005.6ln18.314273ln 3146.503J 22.4c c c c U H V Q W nRT V ∆=∆==-==⨯⨯=- 过程d 为恒压过程321,212222224()4101325(11.2 5.6)102269.68J 5()18.314(546273)5674.305J23404.62J 876.82J 2527.80J 3404.62J 5674.305Jd d d p m d d d c d c d c d W p V V Q H nC T T U Q W W W W Q Q Q U Q W H H H -=--=-⨯-⨯=-=∆=-=⨯⨯-=∆=+=∴=+==+=∆=+=∆=∆+∆=比较两过程数据，有12121212,,,Q Q W W U U H H ≠≠∆=∆∆=∆，说明Q 和W 是途径函数，而U ，H 是状态函数。

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。

2023年物理化学简明教程（邵谦著）课后答案下载2023年物理化学简明教程（邵谦著）课后答案下载绪论0.1 物理化学的研究对象及其重要意义0.2 物理化学的研究方法0.3 学习物理化学的方法第一章热力学第一定律(一)热力学概论1.1 热力学的研究对象1.2 几个基本概念(二)热力学第一定律1.3 能量守恒--热力学第一定律1.4 体积功1.5 定容及定压下的热1.6 理想气体的热力学能和焓1.7 热容1.8 理想气体的绝热过程1.9 实际气体的节流膨胀(三)热化学1.10 化学反应的热效应1.11 生成焓及燃烧焓1.12 反应焓与温度的关系--基尔霍夫方程思考题第二章热力学第二定律2.1 自发过程的共同特征2.2 热力学第二定律的经典表述2.3 卡诺循环与卡诺定理2.4 熵的概念2.5 熵变的计算及其应用2.6 熵的物理意义及规定熵的计算2.7 亥姆霍兹函数与吉布斯函数2.8 热力学函数的?些重要关系式2.9 厶C的计算__2.10 非平衡态热力学简介思考题第三章化学势3.1 偏摩尔量3.2 化学势3.3 气体物质的化学势3.4 理想液态混合物中物质的化学势 3.5 理想稀溶液中物质的化学势3.6 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性 3.7 非理想多组分系统中物质的化学势思考题第四章化学平衡4.1 化学反应的方向和限度4.2 反应的标准吉布斯函数变化4.3 平衡常数的各种表示法4.4 平衡常数的实验测定4.5 温度对平衡常数的影响4.6 其他因素对化学平衡的影响思考题第五章多相平衡5.1 相律(一)单组分系统5.2 克劳修斯一克拉佩龙方程5.3 水的相图(二)二组分系统5.4 完全互溶的双液系统__5.5 部分互溶的双液系统__5.6 完全不互溶的双液系统5.7 简单低共熔混合物的固一液系统 5.8 有化合物生成的固一液系统__5.9 有固溶体生成的固一液系统(三)三组分系统5.10 三角坐标图组成表示法__5.11 二盐一水系统__5.12 部分互溶的三组分系统思考题第六章统计热力学初步6.1 引言6.2 玻耳兹曼分布6.3 分子配分函数6.4 分子配分函数的求算及应用第七章电化学(一)电解质溶液7.1 离子的迁移7.2 电解质溶液的电导7.3 电导测定的应用示例7.4 强电解质的活度和活度系数__7.5 强电解质溶液理论简介(二)可逆电池电动势7.6 可逆电池7.7 可逆电池热力学7.8 电极电势7.9 由电极电势计算电池电动势7.10 电极电势及电池电动势的应用(三)不可逆电极过程7.11 电极的.极化7.12 电解时的电极反应7.13 金属的腐蚀与防护__7.14 化学?源简介第八章表面现象与分散系统(一)表面现象8.1 表面吉布斯函数与表面张力 8.2 纯液体的表面现象8.3 气体在固体表面上的吸附 8.4 溶液的表面吸附8.5 表面活性剂及其作用(二)分散系统8.6 分散系统的分类8.7 溶胶的光学及力学性质8.8 溶胶的电性质8.9 溶胶的聚沉和絮凝8.10 溶胶的制备与净化__8.11 高分子溶液思考题第九章化学动力学基本原理9.1 引言9.2 反应速率和速率方程9.3 简单级数反应的动力学规律9.4 反应级数的测定9.5 温度对反应速率的影响9.6 双分子反应的简单碰撞理论9.7 基元反应的过渡态理论大意__9.8 单分子反应理论简介思考题第十章复合反应动力学10.1 典型复合反应动力学10.2 复合反应近似处理方法10.3 链反应__10.4 反应机理的探索和确定示例10.5 催化反应10.6 光化学概要__10.7 快速反应与分子反应动力学研究方法简介思考题附录Ⅰ.某些单质、化合物的摩尔热容、标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数及标准摩尔熵Ⅱ.某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓(298K)Ⅲ.不同能量单位的换算关系Ⅳ.元素的相对原子质量表Ⅴ.常用数学公式Ⅵ.常见物理和化学常数物理化学简明教程（邵谦著）：内容简介本教材自8月出版以来,受到了广大读者,特别是相关高校师生的厚爱,并被许多高校选作教材。

物理化学简明教程第四版课后练习题含答案
本文为物理化学简明教程第四版课后练习题，包含答案。

主要介绍了热力学和
量子化学方面的知识。

第一章热力学基础
1.1 热力学第一定律
1.1.1 以下哪种是热力学第一定律的表述？
A. 热量是一个守恒量
B. 能量不能被消灭，只能转化成其他形式
C. 系统的内能等于热量和功的代数和
答案：C
1.1.2 如果一个系统的内能增加了100 J，并且从系统中流出了30 J 的热量，那么系统所做的功是多少？
答案：70 J
1.2 热力学第二定律
1.2.1 以下哪种是最常用的热力学第二定律的表述？
A. 任何热量都不能从低温物体传递到高温物体，除非做功
B. 热力学过程的总熵永远不会减少
C. 热力学系统是一个孤立的系统
答案：B
1.2.2 熵的单位是什么？
答案：J/K
第二章量子力学基础
2.1 波粒二象性
2.1.1 波长为400 nm的光的能量是多少？
答案：4.94×10^-19 J
2.1.2 电子穿过双缝的实验表明电子具有波粒二象性。

在哪些情况下，电子的波动性会更加显著？
答案：在动量较小和物体尺寸较大的情况下
2.2 氢原子的结构
2.2.1 氢原子基态的能量是多少？
答案：-2.18×10^-18 J
2.2.2 在电子半径平方的图像中，哪些区域表示电子最有可能出现？
答案：波峰处
总结
本文介绍了物理化学中的热力学和量子化学方面的知识，包含了相关的课后练习题，答案也一并给出。

希望这些例题能够帮助读者更好地理解物理化学的相关知识。

物理化学简明教程第四版课后习题答案物理化学简明教程第四版课后习题答案物理化学是一门研究物质的性质、结构和变化规律的学科。

它是化学和物理学的交叉领域，涉及到了许多基本概念和理论。

为了帮助学生更好地理解和掌握物理化学的知识，教材通常会提供一些课后习题。

下面是物理化学简明教程第四版课后习题的答案。

1. 习题一：化学平衡答案：化学平衡是指化学反应在一定条件下达到动态平衡的状态。

在平衡状态下，反应物和生成物的浓度保持不变，但是反应仍在进行。

平衡常数K是描述平衡状态的一个重要参数，它的大小决定了反应的方向和强度。

平衡常数的计算方法是根据反应物和生成物的浓度之比来确定。

2. 习题二：热力学答案：热力学是研究能量转化和能量传递的学科。

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为另一种形式，但总能量守恒。

热力学第二定律是热力学不可逆性原理，它表明自然界中存在着一种趋势，即熵增加的趋势。

熵是描述系统无序程度的物理量，熵增加意味着系统的无序程度增加。

3. 习题三：电化学答案：电化学是研究电与化学反应之间相互作用的学科。

电化学反应可以分为两类：电解反应和电池反应。

电解反应是指在外加电势的作用下，将化学物质分解成离子的反应。

电池反应是指利用化学反应产生电能的反应。

电化学反应的关键是电子的转移，它通过氧化还原反应来实现。

4. 习题四：量子力学答案：量子力学是研究微观世界的物理学理论。

它描述了微观粒子的运动和相互作用。

量子力学的基本假设是波粒二象性，即微观粒子既可以表现出波动性，又可以表现出粒子性。

量子力学的基本方程是薛定谔方程，它描述了微观粒子的波函数演化规律。

波函数可以用来计算微观粒子的位置、动量和能量等物理量。

5. 习题五：分子动力学答案：分子动力学是研究分子运动的理论和方法。

它基于牛顿力学和统计力学的原理，通过求解分子运动方程来描述分子的运动轨迹。

分子动力学可以用来研究分子的结构、动力学性质和相互作用。