一
1、体系在某过程中向环境放热，则体系的内能减少。 2恒温过程的Q 一定是零。（ ） 3、经历任意一个循环过程时，系统从环境吸收的热等于系统对外所做的功（ ）对
4尽管Q 和W 都是途径函数，但（Q+W ）的数值与途径无关。（ ） 5、由于热力学能是状态函数,则理想气体的状态改变时，其热力学能一定跟着改变（ ）错
6、封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的初终态（ ）对
7在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应，△U 一定为零，△H 不一定为零。（ ）
. 8不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。（ ） 9、因△H = Q p 所以只有等压过程才有△H 。（ ）
10、理想气体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式?=?dT C H p 都适用。（ ）
二
二、判断题（每小题1分，共10分）
？
1．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0，绝热不可逆压缩过程的?S < 0。 ( )
2．自由度就是可以独立变化的变量。 （ )
3．水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压,而与溶质挥发性无关。
( )
4．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则 Q 和 W 的值一般不同，Q － W 的值一般也不相同。 ( )
5．冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，效果比较理想。()
6．在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Q p = 0。( ) 7．理想气体反应A + B = 2C，当p A = p B = p C时，的大小就决定了反应进行方向。（)
8．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。
( )
9．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa),绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。( )
10．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，增加压力和惰性气体不改变平衡点。( )
&
1、（×）
2、（×）
3、（×）
4、（√）
5、（√）
6、（×）
7、（√）
8、（×）
9、（√）10、（√）
三
第一章热力学第一定律判断题及答案
1．道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。----解：错。对实际气体不适应。
！
2．在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也相同。----解：错。数量不同，温度可能不同。
3．物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。其热的概念与热力学相同。解：错。没有与环境交换，无热可言；不是相同概念，天气热是指温度高。4．恒压过程也就是恒外压过程，恒外压过程也就是恒过程。解：错。恒外压过程不一定是恒压过程。
5．实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。解：错。可能引起内容的变化。
6．凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。解：错。理想气体绝热压缩，升温不吸热；理想气体恒温膨胀，吸热不升温。
7．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。
解：第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH = 0。
8．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s)存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。
解：错，均相系统的V才与总物质的量成正比。
9．在、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。
，
解：错，两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相封闭系统才成立。
10．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。
解：错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。
11．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。
解：错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。
12．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q+ W的值一般也不相同。
解：第一个结论正确，第二个结论错。
13．因Q P = ΔH，Q V = ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。
解：错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。
14．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
》
解：错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。
15．对于一定量的理想气体，当温度一定时热力学能与焓的值一定，其差值也一定。
解：对。
16．在下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。
解：错，这不是理想气体的单纯pVT变化。
17．1mol，℃、的液态苯向真空蒸发为℃、的气态苯。已知该过程的焓变为，所以此过程的Q = 。
= 0，不是恒压过程。
解：错，该过程的p
环
18．1mol水在下由25℃升温至120℃，其ΔH = ∑C P,m dT。
解：错，在升温过程中有相变化。
19．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于dT = 0，dp = 0，故可得ΔH = 0。
；
解：错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。
20．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH-ΔU = Δ(pV) =-W。
解：错，Δ(pV)是状态函数的增量，与途径无关，也不等于功。
21．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。
解：错，环境并没有复原。
22．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。
解：错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。
23．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。
解：错，若有外摩擦力(广义)存在，则不可逆。
24．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。
%
解：对。
25．1mol理想气体经绝热不可逆过程由p1、V1变到p2、V2，则系统所做的功为。解：对，。
26．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。解：错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。
27．(?U/?V)T = 0的气体一定是理想气体。
解：错，该条件对服从pV m = RT+ bp的气体也成立。
28．因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以(?U/?p)V = 0，(?U/?V)p = 0。解：错，(?U/?V)p≠(?U/?V)T。
29．若规定温度T时，处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零，那么该温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。
—
解：错，U = H- pV。
30．已知CO2在时的和0℃到1000℃的热容C p,m，则CO2在1000K时的标准摩尔生成焓为(1000K) = + ∫C p,m dT。
解：错，标准生成焓没有规定温度的值。
31．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa)绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。
解：错，该过程不是可逆过程。
32．当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力学能一定减少。
解：错，理想气体等温可逆压缩时向环境传热温度不变。
33．在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Q p = 0。解：错，机械搅拌时W’≠0；
34．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，W R = ΔU = nC V,mΔT，W Ir = ΔU = nC V,mΔT，所以W R = W Ir。
&
解：错，两个过程的ΔT不同。
第二章热力学第二定律判断题及答案
1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。
解：对。
2．不可逆过程一定是自发过程。
解：错，如绝热不可逆压缩过程。
3．熵增加的过程一定是自发过程。
解：错，理想气体的等温可逆膨胀ΔS > 0。
4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0，绝热不可逆压缩过程的?S < 0。
解：第1，2个结论正确，第3个结论错。
!
5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。
解：错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。
6．由于系统经循环过程后回到始态，?S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。解：错，环境的熵变应加在一起考虑。
7．平衡态熵最大。
解：错，要在隔离系统中平衡态的熵才最大。
8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。
解：错。
9．理想气体经等温膨胀后，由于?U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗
解：不矛盾，因气体的状态变化了。
^
10．自发过程的熵变?S > 0。
解：错，如过冷水结冰。
11．相变过程的熵变可由计算。
解：错，必须可逆相变才能用此公式。
12．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。
解：错，系统的熵除热熵外，还有构型熵。当非理想气体混合时就可能有少许热放出。
13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。
解：对。
14．冰在0℃，p下转变为液态水，其熵变>0，所以该过程为自发过程。
解：错。未计算环境的熵变；
`
15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。
解：错，如过冷水结冰，ΔS < 0，混乱度减小，
16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。
解：错，必须在等温、等压，W’= 0的条件下才有此结论。
17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。
解：错，若有非体积功存在，则可能进行，如电解水。
18．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。
解：错，此说法的条件不完善，如在等温条件下。
19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得?G = 0。
解：错，不满足均相系统这一条件。
·
20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以-pdV = 0，此过程温度不变，?U = 0，代入热力学基本方程dU = TdS -pdV，因而可得dS = 0，为恒熵过程。解：错，不可逆过程中δW≠-pdV 。
第三章多组份系统热力学判断题及答案
1．溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。
解：错，对溶液整体没有化学势的概念。
2．系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。
解：错，不同相中的偏摩量一般不相同。
3．对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。
]
解：错，纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。
4．在同一稀溶液中组分B的浓度可用x B、m B、c B表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相应的化学势也不同。
解：错，化学势与标准态、浓标的选择无关。
5．水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。
解：错，当溶质不挥发时才一定成立。
6．将少量挥发性液体加入溶剂中形成稀溶液，则溶液的沸点一定高于相同压力下纯溶剂剂的沸点。溶液的凝固点也一定低于相同压力下纯溶剂的凝固点。解：错，因加人挥发性溶质，沸点不一定升高。凝固点是否降低要看溶质是否析出。
7．纯物质的熔点一定随压力升高而增加，蒸气压一定随温度的增加而增加，沸点一定随压力的升高而升高。
解：第一个结论错，如水的熔点随压力增大而降低。后两个结论都正确。8．理想稀溶液中溶剂分子与溶质分子之间只有非常小的作用力，以至可以忽略不计。
@
解：错，两种分子之间的作用力和同种分子之间的作用力都较大，不可忽略。9．当温度一定时，纯溶剂的饱和蒸气压越大，溶剂的液相组成也越大。
解：错，液相组成与纯溶剂的蒸气压无关。
10．在一定的温度和同一溶剂中，某气体的亨利系数越大，则此气体在该溶剂中的溶解度也越大。
解：错，当压力一定时，溶解度与亨利系数成反比。
11．在非理想溶液中，浓度大的组分的活度也大，活度因子也越大。
解：错，一般而言，浓度大活度也大，但活度因子不一定大。
12．在298K时·kg-1的蔗糖水溶液的渗透压与·kg-1的食盐水的渗透压相同。解：错，食盐因电离；溶液中粒子数多，渗透压大。
13．物质B在α相和β相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的相迁至浓度低的相。
}
解：错，相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。达平衡时，两相的浓度一般不相等。
14．在相平衡系统中，当物质B在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。
解：对，因平衡时，同一物质在各相中的化学势相等。
第四章化学平衡判断题及答案
1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
解：错，是反应进度为ξ时，反应产物与反应物的偏摩尔吉布斯函数的代数和。2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m就是在一定量的系统中进行1mol的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
$
解：错，是在大量系统中的差值。
3．因为=-RTlnK，所以是平衡状态时的吉布斯函数变化。
解：错，达到平衡时，反应的吉布斯函数变为零。
4．是反应进度的函数。
解：错，与反应进度无关。
5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。
解：错，当有非体积功时，Δr G m > 0的反应可以进行，如电解冰。
6．?r G m的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。
解：对。
7．任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。
^
解：错，只能用Δr G m≤0来判断方向。
8．在等温、等压、W’= 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。
解：错，Δr G m < 0只是在给定反应进度那一时刻的判定条件。当反应进行后，Δr G m会发生变化，到Δr G m = 0时达到平衡。一般情况下反应物不可能都变成产物。9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的?r G m < 0时，若值越小，自发
进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。
解：错，热力学中无时间量，因而无快慢。
10．某化学反应的?r G m若大于零，则K一定小于1。
解：错，K由决定。
11．理想气体反应A + B = 2C，当p A = p B = p C时，的大小就决定了反应进行方向。解：对。
12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。
?
解：对。
13．在给定温度和压力下发生的PCl5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了。
解：对。
14．因K= f(T)，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。解：错。平衡组成与压力和惰性组分有关。。
15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的。
解：对。
16．温度T时，若K= l，说明这个反应在此温度，压力为100kPa的条件下已达到平衡。解：错。
17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。
:
解：错，改变压力和惰性组分也可使平衡移动。
18．因K = ∏(a Bν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。
解：错，平衡状态与方程式的书写方式无关。
四
1、绝热过程都是等熵过程。是不是（）
2、热力学第二定律的开尔文说法是：从一个热源吸热使之完全转化为功是不可能的。是不是（）
3、在等温等压条件下，G 0的过程一定不能进行。是不是（）
4、系统由状态1经等温、等压过程变化到状态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。是不是（）
5、在10℃，kPa下过冷的H2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。是不是（）
6、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的。是不是( )
7、在等温等压条件下，G 0的过程一定不能进行。是不是（）
8、克希霍夫公式的不定积分式r H(T) = H0 + aT + ??
b
T
c
T
23
23
+
中的H0是T = 0 K
时的标准摩尔反应焓。是不是（）
1、解：不是（1分）
2、解：不是（1分）
3、解：不是（1分）
4、解：是（1分）
5、解：不是（1分）
6、解：不是（1分）
7、解：不是（1分）
8、解：不是
第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解：对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1—2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441。153）=10.144小时 1-3 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：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1—4 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 。若改用充以25℃、13。33kPa 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。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气.若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1
一、1 mol 理想气体由1013.25 kPa ，5 dm 3，609.4 K 反抗恒外压101.325 kPa 膨胀至40 dm 3 ，压力等于外压，求此过程的W 、Q 、△U 、△H 、△S 、△A 、△G 。已知C V ,m =12.5 J ·mol －1 ·K －1 ；始态熵值S 1=200 J ·K －1 。 解：K K T V p V p T 5.4874.6095 40 101111222=??== ()()()()()()()()3332111,211 1 ,21101.32510405 3.54610 3.546112.5487.5609.4 1.524112.58.314487.5609.4 2.5371.524 3.546 2.022amb V m p m W p V V Pa m J kJ U nC T T mol J mol K K kJ H nC T T mol J mol K K kJ Q U W kJ kJ ----=--=-?-=-?=-?=-=???-=-?=-=?+??-=-=?-=---=kJ ()()1111122,1111 21487.51112.58.314ln 8.314ln 14.67609.41014.67200214.67p m T p S nC ln nRln mol J mol K J mol K J K T p S S S J K J K -------? ??=-=+??-??=???? ?=?+=+?=?()()3 2211 2.53710487.5214.5609.420014.77G H T S T S J kJ ???=?--=-?-?--=?? 二、始态为T 1=300 K ，p 1=200 kPa 的某双原子理想气体1 mol ，经先绝热可逆膨胀使压力降到100 kPa ，再恒压加热到 T 2=300 K ，p 2=100 kPa 的终态，求整个过程的Q ，△U ，△H ，△S ，△G 。 J K J K S T H G K J molRln p p nRln S H U 1729762.53000762.51210;01121-=??-=?-?=??===?=?=?-- ()()()J K R mol T T nC H Q Q K K T p p T m p 15681.2463002 711.246300223,224.14.1111212=-=-=?===?=??? ? ??=--γ γ 四、甲醇（CH 3OH ）在 101.325 kPa 下的沸点（正常沸点）为 64.65℃，在此条件下的摩尔蒸发焓Δvap H m =35.32kJ ·mol-1。求在上述温度压力条件下，1 kg 液态甲醇全部成为甲醇蒸气时的Q 、W 、ΔU 、ΔH ，ΔS 及ΔG 。视甲醇蒸气为理想气体。 解：根据题意可知，此蒸发过程是在相变温度及其平衡压力下进行的可逆相变化过程，若视甲醇蒸气为理想气体，且忽略液态甲醇的体积，则有kJ kJ H M m H n H Q m vap m vap p 30.1102)32.3532 1000 (=?=?= ?=?= kJ J RT g n l V g V p W 65.87)]15.27365.64(3145.832 1000 [)()]()([-=+??-=-=--= kJ kJ W Q U 65.1014)65.8730.1102(=-=+=? 1263.3)15.27365.64/(30.1102/-?=+==?K kJ K kJ T Q S r 0=?G
第一章热力学第一定律判断题及答案 1．道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。----解：错。对实际气体不适应。 2．在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也相同。----解：错。数量不同，温度可能不同。 3．物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。其热的概念与热力学相同。解：错。没有与环境交换，无热可言；不是相同概念，天气热是指温度高。 4．恒压过程也就是恒外压过程，恒外压过程也就是恒过程。解：错。恒外压过程不一定是恒压过程。 5．实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。解：错。可能引起内容的变化。 6．凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。解：错。理想气体绝热压缩，升温不吸热；理想气体恒温膨胀，吸热不升温。 7．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。解：第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH = 0。 8．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s)存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl 的总量成正比。 解：错，均相系统的V才与总物质的量成正比。 9．在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。 解：错，两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相封闭系统才成立。 10．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。 解：错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。 11．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。 解：错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。 12．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q+ W的值一般也不相同。 解：第一个结论正确，第二个结论错。 13．因Q P = ΔH，Q V = ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。 解：错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。 14．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 解：错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。 15．对于一定量的理想气体，当温度一定时热力学能与焓的值一定，其差值也一定。 解：对。 16．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。 解：错，这不是理想气体的单纯pVT变化。 17．1mol，80.1℃、101.325kPa的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa的气态苯。已知该过程的焓变为30.87kJ，所以此过程的Q = 30.87kJ。
第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系 解：对于理想气体，pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（÷）=小时 1-3 0℃、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：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为。充以4℃水之后，总质量为。若改用充以25℃、的某碳氢化合物气体，则总质量为。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其
四．概念题参考答案 1．在温度、容积恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ，问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变，A V 变小 (D) A p 变小，A V 不变 答：(C)。这种情况符合Dalton 分压定律，而不符合Amagat 分体积定律。 2．在温度T 、容积V 都恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ，容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答：(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件，所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3． 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶，在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?，这时氢气的状态为 （ ） (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答：(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值，所以是处在超临界 区域，这时仍为气相，或称为超临界流体。在这样高的温度下，无论加多大压力， 都不能使氢气液化。 4．在一个绝热的真空容器中，灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水，不留一点 空隙，这时水的饱和蒸汽压 （ ） （A ）等于零 （B ）大于 kPa （C ）小于 kPa （D ）等于 kPa 答：（D ）。饱和蒸气压是物质的本性，与是否留有空间无关，只要温度定了， 其饱和蒸气压就有定值，查化学数据表就能得到，与水所处的环境没有关系。
物理化学计算题目 1、已知反应 (CH 3)2CHOH(g) == (CH 3)2CO(g) + H 2(g) 的C p ,m = 16.72 11mol K J -?-??，在 457.4 K 时的K =0.36，在298.2 K 时的?r H = 61.5 kJ ·mol -1，求500 K 时反应的标准平衡常数 1、解：?r H (T )= ?r H (298.15 K)+()B m ,298.2K B p T C ? ∑ν = 61.5×10 3 J ·mol -1+16.72 11mol K J --??(T －298.15 K) = 56.5 ×10 3 J ·mol -1+16.72 11mol K J --??×T （2分） d ln K /d T = ?r H / (RT 2 )= 2 1 113mol K J 16.72mol J 015.56RT ---??+?? = 1.445 则 K ( 500 K) = 1.53 2、反应2O 2(g) + S 2(g) == 2SO 2(g) 在298 K 至2 000 K 之间的K 与T 的关系为 ： () 37852 lg 7.57/K K T θ= - 。求 (1)反应在298 ～2 000K 之间的平均反应的标准摩尔焓； (2) 1 000 K 时的K 。 2、解：(1)?r H = －2.303×8.314 11mol K J -?-??×37 852 K = －724.8 kJ ·mol -1 （3分） (2) K (1 000 K) = 3057.7100085237109.110?=??? ??- （6分） 3、几种物质298 K 的?f H (B, T )和S (B, T ) 如下： 物 质 ?f H (B, 298 K) / k J · mol -1 S (B, 298 K) / J - K -1 - mol -1 ,11 p m C J mol K --?? HCl （g ） － 92.307 186.76 29.1 H 2（g ） 0 130.6 28.82 Cl 2（g ） 223.0 33.91 求反应 H 2 (g) + Cl 2 (g) == 2 HCl (g) 的K (500K)。 3、解：?r H (298 K) = νB ∑?f H (B ，298 K)=2×(-92.307)=184.6 k J. mol -1 ?r S (298 K) =∑B νB S (B ，298 K)= 2×186.76-130.6-223=19.921 1 --??K mol J
物理化学复习题 第一章 热力学第一定律 一、填空题 1、一定温度、压力下，容器中进行如下反应：Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g)，若按质量守恒定律，则反应系统为 系统；若将系统与环境的分界面设在容器中液体的表面上，则反应系统为 系统。 2、所谓状态是指系统所有性质的 。而平衡态则是指系统的状态 的情况。系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 平衡、 平衡、 平衡和 平衡。 3、下列各公式的适用条件分别为：U=f(T)和H=f(T)适用于 ；Q v =△U 适用于 ；Q p =△H 适用于 ；△U=dT nC 1 2 T T m ,v ?适用 于 ；△H=dT nC 2 1 T T m ,P ?适用于 ；Q p =Q V +△n g RT 适用 于 ；pV r =常数适用于 。 4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义，在C （石墨）、CO （g ）和CO 2(g)之间， 的标准摩尔生成焓正好等于 的标准摩尔燃烧焓。标准摩尔生成焓为零的是 ，因为它是 。标准摩尔燃烧焓为零的是 ，因为它是 。 5、在节流膨胀过程中，系统的各状态函数中，只有 的值不改变。理想气体经节流膨胀后，它的 不改变，即它的节流膨胀系数μ= 。这是因为它的焓 。 6、化学反应热会随反应温度改变而改变的原因是 ；基尔霍夫公式可直接使用的条件是 。 7、在 、不做非体积功的条件下，系统焓的增加值 系统吸收的热量。 8、由标准状态下元素的 完全反应生成1mol 纯物质的焓变叫做物质的 。 9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行, 系统温度由T 1升高到T 2，则此过程的焓变 零；若此反应在恒温（T 1）、恒压和只做膨胀
第二章 热力学第一定律 思考题.：1. 一封闭系统，当始终态确定后：（a ）当经历一个绝热过程，则功为定值；（b ）若经历一个等容过程，则Q 有定值：（c ）若经历一个等温过程，则热力学能有定值：（d ）若经历一个多方过程，则热和功的和有定值。 解释：始终态确定时，则状态函数的变化值可以确定，非状态函数则不是确定的。但是热力学能U 和焓没有绝对值，只有相对值，比较的主要是变化量。 2. 从同一始态A 出发，经历三种不同途径到达不同的终态： （1）经等温可逆过程从A→B；（2）经绝热可逆过程从A→C；（3）经绝热不可逆过程从A→D。 试问： （a ）若使终态的体积相同，D 点应位于BC 虚线的什么位置，为什么？ （b ）若使终态的压力相同，D 点应位于BC 虚线的什么位置，为什么，参见图 12p p (a) (b) 图 2.16 解释： 从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程和一经绝热不可逆膨胀过程，当到达相同的 终态体积V 2或相同的终态压力p 2时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大，又因为W （绝热）=C V （T 2-T 1），所以T 2（绝热不可逆）大于T 2（绝热可逆），在V 2相同时，p=nRT/V,则p 2（绝热不可逆）大于 p 2（绝热可逆）。在终态p 2相同时，V =nRT/p ，V 2（绝热不可逆）大于 V 2（绝热可逆）。 不可逆过程与等温可逆过程相比较：由于等温可逆过程温度不变，绝热膨胀温度下降，所以T 2（等温可逆）大于T 2（绝热不可逆）；在V 2相同时， p 2（等温可逆）大于 p 2（绝热不可逆）。在p 2相同时，V 2（等温可逆）大于 V 2（绝热不可逆）。 综上所述，从同一始态出发经三种不同过程， 当V 2相同时，D 点在B 、C 之间，p 2（等温可逆）＞p 2（绝热不可逆）＞ p 2（绝热可逆）当p 2相同时，D 点在B 、C 之间，V 2（等温可逆）＞ V 2（绝热不可逆）＞V 2（绝热可逆）。 总结可知：主要切入点在温度T 上，绝热不可逆做功最小。
关于物理化学课后习题 答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
第一章两个容积均为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 C，另一个球则维持 0 C，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， 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H2与N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。 H2 3dm3 P(H2） T N2 1dm3 P(N2) T （1） 两种气体混合后的压力； （2）计算混合气体中H2和N2的分压力； （3）计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，下全部凝结成液态水，求过程的功。假 设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。 1mol某理想气体与27℃，的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态， 在恒容升温至℃，。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 C，4 mol的Ar(g)及150 C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度
t及过程的。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及，且假设均不随温度而变。 解：图示如下 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计 则该过程可看作恒容过程，因此 假设气体可看作理想气体，，则 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l）在100 C的摩尔蒸发焓。水和水蒸气已知水（H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据，计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓，要求：（1）应用25 C的标准摩尔生成焓数据；
一 1、体系在某过程中向环境放热，则体系的内能减少。 2恒温过程的Q一定是零。（） 3、经历任意一个循环过程时，系统从环境吸收的热等于系统对外所做的功（）对 4尽管Q和W都是途径函数，但（Q+W）的数值与途径无关。（）5、由于热力学能是状态函数,则理想气体的状态改变时，其热力学能一定跟着改变（）错 6、封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的初终态（）对 7在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应，△U一定为零，△H 不一定为零。（） 8不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。（） 9、因△H = Q p所以只有等压过程才有△H。（） 10、理想气体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式?= ?dT C H p 都适 用。（） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ××√√×√√××√ 二 二、判断题（每小题1分，共10分） 1．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0，绝热不可逆压缩过程的?S < 0。( ) 2．自由度就是可以独立变化的变量。（) 3．水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压,而与溶质挥发性无关。( ) 4．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q 和W 的值一般不同，Q －W 的值一般也不相同。( ) 5．冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，效果比较理想。() 6．在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Q p = 0。( )
7．理想气体反应A + B = 2C，当p A = p B = p C时，的大小就决定了反应进行方向。（) 8．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。 ( ) 9．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa),绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。( ) 10．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，增加压力和惰性气体不改变平衡点。( ) 1、（×） 2、（×） 3、（×） 4、（√） 5、（√） 6、（×） 7、（√） 8、（×） 9、（√）10、（√） 三 第一章热力学第一定律判断题及答案 1．道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。----解：错。对实际气体不适应。 2．在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也相同。----解：错。数量不同，温度可能不同。 3．物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。其热的概念与热力学相同。解：错。没有与环境交换，无热可言；不是相同概念，天气热是指温度高。 4．恒压过程也就是恒外压过程，恒外压过程也就是恒过程。解：错。恒外压过程不一定是恒压过程。 5．实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。解：错。可能引起内容的变化。 6．凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。解：错。理想气体绝热压缩，升温不吸热；理想气体恒温膨胀，吸热不升温。
第二章热力学第一定律 1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于 (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 答案：D 2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 (A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义 (C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量 (D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消 答案：B 3．关于焓的性质, 下列说法中正确的是 (A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律 (C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关 答案：D。因焓是状态函数。 4．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 答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0 则ΔH＜ΔU。 5．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 (A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体 答案：D 6．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是 (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值 答案：A。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。 7．dU=CvdT 及dUm=Cv,mdT 适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程 (D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能 只与温度有关的非等容过程 答案：D 8．下列过程中, 系统内能变化不为零的是 (A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程 答案：D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真 空蒸发是不做功的，W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，
第七章 电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+ )＝4 4 36823107685310..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前 ＝1151 3312098 ..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业（选做） 姓名： 孔小柯 学 号： 714200222069 年级： 14秋 学习中心： 华家池医学中心 ————————————————————————————— 第一章 热力学第一定律 一、判断题 1. 状态函数改变后，状态一定改变。 2. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。 3. O 2（g ）的标准摩尔燃烧焓等于零。 4. H 2O （l ）的标准摩尔燃烧焓等于零。 5. H 2和O 2在绝热钢瓶中发生反应的△U 等于零。 二、单选题 1. 是状态函数。 A ．G B ．△U C ．W D ．Q 2. 具有广度性质。 A ．T B 、U C ．P D ．ρ（密度） 3. 具有强度性质。 A ．S B ．V C ．G D ．η（粘度） 4. 101.325kPa 和273.15K 的水等温等压变为冰，该过程的 。 A ．Q>0 B ．△U =0 C ．△H>0 D ．△H<0 5. 理想气体向真空膨胀，其体积从V 1增大到V 2，则系统做功为 。 A ．W=0 B ．W>0 C ．W<0 D ．1 2 ln V V nRT W ＝
三、填空题 1.最稳定单质的标准摩尔生成焓零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。 2.完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。 3.在充满氧气的定容绝热反应器中，石墨剧烈燃烧。若以反应器以及其中所有物质为系 统，则该过程的△H 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。 4.称为该物质的标准摩尔燃烧焓。 5.C（石墨）的标准摩尔燃烧焓CO（g）的标准摩尔生成焓（填“小于”、“大于” 或“等于” ）。 6.H2（g）的标准摩尔燃烧焓H2O（g）的标准摩尔生成焓（填“小于”、“大于” 或“等于” ）。 四、简答题 1.什么是状态函数？ 2.什么是等压过程？ 3.什么是热力学能？ 4.什么是体积功？ 5.可逆过程有哪些特点？ 6.什么是理想气体？
1、体系在某过程中向环境放热，则体系的能减少。 2恒温过程的Q一定是零。（） 3、经历任意一个循环过程时，系统从环境吸收的热等于系统对外所做的功（）对 4尽管Q和W都是途径函数，但（Q+W）的数值与途径无关。（） 5、由于热力学能是状态函数，则理想气体的状态改变时，其热力学能一定跟着改变（）错 6、封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的初终态（）对 7在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应，△U一定为零，△ H 不一定为零。（） 8不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。（） 9、因厶H二Q p所以只有等压过程才有△ H。（） 10、理想气体「不管是恒压过程，还是恒容过程，公式H C p dT都适用。（） 二、判断题（每小题1分，共10分） 1. 绝热可逆过程的？S = 0,绝热不可逆膨胀过程的？S > 0,绝热不可逆压缩过程 的？S < 0。（） 2. 自由度就是可以独立变化的变量。（） 3 .水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压，而与溶质挥发性无关。 （） 4. 从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W 的值一般不同，Q —W的值一 般也不相同。（） 5. 冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，效果比 较理想。（） 6 ?在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则A H = Q p = 0。（ ）
7.理想气体反应A + B = 2C，当p A = p B = p c时，的大小就决定了反应进行方向。（）
8?系统由V i 膨胀到V 2,其中经过可逆途径时做的功最多 （） 9. 一定量的理想气体由O C 、200kPa 的始态反抗恒定外压（p 环=100kPa ）,绝热膨 胀达 平衡，则末态温度不变。（） 10. 对于计量系数？ v = 0的理想气体化学反应，增加压力和惰性气体不改变平衡 点。（） 1、（为 2、（为 3、（为 6、 （％ 7、 （“ 8、（为 第一章 热力学第一定律判断题及答案 1. 道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来说关系式 PB=Nb （RT/V ）都 成 立。----解：错。对实际气体不适应。 2. 在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也 相同。----解：错。数量不同，温度可能不同。 3. 物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。其热的概念与热力学 相同。 解：错。没有与环境交换，无热可言；不是相同概念，天气热是指温度高。 4. 恒压过程也就是恒外压过程，恒外压过程也就是恒过程。解：错。恒外压过 程不一定 是恒压过程。 5. 实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。解：错。可能引起容的变 化。 6. 凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。解： 错。理想 气体绝热压缩，升温不吸热；理想气体恒温膨胀，吸热不升温。 7. 当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生 变化时， 所有的状态函数的数值也随之发生变化。 解：第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程△ U = 0，A H = 0。 8?体积是广度性质的状态函数；在有过剩 NaCI(s)存在的饱和水溶液中，当温 度、压力一 4、（话 5、（话 9、（话 10、
第十章界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答：(1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”，根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG＜0，而ΔS＜0，由ΔG=ΔH－TΔS，得 ΔH＜0，即反应为放热反应。
10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面张力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N×3243r π N ＝3 132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ?＝ (A 2－A 1)＝4·( N 2 2 r －21 r )＝4 ·(3 12 r r －21r ) ＝4× ×(339 (110)110 --??－10－6) ＝5.9062 J 10－3 计算时373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张力为58.91×10－3 N ·m －1 (1) 水中存在的半径为0.1μm 的小气泡；kPa (2) 空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴； (3) 空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡； 解：(1) Δp ＝2r γ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (2) Δp ＝2r γ ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (3) Δp ＝4r γ＝36 458.91100.110--???＝2.356×103 kPa 10－4 在293.15K 时，将直径为0.1nm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升？若不加压力，平衡后毛细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10－3 N ·m －1，密度为789.4 kg ·m －3，重力加速度为9.8 m ·s －2。设乙醇能很好地润湿玻璃。
物理化学习题作业答案 第一章热力学第一定律 一、问答题 1. 被划定的研究对象称为系统，不属于系统但与系统密切相关的部分称为环境。 2. 状态函数是描述平衡系统宏观性质的物理量。 3. 在环境压力恒定下，系统始、终态压力相同且等于环境压力的过程。 4. 系统中物质的所有能量的总和。 5. 第一类永动机是不可能造成的。 6. 因系统的体积变化而引起的系统与环境之间交换的功。 7. 可逆过程有三个特点：(1) 系统从始态到终态，过程是以无限接近平衡状态下进行的； (2) 在可逆过程中，系统做最大功，环境做最小功；(3) 沿与过程原来途径相反方向进 行，可使系统和环境完全恢复原来状态。 8. 可以忽略分子间的作用力和分子本身体积的气体。 9. 在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成一摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓。 10.不能。该情况相当于一个绝热系统中作电功，电机发热只能使室温升高。 二、判断题（正确打√，错误打×） 1. √ 2. √ 3. √ 4. × 5. × 6. × 7. × 8. √ 9. √10. √ 三、选择题（选1个答案） 1. A 2. D 3. B 4. D 5. A 6. C 7. A 8. D 9. C 10. A 四、填空题 1. 封闭 2. 封闭系统中不做非体积功的等压过程 3. 等于 4. 等于 5. 大于
6. 在标准压力和指定温度下，一摩尔物质完全燃烧的焓变 7. 小于 8. 小于 9. 强度性质 10.小于 五、计算题 1. -8.314J 2. （1）Q=0，W=0，△U=0，△H=0 （2）Q=2430J，W=-2430J，△U=0，△H=0 （3）Q=1548J，W=-1548J，△U=0，△H=0 3.Q=40.7kJ，W=-3.10kJ，△U=37.6kJ，△H=40.7kJ 4. 6 5.7kJ 5. 260.7 kJ·mol-1 第二章热力学第二定律 一、问答题 1.第二类永动机是不可能造成的。 2.由理想气体的等温可逆膨胀→绝热可逆膨胀→等温可逆压缩→绝热可逆压缩所组成的循环过程。 3.熵是系统混乱度的量度. 4.在孤立系统中的任何过程，或封闭系统中 的绝热过程: △S＞0 表示自发过程 △S=0 表示可逆过程 △S＜0 表示不可能发生的过程 5.在封闭系统中的等温等压非体积功 为零的过程: △G＜0 表示自发过程 △G=0 表示可逆过程 △G＞0 表示不可能发生的过程 6.在封闭系统中的等温等容非体积功 为零的过程:
一 1、体系在某过程中向环境放热,则体系的内能减少。 2恒温过程的Q一定就是零。( ) 3、经历任意一个循环过程时,系统从环境吸收的热等于系统对外所做的功( )对 4尽管Q与W都就是途径函数,但(Q+W)的数值与途径无关。( ) 5、由于热力学能就是状态函数,则理想气体的状态改变时,其热力学能一定跟着改变( )错 6、封闭体系经历一个不作其它功的等压过程,其热量只决定于体系的初终态( )对 7在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应,△U一定为零,△H不一定为零。( ) 8不可逆过程就就是过程发生后,系统不能再复原的过程。( ) 9、因△H = Q p所以只有等压过程才有△H。( ) 10、理想气体,不管就是恒压过程,还就是恒容过程,公式dT H p都适 C 用。( ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ××√√×√√××√ 二 二、判断题(每小题1分,共10分) 1.绝热可逆过程的?S = 0,绝热不可逆膨胀过程的?S > 0,绝热不可逆压缩过程的 ?S < 0。( ) 2.自由度就就是可以独立变化的变量。( ) 3.水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱与蒸气压,而与溶质挥发性无关。( ) 4.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q 与W 的值一般不同,Q －W 的值一般也不相同。( ) 5.冬季建筑施工时,为了保证施工质量,常在浇筑混凝土时加入盐类,效果比较理想。() 6.在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,则ΔH = Q p = 0。( )
7.理想气体反应 A + B = 2C,当p A= p B= p C 时,的大小就决定了反应进行方向。( ) 8.系统由V1膨胀到V2,其中经过可逆途径时做的功最多。 ( ) 9.一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa),绝热膨胀达平衡,则末态温度不变。( ) 10.对于计量系数?ν= 0的理想气体化学反应,增加压力与惰性气体不改变平衡点。( ) 1、(×) 2、(×) 3、(×) 4、(√) 5、(√) 6、(×) 7、(√) 8、(×) 9、(√) 10、(√) 三 第一章热力学第一定律判断题及答案 1.道尔顿分压定律,对理想气体与实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。----解:错。对实际气体不适应。 2.在两个封闭的容器中,装有同一种理想气体,压力、体积相同,那么温度也相同。----解:错。数量不同,温度可能不同。 3.物质的温度越高,则热量越多;天气预报:今天很热。其热的概念与热力学相同。解:错。没有与环境交换,无热可言;不就是相同概念,天气热就是指温度高。 4.恒压过程也就就是恒外压过程,恒外压过程也就就是恒过程。解:错。恒外压过程不一定就是恒压过程。