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河北工业大学物理化学上答案

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第二章 热力学第一定律2.5 始态为25℃，200 kPa 的5 mol 某理想气体，经途径a ，b 两不同途径到达相同的末态。

途经a 先经绝热膨胀到 -28.47℃，100 kPa ，步骤的功；再恒容加热到压力200 kPa 的末态，步骤的热。

途径b 为恒压加热过程。

求途径b 的及。

解：先确定系统的始、末态3111061902000001529831485m ...P nRT V =××==32101601000005824431485m ...P nRT V V =××=== kJ .kJ )..(Q W U Δa a 85194225575=+=+=－对于途径b ，其功为kJ .J ..V Δp W b 932706190101602000001－）－（－－===根据热力学第一定律2.10 2mol 某理想气体，C p,m =7/2R 。

由始态100kPa,50dm 3，先恒容加热使压力升高至200kPa ，再恒压冷却使体积缩小至25dm 3。

求整个过程的W ，Q ，ΔH 和ΔU 。

解：过程图示如下由于，则，对有理想气体和只是温度的函数该途径只涉及恒容和恒压过程，因此计算功是方便的根据热力学第一定律2.27 已知水(H2O,l)在100℃的饱和蒸气压p s=101.325kPa，在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓。

求在100℃,101.325kPa下使1kg水蒸气全部凝结成液体水时的W，Q，ΔUΔH和ΔH。

设水蒸气适用理想气体状态方程式。

解: 题给过程的始末态和过程特性如下：n = m/M = 1kg/18.015g·mol-1 = 55.509mol题给相变焓数据的温度与上述相变过程温度一致，直接应用公式计算W=－p ambΔV =－p(V l-V g )≈pVg = n g RT=172.2kJΔU = Q p + W =－2084.79kJ2.31 100kPa下冰(H2O,s)的熔点为0℃.在此条件下冰的摩尔熔化焓。

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和。

求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。

解: 在100kPa、273.15K下，水和冰互相平衡，所以在100kPa、263.15K的过冷水凝固为冰就偏离了平衡条件，因此该过程为不可逆相变化，设计途径如下：2.32 已知水(H2O,l)在100℃的摩尔蒸发焓,水和水蒸气在25～100℃范围间的平均摩尔定压热容分别为和求在25℃时水的摩尔蒸发焓。

解：由已知温度的相变焓求未知温度的相变焓，常压下对气体摩尔焓的影响通常可以忽略，可直接应用p68公式(2.7.4)2.35 应用附录中有关物质的热化学数据,计算25℃时反应的标准摩尔反应焓,要求: （1）应用附录中25℃的标准摩尔生成焓的数据;（2）应用附录中25℃的标准摩尔燃烧焓的数据.解: (1) 由得:(2) 先分别求出CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的标准摩尔燃烧焓.应用附录查出在25℃时CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的燃烧反应分别为:再应用公式得:///////2.39 5mol双原子理想气体从始态300K,200kPa，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa，再绝热可逆压缩到末态压力200kPa。

求末态温度T及整个过程的W，Q，ΔUΔH和ΔH。

解: 理想气体连续pVT变化过程. 题给过程为由绝热可逆过程方程式得1) ΔH 和ΔU 只取决于始末态,与中间过程无关ΔH = n C p,mΔT = n C p,m(T3-T1) = 21.21kJΔU = n C V,mΔT = n C V,m(T3-T1) = 15.15kJW2=ΔU = n C V,mΔT = n C V,m(T3-T2) = 15.15kJ∴ W = W1 + W2 = －2.14kJ3) 由热力学第一定律得Q =ΔU－W = 17.29kJ第三章热力学第二定律3.10 1mol理想气体在T=300K下，从始态100KPa 到下列各过程，求及。

（1）可逆膨胀到压力50Kpa；（2）反抗恒定外压50Kpa，不可逆膨胀至平衡态；（3）向真空自由膨胀至原体积的2倍3．13 4mol单原子理想气体从始态750K，150KPa，先恒容冷却使压力降至50KPa，再恒温可逆压缩至100KPa，求整个过程的解：(a)(b)3.21 绝热恒容容器中有一绝热耐压隔板，隔板一侧为2mol 的200K ，的单原子理想气体A ，另一侧为3mol 的400K ，100的双原子理想气体B 。

今将容器中的绝热隔板撤去，气体A 与气体B 混合达到平衡态，求过程的。

解：A Bn=2mol n=3mol n=2+3(mol)T=200K T=400K T=? V=V=V=∵绝热恒容 混合过程，Q = 0, W = 0 ∴△U = 00=40025×320023×20=4002002222）－）＋－）－）＋－T R T R T C n T C n B m ,V B A m ,V A ((((T 2 = 342.86K注：对理想气体，一种组分的存在不影响另外组分。

即A 和B 的末态体积均为容器的体积。

3.35. 已知100℃水的饱和蒸气压为101.325 kPa，此条件下水的摩尔蒸发焓。

在置于100℃恒温槽中的容积为100 dm3的密闭容器中，有压力120 kPa的过饱和蒸气。

此状态为亚稳态。

今过饱和蒸气失稳，部分凝结成液态水达到热力学稳定的平衡态。

求过程的。

解：凝结蒸气的物质量为热力学各量计算如下3.40 化学反应如下：（1）利用附录中各物质的Sθm，△f Gθm数据，求上述反应在25℃时的△r Sθm，△r Gθm；（2）利用附录中各物质的△f Gθm数据，计算上述反应在25℃时的；（3）25℃，若始态CH4(g)和H2(g)的分压均为150 kPa，末态CO(g)和H2(g)的分压均为50 kPa，求反应的。

解：3.48 已知水在77℃时的饱和蒸气压为41.891 kPa。

水在101.325 kPa下的正常沸点为100℃。

求（1）下面表示水的蒸气压与温度关系的方程式中的A和B值。

（2）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓。

（3）在多大压力下水的沸点为105℃。

解：（1）将两个点带入方程得（2）根据Clausius-Clapeyron方程（3）第四章 多组分系统热力学4.460℃时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa ，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa 。

二者可形成理想液态混合物。

若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。

解：甲醇的摩尔分数为58980049465004232500423250....x B =+=4.580℃时纯苯的蒸气压为100 kPa ，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa 。

两液体可形成理想液态混合物。

若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80℃时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。

解：4.11 A ，B 两液体能形成理想液态混合物。

已知在温度t 时纯A 的饱和蒸气压，纯B 的饱和蒸气压。

（1） 在温度t 下，于气缸中将组成为的A, B 混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出第一滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成（以摩尔分数表示）为多少？（2） 若将A, B 两液体混合，并使此混合物在100 kPa ，温度t 下开始沸腾，求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成（摩尔分数）。

解： 由于形成理想液态混合物，每个组分均符合拉乌尔定律;B*B A *A B A x p x p p p p +=+＝总 3330=6670=2=40×60120×4016040==.x .x ..x x ..y y x p x p y p x p y p x p y p p y p p B A A A B A B *B A*A BB*B AA*A B BA A＝－＝＝＝＝总总总总kPa .x p x p p p p B *B A *A B A 666=+=+＝总 （2）混合物在100 kPa ，温度t 下开始沸腾，要求第五章 化学平衡5.4 已知同一温度，两反应方程及其标准平衡常数如下：求下列反应的。

解：所给反应 = 2×(2)－(1)，因此θm r θ.m r θm r G ΔG ΔG Δ122=，－ θθθθθθ12212)()ln (ln 2ln K K K K RT K RT K RT =---=-注：平衡组成的计算关键是物料衡算。

5.9 在真空的容器中放入固态的NH 4HS ，于25℃下分解为NH 3(g)与H 2S(g)，平衡时容器内的压力为66.66 kPa 。

（1） 当放入NH 4HS 时容器内已有39.99 kPa 的H 2S(g)，求平衡时容器中的压力。

（2） 容器内原有6.666 kPa 的NH 3(g)，问需加多大压力的H 2S ，才能形成NH 4HS 解：反应的化学计量式如下5.12解：当温度T=473K 时C RT.H ΔK lg θmr θ+3032=－2100=3032∴R.H Δθmr1•2140=－mol kJ .H Δθm r ∴)g (H )g (H COOC CH )g (OH H C 2523532+=2473K, 1•－mol kJ /H Δθm f -235.34 x 0x －2×(-235.34) = 40.21 x ＝－430.47kJ·mol －1第六章 相平衡6.1 指出下列平衡系统中的组分数C ，相数P 及自由度F 。

（1） I 2(s)与其蒸气成平衡；（2） CaCO 3(s)与其分解产物CaO(s)和CO 2(g)成平衡；（3） NH 4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH 3(g)和H 2S(g)成平衡； （4） 取任意量的NH 3(g)和H 2S(g)与NH 4HS(s)成平衡。

（5） I 2作为溶质在两不互溶液体H 2O 和CCl 4中达到分配平衡（凝聚系统）。

解： （1）C = 1, P = 2, F = C – P + 2 = 1–2 + 2 = 1.（2）C = 3–1 = 2, P = 3, F = C –P + 2 = 2–3 + 2 = 1. （3）C = 3–1–1 = 1, P = 2, F = C –P + 2 = 1–2 + 2 = 1. （4）C = 3–1 = 2, P = 2, F = C –P + 2 = 2–2 + 2 = 2. （5）C = 3, P = 2, F = C –P + 1 = 3–2 + 1 = 2.6.5 已知甲苯、苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa 和136.12 kPa 。

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《物理化学》期末考试试题及答案(上册)

《物理化学》期末考试试题及答案(上册)

《物理化学》练习题一、填空题1.理想气体经过节流膨胀后，焓____（升高，降低，不变）。

2.()0T dH dV =，说明焓只能是温度的函数，与_____无关。

3.1molH 2（g ）的燃烧焓等于1mol_______的生成焓。

4. 物理量Q 、T 、V 、W ，其中属于状态函数的是 ；与过程有关的量是 ；状态函数中属于广度量的是 ；属于强度量的是 。

5.焦耳汤姆逊系数J-T μ= ，J-T 0μ>表示节流膨胀后温度 节流膨胀前温度。

6.V Q U =∆的应用条件是 。

7.热力学第二定律可表达为：“功可全部变为热，但热不能全部变为功而 。

8.用ΔG ≤0判断过程的方向和限度的条件是_________。

9. 热力学第三定律的表述为 。

10. 写出热力学基本方程d G = 。

11. 卡诺热机在T 1=600K 的高温热源和T 2=300K 的低温热源间工作，其热机效率η=___。

12. 高温热源温度T 1=600K ，低温热源温度T 2=300K 。

今有120KJ 的热直接从高温热源传给低温热源，此过程ΔS =________。

13. 1mol 理想气体由298K ，100kpa 作等温可逆膨胀，若过程ΔG =-2983J ，则终态压力为 。

14. 25°C 时，0.5molA 与0.5molB 形成理想液态混合物，则混合过程的ΔS= 。

15. 一定量的理想气体经历某种过程变化到终态，若变化过程中pV γ不变，则状态函数（ΔS 、ΔH 、ΔU 、ΔG 、ΔA ）中， 不变。

16. 在一定的温度及压力下，溶液中任一组分在任意浓度范围均遵守拉乌尔定律的溶液称为___________。

17. 25°C 时，10g 某溶质溶于1dm 3溶剂中，测出该溶液的渗透压Π=0.4000kpa ，该溶质的相对分子质量为________18. 氧气和乙炔气溶于水中的享利系数分别是717.2010Pa kg mol -⨯⋅⋅和811.3310Pa kg mol -⨯⋅⋅，由享利定律系数可知，在相同条件下， 在水中的溶解度大于 在水中的溶解度。

物理化学习题及答案[精品文档]

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物理化学习题及答案[精品文档]-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章热力学第一定律选择题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：D2．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：B2．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。

3．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。

4．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 5．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。

6．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：D7．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。

2009硕士物理化学试卷(应用化学)854答案

2009硕士物理化学试卷(应用化学)854答案

河北工业大学 2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题[A]卷答案科目名称物理化学科目代码854 共 4 页适用专业应用化学注：所有试题答案一律写在答题纸上，答案写在试卷、草稿纸上一律无效。

一、选择填空题（共30分，每题3分。

答案一律写在答题纸上，否则无效。

）1、作为熵增原理，下述表述中错误的是（D ）。

A. 孤立体系的熵值永远增加；B. 在绝热条件下，趋向平衡过程中封闭体系的熵值增加；C. 孤立体系的熵值永不减少；D. 可用体系的熵增加或不变来判断过程是否可逆。

2、在T K时，某纯溶剂的蒸汽压为11.72kPa，现将20mol的非挥发性物质溶于80mol 的该溶剂中，溶液的蒸汽压为5.33kPa，则该溶剂的活度系数γ为（A ）。

A. 0.57；B. 0.44 ；C. 0.45；D. 0.09。

3、298 K时，当H2SO4溶液的浓度从0. 1mol·kg-1稀释到0. 01 mol·kg-1时，其摩尔电导率Λm将 AA. Λm增加；B. Λm减小；C. Λm不变；D.Λm变化无法确定。

4、当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化：( B )A . E平，阳＞E阳；E平，阴＞E阴； B. E平，阳＜E阳；E平，阴＞E阴；C. E平，阳＜E阳；E平，阴＜E阴；D. E平，阳＞E阳；E平，阴＜E阴。

5、某溶液中溶质B的浓度为c B（表面）＞c B（体相），表明 BA. dσ/d c＞0，ΓB＞0；B. dσ/d c＜0，ΓB＞0；C. dσ/d c＜0，ΓB＜0；D. dσ/d c＞0，ΓB＜0。

6、在一支干净粗细均匀的U型玻璃毛细管中注入少许纯水，两侧液柱高度水平相同。

若用微量注射器从右侧注入少许正丁酸水溶液，两侧液柱的高度将： CA. 相同；B. 右侧高于左侧；C. 左侧高于右侧；D. 不能确定。

7、有一露于空气中的球形液膜，若其直径为2×10-3 m，表面张力为0.7 N·m-1，则该液膜所受的附加压力为：( B)A . 1.4 kPa ； B. 2.8 kPa ； C. 5.6 kPa ； D. 8.4 kPa 。

2010物理化学(上)考试题A卷答案

2010物理化学(上)考试题A卷答案

湖南科技学院二○一○年下学期期末考试化学专业2008年级物理化学试题答案（A 卷）一、填空题（每空1分，共20分）1、系统的诸性质不随 时间 而改变的状态称为热力学平衡态，热力学平衡态必须同时满足的四个条件是热平衡、 力学 平衡、相平衡和化学平衡。

2、等温过程中，封闭系统所能做的最大功等于其 亥姆霍茨自由能 的减少 。

3、精馏97%的酒精溶液，在精馏塔顶部得到 95%乙醇或最低恒沸 溶液。

4、填 >、=、<①理想气体向真空膨胀过程Q = 0； ⊿H = 0； ⊿S ＞ 0； ⊿G ＜ 0 ②H 2(g)和Br 2(g)在绝热钢瓶中发生反应生成HBr(g)⊿U = 0； ⊿H ＞ 0； ⊿S ＞ 0； ⊿G ＜ 05、900K 时，在一个真空容器中有下列反应CaCO 3(S)⇋CaO(S)+CO 2（g ），此平衡体系的相数= 3 、组分数= 2 和自由度数= 0 。

6、下列各式， ①、④、⑤ 表示偏摩尔量， ③、⑤、⑥、⑧ 表示化学势。

①C n ,P ,T B n H ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ ②C n ,V ,T Bn G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ③C n ,V ,S Bn U⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ④C n ,P ,T B n A⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ ⑤C n ,P ,T Bn G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ⑥C n ,P ,S Bn H ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ⑦Cn ,T ,S Bn U ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ ⑧Cn ,V ,T B n A ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 7、由克拉佩龙方程mm V H dT dp βαβα∆∆=可导出适用于蒸发平衡和升华平衡的克劳修斯-克拉佩龙方程的定积分式：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=211211T T RH p p ln mvap ∆，推导中引入的三个基本假设分别是：忽略凝聚(液固)相的体积、蒸气（气相）为理想气体 、m vap H ∆为常数(或与温度无关)。

二、单项选择题（每小题2分，共16分） 8、理想气体的卡诺循环过程中[D] A 、功和热都可以完全互相转换；B 、功不能完全转换为热，而热却可以完全转变为功；C 、功与热都不能完全互相转换；D 、功可以完全转化为热，而热却不能完全转变为功； 9、理想气体的节流膨胀过程，满足[B]A 、0P T H ＜⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂B 、0P T H =⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂C 、0P T H ＞⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂D 、上述三种情况都有可能10、∆H ＝Q p 适用于哪一个过程[B]A 、理想气体从101325Pa 反抗恒定的10132.5Pa 膨胀到10132.5PaB 、在0℃、101325Pa 下，冰融化成水C 、电解CuSO 4的水溶液D 、气体从(298K ，101325Pa)可逆变化到(373K ，10132.5Pa )11、理想气体与温度为T 的大热源接触作等温膨胀吸热Q ，所作的功是变到相同状态的最大功的20%，则体系的熵变为[C]A 、T QB 、 0C 、TQ 5 D 、T Q -12、合成氨反应N 2(g)+3H 2(g)⇋2NH 3(g)达平衡后加入惰性气体，且保持体系温度、总压不变（气体为理想气体），则：[D] A 、2N n 减少，2H n 减少，3NH n 增加，θp K 不变。