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华东理工大学物理化学第12篇练习题答案.doc

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第1章 物质的pVT关系和热性质 基本概念 1. (1) (3)。 2. (1)分子无体积；(2)分子间无相互作用。 3. 气。 4. 气液共存区的边界线；不稳定区的边界线。 375.0ccccRTVpZ，得到普遍化的范德

华方程以及对应状态原理。 5. a气体；b饱和气体；c气液共存；d饱和液体；e液体。 6. 不能，MPa8.59p

7. 状态一定，状态函数的量值一定；状态函数量值的变化仅与系统的初终状态有关。对于一个均相系统，如果不考虑除压力以外的其他广义力，为了确定平衡态，除了系统中每一种物质的数量外，还需确定两个独立的状态函数。

8. (1) 外pp，(2) ＝常数外pp。

9. (1) 封闭系统；(2) 封闭系统，恒容过程，非体积功为零；(3) 封闭系统，恒压过程，非体积功为零。 10. 压力为0.1MPa下处于理想气体状态的气态纯物质。压力为0.1MPa下的液态和固态

纯物质。压力为0.1MPa下浓度为3dmmol1或1kgmol1的理想稀溶液中的溶质。 11. 降低；＝。 12. BBB)0(nn。从数量上统一表达反应进行的程度。 13. < ， =。 14. ＝， <。 15. ＝， >。 16. (1)×； (2)×；(3)√。 17. 实验测定；经验半经验方法；理论方法。 18. 反应前后气体的物质的量之差。

计算题

1. 解：mol1071.6mol)15.27330(3145.8101001021.169363RTpVn 211122112211 )-(1 MyMynMn yMynMnMnm

2211) -( MMMyn 836.001.4601.30101.461071.6219.0132121MMMnmy 2. 解：以“1”代表空气，以“2”代表H2O， mol613.0mol15.273253145.8100.1510325.1013311RTpVn

3.174kPakPa01982.0613.001982.0325.10121222nnnpypp 331

1

21dm5.15dm0.15613.001982.0613.0VnnnV

3. 解：以“1”代表NO，以“2”代表“Br2”，以“3”代表NOBr 开始时，p1(0) = 23.102kPa

9.76kPaPa10055.13003145.8)81.159/660.0()/()0(32222VRTMmVRTnp 平衡时， 3213323132121)0()0(2

1)0()0(pppppppppppp

14.25kPakPa)737.2576.9102.23(2)0()0(2213pppp

8.85kPakPa)25.14102.23()0(311ppp 2.64kPakPa)25.142176.9(21)0(322ppp 4. 解： RTbVpm， bpRTVm， 1,m2,mkVV

即 kbpRTkbpRTkbpRT112， 21121)1(ppkpRTpRTpRTkkb 

21111ppkpRTkb

133molm10132.5101.3250.01107510101.325273.15)(08.31450.01107511

135molm102.437

A3*m3

444NrVb 0.134nmm100.134m10022.61610437.2316393/12353/1ANbr 5. 解：(1) I，液－固；II，气－液；III，气－固。1，固；2，液；3，气。 (2) 三相线，其压力为610.5 Pa，温度为273.16K。c点称临界点，其压力为22.04MPa，

温度为647.15K，其数学特征：0TVp，022TVp。

(3)

纯水的状态图 水的相图 6. 解： 1mol H2O(l) 100℃ p H 1mol H2O(g)

100℃, 50663Pa

H1 1mol H2O(g) 100℃, 101325Pa H2

40.66kJkJ066.40121HHH

01122nRTHVpVpHpVHU

37.56kJkJ1015.2731003145.8166.403

（忽略液体体积） 0W，kJ56.37UWUQ

7. 解： 3 C2H2 (g) 25℃，op H C6H6 (g) 1200℃，op H1 C6H6 (g) 25℃，op H2

gHCgHC36622

597.26kJkJ73.226393.8211H

kJ04.225kJ1025120052.1911-32H

kJ22.37221HHH

第2章 热力学定律和热力学基本方程 基本概念 1. 过程的方向和限度问题。 2. 热从低温物体传给高温物体而不产生其他变化是不可能的；从一个热源吸热，使之完全转化为功，而不产生其他变化是不可能的。 3. 不违背开尔文说法，因为理想气体的状态发生了变化。

4. 0dd环TQ-S

5. BARdefd==ΔTQ-S；系统混乱程度的度量。 6. 0dS，孤立系统或绝热过程。 7. ＝

8. (1) 2；(2) pVCVVCWVVdBA，BAdVVVVnRTW。

9. 1KJ15.1；1K.74J2。

10. ＝， <， >。 11. (2)，(4)。 12. 证明：VpSTUddd

pVSTVUTT



由麦克斯韦关系式VTTpVS和nRTpV 得0pVnRTpTpTVUVT 13. 理想气体恒温过程；恒压变温过程；可逆相变化；恒温过程；纯组分系统，

0)(mlVVL，，气体为理想气体，CHmvap；纯组分系统的两相平衡。

14. 根据克-克方程 mmddVTHTp相变相变 由于OH2的)s()l(mmVV，而 66HC的)s()l(mmVV 所以水的相图中液固平衡线的斜率是负值，而苯的相图中液固平衡线的斜率是正值。 15. 当温度趋于0K时，凝聚系统中恒温过程的熵变趋于零。 16. 当温度趋于0K，系统中所有处于内部平衡的状态之间，熵变趋于零。 17. 在积分的温度范围内无相变化。 18. 恒温，恒容，非体积功为零的封闭系统。 19. 恒温，恒压，非体积功为零的封闭系统。

计算题

1. 解：(1) J4864J00.1500.40ln2.2983145.82ln12VVnRTW； 0U； 0H。

(2) J2533J1000.1500.40101325312VVpW外；0U；

0H。

(3) J8265J2.2982.7953145.821212TTnRVVpW

12.40kJJ2.2982.7953145.823212m,TTnCU

V

kJ20.66J2.2982.7953145.825212m,TTnCH

p

2. 解：(1) 取He，O2为系统，经历恒容绝热过程。 021UUU，

02m,2,21m,1,1ttCnttCn

VV

0)0(255.0)100(231xRxR，

解得 x = 54.55，即t = 54.55℃。 (2) 取He，O2为系统，经历恒压绝热过程。 021HHH，

02m,2,21m,1,1ttCnttCn

pp 0)0(275.0)100(251xRxR，

解得 x = 58.82，即t = 58.82℃。

3. 解：

0U，0H；

01W ， 02W，

2151JJ2ln15.2731003145.81lnCD3VVnRTW

DEm,44TTnCUWV

J935J100253145.8231

J3086W，J3086WUQ，

DAEDDASSSSADAD

m,lnlnVVnRTTnCV

11KJ32.14KJ14ln3145.8115.2732515.273100ln3145.8231

4270JJ32.1415.2980STUA， J4270AG。

4. 解： 1mol H2O(g) 101325Pa，200℃ S 1mol H2O(l) 101325Pa，25℃ S1 S3

1mol H2O(g) 101325Pa，100℃ S2 1mol H2O(l) 101325Pa，100℃

21)m(g,1dTTpTTnCS

113KJ165.8KJ2001001092.915.27320015.273100ln21.30

A 25℃，V 101.325kPa B 2V C 100℃，2V D 100℃，4V E 25℃

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华东理工物理化学复习思考题解7~17

华东理工物理化学复习思考题解7~17


k1cA0 (k1 k1 ) x ，若平衡时产物浓度为xe ，则以xe表示的 x ln e ( k1 k1 )t 速率方程的积分形式为 。试分析正向 xe x
放热的对峙反应具有最适宜温度的原因。随温度升高平衡 常数Kc减小，速率系数k1增大，因此 dx k1 (cA0 x ) k1 x
反应速率方程
反应级数
特
征 半衰期
t1 2 t1 2 cA0 2k A ln 2 kA
微分式
dc A kA dt
积分式
零级反应 A 为一级 B 为零级 A 为二级 B 为零级
cA 0 cA kA t
什么与 t 呈 k 的量纲 线性关系
cA t NL-3T1
T
1
dc A c kcA ln A0 k A t lncA t dt cA
化络合物，并假设反应物与活化络合物之间保持着热力学平衡 关系 ，（2） 基元反应的速率由活化络合物分解为产物的过程
所控制 。
第12章复习思考题
1.何谓独立子系统 各粒子间除可以产生弹性碰撞外， 没有相互作用的系统。 何谓相倚子系统 各粒子间存在相互作用的系统。
何谓定域子系统 各粒子只能在固定位置附近小范 围内振动的系统。 何谓离域子系统 各粒子可以在整个空间运动的系 统。 理想气体是什么系统 独立的离域子系统。 理想溶液是什么系统 相倚的离域子系统。
dc n A kc A dt
c
n 1 A
t
L3( n-1) N (1-n )T1 t1 2 (n - 1)k c n1 A A0
2 n 1 1
积分法,微分法
三、活化能定义
k de f 2 dln Ea RT dT 四、阿仑尼乌斯方程 Ea 1 1 k2 Ea /( RT ) k Ae ln ( ) k1 R T2 T1
物理化学__华东理工大学(9)--《物理化学》(上)考试试卷及答案(A)

物理化学__华东理工大学(9)--《物理化学》(上)考试试卷及答案(A)


四、（14 分） 20℃时，HCl 气体溶于苯中形成理想稀溶液。
（1）当达气液平衡时，若液相中 HCl 的摩尔分数为 0.0385，气相中苯的摩尔分数为 0.095。试求气相 总压。（7 分）
（2）当达气液平衡时，若液相中 HCl 的摩尔分数为 0.0278。试求气相中 HCl 气体的分压。（7 分） 已知 20℃时纯苯的饱和蒸气压为 10010Pa。
D．
K 1
(K

2
)0.5
=1
二、(15 分) 以 25℃的 1mol CH4 (g) 和 4mol H2O(l) 为原料，在恒定压力下进行如下化学反应： CH4 (g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2 (g)
第2页
若 CH4 的转化率为 50%，终态温度为 700℃，试求整个过程的热量。设气体服从理想气体状态方程，各物
相化合物之间彼此完全不互溶，则在 A 和 B 完整的液固平衡相图中最低共熔点有（ ）个。
A. 2 ； B. 3 ； C. 4；
D.5
17. 对于正偏差系统，下列正确的说法是（ ）。
A． pi < pi*xi ；
B．正偏差强烈时，可形成最高恒沸混合物 ；
C． pi = pi*xi ；
D．正偏差强烈时，可形成最低恒沸混合物
8. 体积功的定义式是（ ）。
∫ A．W
=−
V2
pdV
；
V1
∫ B．W = − V2 p外dV ； V1
∫ C．W = V2 p外dV ； V1
∫ D．W =
V2
Vd p
V1
9. 当化学反应 H2 (g) + 0.5O2 (g) = H2O(g) 达平衡时，下列式子何者正确？（
物理化学__华东理工大学(14)--《物理化学》(下)中期学习测试卷及答案

物理化学__华东理工大学(14)--《物理化学》(下)中期学习测试卷及答案


N
q
3.757
N
q
∑ E
=
L
3 i=0
εi

Nj N

=
6.022 ×1023mol−1
×(ε0×0.266来自+ε1
×
0.273 +
ε2
×
0.332
+
ε3
×
0.129)
（3） = 6.022×1023mol−1 × 261.04kK
= 6.022 ×1023 × 261.04 ×13.81
降低一半，则该反应的活化能等于
kJ ⋅ mol-1 。（假定活化能与温度无关）
6. 将纯 BHF2引入到 292 K 的恒体积的容器中，发生 6BHF2(g) → B2H6(g) + 4BF3(g)反应。
不论起始压力如何，反应 1 h 后，发现反应物均分解 8 %，则该反应为
级反应。
7. 一平动子处于能量 εt = 7h2 / (4mV 2/3) 的能级上，则此能级的简并度 gt=
有一平衡的独立子系统，服从玻耳兹曼分布，粒子的最低四个能级为 ε0 /k = 0 ， ε1 / k = 200K ， ε2 / k = 350K ， ε3 / k = 700K ，它们的简并度分别为 1，2，4，5，这里 k 为玻 耳兹曼常数且 k = 13.80658×10−24J⋅K−1,当系统的温度为 300 K 时，试计算： （1） 子的配分函数 q ；（4 分） （2） 粒子分别在能级 ε 0 和 ε3 上出现的概率；（5 分） （3） 系统的摩尔能量。（5 分）
。
10. 振动频率为ν，则振动能级的零点能等于
。
三、（16 分）
313K 时，N2O5在 CCl4溶剂中发生分解反应，速率方程为： vN2O5 = kcN2O5 。已知初始速率
(完整版)物理化学课后答案

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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 1TT 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=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT 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 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/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：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 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)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm Vl O H ==-=ρ n=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 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。