物理化学第二章思维导图

第二章多相多组分系统热力学

2007-4-24 §2.1 均相多组分系统热力学 练习

1 水溶液(1代表溶剂水，２代表溶质)的体积V是质量摩尔浓度b2的函数，若 V = A+B b2+C(b2)2 (1)试列式表示V1和V2与b的关系；

答： b2: 1kg 溶剂中含溶质的物质的量， b2=n2, V2??∵ V=n1V1+n2V2( 偏摩尔量的集合公式)

∴ V1=(1/n1)(V-n2V2)= (1/n1)( V-b2V2)= (1/n1)(A+Bb2+c(b2)2-Bb2-2cb2)= (1/n1)[A-c(b2)2] (2)说明A ,B , A/n1 的物理意义； 由V = A+B b2+C(b2)2 ， V=A;

A: b2→0, 纯溶剂的体积，即1kg溶剂的体积

B; V2=B+2cb2, b2→0, 无限稀释溶液中溶质的偏摩尔体积

A/n1：V1= (1/n1)[A-c(b2)2]，∵b2→0，V = A+B b2+C(b2)2, 纯溶剂

第一章 热力学第一定律 填空题

1、一定温度、压力下，在容器中进行如下反应：

Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl2(aq)+H2(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 ；Qv=△U适用于 ；Qp=△H适用于 ； △U=?nCv,mdT适用于 ；

T2T1△H=?nCP,mdT适用于

第二章多相多组分系统热力学

2007-4-24 §2.1 均相多组分系统热力学 练习

1 水溶液(1代表溶剂水，２代表溶质)的体积V是质量摩尔浓度b2的函数，若 V = A+B b2+C(b2)2 (1)试列式表示V1和V2与b的关系；

答： b2: 1kg 溶剂中含溶质的物质的量， b2=n2, V2??∵ V=n1V1+n2V2( 偏摩尔量的集合公式)

∴ V1=(1/n1)(V-n2V2)= (1/n1)( V-b2V2)= (1/n1)(A+Bb2+c(b2)2-Bb2-2cb2)= (1/n1)[A-c(b2)2] (2)说明A ,B , A/n1 的物理意义； 由V = A+B b2+C(b2)2 ， V=A;

A: b2→0, 纯溶剂的体积，即1kg溶剂的体积

B; V2=B+2cb2, b2→0, 无限稀释溶液中溶质的偏摩尔体积

A/n1：V1= (1/n1)[A-c(b2)2]，∵b2→0，V = A+B b2+C(b2)2, 纯溶剂

2.15 容积为0.1m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别为0℃,4mol的Ar(g)及150℃,2mol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ΔH 。

已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容Cp,m分别为20.786J·mol-1·K-1及24.435 J·mol-1·K-1，且假设均不随温度而变。 解: 恒容绝热混合过程 Q = 0 W = 0

∴由热力学第一定律得过程 ΔU=ΔU(Ar,g)+ΔU(Cu,s)= 0 ΔU(Ar,g) = n(Ar,g) CV,m (Ar,g)×(t2－0)

ΔU(Cu,S) ≈ΔH (Cu,s) = n(Cu,s)Cp,m(Cu,s)×(t2－150) 解得末态温度 t2 = 74.23℃ 又得过程

ΔH =ΔH(Ar,g) + ΔH(Cu,s)

=n(Ar,g)Cp,m(Ar,g)×(t2－0) + n(Cu,s)Cp,m(Cu,s)×(t2－150) = 2.47kJ

或 ΔH =ΔU+Δ(pV) =n(Ar,g)RΔT=4×8314×(74.23－0)= 2.47kJ

2.17 单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物

习题

1. 1 mol H2 于 298.2K 时、由 101.3 kPa 等温可逆压缩到608.0 kPa，求Q、W、△U、△H、△S。

2. 5mol理想气体，在300K时，分别经历下列两个过程由10L膨胀到100L。（1）等温可逆膨胀；（2）等温向真空膨胀，分别求两过程的△S系统和△S孤立。

3. 10g 0℃ 的冰加到50g 40℃水中，设热量没有其他损失，求上述过程的△S为多少？已知冰的熔化热△mH＝333.5J·g-1，水的比热为Cp＝4.184 J·g-1·K-1。

4. 在298 K、100 kPa下，1mol过冷水蒸汽变为298 K、100 kPa的液态水，求此过程的ΔS。已知298K水的饱和蒸气压为3.1674 kPa,汽化热为2217 kJ·kg。

5. 画出理想气体系统从同一始态A出发的下列各线。

（1）等温可逆膨胀 （2）绝热可逆膨胀 （3）绝热不可逆膨胀 （4）等温可逆压缩 （5）绝热可逆压缩 （6）绝热不可逆压缩

6. 1 mol 0℃、0.2 MPa的理想气体沿着p/V＝常数的可逆途径到达压力为0.4 MPa的终态。已知CV，m ＝5R/2，求过程的Q、W、△U、△H、△S。

7. 2 mol单原子理想

水的物理化学处理法

第二节 水中悬浮物质和胶体物质的去除 沉淀 混凝 澄清 过滤 气浮

水的物理化学处理法

一、沉淀沉淀是利用水中悬浮物质与水的密度差进行分离 的基本方法。 当悬浮物的密度大于水时， 的基本方法。 当悬浮物的密度大于水时，在重力作 用下，悬浮物下沉形成沉淀物； 当悬浮物的密度小 用下，悬浮物下沉形成沉淀物； 于水时，则上浮至水面形成浮渣( 于水时，则上浮至水面形成浮渣(油)。 通过收集 沉淀物和浮渣使水体得到净化。 沉淀物和浮渣使水体得到净化。

水的物理化学处理法

(一)沉淀理论基础颗粒参数 自由沉降 沉降类型 不变，离 不变， 散状态 下沉速度 不受干扰 产生条件 初沉池初 期沉淀 初沉池中期沉淀 和二沉初期

絮凝沉降 尺寸质量 渐大

渐大

不变， 拥挤沉降 不变，颗粒相 界面沉速 二沉池后期 对位置不变 压缩沉降 不变， 不变，颗 粒挤压 沉速加上重 力挤压 污泥浓缩池

水的物理化学处理法

水的物理化学处理法

(1)自由沉降牛顿提出： 牛顿提出：落入静止流体中的颗粒会进行加速 运动， 运动，直到作用于颗粒上的摩擦阻力与颗粒的 牵引力相等为止，这时颗粒作匀速运动。 牵引力相等为止，这时颗粒作匀速运动。浮力f 浮力 b 浮力 阻力

第二章 热力学基础概念题

一、填空题

1、一定量的N2气在恒温下增大压力，则其吉布斯自由能变 。（填增大，不变，减小）

2、物理量Q,W,U,H,V,T,p属于状态函数的有 ；属于途径函数的有 ；状态函数中属于强度性质的有 ；属于容量性质的有 。 3、对组成不变的均相封闭系统，???S??? ；对理想气体?p??T??S???? 。 ??p?T 4、W?nRTlnV2的适用条件是 ； V1 TV??1?常数的适用条件是 ；

?H?Qp的适用条件是 。

5、1摩尔理想气体经恒温膨胀，恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环回到始态，

此过程吸热20.0kJ。则?U＝ ，?H＝ ，

一、选择题

1、纯物质单相系统的下列各量中不可能大于零的是 [ B ] A (?H/?S)P B (?G/?T)P C (?U/?S)V D(?H/?P)S

2、1mol单原子理想气体，从初态273K、202.65kPa,经pT=常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该过程的?U是[ D ]

A 1702J B -406.8J C 406.8J D -1702J 3、下面的那些叙述是正确的？ [ D ]

A 发生热传导的两个物体温度差值越大，就对传热越有利； B 任何系统的熵一定增加；

C 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变 为有规则运动的能量； D 以上三种说法均不正确。

4、有10A电流通过一个质量为5g，Cp=0.8368 J·g-1K-1·，R=20?的电阻1s，同时使水流经电阻，以维持原来温度10°C，则电阻的熵变是[ ]，若改用绝热线将电阻包住，电阻的熵变又是[ A ]。

A 0，4.1374 B 7.0634， 0 C 7.0634，4.1374 D 0，7.0634

5、甲说：由热力学第一定

物理化学第二版习题答案

【篇一：物理化学核心教程课后答案完整版(第二版学生

版)】

ss=txt>二、概念题

1. 答：（d） 热力学能是状态的单值函数，其绝对值无法测量。 2. 答：（c）气体膨胀对外作功，热力学能下降。 3. 答：（b）大气对系统作功，热力学能升高。

4. 答：（a）过程（1）中，系统要对外作功，相变所吸的热较多。 5. 答：（a）对冰箱作的电功全转化为热了。

7. 答：（c）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。

8. 答：（c）由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能只是温度的函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变（状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所以恒温膨胀时，热力学能不变）。

9. 答：（b）式适用于不作非膨胀功的等压过程。 757

，cv =rcp=r ，这是双原子分子的特征。 522 ?n2mol v2

10. （b）1.40= ? ?

16. 答：由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能与压力和体积无关，则此实际气体的内能只是温度的函数。 三、习题

1. （1）一系统

《物理化学》第二学期自测题（A）

一、选择题（本大题共12小题，每题2分，共24分）

1．当电池的实际电动势小于它的可逆电动势时，则表示电池在?? ( A ) A．放电 B．充电 C．没有工作 D．交替地充放电 2．描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是：（ C ）

A． 欧姆定律 B．离子独立运动定律 C．法拉第定律 D．能斯特定律

3．金属活性排在H2之前的金属离子, 如MZ+ 能优先于H+在汞阴极上析出, 这是由于?? ( D )

○○

（A）φ (MZ+/ M) <φ (H+/ H2) （B） ? (M) < ? (H2) （C）φ(MZ+/ M) <φ(H+/ H2)

（D）H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ(MZ+/ M) >φ(H+/ H2)

4．下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示电解池阳极的是?? ( D )

A．曲线1 B．曲线2 C．曲线3 D．曲线4

5．下列对铁表面防腐方法中属于“电化保护”的是?? (C )

A．表面喷漆 B．电镀 C．Fe表面上镶嵌Zn块 D．加缓蚀剂

6．用铜电极电解 Cu