考研齐齐哈尔大学物理化学老师

50 天津大学第四版习题解答

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及自由度数F。 (1) I2(s)与其蒸气成平衡；

(2) MgCO3(s)与其分解产物MgO(s)和CO2(g)成平衡；

(3) NH4Cl(s)放入一抽空的容器中，与其分解产物NH3(g)和HCl (g) 成平衡； (4) 取任意量的NH3(g)和H2S (g)与NH4HS(g)成平衡；

(5) 过量的NH4HCO3(s)与其分解产物NH3(g)，H2O(g)和CO2(g) 成平衡； (6) I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡（凝聚系统）。 解：（1）C=1，P=2，F?C?P?2?1；

（2）C=2，P=3，F?C?P?2?1； （3）C=1，P=2，F?C?P?2?1； （4）C=2，P=2，F?C?P?2?2； （5）C=1，P=2，F?C?P?2?1； （6）C=3，P=2，F?C?P?1?2。

6.2常见的Na2CO3(s)水合物有Na2CO3?H2O (s)，Na2CO3?7H2O(s)和 Na2CO3?10H2O (s) （1）101.325kP

第一学期期末考试物理化学

一、单选题（每题1分，共 分） 1、一个隔离体系的熵（）

A、 永不改变 B、 总是减少 C、总是增加 D、 永不减少 2、对于孤立体系的实际过程，下列关系式不正确的是 D A、W=0 B、Q=0 C、△U=0 D、△H=0 3. 一封闭系统进行可逆循环，其热温商之和

A、总是正值 B、总是负值 C、是温度的函数 D、总为零 4、在水的三相图中存在几条两相平衡线（） A 、0 B、1 C、2 D 、3

5、在100℃和25℃之间的热机其最大效率是（） A、100％ B、75 ％C、25％ D、20％

6.放射性元素B的半衰期是8h，16克B在32h后还剩

A、8g B、4g C、2g D、1g 7.一反应物转化率与其初始浓度无关，该反应的速率方程是

A、-dc/dt=kc B、-dc/dt=k C、-dc/dt=kc2 D、-dc/dt=kc3 8.有关活化能的下列说法正确的是： A、活化能与反应本性有关 B、活化

1、恒温槽主要由哪几个部分组成的？各部分的作用是什么？

答：恒温槽主要由浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件、温度控制器等部分组成

的。各部分的作用如下：

浴槽：用来盛装恒温介质；加热器：通过电加热使介质的温度升高，以弥补热量的散失；搅拌器：通过机器搅拌保持浴槽内的介质各部分温度均匀；温度计：指示恒温槽的温度，恒温槽的温度高低一定要以此温度计为准；感温元件；设定恒温槽所需的恒温温度，常用接触温度计作为感温元件；温度控制器：通过感温元件发出的“通”、“断”指令，对加热器实施控制加热，常用继电器作温度控制器。

2、影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些？

答：影响恒温槽灵敏度的因素很多，大体有：

（1）恒温介质：流动性好，传热性能好，则控温灵敏度高； （2）加热器：功率适宜，热容量小，则控温灵敏度高； （3）搅拌器：搅拌速率要足够大，才能保证恒温槽内温度均匀；

（4）温度控制器：电磁吸引电键，电键发生机械作用的时间越短，断电时线圈中的铁心剩余磁性愈小，则控温灵敏度就越高；

（5）接触温度计：热容小，对温度的变化敏感，则灵敏度高； （6）环境温度与设定温度的差值越小，控温效果越好。 3、欲提高恒温

中南大学物理化学实验1

4. 2 分 (8414)为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。 此时测温元件宜选用： ( D ) (A) 贝克曼温度计 (B) 精密水银温度计 (C) 铂-铑热电偶 (D) 热敏电阻 11. 2 分 (8457)对旋光度不变的某样品, 若用长度为10 cm, 20 cm的旋光管测其旋光度, 测量值分别为a1,a2, 则： ( B ) (A) a1=２a2 (B) ２a1=a2

(C) a1=a2 (D) a1≠a2 27. 2 分 (8554)在电导实验测定中，需用交流电源而不用直流电源其原因

中南大学物理化学答案

【篇一：中南大学物理化学考试试卷-2013】

012 -- 2013 学年 二 学期时间100分钟 物理化学Ⅱ-2 课程 32 学时 2 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 化工、制药、应化、矿物、粉体、材化、无机、资生高工、材料高工、粉冶高工、化学高工、材料中澳、化学中澳11级总分： 100 分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上！ 一、单选题（每题2分，共20分）

1、化学反应的反应级数是一宏观概念、实验的结果，其值（）。 a. 只能是正整数； b. 一定是大于1的正整数； c. 可为任意值； d. 一定是小于1的负数。

?k1?2、某复杂反应的表观速率常数k与各基元反应的速率常数之间的关系为 k ? k 2 ?? ，那?k??3?

么表观活化能 e a 与各基元反应的活化能 e 及 e a ,3 之间的关系为（ ）。 a,1,ea,2

?ea,3??ea,1??? ? b. ea?ea,2?a. e a ? a , e2?e??ea,??a,1??3?

c. e? e ? e ? e ;d. eaa,2a,1

第一章 热力学第一定律练习题

一、判断题（说法对否）：

1．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。

2．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。

3．在101.325 kPa、100℃下有l mol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。

4．一定量的理想气体，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。

5．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。

6．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。

7．因Qp = ΔH，QV = ΔU，所以Qp 与QV 都是状态函数。 8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

9．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。

10．在101.325 kPa下，1 mol 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。

11．1 mol，80.1℃、101.325 kP

物理化学 期末复习

是非题 下列各题的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”,错 误的画“×” 1 在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不 变， CO2的热力学能和焓也不变。( ) 1答:× 2 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩 尔生成焓。( ) 2答: × 3 稳定态单质的 fHm (800K)=0 。 ( 3答: √ 4 dU=nCv,mdT公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。 ( ) 4答: √ )

物理化学 期末复习

5 系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间 而变。( ) 5答:√ 6 若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处 于平衡态。( ) 6答:× 7 隔离系统的热力学能是守恒的。( ) 7答:√ 8隔离系统的熵是守恒的。( ) 8答:× 9 一定量理想气体的熵只是温度的函数。( ) 9答:×

物理化学 期末复习

10 绝热过程都是定熵过程。( ) 10答:× 11 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。 ( ) 11答:× 12 系统从同一始态出发，经绝热不可逆过

2.9 某理想气体CV,m?2.5R。今有5mol该气体恒压降温50 ℃。求过程的W，Q，ΔU，ΔH。

解: 恒压过程

W??p(V2?V1)??nR(T2?T1 )???5?8.3145?(?50)?J ?2.079J 由于理想气体热力学能只与温度有关，所以

?U?nCV,m(T2?T1)??5?2.5?8.3145?(?50)?J??5.196kJ

Q=Δ

U?W=（?5.196 ?2.079）kJ= ?7.275kJ ?H?Qp?Q??7.275kJ

3

3

2.10 2mol某理想气体的Cp,m?3.5R。由始态100 kPa，50 dm，先恒容加热使压力升高至200 kPa，再恒压冷却使体积缩小至25 dm。求整个过程的W，Q，ΔU，ΔH。

解: 题设过程可用下图表示。

100 kPa 200 kPa 200 kPa 恒压 恒容 3350 dm 50 dm 25 dm3 （1） （2） T1 T2 T3

p1V1100?103?50?10?3 K=300.68 K T1??nR2?8.3145p2V2200?103?50?10?3 K=601.36 K T2??nR2?8.3145p3V3200?103?25?10?3 K

第一章 气体的pvT关系

一、 理想气体状态方程

(1.5) Mmix=m/n= ?mB /?nBBB

pV=（m/M）RT=nRT （ 1.6 ） （1.1）

式中MB为混合物中某一种组分B

或pVm=p（V/n）=RT 的摩尔质量。以上两式既适用于各种 （1.2）

式中p、V、T及n的单位分别为Pa、m3、K及mol。Vm=V/n称为气体的摩尔体积，其单位为m3·mol。R=8.314510J·mol-1·K-1称为摩尔气体常数。

此式适用于理想，近似于地适用于低压下的真实气体。

二、理想气体混合物

1．理想气体混合物的状态方程 （1.3）

pV=nRT=（?nB）RT

BpV=mRT/Mmix

计算题

1、 在25℃将1mol的氧气（设为理想气体）从1个标准大气压

p?，恒温可逆压缩到6个标准大气压6p?

求此过程的功W，系统和环境交换的热量Q，氧气的?U,?H,?A,?G,?S。解：氧气被设为理想气体且过程恒温可逆。?U?0(1分),?H?0

??U?Q?W?QR?WR?0?QR??WR

V2V2sys，和环境的熵变?S及总熵变?S

surtotalWR???pdV???V1V1RTVdV?RTlnV1V2?RTlnp2p1?RTln6pp?

?3WR?RTln6?8.314?298.15ln6?4.4414?10J

?QR??4.4414?10J?dA??SdT?PdV,等温，?dA??PdV??A?W?4.4414?10J33

?dG??SdT?VdP,等温，?dG?VdP??G??6pp??VdP

3?G?RTln6?8.314?298.15ln6?4.4414?10J

?Ssys?QRT?14.8967J?K?1?Ssur??QRT??14.8967J?K?1 ?S??Ssys??Ssur?0J?Ktotal?1

10、已知P?下CPm,A(s)?1.1?4.8?10?3T?1.2?10?6T2(J/mol/K)

，CPm,