物理化学第三章思考题答案

第三章 化学势

一、填空题

1、只有系统的＿＿＿＿性质才具有偏摩尔量。而偏摩尔量自身是系统的＿＿＿＿性质。偏 摩尔量的值与系统中各组分的浓度＿＿＿＿。混合适物系统中各组分的同一偏摩尔量间 具有两个重要的性质，分别是＿＿＿＿与＿＿＿＿。

2、如同温度是热传导的推动力一样，化学势是＿＿＿＿传递的推动力。在恒温恒压下多相 平衡的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。以焓表示的组分i的化学势可写成μi=＿＿＿＿。

3、混合理想气体中任一组分B的化学势＿＿＿＿＿＿＿＿；理想溶液中任一组分B的化学 势＿＿＿＿＿＿＿＿；稀溶液中溶剂A的化学势＿＿＿＿＿＿＿＿。

4、由纯组分在恒温恒压下组成理想混合物时，△mixS=＿＿0；△mixG＿＿0；△mixH＿＿0；△

ix

V＿＿0。

5、理想溶液混合时，?mixV ，?mixS ，?mixG ，?mixH 。 6、比较水的化学势的大小（此处p=101.325kPa）：（填 >、< 或 =）

①μ(l,100℃,p)____μ(g,100℃,p) ②μ(l,100℃,p)____μ(l,100℃,2p) ③μ(g,100℃,p)____μ(g,100℃,2p) ④μ

第三章 化学反应系统热力学 (习题答案) 2007-6-6

§3.1 标准热化学数据 练习

1 所有单质的 fGm (T)皆为零?为什么?试举例说明?

答：所有处于标准状态的稳定单质的 fGm (T)（因为生成稳定单质，稳定单质的状态未发生改变）；如单质碳有石墨和金刚石两种， fGm (298.15K，石墨，)=0kJmol-1.而 fGm (298.15K，金刚石，)=2.9kJmol-1,

(课本522页)，石墨到金刚石状态要发生改变，即要发生相变，所以 fGm (298.15K，金刚石，)=2.9kJmol-1,

不等于零。

2 化合物的标准生成热(焓)定义成：“由稳定单质在298.15K和100KPaPa下反应生成1mol化合物的反应热”是否准确?为什么?

答：单独处于各自标准态下，温度为T的稳定单质生成单独处于标准态下、温度为T的1mol化合物B过程的焓变。此定义中（1）强调压力为一个标准大气压，而不强调温度；（2）变化前后都单独处于标准态。 所以题中的定义不准确，

3 一定温度、压力下，发生单位化学反应过程中系统与环境交换的热Qp与化学反应摩尔焓变 rHn是否相同?为什么?

答： 等压不作其他功时（W’

第三章 化学反应系统热力学 (习题答案) 2007-6-6

§3.1 标准热化学数据 练习

1 所有单质的 fGm (T)皆为零?为什么?试举例说明?

答：所有处于标准状态的稳定单质的 fGm (T)（因为生成稳定单质，稳定单质的状态未发生改变）；如单质碳有石墨和金刚石两种， fGm (298.15K，石墨，)=0kJmol-1.而 fGm (298.15K，金刚石，)=2.9kJmol-1,

(课本522页)，石墨到金刚石状态要发生改变，即要发生相变，所以 fGm (298.15K，金刚石，)=2.9kJmol-1,

不等于零。

2 化合物的标准生成热(焓)定义成：“由稳定单质在298.15K和100KPaPa下反应生成1mol化合物的反应热”是否准确?为什么?

答：单独处于各自标准态下，温度为T的稳定单质生成单独处于标准态下、温度为T的1mol化合物B过程的焓变。此定义中（1）强调压力为一个标准大气压，而不强调温度；（2）变化前后都单独处于标准态。 所以题中的定义不准确，

3 一定温度、压力下，发生单位化学反应过程中系统与环境交换的热Qp与化学反应摩尔焓变 rHn是否相同?为什么?

答： 等压不作其他功时（W’

通过电子继电器对加热器自动调节，当恒温槽因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器工作，到体系再次达到设定的温度时，又自动停止加热。通过搅拌器使热量均匀。恒温控制器在控温的同时，精确地反应了被控温部位的温度值。

实验一燃烧热的测定预习思考题答案

1、开机的顺序是什么？

答案：打开电源---热量计数据处理仪—计算机。（关机则相反） 2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？

.答案：搅拌的太慢，会使体系的温度不均匀，体系测出的温度不准，实验结果不准，搅拌的太快，会使

体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。

3、萘的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品萘时，内筒水是否要更换和重新调温？

答案： 用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。

在实验界面上，分别输入实验编号、实验内容（发热值）、测试公式（国标）、试样重量、点火丝热值（80J），按开始实验键。其他同热容量的测定。内筒水当然要更换和重新调温。

4、燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？

答案：应清洗干净并檫干。

5、氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？

答案：引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触，但引火丝和电极不能碰到燃烧皿，以免引起短

路，致使点火失败。

6、

通过电子继电器对加热器自动调节，当恒温槽因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器工作，到体系再次达到设定的温度时，又自动停止加热。通过搅拌器使热量均匀。恒温控制器在控温的同时，精确地反应了被控温部位的温度值。

实验一燃烧热的测定预习思考题答案

1、开机的顺序是什么？

答案：打开电源---热量计数据处理仪—计算机。（关机则相反） 2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？

.答案：搅拌的太慢，会使体系的温度不均匀，体系测出的温度不准，实验结果不准，搅拌的太快，会使

体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。

3、萘的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品萘时，内筒水是否要更换和重新调温？

答案： 用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。

在实验界面上，分别输入实验编号、实验内容（发热值）、测试公式（国标）、试样重量、点火丝热值（80J），按开始实验键。其他同热容量的测定。内筒水当然要更换和重新调温。

4、燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？

答案：应清洗干净并檫干。

5、氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？

答案：引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触，但引火丝和电极不能碰到燃烧皿，以免引起短

路，致使点火失败。

6、

复习思考题

第一章 热力学第一定律

一、选择题

1. 热力学第一定律的数学表达式ΔU=Q-W只能应用于

A 理想气体 B 封闭体系 C 孤立体系 D 敞开体系 2 对于任何循环过程，体系经历i 步变化 ，则根据热力学第一定律应该是 A Qi=0 B Wi=0 C [ Qi-Wi]>0 D [ Qi-Wi]=0 3 1mol单原子理想气体（Cp，m=5/2 R J.mol-1），在300K 时压缩到500K，则其焓变为 A 4157J B 596 J C 1255J D 994 J 4 同一温度下，同一气体物质的等压摩尔热容Cp 与等容摩尔热容Cv之间存在 A CpCv C Cp=Cv D 难以比较 5 对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的？ A （эU/эT ）V=0 B（эU/эV）T =0 C （эH/эP）T =0 D （эU/эP）T =0

6 一封闭体系，当状态从A到B变化时

物理化学实验思考题及参考答案

物理化学技术课部分: I填空题:

1、 热电偶热电势的温度系数dE/dt=0.07 mV/℃, 若温度测量精度为±1℃，则要求毫伏计

的精度(△E)至少为 ±0.07 mV。

2、 氧气高压储气瓶瓶身是 天兰 色，标字是 黑 色；氮气的高压储气钢瓶瓶身是 黑 色，标字是 黄 色；氢气的高压储气钢瓶瓶身是 深绿 色，标字是 红 色。 3、 当取用高压储气瓶中的气体时，一定要在高压储气瓶上配用 减压器(阀) 。

4、 氧气减压器(阀)与高压储气瓶连接的是 顺 （顺/反）罗纹接口；氢气减压器(阀)与高压

储气瓶连接的是 反 （顺/反）罗纹接口。

5、 高压钢瓶的减压器(阀)手柄开启的旋转方向与自来水龙头手柄启的开启方向 相反 （相

同/相反）。

6、 实验室最常用的是福廷式气压计，其刻度是以温度等于 273 K、纬度 45℃、海平面的

高度为标准的，所以在精密的工作中，气压计上直接读出的数值必须经过 温度 ， 纬度 ， 和 海拔高度 的校正。 II．选择题：

1、 贝克曼温度计是用来： ( D ) (A) 测定绝对温度 (B) 测定相对温度 (C) 用于控制恒

1、1mol单原子理想气体始态为273K、p恒温下压力加倍，计算其Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔA。（已知273K、p下该气体的摩尔熵为100J·K-1·mol-1） 解：恒温下压力加倍

P?nRTV，当V1增大V2时，T1增大到T2

3?U?nCV,m(T2?T1)?(1??8.314?273)J?3405J2

5?H?QP?nCP,m(T2?T1)?(1??8.314?273)J?5675J2

W??U?Q??P?V??2270J

?S?CPlnT2?14.41J?K?1T1S2=S1+ΔS=114.4J·K-1

?G??H??(TS)??24.79KJ

?A??U??(TS)??31.76KJ

2、1mol理想气体从300K，100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。已知此理想气体300K时的Sm?=150.0J·K－1·mol－1，Cp,m=30.0J·K－1·mol

－1

。

解

W＝－p(V2-V1) = nR(T1-T2) =1×8.314×(300-600) = -2494.2J ?U= nCV,m

第三章 习题解答

1. 在298 K和标准压力下，含甲醇(B)的摩尔分数xB为0.458的水溶液的密度为

0.8946kg?dm?3，甲醇的偏摩尔体积V(CH3OH)?39.80 cm?mol，试求该水溶液中水的偏摩尔体积V(H2O)。

解：V?n(CH3OH)V(CH3OH)?n(H2O)V(H2O)

V?m?(0.458?32?(1?0.458)?180.8946?1033?1?)dm?0.02729 dm

33V(H2O)?(0.02729?0.458?39.80?101?0.458?3) cm?mol3?1?16.72 cm?mol

3?12. 298 K和标准压力下，有一甲醇物质的量分数为0.4的甲醇－水混合物。如果往大量的此混合物中加入1 mol水，混合物的体积增加17.35 cm3；如果往大量的此混合物中加1 mol甲醇，混合物的体积增加39.01 cm3。试计算将0.4 mol的甲醇和0.6 mol的水混合时，此混合物的体积为若干？此混合过程中体积的变化为若干？已知298 K和标准压力下甲醇的密度为0.7911g?cm?3，水的密度为0.9971g?cm?3。 解：V(H2O)?17.35cm?mol

V(CH3OH)?39.

物理化学实验思考题及答案

【篇一：物理化学实验所有课后习题和思考题答案】

t>1. 在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？

提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。

2. 固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？ 提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。

3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?

提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。

4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么?

提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。

5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？ 提示：阅读《物理化学实验》教材p217-220 实验二 凝固点降低法测定