物理化学第四版课后答案周鲁

第一章 气体的pVT性质

1.1 物质的体膨胀系数

与等温压缩率

的定义如下

试推出理想气体的

，

与压力、温度的关系。

解：根据理想气体方程

1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 ?C，另一个球则维持 0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态：

因此，

1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。

（1） 保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试 求两种气体混合后的压力。

（2） 隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？

（3） 隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？

解：（1）等温混合后

即在上述条件下混合，系统的压力认为。 （2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？ （3）根据分体积的定义

对于分压

1.11 室温下一高压釜内有常压的空

第一章 气体的pVT性质

1.1 物质的体膨胀系数

与等温压缩率

的定义如下

试推出理想气体的

，

与压力、温度的关系。

解：根据理想气体方程

1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 ?C，另一个球则维持 0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。

标准状态：

因此，

1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。

（1） 保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试

求两种气体混合后的压力。

（2） 隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？

（3） 隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？

解：（1）等温混合后

即在上述条件下混合，系统的压力认为。

（2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？

（3）根据分体积的定义

对于分压

1.11

物理化学简明教程第四版课后答案

【篇一：天大物理化学简明教程习题答案】

xt>1.1 物质的体膨胀系数 与等温压缩率 的定义如下

试推出理想气体的，与压力、温度的关系。 解：根据理想气体方程

1.20℃，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：将甲烷(mw=16.042g/mol)看成理想气体： pv=nrt , pv =mrt/ mw

甲烷在标准状况下的密度为=m/v= pmw/rt

=101.325?16.042/8.3145?273.15(kg/m3) =0.716 kg/m3 解：球形容器的体积为v=（125-25）g/1 g.cm-3=100 cm3 将某碳氢化合物看成理想气体：pv=nrt , pv =mrt/ mw mw =30.31(g/mol)

1.4两个容积均为v的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100℃，另一个球则维持 0℃，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此， ? p

?p图，用外推法求氯甲烷的相

《物理化学》(天津大学第四版)作业问题 华南理工大学应用化学系葛华才编写

第1 02 03 04 05 06 07 09 10 11 12章

第一章 气体的性质 作业问题

1.5 状态变化

瓶1（n, p,V, T）+瓶2（n, p,V, T）→瓶1（n1, p’,V, T）+瓶2（n2, p’,V, T’）

本题的关键是要找变化前后的守恒量：物质的量 ，建立关系式 2n = n1 +n2

再利用理想气体状态方程n=pV/RT即可求解。

1.6 漏写坐标轴名和图名。使用非国标单位：atm。没给出计算的数值。

H2 3dm3 N21dm3 p T p T 恒T混合 H2 , N2 4dm3 p' T 1.9．两种气体的恒温混合过程如下：

(1) 混合后的总压p’= nRT/V = [n(N2)+n(H2)]RT/4dm3 = [(p×1dm3/RT)+ (p×3dm3/RT)] RT/4dm3 = p 即等于混合前的压力。

(2) 摩尔体积 Vm= V/n =RT/p ，仅与温度和（系统）压力有关。混合前后温度和

天津大学《物理化学》第四版习题及解答

目录

第一章气体的pVT性质 (2)

第二章热力学第一定律 (6)

第三章热力学第二定律 (24)

第四章多组分系统热力学 (51)

第五章化学平衡 (66)

第六章相平衡 (76)

第七章电化学 (85)

第八章量子力学基础 (107)

第九章统计热力学初步 (111)

第十一章化学动力学 (117)

第一章气体的pVT性质

1.1 物质的体膨胀系数

与等温压缩率的定义如下

试推出理想气体的，与压力、温度的关系。

解：根据理想气体方程

1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100 °C，另一个球则维持0 °C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。

标准状态：

因此，

1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。

（1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力。

（2）隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？

（3）隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？解：（1）等温混合后

1

天津大学《物理化学》第四版习题及解答

目录

第一章气体的pVT性质 (2)

第二章热力学第一定律 (6)

第三章热力学第二定律 (24)

第四章多组分系统热力学 (51)

第五章化学平衡 (66)

第六章相平衡 (76)

第七章电化学 (85)

第八章量子力学基础 (107)

第九章统计热力学初步 (111)

第十一章化学动力学 (117)

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第一章 气体的pVT 性质

1.1 物质的体膨胀系数

与等温压缩率的定义如下

试推出理想气体的，与压力、温度的关系。

解：根据理想气体方程

1.5 两个容积均为V 的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 °C ，另一个球则维持 0 °C ，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。

标准状态：

因此，

1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。

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（1） 保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本 身的体积可忽略不计，试 求两种气体混合后的压力。

（2） 隔板抽取前后，H 2及N 2的 摩尔体积是否相同？

（3） 隔板抽取后，混合

第九章 化学动力学基本原理

质量作用定律

r = k[A]a[B]b；质量作用定律只适用于基元反应。（简单反应和复合反应中的各基元反应）

简单反应都是简单级数反应，但是简单级数反应不一定是简单反应

一级反应：

k01t?lncc?lnaa?x?ln11?x；t?1klnc0 1c1）k1单位：s-1

2）半衰期t1/2：当c=1/2c0时所需时间

t11/2?klnc0?ln2?0.6932；t? 与起始浓度1c0/2k1k1c0无关。

阿累尼乌斯公式

lnk(T2)Ea?11?Ea?k(T????T2?T1??； 1)R???T1T2???R??T2T1??lnk??EaRT?lnA??12.6?103T/K?20.26

Ea =12.6 ×10^3×R=104.8kJ · mol-1 lnA=20.26

A = e^20.26 = 6.29 ×10^8 mol-1·dm3·s-1

第八章 表面现象与分散系统 表面张力σ 单位：N/m

物理意义：表面紧缩力

定义：在相表面的切面上，垂直作用于表面任意单位长度上的紧缩力。 影响表面张力的因素：1. 物质的种类及共存相的种类（性质）；

2. 温度影响：

前者<0，即温度升高，表面张力变小

拉普拉斯公式：?

第四章 多组分系统热力学

4.1 有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。此溶 液中B的浓度为cB，质量摩尔浓度 为bB，此溶液的密度为

。以MA，MB分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B

的摩尔分数xB表示时，试导出xB与cB，xB与bB之间的关系。 解：根据各组成 表示的定义

4.2 D-果糖在20 °C时的密度

（3）质量摩尔浓度。

解：质量分数的定义为

溶于水（A）中形成的某溶液，质量分数

，此溶液

。求：此溶液中D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；

4.3 在25 °C，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度bB介于和

之间时，溶液的总体积

。求：

（1） 把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成bB的函数关系。 （2） 解：根据定义

时水和醋酸的偏摩尔体积。

当

时

4.4 60 °C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

第十二章表面现象练习题

一、判断题：

1．只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。

2．对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。

3．比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。

4．恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。

5．过饱和蒸气之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很大的比表面吉布斯函数。6．液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。

7．单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。

8．产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡。

9．在吉布斯吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。。

10．由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。

11．表面活性物质是指那些加人到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。

二、单选题：

1．下列叙述不正确的是：

(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定

面向21世纪课程教材 天津大学物理化学教研室编 高等教育出版社

《物理化学》（上、下册）第四版

习题解答

上册P94（热力学第一定律）：

15．恒容绝热，ΔU=QV=0

ΔU=ΔUAr+ΔUCu=(nCV,mΔT)Ar+(nCp,mΔT)Cu =4(20.786-R)(T-273.15)+2×24.435(T-423.15)=0 T=347.38K

ΔH=ΔHAr+ΔHCu=(nCp,mΔT)Ar+(nCp,mΔT)Cu =4×20.786(347.38-273.15)+2×24.435(347.38-423.15)=2469J 19．恒压绝热，ΔH=Qp=0

ΔH=ΔHA+ΔHB=(nCp,mΔT)A+(nCp,mΔT)B =2×2.5R(T-273.15)+5×3.5R(T-373.15)=0 T=350.93K

W=ΔU=ΔUA+ΔUB=(nCV,mΔT)A+(nCV,mΔT)B =2×1.5R(350.93-273.15)+5×2.5R(350.93-373.15)= -369.2J 35．(1) ΔrH?m=ΔfH?m,酯+2ΔfH?m,水-2ΔfH?m,醇-ΔfH?m,氧

= -379.07+2(-285.83)-2(-238