物化平衡态是指

习题

79-1. 高压氧瓶：P?1.3?10Pa，V?30L，每天用P1?1.0?10Pa，

5V1?400L，为保证瓶内P??1.0?106Pa，能用几天？

解：根据题意

pV??RT，p1V1??1RT，可得：

（1.3?107?30-1.0?106?30）（/1.0?105?400）?9

9-2. 长金属管下端封闭，上端开口，置于压强为P0的大气中。在封闭端加热达T1?1000K，另一端保持T2?200K，设温度沿管长均匀变化。现封闭开口端，并使管子冷却到100K，求管内压强。

解：根据题意管子一端T1?1000K，另一端保持T2?200K，所以函数

T?200?kx 其中k?800 。 l?R??l0lpS200?800p0VpS1dl?p0S?dx?0ln?ln50T（200?kx）k200800pV当封闭开口端，并使管子冷却到100K时，?R?

100p0ln5 两式相等，所以P?8

9-3. 氢分子的质量为3.3?10??24g，如果每秒有1023个氢分子沿着与容器器

2壁的法线成45角的方向以10cm/s的速率撞击在2.0cm面积上(碰撞是完全弹性的)，则器壁所承受的压强为多少？

5解：根据气体压强公式：

Fn2mvcos

第九章习题

759-1. 高压氧瓶：P?1.3?10Pa，V?30L，每天用PV1?400L，为保证瓶内P??1.0?106Pa，1?1.0?10Pa，能用几天？

解：根据题意

pV??RT，p1V1??1RT，可得：

（1.3?107?30-1.0?106?30）（/1.0?105?400）?9

9-2. 长金属管下端封闭，上端开口，置于压强为P0的大气中。在封闭端加热达T1?1000另一端保持T2?200K，K，设温度沿管长均匀变化。现封闭开口端，并使管子冷却到100K，求管内

解：根据题意管子一端T1?1000K，另一端保持T2?200K，所以

压强。

函数T?200?kx 其中k?800 。 llp0S200?800p0VpS1?R??dl?p0S?dx?ln?ln5当封闭开口端，并使管子冷却到

0T0（200?kx）k200800pV?R?100K时，

100p0ln5 两式相等，所以P?8l

23?5?249-3. 氢分子的质量为3.3?10g，如果每秒有10个氢分子沿着与容器器壁的法线成45角的方向以10cm/s的速率撞击在2.0cm面积上(碰撞是完全弹性的)，则器壁所承受的压强为多少？ 解：根据气体压强公式：

2p?Fn2

习题9

9-1．在容积?V?3L的容器中盛有理想气体，气体密度为=1.3g/L。容器与大气相通排出一部分气体后，气压下降了0.78atm。若温度不变，求排出气体的质量。

解：根据题意，可知：

P?1.78atm，

P0?1atm，V?3L。

由于温度不变，∴PV?PV00，有：

VPV0?P?1.7?8L3， 0那么，逃出的气体在1atm下体积为：V'?1.78?3L?3L?0.78L，

这部分气体在1.78atm下体积为：

V''?PV0'P?0.78?3L1.78

则

排

除

的

气

体

的

质

量

为

：

?m??V''?1.3g0.78?3LL?1.78?1.7g 。

根据题意

pV??R，T可得：

pV?mMR，T1VMRT?pm?p?

9-2．有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边。如果其中的一边装有0.1kg某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边装入的同一温度的氧气质量为多少？

解：平衡时，两边氢、氧气体的压强、体积、温度相同，利用

pV??RT，知两气体摩尔数相同，即：

?mH??，∴

HmOM?O，代入数据有：

HMOmO?1.6kg 。

9-3．如图所示，两容器的体积相同，装有相同质量的氮气和氧气。用一内壁光滑的水平细玻璃管相通，管

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第一章 热力学系统的平衡态和物态方程

1.1 设一定体气体温度计是按摄氏温标刻度的，它在0.1013MPa下的冰点及水的沸点时的压强分别为0.0405MPa和0.0553MPa,试问(1)当气体的压强为0.0101MPa时的待测温度是多少？(2)当温度计在沸腾的硫中时（0.1013MPa下硫的沸点为444.5℃），气体的压强是多少？ （答案：（1）-204.66℃；（2）1.06×105N·m-2）

1.2 水银气压计A中混进了一个空气泡，因此它的读数比实际的气压小，当精确的气压计的读数为0.102MPa时，它的读数只有0.0997MPa，此时管内水银面到管顶的距离为80 mm。问当此气压计的读数为0.0978MPa时，实际气压应是多少？设空气的温度保持不变。 （答案：1.0×105N·m-2） 1.3 一抽气机转速??400r?min（即转/分），抽气机每分钟能抽出气体20 l(升)。设容器的容积V＝2.0 l，问经过多长时间后才能使容器内的压强由0.101MPa降为133Pa。设抽气过程中温度始终不变。

?1（答案：40s）

1.4 两个贮存着空气的容器A和B，以备有活塞之细管相连接。容器A浸入温度为t1?1000C的水槽中，容器

习题9

9-1．在容积V?3L的容器中盛有理想气体，气体密度为?=1.3g/L。容器与大气相通排出一部分气体后，气压下降了0.78atm。若温度不变，求排出气体的质量。 解：根据题意，可知：P?1.78atm，P0?1atm，V?3L。

PV?1.78?3L， P0那么，逃出的气体在1atm下体积为：V'?1.78?3L?3L?0.78L，

PV'0.78?3L这部分气体在1.78atm下体积为：V''?0?

P1.78g0.78?3L?1.7g 。 则排除的气体的质量为：?m??V''?1.3?L1.78m1VpRT，RT?p? 根据题意pV??RT，可得：pV?MMm?由于温度不变，∴PV?PV00，有：V0?

9-2．有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边。如果其中的一边装有0.1kg某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边装入的同一温度的氧气质量为多少？

解：平衡时，两边氢、氧气体的压强、体积、温度相同，利用pV??RT，知两气体摩尔数相同，即：?H??O，∴

mmH?O，代入数据有：mO?1.6kg 。 MHMO

9-3．如图所示，两容器的体积相同，装有相同质量的氮气和氧气。用一内壁光滑的水平细玻璃管相通，

第四章 相平衡

一、思考题

1．指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数： （1） Ca(OH)2（s）==CaO（s）+H2O（g） 答：3，2 ，3，1；

（2） CaSO4的饱和水溶液。 答：2，2，2，2；

（3） 5克氨气通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。 答：3，2，2，2

2．回答下列问题：

（1）在下列物质共存的平衡体系中，有哪几个独立反应？

（a）C(s)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)、H2O(l)、O2(g)

答：C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)；C(s)+O2(g)== CO2(g)；H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(l) （b）C(s)、CO(g)、CO2(g)、Fe (s)、Fe O(s) (g)、Fe 3O4(s)、Fe 2O3(s) 答：C(s)+ O2(g)==CO2(g)； Fe (s)+ CO2(g)==Fe O(s) + CO2(g)

Fe (s)+ Fe 2O3(s)==3 Fe O(s)； Fe (s)+Fe 3O4(s) ==4 Fe O(s) （2）判断下列结论正确与否

（a）1mol NaCl溶于1升水中在298

第四章 相平衡

一、思考题

1．指出下列平衡体系中的物种数、组分数、相数和自由度数： （1） Ca(OH)2（s）==CaO（s）+H2O（g） 答：3，2 ，3，1；

（2） CaSO4的饱和水溶液。 答：2，2，2，2；

（3） 5克氨气通入1升水中，在常温常压下与蒸气平衡共存。 答：3，2，2，2

2．回答下列问题：

（1）在下列物质共存的平衡体系中，有哪几个独立反应？

（a）C(s)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)、H2O(l)、O2(g)

答：C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)；C(s)+O2(g)== CO2(g)；H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(l) （b）C(s)、CO(g)、CO2(g)、Fe (s)、Fe O(s) (g)、Fe 3O4(s)、Fe 2O3(s) 答：C(s)+ O2(g)==CO2(g)； Fe (s)+ CO2(g)==Fe O(s) + CO2(g)

Fe (s)+ Fe 2O3(s)==3 Fe O(s)； Fe (s)+Fe 3O4(s) ==4 Fe O(s) （2）判断下列结论正确与否

（a）1mol NaCl溶于1升水中在298

选择题

1. 二元恒沸混合物的组成

(A）固定 (B) 随温度而变 (C) 随压力而变 (D) 无法判断 答案：C

2. 一单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发生化学反应, 则描述该系统状态的独立变量数应为

(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个 答案：B。F＝C－P＋2＝3－1＋2＝4 3．通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 答案：D。F＝2－P＋2＝4－P，F不能为负值，最小为零。当F＝0时P＝4。 4．正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中

(A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 答案：B。此为可逆过程故ΔG＝0。 5. 以下各系统中属单相的是

(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉 (C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒 (D) 墨汁 答案：C。

6. NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度 (A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案：B。F=C-P+2，C＝2，P＝3，故F=2-3+2=1。

7. 如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有 (A) P

选择题

1. 二元恒沸混合物的组成

(A）固定 (B) 随温度而变 (C) 随压力而变 (D) 无法判断 答案：C

2. 一单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发生化学反应, 则描述该系统状态的独立变量数应为

(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个 答案：B。F＝C－P＋2＝3－1＋2＝4 3．通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 答案：D。F＝2－P＋2＝4－P，F不能为负值，最小为零。当F＝0时P＝4。 4．正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中

(A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 答案：B。此为可逆过程故ΔG＝0。 5. 以下各系统中属单相的是

(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉 (C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒 (D) 墨汁 答案：C。

6. NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度 (A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案：B。F=C-P+2，C＝2，P＝3，故F=2-3+2=1。

7. 如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有 (A) P

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债务相互抵销是指什么?

债务相互抵销，指当事人互负到期债务，又互享债权，以自己的债权充抵对方的债权，使自己的债务与对方的债务在等额内消灭。比如，乙在合同约定的还款日期，应支付给甲十万元人民币货款，与此同时甲也欠乙十万元人民币，并已到清偿日期，此时，乙可以向甲表明，自己不偿还甲的十万元债务，甲也不必偿还欠乙的十万元债务。两相抵销，互不相欠。

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