2012浙大远程教育物理化学作业答案

2012物理化学作业答案

第一章热力学第一定律

一、判断题（正确打√，错误打×）

1. 由于p和V都是状态函数，则pV也是状态函数。（ T ）

2. 状态函数改变后，状态一定改变。（ T）

3. 孤立系统内发生的一切变化过程，其U Δ 必定为零。（ T ）

4. 温度越高，Q值越大。（ F）

5. 等压过程是指系统在变化过程中系统的压力等于环境的压力。（ F ）

6. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。（F ）

7. 在标准状态下，最稳定单质的焓值等于零。（ F ）

8. O2 （g）的标准摩尔燃烧焓等于零。（ T ）

9. H2O（l）的标准摩尔燃烧焓等于零。（ T ）

10. H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的U △ 等于零。（ T ）

二、选择题（单选）

1. 是状态函数。（ A ）A．G B．△U C．W D．Q

2. 不是状态函数。（ D ）A．H B．U C．S D．△G

3. 具有广度性质。（ B ）A．T B、U C．P D．ρ（密度）

4. 具有强度性质。（ D ）A．S B．V C．G D．η（粘度）

5. 的标准摩尔生成焓等于零。（ A ）A．C（石墨） B．C（金刚石） C．CO2 D．CO

6．的标准摩尔燃烧焓等于零。（ C ）A．C（石墨） B．C（金刚石） C．CO2 D．CO

7. 理想气体在外压为 101.325kPa 下的等温膨胀，该过程的。（ A ）A．Q>0 B．Q<0 C．△U>0 D．△U<0

8. 101.325kPa和 273.15K的水等温等压变为冰，该过程的。（ D ）A．Q>0 B．△U=0 C．△H>0 D．△H<0

9. 下列叙述中不属于状态函数特征的是。（ C ）A．系统变化时，状态函数的改变值只由系统的始、终态决定。

B．系统状态确定后，状态函数的值也确定。

C．状态函数均有加和性。

D．经循环过程，状态函数的值不变。

10. 理想气体向真空膨胀，其体积从 V1 增大到 V2，则系统做功为。（ A ）A．W=0 B．W>0 C．W<0 D．W=-nRT ln(V2/V1)

三、填空题

1. △U=Q+W 适用于宏观上静止且无外力场存在的封闭系统。

2. △H=Q P的适用条件是封闭系统在非体积功为0且等压。

3. 最稳定单质的标准摩尔生成焓 = 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。

4. 完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓 = 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。

5. 在充满氧气的定容绝热反应器中，石墨剧烈燃烧。若以反应器以及其中所有物质为系统，则该过程的△H > 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。

6. 规定在标准压力p(100kpa)和指定温度T时，1摩尔的物质完全燃烧的等压热效应称为该物质的标准摩尔燃烧焓。

7. C（石墨）的标准摩尔燃烧焓 < CO（g）的标准摩尔生成焓（填“小于”、“大于”或“等于”）。

8. H2（g）的标准摩尔燃烧焓 < H2O（g）的标准摩尔生成焓（填“小于”、“大于”或“等于”）。

9. 系统的性质分为广度性质和__ 强度性质___。

10. 水（101325Pa，273.15K）在等温等压下凝结成冰（101325Pa， 273.15K）过程的 W 小于零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。

四、问答题

1. 什么是系统？什么是环境？

答：将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究的对象，这一部分物质就称为系统；系统之外与系统密切相关的部分称为环境。

2. 什么是状态函数？

答：由系统状态确定的系统的各种热力学性质，称为系统的状态函数。

3. 什么是等压过程？

答：在环境压力恒定下，系统始、终态压力相同且等于环境压力的过程。

4. 什么是热力学能？

答：是系统中物质的所有能量的总和

5. 什么是热力学第一定律？

答：将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。

6. 什么是体积功

答：因系统的体积变化而引起的系统与环境之间交换的功

7. 可逆过程有哪些特点？

答：（1）可逆过程是以无限小的变化进行，系统始终无限接近于平衡态，即整个过程由一系列无限接近于平衡的状态所构成。

（2）系统在可逆过程中作最大功，环境在可逆过程中作最小功，即可逆过程效率最高。

（3）沿与过程原来途径相反方向进行，可是系统和环境完全恢复原态，而没有任何耗散效应。

8. 什么是理想气体？

答：分子本身不占有体积，分子之间没有作用力，实际不存在的假想气体。当温度不是很低或很高，压力不是很低或很高，或没有其他特殊条件时，一般气体均视为理想气体。

9. 什么是标准摩尔生成焓？

答：规定在标准压力p(100kpa)和指定温度T时，由最稳定单质生成标准状态下1摩尔化合物的焓变称为该化合物在此温度下的标准摩尔生成焓。

10. 夏天为了降温，采取将室内电冰箱门打开，接通电源并紧闭门窗（设墙壁门窗均不传热）。该方法能否使室内温度下降？为什么？

答：不能。该情况相当于一个绝热系统中作电功，电机发热只能使室温升高。

五、计算题

1. 1 mol 理想气体在等压下升高 1℃，求系统所做的功。

解：p 1V 1=nRT 1

p 2V 2=nRT 2

等压过程

W=PdV=nR(T 2-T 1)=1×R×1=8.314J

2. 1 mol 单原子理想气体在 298K 时，分别按下列三种方式从 15.00dm3膨胀到 40.00 dm3：

（1）自由膨胀；

（2）等温可逆膨胀；

（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。

分别求上述三种过程的 Q 、W 、ΔU 和 ΔH 。

（1）解：自由膨胀过程，0)(0)(1212e ＝＝＝V V V V p W -⨯--

因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以：

ΔU =ΔH =f (T )＝0 0=-∆=W U Q

（2）解：因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，所以等温过程

ΔU=ΔH=0

W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J

Q=-w=2430J

（3）解：ΔU=ΔH=0

P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa

W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J

Q=-w=1548.5J

3. 1 mol 水在 100℃、101.325kPa 下蒸发为水蒸气，吸热 40.7kJ ，求该过程的 Q 、W 、

△U 和△H 。

解：因为在正常相变温度、压力下的相变为可逆相变过程，所以：

ΔH= Q p =Q=40.7KJ

W=-Pe(V g -V l )=-PV g =-NRT=-1*8.314*373=-3.101KJ(因为V g >>V l )

ΔU=Q+W=40.7-3.101=37.56KJ

4. 已知 298.2K 时，NaCl(s)、H2SO4(l)、Na2SO4 (s)和 HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、

-811.3、-1383 和-92.3 kJ·mol-1，求下列反应 2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g) 在

298.2K 时的△r H m ө。

解：2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)

△r H m ө=（∑H ）产物-（∑H ）反应物=（-1383-92.3*2）-（-411*2-811.3）=65.7KJ/mol

5. 已知

（1）Zn (s) + ½O2 (g) = ZnO (s) △r H m ө = 351.5 kJ·mol-1

（2）Hg (s) + ½O2 (g) = HgO (s) △r H m ө = 90.8 kJ·mol-1

求 （3）Zn (s) + HgO (s)= ZnO (s) + Hg (s) 的△r H m ө

解：因为反应（1）-反应（2）=反应（3）

所以△r H m ө（3）=△r H m ө（1）-△r H m ө（2）=351.5-90.8=260.7KJ/mol

第二章 热力学第二定律

一、判断题（正确打√，错误打×）

1. 根据热力学第二定律，热不能从低温物体传到高温物体。（× ）

2. 功可以完全变为热而不发生其它变化。（√ ）

3. 只要不违反能量守恒，任何过程都有可能发生。（× ）

4. 在常压下，0℃水结冰是熵增大过程。（× ）

5. 非理想气体经过绝热可逆过程，熵保持不变。（√ ）

6. 最稳定单质的标准摩尔熵等于零。（× ）

7. 金刚石的标准摩尔生成吉布斯能等于零。（× ）

8. 某电解反应在等温等压下自发进行，该反应的△G一定小于零。（× ）

9. 理想气体绝热可逆膨胀过程的△G等于零。（× ）

10. 1mol 25℃，101.3kPa液态水向真空膨胀成25℃，101.3kPa水蒸气的△G大于零。（√ ）

二、选择题（选1个答案）

1. 在等温等压不做非体积功的情况下，下列哪个过程肯定能自发进行？（ C ）A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0

C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<0

2. 1 mol 90℃、101.325kPa 的过冷水蒸气在等温等压下变为水，该过程的。（ D ）A．△G>0，△S>0 B．△G>0，△S<0

C．△G<0，△S>0 D．△G<0，△S<0

3. 1 mol 0℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为冰，该过程的。（ A ）A．△G=0，△H<0 B．△G=0，△H=0

C．△G<0，△H<0 D．△G<0，△H=0

4. 化学反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的。（ A ）A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0

C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<0

5. 反应 NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的△rSmө。（ A ）A．大于零 B．小于零 C．等于零 D．不确定

6. 当温度升高时，反应 NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的△rGmө。（ C ）A．增大 B．不变 C．减小 D．不确定

7. 下列说法正确的是。（ C ）A．熵不会减小 B．熵总是增大

C．孤立系统中熵不会减小 D．孤立系统中熵总是增大

8. 下列说法正确的是。（ B ）A．绝热过程的ΔS=0 B．绝热可逆过程的ΔS=0

C．绝热过程的ΔS>0 D．绝热可逆过程的ΔS>0

9. 若 N2(g)和O2 (g)都视为理想气体，等温等压下，1 molN2 (g)和 1 molO2 (g) 混合后，不发生变化的一组热力学性质是。（ A ）A．U、H、V B．U、H、G C．S、F、G D．V、F、S

10. 1 mol 100℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为水蒸气，该过程的。（ B ）A．△G=0，△H<0 B．△G=0，△H>0

C．△G<0，△H<0 D．△G<0，△H>0

三、填空题

1. 自发过程的共同特征是具有方向的单一和限度，不可逆，做功的能力。

2. 热力学第二定律主要是解决了过程方向限度问题。

3. 水和乙醇混合过程的ΔS大于零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。

4. 苯和甲苯混合过程的ΔG小于零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。

5. 理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩所组成。

6. △G=△H-T△S的适用条件是等温过程。

7. 吉布斯能判据的适用条件是封闭系统等温等压和非体积功为零。

8. 1mol 100℃，101.3kPa 液态水的吉布斯能等于1mol 100℃，101.3kPa气态水的吉布斯能（填“小于”、“大于”或“等于” ）。

9. 合成氨反应的ΔS小于零（填“小于”、“大于”或“等于”）。

10. 亥姆霍兹能判据的适用条件是等温等容和非体积功为零。

四、问答题

1. 什么是热力学第二定律？

答：热量由低温物体传给高温物体而不引起其他变化，是不可能的。

2. 什么是卡诺循环？

答：工作物质从高温热源（T2）吸取热量Q2，一部分做功W，一部分放热Q1给低温热源（T1），这个由处于不同温度的两等温步骤和两绝热步骤所组成的可逆循环即为卡诺循环。

3. 熵的物理意义是什么？

答：熵是系统混乱程度的度量。

4. 如何用熵判据判断过程的方向？

答：孤立系统的熵值永远不会减少，（熵增原理），孤立系统杜绝了一切人为控制则可用熵增原理来判别过程的自发方向。孤立系统中使熵值增大的过程是自发过程也是不可逆过程；使系统的熵值保持不变的过程是可逆过程，系统处于平衡态；孤立系统中不可能发生使熵值变小的任何过程。

5. 如何用吉布斯能判据判断过程的方向？

答：在等温等压和W=0的条件下，封闭系统自发过程总是朝着吉布斯能减小的方向进行，直至吉布斯能降到极小值（最小吉布斯能原理），系统达到平衡。

6. 如何用亥姆霍兹能判据判断过程的方向？

答：在等温等溶和非体积功W=0的条件下封闭系统自发过程朝着亥姆霍兹能减少的方向进行直至亥姆霍兹能达到极小值（最小亥姆霍兹能原理），系统达到平衡。

7. 空调可以把热从低温热源传递到高温热源，这是否与热力学第二定律矛盾？为什么？

答：不矛盾，克劳斯说的是“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”，而冷冻机系列环境作了电功却得到了热，热变为功是不可逆过程，所以环境发生了变化。

8. 一般情况下，温度升高，固体溶解度增大，气体溶解度减小，请用热力学原理解释之。

答：一般情况下，固体溶解是熵增加过程，而气体溶解是熵减少过程。根据G=△H-TS提高温度对固体溶解有利而对气体溶解不利。

9. 什么是热力学第三定律？

答：在绝对零度，任何纯物质完整晶体的熵等于零。

10. 什么是标准摩尔熵？

答：1摩尔物质处于温度T时在标准状态下的规定熵又称该物质在温度T时的标准摩尔熵。

五、计算题

1. 2mol 理想气体从25℃、0.025m3在恒定外压为终态压力下等温膨胀为0.05 m3。求该过程的Q、W、△U、△H 、△S、△S环境、△F和△G。

2. 1 mol甲苯在其沸点38

3.2K 时蒸发为气，已知该温度下甲苯的汽化热为362 kJ·kg-1，求该

过程的 Q、W、△U、△H 、△S、△F和△G。

解：Q=362*0.092=33.304KJ

W=-P(Vg-VI)=-PVg=-RT=-8.314*383.2=-3185.9248J

△H=Q=33.304KJ

△G=0

3. 在298K的室内有一冰箱，冰箱内温度为273K。使1 kg 水结成冰，至少需耗电多少？

已知冰的熔化热为334.7J/kg。

4. 0.5L 343K 的水与0.1L 303K 的水混合，求系统的熵变。已知水的C p,m=7

5.29 J/（K·mol）。

5. 计算下列等温（25℃）反应的熵变：

2C（石墨） + 3H2（g）→ C2H6（g）

已知25℃时 C（石墨）、H2（g）和 C2H6（g）的标准摩尔熵分别为：5.74 J·mol-1·K-1、130.6 J·mol-1·K-1和229.5 J·mol-1·K-1。

解：Δr S mθ=S mθ，C2H6,g-3 S mθ，H2,g-2 S mθ，C,s

=229.5-3*130.6-2*5.74=-173.78 J·mol-1·K-1

6. 有一大恒温槽，其温度为96.9℃，室温为26.9℃，经过相当时间后，有 4184J 的热因恒温槽绝热不良而传给室内空气，试求：(1)恒温槽的熵变；(2)空气的熵变；(3)试问此过程是否可逆。

解：（1）ΔS槽=-Q/T槽=-4184/（96.9+273）=-11.3 J·K-1

（2）ΔS空=Q/T空=4184/（26.9+273）=13.95 J·K-1

（3）因为ΔS总=ΔS槽+ΔS空=-11.3+13.95=2.65 J·K-1＞0

所以不可逆。

7. 在25℃和标准状态下，已知金刚石的标准摩尔生成焓为 1.90 kJ·mol-1，金刚石和石墨的标准摩尔熵分别为2.44 J·mol-1·K-1和 5.69J·mol-1·K-1，求石墨→金刚石的Δr Gθm，并说明在此条件下，哪种晶型更加稳定？

解：Δr S mθ=Sθ，金刚石,s- Sθ，石墨,s=2.44-5.69=-3.25 J·mol-1·K-1

Δr Gθ

m =ΔrHθ-TΔ

r

S

m

θ=1.90*1000-（25+273）*（-3.25）=2868J/mol=2.87KJ/mol

石墨更稳定

8. 在25℃和标准状态下，已知 CaCO3(s)、CaO(s)和 CO2(g)的标准摩尔生成焓分别为-1206.92 kJ·mol-1、 -635.09 kJ·mol-1和-393.51 kJ·mol-1，标准摩尔熵分别为 92.9 J·mol-1·K-1、39.75J·mol-1·K-1和 213.74J·mol-1·K-1，求： CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 的ΔrG mθ。解：ΔrHθ=-635.09+（-393.51）-（-1206.92）=178.32 kJ·mol-1

Δ

r S

m

θ=213.74+39.75-92.9=160.59 J·mol-1·K-1

ΔrGθ

m =ΔrHθ-TΔ

r

S

m

θ

=178.32*1000-（273+25）*160.59=130464 J·mol-1=130.46 kJ·mol-1

第四章化学平衡

一、判断题（正确打√，错误打×）

1. 对于合成氨反应3H2（g）+N2（g）=2NH3（g），提高压力可以增大平衡常数，从而提产率。（× ）

2. 增加反应物浓度，使△r G m减小，有利于反应正向进行。（√）

3. 某化学反应Δr Gθm < 0 ，在等温等压不做非体积功的条件下，该反应将自发进行。（× ）

4. 标准平衡常数没有单位，而经验平衡常数一定有单位。（× ）

5. 标准平衡常数和经验平衡常数都与反应物浓度。（√ ）

6. 温度越高，平衡常数越大。（× ）

7. Δr Gθm表示化学反应达到平衡时产物与反应物的吉布斯能差。（× ）

8. 加入催化剂虽然不能改变经验平衡常数，但可以改变标准平衡常数。（× ）

二、选择题（选1个答案）

1. 改变反应物的浓度将影响化学平衡，这是由于发生改变所致。（ B ）A．Δr Gθm B．△rGm

C．经验平衡常数 D．标准平衡常数

2. 已知反应N2+3H2= 2NH3 的标准平衡常数为K1ө，反应 1/2 N2 (g) +3/2H2 (g) = NH3 (g)的标准平衡常数为 K2ө，两者的关系为。（ D ）

A．K1ө=K2ө B．K1ө=2K2ө C．K1ө = ½ K2ө D．K1ө= (K2ө)2

3. 反应 N2O5 (g) = N2O4(g) + ½ O2(g) 的△r H mө= 41.84 kJ·mol-1，为了提高N2O4的产率，可以采取的措施是。（ B ）A．降低温度、提高压力 B．降低压力、提高温度

C．降低温度、降低压力 D．提高温度、提高压力

4. 若 298K 时反应N2O4 (g) ＝ 2NO2(g) 的 Kө = 0.1132，则当 N2O4和 NO2的分压均为1.0 kPa 时，该反应。（ A ）A．向生成 NO2的方向进行 B．向生成 N2O4 的方向进行

C．正好达到化学平衡 D．难于判断其进行方向

5. 1000K 时反应 Fe(s) + CO2(g) ＝ FeO(s) + CO(g) 的 Kө= 1.84，当气相中CO2和 CO 的摩尔数之比为65∶35时，则。（ B ）A．Fe 不会被氧化 B．Fe 将被氧化

C．正好达化学平衡 D．难于判断其进行方向

6. 某气态反应为放热反应，在727℃时的Kө=3.4×10-5，已知△r H mө=-189kJ·mol-1，则在827℃时的 Kө= 。（ C ）A．3.4×10-5 B．3.4×10-4 C．4.3×10-6 D．4.3×10-7

三、填空题

1. 已知反应 C(s) + O2(g) = CO2(g) 的标准平衡常数为 K1ө，CO(g) + ½O2(g) = CO2(g) 的标准平衡常数为 K2ө，2C(s) + O2(g) = 2CO(g) 的标准平衡常数为 K3ө，则 K3ө与 K1ө和 K2ө的关系为 (K1ө/K2ө)2 。

2. 已知反应CO(g) + ½O2(g) = CO2(g) 的标准平衡常数为 K1ө=6.443，则反应 2 CO2(g) = 2CO(g) + O2(g)的标准平衡常数 K2ө= 0.02409 。

3. 当反应 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) 达平衡时，增大系统总压力，平衡向左移动。

4. 当反应 PCl5(g)=PCl3(g)+ Cl2(g) 达平衡时，加入惰性气体，但维持系统总压力不变，平衡向右移动。

5. 当反应 NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g) 达平衡时，提高反应温度，平衡向右移动。

6. 445℃时，Ag2O（s）分解压力为 20974kPa，该分解反应Ag2O(s) = 2Ag(s)+½O2（g）的△r H mө= -15.92 kJ·mol-1。

四、问答题

1. 什么是标准生成吉布斯能？

答：在标准压力Pθ下，最稳定单质的吉布斯能为零，由稳定单质生成一摩尔某化合物时反应的

标准吉布斯能变化就是该化合物的标准生成吉布斯能△G mθ。

2. 化学反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)必须在高温下进行，请用热力学原理解释之。

答：化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)是吸热反应，提高反应温度可以增大平衡常数，有利于反

应正向进行。

3. 乙苯脱氢生成苯乙烯 C6H5C2H5（g）＝ C6H5CH=CH2（g）+ H2（g）

是吸热反应，通入过热水蒸气（不参加反应）可以提高苯乙烯产率，为什么？

答：乙苯脱氢生成苯乙烯是吸热反应，提高反应温度有利；该反应也是增加体积的反应，减少压

力有利。通过通入过热水蒸气即可以提供热量，维持较高的反应温度，同时还由于水蒸气不参加

反应，起稀释作用，与减少压力效果等同。

五、计算题

1. 合成氨时所用的氢气和氮气的比例是3∶1，在 673K、1013.25kPa 下，平衡混合物中氨的

物质的量分数为 0.0385，求 N2 (g)+3H2 (g)= 2NH3 (g)的标准平衡常数。

解： N2 (g)+3H2 (g)= 2NH3 (g)

反应前 1 3 0

a 3a 2a

反应后1-a 3-3a 2a

2a/【（1-a）+（3-3a）+2a】=0.0385

a= 0.074 4-2a=3.852 3-3a=2.778 1-a=0.926

N2 (g)+3H2 (g)= 2NH3 (g)

0.2404 0.7211 0.0385

Kp=(X NH3)2/[(X N2)( X H2)3]=0.0385*0.0385/[0.2404*(0.7211)3]

=1.644*10-2*(1013.25)-2

Kθ= Kp(pθ)2=1.644*10-2*(1013.25)-2*(101.325) 2=1.644*10-4

2. 在25℃和标准状态下，已知 CaCO3(s)、CaO(s)和 CO2(g) 的标准摩尔生成吉布斯能分别

为-1128.76 kJ·mol-1、-604.2 kJ·mol-1和-394.38 kJ·mol-1，求： CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

的Δr Gθm。

解：Δr Gθm=Δf Gθm，CaO(s)+ Δf Gθm，CO2(g)- Δf Gθm，CaCO3(s)

=-394.38-604.2+1128.76=130.18 kJ·mol-1

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3. 已知25℃时下列反应的标准摩尔生成吉布斯能

2C2H2(g) + 3H2O(g) = CH3COCH3(g) + CO2(g) + 2H2(g) △fGmө(kJ·mol-1) 209.2 -228.59 -154.62 -394.38 计算25℃时的标准平衡常数 Kө。

解：Δr Gθm=Δf Gθm，CO2(g)+ Δf Gθm，CH3COCH3(g)- 2Δf Gθm，C2H2(g)- 3Δf Gθm，H2O(g)

=-394.38-154.62+228.59*3-209.2*2

=-281.63

Δr Gθm=-RTln Kө

ln Kө=529.61*1000/8.314/298=113.67

Kө=2.157*1049

4. 已知 298.2K时下列反应的△rHmө=-46.02 kJ·mol-1 和各组分的标准摩尔生成吉布斯能

C2H4 (g) + H2O(g) = C2H5OH (g) △fGmө(kJ·mol-1) 68.178 -228.59 -168.6 分别计算 298.2K和 500K时的标准平衡常数 Kө。

解：(1)因为△rG mө=-168.6-68.178+228.59=-8.268 kJ·mol-1

△rG mө=-RTlnKө

lnKө=△rG mө/（-RT）=-8.268*103/（-8.314*298.2）=3.3025

所以Kө=27.18（298.2K）

(2) ln（K2/K1）=【△r H mө *(1/T1-1/T2) 】/R

lnk2/27.18=-46.02*1000*(1/298.2-1/500)/8.314

lnk2/k1=7.5

K2=0.01516

5. 已知 Ag2CO3（s）在 298.2K时的分解反应

Ag2CO3（s）＝Ag2O（s）＋CO2（g）的△rGmө＝12.89 kJ·mol-1，

求：（1）标准平衡常数；

解：△rGmө=-RTlnKө=-8.314*298.2*lnKө=12890

lnKө=-5.2

Kө=5.521*10-3

（2）若大气中含 0.1%的CO2（体积），298.2K时Ag2CO3 在大气中能否自动分解？

解：能自动分解

第五章相平衡

一、判断题（正确打√，错误打×）

1. 外压越大，沸点越高。（√ ）

2. 在适当的压力下，水蒸气可以直接凝结为冰。（√ ）

3. 水蒸气、液态水和冰有可能同时共存。（√ ）

4. 杠杆规则适用于任何两相平衡区。（√ ）

5. 在单相区，物系点与相点重合；在多相区，物系点与相点不重合。（√）

6. 可以用精馏方法分离双组分系统的恒沸混合物。（×）

7. 温度越高，两种液体的相互溶解度越大。（×）

8. 两种固体混合后的熔点降低。（√）

9. 对于二组分系统，易挥发组分在气相中的浓度一定大于其在液相中的浓度。（×）

10. 溶液的沸点一定介于组成该溶液的纯组分沸点之间。（×）

二、选择题（选1个答案）

1. 关于克-克方程，下列说法正确的是。（ B ）A．适用于任何两相平衡 B．适用于气-液平衡和气-固平衡

C．适用于固-液平衡和气-固平衡 D．适用于气-液平衡和液-固平衡

2. 已知A和B可以形成最低恒沸混合物，纯A的沸点低于纯B的沸点。对某一比例的A和B混合物进行精馏，。（ C ）A．塔底得到纯 A，塔顶得到纯 B

B．塔底得到纯 B，塔顶得到纯 A

C．塔底得到纯 A或纯 B，塔顶得到最低恒沸混合物

D．塔底得到最低恒沸混合物，塔顶得到纯A或纯B

3. 乙醇和乙酸乙酯完全互溶，当乙醇的摩尔分数为0.462时，形成恒沸物。若用精馏方法分离乙醇的摩尔分数为0.35的乙醇和乙酸乙酯组成的混合溶液，。（ B ）A．只能得到纯乙醇 B．只能得到纯乙酸乙酯

C．能够得到纯乙醇和纯乙酸乙酯 D．纯乙醇和纯乙酸乙酯都不能得到

4. 对于双组分完全互溶系统的恒沸物，下列说法正确的是。（ A ）A．气液两相的组成相同

B．液相中两种组分的含量相同

C．气相中两种组分的含量相同

D．较易挥发组分在气相中的含量高于在液相中的含量

5. 对于双组分部分互溶的液-液系统，下列说法正确的是。（ D ）A．升高温度能够使之完全互溶

B．降低温度能够使之完全互溶

C．升高或降低温度都能够使之完全互溶

D．改变温度能否使之完全互溶取决于给定的系统

6. 组分A和B沸点TA > TB，两者可构成最高恒沸物，组分为E。现将任意比例的A和B混合，于精馏塔中蒸馏，则塔顶馏出物为。（ D ）A．纯A B．纯 B C．恒沸物E D．可能为A，也可能为B

7. 简单低共熔双组分系统T-x相图如图所示。当物系点M随温度下降时，固相物质与液相物质重量的比值。（ A ）A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大，后减小

8. 双组分系统的最低共熔点，由相组成。（ D ）A．0 B．1 C．2 D．3

三、填空题

1. 在常温常压下，由 O2（g）、N2（g）、CO2（g）和 H2O（l）等四种物质组成的平衡系统

含有 2 相。

2. 碳酸钠与水可以形成三种含水盐。在一个大气压下，最多可以得到 2 种与冰共存的含

水盐。

3. 碳酸钠与水可以形成三种含水盐：Na2CO3·H2O(s)、Na2CO3·7H2O(s)和Na2CO3·10H2O(s)。

在常压下，Na2CO3(s)与 Na2CO3 溶液及一种 Na2CO3 含水盐(s)三相平衡，则该含水盐含有 1 个水分子。

4. 硫酸与水可形成三种水合物：H2SO4⋅H2O(s)、H2SO4⋅2H2O(s)和 H2SO4⋅4H2O(s)。常压下，

H2O (s) 与 H2SO4 溶液及一种 H2SO4 水合物(s)三相平衡，则该水合物含有 4 个水分子。

5. 单组分系统三相点的自由度等于 0 。

6. 双组分系统恒沸点的自由度等于 0 。

7. 在相图中，代表系统总组成的点称为物系点。

8. 在相图中，代表各相组成的点称为相点。

9. 已知 A和 B不会形成恒沸混合物，纯 A的沸点低于纯 B 的沸点。对任一比例的 A和 B混

合物进行精馏，塔底馏出物是纯B 。

10. 固体混合物在某个比例时的熔点最低，该熔点称为最低共熔点。

四、问答题

1. 对于二组分系统相图，是否必须保持温度或压力恒定？为什么？

答：要在平面上绘制相图，变量数不能大于2，及自由度不能大于2。根据相律：f=K-Ф+n，当

相数Ф最小时，自由度f最大。将K=2和最小的Ф（Ф=1）代入相律，得f=2-1+n小于等于2，

n小于等于1，因此对于二组分系统相图必须保持温度或压力恒定。

2. 什么是恒沸混合物？

答：气液平衡时两相组成相同的混合物。

3. 什么是共轭溶液？

答：两个平衡共存的液相互称为共轭溶液。

4.什么是上临界溶解温度？

答：两种液体能够以任何比例完全互溶的最低温度。

5. 液体的饱和蒸气压越高，沸点就越低；而由克劳修斯—克拉珀龙方程表明，液体温度越高，

饱和蒸气压愈大。两者是否矛盾？为什么？

答：两者并不矛盾。因为沸点是指液体的饱和蒸汽压等于外压时对应的温度。在相同温度下不同

液体的饱和蒸汽压一般不同，饱和蒸汽压高的液体，其饱和蒸汽压等于外压时所需的温度较低，

故沸点较低，克劳修斯-克拉伯龙方程是用于计算同一液体在不同温度下的饱和蒸汽压的，温度

越高，液体越易蒸发，故饱和蒸汽压越大。

五、计算题

1. 已知水的气化热为△H=40.67kJ·mol-1，求 p=404.13kPa 时水的沸点。

解：lnP2/P1=△H(T2-T1)/RT1T2

P1=101.32kPa TI=100+273=373K P2=404.13kPa △H=40.67kJ·mol-1

ln(404.13/101.32)=40670*(T2-373)/(8.314*373*T2)

T2=144.1℃

2. 乙酰乙酸乙酯是重要的化学试剂，它的蒸气压方程为lnp=-5960/T + B 此试剂在正常沸点181℃时部分分解，但在70℃是稳定的。用减压蒸馏法提纯时，压力应减低到多少？并求该试剂

的摩尔气化热。

解：1）已知正常沸点181℃时的压力是P1101.325kpa，代入方程

lnP1=（-5960/T1）+B

ln101.325=（-5960/454）+B

B=17.746

已知稳定温度70℃代入方程

lnP2=（-5960/T2）+B

lnp2=（-5960/343）+17.746

lnp2=0.3699 P=1454pa

2）-△vapHm/R=5960

-△vapHm=5960*8.314=49.55KJ/mol

3.如图所示，当 T = t1 时，由 8mol A与 2mol B 组成的二组分固-液平衡系统的物系点为 O

点，液相点 M 所对应的液相组成为 B(l)x =0.5，固相为纯 A，求此时平衡共存两相的量。解：根据杠杆规则：n s/n l=（0.5-0.2）/0.2=3/2

由于n s+n l=8mol+2mol=10mol

所以n s=6mol n l=4mol

4. 以下是对硝基氯苯和邻硝基氯苯在常压下的固——液平衡相图。

（1）分别说明图中四块区域由哪些相组成。

解：A区（上面）：液相

B区（中左）：液相+固相邻硝基氯苯

C区（中右）：液相+固相对硝基氯苯

D区（下面）：固相邻硝基氯苯+固相对硝基氯苯

（2）当 70g 对硝基氯苯和 30g 邻硝基氯苯高温熔化后再冷却至50.10℃时（即相图中的点 a，液相组成为：对硝基氯苯重量百分含量为 60.18），每个相的重量多少？

解：根据杠杆规则：

n s/n l=（70-60.18）/（100-70）=9.82/30

n s=（70+30）*[9.28/（30+9.82）]=24.66g

n l=（70+30）*[30/（30+9.82）]=75.34g

第六章电化学

一、判断题（正确打√，错误打×）

1. 当浓度无限稀时， HAc 完全电离成 H+ 离子和 Ac- 离子。（√ ）

2. 浓度越大，弱电解质的电离度越小。（√ ）

3. 能斯特方程式可以计算任何电池的电动势。（×）

4. Eө是电池反应达平衡时的电动势。（×）

5. 电池的正极发生还原反应。（√ ）

6. 电池反应一定是发生氧化-还原反应。（×）

7. 电化学中规定，阳极总是发生氧化反应。（√ ）

三、选择题（选1个答案）

1. 当电解质的浓度降低时，电导率。（ D ）A．增大 B．减小 C．不变 D．可能增大，也可能减小

2. 下列说法正确的是。（ B ）A．摩尔电导率总是随着电解质浓度的增大而增大

B．摩尔电导率总是随着电解质浓度的减小而增大

C．摩尔电导率与电解质浓度无关

D．当电解质浓度增大时，摩尔电导率可能增大，也可能减小

3. 在电导滴定中，用强碱滴定弱酸时，终点以后溶液的电导（ D ）A．不变 B．减小 C．不规则改变 D．增加

4. 在电导滴定中，用强酸滴定强碱时，终点以后溶液的电导（ D ）A．不变 B．减小 C．不规则改变 D．增加

5. 公式Λm=Λm∞(1−β√c)适用于。（ C ）A．任何电解质溶液 B．电解质稀溶液

C．强电解质稀溶液 D．弱电解质稀溶液

6. 下列说法正确的是。（ A ）A．E 与电解质活度有关，Eө与电解质活度无关

B．E与电解质活度无关，Eө与电解质活度有关

C．E和 Eө均与电解质活度无关

D．E和 Eө均与电解质活度有关

7. 当电池的电动势 E = 0 V时，。（ C ）A．电池反应中，反应物的活度与产物的活度相等

B．电池反应中，反应物的活度与产物的浓度相等

C．正、负极的电极电势相等

D．正、负极的标准电极电势相等

8. Pt︱H2 (p1)︱H2SO4 (m)︱O2 (p2)︱Pt 的电池反应可写成：

① H2 (g) + ½O2 (g) = H2O (l)

或② 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l)

相应的标准电动势和化学反应标准平衡常数分别用E1ө、 E2ө、 K1ө和K2ө表示，则。

（ D ）A．E1ө= E2ө、K1ө= K2ө

B．E1ө≠E2ө、K1ө≠K2ө

C．E1ө≠E2ө、K1ө= K2ө

D．E1ө= E2ө、K1ө≠K2ө

三、填空题

1. Ca2+ 和 Cl- 的无限稀释摩尔电导率分别为λ∞m，Ca 2+ = 1.190 ×10−3 S·m2·mol -1

和λ∞m，Ca - = 7.634 ×10−3 S·m2·mol -1，则 CaCl2 的无限稀释摩尔电导率λm ∞

,CaCl 2 = 0.01646 S·m2·mol -1。

2. Ag ︱AgCl ，KCl(a1) ‖AgNO3(a2)︱Ag 的电池反应是 Cl -(al)+Ag +

（a2）=AgCl （s ） 。

3. Pt ︱H2(p)︱NaOH(a)︱HgO (s)︱Hg(l) 的正极反应是 HgO （s ）+H 2O+2e -=Hg(l)+2OH -(a) 。

4. Pt ︱H2(p1)︱H2SO4 (m)︱H2 (p2)︱Pt 的负极反应是 H 2(p1)=2H+(m)+2e - 。

5. 在电化学中，规定 标准氢电极 的电极电势为零。

6. 公式 ΔG= - zFE 的使用条件是 封闭系统中的等温等压，非体积功只做电功的可逆过程 。

7. 已知下列电极反应的ϕθ值：Fe2+ + 2e → Fe，ϕ1θ；Fe3+ + e − → Fe2+，ϕ2θ。则电极反应 Fe3+ + 3e −

→ Fe 的φ3θ值为 3

2O

O 2

1O

ϕϕϕ+=。

8. 蓄电池充电时，蓄电池的正极与外加电源的 正 极连接。

四、问答题

1. 什么是电导率？

答：相距一米，截面积为一平方米的两平行电极间放置一立方米电解质溶液时所具有的电导。 2. 什么是摩尔电导率？

答：摩尔电导率是指相距为1m 的两平行电极间放置含有1mol 电解质的溶液所具有的电导。 3. 什么是可逆电池？

答：电池中进行的化学反应，能量转换和其他过程均可逆的电池。 4. 什么是标准电极电势？

答：在标准状态下，标准氢电极作为负极，给定电极作为正极，所组成的电池的电动势称为该电极的标准电极电势。

五、计算题

1. 298.2K 时，0.020mol·dm -3 KCl 水溶液的电导率为 0.2786S ·m -1， 将此溶液充满电导池，测得其电阻为 8

2.4Ω。若将该电导池改充以 0.0025mol·dm -3的 K2SO4 溶液，测得其电阻为 376Ω，试计算：

（1）该电导池的电导池常数；

解：因为G=1/R ，G=R*A/l

所以l/A=kR=0.2786*82.4=22.96m

-1

（2）0.0025mo l·dm -3的 K2SO4 溶液的电导率；

K2=l/R2A=1/376*22.96=0.06105S·m -1

（3）0.0025mol·dm -3的 K2SO4 溶液的摩尔电导率。

解：因为∧m =KV m =k/c

所以∧m （K 2SO 4）=k/c=6.11*10-2/0.0025*103=0.0245S·m 2·mol

-1

2. 25℃时分别测得饱和 AgCl 水溶液和纯水的电导率为

3.41×10-4S·m -1和 1.52×10-4S·m -1，已知λ∞m ，Ag+ = 61.92×10-4 S·m2·mol -1，λ∞m,Cl − = 76.34×10-4S·m2·mol -1，求AgCl 的溶度积 Ksp ө。

解：已知λm ∞Ag+=61.92*10-4s·m 2mol -1

λm ∞cl+=76.34*10-4 s·m 2mol -1

∧m （AgCl ）=λm ∞（AgCl ）=（61.92+76.34）*10-4=1.382*10-2 s·m 2mol -1

根据C （饱和）=〔k(溶液)-k （水）〕/λm (AgCl)= 〔(3.41-1.52)*10-4〕/1.382*10-2=1.37*10-2mol·m -3

根据溶解度定义：每kg 溶液溶解的固体kg 数，对于极稀溶液=1dm -3

溶液，所以AgCl 的标准活度积为：

K SP ө（AgCl ）=c （Ag +）/c ө·c(Cl -)/ c ө=(1.37*10-5)2=1.88*10-10

3. 298 K 时，AgCl 的 Kspθ＝1.56×10−10，计算其在 0.01 mol·kg −1KNO3 水溶液中的溶解度。 解： AgCl 在含有KNO 3或KCl 的水溶液中形成混合溶液，此混合溶液的离子强度影响了AgCl 的溶解度。由于AgCl 的溶解度很小，故在计算离子强度I 时可忽略Ag +离子与Cl -离子的贡献。

在KNO 3溶液中01.0])1(01.0101.0[2

1

21222

B B

B =-⨯+⨯==

∑z m I

根据Debye-Huckel 极限公式

1172

.001.011172.1ln -=⨯⨯⨯-=-=-+±I

z z A γ

8894.0=±γ

2O

2Cl Ag O

sp(AgCl))m m (

)(a a K ⋅=⋅=±-+γ

2210)1(8894.01056.1m ⋅=⨯-

15kg m ol 1040.1--⋅⨯=m

4. 25℃时，已知φθ

MnO4-, H+ / Mn2+ = 1. 507 V ，φθ

Cl 2/ Cl -1

=1.358 V ，对于电池 Pt│Cl2(g)│Cl -‖MnO4-, H+，Mn2+│Pt， （1）写出该电池的电极反应和电池反应；

负极（氧化反应）：2Cl --2e Cl 2

正极（还原）反应：MnO 4-+8H ++5e - Mn 2+

+4H 2O

电池反应：2MnO 4-+16H ++10Cl - 2Mn 2+

+5Cl 2+8H 2O （2）求 25℃时该电池的标准电动势；

解：E θ=φθMnO4-，Mn2+-φθ

Cl2（g ）/cl-=1.507-1.358=0.149V

（3）若溶液的 pH=1.0，其它物质的浓度均为标准浓度，求 25℃时该电池的电动势。

解： E=E θ-(RT)/(Vf)ln[(CMn)2*(Ccl)5*(CH 2O)8]/C 2(Mno 4-)

=0.149-(8.314*298/10/96500) =0.0543V

5. 25℃时，已知 φθFe 3+/ Fe 2+=0.771V ，φθI 2/I -=0.5355V ，计算化学反应 2Fe 3+ + 2I- = 2Fe 2+

+ I2的△rGm ө和标准衡常数 K ө

。

解：E θ=φθFe3+/Fe2+-φθ

I2/r =0.771-0.5355=0.2355 V

△G m θ=-zE θ

F=-2*0.2355*96500=-45.45KJ/mol E θ=(RT)/(zF)*lnK

θ lnK θ= E θ

/[(RT)/(zF)]=0.2355/[(8.314*298)/(2*96500)]=18.34 K θ=9.154*107

第七章 化学动力学

一、判断题（正确打√，错误打×）

1. 测得反应Cl2+H2→2HCl的反应级数等于 3/2，该反应不可能是基元反应。（√）

2. 测得反应2O3→3O2的反应级数等于 1，该反应可能是基元反应。（×）

3. 速率常数的单位与反应级数有关。（√）

4. 任何反应的反应速率与浓度的关系都符合质量作用定律。（×）

5. 阿仑尼乌斯公式不适用于光化反应。（√）

6. 催化剂改变速率常数，但不改变平衡常数。（√）

7. 反应温度既改变速率常数，也改变平衡常数。（√ ）

8. 速率常数与温度、催化剂、反应物浓度等因素有关。（×）

二、选择题（选1个答案）

1. 化学反应2O3→3O2 的反应速率可以表示为-dC O3/dt或dC O2/dt，两者之间的关系为。

（ D ）A．-dC O3/dt= dC O2/dt B．-dC O3/dt= 2dC O2/dt

C．-dC O3/dt= (3/2)dC O2/dt D．-dC O3/dt= (2/3)dC O2/dt

2. 一级反应的半衰期与初始浓度。（ C ）A．成正比 B．成反比 C．无关 D．平方成正比

3. 二级反应的半衰期与初始浓度。（ B ）A．成正比 B．成反比 C．无关 D．平方成比

4. 某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗 1/4 的时间的 2 倍，则该反应的反应级数为。（ A ）A．零 B．一 C．二 D．三

5. 关于活化分子，下列说法错误的是。（ A ）A．能量大于反应物分子的平均能量的分子是活化分子

B．只有活化分子的碰撞才可能发生化学反应

C．活化分子数与反应温度有关

D．活化分子数与反应物浓度有关

6. 关于基元反应的活化能，下列说法正确的是。（ D ）A．活化分子的最低能量

B．活化分子的平均能量

C．反应物分子的平均能量

D．活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差

7. 下列性质中，不属于一级反应特征的是。（ B ）A．lnc 对时间 t 作图为一条直线

B．半衰期与反应物初始浓度成反比

C．反应物消耗的百分数相同时所需的反应时间也相同

D．速率常数的单位为[时间]-1

8. 光化反应的特点之一是。（ C ）A．多数是一级反应

B．量子效率小于 1

C．可以向△G>0的方向进行

D．温度影响非常显著

三、填空题

1. 由反应物微粒(分子、原子、离子、自由基）一步直接生成产物的反应称为基元反应。

2. 由多个基元反应组成的反应称为总包反应。

3. 只表示反应前后的物料平衡关系（反应组分之间的数量关系）的化学反应方程称为计量方程。

4. 表示反应进行的实际过程的化学反应方程称为机理方程。

5. 某化学反应A+B→P 的速率方程是-dC A/dt=kC A C B2，该反应的反应级数等于 3 。

6. 某化学反应A→P是一级反应，当反应时间为 2t1/2时，反应的转化率为 75% 。

7. 已知下列两个反应的指前因子相同，活化能不同，且 Ea,1>Ea,2 ABCk1k2 当反应温度升高时， k1 小于 k2 （填“大于”、“小于”或“等于”），k1／k2 增大（填“增大”、“减小”或“不变”）。

8. 1 爱因斯坦表示 1 mol 光量子所具有的能量。

9. 按照光化当量定律, 在光化反应的初级过程中, 1 爱因斯坦能量活化 1 mol 反应物分子。

10. 催化剂通过改变反应途径可以使活化能降低、反应速率加快。

四、问答题

1. 计量方程式H2 + I2 →2HI 可以改写成½H2 + ½I2 →HI 吗？为什么？

答：可以，计算方程式仅仅表示所有反应物和产物之间量的比例关系，在剂量方程式中乘上一个常数不会改变质有的比例关系。

2. 机理方程式H2 + 2I →2HI 可以改写成½H2 + I →HI 吗？为什么？

答：不可以。机理方程式表示相应的基元反应是如何发生的。在方程式中乘上一个常数，虽然不改变消耗的各种反应物粒子和生成的各种产物的各种产物粒子之间的比例关系，但却改变了方程式所表示的机理。而且反应物和产物的粒子数只能是没有意义的，机理方程式中的系数不可能是分数。

3. 合成氨反应可能是基元反应吗？为什么？

答：不可能。合成氨反应的化学方程式为3H + N2→ 2NH3方程式中反应物的系数之和等于4，四分子反应迄今还没有发现过。

4. 速率常数的单位是什么？

答：速率常数的单位与反应级数有关，对于n级反应，其单位是：时间-1·浓度1-n。

5. 如果把计量方程式2O3 → 3O2 改写成⅔O3 →O2，反应级数是否与原来相同？

答：反应级数反映反应物和产物的浓度对反应速率的影响程度，与计量方程式的写法无关。计量方程式乘上一个常数后，反应级数不变。

6. 什么是准一级反应？

答：有些反应实际上不是真正的一级反应，但由于其它反应物的浓度在反应过程中保持不变或变化很小，这些反应物的浓度项就可以并入速率常数中，使得反应速率只与某反应物的一次方成正比，其速率方程的形式与一级反应相同，这样的反应称为准一级反应.

7. 用活化分子的概念解释提高反应温度可以加快化学反应的原因。

答：根据波兹曼能量分布定律，温度升高，高能量分子所占的比例增大，即活化分子增多，反应速率加快。

8. 为什么光化反应的速率常数与温度关系不大？

答：在热化学反应中，活化分子是根据玻尔兹曼能量分布反应物分子中能量大于阈能的部分。温度升高，活化分子所占的比例明显增大，速率常数增大。而在光化反应中，活化分子主要来源于反应物分子吸收光子所形成，活化分子数与温度关系不大，因此，速率常数也与温度关系不大。

9. 催化反应是基元反应还是复杂反应？为什么？

答：催化反应一定是复杂反应。在催化反应中，由于催化剂在反应前后的数量和化学性质都没有改变，催化剂至少参加了两步反应：一步是作为反应物，一步是作为产物。

10. 降低反应温度有利于提高合成氨反应的平衡转化率, 但实际生产中为什么选取450~ 550℃

的较高温度？

答：由于合成氨反应是放热反应，降低反应温度有利于提高合成氨反应的平衡转化率, 但实际生产中，不仅要考虑平衡转化率，还要考虑反应速率，升高温度对提高反应速率有利。实践的结果是选取 450~ 550℃比较合适。

五、计算题

1. 某一级反应 A→B，在某温度下的初速率为 4.00×10-3mol·dm -3· min -1，2 小时后的速率为1.00×10-3mol·dm -3· min -1。求： （1）反应速率常数； 解：ln （C A,0/C A ）=K A T

C A,0/C A =r A,0/r A =4 Ln4=K A *120

K A= ln4/120=0.0116 min -1

（2）半衰期；

解：t 1/2=ln2/k A =0.693/0.0116=60min （3）反应物初始浓度。 解：rA=k*CA

CA= 4.00×10-3/0.0116=0.345mol*dm-3

2. 放射性 14

C 的一级衰变的半衰期约为 5720 年。 1974年考查一具古尸上裹的亚麻布碎片，其 14C ／12

C 比值等于正常值的 67.0%，问此尸体约在何时埋葬？

解：已知14C 半衰期为5720年， 0.67=（1/2）N

N=log 1/20.67=(lg0.67)/(lg1/2)=0.5777 0.5777*5720=3305（年前） 3305-1974=1331年

3. 某物质 A 的分解是二级反应,在某温度下分解 1/3 所需的时间是 2min ，再分解同样多的A 还需要多少时间?

解：设C A0=1 则C A1=2/3 C A2=1/3

因为1/C A1-1/C A0=K A *T 3/2-1=K A *2 K A =1/4

又1/C A2-1/C A1=K A *T 3-3/2=1/4*T

T=6

4. 青霉素 G 的分解为一级反应，测得 37℃和 43℃时的半衰期分别为 32.1h 和 17.1h ，求该反应的活化能和 25℃时的速率常数。

解：(1)t 1

1/2=ln2/K 1=32.1*60=1926

K 1=3.60*10-4h -1

T 2

1/2=ln2/K 2=17.1*60=1026

K 2=6.76*10-4 h -1

根据Arrhenius 方程⎪⎭⎫ ⎝⎛-'-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'T T R E k k 11ln a111, 代入各已知值得 ln(6.76/3.60)=-E/8.314*[1/(37+273)-1/(43+273)]

E=85.60kJ/mol

故反应的活化能 E = 85.60kJ/mol

(2)k3=k2*exp[-E/R*(1/298-1/316)]=5.68*10-3h-1

5. 阿司匹林的水解为一级反应。100℃下速率常数为 7.92d-1，活化能为5

6.48 kJ·mol-1。求：

（1）100℃时水解反应的半衰期；

解：t1/2=（ln2）/k=ln2/7.92=0.0875d

（2）25℃时水解反应的速率常数；

解：k2=k1*exp[-E/R*(1/298-1/373)]=0.04341d-1

（3）25℃下水解 30%所需的时间。

解：t0.7=（1/K）*ln（10/7）=8.22d

第八章表面现象

一、判断题（正确打√，错误打×）

1. 粒子越小，比表面越大。（√）

2. 温度升高时，纯液体的表面张力增大。（×）

3. HLB 值越大，亲脂性越强。（×）

4. 表面活性剂的用途非常广泛，例如，既可以用表面活性剂起润湿、乳化、起泡等作用，也可以用表面活性剂起去润湿、破乳、消泡等作用。（√）

5. BET 吸附等温式适用于多分子层吸附。（√ ）

6. 弗仑因德立希吸附等温式不适用于化学吸附。（×）

7. 只有表面张力较小的液体才可能在表面张力较大的液体表面铺展。（√ ）

8. 当接触角大于90°时，液体能够润湿固体。（×）

9. 两性型表面活性剂是非离子型表面活性剂。（×）

10. 作为洗涤剂的表面活性剂的 HLB 值通常在 12~15。（√ ）

二、选择题（选1个答案）

1. 将毛细管插入某种溶液中，可能发生的现象是。（ D ）A．毛细管中的液面既不上升，也不下降

B．接触角小于 90 度，毛细管中液面下降

C．毛细管中液面是凸的，液面上升

D．这种溶液能够润湿毛细管，液面上升

2. 晶体物质的溶解度和熔点与粒子大小的关系是。（ A ）A．粒子越小，溶解度越大，熔点越低

B．粒子越小，溶解度越大，熔点越高

C．粒子越小，溶解度越小，熔点越低

D．粒子越小，溶解度越小，熔点越高

3. 化学反应刚产生沉淀时，生成的沉淀颗粒大小不一，当放置一段时间后，会出现的现象是。（ B ）A．小颗粒变大，大颗粒变小，直至颗粒大小相同

B．小颗粒变小直至消失，大颗粒变得更大

C．小颗粒和大颗粒都变小，颗粒数增加

D．小颗粒和大颗粒都不发生变化

4. 如果表面层浓度小于本体浓度，则。（ C ）A．浓度增大使表面张力减小 B．溶质可能是表面活性剂

C．发生负吸附 D．表面超量大于零

5. 是物理吸附的特点。（ C ）A．吸附热大 B．稳定性高 C．多分子层吸附 D．有吸附选择性

6. 兰格缪尔吸附等温式不适用于。（ B ）A．单分子层吸附 B．多分子层吸附 C．物理吸附 D．化学吸附

7. 溶质表观吸附量实际吸附量。（ B ）A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或小于

8. 描述固体在溶液中吸附的兰格缪尔吸附等温式。（ A ）A．是经验公式 B．是理论公式

C．只适用于化学吸附 D．只适用于物理吸附

三、填空题

(完整版)物理化学课后答案

第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？ 解：对于理想气体，pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时 1-3 0℃、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：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1

浙大远程无机及分析化学离线作业答案

浙江大学远程教育学院 《无机及分析化学（A）》课程作业 姓名：学号： 年级：学习中心：————————————————————————————— 一、选择题 1、NH3的共轭酸为（A ）。 A. NH4+ B. NH2－ C. NH2OH D. N2H4 2、下列离子中，哪一个是两性电解质离子？（ C ） A. CO32－ B. SO42－ C. HPO42－ D. NO3－ 3、下列哪种分子的偶极矩不等于零？（ C ） A. CCl4 B. PCl5 C. PCl3 D. SF6 4、下列化合物中哪个氢键表现得最强？（D） A. NH3 B. H2O C. H2S D. HF 5、Al3+与EDTA形成（A）。 A. 鳌合物 B. 聚合物 C. 非计量化合物 D. 夹心化合物 6、向MgCl2溶液中加入Na2CO3溶液，生成的产物之一为（C）。 A. MgCO3 B. Mg(OH)2 C. Mg2(OH)2CO3 D. Mg(HCO3)2 7、已知N2O4有如下反应N2O4≒2NO2－Q，在一定温度、压力下体系达平衡后，如果体 系的条件发生如下变化，问哪一种变化将使N2O4解离度增加？（ D ） A. 使体系的体积减小一半 B. 保持体积不变，加入氩气使体系压力增加一倍 C. 加入Ar气体使体积增加一倍，而体系压力保持不变 D. 降低体系的温度 8、下列实验室中常用干燥剂中，哪一种最有效？（ C ） A. 浓硫酸 B. 无水CaCl2 C. P2O5 D. 变色硅胶 9、莫尔法测氯含量实验中的指示剂是（B ）。 A. AgNO3 B. K2CrO4 C. NH4SCN D. 铁铵矾 10、佛尔哈德法测氯含量实验中的指示剂是（ D ）。 A. AgNO3 B. K2CrO4 C. NH4SCN D. 铁铵矾 11、碘量法测铜含量实验中，CuI沉淀易吸附I2使终点变色不够敏锐，可加哪种试剂 消除吸附作用？（ A ） A. KSCN B. NaOH C. HCl D. 乙醇 12、Bi3+、Pb2+均能与EDTA形成稳定的1:1配合物，但两稳定常数间差别较大，若要 分别滴定可采用（ B ）。 A. 先掩蔽，再滴定 B. 控制酸度 C. 加缓冲溶液 D. 先沉淀，在滴定 13、已知lgK BiY=27.9、lgK PbY=18.0，通过控制酸度法用EDTA分别滴定Bi3+、Pb2+ 时，在pH=1时滴定（A）。 A．Bi3+B．Pb2+C．不能确定 14、已知lgK BiY=27.9、lgK PbY=18.0，通过控制酸度法用EDTA分别滴定Bi3+、Pb2+

物化习题解答2012

物理化学习题解答 Chapter 1 1.3 某反应装置充气一次需要使10L 钢瓶降压为： 0.4×202681.04)10 p kPa ?=＝（ 钢瓶充气时压力不能全部降完，只能降到2026kPa ，可降的压力为： 10130－2026＝8104（kPa ） 故可以充气的次数为： 8104 100 81.04 = 即可以充气100次。

1.5 证明：A 、B 是混合气体，故p A ＋p B ＝p ， V A ＝V B ＝V 根据理想气体的状态方程有： A A A m p M RT V = (1) B B B m p M RT V = (2) A B A A A A A A B m m p M m M pM RT y V m m pM M +=??→==+ (3) A B B B B B B A B m m p M m M pM RT y V m m pM M +=??→==+ (4) 将（3）＋（4），得到： 1A B A B A A B B M M y y M y M y M M M =+?=+ 有很多种解法。

1.6 解：虽是实际气体，但在这种情况下按照理想气体计算。 根据条件知道混合气体的摩尔数为： 33 101.325*10*0.2*100.008315() 8.314*(273.1520) pV n mol RT -==+ 0.389746.87(/) 0.008315 i i m M g mol n = ==∑∑ 由上题的公式可得： (1)A A B B A A A B M y M y M y M y M =+=+- 令y A 表示乙烷的摩尔分数，已知乙烷的摩尔质量为 30.07g/mol ，丁烷的摩尔质量为58.12，于是有： 46.8730.0758.12(1)0.4011A A A y y y =+-?= 于是丁烷的摩尔分数为：1-0.4011＝0.5989

《物理化学》课程作业(必做).doc

浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业（必做） 学 号： 学习中心： 第一章热力学第一定律 一、 填空题 1. 系统的性质分为广度性质和 _________ 2. 热力学第_定律的数学表达式是 __________________________ o 3. 水从25°C 加热到35°C,水的热力学能 增人 ° （填"增大〃、"减小"或“不变〃） 4. 理想气体在恒定外压下绝热膨胀，气体的焙 不变 ° （填“增大"、“减小"或“不变〃） 5. AU=Q V 的适用条件是 _____________________________ o 6. 02（g ）的的标准摩尔燃烧焙 等于 零（填“小于〃、"大于〃或"等于〃）。 二、 简答题 1. 什么是系统？什么是环境？答:将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究对象，这 一部分物 质就称为系统；系统之外与系统密切相关的部分称为环境。 2. 什么是等压过程？什么是可逆过程？答：等压过程是在环境压力恒定下，系统始，终态 压力相同 且等于环境压力的过程。某系统经过一•过程由状态1变为状态2 Z 后，如果能使系 统和环境都完全复原，则该过程称为可逆过程。 3. 什么是热力学第一定律？答：自然界的一切物质都具有能量，能量有多咱不同的形式， 能量可以 从一种形式转化为另一种形式，能量的总量在转化过程中保持不变。 4. 什么是标准摩尔生成焰？什么是标准摩尔燃烧焰？答： 在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成lmol 物质的焙变，称为该物质的标准摩尔 生成焙。在标准压力和指定温度下，lmol 物质完全燃烧的焙变，称为该物质的标准摩尔燃 烧焙。 5. Zn 与稀硫酸发生放热置换反应，请问在开口瓶屮进行还是在闭口瓶屮进行放热更多？为 什么？答: 锌与稀硫酸，在开口吋，先接触空气，在与硫酸反应,2Zn+02+2H2S04=2ZnS04+2H20 在闭口时,直接与氢离子反应,Zn+H2S04=ZnS04+H2 姓名: 年级:

物理化学(第一章)作业及答案

每次物理化学作业及答案 §1.1 热力学基本概念第一周(1) 练习 1“任何系统无体积变化的过程就一定不对环境作功。”这话对吗?为什么? 答：不对，应该是无体积变化的过程,系统就一定不对环境作体积功。系统和环境之间交换能量的方式,除体积功外,还有非体积功,如电功,表面功等. 2“凡是系统的温度下降就一定放热给环境，而温度不变时则系统既不吸热也不放热。” 这结论正确吗?举例说明之。 答:不正确。系统的温度下降，内能降低,可以不放热给环境.例如: (13页例1-4) 绝热容器中的理想气体的膨胀过程,温度下降释放的能量,没有传给环境,而转换为对外做的体积功. 而温度不变时则系统既不吸热也不放热。 不对, 等温等压相变过程，温度不变,但需要吸热(或放热), 如一个大气压下，373.15K 下，水变成同温同压的水蒸汽的汽化过程，温度不变，但需要吸热。 3在一绝热容器中盛有水，其中浸有电热丝，通电加热。将不同对象看作系统，则上述加热过程的Q或W大于、小于还是等于零? ⑴以电热丝为系统Q<0; W>0； ⑵以水为系统; Q>0;W=0； ⑶以容器内所有物质为系统Q=0; W>0； ⑷将容器内物质以及电源和其它一切有影响的物质看作整个系统。Q=0;W=0. 4在等压的条件下，将1mol理想气体加热使其温度升高1K，试证明所作功的数值为R。 证明：∵等压过程则P1=P2=P e∴W=-p(V2-V1)=-p[ nR(T+1)/p- nRT/p]= -p×(nR/p)= -R 51mol理想气体，初态体积为25dm3，温度为373.2K，试计算分别通过下列四个不同过程，等温膨胀到终态体积100dm3时，系统对环境作的体积功。 (1)向真空膨胀。(2)可逆膨胀。(3)先在外压等于体积50dm3时气体的平衡压力下，使 气体膨胀到50dm3，然后再在外压等于体积为100dm3时气体的平衡压力下使气体膨胀到终态。(4)在外压等于气体终态压力下进行膨胀。 答: (1)向真空膨胀：p外=0，δW= - p外dV=0, W=0 (2)可逆膨胀：W= -nRTln(V2/V1) =-8.314×373.2×ln(100/25)=-4301J= -4.3kJ (3）两步恒外压膨胀：W= W I+ W II=- p外,1(V中-V1)- p外,2(V2 -V中) =- p中(V中-V1)- p2(V2 -V中) = p中V中[(V1/ V中)-1]+ p2V2[(V中/ V2) -1] =nRT(V1/ V中-1)+nRT(V中/ V2 -1) = 8.314×373.2×[(25/50)-1+(50/100)-1] = -3103J= -3.1kJ, (4）一步恒外压膨胀：W=- p外,2(V2-V1)= -p2(V2–V1)= p2 V2 (V1/ V2-1)=nRT (V1/ V2-1) = 8.314×373.2×(25/100-1) = -2327J= -2.33 kJ,

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案 第一章热力学第一定律选择题 1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于 (A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D 2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 (A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义 (C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量 (D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B 2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是 (A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律 (C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。因焓是状态函数。 3．涉及焓的下列说法中正确的是 (A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零

(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。 4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 (A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D 5．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是 (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。 6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程 (D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D 7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是 (A) 不可逆循环过程(B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程(D) 纯液体的真空蒸发过程

浙江大学大学物理答案

浙江大学大学物理答案 【篇一：11-12-2大学物理乙期末试题b】 《大学物理乙（上）》课程期末考试试卷 (b) 开课分院：基础部，考试形式：闭卷，允许带非存储计算器入场考试日期：2012年月日，考试所需时间： 120 分钟 考生姓名学号考生所在分院：专业班级： . 一、填空题（每空2分，共50分）： 1、一个0.1kg的质点做简谐振动，运动方程为x(t)?0.2cos3t m，则该质点的最大加速度amax，质点受到的合力随时间变化的方程 f(t。 2、一质点作简谐振动，振幅为a，初始时具有振动能量2.4j。当质点运动到a/2处时，质点的总能量为 j，其中动能为j。 3、在宁静的池水边，你用手指以2hz的频率轻叩池面，在池面上荡起水波，波速为2m/s，则这些波的波长为 m。 4、两列波在空间相遇时能够产生干涉现象的三个条件为：，振动方向相同，初相位差恒定。 5、如图所示，在均匀介质中，相干波源a和b相距3m，它们所发出的简谐波在ab连线上的振幅均为0.4m， 波长均为2m，且a为波峰时b恰好为波谷，那么ab连线中点的振幅为 m，在ba延长线上，a点外侧任一点的振幅为m。 6、已知空气中的声速340m/s，一辆汽车以40m/s的速度驶近一静止的观察者，汽车喇叭的固有频率为555hz，则观察者听到喇叭的音调会更________（填“高”或“低”），其频率为____________ hz。（请保留三位有效数字）．．．．．． 7、已知800k时某气体分子的方均根速率为500m/s，当该气体降温至200k时，其方均根速率为__________m/s。 8、体积为2?10?3m3的理想气体，气体分子总数为5.4?1022个，其温度为362k，则气体的压强为_________________pa。 9、麦克斯韦速率分布曲线下的面积恒等于_________。 10、一定量氢气在500k的温度下，分子的平均平动动能为 ______________________j，分子的平均转动动能为 ________________________j。 11、仍然是在500k的温度下，封闭容器内有0.1mol氢气，维持温度不变（等温过程）缓慢推动容器的活塞使得体积增大了一倍，则

网络教育课程 物理化学_习题集(含答案)

**大学网络教育课程 《物理化学》课程习题集 一、单选题 1.焓的定义式中H=U+pV，式中的p代表（） A.体系的总压力 B.体系中各组分的分压 C.100kPa D.外压 2.某体系经不可逆循环后，下列答案中不正确的是（） A.Q=0 B.△U=0 C.△H=0 D.△C P=0 3.某理想气体进行绝热自由膨胀，其热力学能和焓的变化为（） A.△U=0，△H=0 B.△U﹥0，△H﹥0 C.△U=0，△H≠0 D.△U﹤0，△H﹤0 4.某理想气体的γ=C P/C V=1.40，则该气体应为( ) A.单原子分子气体 B.双原子分于气体 C.三原子分子气体 D.四原子分子气体 5. H2的标准摩尔燃烧焓与下列哪一物质的标准摩尔生成焓相等（） A.H2O(g) B.H2O(l) C.H2O(s) D.都不是 6.隔离系统内发生的可逆变化过程( ) A.△S=0，△S(环)=0 B.△S﹥0，△S(环)=0 C.△S=0，△S(环)﹥0 D.△S﹥0，△S(环)﹥0 7.过冷水结成同温度下冰，则该过程中( ) A.△S系统﹥0 B.△S系统+△S环境﹥0 C.△S环境﹤0 D.△S系统+△S环境﹤0 8.下列说法中，哪一种是不正确的( ) A.隔离物系中的熵永不减少 B.在绝热过程中物系的熵决不会减少 C.物系处于平衡态时熵值最大 D.任何热力学过程不可能出现△S﹤0 9.气体CO与O2在一坚固的绝热箱内发生化学反应，系统的温度升高，该过程（） A.△U＝0 B.△H＝0 C.△S＝0 D.△G＝0 10.电解CuSO4 溶液时，当通过溶液的电量为2F 时，则在阴极上将析出Cu 的量为( ) A. 0.5 mol B. 1 mol C. 1.5 mol D. 2 mol 11.重结晶制取纯盐的过程中，析出的NaCl固体的化学势比母液中NaCl的化学势（） A.高 B.低

2012浙大远程教育物理化学作业答案

2012物理化学作业答案 第一章热力学第一定律 一、判断题（正确打√，错误打×） 1. 由于p和V都是状态函数，则pV也是状态函数。（ T ） 2. 状态函数改变后，状态一定改变。（ T） 3. 孤立系统内发生的一切变化过程，其U Δ 必定为零。（ T ） 4. 温度越高，Q值越大。（ F） 5. 等压过程是指系统在变化过程中系统的压力等于环境的压力。（ F ） 6. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。（F ） 7. 在标准状态下，最稳定单质的焓值等于零。（ F ） 8. O2 （g）的标准摩尔燃烧焓等于零。（ T ） 9. H2O（l）的标准摩尔燃烧焓等于零。（ T ） 10. H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的U △ 等于零。（ T ） 二、选择题（单选） 1. 是状态函数。（ A ）A．G B．△U C．W D．Q 2. 不是状态函数。（ D ）A．H B．U C．S D．△G 3. 具有广度性质。（ B ）A．T B、U C．P D．ρ（密度） 4. 具有强度性质。（ D ）A．S B．V C．G D．η（粘度） 5. 的标准摩尔生成焓等于零。（ A ）A．C（石墨） B．C（金刚石） C．CO2 D．CO 6．的标准摩尔燃烧焓等于零。（ C ）A．C（石墨） B．C（金刚石） C．CO2 D．CO 7. 理想气体在外压为 101.325kPa 下的等温膨胀，该过程的。（ A ）A．Q>0 B．Q<0 C．△U>0 D．△U<0 8. 101.325kPa和 273.15K的水等温等压变为冰，该过程的。（ D ）A．Q>0 B．△U=0 C．△H>0 D．△H<0 9. 下列叙述中不属于状态函数特征的是。（ C ）A．系统变化时，状态函数的改变值只由系统的始、终态决定。 B．系统状态确定后，状态函数的值也确定。 C．状态函数均有加和性。 D．经循环过程，状态函数的值不变。 10. 理想气体向真空膨胀，其体积从 V1 增大到 V2，则系统做功为。（ A ）A．W=0 B．W>0 C．W<0 D．W=-nRT ln(V2/V1) 三、填空题 1. △U=Q+W 适用于宏观上静止且无外力场存在的封闭系统。 2. △H=Q P的适用条件是封闭系统在非体积功为0且等压。 3. 最稳定单质的标准摩尔生成焓 = 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。 4. 完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓 = 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。

物理化学第二版作业参考答案6-8

物理化学作业题答案 第六章 相平衡 思考题 5．在含有氨的容器中氯化铵固体分解达平衡，43NH Cl(s)NH (g)HCl(g)+。指出该系统的独立组分数、 相数和自由度？ 答：反应中有三个物种，一个平衡限制条件，没有浓度限制条件。所以独立组分数为2，相数为2，自由度为2。 习题解析 3．3CaCO (s)在高温下分解为CaO(s)和2CO (g)，根据相律解释下述实验事实。 (1) 在一定压力的2CO (g)中，将3CaCO (s)加热，实验证明在加热过程中，在一定的温度范围内3CaCO (s)不会分解。(2) 在3CaCO (s)的分解过程中，若保持2CO (g)的压力恒定，实验证明达分解平衡时，温度有定值。 解：(1) 该系统中有两个物种，2CO (g)和3CaCO (s)，所以物种数2S =。在没有发生反应时，组分数2C =。现在是一个固相和一个气相两相共存，2P =。当2CO (g)的压力有定值时，根据相律，条件自由度 *12121f C P =+-=+-=。这个自由度就是温度，即在一定的温度范围内，可维持两相平衡共存不变，所以3CaCO (s)不会分解。 （2）该系统有三个物种，2CO (g)，3CaCO (s)和CaO(s)，所以物种数3S =。有一个化学平衡，1R =。没有浓度限制条件，因为产物不在同一个相，故2C =。现在有三相共存（两个固相和一个气相），3P =。若保持 2CO (g)的压力恒定，条件自由度*12130f C P =+-=+-=。也就是说，在保持2CO (g)的压力恒定时，温度 不能发生变化，即3CaCO (s)的分解温度有定值。 5．结霜后的早晨冷而干燥，在-5℃，当大气中的水蒸气分压降至266.6 Pa 时，霜会升华变为水蒸气吗? 若要使霜不升华，空气中水蒸气的分压要有多大？已知水的三相点的温度和压力分别为273.16 K 和611 Pa ，水的摩尔气 化焓1 vap m 45.05 kJ mol H -?=?，冰的摩尔融化焓1fus m 6.01 kJ mol H -?=?。设相变时的摩尔焓变在这个温度区间 内是常数。 解：冰的摩尔升华焓等于摩尔熔化焓与摩尔气化焓的加和， 用Clausius-Clapeyron 方程，计算268.15 K （-5℃）时冰的饱和蒸气压 (268.15K )51 06011 ln 611 Pa 8.314273.16268.15p =-?? ??? 解得 (268.15K)401.4 Pa p = 而268.15 K （-5℃）时，水蒸气的分压为266.6 Pa ，低于霜的水蒸气分压，所以这时霜要升华。当水蒸气分压等于 或大于401.4 Pa 时，霜可以存在。 9．根据2CO 的相图，回答如下问题。

浙大远程2012春《有机化学》(A)在线作业2答案

您的本次作业分数为：67分单选题 1.卤代烃的水解反应属于（）反应: ? A 亲电取代 ? B 亲核取代 ? C 亲电加成 ? D 亲核加成 单选题 2.能与三氯化铁溶液发生显色反应的是（）: ? A 乙醇 ? B 甘油

? C 苯酚 ? D 乙醚 单选题 3.下列化合物中能发生自身羟醛缩合反应的是(): ? A 甲醛 ? B 苯甲醛 ? C 乙醛 ? D 2,2—二甲基丙醛 单选题 4.下列烷基苯中，不宜由苯通过烷基化反应直接制取的是（）:

? A 丙苯 ? B 异丙苯 ? C 叔丁苯 ? D 乙苯 单选题 5.下列物质中化学活泼性顺序是（）（1）丙烯（2）环丙烷（3）环丁 烷（4）丁烷: ? A 1>2>3>4 ? B 2>1>3>4 ?

C 1>2>4>3 ? D 1>2>3=4 单选题 6.禁止用工业酒精配置饮料酒，是因为工业酒精中含有下列物质中的 （）: ? A 甲醇 ? B 乙二醇 ? C 丙三醇 ? D 异戊醇 单选题 7.俗称“塑料王”的物质是指（）:

? A 聚乙烯 ? B 聚丙烯 ? C 聚氯乙烯 ? D 聚四氟乙烯 单选题 8.硝基苯进行硝化时，硝化剂应当是（）: ? A 稀硫酸 ? B 浓硝酸 ? C 浓硝酸、浓硫酸混合液

? D 发烟硝酸，浓硫酸（并加热） 单选题 9.下列化合物中沸点最低的是(): ? A (CH3COOH) ? B (CH3CH2CH2OH) ? C （CH3CH2CH2NH2） ? D (CH3OC2H5) 单选题 10.区别苯胺、N—甲基苯胺、N，N—二甲基苯胺需用下列哪组试剂（）: ? A HNO2

浙大远程物理化学离线作业答案

1.如何用熵判据判断过程的方向？ 答：熵是系统混乱程度的度量，孤立系统的熵值永远不会减少，孤立系统杜绝了一切人为控制则可用熵增原理来判别过程的自发方向。孤立系统中使熵值增大的过程是自发过程也是不可逆过程；使系统的熵值保持不变的过程是可逆过程，系统处于平衡态；孤立系统中不可能发生使熵值变小的任何过程。 2.如何用吉布斯能判据判断过程的方向？ 答：在等温等压和W=0的条件下，封闭系统自发过程总是朝着吉布斯能减小的方向进行，直至吉布斯能降到极小值（最小吉布斯能原理），系统达到平衡。 3.一般情况下，温度升高，固体溶解度增大，气体溶解度减小，请用热力学原理解释之。 答：一般情况下，固体溶解是熵增加过程，而气体溶解是熵减少过程。根据G=△H-TS提高温度对固体溶解有利而对气体溶解不利 三、简答题 答：化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)是吸热反应，提高反应温度可以增大平衡常数，有利于反应正向进行。 答：乙苯脱氢生成苯乙烯是吸热反应，提高反应温度有利；该反应也是增加体积的反应，减少压力有利。通过通入过热水蒸气即可以提供热量，维持较高的反应温度，同时还由于水蒸气不参加反应，起稀释作用，与减少压力效果等同。 四、计算题 答：(1)因为△rG mө=-168.6-68.178+228.59=-8.268 kJ·mol-1 △rG mө=-RTlnKө lnKө=△rG mө/（-RT）=-8.268*103/（-8.314*298.2）=3.3025 所以Kө=27.18（298.2K） (2) ln（K2/K1）=【△r H mө *(1/T1-1/T2) 】/R lnk2/27.18=-46.02*1000*(1/298.2-1/500)/8.314 lnk2/k1=7.5 K2=0.01516 答：(1) △rGmө=-RTlnKө=-8.314*298.2*lnKө=12890 lnKө=-5.2 Kө=5.521*10-3( （2）能自动分解

最新浙大物理化学在线作业答案

浙大2016物理化学在线作业答案

您的本次作业分数为：100分单选题 1.【第01章】Q=ΔH的适用条件是（）。 A 封闭系统中非体积功为零的等压过程 B 封闭系统中非体积功为零的等容过程 C 封闭系统 D 等温过程 正确答案:A 单选题 2.【第01章】（）的标准摩尔生成焓等于零。 A C（石墨） B C（金刚石） C CO2 D CO 正确答案:A 单选题 3.【第01章】（）具有强度性质。 A S B V C G D η（粘度） 正确答案:D 单选题

4.【第01章】（）的标准摩尔燃烧焓等于零。 A C（石墨） B C（金刚石） C CO2 D CO 正确答案:C 单选题 5.【第01章】（）是状态函数。 A G B △U C W D Q 正确答案:A 单选题 6.【第01章】（）下列叙述中不属于状态函数特征的是。 A 系统变化时，状态函数的改变值只由系统的始、终态决定。 B 系统状态确定后，状态函数的值也确定。 C 状态函数均有加和性。 D 经循环过程，状态函数的值不变。 正确答案:C 单选题 7.【第01章】理想气体在绝热、恒定外压下膨胀的（）。

A ΔU =0，W<0 B ΔH=0，W>0 C ΔU >0，△H>0 D ΔU <0，ΔH<0 正确答案:D 判断题 8.【第01章】H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的△H等于零。（） 正确错误 正确答案: 错 判断题 9.【第01章】理想气体节流膨胀过程的△U = 0。（） 正确错误 正确答案: 对 判断题 10.【第01章】标准状态下，最稳定单质的热力学能等于零。（） 正确错误 正确答案: 错 判断题 11.【第01章】实际气体节流膨胀过程的△H = 0。（） 正确错误 正确答案: 对 判断题

（完整版）浙江大学物理化学实验思考题答案

（完整版）浙江大学物理化学实验思考题答案 一、恒温槽的性能测试 1.影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些？如和提高恒温槽的灵敏度？ 答：影响灵敏度的主要因素包括：1)继电器的灵敏度；2)加热套功率；3)使用介质的比热；4)控制温度与室温温差；5)搅拌是否均匀等。 要提高灵敏度：1)继电器动作灵敏；2)加热套功率在保证足够提供因温差导致的热损失的前提下，功率适当较小；3)使用比热较大的介质，如水；4)控制温度与室温要有一定温差；5)搅拌均匀等。 2.从能量守恒的角度讨论，应该如何选择加热器的功率大小？ 答：从能量守恒角度考虑，控制加热器功率使得加热器提供的能量恰好和恒温槽因为与室温之间的温差导致的热损失相当时，恒温槽的温度即恒定不变。但因偶然因素，如室内风速、风向变动等，导致恒温槽热损失并不能恒定。因此应该控制加热器功率接近并略大于恒温槽热损失速率。 3.你认为可以用那些测温元件测量恒温槽温度波动？ 答：1)通过读取温度值，确定温度波动，如采用高精度水银温度计、铂电阻温度计等；2)采用温差测量仪表测量温度波动值，如贝克曼温度计等；3)热敏元件，如铂、半导体等，配以适当的电子仪表，将温度波动转变为电信号测量温度波动，如精密电子温差测量仪等。 4.如果所需恒定的温度低于室温，如何装备恒温槽？ 答：恒温槽中加装制冷装置，即可控制恒温槽的温度低于室温。 5.恒温槽能够控制的温度范围？ 答：普通恒温槽(只有加热功能)的控制温度应高于室温、低于介质的沸点，并留有一定的差值；具有制冷功能的恒温槽控制温度可以低于室温，但不能低于使用介质的凝固点。 其它相关问题： 1.在恒温槽中使用过大的加热电压会使得波动曲线：( B ) A.波动周期短，温度波动大；

浙大远程物理化学习题

浙大远程物理化学习题 第一章热力学第一定律 五、计算题 1. 1 mol 理想气体在等压下升高1℃，求系统所做的功。解：p 1V 1=nRT 1 p 2V 2=nRT 2 等压过程 W=PdV=nR(T 2-T 1)=1×R×1=8.314J 2. 1 mol 单原子理想气体在298K 时，分别按下列三种方式从15.00dm3膨胀到40.00 dm3：（1）自由膨胀；（2）等温可逆膨胀； （3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。分别求上述三种过程的 Q 、W 、ΔU 和ΔH 。 解：（1）自由膨胀过程，0)(0)(1212e ＝＝＝V V V V p W -?-- 因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以：ΔU =ΔH =f (T )＝0 0=-?=W U Q （2）等温可逆膨胀； 解：因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，所以等温过程 ΔU=ΔH=0 W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J （3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。 ΔU=ΔH=0 P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J 3. 1 mol 水在100℃、101.325kPa 下蒸发为水蒸气，吸热40.7kJ ，求该过程的 Q 、W 、△U 和△H 。解：因为在正常相变温度、压力下的相变为可逆相变过程，所以：ΔH= Q p =Q=40.7KJ W=-Pe(V g -V l )=-PV g =-NRT=-1*8.314*373=-3.101KJ(因为

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案 篇一：物理化学课后习题答案 第1章化学热力学基本定律 1．1mol双原子理想气体在300 K、101 kPa下，经恒外压恒温压缩至平衡态，并从此状态下恒容升温至370 K、压强为1 010 kPa。求整个过程的?U、?H、W及Q。（答案：△U = 1455 J，△H = 2037 J，W=17727 J，Q = -16272 J） 解：第一步：恒外压恒温压缩至平衡态，?U=0，?H=0 V1=×300/101=, 此平衡态的体积就是末态的体积V2， V2=×370/1010= 此平衡态的压强P’=×300/(×10-3)= W=-P’(V2-V1)=-×103×()×10-3 =17727 J= kJ -Q=W= kJ Q=- kJ 第一步：因恒容W=0 ?U=Qv=Cv,m(T2-T1) =×(370-300)= J= kJ ?H=(+R)×70= J= kJ 整个过程：W= kJ；Q= -+= - kJ；?U= kJ ；?H= kJ。 2．设有 kg N2，温度为 K，压强为101325 Pa，分别进行下列过程，求?U、?H、 Q及W。 (1) 恒容加热至压强为 Pa； (2) 恒压膨胀至原体积的2倍；

(3) 恒温可逆膨胀至原体积的2倍； (4) 绝热可逆膨胀至原体积的2倍。（答案：①△U = QV = ×104 J，△H = ×104 J，W = 0； ②△H = QP = kJ，△U = kJ，W= - kJ； ③ Q = 5622 J ，W = -5622 J，△H = △U = 0 J； ④ Q = 0，W = △U = -4911 J，△H = - 6875 J） 解：将N2 气视为双原子理想气体，则 Cp,m= J·mol-1·K-1;Cv,m= J·mol-1·K-1 (1) W=0, 末态温度 T2==× K ∴?U=Qv=n Cv(T2-T1) =(100/28)××(×)=×104 J ?H= n Cp(T2-T1) =(100/28)××(×)=×104 J (2) 末态温度 T2=2T1=2× ?H=Qp= n Cp(T2-T1) =(100/28)××(2×) =28388 J= kJ ?U=n Cv(T2-T1) =(100/28)×× = 20201 J= kJ W= -P?V= -101325×(100/28)××/101325= -8110J= - (3) 理想气体恒温，?H=?U=0, W= -Q= -(100/28)×××ln2= -5622 J= - kJ (4) 运用理想气体绝热过程方程：? T2=(1/2)×T1=(1/2)× =207 K;Q=0 W=?U= n Cv,m?T= (100/28)××()= -4911 J= - kJ ?H= (100/28)××()=-6875 J= - kJ 3．在 K、101325 Pa下，1 mol水缓慢蒸发。水的蒸发热为

《物理化学》学习辅导习题及答案

《物理化学》学习辅导习题及答案 期末复习《物理化学》学习辅导材料之一 热力学 一、判断题： 1、在定温定压下，CO2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。( ) 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。 3、稳定态单质的ΔfHmΘ(800K)=0 。( ) 4、dU=nCv,mdT公式对一定量的理想气体的任何pVT 过程都适用。( ) 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。 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。 7、隔离系统的热力学能是守恒的。 8、隔离系统的熵是守恒的。 9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。10、绝热过程都是定熵过程。 11、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。12、系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达不到此终态。13、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到高温物体是不可能的。 14、系统经历一个不可逆循环过程，其熵变> 0。15、系统状态1经定温、定压

过程变化到状态2，非体积功W’0，则其相反的过程即绝热 不可逆压缩过程中S ( ) 25、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。( ) 26、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。( ) 27、不可逆过程的熵变是不可求的。( ) 28、某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。( ) 29、在孤立体系中，一自发过程A→B，但体系永远 回不到原来状态。( ) 30、绝热过程Q = 0，即，所以dS = 0。( ) 1 31、可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自 发性。( ) 32、绝热过程Q = 0，而于?H = Q，因而?H 等于零。( ) 33、按Clausius不等式，热 是不可能从低温热源传给高温热源的。( ) 34、在 一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系)，该过程W＞0，?U＞0。( ) 35、体 系经过一不可逆循环过程，其?S体＞0。 ( ) 36、 对于气态物质，Cp－CV = nR。( ) 37、在一绝 热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空 气向真空膨胀，此时Q = 0，所以?S=0。( ) 二、填空题： 1、一定量的理想气体同一始态压缩至同一压力p，定