洛理-10物理化学答案及评分标准
物理化学完整版答案
物理化学完整版答案物理化学核心教程（第二版）参考答案第一章气体一、思考题1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状？采用了什么原理？答：将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。
试问，这两容器中气体的温度是否相等？答：不一定相等。
根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相等。
3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气，两球中间用一玻管相通，管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K，右球的温度为293 K时，汞滴处在中间达成平衡。
试问：（1）若将左球温度升高10 K，中间汞滴向哪边移动？（2）若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动？答：（1）左球温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。
（2）两球温度同时都升高10 K，汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低，升高10 K所占比例比右边大，283/273大于303/293，所以膨胀的体积（或保持体积不变时增加的压力）左边比右边大。
4. 在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的0.7左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。
请估计会发生什么现象？答：软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是灌开水时不要太快，且要将保温瓶灌满。
5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时，不断升高平衡温度，这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化？答：升高平衡温度，纯物的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小，热膨胀仍占主要地位，所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩，当饱和蒸汽压变大时，气体的摩尔体积会变小。
随着平衡温度的不断升高，气体与液体的摩尔体积逐渐接近。
物理化学习题集参考答案(离线必做答案)
2013春浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业答案（必做）第一章热力学第一定律一、填空题1.封闭2.封闭系统中不做非体积功的等压过程3.强度性质4.小于二、简答题1.将一部分物质从其它部分划分出来作为研究对象，这部分物质称为系统。
与系统密切相2.第一类永动机是不可能造成的。
三、计算题1.（1）Q=0，W=0，△U=0，△H=0（2）Q=2430J，W=-2430J，△U=0，△H=0（3）Q=1548J，W=-1548J，△U=0，△H=02.65.7kJ第二章热力学第二定律一、单选题1.A二、填空题1.过程的方向和限度2.大于3.绝热可逆压缩4.封闭系统中的等温等压不做非体积功过程5.等于三、简答题1.第二类永动机是不可能造成的。
2.在孤立系统中的任何过程，或封闭系统中的绝热过程:△S＞0 表示自发过程△S=0 表示可逆过程△S＜0 表示不可能发生的过程3.在封闭系统中的等温等压非体积功为零的过程:△G＜0 表示自发过程△G=0 表示可逆过程△G＞0 表示不可能发生的过程4.一般情况下，固体溶解是熵增加过程，而气体溶解是熵减小过程。
根据△G=△H-T△S提高温度对固体溶解有利，而对气体溶解不利。
四、计算题1.Q=2.479kJ，W=-2.479kJ，△U=0，△H=0，△S=11.53 J·K-1，△S环境=-8.31 J·K-1，△F=-3.438 kJ，△G=-3.438 kJ2. 2.355 J·K-13.（1）△S恒温槽=-11.31 J·K-1，（2）△S空气=13.94 J·K-1，（3）不可逆4. 2.87 kJ·mol-1，石墨更稳定第四章化学平衡一、单选题二、填空题1.(K1ө／K2ө)22.0.024093.向左4.向右5.-15.92三、简答题1.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。
物理化学期末考试试题库 (附答案与解析)
第一章热力学第一定律选择题1．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。
2．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。
3．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。
4．下面的说法符合热力学第一定律的是（）(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C)封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关答案：C。
因绝热时ΔU＝Q＋W＝W。
（A）中无热交换、无体积功故ΔU＝Q＋W＝0。
（B）在无功过程中ΔU＝Q，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。
（D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故ΔU亦是不同的。
这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。
5．关于节流膨胀, 下列说法正确的是(A)节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化答案：B6．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的:（A）Q >0, H＝0, p < 0 （B）Q＝0, H <0, p >0 （C）Q＝0, H ＝0, p <0 （D）Q <0, H ＝0, p <0答案：C。
物理化学课后(下册)部分习题答案
第十一章化学动力学1. 反应为一级气相反应，320 ºC时。
问在320 ºC加热90 min的分解分数为若干？解：根据一级反应速率方程的积分式答：的分解分数为11.2%2. 某一级反应的半衰期为10 min。
求1h后剩余A的分数。
解：同上题，答：还剩余A 1.56%。
3．某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。
问反应掉50%需多少时间？解：根据一级反应速率方程的积分式答：反应掉50%需时19.4 min。
4． 25 ºC时，酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c）0 30 60 90 130 1800 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 解：数据标为0 30 60 90 130 1801.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.53470 -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283拟合公式蔗糖转化95%需时5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺为一级反应。
反应进程由加KI溶液，并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。
KI只与A反应。
数据如下：0 1 2 3 4 6 849.3 35.6 25.75 18.5 14.0 7.3 4.6解：反应方程如下根据反应式，N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一，0 1 2 3 4 6 84.930 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.4600 -0.3256 -0.6495 -0.9802 -1.2589 -1.9100 -2.3719。
6．对于一级反应，使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。
对于二级反应又应为多少？解：转化率定义为，对于一级反应，对于二级反应，7．偶氮甲烷分解反应为一级反应。
物理化学课后规范标准答案
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 1TT 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=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT 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 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/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：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 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)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm Vl O H ==-=ρ n=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 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。
《物理化学》试卷及答案解析
《物理化学》试卷及答案解析一、填空题（每小题2分，共20分）1、状态函数可分为两类：其数值在系统中具有加和性的是，请举三个这类函数的例子；其数值取决于系统自身而与系统中物质数量无关的是，请举三个这类函数的例子。
2、写出Joule-Thomson系数的定义式：。
若Joule-Thomson系数大于0，则该气体经节流过程后，随压力降低，温度。
3、可逆热机的效率与两热源温度的关系是；在其他条件都相同的前提下，用可逆热机去牵引机车，机车的速度将会是。
4、Zn与稀硫酸作用，其他条件相同的情况下，分别在敞口容器中进行和在密闭容器中进行，所放出的热量进行比较，前者后者。
（填“<”、“>”或“=”）5、NH4Cl(s)在真空容器中分解生成NH3(g)和HCl(g)达平衡，该系统的组分数为，相数为，自由度数为。
6、某分解反应为A(s) = 2B(g)+C(g) ，气体视为理想气体，其标准平衡常数K o与解离压力P 之间的关系是。
7、双变量体系的热力学基本公式：dU= PdV ；dG= VdP。
8、在200℃和25℃之间工作的卡诺热机，其效率为%。
9、纯物质混合形成理想液态混合物时，△mix V 0，△mix H 0，△mix S 0，△mix G 0。
（填“<”、“>”或“=”）10、理想气体反应，标准平衡常数K o与用分压表示的经验平衡常数K p之间的关系是；标准平衡常数K o与用物质的量分数表示的经验平衡常数K x之间的关系是。
二、选择题（每小题2分，共20分）1、某气体的压缩因子Z> 1，表示该气体比理想气体（）（A）容易压缩（B）不易压缩（C）容易液化（D）不易液化2、关于气体的隙流，下列说法错误的是（）（A）气体隙流速度与摩尔质量的平方根成正比（B）隙流定律可以用来求气体的摩尔质量（C）利用隙流作用可以分离摩尔质量不同的气体（D）气体分子运动论是隙流定律的理论依据3、系统从一个状态经不可逆过程到达另一状态，系统的ΔS （）（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）无法确定4、碳酸钠和水可以形成Na2CO3·H2O，Na2CO3·7H2O，Na2CO3·10H2O三种水合物，在101.3kPa 时该物系共存的相数最多为（）（A）2 （B）3 （C）4 （D）55、常压下-10℃过冷水变成-10℃的冰，此过程的（）（A）ΔG<0 ,ΔH>0 （B）ΔG>0 ,ΔH>0（C）ΔG=0 ,ΔH=0 （D）ΔG<0 ,ΔH<06、A、B两组分的气液平衡T-x图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A=0.7。
物理化学习题解答
物理化学习题解答物理化学习题解答(⼗⼀)习题p216~2241、298K 时，2N 2O 5(g)==N 2O 4(g)+O 2(g)，该分解反应的半衰期t 1/2=，此值与N 2O 5(g)的起始浓度⽆关，试求： (1) 该反应的速率常数；(2) N 2O 5(g)转化掉90%所需的时间。
解：(1) 反应的半衰期t 1/2与N 2O 5(g)的起始浓度⽆关，故为⼀级反应。
(2) .ln10= t =2、某物质A 分解反应为⼆级反应，当反应进⾏到A 消耗了1/3时，所需时间为2min ，若继续反应掉同样多这些量的A ，应需多长时间解：1/2=4/t ，t =8min ，t a =8–2=6min3、有反应A→P，实验测得是级反应，试证明：(1)(2) kt A A 21][][21210=-21210])[12(2A kt -=12ln 21k t =12/111216.07.52ln 2ln -===h t k t k xa a1ln =-t a a a 1216.09.0ln =-t k a x a 211=--221311k a a a =--241k a =tk a a a 21321=--t k a 22=解：(1)(2)4、在298K 时，⽤旋光仪测定蔗糖的转化率，在不同时间所测得的旋光度αt 如下：试求该反应的速率常数k 值。
解：由ln(αt –α∞)~t 作图，直线斜率–k = –×10-3，速率常数k =×10-3min -1。
21][][A k dtA d r =-=kdt A A d -=21][][kdt A d A -=-][][21kdt A d -=21][2t d k A d t A A ??-=0][][210][2)0(}][]{[221210--=-t k A A kt A A 21][][21210=-21212121}][21{][00kt A A =-21212121}][22][00kt A A =-212121])[222(0kt A =-21210])[22(kt A =-21210])[12(2A kt -=)ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt tl n (αt -α∞)t/min5、在298K 时，测定⼄酸⼄酯皂化反应速率。
物理化学10
物理化学试卷班级姓名分数一、填空题( 共21题40分)1. 2 分(5311)5311某反应物的转化率分别达到50%，75%，87.5% 所需时间分别为t12，2t12，3t12，则反应对此物质的级数为_______ 。
2. 2 分(6612)6612液态汞的表面张力γ= 0.4636 N·m-1 + 8.32×10-3 N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7 N·m-1·K-2·T2在400 K 时，汞的（∂U/∂A）T, V = 。
3. 2 分(4217)4217欲测量下列电池的电动势，与电位差计负极端相连的是该电池的p1端还是p2端？( ) Pt│H2(p1= 0.1p∃)│HCl(aq)│H2(p2= p∃)│Pt4. 2 分(6388)6388反应2[Co(NH3)3Br]2++Hg2++H2O→2[Co(NH3)Br]3++HgBr2，随离子强度的增加反应速率___________，要使反应速率改变25%，则离子强度应为_____________________________。
5. 2 分(5432)543260 Co广泛用于癌症治疗, 其半衰期为5.26 a (年), 则其蜕变速率常数为：_________________, 某医院购得该同位素20 mg, 10 a后剩余______________ mg。
6. 2 分(6636)6636T = 298 K时, 水-空气表面张力γ= 7.17×10-2 N·m-1,（∂γ / ∂T）p, A = - 1.57×10-4 N·m-1·K-1。
在T，p∃时，可逆地增加2 cm2表面,对体系所作的功W =___________, 熵变∆S =_____________。
7. 2 分(4170)4170电极AgNO3(m1)|Ag(s)与ZnCl2(m2)|Zn(s)组成自发电池的书面表示式为：____________________________________________。
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洛阳理工学院 20 /20 学年 第一学期 物理化学 期末考试答案及评分标准（A ）
适用班级： 考试日期时间：单击此处键入考试日期时间
一、 选择题(每小题2分，共20分)
1---5 A B D A B 6---10 C C B A B
二、 填空题 (每小题2分，共20分,其中：每小题有两空者，每空一分；有一空者，每空2分；第5、10题，3个
答案答对1-2个得一分，答对3个得2分)
1.能量守恒，方向和限度
2.相平衡，化学平衡
3. 不消耗能量而永远做功，从单一热源吸热再把热量全部变成功
4.（本答案不是唯一的，只要回答出共同特征即正确）热量从高温物体传到低温物体是自发的，从低温物体传到高温物体是不自发的，自发过程的共同特
征是不可逆性 5.W ，Q ，ΔU 6.0.7,71.4 kJ 7 大 8.{[SiO 2]m nSiO 32-.2(n-x)H +}2x-2xH + 9.减小 ，减小 10. 3，2,2
三、 计算题(每小题10分，共50分)
1、已知冰在273.15K 及101.325kPa 时的熔化热为6.002kJ.mol -1,水在373.2K 及101.325kPa 时的蒸发热为40.59kJ.mol -1,在273.15—
—373.15K 之间水的平均恒压热容为75.3J.K -1.mol -1。
今在101.325kPa 下，将1mol 冰（273.15K ）变为373.15K 的水蒸气，其ΔU,ΔH
为多少？
解：ΔH = n Δfus H m + nC p,m (T 2-T 1)+ n Δvap H m = {6002+75.3*(373.15-273.15)+40590} J=54.112 kJ(公式2分，数据带入2分，结果1分,总5分)
ΔU =ΔH –Δ(PV) =( 54112-1*8.315*373.15)J=51.993kJ （公式2分，数据带入2分，结果1分。
总5分）
2、298K 时电池
A g ∣AgCl （s ）∣H Cl (a )∣Cl 2(g,100 kPa)∣ Pt
电动势为1.136V ，温度系数p
E T ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭为 －5.95×10-4V ·K -1。
电池反应为：Ag + 21 Cl 2 (g,100 kPa) → AgCl （s ） 计算该反应过程的 r ∆G m 、 r ∆S m 、r ∆H m 以及电池恒温可逆放电时过程的可逆热Q r,m 。
解：电池反应 Ag + 2
1 Cl
2 (g,100 kPa) → AgCl （s ）过程两极上转移电子的化学计量数 z = 1 r ∆G m （T ，p ）= －zFE = －1 × 96484.6 C ·mol －1 ×1.136V = －109.6 kJ ·mol －1
r ∆S m = zF p
E T ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭= 1 × 96484.6 C ·mol －1 ×(－5.95×10－4V ·K －1) = －57.4 J ·K －1 ·mol －1 恒温下有 r ∆G m = r ∆H m － T r ∆S m 故
r ∆H m = r ∆G m + T r ∆S m
= －109.6 kg ·mol －1 + 29815K ×(－57.4 ×10－3kJ ·K －1 ·mol －1） = － 126.7 kJ ·mol －1
Q r,m = T r ∆S m = 29815K ×(－57.4×10－3k J ·K －1 ·mol －1）= －17.11 kJ ·mol －
1 (每个函数2.5分，其中：公式1分，数据带入1分，结果0.5分)
3、某温度时，将NH 4HS 固体置于真空容器中使其分解，分解产物为NH 3和H 2S ，达到平衡时容器中气体总压力为66.67kPa,求该反应的K o ？当放入NH 4HS 时容器中已有40.00kPa 的H 2S,问平衡时容器中的压力?
解：（1）P (NH 3)=P (H 2S)=66.66kPa/2=33.33kPa (2分)
K o ={ P (NH 3)/P Θ}2 = (33.33/100)2 = 0.111 （3分）
(2) 已有40.00kPa 的H 2S
P (H 2S)=40.00kPa+ P (NH 3)
K o = P (NH 3)*[40.00kPa+ P (NH 3)]/(P Θ)2 = (33.33/100)2 （3分）
P (NH 3)=18.87kPa （1分）
P = P (H 2S) + P (NH 3) =( 40.00 + 2*18.87)kPa = 77.74kPa （1分）
4 药物阿斯匹林水解为一级反应，在107℃时的速率常数为8d -1，在77℃时的速率系数为12d -1。
求27℃时，阿斯匹林水解30%需多少时间？
解: 已知：T 1=380K,1,A K =8d -1, T 2=350K,2,A K = 12d -1, T 3=300K, x A =0.30 A,2
a A,11211ln E R T T ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
k k [3分], a E =-14944.9J.mol [1分]
)11(ln 3
11,3
,T T R E k k a A A -= [2分] , 3,A K =28.2 d -1 [1分] A A
11ln 1t x =-k =0.0126d [3分] 5将内径为1×10-4m 的毛细管插入水银中，问管内液面将下降多少？已知水银的表面张力为0.48 N·m -1，体积质量为1.35×104kg·m -3，设接触角为180º，重力加速度g =9.81m·s -2。
解释接触角与毛细管现象的关系？ 解：g r h ρθγcos 2=
[3分] =81
.91035.11015.0)1(48.0244*****-**- [2分] =-0.145m [1分]
当接触角小于90，毛细管内为凹液面，产生的附加压力指向大气，凹液面下的液体所承受的压力小于管外水平液面下的压力，液体被压入管内，直至上升液柱所产生的静压力与附加压力在数值上相等时，才可达到力的平衡状态。
（2分）
当接触角大于90，毛细管内为凸液面，产生的附加压力指向液体，凸液面下的液体所承受的压力大于管外水平液面下的压力，液体被压出管内，直至下降液面所产生的静压力与附加压力在数值上相等时，才可达到力的平衡状态。
（2分）
四、相图(每小题10分，共10分)
有A ，B 二元凝聚系统相图如下：
已知：A 与B 可以形成化合物C 请在下表中指出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区稳定的相数、相态和自由度数
指出：相图上条件自由度为零的线 两条平行于横坐标的直线 （1分）
Ⅰ O
Ⅱ
Ⅲ
O ’
A W
B
C B
画出系统经O →O ′的步冷曲线
(步冷曲线线型2分，三相线上相转化关系1分，其它两项1分，共6分)。