天津大学物理化学考研物化实验
天津大学第五版物理化学习题参考解答1
天津大学第五版《物理化学》第一章“气体的pVT 关系” P31-34习题参考解答：1-1．由理想气体状态方程 nRTV p=得 p V nR T p ∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭， 2TV nRT p p ⎛⎫∂=- ⎪∂⎝⎭ 111V p V nR V T V p T α∂⎛⎫==⋅= ⎪∂⎝⎭ 2111T T V nRTV p V p pκ⎛⎫∂=-=⋅= ⎪∂⎝⎭1-2．假设气体为理想气体。
由理想气体状态方程 mpV nRT RT M==得 33121.61030062.5010914 kg 8.3145300.15pV m M RT -⨯⨯=⋅=⨯⨯=⨯ 91410.16 h 90t ==1-3．假设气体为理想气体。
由理想气体状态方程 mpV nRT RT M==得 33-3101.3251016.043100.71576 kg m 8.3145273.15m pM V RT ρ-⨯⨯⨯====⋅⨯1-4．容器体积 3125.000025.0000100.0000 cm 1m V ρ-===水水假设气体为理想气体。
由理想气体状态方程 mpV nRT RT M== 得 ()-13625.016325.00008.3145298.1530.31 g mol 13.3310100.000010mRT M pV --⨯⨯===⋅⨯⨯⨯1-5．假设气体为理想气体。
由理想气体状态方程 pVn RT= 加热前后容器内气体的物质的量保持不变，即101.3252273.15373.15273.15V pV pVR R R ⨯=+⨯⨯⨯ 得 117.00kPa p =1-6．由理想气体状态方程 mpV nRT RT M== 得m M ppV RTρ== 对实际气体，则有 0p Mp RT ρ→⎛⎫=⎪⎝⎭ 题给数据整理列表如下：用Excel 作 ( ρ / p ) — p 图如下：由图得 00.022236p Mp RTρ→⎛⎫==⎪⎝⎭ 得 -10.0222360.0222368.3145273.1550.500g mol M RT ==⨯⨯=⋅1-7．假设气体为理想气体。
物理化学天津大学版答案解析
4.恒温下的理想气体,其摩尔体积随压力的变化率 Vm / =( - RT / p2 )。
理想气体满足理想气体状态方程，pVm RT, 所以
pVm / p Vm 0,即Vm / p Vm / p RT / p2
5.一定量的范德华气体,在恒容条件下,其压力随温度的变化率 / T V =( nR /V nb)。
8、一定量理想气体,恒压下体积功随温度的变化率 W nR 。
T p
对比温度Tr =( T / Tc )。
1、2、2 单项选择题
1.在任意T , p 下,理想气体的压缩因子 Z (C)。
（a）>1
(b)<1
(c)=1
(d)无一定变化规律
因为理想气体在任意条件下均满足理想气体状态方程 pVm RT ,由定义式 Z pVm /RT
知,在任意温度、压力下 Z 1。
6、真实气体在(d)的条件下,其行为与理想气体相近。
(a)高温高压
物理化学天津大学版答案解析
(b)低温低压
(c)低温高压
(d)高温低压
7、当真实气体的 T 与其波义耳温度 TB 为:
V p
lim (1)T﹤TB 时,
p0
P
m
T(b)
V p
lim (2)T＝TB 时,
p0
P
m
=8 28.314 400 /2Pa 0.8 13.302 kPa
2.在 300K,100 kPa下,某理想气体的密度 80.8275 10-3 kg m3 。则该气体的摩尔质量 M=( 2、01610-3 kg mol 1 )。
pV nRT m / M RT V / M RT
2.在一定的T , p 下,某真实气体的Vm,真实 大于理想气体的Vm,理想 ,则该气体的压缩因子 Z (a)。
物理化学实验电子
由图解法求得直线的斜率即可由此得到液体的摩尔气化 热（J.mol-1）：
ΔH气=-2.303Rm
(3-4)
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2024/7/30
3.3 仪器和试剂
如图3-18装置一套 ，调压器（1kVA）1 台，电热套（300500W）1个，真空泵 及附件1套。
图3-18 动态法液体饱和蒸气压测定装置 1-调压器，2-电热套，3-三颈瓶，4-沸石，5-纱布，6-温度计，7-温度计，
降低体系与环境的压差约20-30mmHg，同样测定。 直到体系与环境无压差，测定不少于10次。
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3.5 数据处理
1．数据记录
被测液体
室温
大气压：开始读数
结束读数
温度值
平均值
t观 t环 t校 1/T h左 h右 Δh p
lnp
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3.8 附录1 温度计的校正
1．零点校正：常用水的冰点校正，或用一套标准温度计校正。
2．露茎校正：所谓露茎是指温度计未浸入被测体系的部分。由于 其所处的环境温度的不同，所示值需要进行校正。
Δt=kl(t观-t环)
（3-17）
k=0.000157是水银对玻棒的相对膨胀系数；t观是测量温度计的读 数；t环是附在测量温度计上的辅助温度计的读数；l是测量温度计 水银柱露在空气中的部分的刻度长度。
（3-2）
或
lg p A B
（3-3）
T
由（3-3）式可知，若用lgP对1/T作图应得一直线，
物理化学天津大学版答案解析
1.2.1 填空题1.温度为400K,体积为23m 的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ，则该混合气体中B 的分压力B p =（13。
302）kPa .()a k P V RT n p B B P 302.13a 2/400314.88/=⨯⨯==或 ()[]B B A B B y V RT n n py p /+===()}{kPa Pa 302.138.02/400314.828=⨯⨯⨯+2.在300K ，100kPa 下，某理想气体的密度33-108275.80-⋅⨯=m kg ρ.则该气体的摩尔质量M=（ 2。
01613-10-⋅⨯mol kg )。
()()pRT M RT M V RT M m nRT pV ///ρρ=====()Pa K K mol J m kg 31133-10100/300314.8108275.80⨯⨯⋅⋅⨯⋅⨯---=13-10016.2-⋅⨯mol kg3.恒温100C ︒下，在一带有活塞的气缸中装有3。
5mol 的水蒸气()g O H 2，当缓慢地压缩到压力=p （101。
325)kPa 时才可能有水滴()l O H 2出现。
()出现。
时才会有水滴，故当压缩至时的水的饱和蒸气压为l O H p kPa C 2kPa 325.101325.101100=︒4.恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率()γρ∂∂/m V =（ 2/-p RT ).()()2///,0/,p RT p V p V V p V p RT pV m m m m m -=-=∂∂=+∂∂=γγ即所以状态方程，理想气体满足理想气体5.一定量的范德华气体，在恒容条件下,其压力随温度的变化率()V T ∂∂/ρ=（()nb V nR -/）。
将范德华状态方程改写为如下形式：22Van nb V nRT p --=所以 ()()nb V nR T p V -=∂∂//6.理想气体的微观特征是：（理想气体的分子间无作用力，分子本身不占有体积 ）.7.在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（气相、液相不分）。
物理化学考研天津大学《物理化学》考研真题
物理化学考研天津大学《物理化学》考研真题一、一、选择题1一定量的物质在绝热刚性容器中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，则下列物理量正确的一组是（）。
[北京科技大学2012研]A．Q＞0，W＞0，DU＞0B．Q＝0，W＝0，DU＞0C．Q＝0，W＝0，DU＝0D．Q＜0，W＞0，DU＜0【答案】C @@@ ~~【解析】该过程为恒容绝热过程，故Q＝W＝0，从而得DU＝0。
2若某电池反应的D r C p，m＝0，则以下说法中不正确的是（）。
[北京科技大学2012研]A．该电池反应的D r H mϴ不随温度变化B．该电池反应的D r S mϴ不随温度变化C．该电池的电动势不随温度变化D．该电池电动势的温度系数不随温度变化【答案】A @@@ ~~【解析】根据基希霍夫公式dD r H mϴ（T）/dT＝D r C p，m可知，当D r C p，m＝0时，dD r H mϴ（T）/dT＝0，即标准摩尔反应焓D r H mϴ不随温度变化。
3将某理想气体从温度T1加热到T2。
若此变化为非恒压过程，则其焓变ΔH为（）。
[中国科学院大学2012研]A．DH＝0B．DH＝C p（T2－T1）C．DH不存在D．DH等于其他值【答案】D @@@ ~~【解析】AC两项：理想气体的焓变仅是温度的函数，温度改变，DH一定存在，即DH≠0；B项：DH＝C p（T2－T1）适用于理想气体在恒压过程中的焓变，此过程非恒压故不能使用此公式。
4当热自系统传向环境时，则有（）。
[中国科学院大学2012研]A．ΔU＞0，ΔH＞0B．ΔU＜0，ΔH＜0C．ΔU和ΔH不可能为零D．ΔU、ΔH可能小于零，也可能等于或大于零【答案】D @@@ ~~【解析】热自系统传向环境，即Q＜0。
但根据热力学公式H＝U＋pV，U＝W＋Q可知，当W、p、V、不确定时，无法判断系统的热力学能变和焓变。
5下列诸过程可应用公式dU＝（C p－nR）dT进行计算的是（）。
物化实验试卷答案
1《物理化学实验》参考答案及评分标准理论部分试卷评分标准：采用得分制，按得分要点给分，满分50分。
答题要求：每题可按难度给1-3分钟的思考时间，然后作答。
1．写出乙酸乙酯皂化的反应机理，该反应为几级反应？其速率是否与反应2．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么要先测近似凝固点？说明对3．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，什么原因可能造成过冷太甚？若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高？由此所得相对分子质量偏低还是4．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，寒剂温度过高或过低有什么不好？5．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，加入溶剂中的溶质量应如何确定?26．估算凝固点降低法测定摩尔质量实验测定结果的误差，说明影响测定结果的主要因素？7．当溶质在溶液中有解离、缔合、溶剂化和形成配合物时，能否用凝固点8．在冷却过程中，凝固点测定管内液体有哪些热交换存在？它们对凝固点9．为什么测量溶剂凝固点时过冷程度大一些对测定结果影响不大，而测定10．凝固点降低法测定摩尔质量实验中，为什么会产生过冷现象如何控制311．液体饱和蒸气压的测定实验中，真空泵在开关之前为什么要先通大气？12．液体饱和蒸气压的测定实验中，抽气的目的是什么？如何判断等压计中的空气已被抽尽？如何判断等压计中的气体和液体已达气液平衡？13．液体饱和蒸气压的测定实验中，实验测定时放入空气太多会出现什么15．液体饱和蒸气压的测定实验中，若发生空气倒灌，是否需要重新抽气？16．液体饱和蒸气压的测定实验中，如何正确控制等压计的抽气速率？为17．液体饱和蒸气压的测定实验中，如何调平B 、C 两管的液面？对仪器的安装有什么要求？18．液体饱和蒸气压的测定实验中，能否在加热情况下检查装臵是否漏气?21．完全互溶的双液系，T-X图可分为几类？实验中，环己烷-异丙醇体系属于哪一类？422．双液系气-液平衡相图实验中，蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大23．本实验在测向环己烷加异丙醇体系时，沸点仪是否需要洗净烘干？每25．双液系气-液平衡相图实验中，过热现象对实验有什么影响？如何在实验中尽可能避免？26．双液系气-液平衡相图实验中，体系平衡时，两相温度是否该一样？实际呢？测定折光率时，折射仪的恒温温度与测定样品时的恒温温度是否需要保持一致？为什么？测定一定沸点下的气液相折光率时为什么要将待测液冷却？527．双液系气-液平衡相图实验中，最初在冷凝管下端袋状部的液体能否代28．双液系气-液平衡相图实验中，加热棒的正确位臵是？对电流有什么要求？为什么？29．沸点仪中的蒸气支管口离液面过高和温度传感器位臵过高和过低，对测量有何影响？6733．写出蔗糖溶液在酸性介质中水解的反应机理。
《物理化学》考研配套考研真题库天津大学
《物理化学》考研配套考研真题库天津大学第一部分名校考研真题一、选择题1将铅蓄电池在10.0 A电流下充电1.5小时，PbSO4（M＝303.3）分解的克数为（）。
[中国科学院大学2012研]A．169.8B．115.8C．84.9D．57.9【答案】C查看答案【解析】电荷量为：反应进度为：则分解的PbSO4（M＝303.3）克数为：227℃、101kPa时，某氧化还原反应在一般容器中进行，放热60000 J；在同样条件下，若通过可逆电池完成上述反应，则吸热6000 J。
该反应体系可能做的最大电功应为（）。
[中国科学院大学2012研]A．－66000 JB．－54000 JC．＋54000 JD．＋6600 J【答案】B查看答案【解析】在等温等压条件下，一个封闭系统所能做的最大非膨胀功等于其Gibbs自由能的减小，即Δr G mϴ＝ΔH－TΔS＝－60000J＋6000J＝－54000J。
3下列关于原电池的两个电极特征的说明中，不正确的是（）。
[中国科学院大学2012研]A．在电子密度较低的电极上进行氧化反应B．电子流入电位较高的电极C．在阴极进行还原反应D．进行氧化反应的电极，其电位较低【答案】A查看答案【解析】原电池中，电子密度较低（正电荷聚集）的电极为阴极，阴极上发生还原反应。
4热力学函数与分子配分函数的关系式对于定域粒子体系和离域粒子体系都相同的是（）。
[厦门大学2011研]A．G，A，SB．U，H，SC．U，H，C VD．H，G，C V【答案】C查看答案【解析】①系统热力学能U和压力p对定域子系统和离域子系统形式相同，而S则区分两者；②凡是与S有关的函数如A和G等均区分定域子系统和离域子系统，而与S无关的函数如U、p、H等对于两者均相同。
5有6个独立的定位粒子，分布在三个粒子能级ε0，ε1，ε2上，能级非简并，各能级上的分布数依次为N0，N1，N2，则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的（）。
天津大学化学工程考研复试面试问题总结01
面试问题总结011.在不分离的情况下测乙醇和水的浓度：阿贝折光仪测量2.物化实验和分析实验分别有哪些3.吸附与吸收的区别吸收的特点是物质不仅保持在表面，而且通过表面分散到整个相。
吸附则不同，物质仅在吸附表面上浓缩集成一层吸附层(或称吸附膜)，并不深入到吸附剂内部。
由于吸附是一种固体表面现象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。
吸附过程是非均相过程，一相为流体混合物，一相为固体吸附剂。
气体分子从气相吸附到固体表面，其分子的自由能会降低，与未被吸附前相比，其分子的熵也是降低的。
据热力学定律：ΔG＝ΔH-TΔS其中ΔG、ΔS均为负值，则ΔH也肯定是负值。
因此，吸附过程必然是一个放热过程，所放出的热，称为该物质在此固体表面上的吸附热。
4.化工过程如何节能使用热管换热器，热泵，蓄热器，变压吸附和膜技术；加强余热的回收，提高设备效率，提高催化剂活性，开发新的生产工艺。
5.催化剂是最好是强吸附还是弱吸附（两者都不好）6.离心泵的使用：离心泵在使用前需向壳内充满被输送的液体（灌液），启动后泵轴带动叶轮一起旋转，迫使叶片间的液体旋转。
在惯性离心力的作用下，液体被甩向周围获得能量，增大静压强和流速，被输送到所需的场所。
离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力很小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽然启动离心泵也不能输送液体。
此现象即为气敷。
如何防止气缚：在启动前向壳内灌满液体。
做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。
组成部件：旋转部件：叶轮和泵轴静止部件：泵壳，填料函，轴承叶轮有：闭式，半闭式，开式，后两个易产生倒流，效率较低7.开泵前需要做什么：关闭出口阀，向泵内灌入液体8.需要什么测定总吸收系数液相温度，气相流速，进出口气体中溶质组分对惰性组分的摩尔比。
9.离心泵特性曲线的绘制及作用(1)压头—送液能力曲线(H～Q曲线)；(2)功率-送液能力曲线(N～Q曲线)；(3)效率—送液能力曲线(η～Q曲线)；(4)允许吸上真空度，送液能力曲线(Hs～Q曲线)。
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1、恒温槽主要由哪几个部分组成的？各部分的作用是什么？
答：恒温槽主要由浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件、温度控制器等部分组成的。
各部分的作用如下：
浴槽：用来盛装恒温介质；加热器：通过电加热使介质的温度升高，以弥补热量的散失；搅拌器：通过机器搅拌保持浴槽内的介质各部分温度均匀；温度计：指示恒温槽的温度，恒温槽的温度高低一定要以此温度计为准；感温元件；设定恒温槽所需的恒温温度，常用接触温度计作为感温元件；温度控制器：通过感温元件发出的“通”、“断”指令，对加热器实施控制加热，常用继电器作温度控制器。
2、影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些？
答：影响恒温槽灵敏度的因素很多，大体有：
（1）恒温介质：流动性好，传热性能好，则控温灵敏度高；
（2）加热器：功率适宜，热容量小，则控温灵敏度高；
（3）搅拌器：搅拌速率要足够大，才能保证恒温槽内温度均匀；
（4）温度控制器：电磁吸引电键，电键发生机械作用的时间越短，断电时线圈中的铁心剩余磁性愈小，则控温灵敏度就越高；
（5）接触温度计：热容小，对温度的变化敏感，则灵敏度高；
（6）环境温度与设定温度的差值越小，控温效果越好。
3、欲提高恒温槽的控温精确度，应采取哪些措施？
答：为了提高恒温槽的控温精确度，在设计恒温槽时要注意以下几点：
（1）恒温槽的热容量要大些，传热介质的热容量越大越好。
（2）尽可能加快电热器与接触温度计之间传热的速率。
为此要使：（1）感温元件的热容尽可能小，感温元件与电热器间距离要近一些；（2）搅拌器效果要高。
（3）作调节温度用的加热器功率要小些。
4、普通（玻璃浴槽）恒温槽与超级恒温槽的区别是什么？
答：普通（玻璃浴槽）恒温槽与超级恒温槽的恒温原理和基本构造大体相同。
主要区别是：（1）普通恒温槽的槽体是玻璃浴槽，因为透明，所以便于观察待测体系。
（2）超级恒温槽配有循环水泵，能使恒温水循环流经待测体系，使待测体系得以恒温。
（3）部分超级恒温槽配有冷水循环或致冷系统，可以通过温控系统使恒温槽的温度设置在低于室温下恒温，而普通恒温槽一般不具备这种功能。
注意余热升温，所以起初温度设定在预定温度以下2度。
余热升温
8. 实验部分（~10 ％）
1) 恒温槽的调节及粘度测定；粘度测定与温度相关，故要恒温操作，时间（100s-3min)记录准确，
2)液体饱和蒸气压的测定求摩尔汽化焓；，可用克拉贝龙方程来表示，
则V气=R T/P，代入此式积分得到l g P=-△H/2303R·1/T+C 实验测得各温度下的饱和蒸汽压后，以l g P对1/T作图，得一直线，由直线的斜率m=-△H/2303R,求△H。
测定液体饱和蒸汽压有三种方法：①静态法（大）②动态法③饱和气流法（小）。
P=(P液上气相+P气泡上水柱(可忽略）沸腾条件下气泡压力即饱和蒸汽压与外界压力平衡。
3)反应焓的测定；
4)平衡常数的测定（ZnO与HCl水溶液反应）；
5)凝固点降低法测摩尔质量（萘－苯系统）；
6)二元完全互溶液体蒸馏曲线（乙醇－正丁醇系统，阿贝折射仪）；
7)二元凝聚系统相图
8)原电池热力学（电位差计的应用）
9)过氧化氢催化分解（KI催化剂）
10)乙酸乙酯皂化反应（电导仪的应用）
表面张力的测定（气泡最大压力法）。
①液体的种类。
不同液体的分子间作用力不同，分子间作用力大，表面张力就大。
水具有较大的表面张力，而油的表面张力较小。
②温度。
当温度升高时，液体分子间引力减弱，同时其共存蒸气的密度加大，表面分子受到液体内部分子的引力减小，受到气相分子的引力增大，表面张力减小。
随着印刷车间温度的升高，或印刷过程中机器发热，会使油墨和润版液的温度升高，导致油墨和涧版液的表面张力及它们之间的界面张力降低。
③一种溶剂中溶入其他物质，表面张力会发生变化。
如果在纯水中加入少量表面活性刑，其表面张力就会急剧下降。
11)。