西南大学《物理化学》复习思考题及答案
物理化学思考题及参考答案——傅献彩
物理化学思考题目录第一章热力学第一定律 (2)第二章热力学第二定律 (6)第三章统计热力学初步 (10)第四章溶液 (13)第五章相平衡 (16)第六章化学平衡 (20)第七章电解质溶液 (22)第八章可逆电池的电动势及其应用 (25)第九章电解与极化作用 (29)第十章化学动力学基础 (32)第十一章界面现象 (36)第十二章胶体分散体系与大分子溶液 (38)第一章 热力学第一定律1、为什么第一定律数学表示式dU=δQ-δW 中内能前面用微分号d ，而热量和功的前面用δ符号？答：因为内能是状态函数，具有全微分性质。
而热量和功不是状态函数，其微小改变值用δ表示。
2、公式H=U+PV 中H > U,发生一状态变化后有ΔH =ΔU +Δ（PV ），此时ΔH >ΔU 吗？为什么？答：不一定。
因为Δ（PV ）可以为零、正数和负数。
3、ΔH = Qp , ΔU = Qv 两式的适用条件是什么？答：ΔH = Qp 此式适用条件是：封闭系等压非体积功为零的体系。
ΔU = Qv 此式适用条件是：封闭系等容非体积功为零的体系。
（1）状态确定后，状态函数的值即被确定。
答：对。
（2）状态改变后，状态函数值一定要改变。
答：不对。
如：理想气体等温膨胀过程，U 和H 的值就不变化。
（3）有一个状态函数值发生了变化，状态一定要发生变化。
答：对。
4、 想气体绝热向真空膨胀，ΔU=0，ΔH=0对吗？答：对。
因理想气体绝热向真空膨胀过程是一等温过程。
5、恒压、无相变的单组分封闭体系的焓值当温度升高时是增加、减少还是不变？ 答：增加。
6、当体系将热量传递给环境后，体系的焓值是增加、不变还是不一定改变？ 答：不一定改变。
7、等温等压进行的某化学反应，实验测得T 1和T2时的热效应分别为ΔrH 1和ΔrH 2，用基尔霍夫公式验证时，发现数据不相等。
物理化学思考题
思考题：物理化学在化学工程中的应用物理化学作为化学工程的核心基础，在许多领域中都有着广泛的应用。
本题将探讨物理化学在以下三个方面的应用：传热过程控制、流体流动模拟以及反应器设计。
一、传热过程控制1. 为什么在许多工业过程中，如核反应堆、加热炉等，需要使用物理化学方法来控制传热过程？答：在许多工业过程中，需要精确控制温度以维持工艺过程的稳定性和效率。
使用物理化学方法，如热力学和传热理论，可以提供一种有效的方法来评估和控制传热过程。
例如，可以通过分析传热系数、传热效率和传热面积等因素，来优化传热设备的性能和操作条件。
2. 如何利用物理化学知识优化传热过程？答：利用物理化学知识，可以通过优化传热过程中的参数和条件来提高传热效率。
例如，可以通过改变传热介质、增加换热面积、提高流体流动速度等方法来改善传热效果。
此外，还可以通过应用热力学定律和能量守恒原理，优化工艺过程的能量利用效率，减少能源浪费。
二、流体流动模拟1. 为什么在化工生产中，流体流动模拟是物理化学的一个重要应用领域？答：流体流动模拟是化工生产中常见的工艺过程之一，广泛应用于管道输送、混合搅拌等领域。
物理化学知识可以提供流体流动的基本原理和规律，如流体力学、热力学等，帮助工程师和科学家更好地理解和预测流体流动过程。
2. 如何利用物理化学知识优化流体流动模拟过程？答：利用物理化学知识，可以通过优化流体流动过程中的参数和条件来提高流动效率。
例如，可以通过改变流体的粘度、密度等因素来改善流体流动性能。
此外，还可以通过应用流体力学和热力学定律，优化工艺过程的流体分布和混合效果，提高生产效率和产品质量。
三、反应器设计1. 为什么反应器设计需要物理化学知识？答：反应器设计是化工生产中的重要环节之一，涉及到反应动力学、物质传递和能量传递等多个方面。
物理化学知识可以提供反应动力学的基本原理和规律，如反应速率方程、反应机理等，帮助工程师和科学家更好地理解和预测反应过程。
物理化学复习题答案
物理化学复习题答案物理化学是化学学科的一个重要分支，它综合了物理学和化学的原理和方法，来研究物质的性质、变化以及其中的能量转化等问题。
以下是一些常见的物理化学复习题答案。
一、热力学第一定律相关问题1、一个绝热容器中，有一个可导热的隔板将容器分为两部分，左室充满理想气体，右室为真空。
现将隔板抽去，气体自由膨胀充满整个容器。
此过程中系统的热力学能（内能）如何变化？答案：绝热容器中，系统与外界没有热交换。
自由膨胀过程中，也没有对系统做功。
根据热力学第一定律ΔU ＝ Q ＋ W，Q ＝ 0，W ＝0，所以热力学能（内能）不变。
2、计算在 100℃和标准压力下，1mol 水蒸发为水蒸气时的内能变化。
已知水的蒸发焓为 4067 kJ/mol。
答案：在 100℃和标准压力下，水蒸发为水蒸气是恒温恒压过程。
ΔH ＝ 4067 kJ/molQ ＝ΔH ＝ 4067 kJ对于理想气体，ΔU ＝ Q ＋ W ，W ＝pΔV ，水蒸发为水蒸气时，pV ＝ nRT ，ΔV ＝V(g) V(l) ≈ V(g) ，所以 W ＝ pV(g) ＝ nRT ＝1×8314×37315 ＝ 310 kJ则ΔU ＝ Q ＋ W ＝ 4067 310 ＝ 3757 kJ二、热力学第二定律相关问题1、试判断在 25℃时，下列反应的自发性：H₂O(l) → H₂O(g) ，已知水的蒸发焓为 440 kJ/mol ，熵变为 1188 J/（mol·K) 。
答案：ΔG ＝ΔH TΔS ，ΔH ＝ 440 kJ/mol ，T ＝ 298 K ，ΔS ＝1188 J/（mol·K) ＝ 01188 kJ/（mol·K)ΔG ＝ 440 298×01188 ＝ 440 353 ＝ 87 kJ/mol ＞ 0所以在 25℃时，该反应是非自发的。
2、卡诺热机在 500 K 和 300 K 的两个热源之间工作，计算其热机效率。
物理化学第二版课后思考题答案
第一章气体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，使球的壁变软，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，两球中间用一根玻管相通，管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左边球的温度为273K，右边球的温度为 293K时，汞滴处在中间达成平衡。
试问： (1) 若将左边球的温度升高 10K，中间汞滴向哪边移动？ (2) 若将两个球的温度同时都升高 10K，中间汞滴向哪边移动？答：（1）左边球的温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。
（2）两个球的温度同时都升高10K，汞滴仍向右边移动。
因为左边球的起始温度低，升高 10K所占的比例比右边的大，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）左边的比右边的大。
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，在灌开水时不要灌得太快，且要将保温瓶灌满。
5．当某个纯的物质的气、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，纯物质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。
西南大学网络考试(物理化学)答案
西南大学网络考试(物理化学)答案《物理化学》第一次1.形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度，表面活性物质的HLB 值表示表面活性物质的亲水性。
2.设N2和O2皆为理想气体，它们的温度、压力相同，均为298K、pθ，则这两种气体的化学势应该A：相等 B：不一定相等 C：与物质的量有关 D：不可比较参考答案：D3：[单选题]区域熔炼技术主要是应用于A：制备低共熔混合物 B：提纯 C：制备不稳定化合物 D：获得固熔体参考答案：B4.[单选题] 在25℃时,电池Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg)(a2)中a1>a2,则其电动势E（B）A：<0 B：>0 C：=0 D：无法比较5.[单选题] 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。
经历若干时间后，两杯液面的高度将是（A）A：A杯高B杯B：A杯等于B杯C：A杯低于B杯D：视温度而定6.[单选题]恒温下，在反应2NO2(g) = N2O4(g) 达到平衡后的体系中加入惰性气体，则A: 平衡向右移动； B:平衡向左移动； C: 条件不充分，无法判断； D: 平衡不移动。
参考答案：C7.[单选题]关于反应速率r，表达不正确的是A：与体系的大小无关而与浓度大小有关 B：与各物质浓度标度选择有关C：可为正值也可为负值 D：与反应方程式写法无关参考答案：C8.[单选题] 下列说法中不正确的是（C）A：任何液面都存在表面张力B：平面液体没有附加压力C：弯曲液面的表面张力方向指向曲率中心D：弯曲液面的附加压力指向曲率中心9.[单选题]某反应速率常数k = 2.31 × 10-2mol-1・dm3・s-1，反应起始浓度为1.0 mol・dm-3，则其反应半衰期为：A: 43.29 s ； B:15 s ； C: 30 s ； D:21.65 s 。
参考答案：A10.[单选题]某同位素蜕变的半衰期为12h，则36h后，它的浓度为起始浓度的（C）A：1/2 B：1/4 C：1/8 D：1/16 11.[单选题]关于电极电势，下列说法中正确的是（A）A：还原电极电势越高，该电极氧化态物质得到电子的能力越强B：电极电势是指电极与溶液之间的界面电位差，它可由实验测出C：电极电势只与电极材料有关，与温度无关D：电极电势就是标准电极电势12.[单选题]下列关于电解质溶液的电导率的概念，说法正确的是（D）A：1m3导体的电导B：含1mol电解质溶液的电导C：两个相距为1m的平行电极间导体的电导D：面积各为1m2且相距1m的两平行电极间导体的电导13.[填空题]憎液溶胶中加入适当的高分子化合物，则加入少量对溶胶有聚沉作用，加入较多量，则有保护作用。
物理化学课后思考题答案
第一章 热力学第一定律 1、 = 2、 升高 3、 =，=，= 5、=，=，=，> 12、降低 13、 0 0 0 0 < > 0 0 0 > > > < <或≈ < < ><或≈>>第二章 热力学第二定律1、不违反，该过程体系本身的压力、体积发生了变化。
2、不对，只有在孤立或绝热条件下熵增加原理才成立。
3、不对，⎰=∆TQ S Rδ，理想气体等温膨胀时有0ln 12>==∆V VnR T Q S R 。
6、系统若发生了绝热不可逆过程，是否可以设计一个绝热可逆过程来计算它的熵变？答：不可。
7、不一样。
绝热可逆才等熵。
10、 与0的关系 U ∆H ∆S ∆F ∆G ∆（1） = < > < < （2） > > > < = （3） = = > < < （4） < < = - - （5）==><<第三章 化学势与平衡 2、对3、错，溶剂遵从拉乌尔定律，溶质遵从亨利定律。
4、>5、错。
沸点升高要求非挥发性溶质，凝固点降低要求该过程溶质不析出。
6、错。
食盐在水中解离后使溶质的浓度发生改变。
15、C第四章 化学动力学 1、（1）错、（2）错、（3）错、（4）对、（5）错、（6）错、（9）催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学反应的标准平衡常数。
对 （10）错 3、一级：1：2； 二级1：3。
4、如果想获得更多的产物B ，应该升温。
10、不变第五章 电化学2、不一样。
强电解质完全电离，可测定一系列不同浓度稀溶液的电导率，计算摩尔电导率，然后用公式()c m m β-Λ=Λ∞1线性拟合来求。
而弱电解质部分电离，只能由离子独立移动定律，通过强电解质的极限摩尔电导率来求。
3、1203907.0-⋅⋅mol m S 5、原电池的正极与阴极相对应，发生还原反应；负极与阳极相对应，发生氧化反应。
《物理化学》复习题及答案
《物理化学》复习题及答案《物理化学》复习题⼀．填空和选择题：1、内能是系统的状态函数，若某⼀系统从⼀始态出发经⼀循环过程⼜回到始态，则系统(Q+W)的变化是：2）(Q+W)>0；（3）(Q+W)<0；（4）不能确定2、焓是系统的状态函数，H=U+PV，若系统发⽣状态变化时，ΔH=ΔU+Δ(PV),式中Δ(PV)的意思是：（1）P ΔV（3）PΔV- VΔP；4、100℃，101 325 Pa的液态H2O的化学势为µl，100℃，101 325 Pa的⽓态H2O的化学势为µg ，⼆者的关系是：: （1）µl＞µg；（2）µl＜µg5、系统经历⼀个绝热可逆过程，其熵变ΔS：（1）＞0；（2）＜0 ；（4）不能确定6、系统经过某过程后，其焓变ΔH=Qp，则该过程是：（1）理想⽓体任意过程；（3）理想⽓体等压过程；（4）真实⽓体等压过程。
7、下列说法正确的是：（1）放热反应均是⾃发反应；（2）ΔS为正值的反应均是⾃发反应；（3）摩尔数增加的反应，ΔS8、下述表达不正确的是：（1）能斯特⽅程适⽤于可逆电池；（2）能斯特⽅程不适⽤于同样计划存在的电池；（3）9、Qv=ΔU，Qp=ΔH的的适⽤条件条件是封闭体系、⾮体积功为零、恒容（恒压）。
10、隔离系统中进⾏的可逆过程ΔS =0 ；进⾏不可逆过程的ΔS >0 。
11、化学反应是沿着化学势降低的⽅向进⾏。
10、在298K和100kPa下，反应3C(s)+O2(g)+3H2(g) →CH3COOCH3(l) 的等压热效应Q p与等容热效应Q v之差为（Q p=Q v + nRT ）A、9911 J·mol-1B、-9911 J·mol-1 C、14866 J·mol-1D、7433 J·mol-112. 把玻璃⽑细管插⼊⽔中，凹⾯的液体所受的压⼒P与平⾯液体所受的压⼒P0相⽐：（1）P= P0）P> P0（4）不确定13、系统经过某过程后，其焓变ΔH=Qp，则该过程是：A、理想⽓体任意过程；C、理想⽓体等压过程；D、真实⽓体等压过程。
物理化学实验思考题及参考答案
1.简要回答恒温水浴恒温原理是什么？主要由哪些部件组成？它们的作用各是什么？
答：恒温水浴的恒温原理是通过电子继电器对加热器自动调节来实现恒温的目的。当恒温水浴因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器工作，到体系再次达到设定温度时，又自动停止加热。这样周而复始，就可以使体系的温度在一定范围内保持恒定。
6.如何考核恒温槽的工作质量？
答：恒温水浴的工作质量由两方面考核：（1）平均温度和指定温度的差值越小越好。（2）控制温度的波动范围越小，各处的温度越均匀，恒温水浴的灵敏度越高。
7.欲提高恒温浴的灵敏度，可从哪些方面进行改进？
答：欲提高恒温水浴的灵敏度，可从以下几个方面进行改进：①恒温水浴的热容量要大，恒温介质流动性要好，传热性能要好。②尽可能加快加热器与感温元件间传热的速度，使被加热的液体能立即搅拌均匀并流经感温元件及时进行温度控制。为此要使：感温元件的热容尽可能小；感温元件、搅拌器与电加热器间距离要近些；搅拌器效率要高。③作调节温度用的加热器要导热良好，热容量要小，功率要适宜。
2.在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时，应注意哪些事项？
答：在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时，应注意以下几点：
(1)氧气瓶及其专用工具严禁与油脂接触，操作人员不能穿用沾有各种油脂或油污的工作服、手套以免引起燃烧。
(2)氧气钢瓶应直立放置要固定，远离火源，严禁阳光暴晒。
(3)氧气减压阀要专用，安装时螺扣要上紧。
11.恒温槽中水的温度、加热电压是否有特殊要求？为什么？
答：槽中水的温度应与室温相差不宜过大，以减少对环境的散热速度；加热电压也不能太小和太大。否则会使得散热速度过大、加热速度也过大且加热惯性大，使得控温时灵敏度降低。加热电压太小时，会使得体系的温度偏低时间相对较长，或达不到所设定的温度。
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（0129）《物理化学》复习思考题
一、判断题（其中正确的写“对”，错误的写“错”）
1．在一定温度、压力下，pV = nRT，( ∂U/∂V ) = 0的气体为理想气体。
( )
2．H
2O(l,100℃,101325 Pa) → H
2
O(g,100℃,101325 Pa)的ΔG<0。
( )
3．若一个过程是可逆过程，则该过程的每一步都是可逆过程。
( )
4．CO
2
的标准生成焓就是同温同压下，石墨的标准燃烧热。
( )
5．Ag|AgNO
3
(m')||AgNO3(m")|Ag浓差电池，m较小的一端为负极。
( ) 6．1mol理想气体，在273K，从p定温可逆膨胀到0.1p，该过程的ΔG 为−5226 J。
( )
7．已知298K时，反应N
2O
4
(g) ═ 2NO
2
(g)的K为0.1132，今在定温且N2O4 (g)
及NO
2
(g)的分压各为101325 Pa时反应向右进行。
( ) 8．定温、定压下，ΔG>0的反应不能自发进行。
( ) 9．虽然Q p=ΔH，Q v=ΔU，但Q p、Q v不是状态函数。
( ) 10．定温时，电解质溶液的浓度增大时，其摩尔电导率总是减小的。
( ) 11．溶胶是多组分多相体系。
( ) 12．比表面Gibbs自由能和表面张力是两个根本不同的概念。
. ( ) 13．表面活性物质是指那些加入到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。
( ) 14．溶胶和真溶液是均相体系。
( ) 15．若天空中的水滴要起变化，一定是较大水滴进行蒸发，水汽凝结在小水滴上，使大小不等的小水滴相等。
( ) 二、选择题（每小题给出一个正确答案，请把它的序号填在括号中）
1．298K及101325Pa条件下，1mol过冷水蒸气变成1mol的液态水则ΔG。
A. ΔG < 0
B.ΔG > 0
C.ΔG = 0
D.不一定
2．某体系经历一个不可逆循环后，下列关系式中不能成立的是。
A. Q = 0
B. ΔC p= 0
C. ΔU = 0
D. ΔH = 0
3．当某溶质溶于某溶剂形成浓度一定的溶液时，若采用不同的浓度表示方法，则下列描述溶质的各种说法中正确的是。
A. 活度数据相同
B. 浓度数据相同
C. 化学势相同
D. 前三个都相同4．下列体系的状态性质中，不是强度性质的是。
A. G
B. U m
C. P
D.σ
5．理想气体在可逆膨胀过程中。
A. 熵不变
B. 热力学能增大
C. 熵增大
D. 温度不变6．1mol的纯液体在正常沸点完全汽化时，该过程增大的量是。
A.汽化热
B. 蒸气压
C. 熵
D. 温度7．下列各式哪个不受理想气体条件限制。
A. ΔH =ΔU + pΔV
B. C p,m = C v,m+ R
C. pV r = 常数
D. W = nRT ln V2/V1 8．d G = −S d T+V d p适用的条件是。
A.只做膨胀功的单组分,单相体系
B. 理想气体
C. 定温、定压
D. 封闭体系
9．FeCl
3和水形成四种化合物FeCl
3
·6H
2
O (s)，FeCl
3
·7H
2
O (s)，2FeCl
3
·5H
2
O
(s)和FeCl
3·8H
2
O(s),该体系的组分数是。
A. 2
B. 4
C. 5
D. 3 10．下列电极中，不属氧化—还原电极的是。
A. Pt，H
2
| H B. Pt|Tl，Tl
C. Pt|Fe，Fe
D. Pt| Sn，Sn 11．大分子溶液分散质的粒子尺寸为。
A. 大于1μm
B. 小于1nm
C. 等于1mm
D. 1nm-1μm
12．两亲分子作为表面活性剂是因为。
A. 在界面上产生负吸附
B. 能形成胶囊
C. 在界面上定向排列降低表面能
D. 使溶液的表面张力增大
13．某分解反应转化率达20％所需时间在300K时为12.6min，340K时为3.2min，则该反应的活化能为 k J·mol。
A. 58.2
B. 15.0
C. 29.1
D. 42.5 14．下列现象中属于溶胶光学性质的是。
A. Donnan平衡
B. Tyndall效应
C. 电渗
D. 电泳
15．反应A→B在实验中测得反应物的ln C(C A为反应物A在t时刻的浓度)，与时间t呈直线关系时，则该反应为。
A. 二级反应
B. 三级反应
C. 零级反应
D. 一级反应
三、10g氦在3个标态压力下，从25℃加热到50℃，试求该过程的ΔH、ΔU、Q 和W，设氦为理想气体。
四、计算298K，101325Pa的1mol过冷水蒸汽变成同温、同压下的液态水的ΔG。
已知该温度下液态水的饱和蒸气压为3168Pa，液态水的V m = 0.018 dm3·mol-1。
饱和溶液的电导率为4.2×10S·m，此时水的电导率为五、298K时BaSO
4
的溶解度和溶度积常数。
(1/2Ba) = 63.9 1.05×10S·m，求BaSO
4
×10S·m·mol，(1/2 SO) = 80×10S·m·mol。
六、溴乙烷的分解反应在650K时速率常数为2.14×10s，若经10min使反应完成90%，应在什么温度下进行反应。
已知E a= 229.3 kJ·mol。
（0129）《物理化学》复习思考题答案
一、判断题：
1 对
2 错
3 对
4 对
5 对
6 对
7 对
8 错
9 对 10 对 11对 12 错 13 错 14 错 15错
二、选择题：
1.A
2.A
3.C
4.A
5.A
6.C
7.A
8.A
9.A 10.A 11.D 12.C 13.C 14.B 15.D
三、ΔH = Q p ΔH= 5.20×10J; ΔU = 3.11×10J ;
W= − 2078.5 J
四、ΔG = −8584 J
五、c = 1.095×10mol · m; K sp = 1.20×10
六、T = 697K。