复旦大学药学物理化学1000题相平衡81-100
81
某一物质在某一溶剂中的溶解度
A 仅是温度函数
B 仅是压力函数
C 同时是温度和压力的函数
D 与温度压力无关
C
二组分体系K=2溶解平衡时Φ=2则f =K–Φ2=2–22=2因此溶解度有二个影响因素压力和温度
82
一定压力下二组分体系相图中共沸点的自由度为
A 1
B 0
C 可以认为1也可认为0
D 相律不适用于共沸点自由度计算
B
二组分体系处于特定组成时才有恒沸点从这个意义上组成不可变K=1按相律
f’=K–Φ1=1–21=0
83
组分A和B形成溶液时若A的蒸气压对拉乌尔定律产生正偏差B将产生什么变化
A 正偏差
B 负偏差
C 不产生偏差
D 可能正偏差也可能负偏差
A
若组分A产生正偏差组分B一定产生正偏差若组分A产生负偏差则组分B一定也有负偏差
84
下面关于非理想溶液对拉乌尔定律发生偏差的判断何者是错的
A 若组分A和B形成溶液时两者分子间作用力减弱则产生正偏差
B 若组分A和B形成溶液时两者形成H键则产生正偏差
C 若组分A和B形成溶液时两者发生缔合则产生负偏差
D 若溶质A溶解在溶剂B中并发生溶剂化则产生负偏差
B
A与B之间作用力减弱产生正偏差若作用力增强则产生负偏差B C D都是作用力增强的情况
下图为H 2O –HNO 3的g –l 平衡T –x 图由图可判断
A 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生不太大的正偏差
B 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生不太大的负偏差
C 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生较大的正偏差
D 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生较大的负偏差
D
T –x 图出现最高沸点则在p –x 图中有一最小蒸气压点因此是对拉乌尔定律产生较大负偏差
86
在左边两组分体系的气液平衡p –x 图中只画出液相线右边四个与其对应的相图中那些是正确的
1 2 3 4 A 13正确 B 14正确 C 23正确 D 24正确 A
87
组分A B 的沸点关系为T A > T B 两者可构成最低共沸物组成为E 现有任意比例A B 混合置于精馏塔中蒸馏则塔顶馏出物为 A 纯A B 纯B C 低沸物E
D 任意比例
A 和
B C
精馏结果塔顶总是低沸物塔底为高沸物A 或B 视最初A B 比例而不同
88
组分A 和B 沸点T A > T B 两者可构成最高恒沸物组成为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 A 纯A B 纯B C 高沸物E
D 可能为A 也可能为B
精馏结果塔顶总是低沸物
不可能为高沸物E
如果混合物组成小于E 塔顶馏出A 如果组成大于E 塔顶馏出B
89
组分A 和B 可形成低沸物一定压力下A 和B 按某一比例混合其沸点为T 1同一比例
A B 气体冷凝点为T 2则 A 一定是T 1 < T 2 B 一定是T 1 = T 2 C 一定是T 1 > T 2 D T 1 < T 2或T 1=T 2 D
若A 和B
的比例恰好为恒沸物
则T 1 = T 2 若A 和B 的比例不为恒沸物
则T 1 < T 2
90
A B 两种液体混合物在T –x 图上出现最高点则混合物对拉乌尔定律产生 A 正偏差 B 负偏差 C 无偏差 D 无规则 B
在T –x 图上有最高点相应在p –x 图中有最低点即对拉乌尔定律产生较大负偏差
91
A 和
B 完全互溶并在x B =0.6处平衡蒸气压有最高值 将x B =0.4的溶液进行蒸馏塔顶将得到 A 纯A B 纯B
C 60的B
D 40的B C
x B =0.6时蒸气压最高则沸点最低塔顶分出低沸物含B 为60
根据二组分气液平衡T –x 相图
指出下面不正确的结论
A 在e 点气相线与液相线相切
B 改变压力 e 点位置不会变化
C 蒸馏组成为e 的体系得不到纯A 或纯B
D 蒸馏组成不为e 的体系最后总是剩下组成为e 的液体
B
e 为恒沸点一定压力下为恒值但改变压力 e 点则可能随之改变
93
对于恒沸物混合物的分离下面哪种方法不适用 A 恒沸蒸馏如加入第三组分形成三元恒沸物 B 萃取蒸馏 C 盐溶蒸馏 D 水蒸气蒸馏 D
水蒸气蒸馏不能用来分离恒沸混合物
94
水与苯胺相图见下
某项化工工艺中欲用水萃取苯胺则操作的温度应该 A > T 0 T
B =
T 0 C 0°C T 0
D < 0°C C
萃取温度必须小于最高临界溶解温度即在液 液二相区内但不能在水的冰点以下
95
图为A B 部分互溶相图
t( °如有8mol A 和2 mol B 混合后缓缓加热
90则在60°C 时混合液变清
若在体系中再加2 mol 的B 则加热变清的温度 60A > 60°C B = 60°C C < 60°C D > 90°C A
由相图看开始x=0.2时变清温度为60°C 当体系组成3.02
102
2x =++=时变清温度升高
图为A B 部分互溶相图当t =60°C 时 t( °
1 mol B 与9 mol A 混合然后一边搅拌一边 不断地向体系加入B 直到加入81 mol B 为止
问整个过程中发生的现象是什么 60
A 溶液由清变混
B 溶液由混变清
C 溶液由清变混后又变清
D 溶液由混变清后又变混 C
开始时x B =0.1于单相区清 加入B 后可进入二相区混 最后9.081
981
x B =+
=
又处于单相区清
97
有一部分互溶体系相图见下 在同一温度有二个物系1和2 则下面的表述中哪个是不正确的
A 二个物系都有2个相
B 二个物系都有相同的相组成
C 二个物系都有相同的相重量
D 二个物系都有相同的连结线 C
物系都处于二相区两个相都是αβ相 相点之间连线称结线
但相重量有杠杆规则决定 当二个物系有相同的总质量时
物系1的α相比物系2多而β相重量则相反
98
A B 部分互溶形成平衡二相以A 为溶剂的α相和以B 为溶剂的β相对这一体系指出
下面错误的表述
A α和β是互为共轭溶液
B A 在α相和β相中的化学势相等
C A 在α相和β相中的蒸气压相等 t( °60
T
T
相平衡时
组分A 在αβ相中化学势相等因此蒸气压也相等由
()A o A A a ln RT P ,T +μ=μ可推出活度也相等但浓度不相等即A 在两相中活度系数不等
99
下面四个部分互溶的相图中
哪一个是不存在的
B B
B B A B C
D
D
100
A 和
B 部分互溶某温度下上层液组成为30B 下层液组成为60B 现将A 和B 各50g 混合 分层后上层液体的质量为 A 30g B 50g
C 66g
D 33g D
物系总组成为50设上层液为x 克 按杠杆规则
x (50-30) = (100-x )?(60-50 ) x=33 g .
(100-x )
物理化学相平衡例题
相平衡例题 例2 系统中有C(s), H 2O(g), CO 2(g), CO(g), H 2(g)共存，C=？ 答：系统中有反应：(1)C(s)+H 2O(g)?CO(g)+H 2(g) (2)C(s)+CO 2(g) ?2CO(g) (3)CO(g)+H 2O(g) ?CO 2(g)+H 2(g) 其中S=5，独立化学平衡数R ≠3=2, ∴C=5–2=3注意：系统确定后，其组分数是确定的，物种数有一定随意性。 例1NH 4Cl(s)=NH 3(g) + HCl(g) C= S –R –R ’ S=3 R =1 K p = P (NH 3) ×P (HCl ) R ′=1 P (NH 3)=P (HCl ) C=1 若体系中已有H C l (g), 则C =?R`=0 C=2例3NH 4HS(s) 和任意量的NH 3(g) 及H 2S(g) 达平衡 时有: (A) C = 2，P = 2，f = 2；(B) C = 1，P = 2，f = 1 (C) C = 2，P = 3，f = 2；(D) C = 3，P = 2，f = 3(A)1000K 下，NH 3、H 2、N 2三气平衡F=? S =3，R =1 (2NH 3=3H 2+N 2)，P =1 F = C -P +1=2 (p 、x NH3、x H2或x N2其中之二) (1)、冰水共存时F ＝？ C =1，P =2(冰、水)， F = 1-2+2=1 (T 或p )f = C –P + 2
指出含有CaCO 3(s) 、CaO(s) 、CO 2(g)的体系与CO 2(g)和N 2(g)的混合物达渗透平衡时的物种数、组分数、相数和自由度数。 例4. 答:S = 4 , R = 1, R ′= 0 CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) C = 3 , P = 4 f = C –P + 3 = 3 –4 + 3 = 2 ※注意:相律 f = C –P + 2 (体系各处的压力均相等,公式中的2表示温度和压力)而在此题渗透平衡中P 1 ≠P 2 ,所以相律应写为: f = C –P + 3 例5 Na 2CO 3有三种含水盐：N a 2C O 3?H 2O , N a 2C O 3?7H 2O , N a 2C O 3?10H 2O (1)p θ下,与N a 2C O 3(aq)和冰共存的含水盐最多有几种？(2)30℃时，可与水蒸气共存的含水盐最多有几种？ 解：系统由N a 2C O 3和H 2O 构成, C =2若S =5, 但存在三个平衡关系: R =3, N a 2C O 3+xH 2O = N a 2C O 3.xH 2O ∴C =2 1) 指定p θ, f = 2 –P + 1= 3 –P , f = 0, P = 3 ∴P 最多为3,与Na 2CO 3(aq)和冰(s)与共存的盐只有一种。 2) 指定30℃, f = 3 –P , f = 0, P = 3 ∴P 最多为3， ∴与水蒸气共存的含水盐最多有2种
2015年考研复旦物化回忆版
一、简答题 1、偏摩尔量跟化学势的区别，为什么摩尔吉布斯自由能跟化学势 的表达式相同。 2、解释电化学动力学中的电池极化。写出常见的三种极化形式。 3、说明拉乌尔定律和亨利定律的适用范围，写出亨利定律的三种 常见形式。 4、解释什么是布拉维格子？布拉维格子可以细分为几种格子？ 5、写出H2分子的斯莱特行列式，简要说明为什么多电子分子体 系的计算通常都建立在斯莱特行列式的基础上求解的。 6、写出过渡态理论的三个基本假设。 二、计算题 1、一个普通气体反应方程式，给出25℃的ΔG和ΔH，且ΔH不随 温度变化，求600℃的ΔG。 2、大气分子分布符合玻尔兹曼分布定律，势能为mgh，分别求O2 和H20在8公里高处和地面的密度比例。 3、已知Bi和Cd的熔点和对应的ΔH，预测他们形成最低共熔点的 温度和组成。并给出了实验值的组成和温度。 4、给出了酮的卤代反应机理，求其反应速率表达式，并且还有两 问是根据各基元反应的速率常数判断速控步骤。 5、以银和氯气形成的原电池，给出了银和氯气的标准还原电极电 势以及电池的电动势，求氯化银的溶度积。（不涉及活度方面的问题）
6、（1）朗格缪尔吸附等温式的基本假设； （2）给出一个平行反应形式的吸附方程式，要求推导解吸附下的吸附等温式。 7、（1）写出氢的三个量子数的名称以及取值范围； （2）计算角动量Mz的积分（是一个2p1和3p-1的轨道与Mz 乘积的积分式） （3）计算总角动量M平方的积分（是3dz2轨道的积分） 8、给了三种物质Co(F)6，Co(NH3)6，Co(CN)6，以及给出了三个d-d跃迁的谱峰34000、23000、13000（不准确，三个数量级是对的）（1）指出三个谱峰分别对应哪个配位化合物并说明原因。 （2）说明这三个化合物是否有姜-泰勒畸变并说明原因。 9、给出甲烷的两个杂化轨道。 （1）证明这两个轨道是正交的且分别归一化的 （2）计算这两个轨道的夹角 （3）计算剩下的两个杂化轨道的波函数 10、一个m1克的未知分子式但是已知碳氢比例的有机物加入m2克的CCl4中，该物质不挥发，给出了溶液的蒸汽压以及CCl4的饱和蒸汽压，求未知物质的分子式。 总算回忆完了，不过题目顺序有点不一致。因为缺了好多年的真题所以觉得有必要给后面的学弟学妹们做点贡献吧。咳咳，顺便发表一下感慨。总的感觉都是很一般的题目，只要掌握各章的基本知识计算题
物理化学相平衡练习题
相平衡题 一、判断题： 1．在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。 2．单组分系统的物种数一定等于1。 3．自由度就是可以独立变化的变量。 4．相图中的点都是代表系统状态的点。 5．恒定压力下，根据相律得出某一系统的f = l，则该系统的温度就有一个唯一确定的值。6．单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 7．根据二元液系的p～x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。 8．在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。 9．杠杆规则只适用于T～x图的两相平衡区。 10．对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。 11．二元液系中，若A组分对拉乌尔定律产生正偏差，那么B组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。 12．恒沸物的组成不变。 13．若A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。 14．在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15．三组分系统最多同时存在5个相。 二、单选题： 1．H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是：C (A) K = 3 ；(B) K = 5 ；(C) K = 4 ；(D) K = 2 。 2．克劳修斯－克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。此方程使用时，对体系所处的温度要求：C (A) 大于临界温度；(B) 在三相点与沸点之间； (C) 在三相点与临界温度之间；(D) 小于沸点温度。 3．单组分固－液两相平衡的p～T曲线如图所示，则：C (A) V m(l) = V m(s) ；(B)V m(l)＞V m(s) ； (C) V m(l)＜V m(s) ；(D)无法确定。 4．蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热，可用来：C (A) 可使体系对环境做有用功；(B) 可使环境对体系做有用功； (C) 不能做有用功；(D) 不能判定。 5．压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化：D (A) 升高；(B) 降低；(C) 不变；(D) 不一定。 6．硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)，在p 下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种：B (A) 1 种；(B) 2 种；(C) 3 种；(D) 0 种。
物理化学测验-相平衡
物理化学测验（四） 一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。 1、硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s)，H2SO4?2H2O(s)，H2SO4?4H2O(s)三种水合物，问在101325 Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种？( ) (1) 3种；(2) 2种；(3) 1种；(4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 2、组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统，在一定温度下，向纯B 中加入少量的A，系统蒸气压力增大，则此系统为：( )。 （1）有最高恒沸点的系统； （2）不具有恒沸点的系统； （3）具有最低恒沸点的系统。 3、设反应a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa、300 K下，A的转化率是600 K的2倍，而且在300 K下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应（）。 （1）平衡常数与温度，压力成反比； （2）是一个体积增加的吸热反应； （3）是一个体积增加的放热反应； （4）平衡常数与温度成在正比，与压力成反比。 4、某反应A(s) == Y(g) + Z(g)的?r G与温度的关系为?r G= (－45 000＋110 T/K) J ·mol -1，在标准压力下, 要防止该反应发生，温度必须：( ) 。 (1) 高于136 ℃； (2) 低于184 ℃； (3) 高于184 ℃； (4) 低于136 ℃； (5) 高于136 ℃而低于184 ℃。 5、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，等温在400 K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数?为：( )。 (１)Ｃ＝２，?＝１； (２)Ｃ＝２，?＝２； (３)Ｃ＝１，?＝０； (４)Ｃ＝３，?＝２。 6、已知等温反应 ①CH4(g) == C(s) + 2H2(g) ②CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g) 若提高系统总压力，则平衡移动方向为（）。 （1）①向左，②向右； （2）①向右，②向左； （3）①和②都向右。 二、计算题。请计算下列各题。 ( 本大题7分) 在323 K时，下列反应中NaHCO3(s)和CuSO4-5H2O(s)的分解压力分别为4 000 Pa和6052 Pa： 反应①2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)
复旦物化1000题
61 对于由AgNO 3和过量的KBr溶液制备得到的溶胶以下的说法中何者是正确的 A 定位离子是Ag+ B 反离子是Br– C 扩散层带负电 D 它是负溶胶 D 由于KBr过量生成的AgBr吸附Br–而成为负溶胶反离子是K+扩散层带正电 62 对于As2S3溶胶下列电解质中聚沉能力最强的是 A LiCl B NaCl C CaCl2 D AlCl3 D As 2S3是负溶胶它的反离子正离子的价数越高聚沉能力越强Al3+价数最高 63 对于Al2O3溶胶下列电解质中聚沉能力最强的是 A KCl B KNO3 C K3[Fe(CN)6] D K2C2O4 C Al 2O3是正溶胶它的反离子负离子的价数越高聚沉能力越强[Fe(CN)6]3–价数最高 64 用AgNO 3和KI过量制备的AgI溶胶下列电解质中对溶胶聚沉能力最强的是 A La(NO3)3 B Mg(NO3)2 C NaNO3 D KNO3 A 当KI过量时制备的AgI溶胶是负溶胶它的反离子正离子的价数越高聚沉能力越强La3+价数最高 65 测定不同电解质对某一浓度的Fe(OH) 溶胶的聚沉值mmol/L数据如下 1/2BaCl2K2SO4 NaCl KCl 0.205 9.65 9.25 9.00 由此得到下面的结论中哪个是不正确的
A Fe(OH)3是正溶胶 B 正离子对聚沉影响不大 C 二价负离子比一价负离子聚沉能力强 D 相同浓度的KCl和BaCl2聚沉能力相似 D 带有二价负离子的K2SO4的聚沉值最小即聚沉能力最强说明Fe(OH)3是正溶胶选项A B C都是正确的相同浓度的KCl和BaCl2后者Cl–浓度比前者大一倍因此聚沉能力不等 66 测定不同电解质对某一浓度Fe(OH) 溶胶的聚沉值mmol/L数据如下 KCl KI K2SO4 KBr 0.205 16.0 12.5 9.00 由此得到下面的结论中哪个是不正确的 A Fe(OH)3是正溶胶 B 二价负离子比一价负离子聚沉能力强 C 一价负离子聚沉能力排序为Cl–>Br–>I– D 一价负离子聚沉值排序为Cl–>Br–>I– D 带有二价负离子的K2SO4的聚沉值比一价离子小得多即聚沉能力强得多说明Fe(OH)3 是正溶胶选项A B C都是正确的选项D按聚沉值排序排反了 67 在Fe(OH)3Mg(OH)2As2S3和AgI制备时AgNO3过量四种溶胶中哪一个与其他三种溶胶混合时会发生聚沉 A Fe(OH)3 B Mg(OH)2 C As2S3 D AgI C As2S3是负溶胶其他三种多为正溶胶正负溶胶混合会发生聚沉 68 江河水中含有的泥沙混悬物在出海口附近发生沉淀原因有多种其中与胶体化学有关的因素是 A 盐析作用 B 电解质聚沉作用 C 溶胶互沉作用 D 破乳作用 B 江河水在出海口与海水混合海水中含大量电解质使泥沙混悬物发生沉淀
物理化学第五章相平衡练习题及答案
第五章相平衡练习题 一、判断题： 1．在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。 2．单组分系统的物种数一定等于1。 3．自由度就是可以独立变化的变量。 4．相图中的点都是代表系统状态的点。 5．恒定压力下，根据相律得出某一系统的f = l，则该系统的温度就有一个唯一确定的值。 6．单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 7．根据二元液系的p～x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。8．在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。 9．杠杆规则只适用于T～x图的两相平衡区。。 10．对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。 11．二元液系中，若A组分对拉乌尔定律产生正偏差，那么B组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。 12．恒沸物的组成不变。 13．若A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。 14．在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。 15．三组分系统最多同时存在5个相。 二、单选题： 1．H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是： (A) K = 3 ；(B) K = 5 ；(C) K = 4 ；(D) K = 2 。 2．克劳修斯－克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。此方程使用时，对体系所处的温度要求： (A) 大于临界温度；(B) 在三相点与沸点之间；
(C) 在三相点与临界温度之间；(D) 小于沸点温度。 3．单组分固－液两相平衡的p～T曲线如图所示，则： (A) V m(l) = V m(s) ；(B) V m(l)＞V m(s) ； (C) V m(l)＜V m(s) ；(D) 无法确定。 4．蒸汽冷凝为液体时所放出的潜热，可用来： (A) 可使体系对环境做有用功；(B) 可使环境对体系做有用功； (C) 不能做有用功；(D) 不能判定。 5．压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化： (A) 升高；(B) 降低；(C) 不变；(D) 不一定。 6．硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)，在p 下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种： (A) 1 种；(B) 2 种；(C) 3 种；(D) 0 种。7．在101325Pa的压力下，I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在)，此体 系的自由度为： (A) 1 ；(B) 2 ；(C) 3 ；(D) 0 。 8．NaCl水溶液和纯水，经半透膜达到渗透平衡，该体系的自由度数是： (A) f = 1 ；(B) f = 2 ；(C) f = 3 ；(D) f = 4 。 9．对于下列平衡系统：①高温下水被分解；②同①，同时通入一些H2(g) 和O2(g)；③H2和O2同时溶于水中，其组元数K和自由度数f的值完全正确的是： (A) ①K = 1，f = 1 ②K = 2，f = 2 ③K = 3，f = 3 ； (B) ①K = 2，f = 2 ②K = 3，f = 3 ③K = 1，f = 1 ； (C) ①K = 3，f = 3 ②K = 1，f = 1 ③K = 2，f = 2 ； (D) ①K = 1，f = 2 ②K = 2，f = 3 ③K = 3，f = 3 。 10．在下列体系中自由度f = 2的体系是：
物理化学-相平衡习题汇总
第5章 相平衡 复习、讨论 基本内容： ? 相：体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分。气相、液相、固相 ? 相数：体系内相的数目Φ≥1 ? 相图：描述多相体系状态随浓度、温度、压力等变量的改变而发生变化的图 形 ? 均相体系：只有一相的体系Φ=1 ? 多相体系：含多相的体系Φ>1 ? 凝聚体系：没有（或不考虑）气相的体系 ? 物系点：相图中表示体系总组成的点 ? 相点：表示某一个相的组成的点 ? 液相线：相图中表示液相组成与蒸气压关系的曲线 ? 气相线：相图中表示气相组成与蒸气压关系的曲线 ? 步冷曲线：冷却过程温度随时间的变化曲线T-t ? 独立组分数：C = S - R - R'，S 为物种数，R 为体系中各物种之间独立的化学 平衡关系式个数，R’为浓度和电中性限制条件的数目。对于浓度限制条件，必须是某个相中的几种物质的浓度之间存在某种关系时才能作为限制条件。C=1单组分体系，C=2二组分体系。若没有化学变化：C=S ；含单质的体系且R ’=0：C=N ；含单质的体系且S>N ：R = S – N 。 ? 自由度：确定平衡体系状态所需要的独立强度变量的数目f ≥0 ? 最低（高）恒沸点：对拉乌尔定律正（负）偏差很大的双液系的T —x 图上 的最低（高）点。恒沸点时气相组成与液相相同，具有纯物质的性质，一定压力下恒沸混合物的组成为定值（f*=C-Φ+1=1-2+1=0）。 ? 最低（高）恒沸混合物：最低（高）恒沸点对应的混合物。恒沸物是混合物 而不是化合物 ? 会溶温度(临界溶解温度)：部分互溶双液系相图上的最低点或最高点 ? 转熔温度：不稳定化合物分解对应的温度 ? 共轭层：部分互溶双液系相图上的帽形区内溶液为两层 ? 相律：平衡体系中相数、独立组分数与变量数之间的关系f ＝ C - Φ + n ? 杠杆规则：液相的物质的量乘以物系点到液相点的距离，等于气相的物质的 量乘以物系点到气相点的距离。B n B B n n l ×(X B -x B )=n g ×(y B -X B ) 单组分体系相图(p-T)：水、CO 2、C 二组分体系相图(T-x)：
物理化学相平衡知识点
物理化学相平衡知识点
相平衡 一、主要概念 组分数，自由度，相图，相点，露点，泡点，共熔点，(连)结线，三相线，步冷(冷却)曲线，低共熔混合物(固相完全不互溶) 二、重要定律与公式 本章主要要求掌握相律的使用条件和应用，单组分和双组分系统的各类典型相图特征、绘制方法和应用，利用杠杆规则进行有关计算。 1、相律： F = C - P + n, 其中：C=S-R-R’ (1) 强度因素T，p可变时n=2 (2) 对单组分系统：C=1, F=3-P (3) 对双组分系统：C=2，F=4-P；应用于平面相图时恒温或恒压，F=3-P。 2、相图 (1)相图：相态与T，p，x的关系图，通常将有关的相变点联结而成。 (2)实验方法：实验主要是测定系统的相变点。常用如下四种方法得到。 1
2 对于气液平衡系统，常用方法蒸气压法和沸点法； 液固(凝聚)系统，通常用热分析法和溶解度法。 3、单组分系统的典型相图 对于单组分系统C =1，F =C -P +2=3-P 。当相数P =1时，自由度数F =2最大，即为双变量系统，通常绘制蒸气压-温度(p-T )相图，见下图。 p T l B C A O s g C ' p T l B C A O s g F G D 单斜硫p T 液体硫B C A O 正交硫 硫蒸气 (a) 正常相图 (b) 水的相图 (c) 硫的相图 图6-1 常见的单组分系统相图 4、二组分系统的相图 类型：恒压的t -x (y )和恒温的p -x (y )相图。 相态：气液相图和液-固(凝聚系统)相图。 (1)气液相图 根据液态的互溶性分为完全互溶(细分为形
复旦大学药学物理化学1000题动力学101-120
101 下列基元反应哪一个反应的活化能为零 A A 2+ B 2→2AB B A ?+B C →AB+C ? C A 2+M →2A ?+M D A ?+A ?+M →A 2+M D 两个自由基结合成稳定分子是不需要活化能的 102 若某反应的活化能为80kJ ?mol – 1则反应温度由20°C 升高到30°C 时其反应速率常数约为原来的 A 2倍 B 3倍 C 4倍 D 5倍 B 可由Arrhenius 方程计算 3k k 0839129313031R 80000T 1T 1R E k k 1212a 12 ≈∴= ??= ??=.ln 103 若某反应的反应热?H 为100kJ ?mol – 1则该反应的活化能 A 必定小于或等于100kJ ?mol – 1 B 必定大于或等于100kJ ?mol – 1 C 可以大于也可以小于100kJ ?mol – 1 D 只能小于100kJ ?mol – 1 B 反应热?H 与活化能E a 关系如图 因此E a 必定大于或等于100kJ ?mol – 1 104 若某反应的反应热?H 为–100kJ ?mol – 1则该反应的活化能 A 必定小于或等于100kJ ?mol – 1 B 必定大于或等于100kJ ?mol – 1
C 可以大于也可以小于100kJ ?mol –1 D 只能小于100kJ ?mol – 1 C 反应热?H 与活化能E 关系如图 因此E a 与?H 无确定关系可以大于也可以小于100kJ ?mol – 1 105 HI 生成反应的反应热?H 生成为负值即HI 分解反应的反应热?H 分解为正值则HI 分解反应的活化能E 与反应热的关系为 A E?H 分解 D E = ?H 分解 C E 与?H 分解关系见图 E>?H 分解 106 根据范特霍夫规则一般化学反应温度升高10度反应速率增加2~4倍对于在室温298K 时遵守此规则的化学反应其活化能的范围约是 A 40~400kJ ?mol – 1 B 50~250kJ ?mol – 1 C 100kJ ?mol – 1左右 D 53~106kJ ?mol – 1 D 由Arrhenius 公式 T 1T 1R Ea k k ??=''ln 当反应速率增加2倍时 29813081R Ea ln2 ??=E a =53kJ ?mol – 1 当反应速率增加4倍时 29813081R Ea ln4 ?? =E a =106kJ ?mol –1 107
大学《物理化学》相平衡练习题(有答案)
相平衡练习题 1. 在定压下，NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C 和条件自由度F '：答a ； (a) C =3， F '=1 (b) C =3， F '=2 (c) C =4， F '=2 (d) C =4， F '=3 注意：如果上述题目改为：在定压下，NaCl 晶体和蔗糖晶体与它们的过饱和混合水溶液平衡共存时，相律还是否适用？ 2. 23Na CO 可形成三种水合盐，232232232Na CO H O, Na CO 7H O Na CO 10H O ???及，常压下将 23Na CO (s) 投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是23Na CO 水溶液，一相是23Na CO (s) ，则另一相是：答d ； （a ）冰 （b ）232Na CO 10H O(s)? （c ）232 Na CO 7H O (s)? （d ）232 Na CO H O (s)? 3. 假设A 、B 二组分混合物可以形成理想液态混合物，则下列叙述中不正确的是： （a ）A 、B 分子间的作用力很微弱 （b ）A 、B 都遵守拉乌尔定律 （c ）液态混合物的蒸气压介于A 、B 的蒸气压之间 （d ）可以用重复蒸馏的方法使A 、B 完全分离。 答a 4．自由度为零，意味着：答（c ） （a ）体系独立组分数C 等于相数 P （b ）体系的状态不变 （c ）确定体系相平衡所需的最少强度变量数为零 （d ）三相共存 5.在一定压力下，在液态混合物中增加某组分后，液体的沸点下降，则该组分在气相中的相对含量（ ）它在平衡液相中的相对含量。答a a.大于 b. 小于 c.等于 d. 不确定 6. BaCO 3(s)、BaO(s)、CO 2(g)三种物质处于化学平衡时，体系自由度F 是 答a a.0 b.1 c.2 d.4 7．在一定压力下，某二组分系统能形成最低恒沸物，该恒沸物的组成（c ） a.与系统组成有关 b.与温度有关 c.与压力有关，压力一定时为定值 d.恒定不变，是化合物 8. 在一定压力下，A 和B 能形成最低恒沸物C ，设恒沸物的组成为x ，则对组成为x B (x B >x)的混合物进行普通精馏，最后得到（c ） a. A 和B b. A 和C c. B 和C d.无法确定 例1在101.325 kPa 下，A~B 系统的相图如 图所示。由相图回答： （1）系统中x （A ）﹦0.68时：开始沸腾的温度约为 ℃，最初馏出物中B 的摩尔分数约 图16
复旦大学药学物理化学1000题相平衡81-100
81 某一物质在某一溶剂中的溶解度 A 仅是温度函数 B 仅是压力函数 C 同时是温度和压力的函数 D 与温度压力无关 C 二组分体系K=2溶解平衡时Φ=2则f =K–Φ2=2–22=2因此溶解度有二个影响因素压力和温度 82 一定压力下二组分体系相图中共沸点的自由度为 A 1 B 0 C 可以认为1也可认为0 D 相律不适用于共沸点自由度计算 B 二组分体系处于特定组成时才有恒沸点从这个意义上组成不可变K=1按相律 f’=K–Φ1=1–21=0 83 组分A和B形成溶液时若A的蒸气压对拉乌尔定律产生正偏差B将产生什么变化 A 正偏差 B 负偏差 C 不产生偏差 D 可能正偏差也可能负偏差 A 若组分A产生正偏差组分B一定产生正偏差若组分A产生负偏差则组分B一定也有负偏差 84 下面关于非理想溶液对拉乌尔定律发生偏差的判断何者是错的 A 若组分A和B形成溶液时两者分子间作用力减弱则产生正偏差 B 若组分A和B形成溶液时两者形成H键则产生正偏差 C 若组分A和B形成溶液时两者发生缔合则产生负偏差 D 若溶质A溶解在溶剂B中并发生溶剂化则产生负偏差 B A与B之间作用力减弱产生正偏差若作用力增强则产生负偏差B C D都是作用力增强的情况
下图为H 2O –HNO 3的g –l 平衡T –x 图由图可判断 A 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生不太大的正偏差 B 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生不太大的负偏差 C 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生较大的正偏差 D 溶液的蒸气压对拉乌尔定律产生较大的负偏差 D T –x 图出现最高沸点则在p –x 图中有一最小蒸气压点因此是对拉乌尔定律产生较大负偏差 86 在左边两组分体系的气液平衡p –x 图中只画出液相线右边四个与其对应的相图中那些是正确的 1 2 3 4 A 13正确 B 14正确 C 23正确 D 24正确 A 87 组分A B 的沸点关系为T A > T B 两者可构成最低共沸物组成为E 现有任意比例A B 混合置于精馏塔中蒸馏则塔顶馏出物为 A 纯A B 纯B C 低沸物E D 任意比例 A 和 B C 精馏结果塔顶总是低沸物塔底为高沸物A 或B 视最初A B 比例而不同 88 组分A 和B 沸点T A > T B 两者可构成最高恒沸物组成为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 A 纯A B 纯B C 高沸物E D 可能为A 也可能为B
物理化学上册相平衡练习及答案
物理化学相平衡1试卷 一、选择题( 共21题40分) 1. 2 分(2442)由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系,其自由 度为： ( ) (A) f=2 (B) f=1 (C)f=0 (D) f=3 2. 2 分(2398)将N2,H2,NH3三种气体充进773 K,32 424 kPa的合成塔中，在有催化剂存 在的情况下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数C(1),C(2),C(3)各为多少 (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入NH3气，待其平衡后 (A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2 3. 2 分(2562)在373.15 K时，某有机液体A和B的蒸气压分别为p和3p，A 和B的某混合物为理想液体混合物，并在373.15 K，2p时沸腾，那么A在平衡蒸气相 中的摩尔分数是多少？ (A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/2 (D) 3/4 4. 2 分(2403)将AlCl3溶于水中全部水解，此体系的组分数C是： (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 5. 2 分(2740) 对二级相变而言，则 （A）? 相变H=0，? 相变 V<0（B）? 相变 H<0，? 相变 V=0 （C）? 相变H<0，? 相变 V<0（D）? 相变 H=0，? 相变 V=0 6. 2 分(2436)CuSO4与水可生成CuSO4?H2O,CuSO4?3H2O,CuSO4?5H2O三种水合物,则在一定压力下，与CuSO4水溶液及冰共存的含水盐有： (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐 7. 2 分(2333) 在密闭容器中，让NH4Cl(s)分解达到平衡后，体系中的相数是： (A)1 (B)2 (C)3 (D) 4 8. 2 分(2440)CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为： (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 9. 2 分(2739) 二级相变服从的基本方程为：（A）克拉贝龙方程（B）克拉贝龙—克劳修斯方程 （C）爱伦菲斯方程（D）以上三个方程均可用 10. 2 分(2565)p?时，A 液体与B液体在纯态时的饱和蒸气压分别为40 kPa和46.65 kPa，在此压力下，A和B 形成完全互溶的二元溶液。在x A= 0.5时，A和B 的平衡分压分别是13.33kPa和20 kPa，则此二元物系常压下的T-x图为下列哪个图： 11. 2 分(2396)硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101 325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种 (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 12. 2 分(2399)某体系存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡：H2O(g) + C(s)垐? 噲?H2(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)垐? 噲?H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s)垐? 噲?2CO(g) 则该体系的独立组分数C为: (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4
物理化学《相平衡》习题及参考答案
物理化学《相平衡》习题及答案 2-3 选择题 1、水煤气发生炉中共有)()()()(22g CO g CO g O H s C 、、、及)(2g H 5种物质，它们能发生下述反应：)(2)()(2g CO s C g CO ?+，)()()()(222g O H g CO g H g CO +?+，)()()()(22g CO g H s C g O H +?+，则此体系的组分数、自由度为（ C ） A.5、3 B.4、3 C.3、3 D.2、2 2、物质A 与B 可形成低共沸混合物E ，已知纯A 的沸点小于纯B 的沸点，若将任意比例的A+B 混合在一个精馏塔中精馏，则塔顶的馏出物是（ C ） A.纯A B.纯B C.低共沸混合物 D.都有可能 3、克拉贝隆-克劳修斯方程适用于（ C ） A.)()(22g I s I ? B.)()(金刚石石墨C C ? C.),,(),,(222112p T g I p T g I ? D.)()(22l I s I ? 4、将一透明容器抽成真空，放入固体碘，当温度为50℃时，可见到明显的碘升华现象，有紫色气体出现。若温度维持不变，向容器中充入氧气使之压力达到100kPa 时，将看到容器中（ C ） A.紫色变深 B.紫色变浅 C.颜色不变 D.有液态碘出现 5、在一定温度下，水在其饱和蒸汽压下汽化，下列各函数增量中那一项为零（ D ） A.U ? B.H ? C.S ? D.G ? 6、在一定外压下，多组分体系的沸点（ D ） A.有恒定值 B.随组分而变化 C.随浓度而变化 D.随组分及浓度而变化 7、压力升高时，单组份体系的沸点将（ A ） A.升高 B.降低 C.不变 D.不一定 8、进行水蒸气蒸馏的必要条件是（ A ） A.两种液体互不相容 B.两种液体蒸汽压都较大 C.外压小于101kPa D.两种液体的沸点相近 9、液体A 与液体B 不相混溶。在一定温度T ，当有B 存在时，液体A 的蒸汽压为（ B ） A.与体系中A 的摩尔分数成比例
物理化学习题答案相平衡
物理化学习题答案（二） 一. 选择题 1. 当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：( C ) (A) p 必随T 之升高而降低(B) p 必不随T 而变 (C) p 必随T 之升高而变大(D) p 随T 之升高可变大或减少 2. 水的三相点，其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol-1。则在三相点冰的升华热约为：( B ) (A) 38.83 kJ?mol-1 (B) 50.81 kJ?mol-1(C) -38.83 kJ?mol-1 (D) -50.81 kJ?mol-1 3. 已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3K，乙醇的沸点是351.6K，两者的共沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。问：下列结论何者正确？(C ) (A) y2> x2(B) y2= x2 (C) y2< x2(D) 不能确定 4. 如上题，若将上述溶液精馏，则能得到：(D ) (A) 纯苯(B) 纯乙醇(C) 纯苯和恒沸混合物(D) 纯乙醇和恒沸混合物 5. 绝热条件下，273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中，体系的温度将如何变化? （B ） (A) 不变(B) 降低(C) 升高(D) 不能确定 6. 体系中含有H2O、H2SO4?4H2O、H2SO4?2H2O、H2SO4?H2O、H2SO4，其组分数C为：( B ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 7. 在410 K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)，此平衡体系的自由度为：(A ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 8. 在通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为：(D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 9. CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系，其组分数为：(B ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 10. 由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为：( C) (A) f =2 (B) f = 1 (C) f = 0 (D) f = 3 11. N2的临界温度是124K，室温下想要液化N2, 就必须：( D) (A) 在恒温下增加压力(B) 在恒温下降低压力 (C) 在恒压下升高温度(D) 在恒压下降低温度 12. 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体，通过下列哪种作图法可获得一直线：(C) (A) p对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T (D) 1/p 对lg(T/K) 13. 在相图上，当体系处于下列哪一点时存在二个相：(A ) (A) 恒沸点(B) 三相点(C) 临界点(D) 最低共熔点 14. 在相图上，当体系处于下列哪一点时存在一个相：(C ) (A) 恒沸点(B)熔点(C) 临界点(D) 最低共熔点 15. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起(A ) (A) 沸点升高(B) 熔点升高(C) 蒸气压升高(D) 都不对 16. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述其中正确的是( C)
物理化学习题答案(2)-相平衡
物理化学习题答案（2） 三. 计算题 2、固态氨的饱和蒸气压为 3754 ln(/kPa)21.01/K p T =-， 液态氨的饱和蒸气压为 3065 ln(/kPa)17.47/K p T =- 试求（1）三相点的温度、压力；（2）三相点的蒸发焓、升华焓和熔化焓。 解：（1）三相点的T ，p ：37543063 21.0117.47/K /K T T -=- ， T = 195.2 K 3754 ln(/kPa)21.01 1.778195.2p =-=， p = 5.92 kPa （2） 把ln H p C RT -?=+,与蒸气压式比较得 sub m 3754K H R ?= sub m H ? = 3754 ? 8.314 J· mol -1 = 31.21 kJ·mol -1 vap m H ?= 3063 ? 8.314 J·mol -1 = 25.47 kJ·mol -1 f u s m H ?=sub m H ?－ vap m H ? = 5.74 kJ· mol -1 3、已知甲苯和苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa 和136.12kPa ，两者可形成理想液态混合物。取200.0g 甲苯和200.0g 苯于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90℃的液态混合物。在恒温90℃下逐渐降低压力， 问： (1)压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？ 沸点和蒸发焓分别为383.7K 和31999J·mol -1。苯和甲苯形成理想液态混合物，若有该种液态混合物在 A B
6、固体CO 2的饱和蒸气压与温度的关系为：1353lg 11.957p Pa T K *??=-+ ??? 已知其熔化焓18326fus m H J mol * -?=?，三相点温度为 -56.6℃。 (1) 求三相点的压力； (2) 在100kPa 下CO 2能否以液态存在? (3) 找出液体CO 2 的饱和蒸气压与温度的关系式。 解：(1) lg ( p* / Pa) = -1353 /( 273.15-56.6)+11.957=5.709，三相点的压力为5.13×10５ Pa (2) 不能; (3) * m sub H ?=2.303×1353×8.314 J mol -1 ； *m VaP H ?=*m sub H ?-* m fus H ?=17.58 kJ mol -1; * m VaP H ?/R=2113.95，K=ln(5.13×10５)+2113.95/216.6=22.91, ln (p * /Pa)= -2113.95 /(T /K)+22.91。
复旦大学药学物理化学1000题第一定律41-60
41 A杯中有0°C的水，B杯中有0°C的冰与水混合物，两者质量相同。若同时向两杯加少量10°C的水，加入后B杯仍有冰存在，则有如下结果： A 两杯温度不变 B 两杯温度升高相同的度数 C A杯温度升高多一点，B杯升高少一点 D A杯温度升高，B杯温度不变 D A杯温度升高，表现为显热。 B杯中加入10°C水，冰吸收热量溶化，最终仍为0°C，表现为潜热。 42 恒温过程中，体系与环境之间有否热交换？ A 一定有 B 一定没有 C 可能有，也可能没有 D 若是开放体系，有；若是封闭体系，没有。 C 恒温过程可以有热交换，只是交换的热量并不引起温度变化，例如相变时，又如吸收的热转变为作等量的功等。 43 如果体系与环境没有功交换，则下面说法中，哪一个是错误的？ A 体系放出的热一定等于环境吸收的热 B 体系温度降低的值一定等于环境温度升高的值 C 最终平衡时，体系与环境的温度相同 D 若体系1 和体系2 与环境的温度相同，则体系1 和体系2 的温度也相等 B 无 44 有关功，下面哪个说法不正确？ A 广义的功，可表示为：广义力×广义位移 B 没有热力学过程，就没有功 C 无论什么功，都伴随体系内部微粒的定向运动 D 功的大小只与体系始末状态有关 D 功的大小与途径有关系，不只取决于始末状态。 45 一个绝热体系接受环境对其作的功，其温度：
B 一定降低 C 一定不变 D 不一定改变 D 如果环境作的功不转化为热或不表现为显热，体系温度就不改变，如电功转化为化学能，机械功转化为表面能等。 46 关于功和热，下面哪个说法不对？ A 体系与环境间的热或功交换，只发生在两者的界面处 B 只有封闭体系，功和热才有定量关系 C 功和热不是体系的能量，是体系能量的传递形式 D 如果体系内能不变，热和功对体系的影响互相抵消，体系状态不会变 D ?U ＝0时，体系可能有其他变化，如体积增大，压力减小的，体系不一定被复原。 47 气体经图示过程从A 开始可逆循环一周， 体系所作的功为（J ）： A 0 B 2×20p ° C 3×20p ° D 3×30p ° B 体系作功：3×20p ° 环境作功：1×20p ° 净功：2×20p °，即曲线围成的面积。 48 气体经图示过程从A 开始可逆循环一周，体系作的功〔J 〕为： A 0 B 2×20p ° C －2×20p ° D －3×20p ° C 体系作功：1×20p ° 环境作功：3×20p ° 净功：－2×20p °。 p(p °) 32 1 3) p(p °)3 2 1 3)
复旦 物理化学 第一章 习题答案
复旦物理化学第一章习题答案
第一章习题解答 1. 体系为隔离体系, ?U=0 W=Q=0 2. (1) W=p ?V=p(V g -V l )≈pV g =nRT=1?8.314?373.15=3102 J (2) W=p ?V=p(V s –V l )J 16.0018.0100.111092.01101325M 11p 3 3l s =???? ???-?=??? ? ? ?ρ-ρ= 3. (1)恒温可逆膨胀 J 4299025 .01 .0ln 2.373314.8V V ln RT W 12=?== (2)真空膨胀 W = 0 (3)恒外压膨胀 W = p 外 (V 2–V 3) = ()1 22 V V V RT -??? ? ? ?-=2 1 V V 1RT ? ? ? ??-??=1.0025.012.373314.8= 2327 J (4)二次膨胀 W=W 1 + W 2 ??? ? ??-+???? ? ?-=3221 V V 1RT V V 1RT J 31031.005.01RT 05.0025.01RT =?? ? ??-+??? ??-= 4. ?H=n ??H m,汽化=40670 J ?U=?H –?(pV)=?H –p (V g -V l )=40670–101325(30200–1880)?10–6 =40670–3058=37611 J 5. C p,m =29.07–0.836?103 T+2.01?10–6T 2
(1) Q p =?H 1000 300 3623T T m ,p T 1001.231T 10836.02107.29dT C n 2 1 ? ?? ?????+??-==--? =20349–380+625=20.62 kJ (2) Q V =?U=?H –?(pV)=?H –(p 2V 1– p 1V 1)??? ? ? ?-?-?=1 12 2 nRT V V nRT H V 2=V 1 ∴ Q V =?H –nR(T 2–T 1)=20.62–R(1000-300)?10–3 =14.80 kJ (3) 1 -1 - m ,p m ,p mol K J 46.29300 100020621 T Q C ??=-=?= 6．（1）等温可逆膨胀 ?U =?H = 0 Q =W J 16311 5 ln 102106.506p p ln V p p p ln nRT 332 11 1 2 1 =???===- （2）等温恒外压膨胀 ?U =?H = 0 Q = W = p 2 (V 2–V 1) = p 2V 2–p 2V 1= p 1V 1–p 2V 1= (p 1–p 2)V 1 =(506.6-101.3)?103?2?10–3 = 810 J 7. K 2.273nR V p T 1 11 == (1) p 1T 1=p 2T 2 K 5.136p T p T 2 1 12== 3222m 0028.04 R 5.136p nRT V === (2) ?U=nC V ,m (T 2–T 1)=J 1702)2.2735.136(R 23 -=- ?H=nC p,m (T 2–T 1)=J 2837)2.2735.136(R 2 5-=-