物理化学第四章第五章练习题
物理化学第四章习题答案
物理化学第四章习题答案物理化学作为一门结合物理学和化学原理的学科，其习题通常涉及热力学、动力学、量子化学等多个方面。
以下是第四章习题的可能答案，但请注意，具体答案会根据教材和习题的具体内容而有所变化。
习题1：理想气体状态方程的应用题目：一个理想气体在标准状态下的体积是22.4L。
如果压力增加到原来的两倍，同时温度升高到原来的1.5倍，求此时气体的体积。
解答：理想气体状态方程为 \[ PV = nRT \]其中 \( P \) 是压力，\( V \) 是体积，\( n \) 是摩尔数，\( R \) 是理想气体常数，\( T \) 是绝对温度。
设初始状态下的压力为 \( P_1 \)，温度为 \( T_1 \)，体积为\( V_1 \)。
变化后的压力为 \( P_2 = 2P_1 \)，温度为 \( T_2 =1.5T_1 \)，体积为 \( V_2 \)。
根据题意，\( n \) 和 \( R \) 是常数，可以消去，得到：\[ \frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2} \]\[ \frac{V_2}{V_1} = \frac{P_1T_2}{P_2T_1} = \frac{1 \times1.5}{2 \times 1} = 0.75 \]\[ V_2 = 0.75 \times 22.4L = 16.8L \]习题2：热力学第一定律的应用题目：1摩尔理想气体在绝热条件下从状态A（\( P_1, V_1 \)）膨胀到状态B（\( P_2, V_2 \)）。
求气体在过程中所做的功和内能变化。
解答：绝热条件下，\( Q = 0 \)，根据热力学第一定律 \( \Delta U = Q - W \)。
理想气体在绝热过程中的内能变化可以表示为：\[ \Delta U = \frac{3}{2}nR\Delta T \]由于是绝热过程，\( P_1V_1^\gamma = P_2V_2^\gamma \)，其中\( \gamma \) 是比热容比（对于单原子理想气体，\( \gamma =\frac{5}{3} \)）。
《物理化学》复习题
《物理化学》期末复习第一章热力学第一定律及其应用第二章热力学第二定律第三章多组分系统热力学第四章相平衡第五章化学平衡第六章电化学第七章表面现象第八章胶体分散系统第一章热力学第一定律及其应用（一）有关状态函数的概念第一章中提到的状态函数有：第二章中提到的状态函数有：1、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、SC、△U、△H、Q p、Q VD、U、H、C p、G2、若物系为1 mol 的物质，则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数？（）A、U、Q p、C p、CB、Q V、H、C V、CC、U、H、C p、C VD、△U、△H、Q p、Q V3、下列各量中，（）是为零。
A、Δf Hθm（C，金刚石，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（N2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，350K，pθ）4、下列各量中，（）是为零。
A、Δf Hθm（C，石墨，298.15K，pθ）B、Δf Hθm（H2O，l，298.15K，pθ）C、Δf Hθm（I2，g，298.15K，pθ）D、Δf Hθm（N2，g，273.15K，pθ）5、热力学第一定律△U=Q+W的形式表达式时,其条件是( )A.任意系统工程B.隔离系统C.封闭系统D.敞开系统6..下列反应中，反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准摩尔生成焓的是（）。
A、CO2(g) + CaO(s) → CaCO3 (s)B、21H2(g) + 21I2(g) → HI(g)C、H2(g) + Cl2(g) →2HCl(g)D、H2(g) + 21O2(g) →H2O(g)7.、下列反应中，反应的Δr Hθm等于生成物的Δf Hθm的是（）。
A、N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)B、Ag(s) + 21Cl2 (g) AgCl(s)C、21H2(g) + 21Br2 (g) →HBr(g)D、NH3(g) + 21Cl2(g) →NH4Cl (s)8、对状态函数的描述，（）是不确切的？A、它是状态的单值函数，状态一定它就是具有唯一确定的值。
物理化学习题集(离线必做)
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业（必做）姓名：学 号：年级：2014春药学学习中心：杭州学习中心—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、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. 系统的性质分为广度性质和 强度性质 。
4. 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” ）。
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。
三、计算题1. 1 mol 单原子理想气体在298K 时，分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3： （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 。
答：（1）自由膨胀；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 （2）等温可逆膨胀；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=0W=-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=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 已知298.2K 时，NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (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) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)在298.2K 时的△r H m ө。
物理化学章节习题
第一章热力学第一定律一、单选题1) 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：( )A.W =0，Q <0，∆U <0B.W <0，Q <0，∆U >0C.W <0，Q <0，∆U >0D. W <0，Q =0，∆U >02) 如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右> p左，将隔板抽去后: ( )A.Q＝0, W ＝0, ∆U ＝0B.Q＝0, W <0, ∆U >0C.Q >0, W <0, ∆U >0D.∆U ＝0, Q＝W ≠03）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：( )A. (∂U/∂T)V＝0B. (∂U/∂V)T＝0C. (∂H/∂p)T＝0D. (∂U/∂p)T＝04）凡是在孤立孤体系中进行的变化，其∆U 和∆H 的值一定是：( )A.∆U >0, ∆H >0B.∆U ＝0, ∆H＝0C.∆U <0, ∆H <0D.∆U ＝0，∆H 大于、小于或等于零不能确定。
5）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 < 0B.Q＝0, ∆H <0, ∆p >0C.Q＝0, ∆H ＝0, ∆p <0D.Q <0, ∆H ＝0, ∆p <06）如图，叙述不正确的是：( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.∆H1表示无限稀释积分溶解热C.∆H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7）∆H＝Q p此式适用于哪一个过程: ( )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下，冰融化成水的水溶液C.电解CuSO4D.气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )8) 一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。
物理化学第四章化学平衡练习题及答案教案资料
第四章 化学平衡练习题一、判断与问答题：1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的∆r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。
3．因为m r G ∆= -RT ln K ，所以m r G ∆是平衡状态时的吉布斯函数变化。
4．m r G ∆是反应进度的函数。
5．在等温等压条件下，∆r G m > 0的反应一定不能进行。
6．∆r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。
7．任何一个化学反应都可以用m r G ∆来判断其反应进行的方向。
8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。
若某化 学反应在给定条件下∆r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。
9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的∆ r G m < 0时，若值越小，自发进行反应 的趋势也越强，反应进行得越快。
10．某化学反应的∆ r G m 若大于零，则K 一定小于1。
11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ∆的大小就决定了反应进行方向。
12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。
13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知平衡常数了。
14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。
15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ∆。
16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。
17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。
18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。
物理化学(作业集)
（1）可逆膨胀
根据熵判据，过程(1)是可逆过程
(2)真空膨胀
熵是状态函数，真空膨胀与过程1中可逆过程的始终态柑同，熵变也相同，因此
根据熵判据，过程(2)是不可逆过程。
2:在标准压力100 kPa和373 K时，把1.0 mol可逆压缩为液体，计算该过程的。已知该条件下水的蒸发热为，=,水蒸气可视为理想气体。
5:气体节流膨胀过程是恒_______过程。
答案
焓
6:“熵判据”的表达式是_______0。
答案
7:Gibbs函数在恒温条件下的压力系数=_______,恒压下的温度系数_______。
答案
V。一S
8:在绝热恒容容器中反应生成液态水，Q_______0，W_______0，_______0,_______0,_______0。(<，>，= )
答案
2:293K时，0. 50 kg水(A)中溶有甘露糖醇(B)该溶液的蒸汽压为2 322.4 Pa。已知这该温度时，纯水的蒸汽压为2 334. 5 Pa。求甘露糖醇的摩尔质量。
答案
代入数据，得
第四章测试题
一.填空题
1:封闭系统化学平衡的热力学条件为_______。
答案
2:的标准平衡常数为则的分解压p=_______。
先恒压加热
后恒温可逆膨胀
整个过程
2:1 mol水在及101 325 Pa下向真空蒸发变成及101 325 Pa的水蒸气，试计算此过程的，并判断此过程是否为自发过程。已知水在, 101 325 Pa下的。
答案
解该相变为不可逆相变，因为
经过分析知.，该不可逆相变与同条件下可逆相变的始终态相同，故可利用可逆相变计算该过程的熵变.
物理化学复习题
第一章 热力学第一定律练 习 1.11．下面哪一组中各热力学性质均为强度性质？（ B ）(A) U 、H 、P 、； (B) Vm 、C P,m 、T (C)P 、Vm 、S (D) P 、G 、Vm(摩尔体积)2. 封闭系经过任意循环过程，则有（ C ）。
(Ａ)W=0 ； (Ｂ) Q=0 ； （Ｃ）W+Q=0 ； (D)均不正确。
3．理想气体向真空膨胀过程，则有（ A ）。
(Ａ)W=0 ，ΔT=0 (Ｂ)W<0 ，ΔT>0 （Ｃ）W>0，ΔT<0 （D ） W=0，ΔT<04．对于理想气体，下式中不正确的是（ D ）。
(Ａ)0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T V U ； (Ｂ) 0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T P U ；（Ｃ）0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T V H ； (D) 0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂VP H5．1mol 理想气体，从体积V 1经过等温膨胀至V 2，该过程（ B ）。
(Ａ)ΔU>0,ΔH>=0 ； (Ｂ)ΔU=0,ΔH=0 ；（Ｃ）ΔU<0,ΔH<0； (D)均不正确。
6．水在0℃、101.325kPa 压力下结冰过程中（ A ）。
(Ａ)ΔP=0,ΔT=0 ； (Ｂ)ΔU=0,ΔH=0 ；（Ｃ）ΔU=0,ΔT=0； (D)均不正确。
7．1摩尔水在100℃、101.325kPa 压力下蒸发为同温同压的水蒸气，该过程的体积功为（ B ）。
(Ａ)373.15R ； (Ｂ) -373.15R ； （Ｃ）0； (D)均不正确。
8．Q P =△H 的适用条件是（ D ）。
(Ａ)可逆过程； (Ｂ)理想气体；（Ｃ）等压化学变化； (D)等压只作膨胀功。
9．1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，焓变△H 约为（ A ）。
(A) 4157 J (B) 596 J (C) 1255 J (D) 994 J10．在绝热钢瓶中，发生一个分子数增加的放热反应，以钢瓶为体系则（ C ）。
天津大学物理化学教研室《物理化学》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第四章至第五章【圣才出
（2）多相多组分系统
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多相、多组分系统由若干个单相多组分系统组成，用希腊字母表示相。对于系统中任意
相α有
dG S dT V dp B dnB
B
由于系统处于热平衡及力平衡，系统中各相的温度 T 和压力 p 相同。此外，有
dG dG dG
S S
V V
故
dG SdT Vdp
B dnB
B
上式的适用条件为非体积功为零，封闭的多组分多相系统发生 pVT 变化、相变化和化
学变化的过程，同样适用于开放系统。
2．化学势判据及其应用
（1）
B dnB 0 可以作为一个系统是否达到平衡的判据（化学势
说明：
（1）只有广度量才有偏摩尔量，强度量不存在偏摩尔量；
（2）只有恒温、恒压下系统的广度量随某一组分的物质的量的变化率才能称为偏摩尔
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量，其他任何条件下（如恒温、恒容等）下的变化率不是偏摩尔量； （3）当温度、压力、组分发生变化时，B 组分的偏摩尔量也将发生变化。
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第 4 章 多组分系统热力学
4.1 复习笔记
一、偏摩尔量 1．问题提出 一般说来，真实液态混合物在混合前后体积发生变化，即 V≠nBVm，B*＋nCVm，C*（真实混合液） 真实多组分系统的体积与系统中各组分物质的量及该纯组分的摩尔体积的乘积不再具 有线性关系。系统的其他广度量存在同样的结论。
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第四章单元练习
1. 液体B与液体C可以形成理想液态混合物。
在常压及25℃下，向总量n =10 mol，组成x c=0.4 的 B ，C 液态混合物中加入14mol 的纯液体C，形成新的混合物。
求过程的△G，△S。
2. A 、 B 两液体能形成理想液态混合物。
已知在t 时纯 A 的饱和蒸气压p*A =40kPa，纯 B 的饱和蒸气压p*B =120kPa。
（1）在温度t 下，于气缸中将组成为y（A）=0.4 的A、B 混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出第一滴微细液滴时总压及该液滴的组成（以摩尔分数表示）为多少？
（2）若将A、B 两液体混合，并使此混合物在100kPa、温度t 下开始沸腾，求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成（摩尔分数）？
3. H2、N2与100g 水在40℃时处于平衡，平衡总压力为105.4kPa。
平衡蒸气
经干燥后的组成为体积分数（H 2）40%。
假设溶液的水蒸气可以认为等于纯水的蒸气压，即40℃时的7.33kPa。
已知40℃时H2、N2 在水中亨利常数分别为7.61GPa及10.5GPa。
求40℃时水中能溶解H2和N2的质量。
4. 20℃下HCl 溶于苯中达平衡，气相中HCl 的分压为101.325kPa时，溶液中
HCl 的摩尔分数为0.0425，已知20℃时苯的饱和蒸气压为10.0kPa。
若20℃ 时HCl 和苯蒸气总压为101.325kPa，求100g 苯中溶解多少克
HCl 。
5. 25g的CCl4中溶有0.5455g 某溶质，与此溶液成平衡的CCl4蒸气分压为11.1888kPa，而在同一温度时纯CCl4 的饱和蒸气压为11.4008kPa。
（1）求
此溶质的相对摩尔质量Mr 。
（2）根据元素分析结果，溶质中含C为94.34%，含H 为 5.66%（质量百分数），确定溶质的化学式。
6. 在100g 苯中加入13.76g联苯（C6H5C6H5），所形成溶液的沸点为82.4℃ 已知纯苯的沸点为80.1℃。
求：（1）苯的沸点升高系数；（2）苯的摩尔蒸发热。
7. 在25℃时，10g某溶质溶于1dm3溶剂中，测出该溶液的渗透压
∏=0.4000kPa，确定该溶质的相对摩尔质量。
8. 人的血液（可视为水溶液）在101.325kPa 下于-0.56℃凝固。
已知水的
K f=1.86K ·mol-1·kg。
求：（1）血液在37℃时的渗透压；（2）在同温度下，1dm3蔗糖（C12H22O11）水溶液中需含多少克蔗糖时才有能与血液有相同的渗透压。
9. 在20℃下将68.4g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg 水中。
求：（1）此溶液的蒸气压；（2）此溶液的渗透压。
已知20℃下此溶液的密度为 1.024g ·cm-3，纯水的饱和蒸气压p H2 O 2.339kPa 。
10. 10g 葡萄糖（C6H12O6）溶于400g 乙醇中，溶液的沸点较纯乙醇的上升0.1428℃，另外有2g 有机物溶于100g乙醇中，此溶液的沸点上升
0.1250℃，求此有机物的相对摩尔质量。
第五章单元练习
1．已知同一温度，两反应方程及标准平衡阐述如下：
CH4 (g) CO2(g) 2CO(g) 2H2(g) K1
CH4(g) H2O(g) CO(g) 3H2 (g) K2
求下列反应的K 。
CH4(g) 2H2O(g) CO2(g) 4H 2(g)
2．五氯化磷分解反应PCl5(g) PCl3(g) Cl2(g)在200℃时的Kθ=0.312，计算：(1) 200℃、200kPa下PCl5的离解度；(2)摩尔比为1∶5的PCl5与Cl2的混合物，在200℃、100kPa下达到平衡时PCl5 的离解度。
3．将1molSO2与1molO2的混合气体在101.325kPa及903K 下通过盛有铂丝的玻璃管，控制气流速度，使反应达到平衡，把产生的气体急剧泠却，并用KOH 吸收SO2 及SO3，最后量得余下的氧气在101.325kPa、273.15K 下体积为13.78dm3，试计算反应SO2 1O2 SO3在903K 时的r G m及K 。
2
2
2
4．已知298.15K 时，CO(g)和CH3OH(g) 的f H m分别为-110.52kJ m·ol-1和-200.66kJ m·ol-1。
CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的S m分别为197.674、130.684、126.8Jm·ol-1·K-1。
又知298.15K时甲醇的饱和蒸气压为16.59kPa，vap H
m=38.0 vap m
kJ·mol-1，蒸气可视为理想气体。
利用上述数据，求298.15K 时反应CO(g) 2H2(g) CH 3OH(g)的r G m及Kθ。
6．在100℃下，下列反应 C O C2 (l g) CO(g) Cl2(g)
的K 8.1 10 9, r S m (373K ) 125.6J mol 1 K 1。
计算：(1)100℃、总压为200kPa
时COCl 2的离解度；( 2)100℃上述反应的r H m ；(3)总压为200kPa、COCl2离
解度为0.1%时的温度，设, r C p,m 0 。
7．工业上用乙苯脱氢制苯乙烯
C6H 5C2H 5（g） C6H5C2H3（g） H2（g）
如反应在900K 下进行，其K θ=1.51。
试分别计算在下述情况下，乙苯的平衡转化率：（1）反应压力为100kPa 时；（2）反应压力为10kPa时；（3）反应压力为101.325kPa，且加入水蒸气使原料气中水与乙苯蒸气的物质的量之比为10∶1 时。
8．工业上用乙苯脱氢制苯乙烯
C6H5C2H 5（g） C6H5C2 H3（g） H2（g）
如反应在900K 下进行，其K θ=1.51。
试分别计算在下述情况下，乙苯的平衡转化率：（1）反应压力为100kPa 时；（2）反应压力为10kPa时；（3）反应压力为100kPa，且加入水蒸气使原料气中水蒸气与乙苯的物质的量之比为10∶1。
9．现有理想气体间反应A（g）+B（g）C（g）+D（g），开始时， A 与 B 均为1mol，25℃时，反应达到平衡时， A 与 B 的物质的量各为1mol 。
（1）3
求此反应的K θ；（2）开始时， A 为1mol， B 为2mol；（3）开始时， A 为1mol，B为1mol，C为0.5mol；（4）开始时，C为1mol ，D
为2mol。
分别求反应达到平衡时 C 的物质的量。
10．在一个抽空的容器中引入氯和二氧化硫，若它们之间没有发生反应，则在375.3K 时分压分别为47.836kPa 和44.786kPa。
将容器保持在375.3K，经一定时间后，压力变为常数，且等于86.096kPa。
求反应SO2Cl2 （g）
SO2（g） Cl2（g）的Kθ。