物理化学练习题4及参考答案
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，\( \gamma =\frac{5}{3} \)）。
物理化学习题4套含答案（大学期末复习资料）
习题一一、选择题：（本题共5小题，每小题3分，共15分）1、作为熵增原理,下述表述中,错误的是( )A. 孤立体系的熵值永远增加B. 在绝热条件下,趋向平衡的过程中封闭体系的熵值增加C. 孤立体系的熵值永不减少D. 可用体系的熵的增加或不变来判断过程是否可逆2、溶液内任一组分的偏摩尔体积( )A. 不可能是负B. 总是正值C. 可能是正值，也可能是负值D. 必然和纯组分的摩尔体积相等3、在T 时，一纯液体的蒸气压为8000 Pa，当0.2 mol 的非挥发性溶质溶于0.8 mol的该液体中时，溶液的蒸气压为4000 Pa，若蒸气是理想的，则在该溶液中溶剂的活度系数是( )A. 2.27B. 0.625C. 1.80D. 0.2304、同一温度下，微小晶粒的饱和蒸汽压和大块颗粒的饱和蒸汽压哪个大? ( )A. 微小晶粒的大B. 大块颗粒的大C. 一样大D. 无法比较5、在10 cm3，1mol·dm-3的KOH溶液中加入10cm3水，其摩尔电导率将（）A. 增加B. 减小C. 不变D. 不能确定二、填空题：（本题共6小题，每空1分，共15分）1、状态函数的特征是，功、热、体积、焓和熵中不是状态函数的有。
2、化学反应的等温方程式为，化学达平衡时等温方程式为，判断化学反应的方向用参数，等温等压条件下若使反应逆向进行，则应满足条件。
3、形成负偏差的溶液，异种分子间的引力同类分子间的引力，使分子逸出液面的倾向，实际蒸气压依拉乌尔定律计算值，且△mi x H0，△mi x V0。
4、NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,自由度f＝。
5、液滴越小，饱和蒸气压越__________；而液体中的气泡越小，气泡内液体的饱和蒸气压越__________ 。
6、当一反应物的初始浓度为 0.04 mol ·dm -3时，反应的半衰期为 360 s ，初始浓度为0.024 mol ·dm -3时，半衰期为 600 s ，此反应级数n ＝ 。
物理化学（上）期末试题四及参考答案
物理化学（上）期末试题四及参考答案⼀、填空题（每⼩题2分，共20分）1、系统处于热⼒学平衡状态时，必须同时满⾜、、、四个条件平衡。
2、同⼀个系统的U、H、A、G这四个热⼒学量，最⼤，最⼩。
3、补全热⼒学函数关系式：dG= + VdP ；(?G/?p)T = 。
4、理想⽓体与温度为T的⼤热源接触作等温膨胀，吸热Q，所做的功是变化到相同终态的最⼤功的20%，则系统的熵变为（⽤T和Q表⽰）。
5、等温等压下两种纯物质混合形成理想溶液，则△mix V 0，△mix H 0，△mix S 0，△mix G 0（填“＞”或“＜”或“=”）。
6、⾮理想⽓体的标准态是指：。
7、热分析法绘制相图时，常需画出不同组成混合物的温度－时间曲线，这种线称之为。
8、写出化学反应等温式：。
9、反应C(s)+O2(g)=CO2(g)，2 CO(g) +O2(g)= 2CO2(g)，C(s)+ 1/2 O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1Θ、K2Θ、K3Θ，这三个平衡常数之间的关系是K3Θ= 。
10、298K时有⼀仅能透过⽔的渗透膜将0.01mol/L和0.001mol/L的蔗糖溶液分开，欲使该体系达平衡，需在浓度为的溶液上⽅施加压⼒，该压⼒为Pa。
⼆、选择题（每⼩题2分，共30分）1、下列说法不符合近代化学的发展趋势与特点的是（）（A）从单⼀学科到交叉学科（B）从宏观到微观（C）从平衡态研究到⾮平衡态研究（D）从表相到体相2、下列关于热⼒学⽅法的叙述，不正确的是（）（A）热⼒学研究对象是⼤量分⼦的集合，所得的结论不适⽤于分⼦的个体⾏为。
（B）热⼒学可以解决怎样把⼀个变化的可能性变为现实性的问题（C）经典热⼒学不考虑物质的微观结构和反应机理（D）经典热⼒学不能解决⼀个具体变化所需要的时间3、下列参数中属于过程量的是（）(A)H (B)U (C)W (D)V4、实际⽓体处于下列哪种情况时，其⾏为与理想⽓体接近（）(A)⾼温⾼压(B)⾼温低压(C)低温⾼压(D)低温低压5、在⼀个刚性绝热容器内发⽣苯在氧⽓中燃烧的反应（）(A) △U=0，△H＜0，Q=0 (B) △U=0，△H＞0，W=0(C) △U=0，△H=0，Q=0 (D) △U=0，△H=0，W=06、关于Joule-Thomson系数µJ-T，下列说法错误的是（）（A）µJ-T是系统的强度性质（B）µJ-T＜0，表⽰节流膨胀后⽓体的温度下降（C）常温下，⼤多数⽓体的µJ-T为正值，⽽H2和He的µJ-T为负值（D）理想⽓体的µJ-T = 07、⼯作在393K和293K的两个⼤热源间的卡诺热机，其效率约为（）(A) 83％(B) 25％(C) 100％(D) 20％8、当10mol N2和20mol H2混合通过合成氨塔，反应⼀段时间后有5mol NH3⽣成。
物理化学期末考题(四,计算题参考答案)
仅供参考，请勿外传计算题参考答案1．1mol 单原子理想气体的始态为300K ，500kPa 。
（1）在等温条件下向真空膨胀至100kPa ，求此过程的Q 、W 、U ∆、H ∆、S ∆、A ∆、G ∆。
（2）在恒压条件下，体积增至原来的两倍（V 2=2V 1）, 求此过程的Q 、W 、U ∆、H ∆、S ∆。
解：(1) 因为向真空膨胀，等温过程，故：01=Q ，01=W ，01=∆U ，01=∆HJ 4014kPa500kPa100ln K 300K mol J 8.314mol 1ln111211-=⨯⨯⋅⋅⨯==∆=∆--p p nRT G A 111211K J 38.13kPa100kPa 500ln K mol J 8.314mol 1ln---⋅=⨯⋅⋅⨯==∆p p nR S (2) 因为12212,V V p p ==，所以，由111222T V p T V p =，得K 600212==T T J 6236K 300)(600K m o l J 8.31425m o l 1)(1112m ,22=-⨯⋅⋅⨯⨯=-==∆--T T nC Q H p J 3741K 300)(600K m o l J 8.31423m o l 1)(1112m ,2=-⨯⋅⋅⨯⨯=-=∆--T T nC U V J 2495J 6236J 3741222-=-=-∆=Q U W1K600K300m,m ,2K J 4.14K300K600ln 8.314251d 1d 21-⋅=⨯⨯=⨯==∆⎰⎰T TC T TnC S p T T p2．1mol 理想气体，始态压力202650Pa ，体积为22.4dm 3，连续经历下列三个过程达到终态。
(1) 从始态可逆膨胀至B ，其压力为101325Pa ；(2)从B 再等容加热至C ，其温度为1091.9K ； (3)从C 再在等压条件下冷却至终态D ，其温度为545.9K 。
物理化学练习题4及参考答案
《 物理化学 》练习题4注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷；4. 本试卷共 三 大题，满分100分， 考试时间120分钟。
一、选择题(10题，每题2分，共20分)1. 下述说法哪一种不正确： （ ） （A ）一定量理想气体自由膨胀后，其∆U = 0 （B ）非理想气体经绝热自由膨胀后，其∆U ≠0 （C ）非理想气体经一不可逆循环，其∆U = 0 （D ）非理想气体自由膨胀，气体温度略有变化2. 水在 100℃、101325Pa 下沸腾时，下列各量何者增加？(A) 系统熵 (B) 汽化焓 (C) Gibbs 函数 (D) 蒸气压 3. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起( )(A) 凝固点升高 (B) 沸点升高 (C) 蒸汽压升高 (D) 总是放出热量 4. 对于理想气体之间的任意一个化学反应，影响标准平衡常数K 的因素是( ) (A) 浓度 (B) 压力 (C) 温度 (D) 催化剂5. 固体Fe ，FeO ，Fe 3O 4与气体CO ，CO 2达到平衡时其组分数C 和自由度数F 分别为( )。
(A) C = 2, F = 0 (B) C = 1, F = 0 (C) C = 3, F = 1 (D) C = 4, F = 26.科尔劳施从实验中总结出电解质溶液的摩尔电导率与其浓度成线性关系m m ΛΛ∞=-，这一规律适用于( )(A) 弱电解质(B) 强电解质的稀溶液(C) 无限稀溶液(D) 浓度在一定范围的溶液7. 反应的标准平衡常数与温度T的关系为dln K /d T = ∆r H m /RT2，则( )(A) K 必随温度升高而加大(B) K 必随温度升高而减小(C) K 必随温度升高而改变(D) 随温度升高，K 可增大、减少或不变8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有( )(A) 表面能(B) 表面张力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力9．某零级反应A = B+ C开始时反应物浓度为0.2 mol·dm-3，其速率常数k为1.25×10−5 mol·dm-3·s-1，则其反应完成所耗时间t为(A) 8000 s (B) 12000 s (C) 16000 s (D) 18000 s10．在一个绝热的刚性容器中发生一个化学反应，使系统的温度升高和压力增大，则有(A) Q>0，W<0，∆U < 0 (B) Q=0，W=0，∆U = 0(C) Q=0，W<0，∆U < 0 (D) Q>0，W=0，∆U > 0二、计算题(6题，共60分)1. 298 K，101.3 kPa下，Zn 和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200 kJ，放热6 kJ，求该反应的Δr U，Δr H，Δr S，Δr A，Δr G（设反应前后的体积变化可忽略不计）。
大学物理化学模拟试卷(4)及答案
物理化学模拟试卷（4）答案一、名词解释（每题2分，共16分）1、热容：使一定量的物质的温度提高1℃所需的热量称为该物质的热容。
2、亨利定律：在一定温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度与该气体的平衡分压p成正比。
3、相律：对一个相平衡的体系来说，若影响平衡的外界因素仅为温度和压力，则相数Φ，独立组分数C及自由度f三者之间存在以下制约关系：f＝C－Φ＋2这个规律称为相律。
4、浓差电池:两个相同电极浸到两个电解质溶液相同而活度不同的溶液中构成的浓差电池。
5、卡诺定理：所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机，其效率都不能超过可逆机，即可逆机的效率大于不可逆热机的效率。
6、反应机理：在总反应中，连续或同时发生的所有基元反应称为反应机理，又称为反应历程。
7、法拉第电解定律：电极上发生反应的物质的数量与通入的电量成正比。
8、赫斯定律：保持温度、压力反应条件不变的情况下，不管反应是一步完成的，还是分几步完成的，其热效应相同。
二、判断题（共10题，每题1分，共10分）：（×）1、一级反应一定是基元反应。
（×）2、对于电池Zn|ZnSO4(aq)||AgNO3(aq)|Ag，其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。
（√）3、化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化。
（×）4、二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气分压。
（√）5、单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。
（×）6、任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。
（√）7、表面活性物质是指那些加入到溶液中，可以显著降低溶液表面张力的物质。
（√）8、弱电解质的摩尔电导率随浓度的减小而增大。
（×）9、电解时，阳极上电极电势越大越先溶解（×）10、溶胶与真溶液一样是均相系统。
三、选择题（共10题，每题2分，共20分）：（A）1、某系统经历一不可逆循环之后，下列关系式中不能成立的是：A、Q=0B、△C p=0C、△U=0D、△T=0（B）2．在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=C(g)，若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将:A 向右移动B 不移动C 向左移动D 无法确定（B）3、在含有C(s)、H2O(g) 、CO(g) 、CO2(g)、H2(g)五种物质的平衡体系中，其独立组分数为A、 3B、2C、 1D、4.（A）4、263.15K、p0时，水的化学势比冰的化学势：A、高；B、低；C、相等；D、不可比较.（D）5．为了防止金属的腐蚀，在溶液中加入阴极缓蚀剂，其作用是：A、降低阳极极化程度；B、增加阳极极化程度；C、降低阴极极化程度；D、增加阴极极化程度。
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中参加少量的A，系统蒸气压力增大，那么此系统为：( )。
（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、设反响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，故可推断该反响〔〕。
〔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响；〔3〕是一个体积增加的放热反响；〔4〕平衡常数与温度成在正比，与压力成反比。
4、某反响A(s) == Y(g) + Z(g)的D r G与温度的关系为D r G= (－45 000＋110 T/K) J ·mol -1，在标准压力下, 要防止该反响发生，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按下式分解并到达平衡：NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)系统的组分数C和自由度数ƒ为：( )。
(１)Ｃ＝２，ƒ＝１；(２)Ｃ＝２，ƒ＝２；(３)Ｃ＝１，ƒ＝０；(４)Ｃ＝３，ƒ＝２。
6、等温反响①CH4(g) == C(s) + 2H2(g)②CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(g)假设提高系统总压力，那么平衡移动方向为〔〕。
物理化学课后习题第四章答案
第四章多组分系统热力学4.1有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。
此溶液中B的浓度为c B，质量摩尔浓度为b B，此溶液的密度为。
以M A，M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B的摩尔分数x B表示时，试导出x B与c B，x B与b B之间的关系。
解：根据各组成表示的定义4.3在25℃，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时，溶液的总体积求：（1）把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。
（2）时水和醋酸的偏摩尔体积。
解：根据定义当时4.4 60℃时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa ，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa 。
二者可形成理想液态混合物。
若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。
解：甲醇的摩尔分数为58980049465004232500423250....x B =+=4.5 80℃时纯苯的蒸气压为100 kPa ，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa 。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80℃时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。
解：4.720℃下HCl 溶于苯中达平衡，气相中HCl 的分压为101.325 kPa 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10.0 kPa ，若20℃时HCl 和苯蒸气总压为101.325 kPa ，求100 g 苯中溶解多少克HCl 。
解：设HCl 在苯中的溶解符合亨利定律HCl HCl ,x HCl x k p =Pa .Pa .x p kHCl HClHCl,x 610×3842=04250101325==HCl,x HCl ,x *HCl ,x *HCl HCl ,x *HCl k x k p x k x p x k x p p p p +1+=+苯苯苯苯苯苯苯苯总）－＝（）－（＝＋＝96010×38421000010×384210132566...k p kp x HCl,x *HCl,x ＝－－＝－－＝苯总苯960=536+7810078100=..m x 苯 m = 1.867g4.11A ，B 两液体能形成理想液态混合物。
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《 物理化学 》练习题4
注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共 三 大题，满分100分， 考试时间120分钟。
一、选择题(10题，每题2分，共20分)
1. 下述说法哪一种不正确： （ ） （A ）一定量理想气体自由膨胀后，其∆U = 0 （B ）非理想气体经绝热自由膨胀后，其∆U ≠0 （C ）非理想气体经一不可逆循环，其∆U = 0 （D ）非理想气体自由膨胀，气体温度略有变化
2. 水在 100℃、101325Pa 下沸腾时，下列各量何者增加？
(A) 系统熵 (B) 汽化焓 (C) Gibbs 函数 (D) 蒸气压 3. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起( )
(A) 凝固点升高 (B) 沸点升高 (C) 蒸汽压升高 (D) 总是放出热量 4. 对于理想气体之间的任意一个化学反应，影响标准平衡常数K 的因素是( ) (A) 浓度 (B) 压力 (C) 温度 (D) 催化剂
5. 固体Fe ，FeO ，Fe 3O 4与气体CO ，CO 2达到平衡时其组分数C 和自由度数F 分别为( )。
(A) C = 2, F = 0 (B) C = 1, F = 0 (C) C = 3, F = 1 (D) C = 4, F = 2
6.科尔劳施从实验中总结出电解质溶液的摩尔电导率与其浓度成线性关系
m m ΛΛ∞
=-，这一规律适用于( )
(A) 弱电解质(B) 强电解质的稀溶液
(C) 无限稀溶液(D) 浓度在一定范围的溶液
7. 反应的标准平衡常数与温度T的关系为dln K /d T = ∆r H m /RT2，则( )
(A) K 必随温度升高而加大(B) K 必随温度升高而减小
(C) K 必随温度升高而改变(D) 随温度升高，K 可增大、减少或不变
8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有( )
(A) 表面能(B) 表面张力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力
9．某零级反应A = B+ C开始时反应物浓度为0.2 mol·dm-3，其速率常数k为1.25×10−5 mol·dm-3·s-1，则其反应完成所耗时间t为
(A) 8000 s (B) 12000 s (C) 16000 s (D) 18000 s
10．在一个绝热的刚性容器中发生一个化学反应，使系统的温度升高和压力增大，则有
(A) Q>0，W<0，∆U < 0 (B) Q=0，W=0，∆U = 0
(C) Q=0，W<0，∆U < 0 (D) Q>0，W=0，∆U > 0
二、计算题(6题，共60分)
1. 298 K，101.3 kPa下，Zn 和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200 kJ，放热6 kJ，求该反应的Δr U，Δr H，Δr S，Δr A，Δr G（设反应前后的体积变化可忽略不计）。
(10分)。