物理化学A(I)作业习题

物理化学A(I)作业习题
物理化学A(I)作业习题

物理化学A(I) (教材第一至第九章)

第一章:

Problem 1:

a) Use the fact that to show that the radiant energy emitted per second by unit area of a blackbody is.

b) The sun’s diameter is m and its effective surface temperature is 5800 K. Assume the sun is a blackbody and estimate the rate of energy loss by radiation from the sun.

c) Use to calculate the relativistic mass of the photons lose by radiation from the sun in a year.

Problem 2:

The work function of K is 2.2eV and that of Ni is 5.0eV.

a) Calculate the threshold frequencies and wavelengths for these two metals.

b) Will violet light of wavelength 4000A cause the photoelectric effect in K? In Ni?

c) Calculate the maximum kinetic energy of the electron emitted in b).

Problem 3:

On the basis of the Bohr theory, calculate the ionization energy of the hydrogen atom and the linear velocity of an electron in the ground state of the hydrogen atom.

Problem 4:

What is the de Broglie wavelength of an oxygen molecule at room emperature? Compare this to the average distance between oxygen molecules in a gas at 1 bar at room temperature.

What is the de Broglie wavelength of an electron that has been accelerated through a potential difference of 100V.

What is the width in energy domain of a 4fs pulse?

Problem 5:

a. A possible eigenfunction for the system is:

Show that *ψψ , the probability, is independent of time.

b. Prove that m must be the integral in order for the function

to be an acceptable wave function.

Problem 6:

Prove that momentum operator corresponding to is a Hermitian operator.

Problem 7:

What is the degree of the degeneracy if the three quantum numbers of a three-dimensional box have the values 1, 2 and 3?

Calculate the lowest possible energy for an electron confined in a cube of sides equal to a) 10pm and b)10-15m. The latter cube is the order of the magnitude of an atomic nucleus; what do you conclude from the energy you calculate about the probability of a free electron being present in a nucleus?

第二章:

Problem 1:

Use hydrogenic orbitals to calculate the mean radius of a 1s orbital.

A Hydrogen atom is in its 4d state. The atom decays to a lower state by emitting a photon. Find the possible photon energies that may be observed. Give your answers in eV

)

/2exp(),,(),,,( iEt z y x t z y x πψ-=ψφ

m sin =Φx

p ?

Problem 2:

The spin functions α and β can be expressed as

and

The spin operator can be represented by

Show that

Problem 3:

Show that the Slater determinants for Helium atom and Lithium atom.

Problem 4:

Estimate the effective nuclear charge for a 1s electron in He, if the first ionization energy of helium is 24.6eV.

Problem 5:

Estimate the effective nuclear charge felt by the 2s electron in the lithium atom, if the ionization energy is 5.83eV

Problem 6:

Show the atomic term symbols for Helium and Nitrogen in their ground states.

Problem 7:

What is the spectroscopic term of the ground state of the Li atom? If the 2s electron is excited to the 2p state, what terms are then possible?

Problem 8: ??????=01α??

????=10β??

????-=100121?z S αα21?=z S ββ21?-=z S

for 0≤ x ≤ a Using the trial eigenfunction

and otherwise, compute the variational energy for a particle of mass m in an infinite potential well of width a . N is the normalization constant.

第三章

Problem 1:

Carry out a linear variation calculation for a particle of mass m in e-dimensional infinite potential well of width l . use and as trial eigenfunction. Compare the result with the exact ground- state energy. 3 – 2,4,6,12,13,24,27,30

第四章: 4 - 7, 23, 24, 28

第五章: 5 - 18, 24, 29, 39

第七章 7 - 5、13、16、26、29 )(x a Nx -=ψ0=ψ321x x l -=ψ7522

x x l -=ψ

物理化学在线作业答案

1.大分子化合物对溶胶稳定性的影响是:()。 ? A 稳定作用 ? B 破坏作用 ? C 大分子化合物量少时起稳定作用,量多时起破坏作用 ? D 大分子化合物量少时起破坏作用,量多时起稳定作用 正确答案:D ? 单选题 2.乙醇和乙酸乙酯完全互溶,当乙醇的摩尔分数为0.462时,形成恒沸物。若用精馏方法分离乙醇的摩尔分数为0.35的乙醇和乙酸乙酯组成的混合溶液,()。 ? A 只能得到纯乙醇 ? B 只能得到纯乙酸乙酯 ? C 能够得到纯乙醇和纯乙酸乙酯 ? D 纯乙醇和纯乙酸乙酯都不能得到 正确答案:B ? 单选题 3.1 mol 0℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为冰,该过程的()。 ? A △G=0,△H<0 ? B △G=0,△H=0 ? C △G<0,△H<0 ? D △G<0,△H=0 正确答案:A ?

4.关于基元反应的活化能,下列说法正确的是()。 ? A 活化分子的最低能量 ? B 活化分子的平均能量 ? C 反应物分子的平均能量 ? D 活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差 正确答案:D ? 单选题 5.晶体物质的溶解度和熔点与粒子大小的关系是()。 ? A 粒子越小,溶解度越大,熔点越低 ? B 粒子越小,溶解度越大,熔点越高 ? C 粒子越小,溶解度越小,熔点越低 ? D 粒子越小,溶解度越小,熔点越高 正确答案:A ? 单选题 6.下列测定大分子平均摩尔质量的方法中,()不是独立的测定方法。 ? A 渗透压法 ? B 光散射法 ? C 粘度法 ? D 超离心沉降法 正确答案:C ? 单选题

7.使一定量的某种溶胶聚沉需要1.00mol?dm-3 CaCl2溶液 20mL 或0.002mol?dm-3 Na2SO4 50mL,则该溶胶()。 ? A 带正电 ? B 带负电 ? C 不带电 ? D 可能带正电,也可能带负电 正确答案:A ? 单选题 8.当电解质的浓度降低时,电导率()。 ? A 增大 ? B 减小 ? C 不变 ? D 可能增大,也可能减小 正确答案:D ? 单选题 9.化学反应刚产生沉淀时,生成的沉淀颗粒大小不一,当放置一段时间后,会出现的现象是()。 ? A 小颗粒变大,大颗粒变小,直至颗粒大小相同 ? B 小颗粒变小直至消失,大颗粒变得更大 ? C 小颗粒和大颗粒都变小,颗粒数增加 ? D 小颗粒和大颗粒都不发生变化 正确答案:B ? 单选题

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

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。

物理化学第二版作业答案6-8

物理化学作业题答案 第六章 相平衡 思考题 5.在含有氨的容器中氯化铵固体分解达平衡,43NH Cl(s)NH (g)HCl(g)+垐?噲?。指出该系统的独立组分数、 相数和自由度? 答:反应中有三个物种,一个平衡限制条件,没有浓度限制条件。所以独立组分数为2,相数为2,自由度为2。 习题解析 3.3CaCO (s)在高温下分解为CaO(s)和2CO (g),根据相律解释下述实验事实。 (1) 在一定压力的2CO (g)中,将3CaCO (s)加热,实验证明在加热过程中,在一定的温度范围内3CaCO (s)不会分解。(2) 在3CaCO (s)的分解过程中,若保持2CO (g)的压力恒定,实验证明达分解平衡时,温度有定值。 解:(1) 该系统中有两个物种,2CO (g)和3CaCO (s),所以物种数2S =。在没有发生反应时,组分数2C =。现在是一个固相和一个气相两相共存,2P =。当2CO (g)的压力有定值时,根据相律,条件自由度 *12121f C P =+-=+-=。这个自由度就是温度,即在一定的温度范围内,可维持两相平衡共存不变,所以3CaCO (s)不会分解。 (2)该系统有三个物种,2CO (g),3CaCO (s)和CaO(s),所以物种数3S =。有一个化学平衡,1R =。没有浓度限制条件,因为产物不在同一个相,故2C =。现在有三相共存(两个固相和一个气相),3P =。若保持 2CO (g)的压力恒定,条件自由度*12130f C P =+-=+-=。也就是说,在保持2CO (g)的压力恒定时,温度 不能发生变化,即3CaCO (s)的分解温度有定值。 5.结霜后的早晨冷而干燥,在-5℃,当大气中的水蒸气分压降至 Pa 时,霜会升华变为水蒸气吗? 若要使霜不升华,空气中水蒸气的分压要有多大?已知水的三相点的温度和压力分别为 K 和611 Pa ,水的摩尔气化焓 1vap m 45.05 kJ mol H -?=?,冰的摩尔融化焓1fus m 6.01 kJ mol H -?=?。设相变时的摩尔焓变在这个温度区间内是 常数。 解:冰的摩尔升华焓等于摩尔熔化焓与摩尔气化焓的加和, sub m vap m fus m H H H ?=?+?11(45.05 6.01) kJ mol 51.06 kJ mol --=+?=? 用Clausius-Clapeyron 方程,计算 K (-5℃)时冰的饱和蒸气压 (268.15K)51 06011 ln 611 Pa 8.314273.16268.15p = - ? ? ??? 解得 (268.15K)401.4 Pa p = 而 K (-5℃)时,水蒸气的分压为 Pa ,低于霜的水蒸气分压,所以这时霜要升华。当水蒸气分压等于或大于401.4 Pa 时,霜可以存在。

浙江大学远程物理化学在线作业答案

物理化学在线作业答案(2016)1.【第01章】()的标准摩尔生成焓等于零。 A C(石墨) B C(金刚石) C CO2 D CO 正确答案:A 2.【第01章】理想气体在绝热、恒定外压下膨胀的()。 A ΔU =0,W<0 B ΔH=0,W>0 C ΔU >0,△H>0 D ΔU <0,ΔH<0 正确答案:D 3.【第01章】()是状态函数。 A G B △U C W D Q 正确答案:A 4.【第01章】Q=ΔH的适用条件是()。 A 封闭系统中非体积功为零的等压过程 B 封闭系统中非体积功为零的等容过程 C 封闭系统

D 等温过程 正确答案:A 5.【第01章】()下列叙述中不属于状态函数特征的是。 A 系统变化时,状态函数的改变值只由系统的始、终态决定。 B 系统状态确定后,状态函数的值也确定。 C 状态函数均有加和性。 D 经循环过程,状态函数的值不变。 正确答案:C 6.【第01章】()的标准摩尔燃烧焓等于零。 A C(石墨) B C(金刚石) C CO2 D CO 正确答案:C 7.【第01章】()具有强度性质。 A S B V C G D η(粘度) 正确答案:D 8.【第01章】由于p和V都是状态函数,则(p+V)也是状态函数。() 正确错误

正确答案: 错 9.【第01章】状态函数改变后,状态一定改变。() 正确错误 正确答案: 对 10.【第01章】H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的△H等于零。() 正确错误 正确答案: 错 11.【第01章】H2O(l)的标准摩尔燃烧焓等于零。() 正确错误 正确答案: 对 12.【第01章】C(石墨)的标准摩尔燃烧焓等于零。() 正确错误 正确答案: 错 13.【第01章】实际气体节流膨胀过程的△H = 0。() 正确错误 正确答案: 对 14.【第01章】标准状态下,最稳定单质的热力学能等于零。() 正确错误 正确答案: 错 15.【第01章】理想气体节流膨胀过程的△U = 0。() 正确错误 正确答案: 对

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)

中学物理化学A(I)作业习题

物理化学A(I) (教材第一至第九章) 第一章: Problem 1: a) Use the fact that to show that the radiant energy emitted per second by unit area of a blackbody is. b) The sun’s diameter is m and its effective surface temperature is 5800 K. Assume the sun is a blackbody and estimate the rate of energy loss by radiation from the sun. c) Use to calculate the relativistic mass of the photons lose by radiation from the sun in a year. Problem 2: The work function of K is 2.2eV and that of Ni is 5.0eV. a) Calculate the threshold frequencies and wavelengths for these two metals. b) Will violet light of wavelength 4000A cause the photoelectric effect in K? In Ni? c) Calculate the maximum kinetic energy of the electron emitted in b). Problem 3: On the basis of the Bohr theory, calculate the ionization energy of the hydrogen atom and the linear velocity of an electron in the ground state of the hydrogen atom. Problem 4: What is the de Broglie wavelength of an oxygen molecule at room emperature? Compare this to the average distance between oxygen molecules in a gas at 1 bar at room temperature. What is the de Broglie wavelength of an electron that has been accelerated through a potential difference of 100V.

物理化学在线作业答案

单选题 1.()不是状态函数。 ? A H ? B U ? C S ? D △G 正确答案:D 单选题 2.下列说法正确的是()。 ? A 熵不会减小 ? B 熵总是增大 ? C 孤立系统中熵不会减小 ? D 孤立系统中熵总是增大 正确答案:C 单选题 3.关于克-克方程,下列说法正确的是()。 ? A 适用于任何两相平衡 ? B 适用于气-液平衡和气-固平衡 ? C 适用于固-液平衡和气-固平衡 ? D 适用于气-液平衡和液-固平衡 正确答案:B 单选题 4.1 mol 100℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为水蒸气,该过程的()。 ? A △G=0,△H<0 ? B △G=0,△H>0 ? C △G<0,△H<0 ? D △G<0,△H>0 正确答案:B 单选题 5.()的标准摩尔燃烧焓等于零。

? A C(石墨) ? B C(金刚石) ? C CO2 ? D CO 正确答案:C 单选题 6.在等温等压不做非体积功的情况下,下列哪个过程肯定能自发进行?() ? A △H>0,△S>0 ? B △H>0,△S<0 ? C △H<0,△S>0 ? D △H<0,△S<0 正确答案:C 单选题 7.乙醇和乙酸乙酯完全互溶,当乙醇的摩尔分数为0.462时,形成恒沸物。若用精馏方法分离乙醇的摩尔分数为0.35的乙醇和乙酸乙酯组成的混合溶液,()。 ? A 只能得到纯乙醇 ? B 只能得到纯乙酸乙酯 ? C 能够得到纯乙醇和纯乙酸乙酯 ? D 纯乙醇和纯乙酸乙酯都不能得到 正确答案:B 单选题 8.1 mol 0℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为冰,该过程的()。 ? A △G=0,△H<0 ? B △G=0,△H=0 ? C △G<0,△H<0 ? D △G<0,△H=0 正确答案:A 单选题 9.()的标准摩尔生成焓等于零。 ? A C(石墨) ? B C(金刚石) ? C CO2

物理化学(作业集)

第一章测试题 一.填空题 1: 封闭系统热力学第一定律的数学表达式为______(微分式)。 答案 2: —定量理想气体的热力学能和焓只是_______的函数。 答案 温度 3: 热力学平衡状态必须同时满足_______、_______、_______、_______。 答案 热平衡。力平衡。相平衡。化学平衡 4: 可逆过程的一个显著特征是体系在内、外_______性质只相差无限小的情况下发生的。答案 强度 5: 理想气体向真空急速膨胀过程的W_______0,_______0。(>,<,= ) 答案 =。= 二.判断题 1: 如果说一个化学反应在标准态下发生,则反应式中各物质分别都处于各自所选定的标准态。 答案 是 三.计算题 1: 有2 mol理想气体,从到经下列三种不同过程,分别求出其相应过程中所做的功。 (1)在298K时恒温可逆膨胀; (2)在298K时,保持外压为100 kPa,做恒外压膨胀; (3)始终保持气体的压力和外压不变,将气体从加热到使体积膨胀到。 答案 2: (1)1 mol水在373 K,101. 325 kPa恒压下蒸发为同温同压下的蒸汽(假设为理想气体),吸热 (2)1 mol水在101. 325kPa恒压下在373K的恒温真空箱中全部蒸发为蒸汽(假设为理想气体)。 求过程的比较结果,说明什么问题。 答案 (2)过程2的始终态与过程1相同,故状态函数的改变量与过程1相同 该过程为向真空蒸发,故 比较过程1和2,结果表明,两种变化过程的相同,因为U,H是状态函数,其改

变量与过程无关,只决定于系统的始终态。而两过程的Q和W不同,因为它们不是系统的状态函数,是与过程有关的物理量,所以尽管两变化过程的始终态相同,但所经历的途径不同,Q和W也不相同。 第二章测试题 一.填空题 1: 设高低温热源的温度分别是,则卡诺热机的效率为_______。 答案 2: 热力学第二定律的数学表达式(Clausius不等式)的微分式是_______。 答案 3: 隔离系统中熵值减小的过程是_______的过程。 答案 不可能实现(进行)的过程 4: 使用吉布斯函数作为过程方向和限度的判据,其适用条件是_______,_______,_______,_______。 答案 恒温。恒压。不做非体积功。封闭系统 5: 均相封闭系统热力学函数之间的4个基本系式为_______,_______,_______,_______。答案 。。。 二.判断题 1: 熵值不可能为负值。 答案 是 三.计算题 1: 1 mol理想气体在恒温下通过①可逆膨胀,②真空膨胀,体积增加到原来的10倍,分别求其系统和环境的熵变,并判断过程的可逆性。 答案 (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。 答案 第三章测试题 一.填空题 1: 设分别是二组分系统中组分1和2的偏摩尔吉布斯函数,二种组分的物质的量分别是,则体系的吉布斯函数G为_______。

东北大学16春《物理化学》在线作业123(标准答案)

东北大学16春《物理化学》在线作业123(标准答案) 一、单选题: 1.反应 2NO(g) + O2(g) == 2NO2(g) 是放热的, 当反应在某温度、压力下达平衡时,若使平衡向右移动。则应采取的措施是( )。 A. 降低温度和减小压力; B. 降低温度和增大压力; C. 升高温度和减小压力; D. 升高温度和增大压力。 2.影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为 ( )。 A. 催化剂; B. 温度; C. 压力; D. 惰性组分 3.设有理想气体反应A(g)+B(g)==C(g),在温度T,体积V的容器中,三个组分的分压分别为pA、pB、pC时达到平衡,如果在T、V恒定时,注入物质的量为nD的惰性组分,则平衡将( )。 A. 向右移动; B. 向左移动; C. 不移动; D. 不能确定 4.气体被固体吸附的过程其DS、DH的变化 ( )。 A. DS<0 DH>0; B. DS<0 DH<0; C. DS>0 DH<0; D. DS>0 DH>0 5.已知反应(1)和(2)具有相同的指前因子,测得在相同的温度下升高20K时,反应(1)和(2)的反应速率分别提高2倍和3倍,说明反应(1)的活化能Ea,1( )反应(2)的活化能Ea,2。 A. 大于; B. 小于; C. 等于; D. 以上都不正确

6.已知某反应的反应物无论初始浓度cA,0为多少,反应掉cA,0的1/2时所需时间均相同,该反应为( )。 A. 零级; B. 一级; C. 二级; D. 以上都不正确 7.温度升高时,固体氧化物的分解压力(分解反应是吸热反应) ( )。 A. 降低; B. 增大; C. 恒定; D. 无法确定。 8.固体六氟化铀的蒸气压p与T的关系为lg(p/Pa)=10.65-2560/(T/K),则其平均升华热为( )kJ·mol-1。 A. 2.128; B. 49.02; C. 9.242; D. 10.33 9.人工降雨是将AgI微细晶粒喷撒在积雨云层中,目的是为降雨提供 ( )。 A. 冷量; B. 湿度; C. 晶核; D. 温度 10.在下列电池中,其电池的电动势与氯离子的活度a(Cl?)无关的是 ( )。 A. Zn(s) | ZnCl2(aq) | Cl2(p) | Pt; B. Zn(s) | ZnCl2(aq)( ) KCl(aq) | AgCl(s) | Ag(s); C. Pt | H2(p1) | HCl(aq) | Cl2(p2) | Pt; D. Ag(s) | AgCl(s) | KCl(aq) | Cl2(p) | Pt 三、判断题: 1.任何一个化学反应都可以用ΔrGmq?来判断反应的方向。 A. 错误 B. 正确 2.隔离系统的熵是守恒的。 A. 错误 B. 正确 3.不可逆过程一定是自发的,而自发过程一定是不可逆的。 A. 错误

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

物理化学离线作业

浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业(必做) 姓名:金泽学号:717123224001 年级:2017春学习中心:温州学习中心(龙湾)————————————————————————————— 第一章热力学第一定律 一、填空题 1. 系统的性质分为广度性质和__强度性质__。 2. 。 3. “增大”、“减小”或“不变” ) 4. 理想气体在恒定外压下绝热膨胀,气体的焓。(填“增大”、“减小”或“不变” ) 5. ΔU=Q v的适用条件是封闭系统中等容非体积功为零。。 6. O2(g)的的标准摩尔燃烧焓等于零(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. 什么是等压过程?什么是可逆过程? 3. 什么是热力学第一定律? 4. 什么是标准摩尔生成焓?什么是标准摩尔燃烧焓? 5. Zn与稀硫酸发生放热置换反应,请问在开口瓶中进行还是在闭口瓶中进行放热更多?为什么? 6. 石墨在充满氧气的定容绝热反应器中燃烧,若以反应器和其中所有物质为系统,请问燃烧前后热力学能和焓如何变化? 三、计算题 1. 1 mol单原子理想气体在298K时,在恒定外压为终态压力下从15.00 dm3等温膨胀到40.00

dm 3,求该过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。 2. 1 mol 水在100℃、101.3kPa 下蒸发为水蒸气,吸热40.7kJ ,求该过程的Q 、W 、△U 和△H 。 3. 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,求下列反应的θm r H ?和θm r U ? 2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g) 4. 已知298.2K 时,C (石墨)、H 2(g )和C 2H 6(g )的标准摩尔燃烧焓分别为-393.5 kJ·mol -1、 -285.8 kJ·mol -1和-1559.8 kJ·mol -1。计算下列反应的θm r H ?和θm r U ?: 2C (石墨) + 3H 2(g )→ C 2H 6(g ) 第二章 热力学第二定律 一、填空题 1. 理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和 所组成。 2. 卡诺循环中等温可逆膨胀过程的温度 等温可逆压缩过程的温度。(填“小于”、“大于”或“等于” ) 3. 工作在高温热源373K 与低温热源298K 之间的卡诺热机的效率为 。 4. H 2气和O 2气在绝热钢瓶中发生反应的ΔS 零。(填“小于”、“大于”或“等于” ) 5. 1 mol 373.2K 、101.3kPa 水蒸发为373.2K 、101.3kPa 水蒸气的ΔS J/K (知水的蒸发热为40.64 kJ/mol )。 6. 系统经过不可逆循环过程ΔS 环 零。(填“小于”、“大于”或“等于” ) 7. 1mol 100℃,100kPa 气态水的吉布斯能 1mol 100℃,100kPa 液态水的吉布斯能。(填“小于”、“大于”或“等于” ) 8. 吉布斯能判据的适用条件是 。 二、简答题 1. 什么是自发过程?什么是热力学第二定律? 2. 空调可以把热从低温热源传递到高温热源,这是否与热力学第二定律矛盾?为什么? 3. 熵的物理意义是什么? 如何用熵判据判断过程的方向? 4. 从同一始态出发,绝热可逆过程和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态,为什么? 5. 什么是热力学第三定律?什么是标准摩尔熵? 三、计算题

平台物理化学在线作业答案

1.()的标准摩尔燃烧焓等于零。 ? A C(石墨) ? B C(金刚石) ? C CO2 ? D CO 2.()是溶胶的光学性质。 ? A 沉降平衡 ? B 布朗运动 ? C 电泳 ? D 丁达尔现象 3.分散相粒子半径在()的分散系统称为胶体分散系统。 ? A 1~10nm ? B 10~100nm ? C 1~100nm ? D 1~1000nm

4.关于活化分子,下列说法错误的是()。 ? A 能量大于反应物分子的平均能量的分子是活化分子 ? B 只有活化分子的碰撞才可能发生化学反应 ? C 活化分子数与反应温度有关 ? D 活化分子数与反应物浓度有关 5. 在电导滴定中,用强酸滴定强碱时,终点以后溶液的电导()。 ? A 不变 ? B 减小 ? C 不规则改变 ? D 增加 6.1 mol 0℃、101.325kPa 的水在等温等压下变为冰,该过程的()。 ? A △G=0,△H<0 ? B △G=0,△H=0 ? C △G<0,△H<0 ? D △G<0,△H=0

7.在等温等压不做非体积功的情况下,下列哪个过程肯定能自发进行? () ? A △H>0,△S>0 ? B △H>0,△S<0 ? C △H<0,△S>0 ? D △H<0,△S<0 8.化学反应刚产生沉淀时,生成的沉淀颗粒大小不一,当放置一段时间 后,会出现的现象是()。 ? A 小颗粒变大,大颗粒变小,直至颗粒大小相同 ? B 小颗粒变小直至消失,大颗粒变得更大 ? C 小颗粒和大颗粒都变小,颗粒数增加 ? D 小颗粒和大颗粒都不发生变化 9.()是物理吸附的特点。 ? A 吸附热大 ? B 稳定性高 ? C 多分子层吸附

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):

(0129)《物理化学》网上作业题答案

(0129)《物理化学》网上作业题答案 1:第一次 2:第二次 3:第三次 4:第四次 5:第五次 6:第六次 7:第七次 1:[单选题] 已知下列反应的平衡常数:H 2(g) + S(s) = H 2 S(s) (1) K1 ; S(s)+O 2 (g)=SO 2 (2) K2 则反应:H 2(g)+SO 2 (g)=O 2 (g)+H 2 S(g) 的平衡常数为() A:K1 + K2 ; B:K1 - K2 ; C:K1·K2 ; D:K1/K2 。 参考答案:D 2:[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:C 3:[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:A 4:[单选题]下列叙述中错误的是: A:水的三相点的温度是273.15K,压力是610.62 Pa ; B:三相点的温度和压力仅由系统决定,不能任意改变; C:水的冰点温度是0℃(273.15K),压力是101325 Pa ; D: 水的三相点f = 0,而冰点f = 1 。 参考答案:A 5:[单选题]盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,其主要原因是: A:天气太热; B:很少下雨; C:肥料不足; D:水分倒流。 参考答案:D 6:[单选题]下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大: A: 0.1M KCl水溶液; B:0.001M HCl水溶液; C:0.001M KOH水溶液; D: 0.001M KCl水溶液。 参考答案:B 7:[单选题]在某温度下,一密闭的刚性容器中的PCl5(g) 达到分解平衡,若往此容器中充入N2(g) 使体系压力增大二倍(此时体系仍可按理想气体处理),则PCl5(g) 的离解度将:A:增大; B:减小;

最新浙大物理化学在线作业答案

您的本次作业分数为:100分单选题 1.【第01章】Q=ΔH的适用条件是()。 A 封闭系统中非体积功为零的等压过程 B 封闭系统中非体积功为零的等容过程 C 封闭系统 D 等温过程 正确答案:A 单选题 2.【第01章】()的标准摩尔生成焓等于零。 A C(石墨) B C(金刚石) C CO2 D CO 正确答案:A 单选题 3.【第01章】()具有强度性质。 A S B V C G D η(粘度) 正确答案:D 单选题 4.【第01章】()的标准摩尔燃烧焓等于零。 A C(石墨) B C(金刚石) C CO2 D CO 正确答案:C

单选题 5.【第01章】()是状态函数。 A G B △U C W D Q 正确答案:A 单选题 6.【第01章】()下列叙述中不属于状态函数特征的是。 A 系统变化时,状态函数的改变值只由系统的始、终态决定。 B 系统状态确定后,状态函数的值也确定。 C 状态函数均有加和性。 D 经循环过程,状态函数的值不变。 正确答案:C 单选题 7.【第01章】理想气体在绝热、恒定外压下膨胀的()。 A ΔU =0,W<0 B ΔH=0,W>0 C ΔU >0,△H>0 D ΔU <0,ΔH<0 正确答案:D 判断题 8.【第01章】H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的△H等于零。() 正确错误 正确答案: 错 判断题 9.【第01章】理想气体节流膨胀过程的△U = 0。() 正确错误 正确答案: 对 判断题

10.【第01章】标准状态下,最稳定单质的热力学能等于零。() 正确错误 正确答案: 错 判断题 11.【第01章】实际气体节流膨胀过程的△H = 0。() 正确错误 正确答案: 对 判断题 12.【第01章】C(石墨)的标准摩尔燃烧焓等于零。() 正确错误 正确答案: 错 判断题 13.【第01章】H2O(l)的标准摩尔燃烧焓等于零。() 正确错误 正确答案: 对 判断题 14.【第01章】由于p和V都是状态函数,则(p+V)也是状态函数。() 正确错误 正确答案: 错 判断题 15.【第01章】状态函数改变后,状态一定改变。() 正确错误 正确答案: 对 单选题 16.【第02章】1mol 100℃、101.3kPa的液态水向真空膨胀成100℃、101.3kPa的水蒸气,该过程的()。 A Q=0,△H=0 B △U =0,△H=0 C △S=0,△F =0 D W=0,△G=0 正确答案:D 单选题 17.【第02章】1 mol 90℃、101.3kPa 的过冷水蒸气在等温等压下变为水,该过程的()。 A △G >0,△S >0

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

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