物理化学习题(1-4章)
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。
北京师范大学物理化学习题答案
物理化学练习题(上册)北京师范大学化学学院第一章 热力学第一定律及热化学一．判断题：正确划(√)，错误划(×)( × ) 1．凡是体系的温度升高时，就一定吸热，而温度不变时，则体系既不吸热，也不放热。
( × ) 2．对于一定量的气体，温度一定，内能就一定。
( √ ) 3．状态一定，焓值就一定，状态变化了，焓也一定变。
( × ) 4．W = (P 1V 1 – P 2V 2)/(γ- 1)，此公式是在绝热可逆条件下推出的，所以此公式只能在绝热条件下使用。
( √ ) 5．ΔH = ΔU + Δ(PV)适用于封闭体系中任何过程的ΔH 的计算。
( × ) 6．1摩尔乙醇在恒温下变为蒸气，假定为理想气体，因该过程温度未变，故ΔU = 0，ΔH = 0。
( × ) 7．因为恒压热容大于恒容热容，所以化学反应的等压热效应必定大于化学反应的等容热效应。
( × ) 8．标准状态下，反应：CH 2OH(g)＋O 2 (g) CO 2(g)＋2H 2O(g)φm r H ∆ =-393kJ ·mol -1，此φm r H ∆值就是甲醇的燃烧热。
( × ) 9．标准状况下，C(金刚石)＋O 2→CO 2(g)的反应热，既是金刚石的燃烧热，也是的CO 2生成热。
( × ) 10．在标准压力和298K 下，某电池反应放出的热量为350kJ ·mol -1，则该反应的ΔH （298）=-350 kJ ·mol -1。
(√ ) 11．化学反应的反应进度的单位是mol ，其值与反应方程式的写法有关。
(× ) 12．对于某化学反应，若已知反应的ΔC p >0，则反应的ΔH 随温度升高而减少。
(√ ) 13．对含有放射性物质蜕变反应的热效应，不能用下列公式计算：φm r H ∆=[(Συφm f H ∆)p －(Συφm f H ∆)r ]，(下角标p 表示产物，r 表示反应物)。
《物理化学》课后习题第一章答案
习题解答第一章1． 1mol 理想气体依次经过下列过程：(1)恒容下从25℃升温至100℃，(2)绝热自由膨胀至二倍体积，(3)恒压下冷却至25℃。
试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。
解：将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下：过程 QU ∆ W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)（3） )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831＝末初T T = K 15.37331==初末T T Q ＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m p＝）初末33(T T nR -＝[1×8.314×(-75)]J ＝-623.55JU ∆＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m v ＝0W ＝-)(33初末V V p -＝-）初末33(T T nR - ＝-[1×8.314×(-75)]J ＝623.55J因为体系的温度没有改变，所以H ∆＝02． 0.1mol 单原子理想气体，始态为400K 、101.325kPa ，经下列两途径到达相同的终态：(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3，再恒容升温至610K ； (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3，再恒压加热至610K 。
分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。
若只知始态和终态，能否求出两途径的U ∆及H ∆解：(1)始态体积1V ＝11/p nRT ＝(0.1×8.314×400/)dm 3＝32.8dm 3 W ＝恒容恒温W W +＝0ln12+V V nRT＝(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J ＝370.7JU ∆＝)(12,T T nC m V -＝[)400610(314.8231.0-⨯⨯⨯]J ＝261.9J Q ＝U ∆+W ＝632.6J H ∆＝)(12,T T nC m p -＝[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]＝436.4J (2) Q ＝恒压绝热Q Q +＝0+)(12,T T nC m p -＝463.4J U ∆＝恒压绝热U U ∆+∆＝0+)(12,T T nC m V -＝261.9J H ∆＝恒压绝热H H ∆+∆＝0+绝热Q ＝463.4J W ＝U ∆-Q ＝174.5J若只知始态和终态也可以求出两途径的U ∆及H ∆，因为H U 和是状态函数，其值只与体系的始终态有关，与变化途径无关。
物理化学习题--1
第一章 化学热力学基本定律与函数复习思考题1. 状态函数有何特点，当体系进行任一循环过程时，其状态函数的变化值是多少?2. 设有一封闭体系，当其始、末态确定之后，判断下列各种物理量是否有确定的值。
(1) Ｗ（Ｑ＝０）； (2)Ｑ； (3)Ｑ（Ｗ＝０）； (4)Ｑ－Ｗ。
3. 试证明在无有效功的恒容过程中ΔＵ＝ＱＶ。
此过程中的ΔＨ又是多少(用公式表示)?是否仍可用过程热来量度?4. 将273.15 K 、1 mol 的冰缓缓加热，使其在恒压下蒸发为373.15 K 的水蒸气，此过程热用T C p O)d H (2373.15K K 15.273m ,⎰计算对不对?5. 对1 mol 理想气体，从同一始态(ｐ、T 、V )出发，分别进行恒温可逆膨胀或绝热可逆膨胀至相同体积的末态，其所做的膨胀功哪一过程大?6. 1 mol 气体从同一始态出发，分别进行恒温可逆膨胀或恒温不可逆膨胀达到相同的末态，由于恒温可逆膨胀时所做的功Ｗr 大于恒温不可逆膨胀时的体积功Ｗir ，则Q r ＞Q ir 。
对否? 为什么?7. 任一气体从同一始态出发分别经绝热可逆膨胀或绝热不可逆膨胀达到体积相同的末态，而末态的压强相同吗?8. 说明下列热化学方程式能表明什么。
CH 3CH 2OH （l ）＋CH 3COOH （l ）==== CH 3COOC 2H 5(l)＋H 2O(l)Θm r H ∆（298K ）＝ 8 238.30 J ·mol -1 当此反应达到平衡时，乙醇、乙酸、脂及水的物质的量分别为31、31、32及32mol ，求32mol 的乙醇与适量乙酸转化为脂及水所吸收的热。
9. 热为过程函数，为何计算化学反应的恒压热效应Ｑp 时又只取决于始、末态?10. 在标准状态下，CO （ｇ,Θp ）＋21O 2(g,Θp )==== CO 2(g, Θp )的Θm r H ∆（298Ｋ）值即为Θm r H ∆(CO 2,ｇ,298K)，对否? 2H 2(ｇ,Θp )＋O 2(ｇ,Θp )====2H 2O(ｇ, Θp )的Θm r H ∆（298K ）值等于Θm f H ∆(Ｈ2O,ｇ,298K)，并等于Θm c H ∆（H 2，298K ），对不对? 11. 298.15 K 、Θp 下，液氮的标准生成热为零吗?12. 试指出下列公式的适用条件：(1) ⎰∆+∆=∆ΘΘ21d )()(1m r 2m r T T p TC T H T H ；(2) RT Q Q V p )g (B m ,m ,∑+=ν13. 含有放射性元素物质的蜕变反应的热效应可用各物质的标准生成焓计算吗? 为什么?14. 如果不断地将理想气体进行恒温膨胀，则所吸收的热全部转变为功，这不就是单一热源也能做功的实例吗?如何解释?15. 在同一始、末态间，可逆过程的热温商大于不可逆过程的热温商，即“可逆过程的熵变化值大于不可逆过程的熵变化值”。
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 ）。
《物理化学》复习题
物理化学复习题第一章 热力学第一定律一、填空题1、一定温度、压力下，容器中进行如下反应：Zn （s ）+2HCl(aq ）= ZnCl 2（aq)+H 2（g)，若按质量守恒定律，则反应系统为 系统;若将系统与环境的分界面设在容器中液体的表面上，则反应系统为 系统.2、所谓状态是指系统所有性质的 .而平衡态则是指系统的状态 的情况。
系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 平衡、 平衡、 平衡和 平衡。
3、下列各公式的适用条件分别为:U=f(T)和H=f （T ）适用于 ;Q v =△U 适用于 ；Q p =△H 适用于 ;△U=dT nC 12T T m ,v ⎰适用于 ；△H=dT nC 21T T m ,P ⎰适用于 ；Q p =Q V +△n g RT 适用于 ；pV r =常数适用于 .4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义，在C （石墨）、CO(g ）和CO 2(g ）之间， 的标准摩尔生成焓正好等于 的标准摩尔燃烧焓。
标准摩尔生成焓为零的是 ,因为它是 。
标准摩尔燃烧焓为零的是 ，因为它是 .5、在节流膨胀过程中，系统的各状态函数中,只有 的值不改变.理想气体经节流膨胀后,它的 不改变,即它的节流膨胀系数μ= 。
这是因为它的焓 。
6、化学反应热会随反应温度改变而改变的原因是 ;基尔霍夫公式可直接使用的条件是 。
7、在 、不做非体积功的条件下,系统焓的增加值 系统吸收的热量。
8、由标准状态下元素的 完全反应生成1mol 纯物质的焓变叫做物质的 。
9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行, 系统温度由T 1升高到T 2，则此过程的焓变 零；若此反应在恒温（T 1）、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其焓变 零。
10、实际气体的μ=0P T H 〈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂，经节流膨胀后该气体的温度将 .11、公式Q P =ΔH 的适用条件是 。
12、若某化学反应，只做体积功且满足等容或等压条件,则反应的热效应只由 决定,而与 无关.13、常温下,氢气经节流膨胀ΔT 0；W 0；Q 0；ΔU 0；ΔH 0。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
3．涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。
4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D5．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程(B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程(D) 纯液体的真空蒸发过程答案：D。
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物理化学习题(1-4章)
一,填空题
1 当某气体的压缩因子z<1时,说明理想气体比此真实气体_____压缩(易于,难于)
2 试写出范德华方程________
3 临界温度使气体可以液化的_____温度(最高,最低)
4 理想气体经过节流膨胀后,热力学能____(升高,降低,不变)
5 热力学第三定律的表述为__________
6 写出热力学基本方程 dG=__________
7 G 判据:ΔG ≤0的适用条件__________
8 吉布斯-杜亥姆方程的表达式为___________ 9 1mol H 2(g)的燃烧焓等于1mol_______的生成焓
10 理想气体绝热向真空膨胀,体积由V 1变到V 2,其ΔS=__________ 11 恒温恒压可逆相变,哪一个状态函数为0________
12 卡诺热机在T 1=600K 的高温热源和T 2=300K 的低温热源间工作,其热机效率η=________ 13 高温热源温度T 1=600K,低温热源温度T 2=300K.今有120KJ 的热直接从高温热源传给低温热源,此过程ΔS=________ 14 25°C 时,10g 某溶质溶于1dm3溶剂中,测出该溶液的渗透压Π=0.4000kpa.该溶质的相对分子质量为________
15 1 mol 理想气体由298K,100kpa 作等温可逆膨胀,若过程ΔG= -2983J,则终态压力为______ 16 25°C 时,0.5mol A 与0.5molB 形成理想液态混合物,则混合过程的ΔS=________
17 在某一温度下,将碘溶于CCl 4中,当碘的摩尔分数x(I 2)在0.01~0.04范围内时,此溶液符合稀溶液规律.:
18 两个容积均为V 的玻璃球泡之间有细管连接,泡内密封着标准状况下的空气.若将其中一个球加热到100°C,另一个球维持0°C,忽略连接细管中气体的体积,则容器内空气压力为__________
19 一定量的理想气体经历某过程变化到终态,若变化过程中,PV ν
不变,则状态函数______不变.
20 某反应Al 2Cl 6(s)+6Na(s) 2Al(s)+6Nacl(s)的Θ
∆t m rH ,=1072KJ ·mol -1.NaCl(s) 的Θ
∆t m fH , = - 411.3 KJ ·mol -1,则Al 2Cl 6(s)的Θ
∆t m fH ,=_______ KJ ·mol -1
二,计算题
21 已知水在77°C 时的饱和蒸气压为41.891kpa,水在101.325kpa 下的正常沸点为100°C,求:
(1) 下面表示水的蒸气压与温度关系的方程式中的A 和B 的值
lg(P/pa)=-A/T+B
(2) 在此温度范围内水的摩尔蒸发焓 (3) 在多大压力下水的沸点为105°C
22 20°C 下HCl 溶于苯中达平衡,气相中HCl 的分压为101.325kpa,溶液中HCl 的摩尔分数为0.0425.已知20°C 时苯的饱和蒸气压为10.0 kpa,若20°C HCl 和苯蒸气总压为101.325 kpa,求100g 苯中溶解多少HCl.
23 已知25°C 甲酸甲酯(HCOOCH 3,l)的标准摩尔燃烧焓Θ
∆m cH 为-979.5 KJ ·mol -1,甲酸(HCOOH,l),甲醇(CH 3OH),水(H 2O,l),二氧化碳(CO 2,g)的标准摩尔生成焓Θ∆m fH 分别为-424.72
KJ ·mol -1,-238.66 KJ ·mol -1,-285.83 KJ ·mol -1和-393.509 KJ ·mol -1应用这些数据求下列反应的标准摩尔反应焓
HCOOH(l)+CH 3OH(l) 3(l)+H 2O(l)
24 将装有0.1mol 乙醚(C2H5)2O(l)的小玻璃瓶放入容积为10dm3的恒容密闭真空容器中,并在35.51°C 的恒温槽中恒温.35.51°C 为乙醚在101.325kpa 下的沸点.已知在此条件下乙醚的摩尔蒸发焓ΔvapHm=25.104 KJ ·mol -1.今将小玻璃瓶打破,乙醚蒸发至平衡态,求: (1) 乙醚蒸气的压力
(2) 过程的Q, ΔU, ΔH, ΔS, ΔA, ΔG
物理化学习题(1-4章)答案
1 难于
2 ()RT b Vm V a
p m
=-⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛+
2 3 最高 4 不变
5 0K 时纯物质完美晶体的熵等于零
6 –SdT+VdP
7 恒温恒压,非体积功为零 8
∑=B
B B
dx n
0或∑=B
B B dx x 0
9 H 2O(l)
10 nRln(V 2/V 1) 11ΔG 12 0.5
13 200 J ·K -1 14 6.20*104 15 30kpa
16 5.76 J ·K -1 17 0.612 18 117.0kpa 19ΔS 20 –3539.8
21 (1) A=2156.913K B=10.449 (2) 41.298 KJ ·mol -1 (3)120.406kpa 22 1.867g
23 –1.628 KJ ·mol -1 24 (1) 25649.5pa (2) Q=2253.9J
ΔU=2253.9J ΔH=2510.4J ΔS=9.275 J ·K -1 ΔA= -608.815J ΔG= -352.32。