物理化学计算题
一、1 mol 理想气体由 kPa ，5 dm 3， K 反抗恒外压 kPa 膨胀至40 dm 3
，压力等于外压，求此过程的W 、Q 、△U 、△H 、△S 、△A 、△G 。已知C V ,m = J ·mol －1
·K －1
；始态熵值S 1=200 J ·K －1
。
解：K K T V p V p T 5.4874.6095
40
101111222=??==
()()()()()()()()3332111,211
1
,21101.32510405 3.54610 3.546112.5487.5609.4 1.524112.58.314487.5609.4 2.5371.524 3.546 2.022amb V m p m W p V V Pa m J kJ
U nC T T mol J mol K K kJ H nC T T mol J mol K
K kJ
Q U W kJ kJ ----=--=-?-=-?=-?=-=???-=-?=-=?+??-=-=?-=---=kJ
()()1111122,1111
21487.51112.58.314ln 8.314ln 14.67609.41014.67200214.67p m T p S nC ln
nRln mol J mol K J mol K J K T p S S S J K J K -------?
??=-=+??-??=????
?=?+=+?=?()()3
2211 2.53710487.5214.5609.420014.77G H T S T S J kJ ???=?--=-?-?--=??
二、始态为T 1=300 K ，p 1=200 kPa 的某双原子理想气体1 mol ，经先绝热可逆膨胀使压力降到100 kPa ，再恒压加热到
T 2=300 K ，p 2=100 kPa 的终态，求整个过程的Q ，△U ，△H ，△S ，△G 。
J
K J K S T H G K J molRln p p nRln S H U 1729762.53000762.51210;01121-=??-=?-?=??===?=?=?-- ()()()J K R mol T T nC H Q Q K K T p p T m p 15681.2463002
711.246300223,224.14.1111212=-=-=?===?=???
? ??=--γ
γ
四、甲醇（CH 3OH ）在 kPa 下的沸点（正常沸点）为 ℃，在此条件下的摩尔蒸发焓Δvap H m =·mol-1。求在上述温度压力条件下，1 kg 液态甲醇全部成为甲醇蒸气时的Q 、W 、ΔU 、ΔH ，ΔS 及ΔG 。视甲醇蒸气为理想气体。
解：根据题意可知，此蒸发过程是在相变温度及其平衡压力下进行的可逆相变化过程，若视甲醇蒸气为理想气体，且忽略液态甲醇的体积，则有kJ kJ H M m H n H Q m vap m vap p 30.1102)32.3532
1000(=?=?=
?=?= kJ J RT g n l V g V p W 65.87)]15.27365.64(3145.832
1000
[)()]()([-=+??-=-=--=
kJ kJ W Q U 65.1014)65.8730.1102(=-=+=?
1263.3)15.27365.64/(30.1102/-?=+==?K kJ K kJ T Q S r 0=?G
三、1 mol ，25 ℃、p ?
的过冷水蒸气在p ?
下变为同温同压下的水，求过程的W ，ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔG 。已知25 ℃时
水的饱和蒸汽压力为3167 Pa ；25 ℃时水的凝聚焓1
m H 43.83kJ mol -?=-?。
解：
kJ
H H H kJ mol kJ mol H n H H Vap 83.43;083.4383.431;0211=?=?≈?=??=?=?=?-相变相变1
2
1
ln p p nRT G =? 0=?相G （水的可逆相变过程） 02≈?G (纯凝聚相物质的G 随压力变化很小) 21G G G G ?+?+?=?相J 855800ln 1
2-=++=p p nRT
()1
18.17515
.298855843830--?=?--=?-?=
?K J K J T G H S ()1298.152479g l g W p V p V V pV nRT mol R K
J =-?=--≈-=-=??=-
()()43830247941351g U H pV H pV H nRT J J ?=?-?≈?-=-?-=-=
六、苯的正常沸点353 K 下的△vap H m = kJ ·mol －1
，今将353 K 及 kPa 下的1 mol 苯液体向真空蒸发为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。
（1）试求算在此过程中苯吸收的热Q 与做的功W ；
（2）求苯的摩尔气化熵△vap S m 及摩尔气化吉布斯函数△vap G m ； （3）求环境的熵变△S amb ；
（4）应用有关原理判断上述过程是否为可逆过程； （5）298K 时苯的饱和蒸汽压是多大。
解：（1）向真空蒸发，p=0, 所以W=0；130773077vap m H n H (.)kJ .kJ ??==?=
3077183143532783U H p V H p[V(g )V(l )]H n(g )RT .kJ .J .kJ ?????=-=--=-=-??=
（2） 1
130773538717vap m vap m S H /T .kJ mol
/K .J K ??--==?=? △vap G m =0
（3）求环境的熵变△S amb
11
278335378874m sys m S Q /T U /T .kJ mol /K .J K ??--=-=-=-?=-? （4）0m vap m m S S S ???=+>，所以上述过程不是可逆过程； （5）298K 时苯的饱和蒸汽压是多大。2
121
11ln
()vap m H p p R T T ?=-- 211307711ln ()1013258314298353p .kJ /mol .kPa .J mol K K K
--=--?? p 2=
五、设在 K 和×106
Pa 压力下，取 dm 3
单原子理想气体，用下列几种不同方式膨胀到末态压力为×105
Pa:(1)恒温可
逆膨胀；(2)绝热可逆膨胀；(3)在外压恒定为×105
Pa 下绝热膨胀。试计算上述各过程的Q 、W 、△U 、△H 、△S 。
(1). 解：该过程的始末状态如下： K
T 15.2731= K
T T 15.27312==
MPa p 000.11= 等温可逆膨胀 Pa p 5210000.1?= 3100.10dm V = ?2=V
mol n 403.4= mol n 403.4= 根据理想气体性质， 在无化学变化、无相变化的等温过程中，011=?=?H U ，根据热一律
2
11ln
p p nRT W Q =-=Pa Pa K mol K J mol 561
110000.110000.1ln 2.273314.8403.4???????=-- = ?
==?2
11ln
p p nR T Q S r
δPa Pa mol K J mol 561
110000.110000.1ln 314.8403.4??????=-- =13.84-?K J (2) 绝热可逆过程始末态如下： 理想气体 理想气体 mol n 403.4= mol n 403.4= K T 15.2731= 0=r Q 2T =
Pa p 6110000.1?= Pa p 5210000.1?=
首先利用过程方程求出末态温度2T ，因为只要2T 确定了，则Q 、W 、△U 、△H 、△S 便可求出。根据题给数据
11,47.12--??=mol K J C m v ，则 1111,,314.847.12----??+??=+=mol K J mol K J R C C
m V m
p = 11
78.20--??mol K
J
绝热指数 667.147.1278.201
11
1,,=????==
----mol
K J mol K J C C m
V m p γ 由绝热可逆方程 γγγγ--=12
2111p T p T 解出 111.667
61 1.667215
2
1.00010()
()273.2108.71.00010p Pa T T K K p Pa
γ
γ
--
?=?=?=?112,21() 4.40312.47(108.7273.2)
v m U nC T T mol J K mol K K --?=-=????-kJ
032.9-=)
(12,2T T nC H m p -=?)
2.2737.108(78.2040
3.41
1
K K mol
K
J mol -????=--kJ 05.15-=
?
==?=-=?=0
,0032.92222T
Q S Q kJ U W r
δ
（3）绝热恒外压过程 n= 理想气体 绝热 Q=0 n= 理想气体
T 1=, V 1 T 2= ， V 2
p 1=1000000Pa 恒外压膨胀 p 2=100000Pa
因为过程是一个绝热不可逆过程， 因此不能应用绝热可逆过程方程来确定系统的末态。但W U Q =?∴=,0Θ可适用。且理想气体绝热恒外压过程中 )(12,T T nC U m V -=?，)()(112
212P nRT P nRT p V V p W --=--=外外
故有： )()(1
11212,P T P T nRp T T nC m V --=-外代入题给数据解得K T 8.1742=
)
2.2738.174(40
3.447.12113K K mol mol K J U -????=?--kJ 403.5-= kJ H 003.93-=? kJ U W 403.533-=?= 03=Q
12,21
ln
ln P m p T S nR nC p T ?=+]
2.2738.174ln
)314.847.12(10000.110000.1ln
314.8[403.4115
61
1
K
K mol K J Pa
Pa mol K
J mol ????++??????=---- 142.43-?=K J 七、 理想气体反应()()()g OH H C g O H g H C 52242→+在298K 时的热力学数据如下：
物质 C 2H 4(g) H 2O(g) C 2H 5OH(g) J mol K m
S --??11
$
kJ mol f m
H -??1
$ － －
⑴.,,r p m C K K K K ?=0298373设试求时的和时的；$$ ⑵.若已知：
物质 C 2H 4(g) H 2O(g) C 2H 5OH(g)
1
1,--??K mol J C m
p
试求373K 时的$
K 解：⑴.()1111282.6219.6188.72125.72J mol K J mol K ----=
=--??=-??∑θ
θ
r B
B m 298K B
ΔS ν
S
()()11
(1)52.26(1)(241.82)1(235.1)45.54f kJ mol kJ mol
--==-?+-?-+?-?=-?∑θθr B m
298K m 298K B
ΔΔH νH ()()()11145.54298(125.72)8.075T kJ mol J mol kJ mol ---=-=-?-?-?=-?θθθr r r m
298K m 298K m 298K ΔΔΔG H S ()()ln RT =-θθr m 298K 298K ΔG K ()
()3
exp(/)exp{[8.07510/(8.314298)}26.03RT =-=--??=θθr 298K m 298K ΔK G ,,$r p m C K K ?=0373时的 ,,r p m C ?=0Q ()()()()373298373298;∴==θθθθ
r r r r m K m K m K m K ΔΔΔΔS S H H ()()()11137337337345.54373(125.72) 1.35T kJ mol J mol kJ mol ---=-=-?-?-?=?θθθr r r m
K m K m K ΔΔΔG H S ()()
3
373373exp(/)exp[ 1.3510/(8.314373)] 1.54RT =-=-??=θθr K m K ΔK G ⑵1111(65.4443.5633.58)11.7J mol K J mol K ----=
=--??=-??∑θ
θ
r ,m B m
B
Δ(B)p p,C νC
因为 θ
m r θ
Δ/d d Δp,m r C T H =，移相积分得
()()
111
21373()45.54(11.7)(373298)46.42T T kJ mol K K J mol kJ mol ---=+?-=-?+-?-?=-?θθr r r m K m 298K ΔΔΔp,m H H C 由T C T S p,m r /Δ/d d Δθ
m r θ=移相积分得
()
()111123731373
[125.72(11.7)]128.35298
T J mol K J mol K T ----=+?=-+-??=-??θθ
r r r m K m 298K ΔΔΔln ln p,m S S C ()()()111
37337337346.42373(128.35) 1.45T kJ mol J mol kJ mol ---=-=-?-?-?=?θθθr r r m K m K m K ΔΔΔG H S ()()
3373373exp(/)exp[ 1.4510/(8.314373)] 1.60RT =-=-??=θθr K m K ΔK G
八、某二元凝聚相图如下图所示，其中C 为不稳定化合物。 （1） 标出数字所示各相区的稳定相态；
（2） 画出a ，b 和c 三条虚线所示的步冷曲线，并描述步冷曲线转折点的相变化情况。 （3） 相图中两条三相线的自由度数各是多少并写出其三相的相平衡关系式。
解：(1) 1. l 2. l+A(s) 3. A(s) +C (s) 4. l+C(s) 5. l+B(s) 6. B(s) +C(s) (2) 见右图
(3) 相图中两条三相线的自由度数各是0与0。三相线的相平衡关系： 上面的三相线 l+A(s) C (s) 下面的三相线 l B(s) +C(s)
九、某二元凝聚相图如下图所示。
(1) 标出数字所示各相区的稳定相态；
(2) 画出a ，b 和c 三条虚线所示的步冷曲线，并描述步冷曲线转折点的相变化情况。 (3) 相图中三相线的自由度数是多少并写出其三相的相平衡关系式。
解：(1) 1. l+A(s) 2. l+ (s) 3. A(s) +(s) 4. (s) (2) 见右图
(3) 相图中三相线的自由度数为0。 l A(s) +(s)
十、某二元凝聚相图如下图所示，其中C 为稳定化合物。 (1)标出数字所示各相区的稳定相态；
(2)画出a ，b 两条虚线所示的步冷曲线，并描述步冷曲线转折点的相变化情况。
(3)当沿着a 线冷却到c 点时，系统中存在那两相两相物质的质量比如何表示(用线段长度表示)
解：(1) 1. l 2. l+A (s) 3. C(s) +l 4. C(s) +l 5. B(s) + C(s) 6. B(s) +l (2) 见右图
(3) 当沿着a 线冷却到c 点时，系统中存在A(s) + C(s)两相。两相物质的质量比为m A(s) / m C(s) = /ce dc 。
二十二、电池t P |2(101.325)kPa H |-1
Cl(0.1mol kg )H ?|22Ηg Cl (s)|Ηg 电动势E 与温度的关系为
()2
3-6/0.0694 1.88110/K 2.910/K E V T T -=+??－
⑴写出电池反应(电子得失数为Z=2)。
⑵计算298.15K 时该反应的,r m r m r m r m G H S Q ???、、、 (Z=2)
解：⑴写出电池反应：阳极反应： -++=e kg mol H kPa H 2)/1.0(2)325.101(2
阴极反应： )/1.0(2)(22)(22kg mol Cl l Hg e s Cl Hg --+=+电池反应：)/1.0(2)(2)()325.101(222kg mol HCl l Hg s Cl Hg kPa H +=+
⑵计算25℃该反应的m r G ?、m r S ?、m r H ?及电池恒温可逆放电时的m r Q 。
K V T E p
/)15.298109.2210881.1(63???-?=??? ????--= ×10-4
V/K
mol
kJ V mol C zFE G m r /87.713724.0/309.964852-=??-=-=?
11
29.28r m p E S zF J K mol T --????==?? ?
???
m r H ?=m r G ?+m r S T ?=－mol m r Q = m r S T ?= kJ/mol
二十三、电池Cd |{}22()0.01Cd Cd
α+
+
=M
M (){
}0.5Cl Cl α--=|2(100)Cl kPa |t P 测得查得25℃2()0.4028 V $Cd Cd E +=-，()
2/ 1.3580 V $Cl Cl E -=
⑴写出电池反应。
⑵计算25℃时电池反应的$
r m G K ?、，并指明电池反应能否自动发生。 ⑴{}{}Pt
kPa g Cl Cl a Cl Cd a Cd Cd )100,(5.0)(01.0)(222==--++
阳极反应：{}-+++==e Cd a Cd Cd 201.0)(22 阴极反应：{}
5.0)(22)100,(2==+---Cl a Cl e kPa g Cl 电池反应： {}{}
5.0)(201.0)()100,(222=+==+--++Cl a Cl Cd a Cd kPa g Cl Cd （2）
V Cd Cd E Pt g Cl Cl E E 7608.1)())((22=-=+-θθθ
{}22)()(ln -+?-
=Cl a Cd a zF RT E E θV F RT V 8378.1)5.001.0ln(27608.12=?-= s s s
m r zFE K RT G -=-=?ln
591039.3exp exp ?=?
??? ?
?=???? ?
??-=RT zFE RT
G K m
r θ
θθ
mol kJ V mol C zFE G s s m r /64.3548278.1/309.964852-=??-=-=?
∵0
m r G ∴该电池反应能自发进行。
二十四、电池)(s Zn |()}{220.01Zn
Zn α+
+
＝M
M ()}{0.02Cl Cl α-
-
＝|)(s AgCl |)(s Ag 测得298.15K ，温度系数
41() 4.0210V K p E T
--?=-???，查得2()
0.763 V $Zn Zn E +
=-，()
0.222 V $
AgCl
Ag E =
⑴写出电池反应（电子得失数为Z=2）。
⑵求上述反应的,r m r m r m r m G H S Q ???、、、和平衡常数$
Κ。 解：阳极反应：Zn= Zn 2+
{α(Zn 2+
)=}+2e
-
阴极: 2AgCl(s)
+ 2e - → 2Ag + 2Cl -(a 2)
电池反应：2AgCl(s)
+ Zn(s) = 2Ag + Zn 2+
(a 1)+ 2Cl -
( a 2)
B B
B θln νa zF RT
E E ∏－
= 1
)(－)()(2
212a a Zn Zn Ag AgCl ln
θ
θ
2F RT E E E +
-= 2
0.01(0.02)0.222(0.763) 1.141
V V V ?=---=?ln 8.3145298.15 296485
11296485 1.14219.98r m G zFE J mol J mol --?=-=-???=-?
41111296485( 4.0210)77.57J mol K J mol K -----?==??-???=-???r m Δ(
)p E
S zF T
111219.98298.15(77.57)243.10kJ mol J mol kJ mol ---=+=-?+?-?=-?r m r m r m ΔΔΔH G T S
11298.15(77.57)23.13J mol kJ mol --==?-?=-?r,m r m ΔQ T S
RT F zE K θθ
=ln 332[0.222(0.763)]96485exp()exp{} 2.003108.314298315
zE F K RT θθ
?--?===??
二十五、一级反应A B+C →，300K 时，反应的半衰期为500s ，求：⑴ 300K 反应的速率常数；⑵ 同样温度下反应经
800s 后的转化率。 [注：本题在11章复习时做过，当时是3问，第三问是：(3) 400K 反应速率常数×10-2 s -1
，求反应活化能]
解：⑴ 1/2ln 2/k t ==×10-3
s -1
⑵ 3A ln[1/(1)]139********x kt ..--==??= , x A =67%
(3) )30014001(ln
300400K K R E k k a K K --= )3001
4001(1039.11021.4ln 3
2K K R E a --=??-- , E a = kJ/mol
二十六、反应A (g) → B (g) + C (g)的半衰期与起始浓度成反比，若A 的起始浓度c A,0=1mol ?dm-3，300K 时反应进行40秒后，A(g)有30%分解，500K 时，反应的半衰期为20秒，求：① 确定反应级数；② 300K 时反应速率常数；③ 500K 时的反应速率常数；④ 此反应的活化能。
解：①本反应的半衰期与起始浓度成反比，则本反应为2级反应。
② k 300K =1/t (1/c A －1/c A,0)= 1/40 (1/1)= s -1?mol -1?dm 3
③ k 500K =1/t (1/c A －1/c A,0)= 1/20 (1/1)= s -1?mol -1?dm 3
④ ln(k 500K /k 300K )=-E a /R (1/500-1/300), Ea= kJ/mol
二十七、某溶液中反应A+B →C ，对A 为1级，对B 为0级，开始时反应物A 与B 的物质的量相等，没有产物C 。1h 后A 的转化率为75%，问2h 后A 尚有多少未反应
解：（1）kt x A =-)]1/(1ln[=－ln(1－x A ) 2,221,1ln(1)/ln(1)2ln(10.75)ln0.25A A x t t x -=?-=-= 1－x A ＝, 即2h 后尚有%的A 未反应
十二、80℃时纯苯的蒸汽压为100KPa ，纯甲苯的蒸汽压为，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℃中的苯的摩尔分数y （苯）=，求液相的组成。
解：设苯为A ，甲苯为B ，理想液态混合物中任一组分拉乌尔定律A A A x p p *
=，)1(A B B B B x p x p p -=?=*
*
)1(A B A A A A B A A A x p x p x p p p p y -+=+=*
**
)
1(7.38100100300.0A A A
x x x -+= 1423.0=A x 8577.01=-=A B x x
十三、在抽空的真空容器中放人过量固体NH 4HS ，25 o
C 时发生分解反应 NH 4HS(s) = NH 3(g) + H 2S(g)，达平衡时系统总压 kPa 。(1). 当放入NH 4HS 时容器中已有 kPa 的H 2S(g)，求平衡时容器内的压力；(2). 当容器中原有 kPa 的NH 3(g)时，问需要多大压力的H 2S(g)才能生产NH 4HS
解：()()()g S H g NH s HS NH C
23254+?? 上述反应达到平衡时，由于分解反应所产生气体总压力
kPa p kPa p 100,66.66==θ 11109.010033.332
3
23
=??
? ??=?
=
θ
θ
θ
p p p
p K eq S H
eq NH
（1） ()()()g S H g NH s HS NH C
23254+?? 反应前： 0
平衡时： p 1 p 0+p 1
()
()
kPa
p kPa kPa p p K 873.1811109
.010099.3912
11=∴=+=
θ
系统的平衡总压：p =p 0+2p 1=
(2)当反应的J p >K Θ
时反应才能逆向进行，
()()()()kPa
kPa
kPa S H p K kPa S H p kPa 65.166666.610011109.011109
.0100/666.62
22
2=?>=>?θ
十四、由FeCl 3水溶液制备Fe(OH)3溶胶，已知稳定剂为FeCl 3，
⑴ 写出Fe(OH)3胶团结构； ⑵ 若使的Fe(OH)3溶胶聚沉，最少需加入的电解质分别是： mol ·dm -3
的NaCl 为，5×10-3
mol ·dm -3
的Na 2SO 4为，×10-3
mol ·dm -3
的Na 3PO 4为，求各电解质的聚沉值；聚沉能力之比。
解： ⑴
()[]
(){}
-+
-
+-?Cl 3Cl 3Fe OH Fe 33m
3
x x n n x M
⑵ 向负极 ⑶电解质溶液体积
溶胶体积物质的量
加入溶胶中的电解质的聚沉值+=
NaCl 聚沉值：512×10-3
mol ·dm -3
，Na 2SO 4聚沉值：×10-3
mol ·dm -3
，Na 3PO 4聚沉值：×10-3
mol ·dm -3
聚沉能力之比：NaCl :Na 2SO 4:Na 3PO 4 =1/512:1/:1/=1:119:569
十六、在100 o
C 下，反应COCl 2(g) ＝ CO(g) + Cl 2(g)的K ?
＝ ×10－9
，r S m
?＝ J/mol/K 。求：（1）100 o
C,总压200
kPa 时COCl 2解离度；（2）100 o
C 下该反应的
r H m
?。
解：（1）以1mol 反应物为基准：()()()g Cl g CO g COCl C
21002+?? 开始 n B /mol 1 0 0
平衡 n B /mol 1-α α α 平衡时系统中总的气体物质的量()mol n α+=∑1
已知：9
1
101.8-?=θ
K θθθθ
ααααααp p p p p p K 222
1)1()1(/)1(-=???
? ??+-?
??
? ??+==9101.8-?
由上式得：52
/19910364.62101.8101.8---?=?
??
?
??+??=α
(2)9
1101.8,5.125,
15.373--?=?=?=θθ
K K J S K T m r (){}
1
1984.57101.8ln 15.373314.8ln ---?=????-=-=?mol kJ mol J K RT G m r θθ
()117.1045.12515.37357840--?=??+=?+?=?mol kJ mol J S T G H m r m r m r θθθ
（3）6
22
221021-?=≈-?=αααθθθ
p
p p p K 由化学反应等温方程式：????
??-?-=12
1211ln T T R H K K m r θθθ
代入数据，得：K T 14.4462=
十八、的 mol·dm -3
的AgNO 3溶液与等体积的 mol·dm -3
的KI 溶液在25℃反应制备AgI 溶胶，⑴ 写出胶团结构；⑵ 指出电泳方向；⑶ 对此溶胶，若NaNO 3的聚沉值为100 mmol·dm -3
，试根据Schülze -hardy 价数规则估算Na 2SO 4和Ca(NO 3)2的聚沉值。
答：⑴ [](){}
-
+
-
+-?3
x 3
m NO NO Ag AgI x x n n M ⑵ 向负极 ⑶ 阴离子聚沉Me -︰Me 2-=(1/1)6
︰(1/2)6
=100︰，因为NaNO 3为100 mmol·dm -1
所以Na 2SO 4为 mmol·dm -3
，则Ca(NO 3)2
为100/2 mmol·dm -3
，即50 mmol·dm -3
。
十九、理想气体反应()()g C g A 3→，已知1500K 5.3,$K =时K 1000时2 6.8$K =，r ,m Δ0p C =。试求：（1）r m Δ$
H ，m Δ$r S ；（2）说明T 、p 对平衡转化率的影响。
解：（1）根据范特霍夫方程θθ
1r m θ112Δ11ln K H K R T T ??=- ??? 即θr m -1-1
Δ6.811ln 5.38.314J mol K 500K 1000K H ??=- ????? θ
-1
r m
Δ 2.07kJ mol H =? ()()θθθθθr m r m r m ln ΔΔΔln p p
RT K T H G S R K T T T T ????????????=-==+?? ????????? 将θ1500K, 5.3T K ==，或者θ21000K, 6.8T K ==及θ
-1r m Δ 2.07kJ mol H =?代入上式得θ-1-1r m Δ18.01J mol K S =??
（2）∵θr m Δ0,H > 根据范特霍夫方程，则θ
,,T K T ↑↑∴↑时时，平衡转化率↑。
二十一、已知100℃时水的表面张力γ＝·m -1
，计算100 ℃空气中半径为μm 的小液滴与肥皂泡的附加压力。
电解：小液滴附加压力 ==?r p /2γ kPa 肥皂泡附加压力 ==?r p /4γ kPa
二十八、298K 某气体分解反应A →B+C ，反应的半衰期为，且与反应物的起始浓度无关，求：⑴ 此反应的级数；⑵ 298K 反应的速率常数；⑶ 298K 时有90%气体A 分解所需的时间。⑷ 若此反应的反应温度增加10K ，其反应速率常数为原来的3倍，求此反应的活化能Ea 。
解：①本反应的反应的半衰期与反应物的起始浓度无关，则本反应为1级反应。 ② t 1/2==ln2 / k 298K , k 298K = h -1
③ ln(c A,0/c A )＝k 298K t ， t = h
④ ln3=-Ea/R (1/308-1/298), Ea= kJ/mol
二十九、导出HCl 合成反应的速率方程:22H +Cl 2HCl →
的机理为： 1
2Cl +M 2Cl +M k ??→ 2
2Cl +H HCl +H k
??→ 32H +Cl HCl +Cl k ??
→ 4
22Cl +M Cl +M k ??→ 试证：HCl
d d c t
=22
1
2H Cl kc c 证明：
22HCl
2H Cl 3H Cl d d c k c c k c c t
=+需求得中间产物H Cl c ,c 与各物理量的关系，对H,Cl 应用稳态近似法： 22H 2H Cl 3H Cl d 0d c k c c k c c t =-= 22Cl 1Cl M 2H Cl d 2d c k c c k c c t
=-+22
3H Cl 4Cl M 20k c c k c c -= 由此二式可得出：222H Cl 3H Cl k c c k c c = 22
1Cl M 4Cl M 22k c c k c c
=
()2
1122
Cl 14Cl c k /k c ∴=
22HCl
2H Cl 3H Cl d d c k c c k c c t =+=222112
122Cl H 2H Cl 422k k c c k c c k ??= ???
22
1
2H Cl kc c =
物理化学—电化学练习题及答案
电化学A 一、选择题 1. 某燃料电池的反应为： O2(g)─→H2O(g) H2(g)＋1 2 在400 K 时的?r H m和?r S m分别为-251.6 kJ·mol-1和–50 J·K-1·mol-1,则该电池的电动势为：( ) (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V 2. 已知下列两个电极反应的标准电极电位为： Cu2++ 2e-─→Cu(s) φ $= 0.337 V 1 Cu++ e-─→Cu(s) φ $= 0.521 V 2 由此可算得Cu2++ e-─→Cu+的φ?值为：( ) (A) 0.184 V (B) 0.352 V (C) -0.184 V (D) 0.153 V 3. 有下面一组电池： (1) H2(p?)│HCl(a=1)‖NaOH(a=1)│O2(p?) (2) H2(p?)│NaOH(a=1)│O2(p?) (3) H2(p?)│HCl(a=1)│O2(p?) (4) H2(p?)│KOH(a=1)│O2(p?) (5) H2(p?)│H2SO4(a=1)│O2(p?) 电动势值：( ) (A) 除1 外都相同(B) 只有2,4 相同
(C) 只有3,5 相同(D) 都不同 4. 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是：（） (A) 2Ag(s)+Hg22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag+ (B) 2Hg+2Ag+ = 2Ag +Hg22+ (C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg2Cl2 (D) 2Ag+Hg2Cl2 = 2AgCl +2Hg 5. 电动势测定应用中，下列电池不能用于测定H2O(l)的离子积的是： （） (A) Pt,H2(p?)|KOH(aq)||H+(aq)|H2(p?),Pt (B) Pt,H2(p?)|KOH(aq)||参比电极 (C) Pt,H2(p?)|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) (D) Pt,H2(p?)|HCl(aq)|Cl2(p?),Pt 6. 在电极与溶液的界面处形成双电层，其中扩散层厚度与溶液中离 子浓度大小的关系是（） (A) 两者无关 (B) 两者成正比关系 (C) 两者无确定关系 (D) 两者成反比关系 7. 某电池反应为Zn(s)＋Mg2+(a=0.1)＝Zn2+(a=1)＋Mg(s) 用实 验测得该电池的电动势E＝0.2312 V, 则电池的E?为：( )
《物理化学》学习辅导习题及答案(汇编)
期末复习《物理化学》学习辅导材料之一 热力学 一、判断题： 1、在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变， CO2的热力学能和焓也 不变。 ( ) 2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。（） 3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。 ( ) 4、d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。 ( ) 5、系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。（） 6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。（） 7、隔离系统的热力学能是守恒的。（） 8、隔离系统的熵是守恒的。（） 9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。（） 10、绝热过程都是定熵过程。（） 11、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（） 12、系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达 不到此终态。（） 13、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到高温物体是不可能的。（） 14、系统经历一个不可逆循环过程，其熵变> 0。（） 15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W’<0，且有W G和G<0， 则此状态变化一定能发生。（） 16、绝热不可逆膨胀过程中S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。（） 17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。 ( ) 18、可逆的化学反应就是可逆过程。 ( ) 19、Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q + W也由过程决定。 ( ) 20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。( ) 21、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。 ( ) 22、一个绝热过程Q = 0，但体系的?T不一定为零。 ( ) 23、对于一定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。 ( ) 24、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态，这两过程的Q、W、?U及?H是相等的。 ( ) 25、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 ( ) 26、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 ( ) 27、不可逆过程的熵变是不可求的。 ( ) 28、某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。 ( ) 29、在孤立体系中，一自发过程由A→B，但体系永远回不到原来状态。 ( ) 30、绝热过程Q = 0，即，所以d S = 0。 ( )
物理化学计算题1
一、1 mol 理想气体由1013.25 kPa ，5 dm 3，609.4 K 反抗恒外压101.325 kPa 膨胀至40 dm 3 ，压力等于外压，求此过程的W 、Q 、△U 、△H 、△S 、△A 、△G 。已知C V ,m =12.5 J ·mol －1 ·K －1 ；始态熵值S 1=200 J ·K －1 。 解：K K T V p V p T 5.4874.6095 40 101111222=??== ()()()()()()()()3332111,211 1 ,21101.32510405 3.54610 3.546112.5487.5609.4 1.524112.58.314487.5609.4 2.5371.524 3.546 2.022amb V m p m W p V V Pa m J kJ U nC T T mol J mol K K kJ H nC T T mol J mol K K kJ Q U W kJ kJ ----=--=-?-=-?=-?=-=???-=-?=-=?+??-=-=?-=---=kJ ()()1111122,1111 21487.51112.58.314ln 8.314ln 14.67609.41014.67200214.67p m T p S nC ln nRln mol J mol K J mol K J K T p S S S J K J K -------? ??=-=+??-??=???? ?=?+=+?=?()()3 2211 2.53710487.5214.5609.420014.77G H T S T S J kJ ???=?--=-?-?--=?? 二、始态为T 1=300 K ，p 1=200 kPa 的某双原子理想气体1 mol ，经先绝热可逆膨胀使压力降到100 kPa ，再恒压加热到 T 2=300 K ，p 2=100 kPa 的终态，求整个过程的Q ，△U ，△H ，△S ，△G 。 J K J K S T H G K J molRln p p nRln S H U 1729762.53000762.51210;01121-=??-=?-?=??===?=?=?-- ()()()J K R mol T T nC H Q Q K K T p p T m p 15681.2463002 711.246300223,224.14.1111212=-=-=?===?=??? ? ??=--γ γ 四、甲醇（CH 3OH ）在 101.325 kPa 下的沸点（正常沸点）为 64.65℃，在此条件下的摩尔蒸发焓Δvap H m =35.32kJ ·mol-1。求在上述温度压力条件下，1 kg 液态甲醇全部成为甲醇蒸气时的Q 、W 、ΔU 、ΔH ，ΔS 及ΔG 。视甲醇蒸气为理想气体。 解：根据题意可知，此蒸发过程是在相变温度及其平衡压力下进行的可逆相变化过程，若视甲醇蒸气为理想气体，且忽略液态甲醇的体积，则有kJ kJ H M m H n H Q m vap m vap p 30.1102)32.3532 1000 (=?=?= ?=?= kJ J RT g n l V g V p W 65.87)]15.27365.64(3145.832 1000 [)()]()([-=+??-=-=--= kJ kJ W Q U 65.1014)65.8730.1102(=-=+=? 1263.3)15.27365.64/(30.1102/-?=+==?K kJ K kJ T Q S r 0=?G
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 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 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 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 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 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 <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0
(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，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'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0
物理化学电化学练习题及答案完整版
物理化学电化学练习题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
第八、九、十章 电化学习题 一、选择题 1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ ∞适用于（ D ） A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液 2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中，MgSO 4的活度a 为 （ A ） A.22) /(±γθb b B.22)/(2±γθb b C.33)/(4±γθb b D.44)/(8±γθb b 3. 某电池的电池反应可写成:( C ) （1）H 2 (g)+2 1O 2 (g)→ H 2O(l) （2）2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1，E 2和 K 1，K 2表示，则 ( C ) =E 2 K 1=K 2 ≠E 2 K 1=K 2 =E 2 K 1≠K 2 ≠E 2 K 1≠K 2 4. 下列电池中，电动势E 与Cl - 的浓度无关的是 （ C ） |AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| AgCl(s) |Ag
|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电，则系统与环境间的热交换Q r值是（ B ） A.Δr H mΔr S m C.Δr H m - TΔr S m 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl （1mol·kg-1）||CuSO4 （mol·kg-1）|Cu的阴极中加入下面四种溶液，使电池电动势增大的是（ A ） mol·kg-1CuSO4 mol·kg-1Na2SO4 mol·kg-1Na2S mol·kg-1氨水7. 298K时，下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)= Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)= 则反应Fe3+ + e-→ Fe2+ 的Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于 ( D ) 8. 298K时，KNO3水溶液的浓度由1mol·dm-3增大到2 mol·dm-3,其摩尔电导率Λm将( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 9. 电解质分为强电解质和弱电解质，在于：( B )。 (A) 电解质为离子晶体和非离子晶体； (B) 全解离和非全解离； (C) 溶剂为水和非水；
物理化学计算题答案
物理化学计算题目 1、已知反应 (CH 3)2CHOH(g) == (CH 3)2CO(g) + H 2(g) 的C p ,m = 16.72 11mol K J -?-??，在 457.4 K 时的K =0.36，在298.2 K 时的?r H = 61.5 kJ ·mol -1，求500 K 时反应的标准平衡常数 1、解：?r H (T )= ?r H (298.15 K)+()B m ,298.2K B p T C ? ∑ν = 61.5×10 3 J ·mol -1+16.72 11mol K J --??(T －298.15 K) = 56.5 ×10 3 J ·mol -1+16.72 11mol K J --??×T （2分） d ln K /d T = ?r H / (RT 2 )= 2 1 113mol K J 16.72mol J 015.56RT ---??+?? = 1.445 则 K ( 500 K) = 1.53 2、反应2O 2(g) + S 2(g) == 2SO 2(g) 在298 K 至2 000 K 之间的K 与T 的关系为 ： () 37852 lg 7.57/K K T θ= - 。求 (1)反应在298 ～2 000K 之间的平均反应的标准摩尔焓； (2) 1 000 K 时的K 。 2、解：(1)?r H = －2.303×8.314 11mol K J -?-??×37 852 K = －724.8 kJ ·mol -1 （3分） (2) K (1 000 K) = 3057.7100085237109.110?=??? ??- （6分） 3、几种物质298 K 的?f H (B, T )和S (B, T ) 如下： 物 质 ?f H (B, 298 K) / k J · mol -1 S (B, 298 K) / J - K -1 - mol -1 ,11 p m C J mol K --?? HCl （g ） － 92.307 186.76 29.1 H 2（g ） 0 130.6 28.82 Cl 2（g ） 223.0 33.91 求反应 H 2 (g) + Cl 2 (g) == 2 HCl (g) 的K (500K)。 3、解：?r H (298 K) = νB ∑?f H (B ，298 K)=2×(-92.307)=184.6 k J. mol -1 ?r S (298 K) =∑B νB S (B ，298 K)= 2×186.76-130.6-223=19.921 1 --??K mol J
电化学部分练习题--物理化学
电化学部分练习题 （Ⅰ） 电解质溶液 一、选择题 1. 用同一电导池分别测定浓度为 mol ·kg -1和 mol ·kg -1 的两个电解质溶液， 其电阻分别为 1000 和 500 ，则它们依次的摩尔电导率之比为 ( ) (A) 1 : 5 (B) 5 : 1 (C) 10 : 5 (D) 5 : 10 2. 298 K 时， mol ·kg -1 的 KCl 和 mol ·kg -1 的 NaAc 溶液的离子平均活 度系数分别为 ,1和 ,2,则有 ( ) (A) ,1= ,2 (B) ,1＞ ,2 (C) ,1＜ ,2 (D) ,1≥ ,2 3. 在HAc 解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是： （ ） (A) 耳机 (B) 电导率仪 (C) 阴极射线示波器 (D) 直流桥流计 4. 1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于：（ ） (A) 强电解质 (B) 弱电解质 (C) 无限稀释电解质溶液 (D) 摩尔浓度为1的溶液 二、填空题 1. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：____)Cl (2)Ca ()CaCl (-m 2m 2m ∞+∞∞+=λλΛ _________________________。 2. 0.3 mol ·kg -1 Na 2HPO 4水溶液的离子强度是 mol ·kg -1 。 3. 浓度为 mol ·kg -1 的MgCl 2水溶液，其离子强度为 mol ·kg -1 。 4. 有下列溶液： (A) mol ·kg -1 KCl (B) mol ·kg -1 KOH (C) mol ·kg -1 HCl (D) mol ·kg -1 KCl 其中摩尔电导率最大的是 （ ）； 最小的是 （ ）。 三、计算题 1 25℃时，浓度为，mol ·dm -3 的BaCl 2水溶液的电导率为，-1 m S ?，而该电解质中的钡离子 的迁移数t (Ba 2+)是，计算钡离子和氯离子的电迁移率U (Ba 2+)和U (Cl -)。 2. 25℃时，KCl 和 NaNO 3溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下： m ∞ ／( S ·m 2·mol -1 ) t ,+ KCl × 10-2 NaNO 3 × 10-2
物理化学练习题及答案
《 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 = 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)
物理化学复习题目(含答案)
物 理 化 学 总 复 习 第一章 热力学第一定律 1． 热力学第一定律U Q W ?=+只适用于:答案:D (A)单纯状态变化 (B)相变化 (C)化学变化 (D)封闭体系的任何变化 2． 1mol 单原子理想气体,在300K 时绝热压缩到500K,则其焓变H ?约为: 4157J 3． 关于热与功,下面说法中,不正确的就是:答案:B (A)功与热只出现在体系状态变化的过程中,只存在于体系与环境的界面上 (B)只有封闭体系发生的过程中,功与热才有明确的意义 (C)功与热不就是能量,而就是能量传递的两种形式,可称为被交换的能量 (D)在封闭体系中发生的过程,如果内能不变,则功与热对体系的影响必互相抵消 4． 涉及焓的下列说法中正确的就是:答案:D (A)单质的焓值均为零 (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)化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化 5． 下列过程中,体系内能变化不为零的就是:答案:D (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 6． 对于理想气体,下列关系中那个就是不正确的？答案:A (A)0)T U (V =?? (B) 0)V U (T =?? (C) 0)P U (T =?? (D) 0)P H (T =??
7． 实际气体的节流膨胀过程中,哪一组的描述就是正确的？答案:A (A) Q = 0 ;H ? ＝0;P ?< 0 (B) Q = 0 ;H ? ＝ 0;P ?> 0 (C) Q > 0 ;H ? ＝0;P ?< 0 (D) Q < 0 ;H ? ＝ 0;P ?< 0 8． 3mol 的单原子理想气体,从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆 膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa,对于这一过程的Q= 3741J 、W= －3741 J 、U ?= 0 、H ?= 0 。 9． 在一个绝热的刚壁容器中,发生一个化学反应,使物系的温度从T 1升高到T 2,压力从p 1升 高到p 2,则:Q ＝ 0 ;W ＝ 0 :U ? ＝ 0。 10． 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:答案:D (A) 焓总就是不变 (B) 内能总就是增加 (C) 总就是增加 (D) 内能总就是减少 11． 若要通过节流膨胀达到致冷的目的,则节流操作应控制的条件就是:答案:B (A)H )P T (??=μ <0 (B)H )P T (??=μ>0 (C)H )P T (??=μ=0 (D)不必考虑μ的数值 12． 一定量的理想气体,从同一初态压力p 1可逆膨胀到压力为p 2,则等温膨胀的终态体积与绝 热膨胀的终态体积之间的关系就是:答案:A (A)前者大于后者 (B) 前者小于后者 (C) 二者没有关系 (D)二者相等 13． 1mol 单原子理想气体,从273K 及 200kPa 的初态,经pT ＝C(常数)的可逆途径压缩到 400kPa 的终态,则该过程的U ?= －1702J 。 14． 1mol 单原子理想气体从温度为300K 绝热压缩到500K 时,其焓变H ?为 4157J 。 15． 从定义 U H pV ＝－出发,推断下列关系中的不正确者:答案:C (A) p p U H ( )()p V V ??=-?? (B) p p p U T ()C ()p V V ??=-?? (C) p p p U H T ()()()T V T V ???=-??? (D) p p p U H T ()()()p V T V ???=-??? 16． 盖斯定律包含了两个重要问题,即:答案:D (A)热力学第一定律与热力学第三定律 (B)热力学第一定律与热的基本性质 (C)热力学第三定律与热的基本性质 (D)热力学第一定律与状态函数的基本特性 17． 当某化学反应的0C m .P r π?时,则该过程的)T (H m r ?随温度的升高而 答案:A (A)下降 (B)升高 (C)不变 (D) 无一定规律 18． 氢气与氧气以2:1的比例在绝热的钢瓶中反应生成水,在该过程中 答案:D
大学物理化学8-电化学课后习题及答案[精品文档]
电化学课后习题 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“×”： 1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行。（ ） 2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1，γ±=1.0) | AgCl(s) | Ag(s)，其反应为： 2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1，γ±=1.0) 所以，其电动势的计算 公式为：E MF =E MF - RT F 2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0.002×1.0) ( )。 3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。（ ） 4、电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关，而电池反应的热力学函数变?r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。 5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中，所构成的电池是可逆电池。 二、选择题 选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内： 1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（ ）。 (A)?r H m ； (B)零； (C)T ?r S m ； (D) ?r G m 。 2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势：（ ）。 (A)仅与a 1，a 3有关，与a 2无关；(B)仅与a 1，a 2有关，与a 3无关； (C)仅与a 2，a 3有关，与a 1无关；(D)与a 1，a 2，a 3均无关。 3、在25℃时，电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2，则其电动势E ：（ ）。 (A)>0； (B)<0； (C)=0； (D)无法确定 三、填空题 在以下各小题中的 处填上答案： 1、Ag(s)|AgNO 3（b 1=0.01 mol ·kg -1， γ±, 1=0.90）|| AgNO 3（b 2=0.01 mol ·kg -1， γ±, 2=0.72）|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =???????????。 2、若已知某电池反应电动势的温度系数p ）T E ??MF （ >0，则该电池可逆放电时的反应热Q r ????????；?r S m ?????????。（选择填入>0， <0，或=0） 四、综合题 习题1 写出下列原电池的电极反应和电池反应： (i) Pt ｜H ２（p ）｜HCl(a )｜AgCl(s)｜Ag(s) (ii) Pt ｜H ２（p ）｜NaOH(a )｜O ２(p )｜Pt 习题2 将下列化学反应设计成原电池，并以电池图式表示： (i) Z n (s)＋H ２S Ｏ４（aq)H ２(p)+Z n SO4（aq)
物理化学习题及答案
一、单选题（每题2分，共30分） 1. 在298K及101.325KPa下的1.00dm3氢气，等温可逆膨胀到 2.00 dm3，所做功的绝对值为C A、0.418 J B、0.0418 J C、70.3J D、7.11J 2. 对于孤立体系的实际过程，下列关系式不正确的是D A、W=0 B、Q=0 C、△U=0 D、△H=0 3. 一封闭系统进行可逆循环，其热温商之和D A、总是正值 B、总是负值 C、是温度的函数 D、总为零 4. 液体A和B混合成实际溶液时，当A和B之间的作用力大于相同分子之间的作用力时，该溶液对拉乌尔定律将 B A、产生正偏差 B、产生负偏差 C、不产生偏差 D、无法确定 5. 关于偏摩尔量，下面的叙述不正确的是B A、偏摩尔量是状态函数，其值与物质的量无关 B、偏摩尔量的值不能小于零 C、体系的强度性质无偏摩尔量 D、纯物质的偏摩尔量等于摩尔量 6.克拉贝龙方程dP/dT=△H m(相变)/T△Vm(相变)，其应用条件是D A、只适用于纯物质的气液、气固平衡 B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡 C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡 D、任何纯物质两相平衡体系 7.含KNO3和NaCl的水溶液与纯水达到渗透平衡，其自由度数f为D A、1 B、2 C、3 D、4 8.分解反应A(s)=B(g)+2C(g) 该反应的平衡常数Kp与分解压力P的数值之间为 C A、Kp=P3 B、Kp>P3 C、Kp
714200222069物理化学习题集(离线选做).
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业（选做） 姓名： 孔小柯 学 号： 714200222069 年级： 14秋 学习中心： 华家池医学中心 ————————————————————————————— 第一章 热力学第一定律 一、判断题 1. 状态函数改变后，状态一定改变。 2. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。 3. O 2（g ）的标准摩尔燃烧焓等于零。 4. H 2O （l ）的标准摩尔燃烧焓等于零。 5. H 2和O 2在绝热钢瓶中发生反应的△U 等于零。 二、单选题 1. 是状态函数。 A ．G B ．△U C ．W D ．Q 2. 具有广度性质。 A ．T B 、U C ．P D ．ρ（密度） 3. 具有强度性质。 A ．S B ．V C ．G D ．η（粘度） 4. 101.325kPa 和273.15K 的水等温等压变为冰，该过程的 。 A ．Q>0 B ．△U =0 C ．△H>0 D ．△H<0 5. 理想气体向真空膨胀，其体积从V 1增大到V 2，则系统做功为 。 A ．W=0 B ．W>0 C ．W<0 D ．1 2 ln V V nRT W ＝
三、填空题 1.最稳定单质的标准摩尔生成焓零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。 2.完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。 3.在充满氧气的定容绝热反应器中，石墨剧烈燃烧。若以反应器以及其中所有物质为系 统，则该过程的△H 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。 4.称为该物质的标准摩尔燃烧焓。 5.C（石墨）的标准摩尔燃烧焓CO（g）的标准摩尔生成焓（填“小于”、“大于” 或“等于” ）。 6.H2（g）的标准摩尔燃烧焓H2O（g）的标准摩尔生成焓（填“小于”、“大于” 或“等于” ）。 四、简答题 1.什么是状态函数？ 2.什么是等压过程？ 3.什么是热力学能？ 4.什么是体积功？ 5.可逆过程有哪些特点？ 6.什么是理想气体？
物理化学电化学练习题及答案
第八、九、十章 电化学习题 一、选择题 1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ ∞适用于（ D ） A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液 2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中，MgSO 4的活度a 为（ A ） A.22) /(±γθb b B.22)/(2±γθb b C.33)/(4± γθb b D.44)/(8±γθb b 3. 某电池的电池反应可写成:( C ) （1）H 2 (g)+2 1O 2 (g)→ H 2O(l) （2）2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1，E 2和K 1，K 2表示，则 ( C ) A.E 1=E 2 K 1=K 2 B.E 1≠E 2 K 1=K 2 C.E 1=E 2 K 1≠K 2 D.E 1≠E 2 K 1≠K 2 4. 下列电池中，电动势E 与Cl -的浓度无关的是（ C ） A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt B.Ag|Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt
C.Ag|Ag+(aq)|| Cl- (aq)| AgCl(s) |Ag D.Ag|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电，则系统与环境间的热交换Q r值是（B ） A.Δr H m B.TΔr S m C.Δr H m - TΔr S m D.0 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl （1mol·kg-1）||CuSO4（0.01 mol·kg-1）|Cu的阴极中加入下面四种溶液，使电池电动势增大的是（ A ） A.0.1 mol·kg-1CuSO4 B.0.1 mol·kg-1Na2SO4 C.0.1 mol·kg-1Na2S D.0.1 mol·kg-1氨水 7. 298K时，下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)=-0.036V Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)=-0.439V 则反应Fe3+ + e-→ Fe2+ 的Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于( D ) 8. 298K时，KNO3水溶液的浓度由1mol·dm-3增大到2 mol·dm-3,其摩尔电导率Λm将( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 9. 电解质分为强电解质和弱电解质，在于：( B )。
物理化学第四章化学平衡练习题及答案
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。 19．有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G ～ξ”曲线上可存在的位置？ 20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理？ 21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？ 22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：K RT G ln m r -=?，那么，为什么反应的 平衡态与标准态是不相同的？ 23．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？ 24．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？ 25．平衡常数 K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？ 26．在空气中金属不被氧化的条件是什么？ 27．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5， 反应的m r H ?= 88 kJ·mol -1，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化： (A) 通过减小容器体积来增加压力； (B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力； (B) 升高温度； (D) 加入催化剂。 28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论 分析其道理？ 29．2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g)，在反应温度下及p = 101.325kPa 时，K = 4×10-3，试问 HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大？若在标 准状态下反应，体系的总压力是多少？ 30．反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)，在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度 系数均为1)，当压力增大到500kPa 时，各物质的逸度系数分别为：γ (CO 2) = 1.09， γ (H 2) = 1.10，γ (CO) = 1.23，γ (H 2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？ 31．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古代大 理石建筑物何以能够保留至今而不倒？
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物理化学习题作业答案 第一章热力学第一定律 一、问答题 1. 被划定的研究对象称为系统，不属于系统但与系统密切相关的部分称为环境。 2. 状态函数是描述平衡系统宏观性质的物理量。 3. 在环境压力恒定下，系统始、终态压力相同且等于环境压力的过程。 4. 系统中物质的所有能量的总和。 5. 第一类永动机是不可能造成的。 6. 因系统的体积变化而引起的系统与环境之间交换的功。 7. 可逆过程有三个特点：(1) 系统从始态到终态，过程是以无限接近平衡状态下进行的； (2) 在可逆过程中，系统做最大功，环境做最小功；(3) 沿与过程原来途径相反方向进 行，可使系统和环境完全恢复原来状态。 8. 可以忽略分子间的作用力和分子本身体积的气体。 9. 在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成一摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓。 10.不能。该情况相当于一个绝热系统中作电功，电机发热只能使室温升高。 二、判断题（正确打√，错误打×） 1. √ 2. √ 3. √ 4. × 5. × 6. × 7. × 8. √ 9. √10. √ 三、选择题（选1个答案） 1. A 2. D 3. B 4. D 5. A 6. C 7. A 8. D 9. C 10. A 四、填空题 1. 封闭 2. 封闭系统中不做非体积功的等压过程 3. 等于 4. 等于 5. 大于
6. 在标准压力和指定温度下，一摩尔物质完全燃烧的焓变 7. 小于 8. 小于 9. 强度性质 10.小于 五、计算题 1. -8.314J 2. （1）Q=0，W=0，△U=0，△H=0 （2）Q=2430J，W=-2430J，△U=0，△H=0 （3）Q=1548J，W=-1548J，△U=0，△H=0 3.Q=40.7kJ，W=-3.10kJ，△U=37.6kJ，△H=40.7kJ 4. 6 5.7kJ 5. 260.7 kJ·mol-1 第二章热力学第二定律 一、问答题 1.第二类永动机是不可能造成的。 2.由理想气体的等温可逆膨胀→绝热可逆膨胀→等温可逆压缩→绝热可逆压缩所组成的循环过程。 3.熵是系统混乱度的量度. 4.在孤立系统中的任何过程，或封闭系统中 的绝热过程: △S＞0 表示自发过程 △S=0 表示可逆过程 △S＜0 表示不可能发生的过程 5.在封闭系统中的等温等压非体积功 为零的过程: △G＜0 表示自发过程 △G=0 表示可逆过程 △G＞0 表示不可能发生的过程 6.在封闭系统中的等温等容非体积功 为零的过程:
物理化学电化学练习题
电化学练习题 选择题 1．离子独立运动定律适用于 (A) 强电解质溶液 (B) 弱电解质溶液 (C) 无限稀电解质溶液 (D) 理想稀溶液 答案：C 2. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是 (A))()()(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (B))(2)()(22-∞ + ∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (C))()(2 1)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (D))}()({2 1)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m 答案：B 3．298K 时，当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol/kg 增加到0.1mol/kg 时，其电导率κ和摩尔电导率Λm 将 (A) κ减小，Λm 增加 (B) κ增加，Λm 增加 (C) κ减小，Λm 减小 (D) κ增加，Λm 减小 答案：D 4．下列电解质中，离子平均活度系数最大的是 Ａ. 0.01 mol/kg NaCl B. 0.01 mol/kg CaCl 2 C ．0.01 mol/kg LaCl 3 D. 0.01 mol/kg CuSO 4 答案：A 5.LiCl 的无限稀释摩尔电导率为1241003.115-???-mol m S ，在298K 时，测得LiCl 稀溶液中Li+的迁移数为0.3364，则Cl-离子的摩尔电导率() -ΛCl m 为 (A) 1241033.76-???-mol m S (B) 1241003.113-???-mol m S (C) 1241070.38-???-mol m S (D) 1221033.76-???mol m S 答案：A 6.质量摩尔浓度为b 的Na 3PO 4溶液，平均活度系数为±γ，则电解质的活度为 (A) ()()44/4±=γθ b b a B