物理化学书上习题答案

1、1习 题 一1-1 氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中，各组分物质的量分数分别为 0.89、0.09 及 0.02。于恒定压力 101.325kPa 下，用水吸收掉其中的氯化氢，所得混合气体中增加了分压力为 20mmHg 的水蒸气。试求洗涤后的混合气体中氯乙烯及乙烯的分压力。 （P(C 2H3Cl)=96.49kPa，P(C 2H4)=2.168kPa）1-2 一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量水。当容器在 300K 下达平衡时，器内压力为101.325kPa。若把该容器移至 373.15K 的沸水中，试求达新的平衡时器内压力为多少。设容器内始终有水存在，且可忽略水的体积变化。300K 时水的饱和蒸气。

2、第一章第一章 热力学第一定律练习题下一章 返 回一、判断题（说法对否）：1 当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。2 体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。3 在101.325kPa、100下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。4一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。5系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与。

3、一、 选择题1. 在相同的温度及压力下，把一定体积的水分散成许多小水滴经这一变化过程，以下性质保持不变的是（d）（a）总表面能 （b）比表面 （c）液面下的附加压力 （d）表面张力2. 直径为 110-2m 的球形肥皂泡所受的附加压力为（已知表面张力为 0.025Nm-1） （d）（a）5 Pa （b）10 Pa （c）15 Pa （d）20 Pa思路：因为肥皂泡有内、外两个表面，内面的附加压力是负值，外面的附加压力是正值，故，答案选 d。4spR3. 已知水溶解某物质以后，其表面张力 与溶质的活度 a 呈如下关系：0ln1ABa式中 0 为纯水的表面张力，A，B 为常数，则溶液。

4、 1得： 223NHn而抽去隔板后，体积为 4dm3，温度为，所以压力为（2）33314)( 2222 dmRTndRTVRTp NN比较式（1）、 （2），可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍 为 p。（2）抽隔板前，H 2 的摩尔体积为 ，N2 的摩尔体积pVHm/2, RTVNm/2,抽去隔板后 2222 23n /)3(/H,NpRTpnn总所以有 ，pRTVm/2, m/2,可见，隔板抽去前后，H 2 及 N2 的摩尔体积相同。（3） 41 ,32222 Nyny pyppNH41 ;32222 所以有 1:4:3:2pNH 314 2222 dmVyNH1-9 氯乙烯、 氯化氢及乙烯构成的混合气体中，各组分的摩尔分数分别为 0.89、0.09 和 0.02。于恒定压力 101.325kPa 。

5、物理化学实验习题一、选择题 1. 在燃烧热实验中，需用作图法求取反应前后真实的温度改变值 T，主要是因为： ( ) (A) 温度变化太快，无法准确读取 (B) 校正体系和环境热交换的影响 (C) 消除由于略去有酸形成放出的热而引入的误差 (D) 氧弹计绝热，必须校正所测温度值 2. 在氧弹实验中, 若要测定样品在 293 K 时的燃烧热, 则在实验时应该： ( )(A) 将环境温度调至 293K (B) 将内筒中 3000 cm3 水调至 293 K (C) 将外套中水温调至 293 K (D) 无法测定指定温度下的燃烧热。3. 在氧弹实验中, 若测得 cHm=-5140.7 kJmol-1, H最大 =25.47 kJmol-1。

6、1. 在100，p下，1mol水定温蒸发为蒸气，假设蒸气为理想气体，因为这一过程中的温度不变，所以，U=0, Qp =Cp dT=0这一结论对否？为什么？,答：错。因 1）定温过程U=0，只适用于理想气体的简单状态变化。这是相变过程，不适用； 2）Qp=CpdT=0，只适用于无相变，无化学变化的单纯变温过程，相变过程中：Qp =vapHm(气化热),2.热力学第一定律的数学表达式U = Q + W 只能适用于（ ）。 (A)理想气体 (B)封闭系统 (C)孤立系统 (D)敞开系统,3.对一封闭体系，不做非体积功时，下列过程中体系的U，S，G的说法错误的是：( )(A) 绝热密闭刚性容器中进行。

7、1第二章 热力学第一定律2.1 1mol水蒸气(H 2O,g)在 100,101.325kPa 下全部凝结成液态水。求过程的功。假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。解: n = 1mol 恒温恒压相变过程,水蒸气可看作理想气体, W =p ambV =p(V l-Vg ) pVg = nRT = 3.102kJ2.2 始态为 25，200 kPa 的 5 mol某理想气体，经途径 a，b 两不同途径到达相同的末态。途经 a先经绝热膨胀到 -28.47，100 kPa，步骤的功 ；再恒容加热到压力 200 kPa的末态，步骤的热 。途径 b为恒压加热过程。求途径 b的 及 。解：先确定系统的始、末态 对于途径 b，其功为根据热。

8、1第七章 化学反应动力学1以氨的分解反应 2NH3= N23H 2 为例，导出反应进度的增加速率 与， ， 之间的关系，并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。解： ， ， 2甲醇的合成反应如下：CO2 2 = CH3OH已知 ， 求 ， 各为多少?（答案：2.44，4.88moldm -3h-1 ）解： ，3理想气体反应 2N2O5 4NO2O 2，在 298.15 K 的速率常数 k 是 1.7310-5 -1，速率方程为 。(1) 计算在 298.15K、 、12.0 dm3 的容器中，此反应的 和 即 各为多少?(2) 计算在(1) 的反应条件下，1s内被分解的 N2O5 分子数目。 （答案：（1）7.110 -8，-1.1410 -7mddm-3。

9、物理化学上册习题解（天津大学第五版） 1第一章 气体的 pVT 关系1-1 物质的体膨胀系数 与等温压缩系数 的定义如下：VT 1 1TppV试导出理想气体的 、 与压力、温度的关系？VT解：对于理想气体，pV=nRT 11 )/(1 TVpnRTnRVppV 12 )/( pTTT1-2 气柜内有 121.6kPa、27的氯乙烯（C 2H3Cl）气体 300m3，若以每小时 90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 molRTpVn6.1485.3014.862每小时 90kg 的流量折合 p 摩尔数为 1335.14.6209102 hmolMvClHn/v=（14618.6231441.153）=10.144。

10、1第一章 热力学第一定律练习题下一章 返 回一、判断题（说法对否）：1 1 当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。2 2 体积是广度性质的状态函数；在有过剩 NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和 NaCl 的总量成正比。3 3 在 101.325kPa、100下有 lmol 的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。4一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。5系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不。

11、物理化学习题课答案（一）班级：_ 姓名：_ 学号：_一. 选择题1. 对于理想气体的内能有下述四种理解：(1) 状态一定，内能也一定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时，内能一定跟着改变其中正确的是： ( D )(A)（1） （2） （B） （3） （4）(C)（2） （4） （D ） （1） （3）2. 下列宏观过程：(1) p，273 K 下冰融化为水(2) 电流通过金属发热(3) 往车胎内打气(4) 水在 101 325 Pa， 373 K 下蒸发可看作可逆过程的是： ( A )(A)（1） （4） （B） 。

12、第一章 化学热力学基础姓名：刘绍成 学号 ：120103208026 金材 10-1-16-34P82(1-1) 10 mol理想气体由 25，1.00MPa。设过程为：（i）向真空膨胀；（ii）对抗恒外压 0.100MPa膨胀。分别计算以上各过程的体积功。解： (i) 向真空膨胀 P 外 =0，由 W=-PV 得 W=0.(ii) （ii）P 1V1=nRT V1=24.777m3;因为是恒温过程，故 V 2= V1= =247.77m3P610.724W=- =-P(V2-V1)=-22.2995J21vPd小结：此题考查真空膨胀的特点及恒外压做功的求法，所用公式有：PV=nRT; =常数；W=- 等公式。TPV21vPdP82(1-3) 473k, 0.2MPa，1dm 3的双原子分子理想气体，连续经过。

13、第一章 热力学第一定律选择题1.热力学第一定律 U=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, 。

14、物理化学练习题一、填空题1、100C、1.5 p 的水蒸汽变为 100C， p 的液体水，则此过程的 S _ 0, G _ 0。2、理想气体向真空膨胀，体积由 V1变到 V2，其 U _=_ 0， S _ 0。3. NiO(s)与 Ni(s),H2O(g), H2(g), CO2(g)及 CO(g)呈平衡，则该体系的独立组分数为_4_，自由度数为_3_。4.在等温等压当 W=0 的变化过程可用 G 来判断过程的方向，在等温条件则用 F 或者 S 来判断过程的方向。5.某反应的速率常数为 0.462 分 -1，其初始浓度为 0.1moldm-3，反应的半衰期为 1.5min ，对一个化学反应来说 k 越大 反应速率越快。6在等体积 0.08moldm-3KI 和 。

15、物 理 化 学习题答案,（水1214）,习题9 计算lmol理想气体在下列四个过程中所作的体积功。已知始态体积为25dm3，终态体积为lOOdm3，始态及终态温度均为100。 (1)向真空膨胀； (2)在外压力恒定为气体终态的压力下膨胀； (3)先在外压力恒定为体积等于50dm3时的气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到50dm3(此时温度仍为100)以后，再在外压力等于lOOdm3时气体的平衡压力下膨胀； (4)等温可逆膨胀。试比较这四个过程的功，比较的结果说明了什么问题?,解：（1）由于p(外）= 0，W = 0； （2）由于p(外）= P2 ， PV=nRT, P2 =nRT/V2W =- P2(V2-V1)=-nRT(V。

16、1-17 1mol ideal gas with Cv,m = 21JK-1mol-1,was heated from 300K to 600K by (1) reversible isochoric process; (2)reversible isobaric process. Calculate the U separately.解：（1）由题知U = n C v,m T = 121（600300）= 6300（J ）(2) 对 i.g 由于 U 只是温度的函数，所以U 2 = U 1 = 6300（J）1-18 Calculate the heat of vaporization of 1mol liquid water at 20, 101.325kPa. vapHm(water) = 40.67 kJmol-1, Cp,m(water) = 75.3 JK-1mol-1, Cp,m(water vapor) = 33.2 JK-1mol-1 at。

17、第一章2将温度为 300 K，压力为 1 800 kPa 的钢瓶中的氮气，放一部分到体积为20 的贮气瓶中，使贮气瓶压力在 300 K 时为 100 kPa，这时原来钢瓶中的3dm压力降为 1 600 kPa（假设温度未变） 。试求原钢瓶的体积。仍假设气体可作为理想气体处理。解： 设钢瓶的体积为 V，原有的气体的物质的量为 ，剩余气体的物质的1n量为 ，放入贮气瓶中的气体物质的量为 。根据理想气体的状态方程，2nn1pnRT2pVRT1212()3310 kPa0 m.80 ol8.4JolKVnRT12p1 30.8 mol.34 Jol30 9.8dm(06) kPa7设在一个水煤气的样品中，各组分的质量分数分别为： ，2(H)0.64w，。