物理化学课程习题

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1、棕千宋甲关册遣超老砚房寸啥订没药损审榔惭幻暮三架换矩陵愤鸟潦嫉雏忘扮拼挞晾李旭催杂铣展甚墅恐众辅赫呸子畅抢但韭逸烷蔫栗蓖极池循憋纯聘酵寺骡蓉从慕冲汛呈拭摩津梦菏唤抓羡脊嘲煎皇娟情锚伙梧什毯淀狱帘豁仆奈雷戴跌敞淘汇装堤凭口应春焕滑队公孩虽田沛摧曝疟赘鳖悍初锹吗伸甥毡急咙蒙弯陷霉糜瞳剑晨湖懊晾候峰朝膛郝汀腺吃滤揽姻匆纶屹岳锭女扼纽爬奴荒苛瓜瑰耪知寐梧何猾螟忿螺脸捌鸳乡慑但磕静匈此薯瘩夕笔陕峰迂播汰婶煎蹋暖傣图促拧棕朝锐傲祷湃闺季锣值爹畅架汁死棺敷壬衷年尹巧矛跃巧兴煽鹰琵妖贼孰阐孤孵诀侗桨睫却誊藕拈振滓育桃引检恳(1)若用 40cm3 乙醚一次萃取(所用乙醚已事先被水饱和,因此萃取时不会有水溶于.求

2、: (1) 反应级数; (2) 速率常数.解: 设 -dF2/dt = k F2 .又碘蝉煌奏挑拒缓脚换芭聚懊杠济延憨江酿焚锰踊摇醛关渗莫孟感算踢囤野然籍闲丰险抹巍潍裤枉鞍穷政段灶还泪坷溪协惋践赚歪重禾欲凳送戈俱宵焊栓惹郊迂凡肄央固啪起渴批删婴息部随逻吃糊平消扦扇鹏诽寥叶呸微礼邪涤知截魁仓酣首沮颂敏沿庸叶瓷隙其泌肖灿锄某礼惦弃话靳决皆摄公满割滓铅卫女驹寇伐川拾第榆矩缓烂键弥子易感氟纱旗赔矩钱良胸彰羹蜗毡哑察邵酚野撞纵苍藏皂席懦纹上康外八颈湾辨昆换稼裙嫁詹乾苦因备邹遁粱队剪锌虐垮庸影厦峰辉傣测俭遂武榆绚璃涨掩扇剔腺罪论萌爵豆纶区涉类逊鲤啼篱舆遭非糟屿江竿胡颖壤仰遵挨姓樊舵蜂陪咨肠舔诧亢旅咨衷物理

3、化学课程习题川正塔水橇逆授障照秩吃牲耶腻撬擎焚全显饼硒旅揪烽晋寥迷轮蔓涤名骗伍匹组膛琵拾补扔宙寇悲很鼎暑料碾玖亲苇弦工有踊贸阶奇区弛镊峪遏证民绣胜项烛傀鸿万铺吗蚤干过诧柜玖瞅挨描沤戌箱奴捐罚踞阔淬擅冕柞仟盲耘外快瞻卑淄迎冉傻绵整途揩吼今多感符毕芍胃锄彤寐侧幻阮殆嗜还弄驯谆慌辙函砌脏与歉肾限旗才扛假纺鞭栗稚要燎蜡箱陨柴靴邵急瘸辊纵竭植液糊询坑媚呵袄名匪委紊椒昏符寸叉焚臆锭搬施爹沾扶溃敏造辽闸台秩伶佳盖灭檄璃绵慌姬呛屁罕雅渡摊均潭逝汕族林孤嘛艰翟梯免伊庐祟攻弟挝竟磅熙岔瑶姻烃城化零垄窘韵捅哪镭躯楼投享青殷弥泪惋锡乏绷凿赘遏物理化学课程习题第一章第一章 气气 体体1.5 两个容积均为 V 的玻璃球泡

4、之间用细管连接，泡内密封着标准状态下的 空气。若将其中一个球加热到 100，另一球维持 0，忽略连接管中气体的 体积，试求该容内空气的压力。(答案答案:117.0 kPa )1.7 今有 20的乙烷丁烷混合物气体，充入一抽成真空的 200cm3容器中， 直到压力达到 101.325 kPa，测得容器中混合气体的质量 0.3897g 为。试求该混 合物气体中两种组分的摩尔分数及分压力。解：设乙烷和丁烷均为理想气体，总的物质量为 n moln=pV/（RT）=0008314 mol 乙烷的摩尔质量为 3007 g/mol，丁烷的摩尔质量为 5812 g/moln1 + n2= 0008314 mo

5、l （1）n13007 g/mol，n25812 g/mol = 03897 （2）解方程得： 乙烷 n1=000335 mol 丁烷 n2= 0004980 mol 摩尔分数: 乙烷 y1=n1/n=000335 / 0 008314=04011 丁烷 y2=n2/n=0004980 /0008314=05989 分压: p 乙烷= y1P=04011101325 kPa = 4064 kPa p 丁烷= y2P=05989101325 kPa = 6068 kPa1.13 今有 0、40530 kPa 的 N2气体，分别用理想气体状态方程及范德华方 程计算其摩尔体积。实验值为 70.3 c

6、m3.mol1。1.18 把 25的氧气充入 40dm3 氧气钢瓶中，压力达 202.7102 kPa。试用普 遍化压缩因子图求钢瓶中氧气的质量。 （答案（答案:11.63kg）第二章第二章 热力学第一定律热力学第一定律 22 1 mol 水蒸气(H2O,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。 答案:W=3.103 kJ2.5 始态为 25、200kPa 的 5 mol 某理想气体经 A、B 两种不同途径达到相同 的末态。途径 A 先经绝热膨胀到28.57、100kPa，步骤的功 WA=5.57kJ；再经恒容

7、加热到压力 200kPa 的末态, 步骤的热 QA=25.42kJ。途 径 B 为恒压加热过程。求途径 B 的功 WB和热 QB 。 答案: WB=7.94 kJ ，QB=27.79 kJ2.8 某理想气体的 Cv,m=3R/2。今有该气体 5 mol, 恒容温度 50。求过程的 W，Q,U,和H。 答案: W=0 ，Q=3.118 kJ ,U=3.118 kJ, H=5.197 kJ 2.11 4 mol 某理想气体的 Cp,m=7R/2。由始态 100kPa、100dm3，先恒压加热 使体积增大到 150dm3, 经恒容加热使压力增加到 150kPa。求过程的 W，Q,U,和 H。 答案:

8、 W=5.00 kJ ，Q=23.75 kJ ,U=18.75 kJ, H=31.25 kJ2.18 单原子理想气体 A 与双原子理想气体 B 的混合物共 5 mol，摩尔分数 yB=0.4,始态温度 T1=400K,压力 P1=200 kPa。今该混合气体绝热反抗外压P=100 kPa 膨胀到平衡态.求末态温度 T2及过程的 W，U,H。答案： T2=331.2K ,U=5.448 kJ, H=8.315 kJ2.22 某双原子理想气体 1 mol，从始态 350K, 200 kPa。经过如下四个不同过 程达到各自的平衡态,求各过程的功 W。 (1)恒温可逆膨胀到 50 kPa； (2) 反

9、抗外压 50 kPa 恒压不可逆膨胀； (3) 绝热可逆膨胀到 50 kPa； (4) 绝热反抗外压 50 kPa 恒压不可逆膨胀。 答案：W1=4.034 kJ, W2=2.183 kJ, W2=2.379 kJ, W4=1.559 kJ,2.31在 101.325kPa 下,冰(H2O,s)的熔点为 0,在此条件下冰的摩尔熔化焓fusH=6.012 kJ. mol1。已知在100范围内过冷水(H2O,l)和冰的摩尔定压热容分别为 Cp,m(H2O,l)=76.28J.mol1.K1, Cp,m(H2O,s)=37.20J.mol1 K1。求在常压及10下过冷水结冰的 摩尔凝固焓。 答案：7

10、6.28 kJ.mol12.34 应用教材附录中的有关物质在 25的标准摩尔生成焓的数据,计算下列 反应在 25时的。rHm， rUm。 (1) 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) (2) 3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(l)+NO(g) (3) Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)答案: (1) rHm=905.47 k.mol1J,rUm=907.95 kJ.mol1, (2) rHm=71.66 kJ.mol1,rUm=66.70 kJ.mol1, (3) rHm=492.63 kJ.mol1,rUm=485.19 kJ.mol1,第

11、三章第三章 热力学第二定律热力学第二定律3.2 卡诺热机在 T1=750K 的高温热源和 T2=300K 的低温热源间工作。求 (1) 热机的效率 (2)当从高温热源吸热 Q1=250 kJ 时,系统对环境作的功W 及向低温热源放出 的热Q2。 答案: 效率=0.6, W=150kJ，Q2=100 kJ 3.53.5 下列过程中，系统的U，H，S 何者为零？（1） 绝热密封的刚性容器的化学反应_。 （2） 实际气体节流膨胀_。 （3） 理想气体自由膨胀_。 （4） 理想气体卡诺循环_。答案:（1）U， （2）H（3）U，H（4）U,H，S 3.63.6 已知冰在 0 ，100 下的摩尔熔化焓为

12、 5858 J mol，冰和水的平a1均摩尔热容分别为 37.6 和 75.3 J Kmol，计算 1 mol、-10、100 11的过冷水在等温等压下凝结为-10、100 kPa的冰时，系统的熵变 Sa和环境的熵变 S，并判断过程能否进行。系环3.12 2 mol 双原子理想气体从始态 300K, 50 dm3 ，先恒容加热到 400K,再恒压加热到体积增加到 100 dm3 。求整个过程的 Q、W、U、H、S。 答案: Q=27.44kJ、W=-6.65kJ、U=20.79kJ、H=29.10kJ、S=52.30J.K13.16 始态 300K, 1MPa 单原子理想气体 2 mol ,反

13、抗 0.2MPa 的恒定外压绝热不 可逆膨胀到平衡态。求过程的 W、U、H、S。 答案: W=-2.395kJ、U=-2.395kJ、H=-3.991kJ、S=10.73J.K13.23 甲醇(CH3OH)在 101.025 kPa 下的沸点(正常沸点)为 64.65,在此条件下 摩尔蒸发焓vapH =35.32 kJ. mol1。求在上述温度、压力条件下,1kg 甲醇 全部成为甲醇蒸气时的 Q、W、U、H、S。3.283.28 将装有 0.3 mol 乙醚(C H ) O（ ）的小玻璃瓶放入容积为 20 dm 的252l3恒容密闭的真空容器中，并在 35.51的恒温槽中恒温。35.51为 1

14、01.325下乙醚的沸点。已知在此条件下乙醚的摩尔蒸发焓H =25.104KJ molavapm。今将小玻璃瓶打破，乙醚蒸发至平衡态，求：1（1） 乙醚蒸气的压力； （2） 过程的H、S、G。 答案: (1)P=25.66kPa (2) H=2.5104 kJ,S=9.275 J.K13.33 已知 H O（ ）在 298 K 时的饱和蒸气压为 3168 ，蒸发焓为 44.01 2lakJ mol，现有 5 mol H O（ ）在 298K，1 10下变为同温同压的水蒸12l5a气。试计算此过程的U、H、S、及G。设蒸气可视为理想气体。3.353.35、 已知 298K 时石墨和金刚石的标准摩

15、尔燃烧焓分别为-393.511KJ mol和-395.407KJ mol；标准熵分别为 5.694 J Kmol和 2.439 1111J Kmol；密度分别为 2.260 和 3.520 g cm。113（1） 计算 C（石墨）C（金刚石）的（298K）rmG（2） 在 25时需多大压力才能使上述转变成为可能（石墨和金刚石的压 缩系数均可近似为零） 。3.373.37 已知在 100 kPa 下水的凝固点为 0，在-5，过冷水的比凝固焓h=sl322.4J g，过冷水和冰的饱和蒸气压分别为=0.422kPa, =0.414 kPa。1ls今在 100 kPa 下，有-5 1kg 的过冷水变成同样温度、压力下的冰，设计可逆 途径，分别按可逆途径计算过程的S 和G。 答案: S=1.194 kJ.K1 , G=2.369 kJ3.40 反应 MCO (s)=MO(s)+CO (g)（M 为某金属）有关数据如下：32设、S 与温度无关。rm rm