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1、浙江大学远程教育学院物理化学物理化学课程作业课程作业( (必做必做) )姓名：姓名：金泽学学 号：号：1年级：年级：2017 春春学习中心：学习中心：温州学习中心（龙湾）温州学习中心（龙湾）第一章第一章 热力学第一定律热力学第一定律一、填空题一、填空题1. 系统的性质分为广度性质和_强度性质_。2. 热力学第一定律的数学表达式是 U=W+Q 。3. 水从 25加热到 35，水的热力学能 。（填“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. U=Qv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
2、燃烧焓 等于 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。二、简答题二、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、计算题三、计算题1. 1 mol 单原子理想气体在 298K
3、 时，在恒定外压为终态压力下从 15.00 dm3等温膨胀到40.00 dm3，求该过程的 Q、W、U 和 H。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)、H2SO4(l)、Na2SO4 (s)和 HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383 和-92.3 kJmol-1，求下列反应的和 mrH mrU2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)4. 已知 298.2K 时，C（石墨）、H2（g）和 C2H6（g）的
4、标准摩尔燃烧焓分别为-393.5 kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-1559.8 kJmol-1。计算下列反应的和： mrH mrU2C（石墨） + 3H2（g） C2H6（g）第二章第二章 热力学第二定律热力学第二定律一、填空题一、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. H2气和 O2气在绝热钢瓶中发生反应的 S 零。（填“小于”、“大于”或“等于”
5、）5. 1 mol 373.2K、101.3kPa 水蒸发为 373.2K、101.3kPa 水蒸气的 S 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 S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
6、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、计算题计算题1. 1mol 300.2K、200kPa 的理想气体在恒定外压 100kPa 下等温膨胀到 100kPa。求该过程的S、F 和G。2. 369.9K 的恒温槽在 299.9K 的室温下放置一段时间后，因恒温槽绝热不良而将 4184J 的热传给室内空气。（1）求恒温槽熵变和室内空气熵变；（2）该过程是否可逆？3. 求 0.2mol 273K、100kPa 的 O2与 0.8mol 273K、100kPa 的 N2混合的熵变。4. 0.50 k
7、g 343K 的水与 0.10 kg 303K 的水混合，已知水的 Cp,m=75.29J/( Kmol)，求系统的熵变和环境的熵变。 5. 在 298K 和标准状态下，已知金刚石的标准摩尔生成焓为 1.90 kJmol-1，金刚石和石墨的标准摩尔熵分别为 2.38 Jmol-1K-1和 5.74Jmol-1K-1，求石墨金刚石的，并说明在此条件下，哪种晶型更加稳定？ mr G6. 在 25和标准状态下，已知 CaCO3(s)、CaO(s)和 CO2(g) 的标准摩尔生成焓分别为-1206.92 kJmol-1、-635.09kJmol-1和-393.51 kJmol-1，标准摩尔熵分别为 9
8、2.9 Jmol-1K-1、39.75 Jmol-1K-1和 213.74Jmol-1K-1，求：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的。 mrmrmrGSH和、第三章第三章 多组分系统热力学多组分系统热力学一、一、 填空题填空题1. 在蔗糖饱和溶液中，蔗糖晶体的化学势 溶液中蔗糖的化学势 （填“大于”、“小于”或“等于”）。2. 已知水的正常凝固点为273.15K，凝固点降低常数kf=1.86Kkgmol-1，测得0.1000 kg水中含0.0045 kg某非挥发性有机物溶液的凝固点为272.68K。该有机物的摩尔质量为 。二、二、 简答题简答题1. 什么是混合物？什么是溶液？2.
9、为什么稀溶液不是混合物?3. 0.01mol/kg 葡萄糖水溶液与0.01mol/kg 氯化钠水溶液的渗透压相同吗？为什么？4. 水中加入少量乙醇形成稀溶液，沸点一定升高吗？为什么？5. 在冰冻路面撒盐可以融化冰冻，为什么？三、三、 计算题计算题1. 20时，质量分数5%的硫酸溶液的密度为1.032g/ml，计算该溶液的硫酸摩尔分数、物质的量浓度和质量摩尔浓度（M水=18.02g/mol，M硫酸=98.06g/mol）。2. 已知在288K和101.3kPa时，乙醇的质量分数为0.56的乙醇水溶液的乙醇偏摩尔体积为56.5810-6 m3/mol，水偏摩尔体积为17.1110-6 m3/mol
10、，求1.000 kg该溶液的体积。3. 求 100时，质量分数为 的蔗糖水溶液中水的蒸气压。（M蔗糖=18.02g/mol）4. 时，101.3kPa的氧气在100g水中可溶解4.490ml，求氧气溶解在水中的Henry常数kx和km。5. 已知人的血浆凝固点为 -0.5，水的凝固点降低常数kf=1.86 Kmol-1kg，求37时血浆的渗透压（血浆密度近似等于水的密度，为1.00103 kgm-3）。6. 在33.70g CCl4中溶入0.600g某非挥发性物质，测得沸点为78.26 ，已知CCl4的沸点为76.75，沸点升高常数kb = 5.16Kkg/mol，求该物质的摩尔质量。7. 测
11、得浓度为 20kg/m3 血红蛋白水溶液在298K时的渗透压为763Pa，求血红蛋白的摩尔质量。第四章第四章 化学平衡化学平衡一、判断题（正确打一、判断题（正确打，错误打，错误打）1. 对于合成氨反应 3H2（g）+N2（g）=2NH3（g），提高压力可以增大平衡常数，从而提高产率。2. 中 表示反应系统中的产物吉布斯能与反应物吉布斯能之差。111pmrmrlnQRTGG mr G3. 表示反应平衡时的产物吉布斯能与反应物吉布斯能之差。4. 增加反应物浓度，使减小，有利于反应正向进行。mr G5. 某化学反应的，在等温等压不做非体积功的条件下，该反应将自发进行。0Gmr二、选择题二、选择题1.
12、 已知反应 N2+3H2= 2NH3的标准平衡常数为，经验平衡常数为，两者的关系为 pKpK。A B C Dp pKK p pKpK p p/ pKK p2 p)(KpK 2. 已知反应 N2+3H2= 2NH3的标准平衡常数为，反应的标准平衡常 1K3223 221NHHN数为，两者的关系为 。 2KA B C D 2 1KK 2 12KK 221 1KK 2 2 1)(KK 3. 1000K 时反应 Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g) 的 ，当气相中 CO2和 CO 的84. 1pK摩尔数之比为 6535 时，则 。AFe 不会被氧化 BFe 将被氧化C正好达化学平
13、衡 D难于判断其进行方向4. 当压力增大时，反应 NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的 。 mr GA增大 B不变 C减小 D不确定5. 反应 O2+2H2= 2H2O 的与反应的的关系为 。 1r GOHHO22221 2r GA. B 2r1rGG 2r1r2GG C D 2r21 1rGG 2 2r1r)(GG mr G三、填空题三、填空题1. 445时，Ag2O（s）分解压力为 20974kPa，该分解反应 Ag2O(s) = 2Ag(s)+O2（g）的= kJmol-1。 mrG2. 当反应 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 达平衡时， 加入
14、惰性气体，但维持系统总压力不变，平衡 移动。四、四、简答题简答题1. 化学反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)必须在高温下进行，请用热力学原理解释之。2. 乙苯脱氢生成苯乙烯C6H5C2H5（g） C6H5CH=CH2（g）+ H2（g）是吸热反应，通入过热水蒸气（不参加反应）可以提高苯乙烯产率，为什么？3. 工业上制水煤气反应在 673K 达平衡， kJ/mol5 .133mrHC(s) +H2O (g) = CO(g) + H2(g) 下列各因素对平衡有什么影响？（1）提高反应温度 （2）增加系统总压力 （3）增加 C(s) （4）增加 H2O (g)分压 （5）增加 N2 (g)分压 五、五、 计算题计算题1. 在 10100kPa，350时的标准平衡常数 ，若 H2(g)、N2(g)和 NH3(g)的4 p1095. 6K分压分别为 7.2100kPa、2.4100kPa 和 0.4100kPa，求该反应的 和 。 mr Gmr
