物理化学上册练习题(1)答案

物理化学练习题(1)答案

一、选择（19小题，共38分）

1 C 11 D

2 D 12 A 3 A 13 C 4 B 14 D 5 B 15 B 6 D 16 C 7 C 17 D|D 8 C 18 A 9 B 19 C 10 B 二、计算（5小题，共50分）

1、液态As的蒸气压与温度的关系为：ln(p/Pa)=-(5665K/T)+20.30，固态As的蒸气压与温

度的关系为：ln(p/Pa)=-(15 999K/T)+29.76，试求As的三相点和压力。 答案：在三相点时,气、液、固三相呈平衡,其蒸气压相同,即pl=ps 所以 -5 665 K/T+20.30= -15 999 K/T+29.76 T=1 092 K

将T值代入任何一个方程,即可求得p, 即 ln(p/Pa)=-(5 665 K/1 092 K)+20.30 p=3 657 kPa

2、计算 1mol He(理想气体) 在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。 He (101?325 kPa,473 K)???He (101?325 kPa,673 K) 已知：Cp, m [He(g)] = (5/2)R ，473K 时 S m[He(g)] = 135.1 J·K-1·mol-1 。 答案：ΔH = ΔS =

$?T2T1nCp,m dT = 4.157 kJ

?T2T1K-1 (nCp,m /T)dT = nCp,m ln(T2/T1) = 7.3 J·

S2= ΔS + S1= 142.4 J·K-1 ΔG =ΔH -Δ(TS) = ΔH - T2S2+ T1S1= 27.780 kJ

3、1mol理想气体恒温反抗恒外压，从1.00×10-2 m3膨胀到10.00×10-2 m3,计算该膨胀过程中体系反抗的外压、体系的熵变、环境的熵变、孤立体系的熵变。已知环境的温度为121.9 K 。

答案： p = nRT环/V2 = 1 mol×8.314 J·K-1·mol-1×121.9 K/(10.00×10-2 m3)

= 10.13 kPa ΔS体= nRln(V2/V1) =1 mol×8.314 J·K-1·mol-1×ln[10.00×10-2 m3/(1.00×10-2 m3)] =19.14 J·K-1

试卷答案 第 1 页 （共 2 页）

Q环= -pΔV = -(10.13×103 Pa) (10.00-1.00)×10-2 m3

= -911.7 J ΔS环= Q环/T环= -911.7 J/121.9 K= -7.48J·K-1 ΔS孤立=ΔS体+ΔS环= 11.66 J·K-1 4、答案：解：理想气体绝热过程Q=0，因此

?U??nCV,mdT??T1n(Cp,m?R)dT?1?(29.36?8.314)?(203?273)??1473(J)

T2?H??nCp,mdT?1?29.36?(203?273)??2055(J)

W??U??1473(J)?S=nRlnT2100203p1+nCp,mln=1?8.314?ln+1?29.36?ln=10.44J·K-1

T110273p2p1?Hm?11??????p2R?T1T2??5、答案：代入数据得：ln120.6540.669?103?11???ln???101.3258.314?100?273.15T2??解方程得： T2=378.19K=105℃

三、问答题（2小题，共12分）

1、答案：ΔU = 0 , ΔH = 0

2、答案：(1) √ (2) × (3) × (4) √

四、证明题（4分）

一气体的状态方程是 (p + a/Vm2)Vm= RT，式中a是大于零的常数，试证明在节流膨胀过程中气体的温度将下降。

答案：(?T/?p)H = [T(?V/?T)p- Vm]/Cp 而 (?V/?T)p= R/(p- a/Vm2)

得 (?T/?p)H = [RT/(p-a/Vm2)-RT/(p + a/Vm2)]/Cp 因为 a/Vm2 > 0 所以 (?T/?p)H> 0

试卷答案 第 2 页 （共 2 页）