物理化学核心教学教材课后答案完整编辑版(第二版学生版).doc

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1、#*物理化学核心教程（第二版）参考答案物理化学核心教程（第二版）参考答案二、概念题二、概念题题号题号12345678选项选项DCBAADCC题号题号910111213141516选项选项BBABCCDB1. 答：（答：（D） 热力学能是状态的单值函数，其绝对值无法测量。热力学能是状态的单值函数，其绝对值无法测量。2. 答：答：（C）气体膨胀对外作功，热力学能下降。）气体膨胀对外作功，热力学能下降。3. 答：（答：（B）大气对系统作功，热力学能升高。）大气对系统作功，热力学能升高。4. 答：答：（A）过程（）过程（1）中，系统要对外作功，相变所吸的热较多。）中，系统要对外作功，相变所吸的热较多。

2、5. 答：（答：（A）对冰箱作的电功全转化为热了。）对冰箱作的电功全转化为热了。6. 答：（答：（D） 热力学能是能量的一种，符合能量守衡定律，在孤立系统中热力学能保持不变。而焓虽然热力学能是能量的一种，符合能量守衡定律，在孤立系统中热力学能保持不变。而焓虽然有能量单位，但它不是能量，不符合能量守衡定律。例如，在绝热钢瓶里发生一个放热的气相反应，有能量单位，但它不是能量，不符合能量守衡定律。例如，在绝热钢瓶里发生一个放热的气相反应，H可能回大于零。可能回大于零。7. 答：（答：（C）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系）对于理想气体而言，内能仅仅是温

3、度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。温度不变。8. 答：（答：（C）由气体状态方程）由气体状态方程 pVm= RT+bp 可知此实际气体的内能只是温度的函数，经真空绝热膨胀后，可知此实际气体的内能只是温度的函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变（状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所内能不变，因此体系温度不变（状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所以恒温膨胀时，热力学能不变）以恒温膨胀时，热力学能不变） 。9. 答：（答：（B）式适用于不作非膨胀功的等压过程。式适用于不作非膨胀功的等压过程。10. （B）1

4、.40=，CV =R Cp=R ，这是双原子分子的特征。，这是双原子分子的特征。57 25 2711. 答：答：（A）反应进度）反应进度 =1 molvn 2mol212. 答：（答：（B）ngRT 一项来源于一项来源于 （pV）一项，若假定气体是理想气体，在温度不变时）一项，若假定气体是理想气体，在温度不变时 （pV）就等于）就等于ngRT。13. 答：（答：（C）在标准态下，有稳定单质生成）在标准态下，有稳定单质生成 1mol 物质物质 B 产生的热效应为该物质产生的热效应为该物质 B 的摩尔生成焓；在标的摩尔生成焓；在标准态下，准态下，1mol 物质物质 B 完全燃烧产生的热效应为该物质

5、完全燃烧产生的热效应为该物质 B 燃烧焓，故有燃烧焓，故有。fm2cm2(H Ol)=(H)HH，g14. 答：（答：（C）根据标准摩尔生成焓定义，规定稳定单质的标准摩尔生成焓为零。碳的稳定单质制定为石）根据标准摩尔生成焓定义，规定稳定单质的标准摩尔生成焓为零。碳的稳定单质制定为石墨。墨。#*15. 答：答：（D） 石墨（石墨（C）的标准摩尔燃烧焓就是二氧化碳的标准摩尔生成焓，为）的标准摩尔燃烧焓就是二氧化碳的标准摩尔生成焓，为-393.4 kJmol-1，金刚石，金刚石的标准摩尔燃烧焓就是金刚石（的标准摩尔燃烧焓就是金刚石（C）燃烧为二氧化碳的摩尔反应焓变，等于二氧化碳的标准摩尔生成焓减）燃

6、烧为二氧化碳的摩尔反应焓变，等于二氧化碳的标准摩尔生成焓减去金刚石的标准摩尔生成焓，所以金刚石的标准摩尔生成焓就等于去金刚石的标准摩尔生成焓，所以金刚石的标准摩尔生成焓就等于-393.4 kJmol-1 (-395.3 kJmol-1)= 1.9 kJmol-1 。16. 答：由气体状态方程答：由气体状态方程 pVm= RT+bp 可知此实际气体的内能与压力和体积无关，则此实际气体的内能只可知此实际气体的内能与压力和体积无关，则此实际气体的内能只是温度的函数。是温度的函数。三、习题三、习题1. （1）一系统的热力学能增加了）一系统的热力学能增加了 100kJ，从环境吸收了，从环境吸收了 40k

7、J 的热，计算系统与环境的功的交换量；的热，计算系统与环境的功的交换量；（2）如果该系统在膨胀过程中对环境做了）如果该系统在膨胀过程中对环境做了 20kJ 的功，同时吸收了的功，同时吸收了 20kJ 的热，计算系统热力学能的变化的热，计算系统热力学能的变化值。值。解：根据热力学第一定律：解：根据热力学第一定律：U= W Q，即有：，即有：（1）W =UQ = 100 40 = 60kJ（2）U= W Q = -20 20 = 02. 在在 300 K 时，有时，有 10 mol 理想气体，始态压力为理想气体，始态压力为 1000 kPa。计算在等温下，下列三个过程做膨胀。计算在等温下，下列三个

8、过程做膨胀功：功：（1）在）在 100 kPa 压力下体积胀大压力下体积胀大 1 dm3 ；（2）在）在 100 kPa 压力下，气体膨胀到压力也等于压力下，气体膨胀到压力也等于 100 kPa ；（3）等温可逆膨胀到气体的压力等于）等温可逆膨胀到气体的压力等于 100 kPa 。解：根据理想气体状态方程解：根据理想气体状态方程 pV= nRT，即有：，即有：VnRTp （1） W = -peV= -pe(V2V1) W = -100103110-3 = -100J（2） W = -peV= -pe(V2V1) = - () = - 2p2pnRT1pnRT 121ppnRT W = -108

9、.314300（1-）= -22.45 kJ1000100（3） W = - =-= -= -dVp 21VVnRTdVV 12lnVVnRT21lnppnRT W = - 108.314300= -57.43 kJ1001000ln3. 在在 373 K 恒温条件下，计算恒温条件下，计算 1 mol 理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。已知始、终态体积理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。已知始、终态体积#*分别为分别为 25 dm3和和 100 dm3 。（1）向真空膨胀；）向真空膨胀； （2）等温可逆膨胀；）等温可逆膨胀；（3）在外压恒定为气体终态压力下膨胀；）在外压恒定为气体终态压力

10、下膨胀；（4）先外压恒定为体积等于）先外压恒定为体积等于 50 dm3 时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到 50 dm3以后，再在外压等以后，再在外压等于于 100 dm3 时气体的平衡压力下膨胀。时气体的平衡压力下膨胀。试比较四个过程的功，这说明了什么问题？试比较四个过程的功，这说明了什么问题？解：（解：（1）向真空膨胀，外压为零，所以）向真空膨胀，外压为零，所以20W （2）等温可逆膨胀）等温可逆膨胀111 1 225ln1 mol 8.314 J molK373 Kln4299 J100VWnRTV （3）恒外压膨胀）恒外压膨胀3e2122121 2()()

11、()nRTWp VVp VVVVV 11 3 31 mol 8.314 J molK373 K(0.1 0.025)m2326 J0.1 m （4）分两步恒外压膨胀）分两步恒外压膨胀4e,121e,2322132 23()()()()nRTnRTWpVVpVVVVVVVV 12232550(11)(2)50100VVnRTnRTnRTVV 111 mol 8.314 J molK373 K3101 J 说明作功与过程有关，系统与环境压差越小，膨胀次数越多，做的功也越大。说明作功与过程有关，系统与环境压差越小，膨胀次数越多，做的功也越大。14. 在在 373K 和和 101.325kPa 时，有

12、时，有 1glH2O 经（经（l）等温、等压可逆气化；（）等温、等压可逆气化；（2）在恒温）在恒温 373K 的真空的真空箱中突然气化，都变为同温、同压的箱中突然气化，都变为同温、同压的 H2O（g） 。分别计算两个过程的。分别计算两个过程的 Q、W、U 和和 H 的值。已知水的的值。已知水的气化热气化热 2259Jg-1，可以忽略液态水的体积。，可以忽略液态水的体积。解：（解：（1）水在同温同压条件下的蒸发）水在同温同压条件下的蒸发Q p=H = mvapHm = 12259 = 2.26kJ#*W = -pVg = -ngRT = =-8.314373 = -172.3JRTMmOH218

13、1U = Q + W = 2259 172.3 = 2.09 kJ（2）在真空箱中，）在真空箱中，pe = 0，故，故 W = 0U、H 为状态函数，即只要最终状态相同，则数值相等，即有：为状态函数，即只要最终状态相同，则数值相等，即有：H = 2.26kJ U = Q =2.09 kJ20. 在标准压力和在标准压力和 298K 时，时，H2（g）与）与 O2（g）的反应为：）的反应为：H2（g）+ O2（g）= H2O（g） 。1 2设参与反应的物质均可作为理想气体处理，已知设参与反应的物质均可作为理想气体处理，已知，它们的标，它们的标1 fm2H Og =-241.82kJ molH，准等

14、压摩尔热容（设与温度无关）分别为准等压摩尔热容（设与温度无关）分别为，11 m2Hg =28.82J KmolC，。试计算：。试计算：298K 时时11 m2Og =29.36J KmolC，11 m2H Og =33.58J KmolC，的标准摩尔反应焓变的标准摩尔反应焓变和热力学能变化和热力学能变化；（；（2）498K 时的标准摩尔反应时的标准摩尔反应rm(298 K)H rm(298 K)U焓变焓变。rm(498 K)H解：（解：（1） gOHgO21gH222rmfm2298KH Og241.82HH ，1kJ mol rmrmg298K298KHUv RT rmrmg298K298K

15、UHv RT 3102983148501182241.= -240.581kJ mol（2） 498Krmrm,298K498K298Kdp mHHvCT = 498Kr,2,2,2298K1298KH OgHgOg d2mp mp mp mHCCCT，= -241.82 + （33.58-28.82-0.529.36）（498-298）10-3= 243.801kJ mol#*二、概念题二、概念题题号题号12345678选项选项CAB DBCDC题号题号910111213141516选项选项DDDAABBB1.答：（答：（C）理想气体等温膨胀，体积增加，熵增加，但要从环境吸热，故环境熵减少。

16、）理想气体等温膨胀，体积增加，熵增加，但要从环境吸热，故环境熵减少。2.答：（答：（A）封闭系统绝热不可逆过程，熵增加。）封闭系统绝热不可逆过程，熵增加。 3.答：（答：（B）因为钢瓶恒容，并与外界无功和热的交换，所以能量守衡，）因为钢瓶恒容，并与外界无功和热的交换，所以能量守衡，U = 0。4. 答：（答：（D）等温、等压、不作非膨胀功的可逆相变，）等温、等压、不作非膨胀功的可逆相变，Gibbs 自由能不变。自由能不变。5. 答：（答：（B）因为）因为 Q=0，W=0，即，即 U=0，则体系温度不变，可设置为等温膨胀过程，则体系温度不变，可设置为等温膨胀过程，QR=-WR= nRTln，即，

17、即。12 VV12lnVVnRS 6. 答：（答：（C）绝热可逆过程是衡熵过程，）绝热可逆过程是衡熵过程，QR= 0 故故 S = 0 7. 答：（答：（D）相当于摩尔等压热容与摩尔等容热容之比。）相当于摩尔等压热容与摩尔等容热容之比。8.答：（答：（C）系统始态与终态都相同，所有热力学状态函数的变量也都相同，与变化途径无关。）系统始态与终态都相同，所有热力学状态函数的变量也都相同，与变化途径无关。9. 答：（答：（D）根据）根据 dG=Vdp-SdT ，即，即 dG=Vdp。10. 答：（答：（D）隔离系统的）隔离系统的 U，V 不变。不变。11. 答：（答：（D）因为）因为 GT，p=0，

18、本过程的始态、终态与可逆相变化的始态、终态相同。，本过程的始态、终态与可逆相变化的始态、终态相同。12. 答：（答：（A）状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所以恒温膨胀时，）状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所以恒温膨胀时，热力学能不变。热力学能不变。 13. 答：（答：（A）这就是把）这就是把 Helmholtz 自由能称为功函的原因。自由能称为功函的原因。14. 答：（答：（B）完整晶体通常指只有一种排列方式，根据熵的本质可得到，在）完整晶体通常指只有一种排列方式，根据熵的本质可得到，在 0K 时，完整晶体的熵等于时，完整晶体的熵等于

19、零。零。15. 答：（答：（B）因为）因为， 0RWA0G0HQpRpWQU16. 答：（答：（B）适用于等温、非体积功为零的任何封闭体系或孤立体系，本过程只有适用于等温、非体积功为零的任何封闭体系或孤立体系，本过程只有TGHS（B）满足此条件。）满足此条件。三、习题三、习题2. 试计算以下过程的解试计算以下过程的解 S：（1）5mol 双原子分子理想气体，在等容条件下由双原子分子理想气体，在等容条件下由 448K 冷却到冷却到 298K；#*（2）3mol 单原子分子理想气体，在等压条件下由单原子分子理想气体，在等压条件下由 300K 加热到加热到 600K。解：解：（1）双原子理想气体）双

20、原子理想气体 CV，m=，Cp，m= CV，m+R=R25R27等容条件下，等容条件下，W = 0，即有，即有21dmVTTVTnCQU即S= -42.4JK-1TQV21dmVTTTTnC即12ln25 TTnR448298ln3148525.（2）单原子理想气体）单原子理想气体 CV，m=，Cp，m= CV，m+R=R23R25等压条件下，即有等压条件下，即有21dmTTppTnCQH即S= 43.2JK-1TQp21dmTTpTTnC即12ln27 TTnR300600ln3148325.5. 有有 2mol 单原子理想气体由始态单原子理想气体由始态 500kPa、323K 加热到终态加

21、热到终态 1000kPa、3733K。试计算此气体的熵变。试计算此气体的熵变。解：理想气体的解：理想气体的 p、V、T 变化设置过程如下：变化设置过程如下：2mol，500kPa，323 K2mol，1000kPa，37 3K2mol，1000kPa，32 3KSS1S2dT=0dp=0理想气体等温可逆过程：即有：理想气体等温可逆过程：即有：U=H=0 ，则有，则有QR=-W= 2112lnlnppnRTVVnRTS1 =28.314ln= -11.52 JK-1TQR21lnppnR1000500理想气体等压可逆过程：理想气体等压可逆过程：S2=TH TQp12 mpmplnd1 TTnCT

22、TnC即即#*S2= =5.98 JK-1323373ln8.314252S = S1+S2 = -11.52+5.98 = -5.54 JK-16. 在在 600K 时，有物质的量为时，有物质的量为 nmol 的单原子分子理想气体由始态的单原子分子理想气体由始态 100kPa、122dm3反抗反抗 50 kPa 的外压，的外压，等温膨胀到等温膨胀到 50kPa。试计算：。试计算：（1）U、H、终态体积、终态体积 V2以及如果过程是可逆过程的热以及如果过程是可逆过程的热 QR和功和功 WR；（2）如果过程是不可逆过程的热）如果过程是不可逆过程的热 Q1和功和功 W1；（3）Ssys、Ssur和

23、和 Siso。解：（解：（1）理想气体等温可逆膨胀过程：即有：）理想气体等温可逆膨胀过程：即有：U=H=0。 p1V1= p2V2 3211 2dm24450122100pVpVQR=-WR= =8.46kJ2112lnlnppnRTVVnRT21 11lnppVp50100122ln001（2）理想气体等温恒外压过程：）理想气体等温恒外压过程：U=H=0。Q1=-W1 = peV =pe（V2-V1）= 5010103（244-122）10-3 = 6.10 kJ（3）Ssys = 28.17JK-1TQR 300104583.Ssur = -20.33JK-1TQ1 300101063.S

24、iso = Ssys + Ssur = 28.17 -20.33 = 7.84JK-111. 1mol 理想气体在理想气体在 273 K 等温地从等温地从 1000 kPa 膨胀到膨胀到 100 kPa，如果膨胀是可逆的，试计算此过程的，如果膨胀是可逆的，试计算此过程的Q，W 以及气体的以及气体的 U，H，S，G，A 。 解：理想气体等温可逆膨胀，解：理想气体等温可逆膨胀，T = 0 ，U = 0 ，H =0 W = -5.23 kJ1000100ln27331481lnln1212.ppnRTVVnRTQ = -W = 5.23 kJS = = 19.16 JK-1 273102353 R.

25、 TQ= -5.23 kJWSTAG13. 1mol 单原子分子理想气体，始态为单原子分子理想气体，始态为 273 K，压力为，压力为 p。分别经下列三种可逆变化，其。分别经下列三种可逆变化，其 Gibbs 自由能的自由能的变化值各为多少？变化值各为多少？ （1）恒温下压力加倍）恒温下压力加倍 （2）恒压下体积加倍）恒压下体积加倍 （3）恒容下压力加倍）恒容下压力加倍 #*假定在假定在 273 K，p 下，该气体的摩尔熵为下，该气体的摩尔熵为 100 JK-1mol-1。 解：（解：（1） 恒压下体积加倍，恒压下体积加倍， G = H -(TS)；212TT2111 2155d()8.314

26、J molK273 K=5.674 kJ22TpTHCTR TT因为因为 1112 ,m 15ln1 mol8.314 J molKln2=14.41 J K2pTSnCT所以所以1 21114.4 J KSSS2211()5.674 kJ(2 273 114.4273 100) J=29.488 kJGHT STS （2）11212ln1 mol 8.314 J molK273 Kln=1.573 kJ1pGnRTp（3）恒容下压力加倍，）恒容下压力加倍，212TT1112 ,m 13ln1 mol8.314 J molKln2=8.644 J K2VTSnCT所以所以1 21108.6 J

27、 KSSS2211()5.674 kJ(2 273 108.6273 100) J=26.320 kJGHT STS 18. 苯在正常沸点苯在正常沸点 353 K 下的下的 vapH=30.77 kJmol-1，今将，今将 353 K 和标准压力下的和标准压力下的 1mol C6H6（l）向真空）向真空m$等温汽化为同温、同压的苯蒸气（设为理想气体）等温汽化为同温、同压的苯蒸气（设为理想气体） 。 （1）求算在此过程中苯吸收的热量）求算在此过程中苯吸收的热量 Q 与做的功与做的功 W ； （2）求苯的摩尔汽化熵）求苯的摩尔汽化熵 vapS及摩尔汽化及摩尔汽化 Gibbs 自由能自由能 vapG

28、； m$ m$（3）求环境的熵变）求环境的熵变 S环环 ； （4）应用有关原理判断上述过程是否为不可逆过程）应用有关原理判断上述过程是否为不可逆过程? 解：（解：（1） 真空汽化真空汽化 W = 0 ()QUHpVHnRT 1130.77 kJ1 mol 8.314 J molK353 K27.835 kJ（2）设液态苯在同温、同压下可逆蒸发为气，这是可逆相变，）设液态苯在同温、同压下可逆蒸发为气，这是可逆相变，0G1 vapm11 vapm30.77 kJ mol87.2 J Kmol353 KRHQSTT #*（3）系统的不可逆热效应，对环境来说可以看作是可逆的）系统的不可逆热效应，对环境

29、来说可以看作是可逆的1 11 vap27.835 kJ mol()78.9 J K353 KQST 环（4）用熵判据来判断过程的可逆性）用熵判据来判断过程的可逆性所以，原过程为不可逆过程。所以，原过程为不可逆过程。1 vapm()8.3 J K0SSS隔离)=环#*第第 四四 章章 多组分热力学多组分热力学二、概念题二、概念题题号题号12345678选项选项CAB CBDBB题号题号9101112131415选项选项BDCAACD1. 答：（答：（C）运用偏摩尔量的集合公式（）运用偏摩尔量的集合公式（） 。BBAAVnVnV2. 答：（答：（A）偏摩尔量定义。）偏摩尔量定义。 CBC BTpn

30、XXn即即3. 答：（答：（B）广义的化学式：）广义的化学式：CCCCB, ,(C B), ,(C B), ,(C B), ,(C B) BBBB()()()()S V nS p nT V nT p nUHAG nnnn4. 答：（答：（C）用）用 Roult 定律算出总蒸气压，再把定律算出总蒸气压，再把 A 的蒸气压除以总蒸气压。的蒸气压除以总蒸气压。kPa9399501626650241331ABAABBAA.xpxpxpxpp32 93995024133AAA A. pxp ppy5. 答：（答：（B）化学势是偏摩尔）化学势是偏摩尔 Gibbs 自由能，是强度性质，与混合物的总体积无关，

31、而与混合物的浓度有自由能，是强度性质，与混合物的总体积无关，而与混合物的浓度有关。第一份的浓度低于第二份的浓度，故化学势小。关。第一份的浓度低于第二份的浓度，故化学势小。6. 答：（答：（D）纯液体）纯液体 A 的饱和蒸气压和化学势比稀溶液中的大，加入溶质后，稀溶液的凝固点会下降。的饱和蒸气压和化学势比稀溶液中的大，加入溶质后，稀溶液的凝固点会下降。7. 答：（答：（B）根据）根据 Henry 定律，当平衡压力相同时，定律，当平衡压力相同时，Henry 常数大的溶解量反而小。常数大的溶解量反而小。8. 答：（答：（B）用）用 Roult 定律算出总蒸气压，再把定律算出总蒸气压，再把 B 的蒸气

32、压除以总蒸气压。的蒸气压除以总蒸气压。9. 答：（答：（B）用）用 Roult 定律算出总蒸气压，再把定律算出总蒸气压，再把 B 的蒸气压除以总蒸气压。的蒸气压除以总蒸气压。10. 答：（答：（D）化学势是偏摩尔）化学势是偏摩尔 Gibbs 自由能，是强度性质，与混合物的总体积无关，而与混合物的浓度自由能，是强度性质，与混合物的总体积无关，而与混合物的浓度有关。两份的浓度相同，故化学势相等。有关。两份的浓度相同，故化学势相等。11. 答：（答：（C）压力大于正常相变化的压力，压力增大有利于冰的融化，冰的化学势大于水的化学势。）压力大于正常相变化的压力，压力增大有利于冰的融化，冰的化学势大于水的

33、化学势。12. 答：（答：（A）稀溶液的依数性只与粒子数有关，而与粒子的性质无关。）稀溶液的依数性只与粒子数有关，而与粒子的性质无关。B 杯内溶入杯内溶入 NaCl，NaCl 解离，解离，其粒子数几乎是其粒子数几乎是 A 杯中的两倍，杯中的两倍，B 杯的凝固点下降得多，所以杯的凝固点下降得多，所以 A 杯先结冰。杯先结冰。13. 答：答：(A) 纯水的饱和蒸气压大于糖水，纯水不断蒸发，蒸气在含糖水的纯水的饱和蒸气压大于糖水，纯水不断蒸发，蒸气在含糖水的 A 杯中不断凝聚，所以杯中不断凝聚，所以 A 杯杯液面高于液面高于 B 杯。杯。#*14. 答：（答：（C）混凝土中加入少量盐类后，凝固点下降

34、，防止混凝土结冰而影响质量。）混凝土中加入少量盐类后，凝固点下降，防止混凝土结冰而影响质量。15. 答：（答：（D）盐碱地中含盐量高，水在植物中的化学势大于在盐碱地中的化学势，水分会从植物向土壤）盐碱地中含盐量高，水在植物中的化学势大于在盐碱地中的化学势，水分会从植物向土壤渗透，使农作物长势不良。渗透，使农作物长势不良。三、习题三、习题6. 293 K 时时, 苯（苯（A）的蒸气压是）的蒸气压是 13.332 kPa，辛烷（，辛烷（B）的蒸气压为）的蒸气压为 2.6664 kPa，现将，现将 1 mol 辛烷溶于辛烷溶于 4 mol 苯中，形成理想液态混合物。试计算：苯中，形成理想液态混合物。

35、试计算：（1）系统的总蒸气压；）系统的总蒸气压；（2）系统的气相组成；）系统的气相组成；（3）将（）将（2）中的气相完全冷凝至气液平衡时，气相组成如何）中的气相完全冷凝至气液平衡时，气相组成如何 解：（解：（1）BBAABAxpxpppp4113.332 2.666411.199 kPa55（2） 95240199118033213AA A. pxp ppyA或或 04760199112066642BB B. pxp ppyB 047609524011AB.yy（3）将上述气相完全冷凝至气液平衡时，新液相组成与上述气相组成相同。）将上述气相完全冷凝至气液平衡时，新液相组成与上述气相组成相同。A

36、AyxBByxBBABABxpAxpppp 即13.332 0.95242.6664 0.047612.8243kPa气相组成气相组成 99010824129524033213A. pxp ppy/ A/ A/ A009909901011.yy/ A/ B7. 液体液体 A 和和 B 可形成理想液态混合物。把组成为可形成理想液态混合物。把组成为 yA=0.40 的二元蒸气混合物放入一带有活塞的气缸中进的二元蒸气混合物放入一带有活塞的气缸中进行恒温压缩。已知该温度时行恒温压缩。已知该温度时 p和和 p分别为分别为 40530Pa 和和 121590Pa 。 AB（1）计算刚开始出现液相时的蒸气总

37、压；）计算刚开始出现液相时的蒸气总压；（2）求）求 A 和和 B 的液态混合物在上述温度和的液态混合物在上述温度和 101 325 Pa 下沸腾时液相的组成。下沸腾时液相的组成。#*解：（解：（1）BBpyp600590121BBBBBB./xy/xpy/pp 1ABAABBABBBABAB(1)()pppp xp xpxp xpppxB40 530(121 59040 530)Pax 2联立联立 ， 两式，解得：两式，解得： 1 2B0.3333 67543.8 Paxp（2） B4053012159040530325101x即即7500B.x2500A.x9. 298 K 和标准压力下，将

38、和标准压力下，将 2mol 苯与苯与 3mol 甲苯混合，形成理想的液态混合物，求该过程的甲苯混合，形成理想的液态混合物，求该过程的Q、W、mixV、mixU、mixH、mixS、mixA 和和 mixG。 解：解： 根据理想液态混合物的定义根据理想液态混合物的定义mixV = 0 Qp=mixH = 0 mixW =mixU = 0 mixBB B11ln238.3142ln5ln5527.98J KmolSRnx mixmixAABB1(lnln)232ln3ln558.34kJ molAGRT nxnxRT 15. 在在 298K 时，将时，将 22.2g 非挥发不解离的溶质非挥发不解离

39、的溶质 B 溶解于溶解于 1.0kg 纯水中，测得该稀溶液的密度纯水中，测得该稀溶液的密度=1.01103kgm-3。已知溶质。已知溶质 B 的摩尔质量的摩尔质量 MB=0.111kgmol-1，水的沸点上升常数，水的沸点上升常数 kb=0.52 K kg mol-1。试。试计算：计算：（1）该稀溶液的沸点升高值）该稀溶液的沸点升高值 Tb；（2）该稀溶液的渗透压。）该稀溶液的渗透压。解：（解：（1） 因为因为 ABB b AB bBbmMmkmnkmkT#*K1040011011102225203.（2） 33 3BAm100121100110102220.mmmVmolm-32 33 BB

40、B B10981100121101110222. VMm VnckPa64892983148109812 B.RTc20. 300 K 时，液体时，液体 A 和液体和液体 B 形成非理想的液态混合物。已知液态形成非理想的液态混合物。已知液态 A 的蒸气压为的蒸气压为 37338 Pa，液态，液态 B 的的蒸气压为蒸气压为 22656 Pa。当。当 2 mol A 和和 2 mol B 混合后混合后, 液面上蒸气压为液面上蒸气压为 50663 Pa，在蒸气中，在蒸气中 A 的摩尔分数为的摩尔分数为0.60。假定蒸气为理想气体。假定蒸气为理想气体。 （1）求溶液中）求溶液中 A 和和 B 的活度；

41、的活度；（2）求溶液中）求溶液中 A 和和 B 的活度系数；的活度系数；（3）求）求 A 和和 B 的混合的混合 Gibbs 自由能自由能 maxG。解：（解：（1） 以纯液态以纯液态 A 和和 B 为标准态为标准态 AA A* A50663 Pa0.600.81437 338 PappyappBB B* B50663 Pa0.400.89422 660 Pappyapp(2) A A A0.8141.6280.5a xB B B0.8941.7880.5a x(3) * mixABAB(22)(22)GAB2ln2lnRTaRTaAB2(lnln)RTaa1112 8.314 J Kmol3

42、00 Kln(0.814 0.894)-1585.5 J mol#*第五章第五章1. 答：答：(C)。 判断反应能否自发进行，要用等温、等压且不做非膨胀功的条件下判断反应能否自发进行，要用等温、等压且不做非膨胀功的条件下 rmG的变化值，而不的变化值，而不能用能用 rmG的值。除非该反应是在标准压力下进行，则的值。除非该反应是在标准压力下进行，则 rm0G，反应能逆向自发进行。或者，反应能逆向自发进行。或者 rmG是是一个绝对值很大的负值，改变压力商也不可能改变一个绝对值很大的负值，改变压力商也不可能改变 rmG的符号，则的符号，则 rmG也小于零，这时可以估计反也小于零，这时可以估计反应能自

43、发正向进行。应能自发正向进行。 2答：（答：（B） 。根据理想气体化学势的表示式，对数项中用。根据理想气体化学势的表示式，对数项中用 B/pp 表示，在化学反应等温式中，对数项中表示，在化学反应等温式中，对数项中是压力商是压力商 pQ，达平衡时，是平衡时的压力商，所以标准平衡常数是，达平衡时，是平衡时的压力商，所以标准平衡常数是 pK，相应的，相应的 Gibbs 自由能的变化值自由能的变化值为为 rmG。 3答：答：(C)。rmG与标准平衡常数与标准平衡常数 pK 的关系式为的关系式为 rmlnpGRTK，要使，要使 1pK，则，则 rm0G。从。从已知的关系式，解得已知的关系式，解得 409

44、.3 KT。要使反应在标准压力下能自发正向进行，。要使反应在标准压力下能自发正向进行，rmG必须小于零，所以，根必须小于零，所以，根据已知的关系式，反应温度必须低于据已知的关系式，反应温度必须低于 409.3 K。 4答：（答：（A） 。有一个可以作为判据的化学反应等温式为。有一个可以作为判据的化学反应等温式为 rm,()lnlnTpppGRTKRTQ 如果若如果若ppKQ，则，则 rm,()0TpG。 10答：答：(C)。增加系统的总压，虽然不改变标准平衡常数，但是对气体分子数减少的反应。增加系统的总压，虽然不改变标准平衡常数，但是对气体分子数减少的反应 有利，能使产有利，能使产物的比例增加

45、。这里只有物的比例增加。这里只有(C)是气体分子数减少的反应。是气体分子数减少的反应。 11 (D)。因为温度不变，所以标准平衡常数也不变。这是一个气体分子数增加的反应，充入一定量的。因为温度不变，所以标准平衡常数也不变。这是一个气体分子数增加的反应，充入一定量的惰性气体惰性气体 2N(g)，相当于起了降压的作用，所以转化率会提高。，相当于起了降压的作用，所以转化率会提高。 12 答：答：(C)。虽然充入不参与反应的氮气，应对气体分子数增加的反应有利，但是因为在密闭刚性容。虽然充入不参与反应的氮气，应对气体分子数增加的反应有利，但是因为在密闭刚性容器中，体积不变，则压力也相应增加，使压力和气体的总物质的量的比值不变，所以解离度亦不变。器中，体积不变，则压力也相应增加，使压力和气体的总物质的量的比值不变，所以解离度亦不变。 #*13答：答：(B)。升高温度，可以使吸热反应的平衡常