浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业(必做)姓名：金泽学号：717123224001年级：2017春学习中心：温州学习中心（龙湾）—————————————————————————————第一章热力学第一定律一、填空题1. 系统的性质分为广度性质和__强度性质__。

2. 。

3. “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. ΔU=Q v的适用条件是封闭系统中等容非体积功为零。

6. O2(g)的的标准摩尔燃烧焓等于零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。

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1. 1 mol单原子理想气体在298K时，在恒定外压为终态压力下从15.00 dm3等温膨胀到40.00dm 3，求该过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。

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)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol -1，求下列反应的θm r H ∆和θm r U ∆2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)4. 已知298.2K 时，C （石墨）、H 2（g ）和C 2H 6（g ）的标准摩尔燃烧焓分别为-393.5 kJ·mol -1、-285.8 kJ·mol -1和-1559.8 kJ·mol -1。

计算下列反应的θm r H ∆和θm r U ∆：2C （石墨） + 3H 2（g ）→ C 2H 6（g ）第二章 热力学第二定律一、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. H 2气和O 2气在绝热钢瓶中发生反应的ΔS 零。

（填“小于”、“大于”或“等于” ）5. 1 mol 373.2K 、101.3kPa 水蒸发为373.2K 、101.3kPa 水蒸气的ΔS 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ΔS 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O 2与0.8mol 273K 、100kPa 的N 2混合的熵变。

4. 0.50 kg 343K 的水与0.10 kg 303K 的水混合，已知水的 C p,m =75.29J/( K·mol)，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 kJ·mol -1，金刚石和石墨的标准摩尔熵分别为2.38 J·mol -1·K -1和5.74J·mol -1·K -1，求 石墨→金刚石的θm r ΔG ，并说明在此条件下，哪种晶型更加稳定？6. 在25℃和标准状态下，已知CaCO 3(s)、CaO(s)和CO 2(g) 的标准摩尔生成焓分别为-1206.92 kJ·mol -1、-635.09kJ·mol -1和-393.51 kJ·mol -1，标准摩尔熵分别为92.9 J·mol -1·K -1、39.75 J·mol -1·K -1和213.74J·mol -1·K -1，求：CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)的θθθm r m r m r ΔΔΔG S H 和、。

第三章 多组分系统热力学一、 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k f =1.86K·kg·mol -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、 简答题1. 什么是混合物？什么是溶液？2. 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、 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56.58×10-6 m 3/mol ，水偏摩尔体积为17.11×10-6 m 3/mol ，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k x 和k m 。

5. 已知人的血浆凝固点为 -0.5℃，水的凝固点降低常数k f =1.86 K·mol -1·kg ，求37℃时血浆的渗透压（血浆密度近似等于水的密度，为1.00×103 kg·m -3）。

6. 在33.70g CCl 4中溶入0.600g 某非挥发性物质，测得沸点为78.26 ℃，已知CCl 4的沸点为76.75℃，沸点升高常数k b = 5.16K·kg/mol ，求该物质的摩尔质量。

7. 测得浓度为 20kg/m 3 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 化学平衡一、判断题（正确打√，错误打×）1. 对于合成氨反应 3H 2（g ）+N 2（g ）=2NH 3（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。

3. 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m r ΔG 减小，有利于反应正向进行。

5. 某化学反应的0G Δm r <θ，在等温等压不做非体积功的条件下，该反应将自发进行。

二、选择题1. 已知反应N 2+3H 2= 2NH 3的标准平衡常数为θp K ，经验平衡常数为p K ，两者的关系为 。

A ．p θp K K =B ．p θθp K p K =C ．θp θp /p K K =D ．p 2θθp )(K p K =111pm r m r ln ΔΔQ RT G G +=θm r ΔG θm r ΔG2. 已知反应N 2+3H 2= 2NH 3的标准平衡常数为θ1K ，反应3223221NH H N =+的标准平衡常数为θ2K ，两者的关系为 。

A ．θ2θ1K K =B ．θ2θ12K K =C ．θ221θ1K K =D ．2θ2θ1)(K K =3. 1000K 时反应Fe(s) + CO 2(g) ＝ FeO(s) + CO(g) 的 84.1θp =K ，当气相中CO 2和CO 的摩尔数之比为65△35时，则 。

A ．Fe 不会被氧化B ．Fe 将被氧化C ．正好达化学平衡D ．难于判断其进行方向 4. 当压力增大时，反应 NH 4Cl (s) = NH 3(g) + HCl (g)的θm r ΔG 。

A ．增大 B ．不变 C ．减小 D ．不确定5. 反应O 2+2H 2= 2H 2O 的θ1r ΔG 与反应O H H O 22221=+的θ2r ΔG 的关系为 。

A. θθ2r 1r ΔΔG G = B ．θθ2r 1r Δ2ΔG G =C ． θθ2r 211r ΔΔG G = D ．22r 1r )Δ(ΔθθG G =三、填空题1. 445℃时，Ag 2O （s ）分解压力为20974kPa ，该分解反应Ag 2O(s) = 2Ag(s)+½O 2（g ）的θmr G Δ= kJ·mol -1。

2. 当反应 PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 达平衡时， 加入惰性气体，但维持系统总压力不变，平衡 移动。

四、 简答题1. 化学反应CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(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C 6H 5C 2H 5（g ）＝ C 6H 5CH=CH 2（g ）+ H 2（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/mol 5.133Δm r =θH C(s) +H 2O (g) = CO(g) + H 2(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H 2O (g)分压 （5）增加N 2 (g)分压 五、 计算题1. 在10×100kPa ，350℃时的标准平衡常数 4p 1095.6θ-⨯=K ，若H 2(g)、N 2(g)和NH 3(g)的分压分别为7.2×100kPa 、2.4×100kPa 和0.4×100kPa ，求该反应的 和 。