物理化学2023年春季学期学习通超星期末考试答案章节答案2024年

物理化学2023年春季学期学习通超星期末考试章节答案2024年N2O(g)的热分解反应为：2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)，在一定温度下，反应的半衰期与初始压力成反比，在970K时，N2O(g)的初始压力为39.2kPa，测得半衰期为1529s，在1030K时，N2O(g)的初始压力为48.0kPa，测得半衰期为212s判断反应级数计算两个温度下的速率常数求反应的实验活化能

答案:反应的半衰期与初始压力成反比，符合二级反应的特点，所以反应是二级反应对于二级反应t1/2=1/ka

970K时，k=1/(39.2*1529)=0.0000167(kPas)`-1

1030K时，k=1/(48.0*212)=0.0000983(kPas)`-13.E=8.314*ln(0.0000983/0.0000167)*[1030*970/(1030-970)]=245.4kJ/mol零级反应是否是基元反应？具有简单级数的反应是否一定是基元反应？

答案:零级反应不是基元反应，具有简单级数的反应也不一定是基元反应/ananas/latex/p/109395

答案:最初馏出的是恒沸混合物，剩下的是乙醇通常在大气压力为101.3KPa时，水的沸点为373K，而在海拔很高的高原上，当大气压力降为66.9KPa时，这时水的沸点为多少？已知水的标准摩尔气化焓为40.67KJ/mol，并设其与温度无关

答案:T=361.56K恒沸物的组成不变

答案:错对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以同时得到两个纯组分

答案:错在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。

答案:对根据二元液系的p～x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物

答案:对在理想液态混合物中，Roult定律与Henry定律相同

答案:对相对活度a=1的状态就是标准态

答案:错二组分理想液态混合物的总蒸气压一定大于任一组分的蒸汽分压

答案:对当气体压力增大时，其化学势_____________。

答案:增大在稀溶液中溶剂遵守_______________定律，溶质遵守____________定律。

答案:拉乌尔；亨利在拉乌尔定律pA=pA*xA中的xA是_______相中的浓度。

答案:液相在293K和py下，水的化学势µ(l)和水汽的化学势µ(g)的关系是

（）

答案:µ（g）＞µ（l）

某组分B在气液两相中达平衡的条件是（）

答案:

化学势相等绝热循环过程一定是个可逆循环过程。

答案:对对于纯物质，其化学势就是它的摩尔吉布斯自由能。

答案:对当反应NH3(g)+HCl(g)→NH4Cl(s)的温度升高时，ΔG会增加。

答案:对从同一始态出发，分别经（a）不可逆过程、（b）可逆过程到达同一终态，系统的熵关系是ΔS可逆＜ΔS不可逆。

答案:错100℃，一个标准压力下液态水向真空蒸发成同温同压下的气态水，ΔG＜0。

答案:错在0℃，一个标准压力下水结冰过程的熵值减小。

答案:对盖斯定律包含两个重要问题，即（）

答案:热力学第一定律和状态函数的基本特征与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是（）

答案:标准状态下单质的生成热都规定为零在体积为V，绝热的刚性密闭容器中发生一化学反应，结果系统的温度升高，压力增大，该过程△U（）

答案:=0在体积为V，绝热良好的刚性密闭容器中发生一化学反应，结果系统的温度升高，压力增大，该过程△H（）

答案:〉0/ananas/latex/p/853815

答案:-395.41kJ/mol真实气体经过绝热自由膨胀过程，系统的△U（）

答案:=0某液体在恒温恒压下蒸发为气体，过程的△H()

答案:〉0一个保温良好，门窗紧闭的房间内，放有电冰箱，若将电冰箱门打开，不断向冰箱供给电能，室内温度将（）

答案:逐渐升高因ΔH=Qp,所以系统焓变等于恒压过程的热效应,而非恒压过程没有焓变。[]

答案:错因为△U=Qv，△H=Qp，所以Qv，Qp是特定条件下的状态函数

答案:错系统(W′=0时)在恒容条件下从环境吸收热全部用来增加系统的内能。[]

答案:对当热力学第一定律以dU=δQ-pdV表示时,它适用于[

]

答案:封闭系统的恒压过程有一容器四壁导热,上部有一可移动的活塞,在该容器中同时放入锌块和盐酸,发生化学反应后活塞将上移一定距离,若以锌和盐酸为系统则[]

答案:Q<0,W<0,ΔrU<0封闭系统,系统与环境之间既有物质交换,又有能量传递。[]

答案:错只要一个状态函数发生变化,系统状态就发生变化;当所有状态函数都有确定的值,系统的状态才能确定。[]

答案:对任意一个封闭体系，经历一个循环过程后，其状态函数的改变量△X=（）

答案:=0一定量的理想气体，当系统的（）确定的时候，系统的状态即确定了

答案:T,P经典热力学研究（）

答案:处于平衡态物质变化的宏观性质试求下列各过程的Q、W、ΔU和ΔH，并比较计算结果得出什么结论?（1）将1mol水在373K、p=100kPa下蒸发。设气体为理想气体，吸热2259J·g-1。（2）始态与(1)相同，当外界压力恒定为p/2时，将水蒸发；然后再将此水蒸气（373K、PΘ/2）恒温可逆压缩为373K、PΘ的水蒸气。（3）将1molH2O在373K、PΘ下突然放在373K的真空箱中，水蒸气立即充满整个真空箱(设水全部气化)，测得其压力为PΘ。

答案:解：（1）因为在正常相变温度、压力下的相变为可逆相变过程，所以：ΔH=Qp=Q1=1×18.00×2259=40.66（kJ）

W1=－pe(Vg-Vl)=－pVg=－nRT=－1×8.314×373=－3.101（kJ）(因为Vg>>Vl)ΔU1=Q1+W1=40.66－3.101=37.56（kJ）（2）根据题意，由始态(373K、PΘ的水)变为终态(373K、PΘ水蒸气)的功可分为两步计算：即先反抗等外压PΘ/2将水气化为PΘ/2、373K的水蒸气；然后再等温可逆压缩至终态。则W2=－pe(Vg－V1)－因为Vg>>V1，所以W2=－nRT－=－0.952（kJ）由于始、终态与(1)相同，对于状态函数改变量，则：ΔU2=ΔU1=37.56kJΔH2=ΔH1=40.66kJ则：Q2=ΔU2-W2=37.56－(-0.952)=38.51(kJ)（3）此过程的始、终状态和（1）相同ΔU3=ΔU1=37.56kJΔH3=ΔH1=40.66kJ向真空恒温箱蒸发，W3=0，Q3=ΔU3=37.56kJ由计算结果可见：有气体生成的相变过程膨胀功计算公式为W=－pVg=－nRT。Q1>Q2>Q3，|W1|＞|W2|＞|W3|，说明热和功都与过程有关。在可逆相变过程中系统从环境吸收的热量最多，对环境做的功也最大；而偏离可逆过程越远，则热和功值就越少。同时也表明，ΔU和ΔH是状态函数的改变量，当始、终态相同时，其改变量与过程无关。/star3/origin/53cc5db898f2de08cbfb305571acf232.png

答案:△S=5.76J/K1mol乙醇在其沸点351.5K时蒸发为气体,求该过程中的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔF。已知该温度下乙醇的气化热为38.92kJ·mol-1。

答案:解:此为恒温恒压的可逆相变过程

QR=ΔH=38.92kJ,/star3/origin/516f6b4ea30f6642d25776a985711d21.png

答案:对/star3/origin/e6175558d6f6947a24efa3b2de596b97.png

答案:对一个标准压力下,-10℃的水比-10℃冰的化学势高。[]

答案:对升高温度对于吸热反应有利。[]

答案:对若Qay,则反应可自发正向进行。[]

答案:对放热反应的平衡常数必随温度升高而降低。[]

答案:对化学反应的ΔrGmy可以用来判断该反应的方向和限度。[]

答案:错偏摩尔吉布斯自由能就是化学势。[]

答案:对凡是熵增加的过程都是自发过程。[]

答案:错/star3/origin/0ab0808c3b51b335904b7759220303af.png

答案:错H2(g)和O2(g)在绝热的钢瓶中发生反应全部生成液态水,以钢瓶内的物质为系统,系统温度升高了,则ΔU=0。[]

答案:对在孤立系统中系统达平衡态时,系统的熵值最大值。[]

答案:对/star3/origin/5b4d29c9f3081851f3761f044b0fb601.png

答案:错冷冻机可以从低温热源吸热放给高温热源,这Clausius与说法不符。[]

答案:错自发过程都是自发的不可逆过程,不可逆过程都是自发过程。[]

答案:错10mol理想气体于300K下,自10大气压恒温膨胀到1大气压,分别计算下列过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG。1.pe=pi2.pe=1大气压3.pe=0

答案:解:(15mol理想气体,在300K时,分别经历以下两个过程由10L膨胀到20L。1.恒温向真空膨胀;_2.恒温可逆膨胀。分别求1、2.两过程的W、Q、ΔU、ΔH、△G、△S系统及△S孤。

答案:解:上述两个过程都是理想气体的等温过程,而理想气体的热力学能和焓都是温度的函数,所以ΔU=0,ΔH=0;对于理想气体等温过程,以下求熵变和吉布斯自由能变的方法与理想气体实际变化过程的可逆与否无关(1/star3/origin/71864149259c7b6b3c393543c523ad30.png

答案:正向甲醇在正常沸点的汽化,则该过程中[]

答案:ΔG=0在300K时,2mol理想气体的吉布斯自由能G与亥姆霍兹自由能F的差值为[]

答案:G-F=4.988kJ理想气体在恒温条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化中的系统熵变及环境的熵变应为[]

答案:ΔS系<0ΔS环>0100℃、101325Pa条件下,1mol液态水的熵值比同温同压下水气的熵值[]

答案:小1mol理想气体恒温定外压膨胀使其体积增大到原来的5倍,则系统的熵变值。[]

答案:13.38J·K-1对于状态函数的定义,下列不正确的是:[]

答案:ΔS=Q/T下列过程哪一种是等熵过程[]

答案:1mol氮气经一绝热可逆膨胀或压缩过程300K、100KPa的氧气和氦气进行等温等压混合,该过程的[]

答案:ΔS>0,自发进行N2和O2的混合理想气体经过绝热可逆压缩,其[]

答案:ΔS=0/star3/origin/436b427349b074e3ad26a1714b36c3f7.png

答案:解:(1)(2)将,,T=292K,c=0.20mol·dm-3带入上式,得G=4.3×10-6mol·m-2(3)当c达饱和时,1+c≈c,(4)每个脂肪酸分子的横截面积:设某反应速率常数在25℃时为15dm3·mol-1·min-1,35℃时为37dm3·mol-1·min-1,求反应的活化能及15℃时的速率常数。

答案:解:在100cm3水溶液中含有0.03mol蔗糖和0.1molHCl,用旋光计测得在28℃经20min有30%的蔗糖发生水解。已知其水解为一级反应,求(1)反应速率常数;(2)反应开始时和反应至20min时的反应速率;(3)50min时蔗糖的转化率。

答案:解:(1)(