物理化学答案_物理化学详细答案
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第一章参考答案
一、判断题解答：
1．第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH = 0。2．错，均相系统的V才与总物质的量成正比。3．错，两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相封闭系统才成立。4．错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。
5．错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。6．第一个结论正确，第二个结论错。
7．错，QV、Qp是状态变化的量、不是由状态决定的量。
8．错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。
9．对。10．错，这不是理想气体的单纯 pVT 变化。
11．错，该过程的p环 = 0，不是恒压过程。12．错，在升温过程中有相变化。
13．错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。
14．错，Δ(pV)是状态函数的增量，与途径无关，也不等于功。15．错，环境并没有复原。
16．错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。
17．错，若有外摩擦力(广义)存在，则不可逆。18．对。
19．对。20．错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。21．错，该条件对服从pVm = RT + bp的气体也成立。
22．错，(∂U/∂V)p≠(∂U/∂V)T。23．错，U = HRTlnK + RTln1 = 0 ；
9．在空气中金属不被氧化的条件是什么？答：金属氧化物的分解压力比空气中O2的分压(0.21p)要大；
10．反应PCl5(g)= PCl3(g)+ Cl2(g)在212℃、p容器中达到平衡，PCl5 离解度为0.5，反应的rHmrHm= 88 kJ·mol，以下情况下，PCl5的离解度如何变化：
-1(A)通过减小容器体积来增加压力；
(B)容器体积不变，通入N2气来增加总压力；(C)升高温度；(D)加入催化剂。
答：(A)减少；(B)不变；(C)增加；(D)不变。
四、计算题
1、计算反应〔解〕： 查表得
在 298.15K 的和
p
则 故p=4X1056
3，p
如此之大，说明反应能进行到底。
CaCO3(s)→CaO(s)＋CO2(g)已知其
计算此反应的条件下反应的转折温度。
2、在石灰窑中烧石灰的反应〔解〕
显然，(298K)是很大的正值，常温下 CaCO3 很稳定，不易分解。为让此吸热反应，势必要加热升温，故
得 能自发进行则至少满足
同实验测量的精确分解温度 897℃ 比较，两者相当接近。另外，由此例亦可看出，当(T)与(T)均为正值时，高温对正向反应有利，若
(T)与
(T)均为负值，低温对正向反应有利。
3、已知 25℃、标准压力
下，石墨的密度为 2.260g·cm-3，金刚石的密度为 3.515g·cm-3，试问：(1)25℃，刚石？
〔解〕： 下能否由石墨制备金刚石？(2)25℃时，需多大压力才能使石墨变成金(1)查热力学数据表可知 298K 下石墨和金刚石的标准生成 Gibbs 函数分别为：石墨)=0,(C,金刚石)=2.87kJ·mol-1 故，对反应 C(石墨)→C(金刚石)而言：
(C,(298K)=2.87-0=2.87kJ·mol-1>>0，可见在室温及常压下石墨较稳定，不能由它制备金刚石。
(2)因 故当压力为 p 时若能由石墨制金刚石，则至少需求
=0，为标准状态下反应前后的体积改变，如果有一摩尔碳（石墨）反应生成一摩尔碳（金刚石），则：
将上述这些结果代入前式可得：
经整理可解出：(p-)=1.51X106kPa≈p，即压力高达 1.51x106kPa，才能将石墨变为金刚石，此预测现已实现。
4、473K时反应 PCl5(g)→ PCl3(g)+Cl2(g)的标准摩尔布斯函变ΔrGm=4581.87J/mol，试求在473K、200Kpa下，PCl3(g)进行上述反应的平衡转化率又为多少？
解
PCl5(g)→ PCl3(g)+Cl2(g)
反应前物质的量
n0
0
0
平衡时物质的量 n0(1-α)
αn0
αn0
lnK=-ΔrGm/RT
=-4581.87/(8.14×473.15)
=-1.16475
所以：
K
=0.3120
由上式可得
α={K/(K+P/P)}1/2
＝{0.3120/(0.3120+2)}1/2
=0.3674
