南京大学物理化学习题课

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1、2021/9/14第一章1.1在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等？答：不一定相等。根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相等。2021/9/141.2在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的0.7左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。请估计会发生什么现象？答：软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是，在灌开水时不要灌得

2、太快，且要将保温瓶灌满。2021/9/141.3有一种气体的状态方程为（b为大于零的常数），试分析这种气体与理想气体有何不同？答：将气体的状态方程改写为，与理想气体的状态方程相比，这个状态方程只校正了体积项，未校正压力项。说明这种气体分子自身的体积不能忽略，而分子之间的相互作用力仍可以忽略不计。2021/9/141.4真实气体在如下哪个条件下，可以近似作为理想气体处理？（）（A）高温、高压（B）低温、低压（C）高温、低压（D）低温、高压答：（C）。这时分子之间的距离很大，体积很大，分子间的作用力和分子自身所占的体积都可以忽略不计。2021/9/14第二章1.

3、2判断下列八个过程中，哪些是可逆过程?(1)用摩擦的方法生电(2)房间内一杯水蒸发为气(3)水在沸点时变成同温、同压的蒸气(4)用干电池使灯泡发光(5)对消法测电动势(6)在等温等压下混合N2(g)和O2(g)(7)恒温下将1mol水倾入大量溶液中，溶液浓度未变(8)水在冰点时变成同温、同压的冰答:只有(3),(5),(8)是可逆过程，其余为不可逆过程。2021/9/14辅导答疑答：对，因为状态函数是状态的单值函数。1.3状态固定后状态函数都固定，反之亦然，这说法对吗？2021/9/14辅导答疑答：不对，有一个状态函数变了，状态也就变了，但并不是所有的状态函

4、数都得变。1.4状态改变后，状态函数一定都改变?2021/9/14辅导答疑答：不对。U，H本身仅是状态函数的变量，在特定条件下与QV，Qp的数值相等，所以QV，Qp不是状态函数。1.5因为U=QV，H=Qp，所以Qp，QV是特定条件下的状态函数?2021/9/14辅导答疑1．6气缸内有一定量理想气体，反抗一定外压作绝热膨胀，则，对不对?答：不对。这是一个等外压过程，而不是等压过程，所以不等于。绝热膨胀时=0，而不是。2021/9/14辅导答疑1．7在等压下用搅拌器快速搅拌液体，使其温度升高，这时液体的?答：不对，因为有机械功，，所以。2021/9/1

5、4辅导答疑答：当然不一样，因为从同一始态，绝热可逆与绝热不可逆两个过程不可能到达同一终态，T不可能相同，所以做的功也不同。1．8理想气体绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式计算，那两种过程的功是否一样?2021/9/14辅导答疑答：不，可逆过程是无限缓慢的，可逆热机没有实用价值。实际过程中用的都是不可逆热机，不可逆热机的效率很低。1.9可逆热机效率最高，那将可逆热机去开火车一定很快咯?2021/9/14辅导答疑答：因为Kirchhoff定律计算的是反应进度为1mol时的热效应，而实验测的是反应达平衡时的热效应，两者发生反应物质的量不同，所以热效应也不同

6、。1.10在合成氨反应中，实验测得T1和T2温度下：但用Kirchhoff定律计算所得的热效应却与实验值不符，为什么?2021/9/14辅导答疑答：该题目本身就有错误：(1)氧气是助燃剂，本身无燃烧焓。(2)氢气燃烧的最终产物是水而不是水蒸气。所以，水蒸气的生成焓应该等于液态水的生成焓加上水的气化焓，即氢气的燃烧焓加上水的气化焓。1.12水蒸气的生成焓是否等于氢气的燃烧焓或者等于氧气的燃烧焓?2021/9/14辅导答疑答：热力学中公式较多，但都有适用条件，不能随便使用，否则会导致错误结论。以下所列公式只适用于封闭体系和热力学平衡态。1.14请指出所列公式的适

7、用条件：(1)H=U+pV是定义式，适用于任何处于热力学平衡态的封闭体系。(1)H=U+pV2021/9/14辅导答疑答：适用于不作非膨胀功的等压过程。1.14请指出所列公式的适用条件：(2)H=Qp2021/9/14辅导答疑答：适用于不作非膨胀功的等容过程。1.14请指出所列公式的适用条件：(3)U=QV2021/9/14辅导答疑答：适用于不作非膨胀功、状态连续变化的等压过程。1.14请指出所列公式的适用条件：(4)dH=CpdT2021/9/14辅导答疑（1）范氐气体等温自由膨胀答：W=0因为自由膨胀外压为零。Q0范氐气体分子间有引力。体积增大分子

8、间势能增加，为了保持温度不变，必须从环境吸热。U