最新物理化学核心教程课后答案完整版(第二版学生版)优秀名师资料.doc
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1、(2)交点式:y=a(x-x1)(x-x2)3、认真做好培优补差工作。 开展一帮一活动,与后进生家长经常联系,及时反映学校里的学习情况,促使其提高成绩,帮助他们树立学习的信心与决心。8、加强作业指导、抓质量。2. 图像性质:点在圆外 dr.74.94.15有趣的图形3 P36-41(3) 扇形的面积公式:扇形的面积 (R表示圆的半径, n表示弧所对的圆心角的度数)4.坡度:如图2,坡面与水平面的夹角叫做坡角坡角的正切称为坡度 (或坡比)。用字母i表示,即2、加强基础知识的教学,使学生切实掌握好这些基础知识。特别是加强计算教学。计算是本册教材的重点,一方面引导学生探索并理解基本的计算方法,另一方
2、面也通过相应的练习,帮助学生形成必要的计算技能,同时注意教材之间的衔接,对内容进行有机的整合,提高解决实际问题的能力。2、第三单元“生活中的数”。通过数铅笔等活动,经历从具体情境中抽象出数的模型的过程,会数,会读,会写100以内的数,在具体情境中把握数的相对大小关系,能够运用数进行表达和交流,体会数与日常生活的密切联系。(5)二次函数的图象与yax2的图象的关系:tanA是一个完整的符号,它表示A的正切,记号里习惯省去角的符号“”;(6)直角三角形的外接圆半径对圆的定义的理解:圆是一条封闭曲线,不是圆面;5.二次函数与一元二次方程(5)切线的判定定理: 经过半径的外端并且垂直于半径的直线是圆的
3、切线.(1)三边之间的关系:a2+b2=c2;9切线长定理:过圆外一点所画的圆的两条切线长想等,圆外切四边形对边相等,直角三角形内切圆半径公式.经过不在同一直线上的三点,能且仅能作一个圆.(2)中心角、边心距:中心角是正多边形相邻两对角线所夹的角,边心距是正多边形的边到圆心的距离.物理化学核心教程(第二版)参考答案二、概念题题号12345678选项DCBAADCC题号910111213141516选项BBABCCDB1. 答:(D) 热力学能是状态的单值函数,其绝对值无法测量。2. 答:(C)气体膨胀对外作功,热力学能下降。3. 答:(B)大气对系统作功,热力学能升高。4. 答:(A)过程(1
4、)中,系统要对外作功,相变所吸的热较多。5. 答:(A)对冰箱作的电功全转化为热了。6. 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。7. 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,因此体系温度不变。8. 答:(C)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,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,
5、热力学能不变)。9. 答:(B)式适用于不作非膨胀功的等压过程。10. (B)1.40=,CV =R Cp=R ,这是双原子分子的特征。11. 答:(A)反应进度=1 mol12. 答:(B)ngRT一项来源于(pV)一项,若假定气体是理想气体,在温度不变时(pV)就等于ngRT。13. 答:(C)在标准态下,有稳定单质生成1mol物质B产生的热效应为该物质B的摩尔生成焓;在标准态下,1mol物质B完全燃烧产生的热效应为该物质B燃烧焓,故有。14. 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墨。15. 答:(D) 石墨(C)的标准摩尔燃烧焓就是二氧
6、化碳的标准摩尔生成焓,为-393.4 kJmol-1,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是温度的函数。三、习题1. (1)一系统的热力学能增加了100kJ,从环境吸收了40kJ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20kJ的功,同时吸收了20kJ的
7、热,计算系统热力学能的变化值。解:根据热力学第一定律:U= W Q,即有:(1)W =UQ = 100 40 = 60kJ(2)U= W Q = -20 20 = 02. 在300 K时,有 10 mol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功:(1)在100 kPa压力下体积胀大1 dm3 ;(2)在100 kPa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100 kPa 。解:根据理想气体状态方程pV= nRT,即有:(1) W = -peV= -pe(V2V1) W = -100103110-3 = -100J(2)
8、W = -peV= -pe(V2V1) = - () = - W = -108.314300(1-)= -22.45 kJ(3) W = - =-= -= - W = - 108.314300= -57.43 kJ3. 在373 K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、终态体积分别为25 dm3和100 dm3 。(1)向真空膨胀; (2)等温可逆膨胀;(3)在外压恒定为气体终态压力下膨胀;(4)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50 dm3以后,再在外压等于100 dm3 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
9、么问题?解:(1)向真空膨胀,外压为零,所以 (2)等温可逆膨胀 (3)恒外压膨胀 (4)分两步恒外压膨胀 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373K和101.325kPa时,有1glH2O经(l)等温、等压可逆气化;(2)在恒温373K的真空箱中突然气化,都变为同温、同压的H2O(g)。分别计算两个过程的Q、W、U和H的值。已知水的气化热2259Jg-1,可以忽略液态水的体积。解:(1)水在同温同压条件下的蒸发Q p=H = mvapHm = 12259 = 2.26kJW = -pVg = -ngRT = =-8.314373 = -172.3J
10、U = Q + W = 2259 172.3 = 2.09 kJ(2)在真空箱中,pe = 0,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:H = 2.26kJ U = Q =2.09 kJ20. 在标准压力和298K时,H2(g)与O2(g)的反应为:H2(g)+ O2(g)= H2O(g)。设参与反应的物质均可作为理想气体处理,已知,它们的标准等压摩尔热容(设与温度无关)分别为,。试计算:298K时的标准摩尔反应焓变和热力学能变化;(2)498K时的标准摩尔反应焓变。解:(1) = -240.58(2) = = -241.82 + (33.58-28.82-0.5
11、29.36)(498-298)10-3= 243.80二、概念题题号12345678选项CAB DBCDC题号910111213141516选项DDDAABBB1.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。2.答:(A)封闭系统绝热不可逆过程,熵增加。 3.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,U = 0。4. 答:(D)等温、等压、不作非膨胀功的可逆相变,Gibbs自由能不变。5. 答:(B)因为Q=0,W=0,即U=0,则体系温度不变,可设置为等温膨胀过程,QR=-WR= nRTln,即。6. 答:(C)绝热可逆过程是衡熵过程,QR
12、= 0 故S = 0 7. 答:(D)相当于摩尔等压热容与摩尔等容热容之比。8.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。9. 答:(D)根据dG=Vdp-SdT ,即dG=Vdp。10. 答:(D)隔离系统的U,V不变。11. 答:(D)因为GT,p=0,本过程的始态、终态与可逆相变化的始态、终态相同。12. 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,热力学能不变。 13. 答:(A)这就是把Helmholtz自由能称为功函的原因。14. 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0K
13、时,完整晶体的熵等于零。15. 答:(B)因为, 16. 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(B)满足此条件。三、习题2. 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448K冷却到298K;(2)3mol单原子分子理想气体,在等压条件下由300K加热到600K。解:(1)双原子理想气体CV,m=,Cp,m= CV,m+R=等容条件下,W = 0,即有S= -42.4JK-1(2)单原子理想气体CV,m=,Cp,m= CV,m+R=等压条件下,即有S= 43.2JK-15. 有2mol单原子理想气体由始态500kPa、323K加热到
14、终态1000kPa、3733K。试计算此气体的熵变。解:理想气体的p、V、T变化设置过程如下:2mol,500kPa,323K2mol,1000kPa,373K2mol,1000kPa,323KSS1S2dT=0dp=0 理想气体等温可逆过程:即有:U=H=0 ,则有QR=-W= S1 =28.314ln= -11.52 JK-1理想气体等压可逆过程:S2=S2= =5.98 JK-1S = S1+S2 = -11.52+5.98 = -5.54 JK-16. 在600K时,有物质的量为nmol的单原子分子理想气体由始态100kPa、122dm3反抗50 kPa的外压,等温膨胀到50kPa。试
15、计算:(1)U、H、终态体积V2以及如果过程是可逆过程的热QR和功WR;(2)如果过程是不可逆过程的热Q1和功W1;(3)Ssys、Ssur和Siso。解:(1)理想气体等温可逆膨胀过程:即有:U=H=0。 p1V1= p2V2 QR=-WR= =8.46kJ(2)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-1Ssur = -20.33JK-1Siso = Ssys + Ssur = 28.17 -20.33 = 7.84JK-111. 1mol 理想气体在
16、 273 K 等温地从 1000 kPa 膨胀到100 kPa,如果膨胀是可逆的,试计算此过程的Q,W以及气体的U,H,S,G,A 。 解:理想气体等温可逆膨胀,T = 0 ,U = 0 ,H =0 W = -5.23 kJ Q = -W = 5.23 kJ S = = 19.16 JK-1 = -5.23 kJ13. 1mol 单原子分子理想气体,始态为 273 K,压力为p。分别经下列三种可逆变化,其Gibbs自由能的变化值各为多少? (1)恒温下压力加倍 (2)恒压下体积加倍 (3)恒容下压力加倍 假定在 273 K,p$下,该气体的摩尔熵为 100 JK-1mol-1。 解:(1) 恒
17、压下体积加倍, G = H -(TS); 因为 所以 (2)(3)恒容下压力加倍, 所以18. 苯在正常沸点353 K下的DvapH =30.77 kJmol-1,今将353 K和标准压力下的1mol C6H6(l)向真空等温汽化为同温、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Q与做的功W ; (2)求苯的摩尔汽化熵DvapS 及摩尔汽化Gibbs自由能DvapG ; (3)求环境的熵变DS环 ; (4)应用有关原理判断上述过程是否为不可逆过程? 解:(1) 真空汽化 W = 0 (2)设液态苯在同温、同压下可逆蒸发为气,这是可逆相变, (3)系统的不可逆热效应,对环境
18、来说可以看作是可逆的 (4)用熵判据来判断过程的可逆性 所以,原过程为不可逆过程。第 四 章 多组分热力学二、概念题题号12345678选项CAB CBDBB题号9101112131415选项BDCAACD1. 答:(C)运用偏摩尔量的集合公式()。2. 答:(A)偏摩尔量定义。 3. 答:(B)广义的化学式:4. 答:(C)用Roult定律算出总蒸气压,再把A的蒸气压除以总蒸气压。kPa5. 答:(B)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,而与混合物的浓度有关。第一份的浓度低于第二份的浓度,故化学势小。6. 答:(D)纯液体 A 的饱和蒸气压和化学势比稀溶液中的大
19、,加入溶质后,稀溶液的凝固点会下降。7. 答:(B)根据Henry定律,当平衡压力相同时,Henry常数大的溶解量反而小。8. 答:(B)用Roult定律算出总蒸气压,再把B的蒸气压除以总蒸气压。9. 答:(B)用Roult定律算出总蒸气压,再把B的蒸气压除以总蒸气压。10. 答:(D)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,而与混合物的浓度有关。两份的浓度相同,故化学势相等。11. 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。12. 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。B 杯内溶入 NaCl,NaCl
20、解离,其粒子数几乎是A 杯中的两倍,B 杯的凝固点下降得多,所以A 杯先结冰。13. 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A 杯中不断凝聚,所以A 杯液面高于 B 杯。14. 答:(C)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:(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渗透,使农作物长势不良。三、习题 6. 293 K时, 苯(A)的蒸气压是13.332 kPa,辛烷(B)的蒸气压为2.6664 kPa,现将1 mol辛烷溶于4 mol苯中,形成理想液态混合物。试计算:(1)系统的总蒸气压;
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