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| 編輯推薦： |
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周鲁、谈宁馨主编的《物理化学教程习题精解》内容包括各章学习要求、概念题判断题、填空题及参考答案和计算题及参考答案，此外还有10套模拟考试题及参考答案。本书各章学习要求中，对有关知识提出了解、理解和掌握三种要求，要求掌握的知识即为各章重点。各章判断题是考查学生对基本概念的掌握，填空题是考查学生对基本公式的掌握，而计算题是考查学生对概念和公式的综合运用能力。
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| 內容簡介： |
《物理化学教程习题精解》是与普通高等教育“十一五”国家级规划教材枟物理化学教程枠（第三版）（科学出版社，2012年）配套的习题精解，《物理化学教程习题精解》章节顺序与教材章节顺序完全一致。《物理化学教程习题精解》内容包括热力学基础、多组分多相系统热力学、化学反应热力学、化学反应动力学、相变热力学、电化学、表面化学、胶体化学等各章学习要求、概念题（判断题、填空题及参考答案）和计算题及参考答案，此外还有10套模拟考试题及参考答案。
來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
《物理化学教程习题精解》可供高等学校工科类各专业本科生学习物理化学课程时使用，也可供本科生准备研究生入学考试时借鉴，还可供广大工程技术人员参考。
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| 目錄：
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前言
第一章 热力学基础
§1-1 学习要求
§1-2 概念题
§1-3 计算题
第二章 多组分多相系统热力学
§2-1 学习要求
§2-2 概念题
§2-3 计算题
第三章 化学反应热力学
§3-1 学习要求
§3-2 概念题
§3-3 计算题
第四章 化学反应动力学
§4-1 学习要求
§4-2 概念题
§4-3 计算题
第五章 相变热力学
§5-1 学习要求
§5-2 概念题
§5-3 计算题
第六章 电化学
§6-1 学习要求
§6-2 概念题
§6-3 计算题
第七章 表面化学
§7-1 学习要求
§7-2 概念题
§7-3 计算题
第八章 胶体化学
§8-1 学习要求
§8-2 概念题
§8-3 计算题
模拟考试题及参考答案
模拟考试题1
模拟考试题2
模拟考试题3
模拟考试题4
模拟考试题5
模拟考试题6
模拟考试题7
模拟考试题8
模拟考试题9
模拟考试题10
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| 內容試閱：
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第一章 热力学基础
§1-1 学习要求
掌握系统与环境、性质与状态、过程与途径、热力学平衡态、可逆过程、热和功等热力学基本概念。理解热力学第一定律的表述，掌握孤立系统和封闭系统热力学第一定律的数学表达式。
理解热力学能和焓的定义，掌握状态函数的数学特征，掌握理想气体的热力学能和焓的特征。理解等容热容和等压热容的定义和关系，掌握理想气体等容、等压、等温和绝热过程的热和功、热力学能变和焓变的计算方法。
掌握可逆过程、不可逆过程、自发过程的概念、定义、区别和关系。理解热力学第二定律的两种表述。了解卡诺定理和熵函数的导出方法，理解熵变的定义，理解熵增原理，掌握孤立系统和封闭系统热力学第二定律的数学表达式。
掌握理想气体等容、等压、等温和绝热过程的熵变计算方法。理解亥姆霍兹函数和吉布斯函数的定义，掌握理想气体的亥姆霍兹函数变和吉布斯函数变的计算方法。理解单组分单相封闭系统的热力学基本方程的导出方法和使用条件，理解麦克斯韦关系及常用的一些重要的关系式，并能推导常用的热力学关系式，理解用可测的物理量代换不可测的物理量的处理方法。掌握非理想系统的热力学能变、焓变和熵变计算方法。
难点：
状态函数的数学特征，可逆过程、不可逆过程、自发过程，熵增原理，单组分单相封闭系统的热力学基本方程，非理想系统的热力学能变、焓变和熵变计算方法。
§1-2 概 念 题一、判断题
.系统状态发生变化，所有状态函数也随之发生变化。
.封闭系统有无穷多个平衡态，孤立系统只有一个平衡态。
.因为自发过程是不可逆过程，所以不可逆过程是自发过程。
.理想气体的热力学能和焓仅仅是温度的函数。
.因为Qp＝ΔH，QV＝ΔU，所以Qp与QV都是状态函数。
.若气体的Cp，m-CV，m＝R，则该气体必定是理想气体。
.从同一始态出发，经绝热可逆过程和绝热不可逆过程达到的末态不同。
.封闭系统的熵可以减少，孤立系统的熵只能增加。
.因为绝热不可逆膨胀过程熵增加，所以绝热不可逆压缩过程熵减少。
10.理想气体的熵仅仅是温度的函数。
参考答案
1.错 2.对 3.错 4.对 5.错 6.错 7.对 8.对 9.错 10.错
二、填空题
1.封闭系统经历任意循环过程之后，有ΔT（）0，Δp（）0。
2.孤立系统经历任意自发过程之后，有Q（）0，W（）0。
3.理想气体的等压升温过程有Qp（）ΔH，Qp（）ΔU。
4.理想气体的等容降温过程有QV（）ΔH，QV（）ΔU。
5.理想气体的等温可逆压缩过程有ΔU（）0，ΔH（）0。
6.理想气体的绝热可逆膨胀过程有ΔU（）0，ΔH（）0。
7.理想气体的等压降温过程有ΔS（）0，等容升温过程有ΔS（）0。
8.理想气体的等温压缩过程有ΔS（）0，ΔA（）ΔG。
9.按全微分的性质，有（抄U／抄S）V（）0，（抄U／抄V）S（）0。
10.按全微分的性质，有（抄H／抄S）p（）0，（抄H／抄p）S（）0。
参考答案
1.＝，＝ 2.＝，＝ 3.＝，＞ 4.＞，＝ 5.＝，＝ 6.＜，＜ 7.＜，＞ 8.＜，＝9.＞，＜ 10.＞，＞
§1-3 计 算 题
1-1 10mol理想气体从2.00×106 Pa、1.00dm3，等容降压到2.00×105 Pa，再经等压膨胀到10.0dm3，求整个过程的W、Q、ΔU和ΔH。
解 题给过程可表示为
等容
等压
因为p3V3＝p1V1所以T3＝T1。
从始、末态看，，这是一个等温过程，对理想气体的等温过程有ΔU＝0，ΔH＝0。
W＝W1+W2＝W2＝-p2（V3-V2）
＝ ［-2×105 ×（10-1）×103］Pa?cm3 ＝ ［-2×105 ×（10-1）×103 ×10 -6 ］J＝-1800J（因为1Pa?cm3 ＝10 -6 J）Q＝ΔU-W＝-W＝1800J1-2 1mol理想气体从25K、1.00×105 Pa的始态，经等容过程和等压过程分别升温到100K，已知此气体的Cp，m为29.10J?mol-1 ? K -1 ，求过程的ΔU、ΔH、Q和W。解 （1）等容过程。ΔU＝nCV，m（T2-T1）＝［1×（29.1-8.314）×（100-25）］J＝1559JΔH＝nCp，m（T2-T1）＝［1×29.1×（100-25）］J＝2182.5J
W＝0Q＝ΔU＝1559J
（2）等压过程。因为本题中等压过程与等容过程的始、末态温度相同，而理想气体的热力学能和焓仅仅是温度的函数，所以等压过程的ΔU、ΔH与等容过程的ΔU、ΔH相同。ΔU＝1559JΔH＝2182.5JQ＝ΔH＝2182.5JW＝ΔU-Q＝（1559-2182.5）J＝-623.5J
1-3 2mol理想气体由25℃、1.00×106 Pa的始态膨胀到25℃、1.00×105 Pa的终态。设过程分别为（1）自由膨胀；（2）反抗恒定外压（1.00×105 Pa）等温膨胀；（3）等温可逆膨胀。分别计算以上各过程的W、Q、ΔU、ΔH。
解 （1）自由膨胀过程。从始、末态看，这是一个等温过程，对理想气体的等温过程有ΔU＝0，ΔH＝0。自由膨胀过程即向真空膨胀过程，有p环＝0，所以W＝0，Q＝0。
（2）反抗恒定外压（1.00×105 Pa）等温膨胀过程。
过程（2）与过程（1）的始、末态相同，所以过程（2）与过程（1）的ΔU、ΔH相同，有ΔU＝0，ΔH＝0。
nRT2nRT1
W＝-p环（V2-V1）＝-p环p2-p1
-1×105 × 2×8.314×298.15-2×8.314×298.15＝ J＝-4462J
1×105 1×106 Q＝ΔU-W＝4462J
（3）等温可逆膨胀过程。
过程（3）与过程（1）的始、末态相同，所以过程（3）与过程（1）的ΔU、ΔH相同，有ΔU＝0，ΔH＝0。
W＝-nRTlnp1 ＝-2×8.314×298.15×ln1 × 106 J ＝ -11415J
p2 1×105
Q＝ΔU-W＝11415J1-4 2mol单原子理想气体由600K、1MPa，反抗恒定外压（100kPa）绝热膨胀到100kPa，求该过程的Q、W、ΔU和ΔH。
解 单原子理想气体CV，m＝23 R。理想气体的绝热膨胀过程有Q＝0，ΔU＝W。
因为ΔU＝W，p环＝p2，所以
nRT1nCV，m（T2-T1）＝-p环（V2-V1）＝-nRT2+p2p1
CV ，m + pp21 R 1.5R+0.1R1.6T2＝ CV ，m + RT1 ＝ 2.5RT1＝ 2.5×600 K ＝ 384K
2× 32 ×8.314×（384-600）J＝-5387J
W＝ΔU＝nCV，m（T2-T1）＝
2× 25 ×8.314×（384-600）J＝-8979J1-5 1mol理想气体的Cp，m为3.5R，始态为100kPa、41.57dm3，经pT＝常数的可逆过程ΔH＝n（CV，m+R）（T2-T1）＝压缩到终态压力为200kPa。试计算：（1）终态温度；（2）该过程的W、Q、ΔU、ΔH。解 （1）终态温度。始态温度
T1＝ p1V1＝ 100×103×41.57×103×10 -6 K＝500KnR 1 × 8.314
终态温度因为T1p1＝T2p2，所以
T2＝p1 T1 ＝ 100×500 K ＝ 250K
p2 200
（2）可逆压缩过程。ΔU＝n（Cp，m-R）（T2-T1）＝［1×（3.5-1）×8.314×（250-500）］J＝-5196JΔH＝nCp，m（T2-T1）＝［1×3.5×8.314×（250-500）］J＝-7275J
因为pT＝C，所以nRTnRT22nRT
V ＝ p ＝ C pdV＝pC dT＝2nRdT
V2T2
W ＝ -∫V 1 pdV＝-∫T12nRdT＝-2nR（T2-T1）＝［-2×1×8.314×（250-500）］J＝4157J
Q＝ΔU-W＝（-5196-4157）J＝-9353J1-6 某理想气体自25℃、5dm3 的始态绝热可逆膨胀至5℃、6dm3 的终态。求该气体的
Cp，m与CV，m。
解 题给过程可表示为
绝热可逆膨胀
由理想气体绝热可逆过程方程式可知
m
T2／T1＝（V1／V2）R／CV ，
Rln（V1／V2）
ln（5／6）J ? K -1 ? mol -1 ＝ 21.83J ? K -1 ? mol -1
8.314 ×ln （278.15／298.15）CV ，m ＝ lnC（pT，m 2 ／＝ TC1） V ，m ＝+R＝（21.83+8.314）J?K-1 ? mol -1 ＝ 30.14J ? K -1 ? mol -1 1-7 理想气体经等温可逆膨胀，体积从V1膨胀到10V1，对外做功41.85kJ，若气体的起始压力为202.65kPa。（1）求V1；（2）若气体的物质的量为2mol，求气体的温度。解 （1）求V1。对理想气体的等温可逆膨胀过程，有
W＝-nRTlnV2＝-p1V1lnV2
V1 V1 W41.85×103 × 106 V1＝ -p1 ln V2 ＝ 202.65×103 ×ln10cm3 ＝89.69dm3 V1
（2）若气体的物质的量为2mol，求气体的温度。
p1V1202.65×103 ×89.69×103 T ＝ nR ＝ 2×8.314×106 K ＝ 1093K
1-8 有两个卡诺热机，在高温热源温度皆为500K、低温热源分别为300K和250K之间工作，若两者分别经一个循环所做的功相等。试问：（1）两个热机的效率是否相等？（2）两个热机自高温热源吸收的热量是否相等？（3）向低温热源放出的热量是否相等？
解 （1）第一个卡诺热机（热量从500K传到300K）的效率WrT1-T2500-300
η＝ -Q1＝ T1 ＝ 500 ×100%＝40%
第二个卡诺热机（热量从500K传到250K）的效率WrT1-T′2500-250
η′＝ -Q′1 ＝ T1 ＝ 500 ×100%＝50%
因为η≠η′，所以两个热机的效率不相等。
（2）第一个卡诺热机吸收的热量
Q1＝-W r ＝ -0.4W r ＝ -2.5W r η
第二个卡诺热机吸收的热量
-W r -W rQ′1＝η′ ＝0.5＝-2W r 因为Q1≠Q′1所以两个热机自高温热源吸收的热量不相等。
（3）第一卡诺热机向低温放出的热量Q2＝-Wr-Q1＝-Wr-（-2.5Wr）＝1.5Wr个，
第二个卡诺热机向低温放出的热量
Q′2＝-Wr-Q′1＝-Wr-（-2Wr）＝Wr因为Q2≠Q′2所以两个热机向低温热源放出的热量不相等。1-9 理想气，体经过等容可逆过程从始态3dm3 、400K、100kPa升压到300kPa。始态的熵是125.52J?K-1 ，CV为64.35J?K-1 ，计算过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、Q、W。解 题给过程可表示为
等容可逆过程
因为
V2＝V1
所以
T2＝T1p2 ＝ 400× 300 K ＝ 1200K
p1100ΔU＝QV＝CV（T2-T1）＝［64.35×（1200-400）×10-3 ］kJ＝51.48kJW＝ΔU-QV＝0 ΔH＝ΔU+Δ（pV）＝ΔU+V（p2-p1） ＝［51.48+3×103×（300-100）×103×10 -6 ×10 -3 ］kJ＝52.08kJ
Δ S ＝ CV ln T2 ＝64.35ln1200 J ? K -1 ＝ 70.70J ? K -1
T1400S2＝S1+ΔS＝（125.52+70.70）J?K-1 ＝ 196.2J ? K -1
ΔG＝ΔH-Δ（TS）＝ΔH-（T2S2-T1S1） ＝［52.08-（1200×196.2-400×125.52）×10-3 ］kJ＝-133.276kJ1-10 理想气体经过等压可逆过程从始态3dm3 、400K、100kPa膨胀到末态4dm3。始态的熵是125.52J?K-1 ，Cp为83.68J?K-1 ，计算过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、Q、W。解 题给过程可表示为
等压可逆过程
因为
p2＝p1
所以
T2＝T1VV21＝ 400× 43 K ＝ 533.3K
ΔH＝Qp＝Cp（T2-T1）＝［83.68×（533.3-400）×10-3 ］kJ＝11.155kJW＝-p（V2-V1）＝［-100×103 ×（4-3）×103 ×10 -6 ×10 -3 ］kJ＝-0.1kJΔU＝ΔH-Δ（pV）＝ΔH-p（V2-V1）＝（11.155-0.1）kJ＝11.055kJ
Δ S ＝ Cp ln T2 ＝83.68ln533.3J ? K -1 ＝ 24.07J ? K -1
T1 400
S2＝S1+ΔS＝（125.52+24.07）J?K-1 ＝ 149.57J ? K -1
ΔG＝ΔH-Δ（TS）＝ΔH-（T2S2-T1S1）
＝［11.155-（533.3×149.57-400×125.52）×10-3 ］kJ＝-18.41kJ
1-11 将0.4mol、300K、200.0kPa的理想气体绝热压缩到1000kPa，此过程环境做功4988.4J。已知该理想气体在300K、200.0kPa时的摩尔熵Sm为205.0J?K-1 ? mol -1 ，等压摩尔热容Cp，m为3.5R。求此过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔA。
解 这是理想气体的绝热过程，有Q＝0，ΔU＝W。
因为
ΔU＝nCV，m（T2-T1）＝n（Cp，m-R）（T2-T1）＝W
所以
W 4988.4T2＝ n（Cp，m-R）+ T1＝ 0.4×2.5×8.314+300 K ＝ 900K ΔH＝nCp，m（T2-T1）＝［0.4×3.5×8.314×（900-300）］J＝6983.8J
ΔS＝nCp，mlnTT21 +nRlnpp12
＝
0.4×3.5×ln900 +8.314×ln200
J ? K -1 ＝ 7.435J ? K -1
3001000S1＝nSm＝（0.4×205.0）J?K-1 ＝ 82.0J ? K -1 S2＝S1+ΔS＝（82.0+7.435）J?K-1 ＝ 89.435J ? K -1 ΔG＝ΔH-Δ（TS）＝ΔH-（T2S2-T1S1） ＝［6983.8-（900×89.435-300×82.0）］J＝-48907.7J
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