物理化学思考题.doc

目 录 热力学第一定律 …………………………………… 2 热力学第二定律 …………………………………… 6 统计热力学初步 ……………………………………10 溶 液…………………………………………………13 相平衡 …………………………………………… 16 化学平衡 ……………………………………………20 电解质溶液………………………………………… 22 可逆电池的电动势及其应用 ………………………25 电解与极化作用 ……………………………………29 化学动力学基础…………………………………… 32 界面现象…………………………………………… 36 胶体分散体系与大分子溶液……………………… 38 第一章 热力学第一定律 HYPERLINK /jxwz/wuhua/aqwy/skt/2.htm 1、为什么第一定律数学表示式dU=δQ-δW 中内能前面用微分号d，而热量和功的前面用δ符号？ 答：因为内能是状态函数，具有全微分性质。而热量和功不是状态函数，其微小改变值用δ表示。 2、公式H=U+PV中H U,发生一状态变化后有ΔH =ΔU +Δ（PV）， 此时ΔH ΔU吗？为什么？ 答：不一定。因为Δ（PV）可以为零、正数和负数。 3、ΔH = Qp , ΔU = Qv两式的适用条件是什么？ 答：ΔH = Qp此式适用条件是：封闭系等压非体积功为零的体系。 ΔU = Qv此式适用条件是：封闭系等容非体积功为零的体系。 （1）状态确定后，状态函数的值即被确定。 答：对。 （2）状态改变后，状态函数值一定要改变。 答：不对。如：理想气体等温膨胀过程，U和H的值就不变化。 （3）有一个状态函数值发生了变化，状态一定要发生变化。 答：对。 想气体绝热向真空膨胀，ΔU=0，ΔH=0对吗？ 答：对。因理想气体绝热向真空膨胀过程是一等温过程。 5、恒压、无相变的单组分封闭体系的焓值当温度升高时是增加、减少还是不变？ 答：增加。 6、当体系将热量传递给环境后，体系的焓值是增加、不变还是不一定改变？ 答：不一定改变。 7、等温等压进行的某化学反应，实验测得T1和T2时的热效应分别为ΔrH1和ΔrH2，用基尔霍夫公式验证时，发现数据不相等。为什么？ 解：用基尔霍夫公式计算的ΔrHm,1和ΔrHm,2是反应物完全变成产物时的值。而ΔrH1和ΔrH2是该化学反应达到平衡时实验测得的值。 8、“功、热与内能均是能量，所以它们的性质相同”这句话正确否？ 答：不正确。虽然功、热与内能都有能量的量纲，但在性质上不同，内能是体系的本身性质，是状态函数。而热与功是体系与环境间交换的能量，是与热力学过程相联系的过程量。功与热是被“交换”或“传递”中的能量，不是体系本身的性质，不是状态函数，与内能性质不同。热与功也有区别，热是微粒无序运动而传递的能量，功是微粒有序运动而传递的能量。 9、 为什么本教材中热力学第一定律表达式是：ΔU＝Q＋W，而有些书中采用ΔU＝Q-W，两者是否有矛盾，为什么? 答：因为本教材规定：体系吸热为正，放热为负；体系对外作功，W为负值，环境对体系作功，W为正值，总的来说，体系在过程中得到能量为正，失去能量为负。在这个规定下，要满足能量守衡原理，则必须是体系吸的热加上环境对体系作的功后，才等于体系内能的变化值，所以是ΔU＝Q＋W。而有些书上，功的符号与上述规定相反，（体系向环境做功，W 为正值，环境向体系做功，W 为负值），则就是ΔU＝Q－W。 10、一体系由A态到B态，沿途径Ⅰ放热 100J，对体系作功 50J。问(1)由A态沿途径Ⅱ到B态体系作功 80J，其Q值为多少？(2) 如体系由B态沿途径Ⅲ回到A态得50J功，体系吸热环是放热？Q为多少？ 答：(1) ΔUA→B＝－100＋50＝－50J Q＝ΔUA→B－W＝－50－(－80)＝30J (2) ΔUB→A＝－ΔUA→B＝50J Q＝ΔUB→A－W＝50－50＝0 体系不吸热也放热 ?11、已知体系的状态方程式Ｆ(T，p，V)＝0，由U＝f(T，V)写出当压力不变时气体的内能对温度的变化率的表达式。 答：dU＝(ЭU/ЭT)VdT＋(ЭU/ЭV)TdV压力不变时，除以ｄT：(ЭU/ЭT)p＝(ЭU/ЭT)V＋(ЭU/ЭV)T(ЭV/ЭT)p 12、为什么无非体积功的等压过程的热，只决定于体系的初、终态？ 答：因为无其它功的等压过程中Qp＝ΔH，而 ΔH 是体系状态函数的改变值，其大小只决定于体系的始终态，所以在无其它功的等压过程 Qp 大小只决定于初终态。 13、“因 ΔH＝Qp，所以只有等压过程才有 ΔH。”这句话是否正确？ 答：不正确。H是状态函数，H＝