文档介绍：物理化学思考题
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
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=U+pV,凡是体系状态发生变化,不管经过什么过程,体系的焓值都可能变化,