（1）在100℃时水中有空气泡的半径为10-6 m， 气泡内的水蒸气压是多少？ （2）大约过热多少度, 才可以开始沸腾?
19．25℃时，稀肥皂水溶液的表面张力σ（N·m-1）与其浓度C (mol·m-3)有如下的关系： σ= σ0
－AC ，其中σ0为纯水的表面张力，A为常数（已知25℃时，σ0 = 0．0718 N·m-1 ）。当肥皂在溶液表面的吸附量Γ= 4.33×10-6 mol·m-2时，此时溶液的表面张力为多少？
物理化学综合练习题答案
一．选择题
1 D 16 A 31 D 46 A 61 C 76 C
二．填空题
1. 定容 ； 不做其它功 ； 封闭体系 。 2．W = 0；Q = 0；△U = 0；△H = 0。 3．ΔU = 0 J；ΔH ＝ 0 J ；ΔS ＝ 38.29 J·K-1； ΔG ＝ -11488 J 4． ?1 = ?2 > ?3___。 5. △U < 0；ΔS < 0；W = 0。 6. △H = 17610 J 。 7． △fHmθ(CO,g) = -110.51kJ·mol-1 。 8. 186g·mol-1 。 9. < 10. 298K，105Pa的纯H2(g)的理想气体状态 。
12． 各相的温度压力必须相等；每一个组分在所有相中的化学势必须相等 。 13． 饱和蒸汽压降低 、 沸点升高 、 凝固点降低 和 产生渗透压 。
2 A 17 B 32 D 47 A 62 B 77 A 3 D 18 A 33 C 48 B 63 B 78 D 4 D 19 A 34 B 49 B 63 B 79 C 5 D 20 D 35 B 50 B 65 D 6 C 21 A 36 A 51 C 7 D 22 A 37 D 52 D 67 B 8 A 23 D 38 D 53 D 68 A 9 B 24 B 39 C 54 B A 10 B 25 A 40 C 55 D 11 D B C B 12 B 27 B A C D 13 C 28 C 43 A 58 A 73 C 14 C 29 D D B B 15 A 30 A B D A 41 42 56 57 71 72 44 45 59 60 74 75 69 16
14． 4 ； 3 ； 2 。 15． Pco2/Pθ ； 16． 1/ 8 倍。 17． 活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量的差值； 慢 。 18. < 。 19. 3 ， 1.5 。 20. 增大 ， 减小 。 21． 0.1 ， 0.255 。 22． 正 ， 负 。 23． = 。 24． 相同 ， 不相同 。 25． : ?1??3??2 。
26． OH- 。 27． 指示剂 。 28． 正极 ， 负极 。 29． S·m-1 。 30． 临界胶束浓度 ； 亲水亲油平衡值HLB 。 31． 正 ； NaCl > Na2SO 4 > Na3 PO4 。
32． P凸 > P平 > P凹、。 33． 水包油 ， 油包水 ， O/W ， W/O 。 34． 8.72×10-6 J ， 8.72×10-6 J 。 35． △P2 = 2△P1 。 36． 布朗运动 、 扩散 、 沉降和沉降平衡 ，
热运动着的分散介质对溶胶粒子撞击产生的合力不为零 。
37． 液体内部 ， 与液体的表面相切使液体表面收缩的方向 ； 互相垂直 。 38． 大于 。 39． Ag+ ， 正 ， 正 。
三．判断题 1 错 16 错 31 错
四．简答题
1. 答：不对。理想气体单纯变化过程，其内能、焓仅是温度的函数，但过程有相变及化学变化时，伴随有相变焓、反应焓，此时体系的内能和焓也随之变化。 2. 解：-5℃、101.325kPa苯(l) -5℃、101.325kPa苯(s)
↓ ↑
-5℃、2.67kPa苯(l) -5℃、2.28kPa苯(s) ↓ ↑
-5℃、2.67kPa苯(g) -5℃、2.28kPa苯(g) 3．答（1） 对纯物质，C = 1；且在熔点温度下液、固两相平衡，所以 P = 2
2 错 17 错 32 错 3 错 18 错 33 对 4 错 19 对 34 对 5 错 20 错 35 错 6 错 21 错 36 错 7 错 22 错 37 错 8 对 23 错 38 错 9 对 39 错 10 错 25 错 40 对 11 错 错 错 对 错 13 对 28 错 14 29 15 30 错 错 错 错 44 45 错 错 26 27 41 42 17
f = C – P + 1 = 1 – 2 + 1 =0 。
计算结果表明，在一定压力下，纯物质的熔点只能有唯一的定值。
（2） 此体系 C = 2（NaCl , H2O）, P = 2（固体NaCl，水溶液）。根据相律，当温度和压
力恒定时， f = C – P + 0 = 2 – 2 = 0。 说明NaCl在水中的饱和浓度是一定值。
4． 答：水和玻璃润湿，在毛细管中形成凹液面，等高处的管内液体所受到的压力 Pr 比管外 液体 P0 小 ，△P指向液体外部，导致液体由压强高的地方向压强低的地方流动，使管内液 体上升，上升的高度与内外压差（即附加压力）有关。而汞和玻璃不润湿，在毛细管中形成 凸液面，情况正好相反，所以管中汞面会下降，下降的高度也附加压力△P有关。
5．答; 若液体能润湿毛细管壁，则管内液面呈凹面，由开尔文公式可知，凹面液体上方的蒸气压小于平面液体蒸气压。在指定温度下，当蒸气的压力小于平面液体蒸气压而大于毛细管内凹面的蒸气压时，该蒸气虽然对平面液体未达饱和，但对管内凹面液体已呈过饱和，此蒸气就会在毛细管内凝聚成液体，这种现象即为毛细管凝聚。
例子如：土壤中的毛细管有保持水分的作用，水泥地面因有毛细管凝聚水而在冬天容易冻裂，需要采取防寒措施等等。
6．答：使溶胶能相对稳定存在的主要因素有以下三个方面：首先扩散双电层的存在，使胶粒相互排斥，不易聚结变大。其次，溶胶具有激烈的布朗运动，可克服重力对胶粒的作用。最后，溶剂化作用，使其表面有一层溶剂化膜，对胶粒起保护作用，可阻止胶粒聚结变大。 7．答：相同之处：
1）．分散相粒子的大小均在10-7 ～10-9 m范围内 2）．分散相粒子的相对粒子质量皆不均一，且显一定分布，都是多级分散体系 3）．扩散速度缓慢 4）．不能透过半透膜
不同之处：高分子溶液是热力学稳定体系，不需稳定剂，溶胶则是热力学不稳定体系需要稳定剂；高分子溶液是均相体系，体系服从相律，溶胶则是多相体系，体系不服从相律；高分子溶液对电解质不很敏感，Tyndall弱 ，溶胶则是对电解质非常敏感，Tyndall强；高分子溶液黏度大，溶胶则黏度小。
8．答：不对。因为水滴越小，其饱和蒸气压越大。若天空中的小水滴要起变化，一定是小水
滴进行蒸发，水蒸汽凝结在大水滴上。 9． 答（1） 正溶胶 ； （2） 40×10-3 mol·L-1
11．答：（1）①相区是固态红磷的单相区；②相区是气态磷的单相区；③相区是液态磷的单相区、④相区是固态黑磷的单相区。四个区域的 C = 1，P = 1，因此f = 2。
（2）OA线是固态红磷与气态磷的两相平衡线；OB线是液态磷和气态磷的两相平衡线； OO′线是固态红磷与液态磷的两相平衡线；O′C线是固态黑磷与液态磷的两相平衡线；O′D线是固态红磷与固态黑磷的两相平衡线。在五条线上，f = 1。
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（3）OO′和O′C分别是红磷和黑磷的熔点曲线，由于其dP?0，因此熔点随压力的增加而
dT增大。
五. 计算题
1. 解: （1） △U = 0 △H = 0
P2104W?nRTln?1?8.314?298ln5??5.705kJ
P110Q = -W = 5.705 kJ ?S?QR5705??19.14J?K?1 T298 （2）QP??H?nCP,m?T?1?2.5?8.314?(223?298)??1.559KJ W??Pe?V??P?V??nR?T??1?8.314?(223?298)= 623.6 J
?U?QP?W??1559?623.6??935.4J
?S?nCP,mlnT2223?1?2.5?8.314?ln??6.03J?K?1 T1298
2．解：1mol, 300K, 101kPa ,V1 △U1 △H1 Q1 W1 1mol, 300K, V2 , P2
△U2 △H2 Q2 W2 1mol,370K,1010kPa, V2
V1 = 8.314×300/(101×103)=24.7 dm3 V2 = 8.314×370/(1010×103)= 3.05 dm3 P2 = 8.314×300/(3.05×10-3) = 817.8 kPa △U1 = 0 △H1 = 0
W1 = -P2(V2-V1) = -817.8×103×(3.05-24.7)×10-3 = 17.71 kJ Q1 = -W1 = -17.71 kJ W2 = 0
△U2 = Q2 = Cv,m (T2-T1) = 2.5×8.314×(370-300) = 1.45 kJ △H2 = (2.5R+R) (T2-T1) = 3.5×8.314×(370-300) = 2.04 kJ
整个过程：△U = △U1 + △U2 = 1.45 kJ △H = △H1 + △H2 = 2.04 kJ Q = Q1 + Q2 = -16.26 kJ W = W1 + W2 = 17.71 KJ
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3． 解：设计如下过程：
H2(g) + 0.5O2(g) H2O(g) 800K、Pθ 800K
(1)
(5) H2(g) + 0.5O2(g) (2 ) H2O(l) (3 ) H2O(l) (4 ) H2O(g) 298K、Pθ 298K、Pθ 373K、Pθ 373K、Pθ
298298p,m,H2(g) ?H1?800?(C?0.5Cp,m,O2(g) dT?800?(29.07?0.5?36.16)dT??23.67kJ?mol?1
△rHm, 2 = –285.84 kJ·mol-1
373373 ?H3?298?Cp,m,H2O(l) dT?298?75.26dT?5.64kJ?mol?1
△H4 = 40.65 kJ·mol-1
800800p,m,H2O(g)?H5?373?CdT?373?33.26dT?14.20kJ?mol?1
△rHm = △H1 + △rHm,2 + △H3 +△H4 + △H5 = – 249.02 kJ·mol-1 4． 解 设计可逆变化途径( 1mol) ：
H2O(l, 373K, 101.3kPa) Q、W、△U、△H、△S、△G H2O(g ,373K, 0.5×101.3kPa) ① ②
H2O(g , 373K, 101.3kPa) 由于外压 Pe = 0 W = 0
?H??H1??H2?40.66?0?40.66kJ
?U??U??U2[?H?11?(?PV)1]0??H1?gP(?VlV)???1HgP?V1 T ?H? n ?R?40.66?8.314?373?10?3?37.56kJ
Q = △U = 37.56 kJ
?S??S1??S2??H1?nRln101.3?40660?8.314ln2?114.8J?K?1
3730.5?101.3373 20