物理化学（上）(南京大学) 中国大学MOOC作业答案

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作业第一章 气体 第一章 单元作业

1、 两个体积相同的烧瓶中间用玻管相通，通入0.7 mol氮气后，使整个系统密封。开始时，两瓶的温度相同，都是300 K，压力为50 kPa，今若将一个烧瓶浸入400 K的油浴内，另一个烧瓶的温度保持不变，试计算两瓶中各有氮气的物质的量和温度为400 K的烧瓶中气体的压力。
评分规则:  正确计算出物质的量得3分。
正确计算出压力得3分。

2、 计算293 K和373 K时，H2(g)的平均速率、根均方速率和最概然速率。
评分规则:  每个温度下的三个速率各计1分。

3、 
评分规则:  正确计算出气体的温度得2分。
正确计算出所占分数得4分。

4、 
评分规则:  正确计算出最概然速率得2分。
正确计算出所占分数得4分。

5、 
评分规则:  正确计算出平均自由程得3分。
正确计算出碰撞频率得3分。
正确计算出互碰频率得3分。

6、 
评分规则:  正确计算出两种气体的常数a得2分。正确计算出两种气体的常数b得2分。正确计算出两种气体的临界体积得2分。正确判断出NO气体气体更接近于理想气体得2分。

7、 
评分规则:  正确计算出（1）小题得2分。
正确计算出（2）小题得3。
正确计算出（3）小题得4分。

8、 
评分规则:  正确计算出四种气体的摩尔分数得4分。
正确计算出压力得4分。

作业第二章 热力学第一定律 第二章 单元作业

1、 
评分规则:  正确计算出体积得3分。
正确计算出温度得3分。

2、 
评分规则:  每小题答案正确各得2分。

3、 
评分规则:  正确计算出第（1）小题得4分。
正确计算出第（2）小题得4分。
正确计算出第（3）小题得4分。

4、 
评分规则:  证明第一个等式得2分。
证明第二个等式得4分。

5、 
评分规则:  正确计算出每小题各得2分。

6、 
评分规则:  正确计算出功得3分。
正确计算出第（2）小题得3分。

7、 
评分规则:  正确计算出第（1）小题得3分。
正确计算出第（2）小题得3分。

8、 
评分规则:  正确设计过程并计算出最终结果得10分。

作业第三章 热力学第二定律 第三章 热力学第二定律单元作业

1、 
评分规则:  正确计算出熵变得4分。

2、 
评分规则:  正确计算出终态温度得2分，进一步计算出熵变再得3分。

3、 
评分规则:  正确计算出第（1）小题得2分。
正确计算出第（2）小题得10分。
正确计算出第（3）小题得4分。

4、 
评分规则:  正确计算其中的6个得12分。

5、 
评分规则:  正确计算出第（1）小题得6分。
正确计算出第（2）小题得6分。

6、 
评分规则:  正确计算出前4个得5分；正确计算出后4个得5分。

7、 
评分规则:  正确计算出第（1）小题得2分。正确计算出第（2）小题得2分。正确计算出第（3）小题得2分。

8、 
评分规则:  正确计算出第（1）小题得4分。
正确计算出第（2）小题得4分。
正确计算出第（3）小题得4分。
正确计算出第（4）小题得4分。
正确计算出第（5）小题得4分。

9、 
评分规则:  正确计算出焓的变化得2分；正确计算出熵和Gibbs自由能的变化各得3分。

10、 
评分规则:  正确计算出第（1）小题得3分。正确回答出第（1）小题得2分。正确计算出第（3）小题得3分。

11、 
评分规则:  给出正确证明得5分。

作业第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用 第四章单元作业

1、 
评分规则:  正确计算出第（1）小题得4分。
正确计算出第（2）小题得2分。

2、 300 K时，纯A与纯B可形成理想的混合物，试计算如下两种情况下所需做的最小功值。(1)  从大量的等物质量的纯A与纯B形成的理想混合物中，分出1 mol纯A；(2)  从纯A与纯B各为2 mol所形成的理想混合物中，分出1 mol纯A。
评分规则:  正确计算出第（1）小题得4分。
正确计算出第（2）小题得4分。

3、 液体A与液体B能形成理想液态混合物，在343 K时，1 mol纯A与 2mol纯B形成的理想液态混合物的总蒸气压为50.66 kPa.若在液态混合物中再加入3 mol纯A，则液态混合物的总蒸气压为70.93 kPa。试求（1）纯A与纯B的饱和蒸气压；（2）对第一种理想液态混合物，在对应的气相中A与B各自的摩尔分数。
评分规则:  正确计算出第（1）小题得4分。
正确计算出第（2）小题得4分。

4、 
评分规则:  正确计算出每小题各得3分。

5、 
评分规则:  正确计算出每小题各得3分。

6、 在288 K时，1 mol NaOH(s)溶在4.559 mol的纯水中所成溶液的蒸气压为596.5 Pa，在该温度下，纯水的蒸气压为1705 Pa。试求 （1）溶液中水的活度； （2）在溶液和在纯水中，水的化学势的差值。
评分规则:  正确计算出第（1）小题得2分。
正确计算出第（2）小题得3分。

7、 在300 K时，液态A的蒸气压为37.33 kPa，液态B的蒸气压为22.66 kPa，当2 mol A与2 mol B混合后，液面上蒸气的总压为50.66 kPa，在蒸气中A的摩尔分数为0.60。假定蒸气为理想气体，试求（1）溶液中A和B的活度；（2）溶液中A和B的活度因子；（3）混合过程的Gibbs自由能变化值 ；（4）如果溶液是理想的，求混合过程的Gibbs自由能变化值 。
评分规则:  正确计算出第（1）小题得2分。
正确计算出第（2）小题得2分。
正确计算出第（3）小题得3分。
正确计算出第（4）小题得3分。

作业第五章 相平衡 第五章单元作业

1、 
评分规则:  每小题3分，其中组分数、相数和自由度各1分。

2、 
评分规则:  正确写出克-克公式得2分。
正确计算出焓变得3分。

3、 在外压为101.3 kPa的空气中，将水蒸气通入固体碘I2 (s)与水的混合物中，进行蒸汽蒸馏。在371.6 K时收集馏出蒸汽冷凝，分析馏出物的组成得知，每100 g水中含碘81.9 g。试计算在371.6 K时碘的蒸气压。
评分规则:  正确计算出蒸气压得4分。

4、 
评分规则:  正确写出图中7个区的相组成得7分，每个区1分。
正确写出三条水平线对应的平衡共存相得3分，一条1分。
正确画出三条步冷曲线得3分，一条1分。

5、 Zn(A)与Mg(B)形成的二组分低共熔相图具有两个低共熔点，一个含Mg的质量分数为0.032，温度为641 K，另一个含Mg的质量分数为0.49，温度为620 K，在系统的熔液组成曲线上有一个最高点，含Mg的质量分数为0.157，温度为863 K。已知Zn(s)和Mg(s)的熔点分别为692 K和924 K。（1）试画出Zn(A)与Mg(B)形成的二组分低共熔相图，并分析各区的相态   和自由度；（2）分别用相律说明，含Mg的质量分数为0.80和0.30的熔化物，在从973 K冷却到573 K过程中的相变和自由度的变化；（3）分别画出含Mg的质量分数为0.80，0.49和0.30的熔化物，在从973 K冷却到573 K过程中的步冷曲线。
评分规则:  正确画出相图得4分；正确标出各区的相态和自由度得4分。
正确说明两个熔化物的相变和自由度变化得2分。
正确画出三条步冷曲线得3分，一条1分。

6、 
评分规则:  正确标出第一张相图中各区的相数、相态和自由度得4分；正确标出第二张相图中各区的相数、相态和自由度得3分；正确标出第三张相图中各区的相数、相态和自由度得5分；

7、 电解熔融的LiCl(s)制备金属锂Li(s)时，常常要加一定量的KCl(s)，这样可节约电能。已知LiCl(s)的熔点为878 K，KCl(s)的熔点为1048 K，LiCl（A）与KCl（B）组成的二组分物系的低共熔点为629 K，这时含KCl（B）的质量分数为 ＝0.50。在723 K时，KCl（B）含量为 ＝0.43的熔化物冷却时，首先析出LiCl(s)，而 ＝0.63的熔化物冷却时，首先析出KCl(s)。（1） 绘出LiCl（A）与KCl（B）二组分物系的低共熔相图；（2） 简述加一定量KCl(s)的原因；（3） 电解槽的操作温度应高于哪个温度,为什么？（4） KCl(s)加入的质量分数应控制在哪个范围内为好？
评分规则:  正确画出相图得4分。
正确回答第（2）小题得2分。
正确回答第（3）小题得2分。
正确回答第（4）小题得2分。

8、 
评分规则:  正确指出各区的相和自由度得7分。
正确回答第（2）小题得3分。

作业第六章 化学平衡 第六章单元作业

1、 
评分规则:  正确计算出解离度得4分。
正确计算出标准平衡常数得2分；正确计算出反应的标准摩尔Gibbs自由能变化得2分。

2、 
评分规则:  正确计算出标准平衡常数得4分。
正确计算出总压得4分。

3、 
评分规则:  正确写出化学反应等温式得2分；正确解释出反应的摩尔Gibbs自由能变化得2分；正确判断得2分。

4、 
评分规则:  正确设计可逆过程得2分；正确列出计算式得2分；正确计算出结果得2分。

5、 
评分规则:  正确计算并回答第（1）小题得4分；正确计算并回答第（2）小题得3分。

6、 
评分规则:  正确计算出第（1）小题中的3个未知量得6分，每个2分。
正确计算出第（2）小题得3分。
正确计算出第（3）小题得3分。

7、 
评分规则:  每小题各3分；其中，正确列出计算式并给出正确结果得2分，正确判断得1分（没有计算不得分）。
每小题各3分；其中，正确列出计算式并给出正确结果得2分，正确判断得1分（没有计算不得分）。
每小题各3分；其中，正确列出计算式并给出正确结果得2分，正确判断得1分（没有计算不得分）。
每小题各3分；其中，正确列出计算式并给出正确结果得2分，正确判断得1分（没有计算不得分）。

8、 
评分规则:  正确计算出摩尔Gibbs自由能变化得2分，给出正确判断得1分。
正确计算温度得2分。

作业第七章 统计热力学基础 第七章 统计热力学基础单元作业

1、 
评分规则:  正确写出配分函数的表达式得2分。
正确计算出最概然分子数之比得2分。
正确计算出平均能量得2分。

2、 
评分规则:  正确计算出分数得3分。
正确计算出温度得3分。

3、 
评分规则:  正确写出配分函数的表达式得3分。
正确计算获得百分数得3分。
正确计算获得统计熵值得3分。

4、 
评分规则:  第（1）小题计算正确得4分。
第（2）小题计算正确得3分。
第（3）小题计算正确得3分。

5、 
评分规则:  第（1）小题计算正确得3分。
第（2）小题计算正确得3分。
第（3）小题计算正确得1分。
第（4）小题计算正确得7分。

6、 
评分规则:  正确写出平衡常数的配分函数计算表达式并计算获得正确结果得8分。

7、 
评分规则:  正确计算获得第一个反应的平衡常数得3分。
正确计算获得第一个反应的平衡常数得3分。

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