中南大学物理化学在线作业二

中南大学物理化学在线作业二篇一

中南大学高等数学在线作业二

一. 单选题（共25题,共100分）

1. 设齐次线性方程组

的系数矩阵记为A，若存在3阶非零矩阵B，使AB=0，则

2. 设向量组

线性表示，则对于任意常数k必有（）（4分） 不能由

3. 向量组

线性相关的充分必要条件是() （4分）

4. 微分方程

的通解为（）（4分）

5. A为3阶矩阵，

（4分）

6. 设线性方程组

有唯一解，则相应的齐次方程组（）．（4分）

7. 若的值为() （4分）

8. 设

（4分）

10. M为n阶方阵，

的一个特征值为(). （4分）

13. 微分方程

特解形式可设为（（4分）

中南大学物理化学在线作业二篇二

物理化学选做作业 答案——中南大学

纸质作业答案

一、术语解释 节流膨胀：在绝热条件下，流体的恒焓膨胀过程。多数流体经节流膨胀(多数情况下的流体是始态为液体，末态为气体)后温度下降，产生制冷效应。 可逆过程：在一系列无限接近平衡的条件下进行的过程。沿可逆过程途径进行一次来回变化，不会给体系和环境留下任何痕迹，即体系和环境都可回到始态。 反应进度：用来表示化学反应进行程度的量，一般记为ξ，ξ = (nB,t - nB,0 )/νB，式中nB,0为反应开始(ξ = 0)时体系中物质B的物质的量(摩尔数)，nB,t为反应进行到t时刻(ξ)时体系中物质B的物质的量(摩尔数)，νB为反应方程式形为0 = ΣνBB时，物质B的化学计量系数。ξ值与选用体系中的哪种物质的量的变化来进行计算无关，但与化学反应计量式的写法有关。 热容：在不发生相变和化学变化的前提下，体系在经历某一过程时，与环境所交换的热与由此引起的温度变化值之比称为体系的热容。若过程为恒压过程，则所得热容称为恒压热容，过程为恒容过程，则所得热容称为恒容热容。 反应热效应：也称反应热，是指在只做体积功和始末态温度相等的条件下，完成化学反应过程中体系与环境所交换的热。热效应有为恒(等)压热效应和恒(等)容热效应之分，恒(等)压热效应Qp=ΔH，恒(等)容热效应QV=ΔU。对应不同类型的反应，反应热也可分为生成热、燃烧热、溶解热、稀释热等。 熵判据：在隔离体系中，ΔS隔离 = ΔS体系 + ΔS环境 ≥ 0，若ΔS隔离 = 0，则体系达到平衡，若ΔS隔离 > 0，则体系中发生的变化为自发（动）过程。 熵增原理：在绝热或隔离体系中发生任何变化，体系的熵总是增加或不变，而不会减少，即ΔS ≥ 0。对绝热体系而言，ΔS绝热 > 0时，体系中发生的变化为不可逆过程，ΔS绝热 = 0时，体系中发生的变化为可逆过程。 化学势：溶液中组元i的偏摩尔吉布斯自由能称为组元i的化学势。其定义式为：

iGiniT,p,nGjjiAHU nnniT,V,njjiiS,p,njjiiS,V,njji

稀溶液依数性：稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压是值只与一定量溶液中溶质的质点数有关，而与溶质的本性无关，这四个性质统称为稀溶液的依数性。 标准平衡常数：反应体系达到平衡，且各物质均处于标准状态时的反应平衡常数，其定义式

为：K = exp( - ΔrGm/RT)，K只是温度的函数。 自由度：相平衡体系中，那些可以独立改变而又不破坏原有平衡的强度变量（性质）。 恒沸混合物：在产生最大正（或负）偏差体系的温度-组成图上出现的最低（或高）点处，气相线与液相线相切，此点处液态溶液沸腾，且液相组成=气相组成，故沸腾温度恒定，处于该点的多组元物质体系称为恒沸混合物。 活化能：只有活化分子发生碰撞化学反应才能发生，反应物中的普通分子（能量不够高）必须吸收能量才能称为活化分子。在基元反应中，这种由普通分子转变成活化分子所需吸收的最少能称为活化能，记为Ea。其与反应的速率常数k及反应温度T之间的关系为： ΘΘΘ

Edlnka

2 dTRT

基元反应：化学反应中的反应物分子一般是经过若干个不可分割的反应步骤才能得到最终的产物，单个的这种反应步骤称为基元反应。或者说由反应物粒子直接碰撞发生反应的步骤称为基元反应。 离子迁移数：当电流通过电解质溶液时，溶液中某离子定向迁移所传输的电量与通过溶液的总电量之比称为该离子的迁移数。离子迁移数与离子的运动速度有关，当电解质溶液浓度和温度对离子迁移数产生影响。 电池电动势：在通过电池的电流趋近于零的条件下，电池两电极之间的电势差。 电极极化：当有电流通过电极时，电极电势偏离平衡（可逆）电极电势的现象称为电极极化。电极极化产生的原因一般可分为电阻极化、浓差极化和电化学极化三种。 附加压力：弯曲表面上表面张力的合力在表面垂直方向上的分量不为零，对弯曲表面产生额外的压力，使弯曲表面内外所受压力不相等，这种情况下弯曲表面内外所受压力差称为弯曲表面上的附加压力。其值与表面张力值及弯曲表面的曲率有关：ps = σ[(1/r1) + (1/ r2)] 聚沉：憎液溶胶中的微粒相互聚结，颗粒增大，进而发生沉淀的现象。向憎液溶胶中加入电解质或少量有机大分子、加热、搅拌等，都可以促进胶体的聚沉。 表面活性剂：加入少量就能显著降低溶液表面张力的物质称为表面活性剂。

二、简答题

1. 对理想气体来说有ΔUT = 0，因此，若将水蒸气视为理想气体，则水蒸发成水蒸汽时体系的ΔUT = 0。此说法正确否？为什么？

答：说法不正确，因为水的蒸发过程体系始态是液态水，不是理想气体，因此对理想气体才

成立的结论ΔUT = 0是不适用的。

2. 理想气体向真空膨胀是恒温过程，其ΔS可通过设计一个在相同始末态下的恒温可逆过程来计算。理想气体向真空膨胀又是绝热过程，那么其ΔS是否还可通过设计一个在相同始末态下的绝热可逆过程来计算呢？为什么？

答：不可以。因为理想气体向真空膨胀是绝热不可逆过程，它与绝热可逆膨胀过程不可能达到同一末态。

3. 是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高？为什么？

答：加入的溶质若是非挥发性的，则一定使溶液的沸点升高；若加入的溶质若是挥发性的，且挥发度比溶剂更易高，即在一定温度下有x溶剂(l) > x溶剂(g)，则溶液的沸点将会下降。

4. 若反应SO2 + 0.5O2 → SO3在温度为T的容器内达到平衡后，通入不参与反应的惰性气体，会不会影响标准平衡常数Kp的值和平衡产量？设气体均为理想气体。

答：加入惰性气体虽然能改变体系的压力，但并不能改变标准平衡常数Kp的值，因为Kp只是温度的函数；但因为反应的∑νB≠0，所以加入惰性气体将会影响平衡产量。

5. 在确定温度、压力条件下，过饱和氯化钠水溶液的自由度为多少？，向该体系中加入氯化钠固体是否会影响其溶解度？为什么？

答：该体系的组元数C = 2，相数Φ = 2，而温度、压力均确定了，则体系的自由度f = 0。所以，此时向该体系中加入氯化钠固体不会影响其溶解度。

6. 化学反应的级数和反应的分子数有什么区别和联系？

答：化学反应的级数是反应速率方程中各物浓度项的幂指数之和，可以为正数、负数、整数或分数；反应的分子数是基元反应中反应物分子化学计量数之和。对基元反应来说，反应级数与反应分子数是一致的；对复合反应来说，两者无任何关系，因为复合反应没有反应分子数一说。

7. 采用铂电极分别电解浓度为0.5mol·L-1的硫酸水溶液和电解为1.0mol·L-1的氢氧化钠水溶液，在相同的温度下该两电解过程的理论分解电压是否相同？为什么？

答：是相同的。因为该两电解过程所对应的电解反应是相同的，都是H2O === H2 + 0.5O2，所以理论分解电压相同，这也说明电解水产生氢和氧的理论分解电压与溶液的pH值无关。

8. 在进行重量分析实验时，为尽可能使沉淀完全，通常加入大量电解质（非沉淀剂），或进行适当地加热处理，为什么？试从胶体体系的观点加以解释。

答：因为沉淀过程难免因颗粒太小而形成胶体，加入大量电解质（非沉淀剂）就可以促使这部分胶体颗粒聚沉，而适当加热可加快胶体颗粒的热运动，增加胶粒的碰撞频率，从而促进ΘΘΘ

胶粒聚沉。即两种处理方法都有利于沉淀完全。

三、分析题

1. 如图所示，有一个气缸，带有无质量、无摩擦的理想活塞。

活塞下内装有气体，活塞上为真空。气缸的筒壁内侧装有几多

个排列得几乎无限紧密的销卡。设自下而上地逐个拔除销卡时， 活塞将无限缓慢地上移，气体将无限缓慢地膨胀。试分析该过

程是否可逆。 解：过程不可逆。该过程虽然无限缓慢，但过程的推动力是气体对活塞的压力p，而阻力为零，即过程的推动力和阻力并不是相差无限小；膨胀过程体系对环境做功W膨= 0，膨胀完成后，若要将体系恢复到原状态，环境必须对体系做功W压≠0，即有永久性的变化。

2. 理想气体恒温膨胀做功时ΔUT = 0，故Q = -W，即体系所吸收的热全部转化为功。试讨论该结论与热力学第二定律的开尔文说法是否有矛盾。

解：不矛盾。因为开尔文说法是“不能从单一热源吸热使之全部转化为功而不引起其他变化”，本题中理想气体恒温膨胀做功时，虽然是将所吸收的热全部转化为功了，但体系的体积也发生了变化。

3. 有人说：体积是体系的容量性质，因此溶液中物质B的偏摩尔体积就相当于1mol物质B在该溶液中所占有的体积。试分析此说法正确与否。 解：这种说不正确。虽然体积是体系的容量性质，具有加和性，但根据偏摩尔体积的定义式

VVBnB可知，偏摩尔体积是指在一定的温度、压力和浓度条件下，1mol物质BT,p,nDB{中南大学物理化学在线作业二}.

对体系体积的贡献，若这种贡献为负值，则加入物质B会使体系体积减小。所以不能将物质B的偏摩尔体积理解成1mol的B物质在该溶液中所占有的体积，而只能理解为对体系体积大小的贡献作用。

4. 等温、等容条件下反应2NO2 === N2O4达到平衡。当向该恒容反应器内再通入N2O4时，关于该反应的移动方向有以下两种不同的分析，试讨论两种分析的正确性。

⑴ 因为反应条件是等温、等容，所以增加N2O4后，体系中N2O4浓度增大，因此反应会逆向移动。

⑵ 因为反应条件是等温、等容，所以增加N2O4后，体系的压强增大，且反应方程式左边气体系数和大于右边，故反应正向移动。

解：第⑴种分析是正确的。因为增加N2O4后，虽然体系的压强增大，但标准平衡常数Kp的值并不改变，但此时Jp>Kp，故反应会逆向移动。 ΘΘΘ

5. 在一定压力下，A、B二组元的气-液平衡相图具有最低恒沸点，试分析该相图上最低恒沸点的自由度数等于多少。

解：恒沸点处相数Φ = 2，且气相组成与液相组成相等xA= yA，二元体系物种数N = 2，故组元数C = 2 – 1 = 1。所以，在一定压力下，f *= 1 – 2 + 1 = 0。

6. 气相反应2A→A2为二级反应，速率常数为k2；实验测得反应起始压力为pi，反应到t时刻的总压为p，试证明k22(pip)。 pi(2ppi)t

解：根据反应式得 2A ——→ A2

t = 0 pi 0

t = t pA 0.5(pi - pA )

所以，t时刻有p = pA + 0.5(pi - pA ) = 0.5(pi + pA )，或 pA = 2p - pi

又因为反应为二级反应，所以有k2t = (pA)-1 - (pi)-1 =(2p - pi)-1 - (pi)-1，将此式整理后得：

k22(pip) pi(2ppi)t

7. 极限摩尔电导率是无限稀释时电解质溶液的摩尔电导率。请阐述你对定义中溶液的“无限稀释”和“摩尔电导率”这两个概念的理解，说明此时溶液的摩尔电导率应为多少？ 解：虽然极限摩尔电导率要求溶液无限稀释，但同时要求溶液含有1mol的电解质，因此可以理解此时溶液的体积为无限之大。那么，在无限稀释的条件下，尽管溶液中含有1mol的电解质，但离子之间的相互作用已可以忽略，因此，此时电解质的摩尔电导率将达到最大值，溶液的电导率趋向于纯溶剂的电导率。

8. 有体积分别为100L(A)和10L(B)、内盛同种气体分别为100mg和10mg的容器各一个。向两容器中分别加入1g活性炭，试分析比较在相同温度下，两容器中气体被吸附量的大小。 解：此时吸附剂均为1g活性炭，则在一定温度下的吸附量就只取决于吸附质的压力。在未加入活性炭时，设气体为理想气体，则A容器中气体压力为pA = nART/VA，B容器中气体压力为pB = nBRT/VB，由于VA =10VB，nA=10nB，所以两容器中气体压力相等pA = pB；加入活性炭后，设A容器中气体被吸附量为x/g，B容器中气体被吸附量为y/g，则达到吸附平衡时有：pA = (100 -x) RT/MVA，pB = (10 -y) RT/MVB，即(100 -x) RT/MVA= (10 -y) RT/MVB，由此可导出x = 10 y，即A容器中气体被吸附的量大于B容器中气体被吸附的量。

中南大学物理化学在线作业二篇三

中南大学《物理化学》网上(课程)作业一及参考答案

(一) 单选题

1. 下列物理量中，不属于体系性质的是（）。

(A) -pdV

(B) (C) (D)

参考答案： (B)

2. 在恒压恒温条件下，溶剂A与溶质B形成一定浓度的溶液，若采用不同的浓度表达

形式表示溶液中A和B的浓度，则（）。

(A) 溶液中A和B的活度不变

(B) 溶液中A和B的参考态化学势值不变 (C) 溶液中A和B的活度系数不变 (D) 溶液中A和B的化学势值不变

参考答案： (D)

3. 在298K下，A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解时均遵守Henry定律，Henry常

数分别为kA和kB，且已知

，则当A和B压力（平衡时的）相同时，在一定量

的该溶剂中溶解的关系为（）。{中南大学物理化学在线作业二}.

A的量大于B

A的量

小于B(B) 的量

A的量等于B(C) 的量

A的量与B的量无(D) 法比较

(A) 的量

参考答案： (B)

4. 当5mol的H2（g）与4mol的Cl2（g）混合，最后生成2mol的HCl（g）。若以下式

为基本单元：

1mol (A)

2mol (B) 4mol (C) 5mol (D)

参考答案： (A)

5.

凡是孤立系统中进行的变化，其

的值一定是（）。

(A)

(B) (C) (D)

参考答案： (D)

6.

封闭系统中，若某过程的

A=WR，应满足的条件是（）。

等温、可逆过

等容、

可逆过(B) 程

等温等压、可逆(C) 过程

等温等容、可逆(D) 过程

(A) 程

参考答案： (A)

7.

某纯物质体系的

，当压力升高时其熔点将（）。

(A) 升高

降低 (B) (C) 不变 不确定 (D)

参考答案：

(A) 8.

在温度T时，纯液体A的饱和蒸气压为凝固点为

，化学势为

，并且已知在

下的

，当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上

述三物理量分别为

，则（）。

(A)

(B)

(C)

(D)

参考答案： (D)

9. 定义偏摩尔量时规定的条件是（）。

(A) 等温等压{中南大学物理化学在线作业二}.

(B) 等熵等压

(C) 等温，溶液浓度不变

(D) 等温等压，溶液浓度不变

参考答案： (D)

10. 盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是（）。

天气很少

肥料(A)

太热

(B)

下雨

(C)

不足

(D)

参考答案：

水分从植物向土壤倒流

(D)

11.

使用热力学判据

判断某过程方向时，下表p表示（）。

(A) 每种组分的分压

(B) 体系总压 (C) 外压 (D) 标准大气压

参考答案： (B)

12. 热力学基本关系式dG=-SdT+Vdp可适用于下列哪种情况（）。

(A) 、298K

下水的蒸发过程

理想气体向真空膨胀 (B)

电解水制取氢气 (C)

N2+3H2→2NH3未达到平衡 (D)

参考答案： (B)

13. 1mol的373K、标准压力下的液态水，经下列两个不同过程变成同温同压下的水蒸汽：

⑴等温、等压可逆蒸发；⑵真空蒸发。这两个过程中功和热的关系（）。

为

(A)

(B)

(C) (D)

参考答案： (A)

14. H2（g）和O2（g）在绝热钢瓶中化合，生成水的过程（）。

(A) H=0

(B) (C) (D)

U=0

S=0

G=0

参考答案： (B)

15. 人在室内休息时，大约每天要吃0.2kg的酐酪（摄取的能量为4000kJ）。假定这些

能量全部不储存在体内，为了维持体温不变，这些能量全部变为热被汗水蒸发。已知水的汽化热为44kJ

，则每天需喝水（）。

(A)

0.5kg

(B)

1.0kg

(C)

1.6kg

(D)

3.0kg

参考答案： (B)

16. 下述说法，哪一个正确？（）。

(A) 水的生成焓即是氧气的燃烧焓

(B) 水蒸气的生成焓即是氧气的燃烧焓

中南大学物理化学在线作业二篇四

中南大学现代远程教育平台—高等数学在线作业二答案

单选题

1.

若非齐次线性方程组

=b的()，那么该方程组无解．

秩(A) (A）＝n 秩(A）＝m (B) (C)

(D)

参考答案： (C)

2.

设线性方程组

有唯一解，则相应的齐次方程组

（）．

无有非0

(B)

解

(C)

只有0解

(D)

解不能确定

(A)

解

参考答案： (C)

3. 线性方程组AX=B有唯一解，那么AX=0()。

可能有非有无穷

(B)

多解

(C)

无解

(D)

有唯一解

(A)

零解

参考答案： (D)

4. A是n阶正定矩阵的充分必要条件是（）.

(A)

(B) 存在n阶矩阵C使

负惯性指标为零 (C)

各阶顺序主子式为正数. (D)

参考答案： (D) 5.

矩阵的秩是（）

1 (A)

2 (B) 3 (C) 4 (D)

参考答案： (C) 6.

设齐次线性方程组使AB=0，则（）

的系数矩阵记为A，若存在3阶非零矩阵B，

(A)

(B)

(C)

(D)

参考答案： (C)

7. 下列命题中正确的是（ ）

在线性相关的向量组中，去掉若干向量后所得向量组仍然线性相关

(A)

在线性无关的向量组中，去掉每个向量的最后若干分量后仍然线性无关

(B)

任何(C)

若只有

必然线性相关

(D)

才成立，且

线性无关。

参考答案： (C) 8.

设幂级数

.

绝对条件

(B)

收敛

(C)

发散

(D)

收敛性不能确定

(A)

收敛

参考答案： (A) 9.

方程

是（）

一阶线性非齐次微分方程 (A) 齐次微分方程 (B)

可分离变量的微分方程 (C) 二阶微分方程 (D)

参考答案： (C)

10. 设向量组

不能由

线性表示，则对于任意常数k必有（）

(A)

(B) (C) (D)

线性无关 线性相关 线性无关 线性相关

参考答案： (A) 11.

设线性方程组的增广矩阵为，则此线性方程组

的一般解中自由未知量的个数为（）．

1 (A)

2 (B) 3 (C) 4 (D)

参考答案： (A)

12. 设A、B均为n阶方阵，则必有（）.

(A)

AB=BA (B) (C) (D)

参考答案： (C) 13.

矩阵

1 (A)

2 (B) 3 (C) 4 (D)

参考答案： (A)

14.

微分方程

的通解为（）

(A)

(B)

(C) (D)

参考答案： (C) 15.

若线性方程组的增广矩阵为无穷多解．

＝（ ）时线性方程组有

1 (A) 4 (B)

中南大学物理化学在线作业二篇五

中南大学数控技术在线作业二

(一) 单选题 1.

逐点比较插补法，（）。 (A) 误差不超过1个脉冲当量 (B) 误差不超过2个脉冲当量 (C)

对于直线，误差不超过1个脉冲当量。对于圆弧，误差不超过2个脉冲当量

参考答案： (A) 2.

数字积分法插补平面内圆弧时，（）。 (A) X、Y两方向同时到达终点 (B) X、Y两方向不同时到达终点

(C) X、Y两方向不一定同时到达终点

参考答案： (C) 3.

时间分割插补法中，内接弦线法与内外均差弦线法相比，（）。 (A) 前者误差大

(B) 后者误差大 (C) 二者差不多

参考答案： (A) 4.

粗精二级插补法中，粗插补一般是（）。

软件插补算法

硬件插补算法

硬件或者软件插补算法

(A)

(B) (C)

参考答案： (A) 5.

数字积分法插补直线，各个坐标方向累加器里的数，（）。 (A) 到终点时，都为0

(B) 到终点时，不一定都为0

参考答案： (A) 6.

数字积分法插补平面内直线时，（）。

(A) X、Y两方向同时到达终点 (B) X、Y两方向不同时到达终点

(C) X、Y两方向不一定同时到达终点

参考答案： (A) 7.

逐点比较法插补圆弧时，起点（-3，-4），终点是，（-5，0），则总的步数是（）。 (A) 12

(B) 6 (C) 2

参考答案： (B) 8.

时间分割法插补的输出结果是（）。 (A) 二进制数字

(B) 单个的进给脉冲

参考答案： (A) 9.

逐点比较插补法（）。 (A) 可以插补空间、平面曲线

(B) 不可以插补空间曲线，只能插补部分平面曲线 (C) 不能插补平面曲线

参考答案： (B) 10.

数字积分插补法（DDA），若不采取任何措施，（）。 (A) 误差不超过1个脉冲当量 (B) 误差不超过2个脉冲当量 (C)

对于直线，误差不超过1个脉冲当量。对于圆弧，误差不超过2个脉冲当量

参考答案： (C) 11.

时间分割插补法是（）。

软件插补算法

硬件插补算法

硬件或者软件插补算法

(A)

(B) (C)

参考答案： (A)

12. 逐点比较插补法是（）。

由软件实现

由硬件实现

由硬件或者软件实现

(A)

(B) (C)

参考答案： (C) 13.

数字积分插补法（DDA）可以（）。

由软件实现

由硬件实现

由硬件或者软件实现

(A)

(B) (C)

参考答案： (C) 14.

逐点比较法确定偏差函数时，主要考虑（）。 (A) 偏差函数公式简单

(B) 偏差函数递推公式简单

参考答案： (B) 15.

时间分割法插补圆弧时，插补周期一定的情况下，（）。 (A) 速度对插补精度没有直接影响 (B) 速度越大，精度越低

参考答案： (B) 16.

数字积分插补法中，采用左移规格化，对于圆弧，左移规格化数指的是（）。

最高位为1的数

次高位为1的数

最末位为1的数

(A)

(B) (C)

参考答案： (B) 17.

数字积分插补法中，通过“半加载”或“全加载”,（）。 (A) 可以使圆弧的插补误差不超过二个脉冲当量 (B) 可以使圆弧的插补误差不超过一个脉冲当量 (C) 不能提高精度，只能提高速度

参考答案： (B)

18. 为保证刀具半径补偿计算的顺利进行，系统的刀补工作状态，始终存有至少（）个程序段的信息？ (A) 2

(B) 3 (C) 4{中南大学物理化学在线作业二}.

参考答案： (B) 19.

数字积分插补法（DDA）是（）。 (A) 可以插补空间、平面曲线

(B) 不可以插补空间曲线，只能插补平面曲线 (C) 不能插补平面曲线

参考