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物理化学实验习题五

问答题

问答题答案

问答题

1.用氧弹量热计测定有机化合物的燃烧热实验, 有的实验教材上要求在量热测定时，在氧弹中加几滴纯水，然后再充氧气、点火，请说明加的这几滴水的作用是什么？

2.某研究所，需要测定牛奶样品的热值，请提出所需仪器及实验步骤。

3.在量热实验中(例如溶解热的测定)经常要用电能对量热计进行能当量的标定, 请绘出电能测量线路, 并加以说明。

4.某种不可燃固体物质, 加热可使它分解成为另一种固体和一种气体, 请设计一个实验以测定上述分解反应的?H$ 和?S$, 简要叙述实验方法和所依椐的热力学原理, 不必绘出实验装置图。

5.现要安装一个50℃以下的恒温水槽, 应如何考虑下列问题：

①需要有哪些部件?

②如何配置恒温槽各部件?

③恒温槽放在20℃的实验室内, 欲控制25.0℃的恒温温度。恒温槽在25.0℃时的散热速率是0.060℃·min-1, 恒温槽内盛水10.0 dm3, 问应使用多少瓦的控温加热器为好?己知1 dm3水为1000 g , 水的热容为4.184 J·g-1·K-1。

④若恒温槽控制的温度略低于室温, 应采取什么措施才能达到恒温目的(不用现成的致冷器)?

6.欲用溶液法测定溴苯的偶极矩，现查得溴苯、苯、乙醇、环己烷、四氯化碳、水的一些物理常数如下：

7.已知某物质的相对分子质量为146, 它溶于环己烷中, 但不知道它在环己烷中是以单体还是二聚体，或两者的平衡状态存在。请提出一种实验方法, 对该物质在环己烷中的存在状况作出判断（需说明方法、需已知和测定的数据）。

8.测定萘-苯的固液二组分相图，请写出所需仪器、实验步骤。

注：苯的凝固点是 5.5℃，萘的凝固点是80℃。

9.强电解质稀溶液符合∧m= ∧- A c1/2规律，请设计一个实验方案，以求出 KNO3稀溶液的∧m与c的具体函数关系式（写明实验方法原理，测定线路及主要测定步骤）。

10.在电导仪说明书中，常指出测电解质溶液用镀了铂黑的电导电极(电导池), 而测蒸馏水电导时应用光亮铂电极, 你认为这是为什么?

11.用界面移动法测定H+ 的迁移数时, 为什么选用一定浓度的CdCl2溶液作为指示溶液?

12.试解释双液电池所用盐桥，何以常用琼脂作支持物。

13.在图中所示的电池的A，B 两极上，要求加上0.1254 V 电压（直流）。说明如何用电位差计实现这一要求。

14.用电位差计测定原电池的电动势时，标准化这一操作起什么作用？要测得精确的电动势值，测定操作的关键是什么？

15.在用对消法测定电池电动势的装置中，要使用电位差计及检流计，当选用电位差计的型号及检流计的型号时，要注意什么问题？

16.请设计一电化学实验，测定下列反应的等压热效应，并说明其理论根据（不写实验装置及实验步骤）。

Ag(s) + HCl(aq) ＝AgCl(s)↓ + 1/2 H2(g)

17.你在那个物化实验中使用过标准电池? 简述它在实验中起的作用, 它是提供标准电极电位, 还是提供标准电流, 还是标准电位差?

18.测定电极在有电流通过时的电极电势，通常采用三电极的方法,请画出此测量装置的示意图, 并标出三个电极的名称。

19.在H2超电势测定实验中，鲁金毛细管的作用是什么? 实验线路中为什么要有三个电极，它们的作用是什么？

20.在甲酸氧化反应动力学的实验中，在水溶液中，甲酸被溴氧化的反应机理经研究确认可用下式表示:

HCOO-+ Br2─→ CO2+ HBr + Br- (1)

在该反应体系中又同时存在以下二个平衡：

HCOOH ＝H+ + HCOO-………… (2) K a

Br-+ Br2＝Br (3)

问(A) 请导出反应(1) 完整的速率方程式

(B) 请问应控制什么样的条件，才能得到如下简化了的反应速率方程

－d[Br2] / d t = k [HCOOH][Br2]

21.反应C2O+ Br2─→ 2CO2↑+ 2Br-请提出做该反应的宏观动力学测定的两种实验方法，对其中的一种方法设计测定该反应的C2O和Br2的反应级数的实验方案。

22.用物理法对某一反应的宏观动力学性质进行实验测定时，选择跟踪反应的某一物理量，一般希望它具有什么条件？

23.在室温20℃，标准大气压力下，用量氧气体积的方法测定30.0℃反应

H2O2─→ H2O + 1/2 O2的反应速率常数, 测定装置中量气管体积为 50 cm3，若测定时取过氧化氢溶液20 cm3，则该溶液的浓度最大不能超过何值，才能适应所用的量气管。（假设O2服从理想气体方程）。

24. 绘制惠斯登电桥的原理图。

25.在热导式热量计中, 把分别处在283.15K的 1.0763 g 四甲基硅烷和1.7211g 的四甲基锡相混合，并自动记录由混合热所产生的峰面积A1, 再在热量计中的电阻为28.132 的加热器上通以0.068450 A的电流14.193 s, 同样自动记录此热效应所产生的峰面积A2 (温度同为283.15 K), 并得到A2/A1=1.3011。

(1) 计算这两个液体样品在283.15 K时的混合焓

(2) 计算摩尔混合焓和混合物{(1-x)Si(CH3)4+x Sn(CH3)4}中的摩尔分数x。

问答题答案

1．答案

希望产物H2O 尽快凝聚为液态水。

2．答案

仪器：氧弹燃烧热测定仪一套

步骤：(1) 水当量的测量；

(2) 空白滤纸的热能测定；

(3) 牛奶样品用滤纸吸取烘干称重进行测量。

3．答案

如下图, 由晶体管稳压器P 输出的直流电经滑线电阻R 加在电加热器H 上, (R 用来调节电流强度),加热器H 的电流和电压分别由电流表A、电压表 E 测量。当开关K 倒向接点 2 时, 电流在滑线电阻R 上放电, 使得在电加热前整个电学系统处于较稳定的状态, 正式加热时, K 倒向1,在H 上稳定地放电。设通电时间为t, 则根据焦尔定律计算产生的热量: Q

= I E t

电

能当量: c = Q电/△T电

4．答案

实验方法: 将该固体放在密闭容器中, 将容器抽成真空, 置于电炉上加热, 测定不同温度下的平衡分解压。

平衡时: ?G＝?G$＋RT ln Q p＝0

?G$＝－R T ln K p= ?H$－T?S$

K p值即相当于此固体分解压: ln K p＝－?H$/(RT)＋?S$/R

以ln K p对1/T作图, 得一直线, 从斜率求出 ?H$

在直线上找一点, 代入上式, 求出?S$。

5．答案

(1)玻璃缸一个, 加热器一个(功率恰当), 水银温度计一根( 50℃以下, 1/10刻度精度), 水银导电表(至少50℃以下)一个, 搅拌器一个, 继电器一个, 调压变压器(功率与加热器相当)一个。

(2)搅拌器与加热器靠近, 以迅速传递热量使浴槽温度均匀。温度计与水银导电表靠近并尽量放置在恒温槽要使用的区间周围, 以便使用区间的恒温温度控制好。部件的安放要注意恒温槽的横截面, 亦要注意深度。

(3)0.060/60×10.0×1000×1.0×4.184 ≈42 W 。加热器功率为42 W与散热速率匹配。

(4)需在恒温槽内放置金属(传热好)蛇形管, 管内通温度较低的冷却水, 冷却水带走的热量要比室温传给恒温槽的热量多, 再用小功率的加热器由水银导电表及继电器控温, 以达到低于室温的恒温。

6．答案

(1) 可选作溶剂的有苯、环己烷、四氯化碳。

(2) 其中最佳的是环己烷（因为它毒性相对最小，与溶质的密度相差最大）。

(3) 选择溶剂密度应考虑的因素为：

(a) 必须是非极性的,

(b) 与溶质的性质如密度等相差越大越好，这样不同浓度溶液测量数据的差别大，测定相对误差小。

7．答案

可用凝固点降低测相对分子质量(或摩尔质量)的方法。

公式：M B= K f W B/△T f W A计算M B

需知道环己烷的凝固点降低常数K f，测纯环己烷的凝固点(T1) 和已知溶剂质量W A和溶质质量W B的溶液的凝固点(T2)。若M B算得为146 则为单体存在，若为292，则为二聚体存在，若在146 - 292 之间则为两者平衡存在。

8．答案

装置：(A) 浴的搅拌；(B) 溶液的搅拌；(C) 大烧杯(3000 ml)；(D) 外管；(E) 内管；

(F) 100℃的温度计，校准至1/10 ℃；(G) 冰浴

步骤：(A) 配好不同含量A 的混合物；

(B) 对每一混合物测定温度－时间曲线。

测凝固点装置图如下:

9．答案

测定线路：（如图）

原理：1/R = κ/K cell，得

∧m= κ/c

作图∧m对

得截距a = ∧斜率为-A

步骤：(1) 测K cell

(2) 测R

10．答案

测电解质溶液电导时，为了减小电流密度及电极过程活化能, 从而减小极化, 而采用铂黑电极。

测蒸馏水电导时,为了避免铂黑电极表面吸附的离子或杂质溶入, 改变电导, 而用光亮铂电极。

11．答案

因为CdCl2溶液折射呈紫色

Cd2+的移动速率小于H+ 的移动速率, 界面清晰。

12．答案

琼脂是一种凝胶，它具有一定形状，可包大量溶液，不影响导电性。

13．答案

补偿法测电动势的常规接线，但把“未知”接上A，B，然后在标准化以后，把该数调到0.1254 V。

14．答案

标准化操作这一步的作用：利用标准电池E s与E w对消，标定电阻丝AB 上的单位长度的电位降，从而测定未知电池的电动势E x。

精确测定E x要注意：(1) 经常标准化操作；(2) 接触电键接触时间要短，使电池尽量少极化。

15．答案

(1) 如电位差计的精确度为△E x，测量回路总电阻为R0，则选用检流计的电流检测灵敏度应为△E x/R0，R0应略大于临界电阻R C，如R0= (1.1～1.2)R C

(2) 检流计应选择合适的阻尼状态下工作

16．答案

(1) 设计电池Ag - AgCl(s)│HCl(aq)│H2(Pt)

(2) 压力p一定时，测该电池于某温度下的电动势E和电池的温度系数 ( E/ T)p

可得电池的反应焓变值△H = -zFE + zFT(?E/?T)p

此△H即为该反应不在电池中进行时，反应的等压热效应。

(3) 因为反应不论是否在电池中进行，其初、终态相同，利用状态函数的性质

△H（电池中）＝△H（烧杯中），在等T，等p，W f = 0 时，△H = Q p

17．答案在电池电动势测定等实验中用过标准电池。

在实验中用于标定工作电流, 是提供标准电位差的。

18．答案

19．答案

鲁金毛细管的作用是消除电阻超电势；

三个电极（待测电极，辅助电极，参比电极），辅助电极与待测电极，改变电路中电阻，控制待测电极的电流密度，得到不同的超电势；参比电极与待测电极用对消法测定待测电极的电位。

20．答案

(a) K a= [H+][HCOO-]/[HCOOH] , Br2的分析总浓度[Br2]a = [Br2]+[Br]

K t= [Br]/[Br-][Br2]

则-d[Br2]/d t = k1[HCOO-][Br2]

= k1×(K a[HCOOH][Br2]a)/[H+](1+K t[Br-])

(b) 保持[H+] 一定（缓冲溶液或过量）及[Br-] 一定（大大过量），使

-d[Br2]/d t = k'[HCOO-][Br2]

k' = k1K a/[H+](1+K t[Br-])

21．答案

根据Br2有色，可用分光光度计测不同时间之吸光度

根据CO2气体可测不同时间的气体量（压力一定时）

原理：γ = -d[Br2]/d t = d[CO2]/2d t = k[C2O] [Br2]

使[C2O]1>> [Br2] 求 β

同理, 使 [C

2O]

>> [Br

] 用二次实验结果求α

22．答案

(1) 反应体系的该物理性质，反应物与产物对它的贡献有较大的差别

(2) 该物理性质具有加和性

(3) 反应体系中某组分的该物理性质的值与该组份的浓度有正比关系，且不受其它组分（包括中间物）的干扰。

23．答案

n = pV/RT = 2.04×10-3 mol (T = 298 K)

c = 0.20 mol·dm-3

24．答案

R x = R3(R1/R2) （如图）

25．答案

(1) ?mix H m＝(0.068450)2×28.13×14.193/1.3011＝1.4378 J

(2) n A＝0.01220 mol, n B＝0.009624 mol

x＝0.009624/(0.009624+0.01220)＝0.4410

?mix H m＝1.4378/0.021824＝65.88 J·mol-1

物理化学实验所有课后习题和思考题答案

物理化学实验所有课后习题和思考题答案 Revised final draft November 26, 2020

实验一燃烧热的测定 1. 在本实验中，哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。 2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些本实验成功的关键因素是什么提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？提示：阅读《物理化学实验》教材P217-220 实验二凝固点降低法测定相对分子质量 1. 什么原因可能造成过冷太甚若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高说明原因。答：寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚，则所测溶液凝固点偏低。根据公式和可知由于溶液凝固点偏低，T f偏大，由此所得萘的相对分子质量偏低。 2. 寒剂温度过高或过低有什么不好？

物理化学实验课后练习参考

物理化学实验课后练习参考一、问答题 1.用最大气泡法测定溶液的表面张力的实验操作中,为什么要求读出最大压力差? [答] p(内)

物理化学实验试题1

物理化学基础实验试卷姓名学号年级专业注意：1．填空和选择直接写在试卷上，简答题写在答题纸上，注意要写清题号。 2．考试时间为100分钟。 3．交卷一定要将试卷，答题纸和草纸一起上交，否则试卷作废。一、填空（30分） 1．如果遇到有人触电，应首先，然后进行抢救。另外不能用去试高压电。 2．若电气系统或带电设备着火，应先，再用沙土、灭火器或灭火器灭火，决不能用水和灭火器灭火，因为他们导电。 3．普通恒温槽的六个组成部分、、、、、。4．实验室测定温度常用的测温计有温度计，贝克曼温度计、温度计温度计和电阻温度计。 5．测定燃烧热实验中，打开氧弹的盖子后，发现里面有一些炭黑，这是由于，造成这种现象的原因是、。 6．氧气的钢瓶瓶身是色，标字是色；氮气的钢瓶瓶身是色，标字是色；氢气的钢瓶瓶身是色，标字是色。 7．凝固点降低法测定分子量仅适用于溶液。 8．在液体饱和蒸汽压的测定实验中，发生空气倒灌的原因是。 9．差热分析是测量试样与参比物的温差随温度变化的关系。参比物是物质，选择的原则是、、

等与被测试样基本相同。 10．丙酮碘化实验中，由于在可见光区有一个比较宽的吸收带，所以实验可采用来测定反应的速率常数。 11．在E-pH曲线测定中，称量要快是因为；滴加碱要注意。 12．在电泳实验中，实验测定的数据有、、、、需在手册上查出的数据有、。13．用乌氏粘度计测量第三个溶液的流出时间时，如忘了使毛细管末端通大气，则测得的相对粘度。 14．最大气泡法测表面张力，连泡的原因是毛细管，压差太小的原因是。 15．旋光仪的光源是，在旋光仪目镜视野中为时进行读数。 16．在磁化率的测定实验中，处理数据时磁场强度的数值用标定。二、选择题（30分） 1．在用氧弹式量热计测定苯甲酸的燃烧热的实验中哪个操作不正确（）（A）在氧弹输充入氧气后必须检查气密性（B）量热桶内的水要迅速搅拌，以加速传热（C）测水当量和有机物燃烧时，一切条件应完全一样（D）时间安排要紧凑，主期时间越短越好，以减少体系与周围介质发生热交换 2．在燃烧热的测定实验中,我们把（）作为体系（A）氧弹（B）氧弹式量热计（C）氧弹和量热桶内的水（D）被测的燃烧物 3．欲测定923K左右的温度，可选用（）（A）水银玻璃温度计（B）铜—康铜热电偶（C）热敏电阻（D）铂电阻温度计 4．双液系相图测定实验中，阿贝折光仪使用什么光源？（）

物理化学第五版课后习题答案

第五章化学平衡 5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g ) B (g ) 若0B μ﹦0 A μ，试证明，当反应进度ξ﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。解：设反应进度ξ为变量 A (g ) B (g ) t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 ξ0﹦0 t ﹦t 平 n A n B ξ ξ﹦ B B n ν n B ﹦νB ξ，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－νB ξ，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0 气体的组成为：y A ﹦ A n n ﹦00 B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B n n ﹦0 n ξ 各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0 (1)p n ξ - ，p B ﹦py B ﹦ p n ξ 各气体的化学势与ξ的关系为：0 000ln ln (1)A A A A p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0 000ln ln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+? 由 G ＝n A μA ＋n B μB ＝(n A 0A μ＋n B 0 B μ)＋00ln (1)A p n RT p n ξ-＋0 ln B p n RT p n ξ ? ＝[n 0－ξ0A μ＋ξ0 B μ]＋n 00ln p RT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0 A μ＋0ln p RT p )＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ ,0()ln T p G RT n ξξξ?=?- 20,20()()T p n RT G n ξξξ?=-?-＜0 令 ,( )0T p G ξ?=? 011n ξξξξ ==-- ξ﹦0.5 此时系统的G 值最小。

《物理化学实验》练习题

《物理化学实验》练习题 ●本练习题供平时练习所用，对期末考试有指导作用,望同学们认真做答. ●此次练习题需要当做一次物理化学作业一样提交. 练习题一、填空题（每空1分，共30）： 1．写出物理化学实验中所使用的两种温度计：和。 2．氧气钢瓶外表油漆的颜色是色；氢气钢瓶外表油漆的颜色是色。 3．在静态法测定乙醇饱和蒸气压的实验中，直接测量的物理量是和。 4．热分析法测定“步冷曲线”时，根据曲线上的或可以确定相变温度。 5．测定物质的磁化率所使用的磁天平有磁天平和磁天平两种。 6．测量物质的燃烧焓所需的测量仪器是，燃烧反应在内进行。 7．测量液体饱和蒸气压所依据的原理是方程，通过实验数据作直线可以求出。 8．在二组分气液平衡相图的实验中，直接测量的物理量是和。 9．物质的旋光度与和等因素有关。 10．诱导极化率（或变形极化率）由极化率和极化率两部分组成。 11．写出恒温槽构造中的两个部件：和。 12．用氧弹量热计测量得到的是恒容热Q V，则恒压热Q p= 。 13．在液体饱和蒸气压测量的实验中，若空气未被抽净，则所得蒸气压的数值偏。 14．测量电解质溶液的电导可采用电桥法，测量电池的电动势采用法。

15．在最大泡压法测量液体表面张力的实验中，直接测量的物理量是。 16．接触温度计是用作，而贝克曼温度计是用作。 17．热分析法所测量的“步冷曲线”是以为纵坐标，以为横坐标所得的曲线。 18．惠斯登（wheatston ）电桥法测量电解质溶液的电导时，需要作电源和作示零装置。 19．对消法测量电池电动势需要用到电池和电池。 20．在偶极矩测量实验中，介电常数是通过测量而得的。 21．在蔗糖水解反应速率常数测定的实验中，C 0/C = 。 22．乙酸乙酯皂化反应体系的电导随时间逐渐，反应体系的pH 随时间逐渐。 23．贝克曼温度计测量温度的范围为 ℃，最小分度为 ℃。 24．获得真空时所使用的仪器是；测量真空度的仪器是。 25．在测量液体表面张力的实验中，从毛细管中逸出泡的半径越，则最大液柱差△h m 越。二、单项选择题：将所选择的答案号添入括号中（每题1分，共50分）： 1. 下面四条曲线分别代表A 、B 、C 、D 四个恒温槽的灵敏度曲线，其中恒温效果最好的是（）。控温灵敏度曲线 2. 在氧弹量热计中萘的燃烧反应为： C 10H 8(s)+12O 2(g)→10CO 2(g)+4H 2O(l) 在K 2.298时，测得反应的恒容热?-=kJ 5152v Q mol -1，则萘的燃烧焓= ?m c H

(完整版)题库物理化学实验试卷1

物理化学实验试卷1 一、选择题( 共29题50分) 1. 1 分(8401)在燃烧热实验中，需用作图法求取反应前后真实的温度改变值△T，主要是因为：( ) (A) 温度变化太快，无法准确读取 (B) 校正体系和环境热交换的影响 (C) 消除由于略去有酸形成放出的热而引入的误差 (D) 氧弹计绝热，必须校正所测温度值 2. 2 分(8408)在氧弹实验中, 若要测定样品在293 K时的燃烧热, 则在实验时应该：（) (A) 将环境温度调至293K (B) 将内筒中3000 cm3水调至293 K (C) 将外套中水温调至293 K (D) 无法测定指定温度下的燃烧热。 3. 2 分(8409)在氧弹实验中, 若测得?c H m=-5140.7 kJ·mol-1, ?│?H│最大=25.47 kJ·mol-1, 则实验结果的正确表示应为: ( ) (A) ?c H m= -5140.7 kJ·mol-1(B) ?c H m= -5140.7±25.47 kJ·mol-1 (C) ?c H m= -(5.1407±0.02547)×103 kJ·mol-1(D) ?c H m= -5140.7±25.5 kJ·mol-1 4. 2 分(8414)为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。此时测温元件宜选用：( ) (A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻 5. 2 分(8415)在测定中和热的实验中, 试样为10 ml, 中和作用的热效应引起试样的温度改变不到1℃, 根据这样的实验对象, 宜选择的测温元件是：( ) (A) 贝克曼温度计(B) 0.1℃间隔的精密温度计 (C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻 6. 2 分(8416)测温滴定实验中, 当用NaOH来滴定H3BO3时, 随着NaOH加入记录仪就记录整个过程的温度变化。严格地说, 与这温度变化相对应的是：( ) (A) 中和热(B) 中和热和稀释热的总效应 (C) 中和热、稀释热、解离热的总效应(D) 中和热和解离热的总效应 7. 1 分(8453)某固体样品质量为1 g左右，估计其相对分子质量在10 000 以上，可用哪种方法测定相对分子质量较简便：( ) (A) 沸点升高(B) 凝固点下降(C) 蒸气压下降(D) 粘度法 8. 1 分(8454)凝固点降低法测摩尔质量仅适用下列哪一种溶液：( ) (A) 浓溶液(B) 稀溶液(C) 非挥发性溶质的稀溶液(D) 非挥发性非电解质的稀溶液 9. 1 分(8455)用凝固点下降法测定溶质的摩尔质量，用到贝克曼温度计，本实验需要精确测定：( ) (A) 纯溶剂的凝固点(B) 溶液的凝固点 (C) 溶液和纯溶剂凝固点的差值(D) 可溶性溶质的凝固点 10*. 1 分(8456)有A，B 二组分溶液，已知与溶液平衡的气相中B 组分增加使总蒸气压升高，则：( ) (A) B 组分的气相浓度大于液相浓度(B) B 组分的液相浓度大于气相浓度 (C) 溶液中B 的浓度大于A 的浓度(D) 气相中B 的浓度小于A 的浓度 11. 2 分(8457)对旋光度不变的某样品, 若用长度为10 cm, 20 cm的旋光管测其旋光度, 1

第五版物理化学第四章习题答案

第五版物理化学第四章习题答案 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

第四章多组分系统热力学有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。此溶液中B的浓度为c B，质量摩尔浓度为 b ，此溶液的密度为。以M A，M B分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B B的摩尔分数x B表示时，试导出x B与c B，x B与b B之间的关系。解：根据各组成表示的定义 D-果糖溶于水（A）中形成的某溶液，质量分数，此溶液在20 C时的密度。求：此溶液中D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。解：质量分数的定义为在25 C，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度b B介于和之间时，溶液的总体积。求：（1）把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成b B的函数关系。（2）时水和醋酸的偏摩尔体积。解：根据定义当时

60 C时甲醇的饱和蒸气压是 kPa，乙醇的饱和蒸气压是 kPa。二者可形成理想液态混合物。若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60 C时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。解：质量分数与摩尔分数的关系为求得甲醇的摩尔分数为根据Raoult定律 80 C是纯苯的蒸气压为100 kPa，纯甲苯的蒸气压为 kPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80 C时气相中苯的摩尔分数，求液相的组成。解：根据Raoult定律在18 C，气体压力 kPa下，1 dm3的水中能溶解O2 g，能溶解N2 g。现将 1 dm3被 kPa空气所饱和了的水溶液加热至沸腾，赶出所溶解的O 2和N 2 ，并干燥之，求此干燥气体在 kPa，18 C下的体积及其组成。设空气为理想气体混合物。其组成体积分数为：，解：显然问题的关键是求出O 2和N 2 的Henry常数。 18 C，气体压力 kPa下，O 2和N 2 的质量摩尔浓度分别为这里假定了溶有气体的水的密度为（无限稀溶液）。根据Henry定律， 1 dm3被 kPa空气所饱和了的水溶液中O2和N2的质量摩尔浓度分别为

物化实验习题与答案

实验一燃烧热的测定 1．根据热化学的定义，关于燃烧热的定义下列说法正确的是（C）（A）物质氧化时的反应热（B）物质完全氧化时的反应热（C）1mol物质完全氧化时的反应热（D）1mol物质完全还原时的反应热 2．氧弹式量热计的基本原理是（A）（A）能量守恒定律（B）质量作用定律（C）基希基希霍夫定律（D）以上定律都适用 3．氧弹式量热计是一种（D）（A）绝热式量热计（B）热导式量热计（C）热流式量热计（D）环境恒温式量热计 4．在用氧弹式量热计测定苯甲酸燃烧热的实验中不正确的操作是（D）（A）在氧弹充入氧气后必须检查气密性（B）量热桶内的水要迅速搅拌，以加速传热（C）测水当量和有机物燃烧热时，一切条件应完全一样（D）时间安排要紧凑，主期时间越短越好，以减少体系与周围介质发生的热交换5．在测定萘的燃烧热实验中，先用苯甲酸对氧弹量热计进行标定，其目的是（A）（A）确定量热计的水当量（B）测定苯甲酸的燃烧热（C）减少萘燃烧时与环境的热交换（D）确定萘燃烧时温度的增加值 6．用氧弹式量热计测定萘的燃烧热，实验直接测量结果符号表示为（C）（A）Q （B）Q P （C）Q V （D）△H 7．燃烧热测定实验中，温差的修正可用哪种方法进行（B）（A）溶解度曲线（B）奔特公式（C）吸热——放热曲线（D）标准曲线 8．给氧弹充氧气时，正确的操作方法是减压阀出口压力指示表指针应指在（B）（A）小于（B）—2 MPa （C）3Mpa—4MPa （D） 5 MPa 9．氧弹量热计中用水作为物质燃烧时燃烧热的传热介质，将水装在容器内正确的操作是（A）（A）3升水装在内筒

物理化学实验思考题答案(精心整理)

物理化学实验思考题答案（精心整理）实验1 1.不能，因为溶液随着温度的上升溶剂会减少，溶液浓度下降，蒸气压随之改变。 2.温度越高，液体蒸发越快，蒸气压变化大，导致误差愈大。实验3 实验5 T----X图 1蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大小对结果有何影响答：若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大，则会贮存过多的气相冷凝液，其贮量超过了热相平衡原理所对应的气相量，其组成不再对应平衡的气相组成，因此必然对相图的绘制产生影响。 2若蒸馏时仪器保温条件欠佳，在气相到达平衡气体收集小槽之前，沸点较高的组分会发生部分冷凝，则T—x图将怎么变化答：若有冷凝，则气相部分中沸点较高的组分含量偏低，相对来说沸点较低的组分含量偏高了，则T不变，x的组成向左或向右移（视具体情况而定） 3在双液系的气-液平衡相图实验中，所用的蒸馏器尚有那些缺点如何改进答：蒸馏器收集气相、液相的球大小没有设计好，应根据实验所用溶液量来设计球的规格；温度计与电热丝靠的太近，可以把装液相的球设计小一点，使温度计稍微短一点也能浸到液体中，增大与电热丝的距离；橡胶管与环境交换热量太快，可以在橡胶管外面包一圈泡沫，减少热量的散发。 4本实验的误差主要来源有哪些答：组成测量：(1)工作曲线；(2)过热现象、分馏效应；(3)取样量。

温度测量：(1)加热速度；(2)温度计校正。 5.试推导沸点校正公式：实验12蔗糖水解速率常数的测定 1蔗糖的转化速率常数k 与哪些因素有关答：温度、催化剂浓度。 2在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好还是短的旋光管好答：选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕＝α×1000/Lc ，在其它条件不变情况下，L 越长，α越大，则α的相对测量误差越小。 3如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞ 答：α0＝〔α蔗糖〕D t ℃L[蔗糖]0/100 α∞＝〔α葡萄糖〕D t ℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕D t ℃L[果糖]∞/100 式中：[α蔗糖]D t ℃，[α葡萄糖]D t ℃，[α果糖]D t ℃ 分别表示用钠黄光作光源在t ℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm 表示)为旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。设t ＝20℃ L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则： α0＝×2×10/100＝° α∞＝×2×10/100×（）＝－° 4、试分析本实验误差来源怎样减少实验误差答：温度、光源波长须恒定、蔗糖溶液要现用现配。 1、实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点在蔗糖转化反应过程中，所测的旋光度αt 是否需要零点校正为什么答：(1)因水是溶剂且为非旋光性物质。 (2)不需，因作lg(αt-α∞)～t 图，不作零点校正，对计算反应速度常数无影响。 2、蔗糖溶液为什么可粗略配制答：因该反应为(准)一级反应，而一级反应的速率常数、半衰期与起始浓度无关，只需测得dC/dt 即可。实验17电导的测定及应用 1、本实验为何要测水的电导率 () ℃果糖℃葡萄糖〕α〕〔α蔗糖t D t D 0[100]L[21+=

第五版物理化学第三章习题答案

第五版物理化学第三章习题答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第三章热力学第二定律 3.1 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作。求（1）热机效率；（2）当向环境作功时，系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热。解：卡诺热机的效率为根据定义 3．2 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作，求：（1）热机效率；（2）当从高温热源吸热时，系统对环境作的功及向低温热源放出的热解：(1) 由卡诺循环的热机效率得出（2） 3．3 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作，求（1）热机效率；（2）当向低温热源放热时，系统从高温热源吸热及对环境所作的功。解：（1）

(2) 3．4 试说明：在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺机联合操作时，若令卡诺热机得到的功r W 等于不可逆热机作出的功－W 。假设不可逆热机的热机效率大于卡诺热机效率，其结果必然是有热量从低温热源流向高温热源，而违反势热力学第二定律的克劳修斯说法。证：（反证法）设 r ir ηη> 不可逆热机从高温热源吸热，向低温热源放热，对环境作功则逆向卡诺热机从环境得功从低温热源吸热向高温热源放热则若使逆向卡诺热机向高温热源放出的热不可逆热机从高温热源吸收的热相等，即总的结果是：得自单一低温热源的热，变成了环境作功，违背了热力学第二定律的开尔文说法，同样也就违背了克劳修斯说法。

3．5 高温热源温度，低温热源温度，今有120KJ的热直接从高温热源传给低温热源，求此过程。解：将热源看作无限大，因此，传热过程对热源来说是可逆过程 3.6 不同的热机中作于的高温热源及的低温热源之间。求下列三种情况下，当热机从高温热源吸热时，两热源的总熵变。（1）可逆热机效率。（2）不可逆热机效率。（3）不可逆热机效率。解：设热机向低温热源放热，根据热机效率的定义因此，上面三种过程的总熵变分别为。 3.7 已知水的比定压热容。今有1 kg，10℃的水经下列三种不同过程加热成100 ℃的水，求过程的。（1）系统与100℃的热源接触。（2）系统先与55℃的热源接触至热平衡，再与100℃的热源接触。（3）系统先与40℃，70℃的热源接触至热平衡，再与100℃的热源接触。解：熵为状态函数，在三种情况下系统的熵变相同在过程中系统所得到的热为热源所放出的热，因此

物理化学实验课后习题答案

1. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？如何保护及正确使用？答：（1）电位差计是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置，能直接给出待测电池的电动势值，测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短，以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态。（2）标准电池是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降。（3）检流计用来检验电动势是否对消，在测量过程中，若发现检流计受到冲击，应迅速按下短路按钮，以保护检流计。检流计在搬动过程中，将分流器旋钮置于“短路”。（4）工作电池（稳压电源）电压调至与电位差计对电源的要求始终相一致。 3．电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？答：电位差计：利用补偿法测定被测电极电动势；标准电池：提供稳定的已知数值的电动势EN，以此电动势来计算未知电池电动势。检流计：指示通过电路的电流是否为零；工作电池：为整个电路提供电源，其值不应小于标准电池或待测电池的值。 4．测电动势为何要用盐桥？如何选用盐桥以适合不同的体系？答：（1）对于双液电池电动势的测定需用盐桥消除液体接界电势。（2）选择盐桥中电解质的要求是：①高浓度（通常是饱和溶液）；②电解质正、负离子的迁移速率接近相等；③不与电池中的溶液发生反应。具体选择时应防止盐桥中离子与原电池溶液中的物质发生反应，如原电池溶液中含有能与Cl-作用而产生沉淀的Ag+、Hg 离子或含有能与K+离子作用的ClO－离子，则不可使用KCl盐桥，应选用KNO3或NH4NO3盐桥。 5．在测定电动势过程中，若检流计的指针总往一个方向偏转，可能是什么原因？答：若调不到零点，可能的原因有：（1）电池（包括工作电池、标准电池和待测电池）的正负极接反了；（2）电路中的某处有断路；（3）标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势，超出了测量范围。 4．为何本实验要在恒温条件下进行，而且乙酸乙酯和氢氧化钠溶液在混合前还要预先恒温？答：温度对反应速率常数k影响很大，故反应过程应在恒温条件下进行。 3、在凝固点降低法测定摩尔质量实验中，根据什么原则考虑加入溶质的量，太多太少影响如何？答：根据溶液凝固点的下降值考虑加入溶质的量。太多就不是稀溶液，太少凝固点下降值太小，误差大。 3. 实验中为何用镀铂黑电极？使用时注意事项有哪些？答：铂电极镀铂黑的目的在于减少电极极化，且增加电极的表面积，使测定电导时有较高灵敏度。电导池不用时，应把两铂黑电极浸在蒸馏水中，以免干燥致使表面发生改变。 4. UJ34A型电位差计测定电动势过程中，有时检流计向一个方向偏转，分析原因。原因：电极管中有气泡；电极的正负极接反；线路接触不良；工作电源电压与电位差计对电源的要求数据不一致等。 2．反应物起始浓度不相等，试问应怎样计算k值？答：若CH3COOC2H5溶液浓度a＞b（NaOH溶液浓度），则其反应速率方程的积分式为 a a κt+κ0 (—-1) - κ0— b c a ln????????? = κ(a—b)t + ln— ____ b b κt - κc — c C和κc分别为反应进行完全后体系中产物CH3COONa的浓度和电导率若a＞b时b =C，若a< b时a =C 3．如果NaOH和乙酸乙酯溶液为浓溶液时，能否用此法求k值，为什么？答：不能。只有反应体系是很稀的水溶液，才可认为CH3COONa是全部电离的。反应前后Na+的浓度不变。随着反应的进行，导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化，以跟踪反应物浓度随时间变化。 1、把苯甲酸在压片机上压成圆片时，压得太紧,点火时不易全部燃烧；压得太松,样品容易脱落；要压得恰到好处。挥发性双液图

物理化学实验习题

物理化学实验习题一、选择题 1. 在燃烧热实验中，需用作图法求取反应前后真实的温度改变值△T，主要是因为： ( ) (A) 温度变化太快，无法准确读取 (B) 校正体系和环境热交换的影响 (C) 消除由于略去有酸形成放出的热而引入的误差 (D) 氧弹计绝热，必须校正所测温度值 2. 在氧弹实验中, 若要测定样品在293 K时的燃烧热, 则在实验时应该：( ) (A) 将环境温度调至293K (B) 将内筒中3000 cm3水调至293 K (C) 将外套中水温调至293 K (D) 无法测定指定温度下的燃烧热。 3. 在氧弹实验中, 若测得?c H m=-5140.7 kJ·mol-1, ?│?H│最大=25.47 kJ·mol-1,则实验结

果的正确表示应为: ( ) (A) ?c H m= -5140.7 kJ·mol-1 (B) ?c H m= -5140.7±25.47 kJ·mol-1 (C) ?c H m= -(5.1407±0.02547)×103 kJ·mol-1 (D) ?c H m= -5140.7±25.5 kJ·mol-1 4. 为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。此时测温元件宜选用：( ) (A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计 (C) 铂-铑热电偶 (D) 热敏电阻 5. 在测定中和热的实验中, 试样为10 ml, 中和作用的热效应引起试样的温度改变不到 1℃,

根据这样的实验对象, 宜选择的测温元件是： ( ) (A) 贝克曼温度计(B) 0.1℃间隔的精密温度计 (C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻 6. 测温滴定实验中, 当用NaOH来滴定 H3BO3时, 随着NaOH加入记录仪就记录整个过程的温度变化。严格地说, 与这温度变化相对应的是：( ) (A) 中和热 (B) 中和热和稀释热的总效应 (C) 中和热、稀释热、解离热的总效应 (D) 中和热和解离热的总效应 7. 某固体样品质量为1 g左右，估计其相对分子质量在10 000 以上，可用哪种方法测定相对分子质量较简便：( )

物理化学第五版课后习题答案

物理化学第五版课后习题答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第七章电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g ) 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－ 2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有 0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+)＝4 4 3682310 7685310 ..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前＝1151 3312098..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。解：考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e

无机材料物理化学课后习题及答案

第一章几何结晶学基础 1-1.晶体、晶胞的定义；空间格子构造的特点；晶体的基本性质。 1-2.参网页上的模型，运用对称要素组合定律，写出四方柱、六方柱、四方四面体、斜方双锥、六八面体、三方柱、复三方三角面体、四六面体的点群符号，并写出其所属的晶系和晶族。 1-3.参阅网页上的模型，请确定单型中的六八面体、复三方偏三角面体、复六方双锥、和聚型中2、3、4号模型在晶体定向中，各晶体的晶轴分别与哪些对称轴重或晶棱方向平行？ 1-4.请写出单型三方柱、四方柱、四方双锥、六方柱、菱面体、斜方双锥各晶面的主要晶面符号。 1-5.请写出下列聚型模型各晶面的晶面符号：1、2、3、4。两个对称面相互成 1）60°、2）90°、3）45°、4）30°，可组合成什么点群？ 1-6.由两根相交的二次轴互成1）90°、2）60°、3）45°、4）30°，可以组合成什么点群？试在面心立方格子中画出菱面体格子 1-7.一晶面在X、Y、Z轴分别截得2、4、6个轴单位，请写出此晶面符号。 1-8.作图表示立方晶体的（123）、（012）、（421）晶面。 1-9.在六方晶体中标出晶面（0001）、（2110）、（1010）、（1120）、（1210）的位臵。 1. 答：晶体最本质的特点是其内部的原子、离子、或原子集团在三维空间以一定周期性重复排列而成 , 晶体的空间格子构造有如下特点：结点空间格子中的点，在实际晶体中它们可以代表同种质点占有的位臵，因此也称为晶体结构中的等同点位臵。行列结点在一维方向上的排列 . 空间格子中任意两个结点连接的方向就是一个行列方向。面网结点在平面上的分布构成面网。空间格子中，不在同一行列上的任意三个结点就可联成一个面网。平行六面体空间格子中的最小单位。它由六个两两平行且大小相等的面组成。晶体的基本性质是指一切晶体所共有的性质，这些性质完全来源于晶体的空间格子构造。晶体的基本性质主要包括以下五点： 1 ） . 自限性（自范性），指晶体在适当条件下自发形成封闭几何多面体的性质。晶体的的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。暴露在空间的晶体外表，如晶面、晶棱与角顶分别对应其晶体空间格子中的某一个面网、行列和结点。 2 ） . 结晶均一性，指同一晶体的各个不同部分具有相同的性质。因为以晶体的格子构造特点衡量，晶体不同部分质点分布规律相同，决定了晶体的均一性。 3 ） . 对称性，指晶体中的相同部分在不同方向上或不同位臵上可以有规律地重复出现。这些相同部位可以是晶面、晶棱或角顶。晶体宏观上的对称性反映了其微观格子构造的几何特征。

物理化学实验习题五

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