冶物化课后习题答案
冶金物化（第二版） p43
1. 在不同温度测得反应FeO (s)十CO ＝Fe 十CO 2的平衡常数值如表1—19，请用作图法及回归分析法求上反应的平衡常数及0G ?的温度关系式。 表1-19 反应平衡常数的测定值 温度，℃ 1038 1092 1177 1224 1303 K 0.377 0.357 0.331 0.315 0.297
解：811lg 1.041k T
=-
分析作图结果：
811ln 19.147( 1.041)1552819.93G RT k T T T
?==--=-+
2. 略。
3. 在682℃测得Cd-Sn 合金的镉在不同浓度的蒸气压如表1—20。试以(1)纯物质，(2)假想
纯物质，（3）重量1%浓度溶液为标准态计算镉的活度及活度系数。
Cd P ，Pa Cd P ，Pa 1 27.8910? 60 43.0310? 20 31.1510? 80 43.2210? 40 32.3710?
100
43.2910?
解：（1）以纯物质为标准态：
Cd
Cd Cd a f x =
Cd
Cd
Cd P a P *
=
Cd
Cd Cd a r x =
%%%Cd
Cd Cd Cd
Sn
Cd
Sn
m x M M =+
%Cd
1
20 40 60 80 100 Cd x 0.0106 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000 Cd a
0.024 0.441 0.720 0.921 0.979 1.000 Cd r
2.264
2.112
1.742
1.502
1.211
1.000
（2）以假想纯物质为标准态：
2
47.89107.443100.0106
H R Pa ?==? Cd
Cd H P a R =
Cd
Cd
Cd a f x =
%Cd
1
20 40 60 80 100 Cd x
0.0105 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000
Cd a Cd f
1.000
0.933
0.770
0.664
0.535
0.442
27.89101%i i D
K Pa ==? %%Cd Cd
a f =
%Cd
1
20 40 60 80 100 Cd a
1.000 18.38 30.04 38.40 40.81 41.70 %f
1.000
0.917
0.751
0.640
0.570
0.417
4. A-B 系合金在1000K 时组分A 的蒸气压如表1-21。试求（1）组分A 服从亨利定律的浓
度上限；（2）1000K 的亨利常数；（3）如0
A r 的温度关系式为0109.3lg 0.289A
r T
=--，组分A 在服从亨利定律的浓度范围内的A H θ?。
表1-21 组分A 的蒸气压
A x
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.
2 1110A p Pa '?
5
4.4
3.75
2.9
1.8
1.1
0.8
0.6
0.4
解：（1）作图得服从亨利定律上限浓度 0.46A x =
（2）i
i i H
D a x K =
= 4
1.010
2.170.46
i
H i Pa p K x -?==
== （3）由00
ln()A A A A G RT r x H T S θ?==?-?
00ln ln A A A A A H G T S RT r RT x T S θθ?=?+?=++?
所以 0
ln (ln )A A
A A H S r x RT
R
??=
-+
又 0
109.3lg 0.289A
r T
=-- 所以 2.303109.3A
H RT
?=-?
即 2.303109.38.3142093A H J ?=-??=-
5. 在1913K 与纯氧化铁渣平衡的铁液的含氧量为0.268%，与组分为CaO18.98%，SiO 28.93%，
FeO54.71%，Fe 2O 36.35%，MgO7.23%，P 2O 50.85%，MnO2.95%的熔渣平衡的铁液中氧含量为0.176%。试求熔渣中FeO 的活度及活度系数。 解：0.760.51.52FeO x ==
[%]0.268O =纯 [%]0.17O =渣 即00.268L = 所以 0
[%]0.176
0.660.268
FeO O a L ===渣
所以 0.66
1.320.5
FeO
FeO FeO
a r x =
==
6. 反应H 2 + [S] =H 2S 在1883K 的22()H S
H P P 平
如表1-22。试计算铁液中硫的活度及活度系数。
表1-22 反应H 2 + [S] =H 2S 的22()H S
H P P 平
比
210s x -?
7.15 5.56 4.15 3.09 2.34 2.13 1.93 1.72 1.18 0.79 22
3(
)10H S
H P P ?
8.50
7.12
5.51
4.40
3.30
2.91
2.82
2.52
1.73
1.18
解：20.7910s x -=?时，令1r =，0.0079s a =
由H 2 + [S] =H 2S
求得：2231.18100.1490.0079H S
H s P K P a -?===
对其它组分：27.1510s x -=?
223
8.5010
0.057
00.149
H S
s H P a P k -?=== 20.05700.7987.1510
s
s s
a f x -=
==? 210s x -? 7.15 5.56 4.15 3.09 2.34 2.13 1.93 1.72 1.18 0.79 210s a -? 5.70
0.79 s f
0.798
1.00
7. 利用固体电解质电池Cr ，Cr 2O 3∣ZrO 2+CaO ∣[O]Fe 测定1600℃钢液中氧的浓度，电动势E=359mV 。已知2/3Cr （s ）+ 1/2O 2 = 1/3 Cr 2O 3（s ）：0137004782.44G T ?=-+ （J ）；1/2O 2 = [O] ：
2117110 3.39G T ?=--（J ）
。试求钢液中氧的浓度。 解：2/3Cr （s ）+ 1/2O 2 = 1/3 Cr 2O 3（s ） 01370047
82.4
4G T ?=-+ ① 1/2O 2 = [O] 0
2117110 3.39G T ?=-- ②
②-① ：
1/3 Cr 2O 3（s ）= 2/3Cr （s ）+ [O] 0
025293785.83G T ?=-
0[]
225293785.8318732965000.359
ln 10.378.31418738.3141873
O G FE a RT RT ?-???=--=-=-??8. 证明略。
10. 在1873K 测得Fe-Cu 系内铜的活度Cu R a （）（纯物质标准态）如表1-24，试求铜以重量1%浓度溶液为标准态的活度，Cu a （%）
。 表1-24 Fe-Cu 系内铜的活度Cu R a （）
Cu x 1.000 0.792 0.626 0.467 0.217 0.061 0.023 0.015 Cu R a （） 1.000
0.888
0.870
0.820
0.730
0.424
0.188
0.119
解：以重量1%浓度为标准态：
8.6Cu r =
00
0.55850.008665Cu R Cu Cu Cu Cu a r a r a =
?= （）（%）（%）
0.074
Cu R Cu a a =（）（%） Cu a （%）
= 13.51，12.0，11.76，11.08，9.86，5.73，2.47，1.61。（接近即可）
11. 试计算锰及铜溶液与铁中形成重量1%浓度溶液的标准溶解吉布斯能变化。已知0
Mn r =1，0
Cu
r =8.6。 解：055.8555.85ln()8.314ln(1)38.1610010055
Mn Mn Mn G RT r T M ?==?=-? T
00
0055.8555.85ln()ln ln()
10010055.85
8.3141873ln 8.6ln()3350739.4210064
Cu Cu Cu Cu Cu G RT r RT r RT M M RT T
?==+=??+=-?
13. 在不同温度下测得铁液中碳量不同时，反应CO 2 + [C] = 2CO 的2
2CO CO P P 平（）比值如表1-25。
试求碳溶解的标准吉布斯自由能变化C G θ
?及0c r 。已知C
石
+ CO 2 = 2CO ：
172130177.46G T θ?=-。
表1-25 Fe-C 系内CO 2 + [C] = 2CO 的2
2CO CO P P 平（）比
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
1560 107.4 241.2 396.6 566.4 726 1660 170.2 373.2 600 876.8 1202 1760 267.6 565.2 929.4
解：C 石 + CO 2 = 2CO 1172130177.46G T θ
?=- 1K （1） CO 2 + [C] = 2CO 2G θ
?= 2K （2）
（1）-（2） [C] = C 石 3G θ?= 3K （3）
32172130177.46ln G T RT K θ
?=-+
作图求出：27724ln 6.88K T
=-+ 近似
30.55853452050.71ln(
)12
c G RT r θ?=-= 1873T = 060459.815572(3.07ln )c r -=?-+
0ln 0.81c r =- 00.445
c r = 14. 溶解于铁中的铝的氧化反应为2[Al] + 3/2O 2 = Al 2O 3（s ），0
0.029Al γ=。试计算Al 利用（1）
纯铝（液态），（2）假想纯铝，（3）重量1%溶液为标准态时，Al 2O 3（s ）在1600℃的标准生成吉布斯能。已知：2Al （l ）+ 3/2O 2 = Al 2O 3（s ），01682927323.24G T ?=-+。
解： 2[Al] + 3/2O 2 = Al 2O 3（s ） 0
0.029(187
3)
Al x K = 2Al （l ）+ 3/2O 2 = Al 2O 3（s ） 01682927323.24
G T ?=-+
（1） 以纯Al （液态）为标准态：
2Al （l ）+ 3/2O 2 = Al 2O 3（s ） 011682927323.24G T ?=-+
Al （l ）= [Al] 0
20G ?=
2[Al] + 3/2O 2 = Al 2O 3（s ）
01682927
323.24
10775.5
G T KJ ?=-+=-
（2） 以假想纯Al 为标准态：
00
2ln 8.3141873ln0.02955132Al G RT r J ?==??=- 00031221077500255132967236G G G J ?=?-?=-+?=-
（3） 以重量1%为标准态：
20.5585ln(0.0297)11552627
G RT J ?=?=-
0310775002115526846448G J ?=-+?=-
16. 计算下列反应的标准吉布斯能的变化
1）[Ti] + [N] = Ti N （s ）
2）[Mn] +（FeO ）=（MnO ）+ [Fe]
MnO 的熔点为2056K ，熔化焓为44769J/mol 。
解：（1）Ti （s ）+ 1/2N 2 = Ti N （s ） 01336310
93.28G T ?=-+ ①
Ti （s ） = [Ti] 0
23113044.98G T ?=-+ ② 1/2N 2 = [N] 03360023.89G T ?=+ ③
①-②-③：
[Ti] + [N] = Ti N （s ） 0308780114.35
G T ?=+ （2）Mn （l ）+ 1/2O 2 = MnO （s ） 0140735488.37G T ?=-+ ①
Fe （l ）+ 1/2O 2 = FeO （s ） 0
225606153.68G T ?=-+ ② MnO （s ）= MnO （l ） 0344769
21.77
G T ?=- ③ MnO （l ）=（MnO ） 040G ?= ④ FeO （l ）=（FeO ） 050G ?= ⑤ Mn （l ）= [Mn] 0638016G T ?=- ⑥ Fe （l ）= [Fe] 070G ?= ⑦
①-⑥+③+④：[Mn] + 1/2O 2 =（MnO ）
00000
8134
6G G G G G ?=?+?+?-? ⑧
②-⑦+⑤：[Fe] + 1/2O 2 =（FeO ）
0000
9257G G G G ?=?+?-?
⑨ ⑧-⑨：[Mn] +（FeO ）=（MnO ）+ [Fe]
0000
0010134
7
2
56106524
51.08G G G G G G G G T ?=?+?+?+?-?-?-?=-+ ⑩
P70
4. 在1540℃下、与含有2.10%C 的铁液平衡的气相的2
2()1510CO CO P P =平。如在此铁液中加入2%的硅，而碳的浓度仍保持在前值时，2
2()2260CO CO P P =平。试求si c e 。 解：CO 2 + [O] = 2CO
对Fe-C 系： 22
1[%]
CO
c
CO c P k P f C = 对Fe-C-Si 系： 22
2[%]CO
c
CO c si
P k P f C = 1813T K =，12k k =，[%][%]si C C =
所以 2260
1510si c
f
= 即： 1.50si c f =
又 lg [%]si si
c c f e Si =
所以 lg 0.0876[%]
si
si
c c
f e Si =
=
5. 在1600℃，测得与含磷量为0.65%，含氧量为0.0116%的铁液平衡的气相的
22(
)0.0494H O
H P P =平
。试求P O f 及P O e 。已知lg 0.2[%]O
O f O =-，反应H 2 + [O] = H 2O （g ）的平衡常数
K=3.855。
解：H 2 + [O] = H 2O 3.855k =
220.094
3.855[%]
0.0116
H O H O O P k P f O f =
==
?
1.105O f ?=
又 O P O O O f f f = 0.995
O
O f = 所以 1.11P O
O O O
f f f ==
所以 lg lg1.11
0.07[%]
0.65
P
P
O O
f e P =
==
7. 氮在铁液中的溶解度计算式为lg[%]188.1/ 1.246N T --。1550℃时Fe-N-C 系内氮的溶解
度为0.0368%，而[%C]=0.54%。试求C
N e 。
解：[%]0.045N = （纯铁液中）
[%]0.0368C N = （Fe-C-N ）
由N a 相等得： [%][%]
N N C
N N N C f N f f N =
所以 [%]0.045
1.223
[%]0.0368
C
N C N f N =
== 所以 lg lg1.223
0.162[%]0.54
C C N N
f e C ===
P139
5. 请从CaO-SiO 2-Al 2O 3系相图中绘出或说明组成为45% CaO 、35% SiO 2、20% Al 2O 3的炉渣冷却过程中液相及固相成分的变化，并用中心规则计算熔渣凝固后的相成分。 解：体系位于22CS CAS C AS ?--中，最终相成分为22,,CS CAS C AS ，
其共晶点在图3-25中的点4。
2222L C AS C AS CS C AS CS CAS →→+→++
根据重心规则：
2 1.8
100%100%43.9%4.1C AS oa W aa '=?=?=' ( 3.0%)±
2.0100%100%46.5%4.3CS ob W bb '=?=?=' (
3.0%)±
20.3
100%100%10.3%2.9
CAS oc W cc '=?=?=' ( 1.0%)±
6. 从CaO-SiO 2-FeO 系相图回答下列问题：（1）组成为20%FeO 、40%CaO 、40% SiO 2的炉渣在1600℃是否熔化？（2）碱度为2.3、FeO 为10%的炉渣需在什么温度才能溶化？若FeO 含量下降到20%，在此温度应有什么相析出？其量是多少？
解：（1）从图中220%,40%,40%FeO SiO CaO 的熔点为1330℃，所以在1600℃时可以熔化。
（2）% 2.3%CaO
R SiO
=
=，%%10040CaO SiO +=- 所以 %41.8CaO =，%18.2SiO = 该体系熔点为1700℃，
若%20%FeO =，则2%24.2%SiO =，%55.8%CaO = 该体系熔点为1900℃，析出2C S 。
2 1.8
100%45%4.0
C S W =
?= ( 3.0%)± 7．试用分子理论假说计算与下列组成的熔渣平衡的铁液中氧的浓度。熔渣成分：21.63%CaO, 5.12%MgO, 7.88%SiO 2, 46.56%FeO, 11.88%Fe 2O 3, 6.92%Cr 2O 3.在1893K 、与纯氧化铁渣平衡的
铁液氧浓度为0.24%。假定溶渣中有FeO ，22(2)CaO SiO ?，23CaO Fe O ?，23FeO Cr O ?化合物分子存在，CaO MgO +与CaO 同等看待。
解：计算各氧化物的摩尔数：
45.560.64772FeO n ==，21.630.38656
CaO n ==，
5.120.12840MgO n =
=，27.88
0.13160SiO n ==， 2311.880.074160Fe O n ==，23 6.92
0.046152
Cr O n ==，
222(2)1
0.0662CaO SiO SiO n n == ，23230.074CaO Fe O Fe O n n == ，
2323230.046Fe O Cr O Cr O n n ==
所以 22323()(2)0.6470.3860.128(20.1310.0740.046)0.779
FeO CaO MgO SiO Fe O Cr O RO n n n n n n n =++-++=++-?++=自）（
2233
()(0.965i
c s CF FC RO n n
n n n =+++=∑自）
所以 ((0.6470.046
0.6230.965FeO FeO FeO i
n a x n -==
==∑自）自）
又 1893K ，纯FeO ： (00
[%]0.249
1FeO O a L L =
==纯），即00.249L = 所以 0[%]0.6230.2490.155FeO O a L ==?= 渣
8. 略。
9．试用完全离子溶液模型及2CaO SiO FeO --系的等活度曲线图分别计算下列组成的熔渣在1600℃时FeO 的活度。熔渣成分为45%CaO ， 15%SiO 2， 18%FeO ， 16.8%MgO ， 1.2%P 2O 5， 4.0%MnO 。
解：熔渣成分：
22545%,15%,18%,16.8%,1.2%,4.0%CaO SiO FeO MgO PO MnO 1600℃，2CaO SiO FeO --，完全离子溶液模型。 计算公式：22FeO Fe O a x x +-= 先计算：22Fe Fe n x n
+
++
=
∑，22O O n x n
-
--
=
∑
2450.80456CaO Ca n n +===，218
0.25072FeO Fe n n +=== 2 4.00.05671MnO
Mn n n +===，214.80.42040
MgO Mg n n +=== 所以：2222 1.53Ca Fe Mn Mg n n n n n +++++=+++=∑ 424
150.25060SiO SiO n n -==
=，3254
1.2220.017142
P O PO n n -==?=
所以：2434
4
1.323O SiO PO n n n n ----=++=∑
即：22220.2500.056
0.1301.53 1.323
Fe O Feo Fe O n n a x x n n
+-
+-+
-
?==
=
=?∑∑
查图：0.8040.2500.0560.4200.2500.0085 1.7885n =+++++=∑
0.250
0.141.7885
FeO x =
=
2250.2500.0085
0.141.7885
SiO P O x ++=
= 0.8040.4200.056
0.721.7885
CaO MgO MnO x ++++=
= 所以：0.30FeO a =
11．把组成为20%FeO ， 10%MnO ， 10%MgO ，40%CaO ，20%SiO 2的熔渣与含氧0.1%的钢液接触，试问此渣能否使钢液中氧含量再增高？温度1600℃。 解：
根据渣成分求渣中FeO 的活度FeO a F e O F e O
F e O ()/i a x
n n
==∑自 22FeO RO (C S)()i n n n n ∑=++自
222(C S)SiO 1120
0.1672260
n n ==?=
2RO CaO MnO MgO SiO ()()2n n n n n =++-自 40101020
(
)256724060
=++-?
0.437= ∴ 20
0.4370.1670.88272
i n ∑=
++= ∴ ()FeO FeO ()/0.278/0.8820.315i a n n =∑==渣自 又根据钢液含[%]0.1%O =,计算出的FeO 的活度为：
FeO [%]/0.1/0.230.435O a O L ===
()FeO 0.315a =渣 ＜ ()FeO 0.435a =钢
∴ 此渣不能是钢液中氧含量再增高。 或 ()FeO [%]0.3150.230.07%O O a L ==?= 渣渣 ∴ [%]0.07%O =渣 ＜ [%]0.1%O =钢 ∴ 此渣不能使钢液中增氧。
12．利用熔渣的等粘度曲线图估计表3-8中所列高炉渣的粘度：%%%CaO CaO MgO =+∑
解：
#21%38.39SiO =渣： ，23%16.11Al O = ，%40.83CaO = ，95.33∑= 调查为100%:
22338.39
%100%40.27%95.3316.11
%100%16.90%95.3340.83
%100%42.83%
95.33
SiO Al O CaO =
?==?==?=
1500℃，10.65Pa S η= 。
#2渣： 2%32.94SiO = ，23%17.23Al O = ，%43.08CaO =， 93.25∑= 232.94
%100%35.32%93.25
SiO =
?=，23%18.48%Al O =，%46.20%CaO =。 1400℃，1 1.25Pa S η= 。
#3渣：
2%55.00%SiO =，23%20.00%Al O =，%25.00%CaO =，100∑=
∴ 320Pa S η= （1400℃）
13．组成为28%CaO ，12%Al 2O 3，40%SiO 2，20%MgO 的熔渣的粘度如表3-9。用回归分析法计算粘度的温度关系式（lg /A T B η=+）
回归分析法
log 6092/ 3.808T η=+-
P188
1．试计算高炉中炉气的2CO 为16%的区域内。总压为126656.25Pa 时，石灰石的分解温度和沸腾温度。
32CaO CaO CO =+ 0170577144.19
G T ?=- 28908
lg 7.53CO P T
=-
+ ① 开始分解2'16%126656.20.1620265CO P P Pa
=?=?=总 2
2'
20265
0.2101325
CO
CO P P P θ
∴=
=
=
1082.5T K =
② 沸腾时：2'
CO P P =总
2
2' 1.25
CO
CO P P P θ
== 1198.4T K =
2．根据氧势图， 求23Fe O 分解在大气中分解的开始温度和沸腾温度，并与23Fe O 分解压的热力学计算值进行比较。
2
2'0.21O O P P P θ
=
= 2'
0.21101325O P Pa =?
连接“O ”与2'0.687
10O P -=点，T=1380℃ 沸腾20110O P == T=1460℃
计算：2334264Fe O Fe O O =+ 0586770340.20
G T ?=- 230645.5
lg 17.77O P T
=-
+ 开始分解：T 开=1338℃ 沸腾：T 沸=1451℃
3．把4510kg -?的碳酸钙放在体积为31.510-?3m 真空容器内，加热到800℃，问有多少kg 的碳酸钙未能分解而残留下来。
32CaO CaO CO =+ 017057
7144.19
G T ?=- T=800℃（1073K ）28908
lg 7.53CO P T
=-
+ 20.169CO P =
2'0.169101.32517124CO P Pa Pa ∴=?=
按理想气体处理，分解的2CO 量
PV nRT =317124 1.5100.002888.3141073
PV n mol RT -???===?
则分解的3CaO 摩尔数为0.00288n mol =
100/0.002880.288m g mol mol g =?=
3330.5100.288100.21210m kg ---?=?-?=?
5． 用空气／水汽＝3(体以比)的混合气体去燃烧固体碳。试计算总压为51.0132510?Pa, 温度为1127℃时煤气的组成。(提示：初始态中(/)O H n n ??初=（1+20.213)/2) 设碳过剩下，平衡气相中气体为2222CO CO H H O N ++++
独立反应：22C CO CO += 2
2
1CO
CO P K P = 01169008177.
19G T ?=- 222()CO H CO H O g +=+ 222
2CO H O H CO P P K P P =
234493
29.83
G T ?=- 927℃（1200K ）：11690817.19120l n
3.78.314120K -+?
==
?
143.41
K =
23449329.831200
ln 0.138.3141200K -+?==? 2 1.14
K = 又空气与水汽的体积比为3，101.325P Pa =总，T=927℃
(/)O H n n ??初=（1+20.213)/2=2.26/2
① 分压总和方程：22221CO CO H H O N p p p p p ++++=
② 平衡常数方程：2
2
1CO CO P K P =22
1/CO CO P P K ?= 222
2CO H O H CO P P K P P =
22222
1221H O H O
CO H CO CO CO
P P P K P P P K K P ?=??=
③ 元素的原子摩尔量比恒定方程：2222O O H O H O O n n n p p ==+?∑２i 初
初初初初n
＋２（3）
p
2222H O CO CO O H O O O n n n n p p p ==+?
∑２i 平
平平Ｃ平Ｃ平平n
＋２＋（＋）p
222H H O H O n n p =∑i 初
初初初
n
=２p
2222)H O H H O n n n p p ==+?∑２
i 平
Ｈ平平Ｈ平平n
２＋２（2p
(/)(/)O H O H n n n n 平初=2.26=2222
22CO CO H O H O H p p p p p =+平
＋＋（
）２ 又22222(/)0.79/2((/))H N H O N H O H O H n n p p p p p n n ?=２
Ｎ平平初初=３/２)=(/２(+) 2222.37(N H O H p p p =+平)
令：CO p x = 2H O p y = 2212H O H K y
p p y K x
+=
?+ 1212)1(2)/() 2.26
K y
y K x
K y
x y y K x ?+=++?+=2121x+x /k +3.37(
x /k
解得：0.3946x = 0.0018
y = 所以：0.3946CO p = 20.00183H O p = 20.0036CO p = 20.1766H p =
2N p =0.4229 （三）P337
7将0.1mol 34Fe O 和0.5mol 的固体碳垃入体积为-333010m ?的真空反应器内， 抽去空气后气，加热到700℃，进行还原反应： 34434Fe O C Fe CO +=+。 试求1)反应器内的压力； 2)气相组成： 3)反应器中未反应残留的碳量。
34434Fe O C Fe CO +=+ 333010V m -=? 973T K =
342434Fe O CO Fe CO +=+ 01412011.8
2G T ?=--+ 10.400K = 22CO C CO += 0
2169008172.19G T ?=- 20.935
K = 由011ln G RT K ?=-2021%4ln
4ln
%CO CO
p CO p G RT RT p COp ??=-=-总
总
4
100%ln %CO RT CO
-=-（）
②4
1100%0.400(
%CO K CO -==） %55.68CO ∴= 2%44.32
CO = 228
0.562844
CO CO CO n n n ?∴=
?+?
220.4CO CO n n +=
由此可推出：0.2CO n mol = 20.1CO n mol = 所以0.3n mol =∑
31
0.38.314973/3010808950.8nRT P Pa atm V
∴=
=???== ③20.3C CO CO n n n mol =+=
0.50.30.2C C n n n mol ∴?=-=-=总 0.2
12 2.4
m g =?=
8．铝真空下还原氧化钙，其反应为
236()2()3()3()CaO s Al s Ca g CaO Al O s +=+?
659984288.75G T θ?=-
（1）如使反应能在1200℃进行，需要多大的真空度？（2）如采用1.33Pa 真空度，求CaO 为Al 还原的开始温度，（3）如在同样的真空度（1.33Pa ）下，将CaO 的用量减少一半，试估计复杂化合物的形成对还原的作用，此时的反应为：2332()3()3()CaO Al s Ca g Al O s +=+，
703270261.94G T θ?=-
解：（1）
3ln Ca G G RT P θ?=?+659984288.7538.314ln Ca T T P =-+?
又1473T =代入0G ?=得：ln 6.387Ca P =- 0.00168170.5
Ca P atm
Pa == （2）659984288.7524.942ln(1.33/101325)G T T ?=-+659984569.120T =-=
1159.66886.5T K ==开℃
（3）2332()3()3()CaO Al s Ca g Al O s +=+ 70327
0261.9
G T θ?=-
3
ln 703270261.9424.942ln(1.33/101325)Ca G G RT P T T θ?=?+=-+
703270542.31T =-=
1296.691023.5T K ==开℃
1296.691159.66137(T K ?=-=下降）
10．向装有x Fe O 球团的反应管内通入组成为52%H 2， 32%CO ，8%H 2O 及8%CO 2的还原气体进行还原，温度为1105K ，总压为51.0132510?Pa ，试求反应管放出的气体的成分。 解：
22x Fe O H xFe H O +=+ 0117998
9.9
5G T ?=- 2x Fe O CO xFe CO +=+ 0217883
21.08
G T ?=-+ 22
1
1ln ln H O H P G RT K RT P ?=-=- T=1105K
2222
0.4670.467H O H O H H P P P P =?= （1）
2022ln ln
CO CO
P G RT K RT P ?=-=-
220.5550.555CO CO CO CO
P P P P =?= （2）
2223281
(
)()222(528)3
CO CO O H H O H n n n n n n ++===++平初 2221.5()H O H CO CO P P P P ∴+=+ 又2221H O H CO CO P P P P +++=
22.5()1CO CO P P +=20.4CO CO P P ?+= 结合式（1）得0.257CO P = 20.143CO P = 又可得到220.6H O H P P +=
结合式（2）得20.409H P = 20.191
H O P = 11． SiO 2为碳还原，生成的硅溶解于金属铁液中，其浓度为20%，0.333Si f =。试求SiO 2开始还原的温度。
2()2[]2SiO C Si CO +=+ 57951
3383.1
G T θ?=- 选纯2SiO 为标准态，Si a 选1%Si 溶液为标准态
[%]0.33320 6.66Si Si a f Si ==?=
CO p p θ=，C 选石墨为标准态
2
2
2
ln Si CO
C SiO a p G G RT a a θ
?=?+ln Si G RT a θ=?+=0 579513383.128.314ln 6.660T T -+=
5795131577.51304.5367.36T K ===℃
12．在高炉内冶炼钒钛磁铁矿石时，生铁的成分为0.189%Ti, 0.165%Si, 0.4205%V , 0.30%Mn, 0.155%P, 0.0569%S, 4.24%C.熔渣成分为25.53%TiO 2, 24.89SiO 2, 25.98%CaO,
7.60%MgO,15.00%Al 2O 3,0.27%V 2O 5,试计算熔渣中TiO2为碳还原的开始温度。2TiO γ=0.6, 炉缸压力52.410?。
2()2[]2TiO C Ti CO +=+ 68409
8395.5
G T θ?=- 令1C a = 2.37
CO p = lg [%][%][%][%][%][%]Ti Si Mn P S C
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti f e Ti e Si e Mn e P e S e C =+++++
0.0130.1890.050.1650.0040.30.0640.1550.110.0590.165 4.24=?+?+?-?-?-? 0.7038=-
0.198Ti f = [%]0.1980.1890T i T i a f T i ==?= 取100g 渣：225.530.31980TiO n =
= 224.89
0.41560
SiO n == 25.980.46456CaO
n == 7.600.1940MgO n == 23150.147102
Al O n == 1.53648n =∑ 20.207
6T i O
x
= 2220.60.20760.1246TiO TiO TiO a x γ∴==?=
222.370.0374
684098395.588.314ln 010.1246G T T ?∴?=-+=?
684098
1748.6391.24
T K =
=
13．试求高炉内1350℃时，与()TiC s 及碳平衡的铁水中钛的溶解度。已知：[][]()Ti c TiC s +=
015363557.53G T ?=-+。铁水中的含碳量为4.3%，其余组分的浓度小于1%，可以不考虑他
们对j
Ti e 的影响。
00000[][]()15363557.53[%]0.165*4.30.7095
0.1952
1,11
[][]
[]*[]
[%],60264
015363557.53*16238.314*16c Ti Ti Ti c TiC Ti Ti c TiC s G T
Lgf C e f a a G G RTIn
G RTIna Ti RTIna c a Ti a c G RTInf Ti G +=?=-+==-=-===?=?+=?--=?-?=-=-+-在碳饱和的高炉铁水中令23*ln 0.19528.314*1623*[%][%]0.059%
602648.314*1623*0.015,[%]0.059%Ti Ti In Ti Ti Ina a Ti -=-===
15．向温度为1500℃，含碳量5.1%的铁水中加入2CaC 作炉外脱硫处理。试求脱硫后铁水的最低含硫量，已知：2[]()2[]CaC S CaS s C +=+ 0352794106.7G T ?=-+
[]c 的标准态为石墨，[]s 的标准态为1%溶液。
202
6[]()2[]
352794106.7[],1,[][%]8.314*1773*0.000015
4.824[%][%]lg lg [%][%]0.028[%]0.112*
5.1[%] 4.03*10%
c c s c s s CaC S CaS s C G T
c a s s fs a G In
lg lg s fs lg s fs fs s e e c s s -+=+?=-+==?=-==-==+=+=+=s s
s s 选的标准态为石墨的标准态为1%溶液,a a a a
第五章．P235
2．在真空中向Cr18%，Ni9%的不锈钢吹氧，使含碳量降低到0.02%，而钢液的温度不高于1630℃，问需用多大的真空度。 解：
3400
4[]43[]934706617.22lg [%][%][%]0.003*180.0002*90.12*0.020.00602
0.9862,17.7516
lg [%][%][%]0.212
0.4733,0.00955
Cr Cr Ni
Cr Cr C C Cr Cr c Cr Ni c c C C c c c Cr O co Cr G T
f e Cr e Cr e Ni f a f e C e Cr e Ni f a G G +=+?=-=++=-+-=-===++=-==?=?+344444
'*17.7576*8.314*19030.009550.04887
0.04887*1013254952Cr C a Pco Pco RTIn In
a Pco P co Pa
=-=== 3. 在电
弧炉内用不锈钢返回料吹氧冶炼不锈钢时，熔池含有9%Ni 。如吹氧终点碳为0.03%，而铬保
持在10%，问吹炼应达到多高的温度。 解：（同题2）
'34lg [%][%][%]0.003*100.0002*90.12*0.030.0048
0.98,9.8
lg [%][%][%]0.1278
0.7451,0.02235934706617.228.314(9.8)/(0.02235)Cr Cr Ni Cr Cr C C Cr Cr c Cr Ni c c C C c c f e Cr e Cr e Ni f a f e C e Cr e Ni f a P co P T TIn T ?
=++=-+-=-===++=-===∴-=-=2155K
4.试计算
钢液中C 为0.2%，总压为51.310?Pa ，温度为1600℃时钢液的平衡氧量。若与之平衡的溶渣含有FeO12%，FeO γ=3，试求与熔渣平衡的钢液层的氧量。
05[][]2236339.634941.3*10 1.283[%]0.20.51873,0.0025
[%]/[%]0.016%c o CO
G T K P Pa Pco P c T K m o mPco c θ+=?=--?==∴==∴=<∴==== 总总/P
5．将组成为4.0%C 、0。4%V 、0.25%Si 、0.03%P 、0.08%S 的生铁进行氧化提钒处理。为使生铁中钒大量氧化，而碳不大量氧化，以获得含氧化钒高的钒渣和半钢液。试求提钒的温度条件。钒渣的成分为25%V2O5（20.60%V2O3）,38%FeO, %16SiO2, 14%TiO2, 0.5%CaO, 0.5%MgO, 3%MnO, 2.9%Al2O3, 23v o γ=-710。钒的氧化方程式：2321
[]()[]33
V co V O C +=+
021*******.22G T ?=-+。
解：
232323001/3
23232/321
[]()[]33
218013136.22*,[%],[%],[%],1
lg [%][%][%][%][%]
0.14*40.077*0.40.08*0.250.051*0.C v
o v v v o v o c c v c v Si P s c c c c c c V co V O C G T G G RTInJ
a a J a v f a v o f a c f Pco a Pco
f e c e v e Si e p e s +=+?=-+?=?+======++++=-++23030.046*0.080.55443.5843,14.3372
lg [%][%][%][%][%]
0.34*40.015*0.40.04*0.250.041*0.030.028*0.08 1.346970.045,0.018
100 1.2541,0.1439/1.25410c c c v Si P s v v v v v v v v V O f a f e v e v e Si e p e s f a g n χ+====++++=++--=-==∑===以渣计算23238
23.1147[%] 1.147*10(14.3371*0.0002255)/0.068680.4708021801316.288.314(0.4708)1678v o v o a v o f J T T In T K
-∴=====-++=
8．在1600℃用锰托氧，钢液中Mn 的平衡浓度为0.5%。试计算脱氧产物的组成。 解：
[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe] T=1873K
(%)6440
2.950.4883
(%)(%)(%)
3.0785
(%)(%)
(%)(%)100[%]0.5
(%)39.4,(%)60.6(%)
1.54
(%)MnO LgK Lg
Mn FeO T MnO Mn FeO MnO FeO Mn FeO MnO MnO FeO ==-==+=====又因为所以 9．为使温度为1600℃、含碳为0.0625%的钢液氧含量下降到痕迹量（0.0008%），需加入多少铝？如改用真空脱氧，需用多大的真空度？ 解：
①Al 脱氧：2[AL]+3[O]=Al 2O 3(s)
2363655
[%][%]20.58Lg Al O T
=-+
物理化学课后习题及答案(天津大学)第五版
第七章电化学 7.1用铂电极电解溶液。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?(2) 在的27 ?C，100 kPa下的？ 解：电极反应为 电极反应的反应进度为 因此： 7.2在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中 通电1 h后，在氢电量计中收集到19 ?C、99.19 kPa的；在银电量 计中沉积。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。 解：两个电量计的阴极反应分别为 电量计中电极反应的反应进度为 对银电量计 对氢电量计
7.3用银电极电解溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出的 ，并知阴极区溶液中的总量减少了。求溶液中的和。 解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量 之差： 7.4用银电极电解水溶液。电解前每溶液中含。阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成，其反应可表示 为 总反应为 通电一定时间后，测得银电量计中沉积了，并测知阳极区溶液重 ，其中含。试计算溶液中的和。 解：先计算是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变，量的改变为
该量由两部分组成（1）与阳极溶解的生成，（2）从阴极迁移到阳极 7.5用铜电极电解水溶液。电解前每溶液中含 。通电一定时间后，测得银电量计中析出，并测知阳极区溶 液重，其中含。试计算溶液中的和。 解：同7.4。电解前后量的改变 从铜电极溶解的的量为 从阳极区迁移出去的的量为 因此， 7.6在一个细管中，于的溶液的上面放入 的溶液，使它们之间有一个明显的界面。令的电流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。以后，
中南大学物化课后习题答案 11章 表面化学与胶体化学
第11章表面化学与胶体化学 1．在293 K时，把半径为1×10st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="True" HasSpace="False" SourceValue="3" UnitName="m">-3m的水滴分散成半径为1×10-6m的小水滴，比表面增加多少倍?表面吉布斯自由能增加多少?环境至少需做功多少?已知293 K时 。 （答案：9.15×10-4 J） 解：一滴大水滴可分散成N个小水滴： 小水滴的面积为：，大水滴的面积为：4π 面积增加倍数为： 2．在298 K时，1,2—二硝基苯(NB)在水中所形成的饱和溶液的浓度为5.9×10-3mol·L-1，计算直径为1×10-8m的NB微球在水中的溶解度。已知298 K时NB／水的表面张力为25.7 mN·m-1，NB 的密度为1 566 kg·m-3。 （答案：2.625×10-3 mol·dm-3） 解：根据开尔文公式：，将数值代入，得： 3．373 K时，水的表面张力为58.9 mN·m-1，密度为958.4 kg·m-3，在373 K时直径为
1×10-7m的气泡内的水蒸气压为多少?在101.325 kPa外压下，能否从373 K的水中蒸发出直径为1×10-7m的气泡? （答案：99.89kPa） 解：气泡为凹面，且r = 0.5×10-7m 因p r p外，故不能蒸发出直径为1×10-7m的气泡。 4．水蒸气骤冷会发生过饱和现象。在夏天的乌云中，用干冰微粒撒于乌云中使气温骤降至293 K，此时水气的过饱和度(p／pｓ)达4，已知293 K时， ρ(H2O)＝997 kg·m-3。求算：(1)开始形成雨滴的半径；(2)每一滴雨中所含的水分子数。 （答案：7.8×10-10 m，66个） 解：（1）据开尔文公式得： (2) 设雨滴为球形，则一个雨滴的体积为： 雨滴中的水分子数为： （个） 5．已知293 K时，，，。试判断水能否在汞表面上铺展开来?
南京大学《物理化学》每章典型例题
第一章 热力学第一定律与热化学 例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为? ?K -1 。 解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=，V 2=) →(T 3=97℃, p 3=，V 3= V 2) 例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θ p ） s ，1 mol ，-5℃，θ p ） ↓△H 2 ↑△H 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp ）（s ，1 mol ，0℃，θ p ） ∴ △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4 例题3 在 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－ kJ·mol －1 、－ kJ·mol －1 ， 计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol －1 ，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。 解：(1) 甲醇燃烧反应：CH 3OH(l) + 2 3 O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θ m c U ?=－ kJ/32)mol =－ kJ·mol －1 Q p =θ m c H ?=θ m c U ?+ ∑RT v )g (B = (－－×××10－3 )kJ·.mol －1
物理化学课后习题答案
四．概念题参考答案 1．在温度、容积恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ，问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变，A V 变小 (D) A p 变小，A V 不变 答：(C)。这种情况符合Dalton 分压定律，而不符合Amagat 分体积定律。 2．在温度T 、容积V 都恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ，容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答：(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件，所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3． 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶，在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?，这时氢气的状态为 （ ） (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答：(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值，所以是处在超临界 区域，这时仍为气相，或称为超临界流体。在这样高的温度下，无论加多大压力， 都不能使氢气液化。 4．在一个绝热的真空容器中，灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水，不留一点 空隙，这时水的饱和蒸汽压 （ ） （A ）等于零 （B ）大于 kPa （C ）小于 kPa （D ）等于 kPa 答：（D ）。饱和蒸气压是物质的本性，与是否留有空间无关，只要温度定了， 其饱和蒸气压就有定值，查化学数据表就能得到，与水所处的环境没有关系。
关于物理化学课后习题答案
关于物理化学课后习题 答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
第一章两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 C，另一个球则维持 0 C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此， 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H2与N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。 H2 3dm3 P(H2） T N2 1dm3 P(N2) T （1） 两种气体混合后的压力； （2）计算混合气体中H2和N2的分压力； （3）计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，下全部凝结成液态水，求过程的功。假 设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。 1mol某理想气体与27℃，的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态， 在恒容升温至℃，。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 C，4 mol的Ar(g)及150 C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度
t及过程的。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及，且假设均不随温度而变。 解：图示如下 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计 则该过程可看作恒容过程，因此 假设气体可看作理想气体，，则 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l）在100 C的摩尔蒸发焓。水和水蒸气已知水（H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据，计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓，要求：（1）应用25 C的标准摩尔生成焓数据；
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。
物理化学课后习题解答
第8章 表面和胶体化学 习题解答 1. 若一球形液膜的直径为2×10-3 m ，比表面自由能为0.7 J ·m -2 ，则其所受的附加压力是多少？ 解：球形液膜 3440.7 kPa 2.8 kPa 210/2 p r γ-??= ==? 2. 若水在293 K 时的表面力为72.75×10-3 N ·m -1 ，则当把水分散成半径为10-5 m 的小液滴时，曲 面下的附加压力为多少？ 解：34 52272.7510 Pa 1.4510 Pa 10 p r γ--???===? 3. 在293 K 时把半径1 mm 的水滴分散成半径为1 μm 的小水滴，问比表面增加了多少倍？表面吉 布斯函数增加了多少？完成该变化时，环境至少需做多少功？已知水的表面力为72.75×10-3 N ·m -1 。 解：设半径1 mm 水滴的表面积为A 1，体积为：V 1，半径为：R 1；半径1 μm 水滴的表面积为A 2，体积为：V 2，半径为：R 2；N 为小水滴的个数。 33 1212 44 , 33 V NV R N R ππ== 3 3 912 1 mm 101 μm R N R ????=== ? ????? 2 2 922211 4 1 μm 1010004 1 mm A N R A R ππ???=== ??? 12 22144 0.07288 N m 4() =9.14510 N m 9.14510 J A G dA NR R γπ---?==??-??=? 49.14510 J A W G -=-?=-? 4. 在298 K ，101.325 kPa 下，将直径为1 μm 的毛细管插入水中，问管需加多大压力才能防止水面上升？若不加额外压力，让水面上升达平衡后，管液面上升多高？已知：该温度下水的表面力为 0.072 N ·m -1，水的密度为1000 kg ·m -3，设接触角为0o ，重力加速度为9.8 m ·s -2 。 解：cos cos01θ==o 6 220.072 kPa 288 kPa 11102 s p R γ-?= =='?? 3 28810 m 29.38 m 10009.8 s p h g ρ?===? 5. 已知毛细管半径R = 1×10-4 m ，水的表面力γ = 0.072 N ·m -1 ，水的密度ρ = 103 kg ·m -3 ，接触角θ = 60o，求毛细管中水面上升的高度h 。 解：34 2cos 20.072cos 60 m 0.0735 m 109.810 h gR γθρ-?===??o 6. 303 K 时，乙醇的密度为780 kg ·m -3 ，乙醇与其蒸气平衡的表面力为2.189×10-2 N ·m -1 ，试计 算在径为0.2 mm 的毛细管中它能上升的高度?
南京大学物理化学下册(第五版傅献彩)复习题及解答
第八章电解质溶液
第九章 1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题? 答：可逆电极有三种类型： (1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s) (2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m)， AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m) (3)氧化还原电极如：Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。 2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法? 答：正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。 3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗? 答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。 4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？ 答：用“|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。不能测到负电势。5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?
物理化学课后习题答案第九章
物理化学习题解答(九) 习题p109~116 1解： (1) Pt︱H2(p H2)︱HCl(a)︱Cl2(p Cl2)︱Pt 正极：Cl2(p Cl2)+ 2e-→2Cl-(a) 负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a) 电池反应：H2(p H2) + Cl2(p Cl2)==2HCl(a) (2) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s) 正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s) 负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a H+) 电池反应：H2(p H2) + Ag+(a Ag+)==2H+(a H+)+ Ag(s) (3) Ag(s)︱AgI(s)︱I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)︱AgCl(s)︱Ag(s) 正极：AgCl(s) + e-→Ag(s) + Cl-(a Cl-) 负极：Ag(s) + I-(a I-)– e-→AgI(s) 电池反应：AgCl(s) + I-(a I-)==AgI(s) + Cl-(a Cl-) (4) Pb(s)︱PbSO4(s)︱SO42-(a SO42-)‖Cu2+(a Cu2+)︱Cu(s) 正极：Cu2+(a Cu2+) + 2e-→Cu(s) 负极：Pb(s) + SO42-(a SO42-)–2e-→PbSO4(s)
电池反应：Pb(s) + Cu2+(a Cu2+) + SO42-(a SO42-)==PbSO4(s) + Cu(s) (5) Pt︱H2(p H2)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l) 正极：HgO(s) + H2O (l)+ 2e-→Hg(l) + 2OH-(a OH-) 负极：H2(p H2)+ 2OH-(a OH-) –2e-→2H2O(l) 电池反应：HgO(s) + H2(p H2)==Hg(l)+H2O(l) (6) Pt︱H2(p H2)︱H+(a H+)︱Sb2O3(s)︱Sb(s) 正极：Sb2O3(s) + 6H+(a H+)+ 6e-→2Sb(s) + 3H2O(l) 负极：H2(p H2) –2e-→2H+(a H+) 电池反应：Sb2O3(s) + 3H2(p H2) ==2Sb(s) + 3H2O(l) (7) Pt︱Fe3+(a1)，Fe2+(a2)‖Ag+(a Ag+)︱Ag(s) 正极：Ag+(a Ag+)+ e-→Ag(s) 负极：Fe2+(a2) – e-→ Fe3+(a1) 电池反应：Ag+(a Ag+) + Fe2+( a2)==Fe3+( a1)+Ag(s) (8) Na(Hg)(a am)︱Na+(a Na+)‖OH-(a OH-)︱HgO(s)︱Hg(l)
中南大学物化课后习题答案-8--章-电解质溶液
第8章电解质溶液1.用氧化数法配平下列反应式： As 2S 3 (s)+HNO 3 (浓)→H 3 AsO 4 + H 2 SO 4 + NO 2 + H 2 O FeS 2(s) + O 2 →Fe 2 O 3 (s) + SO 2 Cr 2O 3 (s) + Na 2 O 2 (s)→Na 2 CrO 4 (s) + Na 2 O(s) S + H 2SO 4 (浓)→SO 2 + H 2 O 2.用铂电极电解氯化铜CuCl 2 溶液，通过的电流为st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="20" UnitName="a">20A，经过15分钟后，在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少dm3的300.15K，101.325kPa的氯气? （答案：2.297 dm3） 解：（1）在阴极 Cu2+＋ 2e → Cu 析出铜 (2) 在阳极 2Cl-→Cl 2 (g) + 2e 析出氯 3.一电导池中装入0.02mol·dm-3的KCl水溶液，298.15K时测得其电阻为453Ω。已知298.15K0.02mol·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1。在同一电导池中 装入同样体积的浓度为0.55g·dm-3的CaCl 2 溶液，测得电阻为1050Ω。计算电 导池常数、该CaCl 2溶液的电导率和摩尔电导率Λ m (1/2CaCl 2 )。（答案：125.4 m-1， 0.1194 S·m-1，0.02388 S·m2·mol-1）
解：（1）电导池常数G （2）CaCl 2 的电导率 (3) 摩尔电导率 4.在298K，H+ 和HCO- 3 的离子极限摩尔电导率λH+ =3.4982×10-2S·m2·mol-1，λ HCO - 3 = 4.45×10-3S·m2·mol-1。在同温度下测得0.0275mol·dm-3H 2 CO 3 溶液的电导 率κ=3.86×10-3S·m-1，求H2CO3离解为H + 和HCO-3的离解度。（答案：α= 3.56×10-3） 解： 5.已知291K时NaCl ，NaOH及NH 4 Cl的极限摩尔电导率λ分别为1.086×10-2， 2.172×10-2及1.298×10-2S·m2·mol-1，291K时0.1及0.01mol·dm-3NH 3·H 2 O的 摩尔电导率λm分别为3.09和9.62S·cm2·mol-1，利用上述实测数据求0.1及 0.01mol·dm-3NH 3·H 2 O的离解常数K。（答案：K = 1.7×10-5）
物理化学公式集(傅献彩_南京大学第5版)
热力学第一定律 功：δW ＝δW e ＋δW f （1）膨胀功 δW e ＝p 外dV 膨胀功为正，压缩功为负。 （2）非膨胀功δW f ＝xdy 非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW （机械功）＝fdL ，δW （电功）＝EdQ ，δW （表面功）＝rdA 。 热 Q ：体系吸热为正，放热为负。 热力学第一定律： △U ＝Q —W 焓 H ＝U ＋pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C ＝δQ/dT （1）等压热容：C p ＝δQ p /dT ＝ （?H/?T ）p （2）等容热容：C v ＝δQ v /dT ＝ （?U/?T ）v 常温下单原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＝3R/2 常温下双原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＋C v ，m r ＝5R/2 等压热容与等容热容之差： （1）任意体系 C p —C v ＝[p ＋（?U/?V ）T ]（?V/?T ）p （2）理想气体 C p —C v ＝nR 理想气体绝热可逆过程方程： pV γ＝常数 TV γ-1＝常数 p 1-γT γ＝常数 γ＝C p / C v 理想气体绝热功：W ＝C v （T 1—T 2）＝1 1 －γ（p 1V 1—p 2V 2） 理想气体多方可逆过程：W ＝1 nR －δ（T 1—T 2） 热机效率：η＝ 2 1 2T T T － 冷冻系数：β＝－Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数：β＝ 1 21 T T T － 焦汤系数： μJ －T ＝H p T ???? ????＝－()p T C p H ?? 实际气体的ΔH 和ΔU ： ΔU ＝dT T U V ??? ????＋dV V U T ??? ???? ΔH ＝dT T H P ??? ????＋dp p H T ? ??? ???? 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系：Q p ＝Q V ＋ΔnRT 当反应进度 ξ＝1mol 时， Δr H m ＝Δr U m ＋∑B B γRT 化学反应热效应与温度的关系：()()()dT B C T H T H 2 1 T T m p B 1m r 2m r ? ∑??，＋＝γ 热力学第二定律
物理化学第五版课后习题答案
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 ???＝ g n Cu ＝201560 2F ??＝ mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝ mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝ 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) ×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有的银沉积。阳极区溶液质量为，其中含有Pb (NO 3) ，计算Pb 2+的迁移数。 解： M [Pb (NO 3) 2]＝ 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝×10－3－×10－3＋×10－4 ＝×10－4 mol t ＋ (Pb 2+)＝ 4 4 36823107685310..--??＝ 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前 ＝1151 3312098..－262501151166103312098(..)..--??＝×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝ 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为，其中含AgNO 3 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋0078 1078682 .. ＝×10－3－×10－3＋×10－4 ＝×10－4 mol
物理化学第五版课后习题答案
第十二章胶体化学 12－1 如何定义胶体系统？总结胶体系统的主要特征。 答：(1) 胶体定义： 胶体系统的主要研究对象是粒子直径d至少在某个方向上在1－100nm之间的分散系统。 (2) 胶体系统的主要特征： 溶胶系统中的胶粒有布朗运动，胶粒多数带电，具有高度分散性，溶胶具有明显的丁达尔效应。胶体粒子不能透过半透膜。 [注] 溶胶系统中的胶粒的布朗运动不是粒子的热运动，且只有溶胶才具有明显的丁达尔效应。 12－2 丁铎尔效应的实质及产生的条件是什么？ 答：丁铎尔现象的实质是光的散射作用。丁铎尔效应产生的条件是分散相粒子的直径小于入射光波长、分散相与分散介质的直射率相差较大。 12－3 简述斯特恩双电层模型的要点，指出热力学电势、斯特恩(Stern)电势和ζ电势的区别。 答：斯特恩认为离子是有一定大小的，而且离子与质点表面除了静电作用外还有范德华力。 (1) 在靠近质点表面1～2个分子厚的区域内，反离子受到强烈地吸引而牢固地结合在质点表面，形成一个紧密地吸附层－斯特恩层， (2) 在斯特恩层，非离子的电性中心将形成一假想面－斯特恩面。在斯特恩面内电势呈直线下降的变化趋势，即由质点表面的?0直线下降至处的?s，?s称为斯特恩电势； (3) 其余的反离子扩散地分布在溶液中，构成双电层的扩散层部分。在扩散层中，电势由?s降至零。因此斯特恩双电层由斯特恩层和扩散层构成； (4) 当固、液两相发生相对运动时，紧密层中吸附在质点表面的反离子、溶剂分子与质点作为一个整体一起运动，滑动面与溶液本体之间的电势差，称为ζ电势。 热力学电势?0是质点表面与液体内部的总的电位差，即固液两相之间双电层的总电势。它与电极∕溶液界面的双电层总电势相似，为系统的热力学性质，在定温定压下，至于质点吸附的(或电离产生的)离子在溶液中活度有关，而与其它离子的存在与否无关。 斯特恩电势?s是斯特恩面与容液本体的电势差，其值与集中在斯特恩层里的正负离子的电荷总数有关，即与双电层的结构状态有关。外加电解质的种类和浓度对其亦有较大的影响。 ζ电势是当胶粒与分散介质之间发生相对滑动时，胶粒滑动面与溶液本体之间的电势差、ζ电势有如下性质： ①ζ电势则只有当固液两相发生相对运动时才能呈现出来，且可以通过电泳或电渗实验测定； ②ζ电势绝对值的大小与反号离子在双电层中的分布状况有关，扩散曾层中反号离子越少，│ζ│值就越小；反之就越大； ③ζ电势极易受外加电解质的影响。随着外加电解质浓度增加，│ζ│值显著下降直
关于物理化学课后习题答案
第一章 1.5????? 两个容积均为V 的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 ?C ，另一个球则维持 0 ?C ，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 ??? 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 ?????? 标准状态： 因此， 1.8 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H 2与N 2，P(H 2）=20kpa ，P(N 2)=10kpa,二者均可视为理想气体。 H 2 3dm 3 P(H 2） T N 2 1dm 3 P(N 2) T （1）保持容器内温度恒定,抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力； （2）计算混合气体中H 2和N 2的分压力； （3）计算混合气体中H 2和N 2的分体积。 第二章 2.2 1mol 水蒸气（H2O,g ）在100℃，101.325kpa 下全部凝结成液态水，求过程的功。 假设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。 2.11 1mol 某理想气体与27℃，101.325kpa 的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，在恒容升温至97.0℃，250.00kpa 。求过程的W,Q, ΔU, ΔH 。已知气体的体积Cv,m=20.92J*mol -1 *K -1 。 2.15 容积为0.1 m 3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 ?C ，4 mol 的Ar(g)及150 ?C ，2 mol 的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度t 及过程的 。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容 分别为 及 ，且假设均不随温度而变。 ??????? 解：图示如下 ????????????? 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计
冶物化课后习题答案
冶金物化（第二版） p43 1. 在不同温度测得反应FeO (s)十CO ＝Fe 十CO 2的平衡常数值如表1—19，请用作图法及回归分析法求上反应的平衡常数及0G ?的温度关系式。 表1-19 反应平衡常数的测定值 温度，℃ 1038 1092 1177 1224 1303 K 0.377 0.357 0.331 0.315 0.297 解：811lg 1.041k T =- 分析作图结果： 811ln 19.147( 1.041)1552819.93G RT k T T T ?==--=-+ 2. 略。 3. 在682℃测得Cd-Sn 合金的镉在不同浓度的蒸气压如表1—20。试以(1)纯物质，(2)假想 纯物质，（3）重量1%浓度溶液为标准态计算镉的活度及活度系数。 Cd P ，Pa Cd P ，Pa 1 27.8910? 60 43.0310? 20 31.1510? 80 43.2210? 40 32.3710? 100 43.2910? 解：（1）以纯物质为标准态： Cd Cd Cd a f x = Cd Cd Cd P a P * = Cd Cd Cd a r x = %%%Cd Cd Cd Cd Sn Cd Sn m x M M =+ %Cd 1 20 40 60 80 100 Cd x 0.0106 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000 Cd a 0.024 0.441 0.720 0.921 0.979 1.000 Cd r 2.264 2.112 1.742 1.502 1.211 1.000 （2）以假想纯物质为标准态： 2 47.89107.443100.0106 H R Pa ?==? Cd Cd H P a R = Cd Cd Cd a f x = %Cd 1 20 40 60 80 100 Cd x 0.0105 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000
物理化学课后习题第五章答案
第五章 化学平衡 5.1 在某恒定的温度和压力下，取mol n o 1 的A(g)进行如下化学反应 若，试证明，当反应进度 时，系统的吉布斯函数G 值为最小， 这时A, B 间达化学平衡。
5.3 一定条件下，Ag 与H 2S 可能发生下列反应： 2Ag(s) + H 2S(g)Ag 2S(s) + H 2(g) 25℃，100 kPa 下将Ag 置于体积比为10：1的H 2与H 2S 的混合气体中。 （1） Ag 是否会发生腐蚀而生成Ag 2S ？ （2） 混合气体中气体的体积分数为多少时，Ag 不会腐蚀生成Ag 2S ？ 解：（1）设H 2和H 2S 的起始量分别为10mol 和1mol ，H 2S 的解离度为α，则 2Ag(s) + H 2S(g) Ag 2S(s) + H 2(g) 1 10 03.99210ln 15.298314.810)56.3326.40(ln 113
求下列反应的 。 解：所给反应 = 2×(2)－(1)，因此 θ m r θ.m r θm r G ΔG ΔG Δ1 22=，－ θ θ θ θ θθ1 2212)() ln (ln 2ln K K K K RT K RT K RT = --- =- 5.5 在一个抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它们之间没有发生反应，则在375.3 K 时的分压分别为47.836 kPa 和44.786 kPa 。将容器保持在375.3 K ，经一定时间后，总压力减少至8 6.096 kPa ，且维持不变。求下列反应的K θ。 解：反应各组分物料衡算如下 因此， 5.9 在真空的容器中放入固态的NH 4HS ，于25℃下分解为NH 3(g)与H 2S(g)，平衡时容器内的压力为6 6.66 kPa 。
物理化学课后习题答案
第一章气体的pVT性质 1.1物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下 试推出理想气体的，与压力、温度的关系。 解：根据理想气体方程 1.5两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100 ?C，另一个球则维持0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此，
1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。 （1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试 求两种气体混合后的压力。 （2）隔板抽取前后，H 2及N 2 的摩尔体积是否相同？ （3）隔板抽取后，混合气体中H 2及N 2 的分压立之比以及它们的分体积各为若 干？ 解：（1）等温混合后 即在上述条件下混合，系统的压力认为。 （2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？ （3）根据分体积的定义
对于分压 1.11 室温下一高压釜内有常压的空气，为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行臵换，步骤如下：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。 解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。 设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为，则，。重复上面的过程，第n次充氮气后，系统的摩尔分数为 ， 因此 。 气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals 1.13 今有0 C，40.530 kPa的N 2 方程计算其摩尔体积。实验值为。 解：用理想气体状态方程计算 气（附录七） 用van der Waals计算，查表得知，对于N 2
物理化学课后下册部分习题答案
物理化学课后下册部分 习题答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第十一章化学动力学 1. 反应为一级气相反应，320 oC时 。问在320 oC加热90 min的分解分数为若干？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 答：的分解分数为11.2% 2. 某一级反应的半衰期为10 min。求1h后剩余A的分数。 解：同上题， 答：还剩余A 1.56%。 3．某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 答：反应掉50%需时19.4 min。 4． 25 oC时，酸催化蔗糖转化反应 的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c） 0306090130180 00.10010.19460.27700.37260.4676
使用作图法证明此反应为一级反应。求算速率常数及半衰期；问蔗糖转化95%需时若干？ 解：数据标为 0 30 60 90 130 180 1.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.5347 0 -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283 拟合公式 蔗糖转化95%需时 5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺 为一级反应。反应进程由加KI溶液，并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。KI只与A反应。数据如下：
0 1 2 3 4 6 8 49.3 35.6 25.75 18.5 14.0 7.3 4.6 计算速率常数，以表示之。。 解：反应方程如下 根据反应式，N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的 二分之一， 0 1 2 3 4 6 8 4.930 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.460 0 -0.3256 -0.6495 -0.9802 -1.2589 -1.9100 -2.3719 作图
冶物化课后习题标准答案
P188 下册 1．试计算高炉中炉气的2CO 为16%的区域内。总压为126656.25Pa 时，石灰石的分解温度和沸腾温度。 32CaO CaO CO =+0170577144.19G T ?=- 28908 lg 7.53CO P T =- + ① 开始分解2'16%126656.20.1620265CO P P Pa =?=?=总 2 2'20265 0.2101325 CO CO P P P θ ∴= = = 1082.5T K = ② 沸腾时：2 'CO P P =总2 2' 1.25CO CO P P P θ == 1198.4T K = 2．根据氧势图，求23Fe O 分解在大气中分解的开始温度和沸腾温度，并与23Fe O 分解压的热力学计算值进行比较。 2 2' 0.21O O P P P θ = =2' 0.21101325O P Pa =? 连接“O ”与2'0.687 10O P -=点，T=1380℃ 沸腾2 0110O P == T=1460℃ 计算：2334264Fe O Fe O O =+0586770340.20G T ?=- 230645.5 lg 17.77O P T =- + 开始分解：T 开=1338℃ 沸腾：T 沸=1451℃ 3．把4510kg -?的碳酸钙放在体积为31.510-?3m 真空容器内，加热到800℃，问有多少kg 的碳酸钙未能分解而残留下来。 32CaO CaO CO =+0170577144.19G T ?=- T=800℃（1073K ）28908 lg 7.53CO P T =- +
20.169CO P = 2'0.169101.32517124CO P Pa Pa ∴=?= 按理想气体处理，分解的2CO 量 PV nRT =3 17124 1.5100.002888.3141073 PV n mol RT -???===? 则分解的3CaO 摩尔数为0.00288n mol = 100/0.002880.288m g mol mol g =?= 3330.5100.288100.21210m kg ---?=?-?=? 5． 用空气／水汽＝3(体以比)的混合气体去燃烧固体碳。试计算总压为51.0132510?Pa, 温度为1127℃时煤气的组成。(提示：初始态中(/)O H n n ??初=（1+20.213)/2) 设碳过剩下，平衡气相中气体为2222CO CO H H O N ++++ 独立反应：22C CO CO +=2 2 1CO CO P K P =01169008177.19G T ?=- 222()CO H CO H O g +=+222 2CO H O H CO P P K P P = 023449329.83G T ?=- 927℃（1200K ）：11690817.19120l n 3.78.314120K -+? = = ? 143. 41K = 23449329.831200 ln 0.138.3141200 K -+?==?2 1.14K = 又空气与水汽的体积比为3，101.325P Pa =总，T=927℃ (/)O H n n ??初=（1+20.213)/2=2.26/2 ① 分压总和方程：22221CO CO H H O N p p p p p ++++= ② 平衡常数方程：2 2 1CO CO P K P =22 1/CO CO P P K ?= 2222CO H O H CO P P K P P = 22222 1221H O H O CO H CO CO CO P P P K P P P K K P ?=??= ③ 元素的原子摩尔量比恒定方程：2222O O H O H O O n n n p p == +?∑２i 初 初初初初n ＋２（3） p