武汉科技大学物理化学下册练习册答案
武科大物理化学习题解答（下册）
第七章 电化学
7.1 电解质溶液的导电机理及法拉第定律 1． 阳极； 阴极； 正极； 负极 2． C
7.3 电导、电导率和摩尔电导率 1. 0.02384 s.m 2.mol -1
解：（1）电导池系数
1
1
-c
e l l
3904.125453m 0.2768s )
()(k -=Ω??=?=m
KCl R KCl k
（2）CaCl 2溶液的电导率
1
1
2
2
1194.010503904.125)()k(CaCl
--?=Ω
=
=
m
s m
CaCl
R k cell
（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率
CaCl 2溶液的浓度：
3
51000111
555.0-?=?m
mol
1
23
1
222m 0239.051194.0)
()()(---??=??=
=
Λmol
m s m
mol m s CaCl c CaCl k
CaCl
解：由7.3.2可知：
1
24
m 109.61)(--+∞???=mol
m s Ag λ
1
2
4
m
10
1.78)(---
∞???=mol
m s Br λ
则：1
2
4
m 10140)(--∞???=mol
m s AgBr λ
AgBr 的溶解度
3
4
13
10
96.710
34.6---??=?=
=
m
mol k c sp
1
6
4
4
10
144.11 10
1401096.7)()(----∞
??=???=?=m
s AgBr c AgBr k m λ
得饱和水溶液的电导率为：
1
6
210
644.16)k(H k(AgBr)
(--??=+=m
s O k 溶液）
7.4 电解质溶液的平均离子活度因子及德拜-休克尔极限公式 1. 1.8mol/kg 2. 0.750
3. 0.175mol/kg
4. NaCl>MgCl 2>MgSO 4
5. C
6. 4
）（±α
7. 10b
7.5 可逆电池及其电动势的测定 1. D 2. B
7.6 原电池热力学 1. C 2. A
3. Zn ︳Zn 2+(a=1) ‖H+（a=1）|H 2（ g,P θ）|pt 2
21)2()1(r 21)(K 2 E θ
θ
θ
θ
θ
θ
K G G E m r m =?=?= 4. 解：（1）写出电极反应
阳极： Pb+SO 42-=PbSO 4+2e - 阴极： Hg 2SO 4+2e -=2Hg+SO 42-
电池总反应：Pb+Hg 2SO 4=PbSO 4+2Hg (2)有关热力学数据计算
1
1
4
r 582.3310
74.1965002)(
---?=???=??=?K
mol
J T
E Z
F S P m 1
1871.1869647.0965002-?=??-=-=?mol
kJ ZFE G m r
1
1746.176-?-=?+?=?mol
kJ S T G H m r m r m r
1
m 0125.10-?=?=mol
kJ S T Q m r r 、
解：（1）电池反应
阳极反应：H 2=2H ++2e -
阴极反应：Hg 2Cl 2+2e -=2Hg+2Cl - 电池反应：H 2+ Hg 2Cl 2= 2Hg+2HCl
(2)温度系数及电动势
K
V T P
/101.5173 15
.29810
9.2210
881.1 109.2210881.1T
E 4
-6
36
3
?=???-?=??-?=??----）（
0.3724V
15
.29810
9.215.298101.8810.0694E 2
6
-3
=??-??+=-(3) 相关热力学数据计算
1
1
4
r 641945.1410
5173.1965001)(
---?=???=??=?K
mol
J T
E Z
F S P m
1
.9366353724.0965001-?-=??-=-=?mol
kJ ZFE G m r
1
5711.31-?-=?+?=?mol
kJ S T G H m r m r m r
1
m 65.3441945.6145.1298-?=?=?=mol
kJ S T Q m r r 、
解：（1）电极反应及电池反应 阳极：Ag+Cl -=AgCl+e -
阴极：Hg 2Cl 2+2e -=2Hg+2Cl -
总反应：2Ag+ Hg 2Cl 2=2AgCl+2Hg
（2）Z=1时，对应的电极反应为 Ag+1/2 Hg 2Cl 2=AgCl+Hg 该反应相应的：
1
1
-r mol
33.15J 2/18.19555.422.964.77-??=?--+=?K
S m θ
1
48367.4100015.3315.2984.5 -?-=÷?-=?-?=?mol
kJ S T H G m
r m r m r θ
θ
θ
(3) 电动势和温度系数
V ZF
G E
m r 046463.096500
11000
48367.4=??-=
-?=
θ
θ
P m T
E Z
F S )(
r ??=?
K
V ZF
S T
E m P /104352.3 96500
115.33)(
4
r -?=?=
?=
??
解：阳极 H 2=2H ++2e -
阴极 Hg 2Cl 2+2e -=2Hg+2Cl -
电池总反应：H 2+ Hg 2Cl 2=2Hg+2HCl
θ
θ
p
H p HCl a F
RT )
()(ln
2E
E 22
-
=
解：电池反应 ++++=+224Sn Zn Sn Zn
)
()
()(ln
2E E 422+
+
+
?-
=Sn a Sn
a Zn
a F
RT θ
解：阳极 Ag+Cl -(b 1)=AgCl+e -
阴极 AgCl+e -=Ag+Cl -(b 2) 电池反应：Cl -(b 1)=Cl -(b 2)
1
2ln
F
RT -
E b b
=
解：阳极 H 2=2H +(b)+2e -
阴极 Cl 2+2e -=2Cl -(b)
电池总反应：H 2 +Cl 2=2H +(b)+ 2Cl -(b) 对应的nernst 方程为：
)
()(lg 05917.0E 1
)
()H (ln
2E E 22-
+
-
+?-=?-
=Cl H Cl a a F
RT ααθ
θ
依题 V H H
E Cl
Cl E E
3579.1)(
)(
2
2
=-=+
-θ
θ
θ
0623
.00)()()
()(lg 05917.0579.311.4884=??-=-
+-
+
Cl H Cl H αααα
2
1
2
)]
()([)())
(()(-
+
±±?==Cl H HCl HCl HCl ααααα
=0.0789
kg mol b b HCl /1.0)(b ==
-+±
789.01
.00789.0)
(b b HCl HCl ==
=±±
±
HCl θ
αγ）（）（
解：
1
,r 2129862581-?===?K
J K
J T
Q S m r m ）（
1
3
r 2102981058.62H 2-?=?=
?=
?K
J K
J
T
S 环境）（ 1
m 23121210S S -?=+=?+?=?K
J S 环境总
(3)
-56.322kJ
K 21J 298K -62.58kJ 1
-'
=??+=?-?=?=m
r m r m r r S T H G w
7.7 电极电势和液体接界电势 1. B
2. -0.440V
解：相应的能斯特方程式为
)
()()()(lg
05917.0E
E 4233+
+
++??-=Ce
Fe
Ce Fe ααααθ
由已知可知：E θ=1.61V-0.770V=0.84V 且：
代入上式可得：
E=0.84-0.05917lg1=0.84V>0 所以 反应正向进行。
解：电池反应为
Cd+Cl 2(g)=Cd 2+(a=0.01)+2Cl -(a=0.5)
1.8381V
0.25)g(0.010.05917/2l -0.4032V 1.3579V )
()(lg 2
05917
.0E E 22=?+=-
=-
+
Cl a Cd
a θ
发应自发。
75.3548381.19650021
-?-=??-=-=?mol kJ ZFE G m r
523.5905917
.0761.1205917
.0lgK
=?=
=
θ
θ
ZE
K θ=1059.523=3.3374×1059
7.8 原电池设计举例
1. Ag|AgCl|Cl-‖I-|AgI|Ag
解：对应电池符号为
Pt|H 2(p 1)|H +(a 1)‖Ag +(a 2)|Ag
0.7994V
0-0.7994 )
()(
E
2
==-=+
+
H H
E Ag
Ag
E θ
θ
θ
1
28.1547994.0965002-?-=??-=-=?mol
kJ ZFE
G
r θ
θ
02.2705917
.07994.0205917
.0lgK
=?=
=
θ
θ
ZE
K θ= 1.048×1027
解：设计如下原电池
Pt|H 2(p 1)|H 2O|O 2(p 2) |Pt 阴极：O 2+2H 2O+4e -=4OH - 阳极：H 2=2H ++2e -
(1)查表 1
2f 18.237)(-?-=?mol kJ O H G m
θ
1
.18.237--=?mol
kJ G m r θ
V E
2289.196500
21018.2373
=??=
θ
（2）
V
V V H H
E OH
O E 229.10229.1 )(
)(
E
22
=-=-=+
-θ
θ
θ
（3）1
-1
-3
r r r K
ol 163.173J.m 15
.29810
)18.23783.285(=?+-=
?-?=
?T
G H S m
m m θ
θθ
P m T
E Z
F S )(
r ??=?
K
V ZF
S T
E m P /10
4545.8 96500
2173.163)(
4
r -?=?=
?=
??
解：（1）设计原电池
Ag|Ag +（a 1）‖Br -(a 2)|AgBr|Ag 阳极：Ag=Ag ++e -
阴极：AgBr+e -=Ag+Br - 总反应：AgBr=Ag ++Br -
)()(lg 05917.0E
E -
+
?-=Br a Ag a θ
式中，
)
(
)AgBr
(
E Ag
Ag
E Ag
E +
-=θ
θ
θ
系统平衡时，E=0； 同时)()()(AgBr K Br a Ag a sp =?-+ 将上述数据代入：
)
(lg 05917.0)(
)AgBr
(AgBr K Ag
Ag
E Ag
E sp +=+
θ
θ
=0.7994V+ 0.05917lg （ 4.88×10-13） =0.0709V
（2）Ag(s)+1/2Br 2(l)=AgBr(s) 设计原电池，实现上述反应
Ag|AgBr(s) |Br -(1)|Br 2（100kPa ）|Pt 该原电池 E θ=1.065-0.0709=0.9941V
ΔG θ=-ZFE θ=-96500×0.9941=-95.930kJ.mol -1 所以：ΔG θ f (AgBr)= -95.930kJ.mol -1
7.11 极化作用 1. A 2. B 3. C
7.12 电解时电解反应 1. C
2. D
3. Cu>Fe>Zn>Ca
第十章界面现象
10.1 界面张力
一、填空题
1、③④
2、降低=0
3、冰的表面张力大
4、矿泉水表面张力大
5、水的表面张力大
6、A
7、w’=γA s= 7.17×10-2×2×10-4=14.34×10-6J
二、计算题
10.2 弯曲液面的附加压力及其后果
一、填空题
1、④
2、②
3、②
4、③
5、20℃高
6、大小
7、①微小晶粒大
8、③超微毛细管
9、过饱和度超大
10、1.521×10-6m
11、①饱和蒸汽
12、②毛细现象
13、过饱和蒸汽过冷液体过热液体过饱和溶液
14、②向右移动
二、计算题
10.3 固体表面
1、②
2、降低
3、高大
4、放热
5、物理吸附
6、单分子层吸附
二、计算题
10.4 固体表面
一、填空题
1、△G △G>0
2、γ尘-液较大
3、>
4、④146.8o
二、计算题
解：（1）)(cos )(H g)-H g 22O H Hg g O -+-=γθγγ（ 0.483=0.0728cos θ+0.375
解之得：θ不存在，因此水可在汞的表面上铺展。 （2）)(cos )(Hg g)-O H 22O H Hg g -+-=γθγγ（ 0.0728=0.483cos θ+0.375
解之得：θ=128.73o 所以不能铺展。
10.5 溶液表面 一、填空题
1、相同 吸附其他物质
2、增大；降低；降低
3、①
4、②
5、0.0103mol/m 2
6、6.054×10-8
mol/m 2
7、表面活性剂 8、3.08×10-19m 2
9、亲水性极性基团和憎水性非极性基团 去污 润湿 助磨 乳化 去乳 分散 增溶 二、计算题
第十一章 化学动力学
11.1 化学反应的反应速率及速率方程 1. 1/2 3/2 2. A 3. C 4. D
5. B
11.2 速率方程的积分形式 1. 11.2%
2. 1.563%
3. 5.94×10-4s -1 or3.566710-2min -1
；19.429min 4. B
5.二级反应
6. C
7. A
8. A
9. B 10. A 11. 9
12. 40.1dm 3.mol -1.min -1
13. 解：对于n 级反应
1
1
2
1)1(1
2
t ----=
n Ao
A n c k n
改变初始总压，反应级数n 和速率常数k A 均恒定 由PV=nRT 可得：c Ao =P Ao /RT 依题： P Ao =101.325kPa t 1/2=2s
P Ao ’=10.133kPa t 1/2=20s
将上述两组数据代入可得：n=2，即该反应为二级反应。 二级反应速率方程积分形式：
kt P Ao
=-
1P 1A
把P Ao =101.325kPa t 1/2=2s 数据代入可求得： k=4.935×10-6Pa -1.s -1
解： CH 3NHCH 3(g)=C 2H 4(g)+N 2(g)
初： n 0 0
1000s 后： n-x x x n 总=n+x 由 PV=nRT 可得： 21.332V=nRT
22.732V=(n+x)RT
CH 3NHCH 3(g)对应的：c o =21.332/RT
c A =(n-x)/RT=19.932/RT 对于一级反应：lnc o /c A =kt
1
5
107882.61000
19.932
21.332ln --?=?=s
k k
t 1/2
=ln2/k=10208.92s=2.84h
解： A
Ao
A
kc kc kc =?=?=--3
3
A
1025.010
1dt
dc
-
4=A
Ao
c c
对于一级反应：lnc o /c A =kt T=1h=60min 则：ln4=k60
k=0.02310min -1
t 1/2=ln2/k=0.693/0.0231=30min
由：1×10-3=kc Ao 可得：c Ao =4.329×10-2mol.dm -3
解：由速率常数单位a -1
可断定天然铀矿的蜕变为一级反应，即： lnc o /c A =kt
设235U 质量为1，则238U 的质量为139.0
又设20亿年前235U 质量为m ，238U 的质量为m ’
t
m t
10
10
10
52.10
.139'ln 10
72.91
m ln --?=?=
两式相减得：
64.110
210
2.8139m
m'ln
9
10
-=???-=-
m ’/m=26.96，即20亿年前235U ：238U=26.96
解：对于二级反应，
t k c A Ao
=-1c 1A
对于[Mo(CN)84-]，c A =0.02mol.dm -3，c Ao =0.01562 mol.dm -3
t=26h
代入可得：k A =0.5392h -1
k=2k A =2×0.5392=1.0784h -1
11.3 速率方程的确定 1. 1.5
解：将题目中反应视为非基元反应，其中反应级数n 1 n 2 n 3的具体数字由表格中数据得出（不完全归纳法）
由1,2 两种数据分析 [H 2] [HBr]浓度不变，n 2=1.5 由2,3 两种数据分析 [Br 2] [HBr]浓度不变，n 1=1 由1,4 两种数据分析 [H 2] 浓度不变 v=k ’(0.1)1.5(2)n3 1.88v=k ’(0.2)1.5(3)n3
1.88=21.5×（1.5）n3
n 3=-1
11.4 温度对化学反应速率的影响，活化能 1. 53.594kJ.mol -1 2. B 3. 小于
解：)11(k k ln
1
2
1
2T T R
E a --=
依题：T 1=65℃=338K ； k 1=0.292min -1
T 2=80℃=353K ； k 2=？
且：E a =103.3kJ.mol -1
代入可得： k 2=1.390min -1
t 1/2=ln2/k=0.4985min
解：一级反应t 1/2=ln2/k k=ln2/ t 1/2=0.693/363=1.91×10-3
min -1
)11(k k ln 1
2
1
2T T R
E a --=
依题：T 1=651.7K ； k 1=1.91×10-3min -1 T 2=723.2K ； k 2=？
且：E a =217.57.3kJ.mol -1 解之得：k 2=1.012×10-1min -1
lnc o /c=kt k
c c o
o 4
ln 4
ln
k
1t ==
= 13.70min -1
11.5 典型的复合反应 1. E a2+1/2E a1-1/2E a4 2. D 3. k 1c A -k 2c Y 4. 73.255 6. 0.00745min -1 7.
A
解：（1）1
3
1
1
10066.510
9477.32.0K
?=?=
=
--k k θ
(2) )11(
k k ln
1
2
1
2T T R
E a -
-=
依题：T 1=35℃=308K ； T 2=25℃=298K ； k 2/k 1=2 代入可求得：E a 正=52.893kJ.mol -1
同理可求得：E a 逆=52.893kJ.mol -1 （3）△
U=0
11.6复合反应速率的近似处理法1.k1c A-k-1c B-k2c B c D
解：
表现为二级反应。
解：由反应（1）×2-（2）得 O H O N NO 2422
22HNO
4++= （4）
据多重平衡规则：4
2
2422
22
14][]
][[][)(HNO
O H O N NO K K K =
=θ
θ
θ
2
22
4
2
22
142]
[][][)(][O H NO HNO K K O N θ
θ
=
]][[)v(NO
2423-3
O H O N k =
=
]
[][]
[)(22
4
2
3221O H NO HNO
k K K θ
θ
物理化学课后答案
第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解：对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1—2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441。153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1—4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13。33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25。0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气.若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1
物理化学第五版下册习题答案
第七章 电化学 7、1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A,经过15min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在的27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g)？ 解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极: 2Cl - －2e - → Cl 2(g) 则:z= 2 根据:Q = nzF =It ()22015Cu 9.32610mol 296500 It n zF -?= ==?? 因此:m (Cu)=n (Cu)× M (Cu)= 9、326×10-2×63、546 =5、927g 又因为:n (Cu)= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT 因此:3223Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?（）（） 7、2 用Pb(s)电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1、66×10-2g 。通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有0、1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为62、50g,其中含有PbNO 31、151g,计算Pb 2+的迁移数。 解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液就是电中性的)。显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下: n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(12 Pb 2+) 则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12 Pb 2+) n 电解(1 2Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22 n -+--??==??解前（）电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22 n +-==??解后电 n 迁移(12 Pb 2+)=6、150×10-3+1、537×10-3-6、950×10-3=7、358×10-4mol () 242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710(Pb )2n t n +-+-+?==?移解（）=迁电
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，
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。
物理化学第五版课后习题答案
第十章界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答：(1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”，根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG＜0，而ΔS＜0，由ΔG=ΔH－TΔS，得 ΔH＜0，即反应为放热反应。
10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面张力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N×3243r π N ＝3 132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ?＝ (A 2－A 1)＝4·( N 2 2 r －21 r )＝4 ·(3 12 r r －21r ) ＝4× ×(339 (110)110 --??－10－6) ＝5.9062 J 10－3 计算时373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张力为58.91×10－3 N ·m －1 (1) 水中存在的半径为0.1μm 的小气泡；kPa (2) 空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴； (3) 空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡； 解：(1) Δp ＝2r γ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (2) Δp ＝2r γ ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (3) Δp ＝4r γ＝36 458.91100.110--???＝2.356×103 kPa 10－4 在293.15K 时，将直径为0.1nm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升？若不加压力，平衡后毛细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10－3 N ·m －1，密度为789.4 kg ·m －3，重力加速度为9.8 m ·s －2。设乙醇能很好地润湿玻璃。
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?
物理化学第五版下册习题答案
第七章 电化学 7.1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A ，经过15min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu?（2）在的27℃，100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2（g ）？ 解：电极反应为：阴极：Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极： 2Cl - －2e - → Cl 2（g ） 则：z= 2 根据：Q = nzF =It ()22015 Cu 9.32610mol 296500 It n zF -?= ==?? 因此：m （Cu ）=n （Cu ）× M （Cu ）= 9.326×10-2×63.546 =5.927g 又因为：n （Cu ）= n （Cl 2） pV （Cl 2）= n （Cl 2）RT 因此：3 223 Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?（）（） 7.2 用Pb （s ）电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1.66×10-2g 。通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为62.50g ，其中含有PbNO 31.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解法1：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下： n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(1 2Pb 2+) 则：n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(1 2 Pb 2+) n 电解(12 Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 2 23162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 1 2331.22 n -+--??==??解前（）电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 1 2331.22 n +-==??解后电 n 迁移(1 2 Pb 2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol () 242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710 (Pb )2 n t n + -+ -+?==?移解（）=迁电
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 ???＝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 36823107685310..--??＝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 ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4
物理化学类课后习题答案大全
【物理化学类课后习题答案大全】 ▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆【物理化学类课后习题答案大全】 ▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆ 《大学物理》完整习题答案 https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=217&fromuid=1000 程守洙、江之永主编《普通物理学》（第五版）详细解答及辅导 https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=3&fromuid=1000 《生物化学》复习资料大全（3套试卷及答案+各章习题集） https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=258&fromuid=1000 《化工原理答案》课后习题答案（高教出版社，王志魁主编，第三版）https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=195&fromuid=1000 《传热学》课后习题答案（第四版） https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=200&fromuid=1000 《高分子化学》课后习题答案（第四版，潘祖仁主编） https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=236&fromuid=1000 《物理学》习题分析与解答（马文蔚主编，清华大学，第五版） https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=50&fromuid=1000 《有机化学》课后答案（第二版，高教版，徐寿昌主编） https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=3830&fromuid=1000 《有机化学》习题答案（汪小兰主编） https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=69&fromuid=1000 《分析化学》课后习题答案（第五版，高教版） https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=122&fromuid=1000 《物理化学》习题解答(天津大学, 第四版，106张) https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=2647&fromuid=1000 《大学基础物理学》课后答案（共16个单元） https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=25&fromuid=1000 《物理化学》习题答案与课件集合（南大） https://www.wendangku.net/doc/aa14997592.html,/viewthread.php?tid=205&fromuid=1000
物理化学课后(下册)部分习题答案
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） 0 30 60 90 130 180 0 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 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 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 。 6．对于一级反应，使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。对 于二级反应又应为多少？ 解：转化率定义为，对于一级反应， 对于二级反应， 7．偶氮甲烷分解反应 为一级反应。287 oC时，一密闭容器中初始压力为21.332 kPa，1000 s后总压为 22.732 kPa，求。 解：设在t时刻的分压为p， 1000 s后，对密闭容器中的 气相反应，可以用分压表示组成：
物化课后答案(1)
第六章相平衡 6.1指出下列平衡系统中的组分数C，相数P及自由度F。 （1）I2(s)与其蒸气成平衡； （2）CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡； （3）NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡； （4）取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。 （5）I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡（凝聚系统）。 解：（1）C = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. （2）C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1. （3）C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1. （4）C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2. （5）C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2. 6.2已知液体甲苯（A）和液体苯（B）在90 C时的饱和蒸气压分别为= 和。两者可形成理想液态混合物。今有系
统组成为的甲苯-苯混合物5 mol ，在90 C 下成气-液两相平衡， 若气相组成为 求： （1） 平衡时液相组成 及系统的压力p 。 （2） 平衡时气、液两相的物质的量 解：（1）对于理想液态混合物，每个组分服从Raoult 定律，因此 （2）系统代表点 ，根据杠杆原理 6.3 单组分系统的相图示意如右图。 试用相律分析途中各点、线、面的相 平衡关系及自由度。
物理化学第五版课后习题答案
第十章 界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答： (1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”， 根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG ＜0，而ΔS ＜0，由ΔG =ΔH －T ΔS ，得 ΔH ＜0，即反应为放热反应。 10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N ×3243r π N ＝3132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ? ＝γ(A 2－A 1)＝4πγ·( N 22 r －21 r )＝4πγ·(3 12 r r －21r )
物化习题答案
第一篇化学热力学 第一章热力学基本定律. 1-1 0.1kg C6H6(l)在，沸点353.35K下蒸发，已知(C6H6) =30.80 kJ mol-1。试计算此过程Q，W，ΔU和ΔH值。 解：等温等压相变。n/mol =100/78 , ΔH = Q = n = 39.5 kJ , W= - nRT = -3.77 kJ , ΔU =Q+W=35.7 kJ 1-2 设一礼堂的体积是1000m3，室温是290K，气压为p?，今欲将温度升至300K，需吸收热量多少?(若将空气视为理想气体，并已知其C p,m为29.29 J K-1·mol-1。) 解：理想气体等压升温（n变）。Q=nC p,m△T=(1000p?)/(8.314×290)×C p,m△T＝1.2×107J 1-3 2 mol单原子理想气体，由600K，1.0MPa对抗恒外压绝热膨胀到。计算该过程的Q、W、ΔU和ΔH。(Cp ,m=2.5 R) 解：理想气体绝热不可逆膨胀Q＝0 。ΔU＝W ，即nC V,m(T2-T1)= - p2 (V2-V1), 因V2= nRT2/ p2, V1= nRT1/ p1，求出T2=384K。 ΔU＝W＝nCV,m(T2-T1)＝-5.39kJ ，ΔH＝nC p,m(T2-T1)＝-8.98 kJ 1-4 在298.15K，6×101.3kPa压力下，1 mol单原子理想气体进行绝热膨胀，最后压力为p?， 若为；(1)可逆膨胀(2)对抗恒外压膨胀，求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度；气体对外界所作的功；气体的热力学能变化及焓变。(已知C p,m=2.5 R)。 解：(1)绝热可逆膨胀:γ=5/3 , 过程方程p11-γT1γ= p21-γT2γ, T2=145.6 K , ΔU＝W＝nC V,m(T2-T1)＝-1.9 kJ , ΔH＝nC p,m(T2-T1)＝-3.17kJ (2)对抗恒外压膨胀,利用ΔU＝W ，即nC V,m(T2-T1)= - p2 (V2-V1) ，求出T2=198.8K。同理，ΔU＝W＝-1.24kJ，ΔH＝-2.07kJ。 1-5 1 mol水在100℃，p?下变成同温同压下的水蒸气(视水蒸气为理想气体)，然后等温可 ?H m(H2O , 373.15K,p?)= 40.67kJ mol-1。逆膨胀到p?，计算全过程的ΔU，ΔH。已知g l 解：过程为等温等压可逆相变＋理想气体等温可逆膨胀，对后一步ΔU，ΔH均为零。 ΔH＝Hm= 40.67kJ ，ΔU=ΔH –Δ(pV) = 37.57kJ 1-6 某高压容器中含有未知气体，可能是氮气或氩气。在29K时取出一样品，从5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度下降21K。能否判断容器中是何种气体?(若设单原子气体的C V,m=1.5R，双原子气体的C V,m=2.5R) 解：绝热可逆膨胀: T2=277 K , 过程方程T1V1γ-1= T2V2γ-1, 求出γ=7/5 , 容器中是N2. 1-7 1mol单原子理想气体(C V,m=1.5R )，温度为273K，体积为22.4dm3，经由A途径变化到温度为546K、体积仍为22.4dm3；再经由B途径变化到温度为546K、体积为44.8dm3；最后经由C途径使系统回到其初态。试求出：(1)各状态下的气体压力；(2)系统经由各途径时的Q，W，ΔU，ΔH值；(3)该循环过程的Q, W，ΔU，ΔH。 解：A途径: 等容升温，B途径等温膨胀，C途径等压降温。 (1) p1= , p2=2 , p3= (2) 理想气体: ΔU＝nCV,mΔT, ΔH＝nCp,mΔT . A途径, W=0, Q=ΔU ,所以Q,W,ΔU,ΔH分别等于3.40 kJ , 0 , 3.40 kJ , 5.67 kJ B途径,ΔU＝ΔH=0,Q=-W,所以Q,W,ΔU,ΔH分别等于3.15 kJ , -3.15 kJ , 0 , 0 ;
物理化学第三章课后答案完整版
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
物理化学下册习题测验答案(全部)
第七章化学反应动力学 1．以氨的分解反应2NH3==== N2＋3H2为例，导出反应进度的增加速率与 ，，之间的关系，并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。 解： ∴，， 2．甲醇的合成反应如下： CO＋2Ｈ2 ===== CH3OH 已知，求，各为多少? （答案：2.44，4.88mol·dm-3·h-1） 解：， 3．理想气体反应2N2O5→ 4NO2＋O2，在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5ｓ-1，速率方程为。(1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容 器中，此反应的和即各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下，1s内被分解的N2O5分子数目。（答案：（1）7.1×10-8，-1.14×10-7md·dm-3·s-1 （2）1.01×1018） 解：（1）mol·dm-3
mol·dm-3·s-1 ∴mol·dm-3·s-1 （2）1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子 4．已知每克陨石中含238U 6.3×10-8ｇ，He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm" SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-6cm3(标准状态下)，238U的衰变为一级反应：238U → 206Pb＋84He由 实验测得238U的半衰期为＝4.51×109 y，试求该陨石的年龄。（答案：2.36×109年） 解：每克陨石中含He： mol 最开始每克陨石中含238U的量： mol 现在每克陨石中含238U的量： mol 衰变速率常数： ∴ 5．303.01 K时甲酸甲酯在85%的碱性水溶液中水解，其速率常数为4.53 mol-1·L·s-1。 (1) 若酯和碱的初始浓度均为1×10-3mol·L-1，试求半衰期。 (2 )若两种浓度，一种减半，另一种加倍，试求量少者消耗一半所需的时间为多少。 （答案：220.8，82.36s） 解：(1) 甲酸甲酯的水解反应为二级反应，且当酯和碱的初始浓度相等时，其速率方程可化为纯二级反应速率方程形式：
物化实验课后答案
实验一燃烧热的测定 1. 在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用答：在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N2的氧化会产生热效应。在一般的实验中，可以忽略不计；在精确的实验中，这部分热效应应予校正，方法如下：用·dm-3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水，每毫升mol·dm-3 NaOH溶液相当于J(放热)。 2. （1）本实验中，那些为体系那些为环境（2）实验过程中有无热损耗，（3）如何降低热损耗 答：（1）氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系，其它为环境。 （2）实验过程中有热损耗：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。 （3）降低热损耗的方法：调节内筒水温比外筒水温低℃，内桶盖盖严，避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗。 3. 在环境恒温式量热计中，为什么内筒水温要比外筒的低低多少合适 在环境恒温式量热计中，点火后，系统燃烧放热，内筒水温度升高℃，如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃，样品燃烧放热最终内筒水温
比外筒水温高1℃，整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同，所以内筒水温要比外筒水温低℃较合适。 4 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。 5 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。 6 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。 实验二十（1）液体饱和蒸气压的测定预习思考题 一、思考题： 1. 真空泵在开关之前为什么要先通大气
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