物化作业课后习题
辽宁科技大学
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物理化学课后习题答案
学院：材料与冶金学院
专业：金属材料工程
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第一章 化学热力学基础
姓名：刘绍成 学号 ：120103208026 金材10-1-16-34
P 82(1-1) 10 mol 理想气体由25℃，1.00MPa 。设过程为：（i ）向真空膨胀；（ii ）对抗恒外压0.100MPa 膨胀。分别计算以上各过程的
(i)
外(ii)
（ii ）P 1V 11=24.777m 3;
因为是恒温过程，故 V 2=21
P P V 1=6
6
101.0101777.24???=247.77m 3
W=-?2
1
v v Pdv =-P(V 2-V 1)=-22.2995J
小结：此题考查真空膨胀的特点及恒外压做功的求法，所用公式有：PV=nRT;
T
PV
=常数；W=-?2
1
v v Pdv 等公式。
P 82(1-3) 473k, 0.2MPa ，1dm 3的双原子分子理想气体，连续经过下列变化：（I ）定温膨胀到3 dm 3；（II ）定容升温使压力升到0.2MPa ；（III ）保持0.2MPa 降温到初始温度473K 。（i ）在p-v 图上表示出
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该循环全过程；（ii ）计算各步及整个循环过程的Wv 、Q ，ΔU ，及ΔH 。已知双原子分子理想气体C p,m =27R 。
解：
P 1V 1=nRT 1 n=1
11RT V P =
473
3145.8101102.03
6????-mol=0.0509mol,
P 1V 1=P 2V 2 ∴P 2=2
1V V P 1=
3
1×0.2×106=0.067MPa,
T 2=
2
1P P T 1=
63
1
6
102.0102.0???×473K=1419K.
(i) 恒温膨胀A B △U i =0，△H i =0.
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W i =-?
2
1
v v Pdv =-nRTln 12
v v =-0.0509×8.3145×473×ln3=-219.92J.
∴Q i =-W=219.92J.
(ii) 等体过程 B C 因为是等体积过程所以W ii =0, Q ii =△U ii =nC V,m △T=n(C p,m -R)(T 2-T 1)=0.0509×(2
7
-1)×8.3145×
(1419-473)=1000.89J;
△ H ii =nC p,m △T=0.0509×3.5×8.3145×(1419-473)=1401.2J. (iii) 等压过程 C A
W iii =-P △V=-P(V 1-V 2)=-0.2×106×(1-3)×10-3=400J;
△ H iii =nC p,m △T=0.0509×3.5×8.3145×(473-1419)=-1401.2J △ U iii =nC V,m
△
T=0.0509
×
2.5
×
8.3145
×
(473-1419)=-1000.89J Q=△U-W=-1000.89-400=-1400.89J
在整个过程中由于温度不变所以△U=0, △H=0; Q=-W=-180.08J.
小结：此题考查了恒温过程、等体过程以及等压过程的公式应用，内能和焓只是过于温度的函数。所用公式有：C p,m -C V,m =R; △U=nC V,m △T; △H=nC p,m △T; W=-P △V
P 82(1-4) 10mol 理想气体从2×106 Pa 、10-3m 3定容降温，使压力
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降到2×105 Pa ，再定压膨胀到2×10-2?，求整个过程的Wv ，Q ，ΔU 和ΔH 。
解：
n=10mol,P 1=2×106 Pa,V 1=10-3m 3,
,T 3
） P 2=2×105 Pa V 2=2×10-2m 3
V
P 1V 1=nRT 1 T 1=
nR
V P 1
1=23.77K
T 2=1
2P P T 1=0.1×23.77K=2.377K; T 3=1
2
v v T 2=23.77K;
W I =0 W II =- 2
1
v v Pdv =-P 2(T 2-T 1)
Q I =△U I =nC v,m △T= nC v,m (T 2-T 1) △U 2= nC v,m (T 3-T 2)
△H I =△U I +△PV=△U+nR(T 2-T 1) Q II =△H II =△U II +△PV=△U II +nR(T 3-T 2) W V = W I + W II =-P 2(T 2-T 1)=-2×105×(10-2-10-3)=-1800J 因为T 1=T 2所以△U=0，△H=0; Q=-W=1800J.
小结：此题考查U=f(T);H=f(T);以及热力学第一定律的公式U=W+Q.
P 821-5 10mol 理想气体由25℃，106Pa 膨胀到25℃，105Pa ，
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设过程为：（i ）自由膨胀；（ii ）对抗恒外压105Pa 膨胀；（iii ）定温可逆膨胀。分别计算以上各过程的W 、Q 、ΔU 和ΔH 。
解：（i ）自由膨胀 P 外=0，由W=-P ΔV 得 W=0；又因是等温过程，所以△H=0，△U=0，故 Q=0.
（ii ）因是等温过程，所以△H=0，△U=0; W v =-P(V 2-V 1)=-105(2
P nRT -
1
P nRT ) =-105×(
5
10298
314.810??-
6
10298314.810??)=22.3J
Q=△U-W=22.3J
（iii ）因是等温过程，所以△H=0，△U=0; W v =-?
2
1
v v Pdv =-nRTln 12
v v =-10×8.314×298×ln10=-57.05KJ;
Q=-W v =57.05KJ
小结：此题考查U=f(T);H=f(T); W v =-?2
1
v v Pdv 等公式
P 82 (1-6) 氢气从1.43 dm 3,3.04×105Pa ，298.15K 可逆膨胀到2.86 dm 3。氢气的C p,m =28.8 J ·K -1·mol -1,按理想气体处理。（i ）求终态的温度和压力；（ii ）求该过程的Q 、Wv 、ΔU 和ΔH 。
解：C v,m =28.8-8.3145=20.4855 J ·K -1·mol -1 r=
m
v m
p C C ,,=7/5
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（i ）由理想气体绝热可逆过程方程得：
T 1V r-1
= T 2V
2
r-1 T 2=(2
1
v v )r-1T 1=0.50.4×298.15=225.9K; P 1V 1=常数
2=(2
1
v v )r P 1
=0.51.4×3.04×105=1.15×105Pa;
(iii) 有题知 Q=0，
RT
PV
=15.2983145.81043.11004.335????-=0.175mol
W v =△U= nC V,m (T 2- T 1)=0.175×20.4855×(225.9-298.15)=-259.1J
△ H=△U+△PV=△U+nR △T=-259.1+0.175×8.3145×(225.9-298.15)=-364.3J.
小结：此题考查理想气体绝热可逆过程的方程应用，有T 1V r-1= T 2V 2r-1； P 1V 1=常数；△H=△U+△PV=△U+nR △T
P 82(1-7) 2mol 的单原子理想气体，由600k,1000MPa 对抗恒外压100KPa 绝热膨胀到100KPa 。计算该过程的Q 、Wv 、ΔU 和ΔH 。 W v =-P su △V=-P su nR(
2
2P T -
1
1P T )
△U=nC v,m (T 2-T 1) 所以nC v,m (T 2-T 1)= -P su nR(2
2
P T -
1
1P T )
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则 T 2=2
,1,P su P R
m
v C P su P R
m
v C +
+×T 1=［3/2+1/10］/［3/2+1/1］
×600=384k
W v =△U= nC v,m (T 2-T 1)=2×3/2×8.3145×（384-600）=-5.388kJ △ H= nC p,m (T 2-T 1)=2×5/2×8.3145×(384-600)=-8.980kJ 小结：对于理想气体要谨记单原子的C v,m =3/2×R ，
双原子分子C v,m =5/2×R 且C p,m -C v,m =R;此题还有一个陷阱，那就是容易让人使用绝热可逆过程的方程。此题之说了绝热而没说绝热可逆所以要审清题
P 821-8 在298.15K ，6×101.3kPa 压力下，1mol 单原子理想气体进行绝热过程，最终压力为101.3kPa,若为：（i ）可逆过程；（ii ）对抗恒外压101.3kPa 膨胀，求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度；气体对外界所做的体积功；气的热力学能变化及焓变。已知Cp,m=5R/2。
(i) 绝热可逆膨胀
设最终温度为 T2 ,由式 T γ1 P 11-γ= T γ2P 21-γ ,对单原子理想气体 γ=C p,m /Cv,m=1.67 所以T 2=(
)
γ
γ
-12
1P P T 1=60.4×298.15=145 .6 K
W v =ΔU=nC v,m ( T2 - T1 )=-1×1.5×8.3145×152.55=-1902.6J
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ΔH = nCp,m ( T 2 – T 1 ) =-1×8 .3145 (145 .6 - 298 .15) = -3170.8J
(ii) 对抗恒外压 101 .3 kPa 迅速膨胀
W v =-P 外（V 2-V 1） △U=n C v,m ( T 2 – T 1 ) 因为是绝热过程 Q = 0 所以 W v = ΔU 即：-P 2()1
1
2
2P nRT P
nRT -=n
C
v,m
( T 2 – T 1 )
把C v,m =2
3R 代入上式消去 R 值,得
- T 2+
6
1
T 1=2
3T 2-
2
3T
解得 T = 198 .8 K
W v =ΔU = nC v,m ( T 2 – T 1 )=1.5×8.3145×（198.8-298.15）=-1239 ΔH = nCp,m ( T2 - T1 )=1×2.5×8 .3145 × (198 .8 - 298 .15)
=- 2065 J
小结：此题主要考查绝热可逆过程一系列方程的应用，有PV γ=C ；
T γ1 P 11-γ= T γ2P 21-γ；V γ-1T=C ；同时也考查了热力学能变化及焓变的求解公式ΔU = nC v,m ( T 2 – T 1 )；ΔH = nCp,m ( T2 - T1 )，此题有一误区那就是容易使用此公式W v =-?
2
1
v v Pdv =-nRTln 12
v v ，要注意的是此公式只用于温度恒定
的情况下，而此题是绝热，所以不能用！ P 82(1-10) 已知反应
（i ）CO （g ）+H2O （g ）→CO2（g ）+H2（g ），（298.15K ）=-41.2kJ
?mol -1
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,
（ii ）CH4（g ）+2H2O （g ）→CO2（g ）+4H2（g ）, （298.15K ）
=165.0 kJ ?mol -1 计算下列反应的
（298.15K ）
（iii ）CH4（g ）+H2O （g ）→CO （g ）+3H2（g ） 解：（iii ）=（ii ）-（i ） 所以
（298.15K ）=165.0KJ.mol -1-(-41.2 KJ.mol -1)
=206.2 KJ.mol -1
小结：一个化学反应不管是一步完成还是经过多步完成，反应总的标准摩尔焓变是相同的，这就是盖斯定律，而此题正是其应用 。
P 831-18 1mol 的理想气体由25℃，1MPa 膨胀到0.1MPa ，假设过程分为：（i ）定温可逆膨胀；（ii ）向真空膨胀。计算各过程的熵变。 解：
（1） 在定温可逆过程中
△ S=?2
1
v v
T Q
δ= nRTln 1
2
v v /T= nRln 2
1P P =1×8.3145×ln10=19.14J.K -1
(2)向真空膨胀 因为熵是状态函数 所以有： △S=19.14 J.K -1
小结：此题考查恒温可逆过程的熵的计算，所用公式为
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△ S=?2
1
v v
T Q
δ=
nRTln 12
v v /T= nRTln 2
1
P P ，第二问主要考察熵是状态函
数，它的变化量只与初末状态有关与路径无关。
P 831-19 2mol ，27℃，20 dm 3 理想气体，在定温条件下膨胀到49.2 dm3，假设过程为：（i ）可逆膨胀；（ii ）自由膨胀；（iii ）对抗恒外压1.013×105Pa 膨胀。计算个过程的Q 、W 、 ΔU 、ΔH 和ΔS 。
解：
(1) 可逆膨胀过程 W v =-?
2
1
v v Pdv =-nRTln 12
v v =-2×8.3145×ln2.46×300=-4490.6J
因为dT=0 所以△U=0，△H=0 所以Q=-W=4490.6J △ S=?2
1
v v
T Q
δ= nRln 1
2
v v =2×8.3145×ln2.46=14.97J
(2) 自由膨胀 W v =0 因为dT=0 所以△U=0，△H=0所以Q=-W=0 △ S=14.97J
(3) 恒外压1.013×105Pa
W v =-P 外（V 2-V 1）=-1.013×105×(49.2×10-3-20×10-3)
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=-2957.96J
因为dT=0 所以△U=0，△H=0 所以Q=-W=2957.96J
ΔS=14.97J
小结：此题再一次考查了熵是状态函数，它的变化量 只与初末状态有关，与路径无关，所以在此题中无论经过怎样的变化，其变化量始终为14.97J ，同时此题也考查了自由膨胀的特点即W v =0；等温可逆变化的过程功的计算，所用公式有W v =-?2
1
v v Pdv =-nRTln 12
v v ；
△S=?2
1
v v
T Q
δ= nRTln 1
2
v v /T= nRln 2
1P P 以及恒外压时功的计算即
W v =-P 外（V 2-V 1）.
P 831-26 4mol 理想气体从300K ，P ?下定压加热到600K ，求此过程的ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG
。已知理想气体的（300K ）=150.0J ·K -1·mol -1， C ?p,m=30.00 J ·K -1·mol -1。 解：
在此过程中C v,m = C p,m -R=30-8.3145=21.6855J.mol -1.K -1
ΔU = nC v,m （T 2 – T 1) =4×21.6855×（600-300）=26022.6J
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ΔH = nC p,m （T 2 – T 1 ) = 4 mol×30 .0× (600 - 300) = 36 .00 kJ △S=?2
1
T T
T Q
δ= n C p,m ln 1
2
T T =4×30×
ln2=83.18J
由 ΔS = n[ Sm (600 K) - Sm (300 K)]得： Sm (600 K)=170 .8 J·K -1 ·mol -1
Δ( TS) = n[ T 2 Sm ( T 2 ) – T 1 Sm ( T 1 )] =4× (600×170 .8 - 300×150) = 229920J
ΔA = ΔU - Δ( TS) = 26022.6- 229920 =-203 .9 kJ ΔG = ΔH - Δ( TS) = 36000 - 229920 = - 193 .9 kJ
小结：此题主要考查ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 的求法及其之间的关系，难点在于熵的变化ΔS = n[ Sm (600 K) - Sm (300 K)]如果想到这一步，此题可以说是解决了一大半，如果在能把
Δ( TS) = n[ T 2 Sm ( T 2 ) – T 1 Sm ( T 1 )]想到，那么此题便没有了障碍，一切都可迎刃而解，所用公式有ΔU = nC v,m （T 2 – T 1)； ΔH = nC p,m （T 2 – T 1 )；△S=?2
1
T T T Q
δ=
n C p,m ln 12
T T ；ΔA = ΔU - Δ( TS)；
ΔG = ΔH - Δ( TS)。
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第二章 相平衡
P 147 2-3 已知水和冰的体积质量分别为 0 .9998 g ·cm -3 和0 .9168 g ·cm -3 ;冰在 0 ℃ 时的质量熔化焓为 333 .5 J ·g -1 。试计算在 - 0 .35 ℃ 的气温下,要使冰熔化所需施加的最小压力为多少 ? 解 T 1 = 273 .15 K,P 1 = 101325 Pa,ΔHm = 333 .5 J ·g -1 ×18 g ·mol -1 =6003 J·mol , T2 = 272 .8 K
由克拉伯龙方程 dT dP =V T H m
??V T H m
??dT 两边同时积分
P 2=
V
H m
??ln 1
2T
T +P 1, △V=(9168.01
9998.01-)×18×10-6将其带入上式得 P 2 = 4823 kPa
小结：此题主要考查克拉伯龙方程的积分式的应用，在做题时一定要看清方向，此题要求冰融化即冰 水的过程，另外要看清已知条件，题目给的是质量熔化焓，要把它转化为摩尔熔化焓再往下求。
P 147 2-4 已 知 HNO 3(l) 在 0 ℃ 及 100 ℃ 的 蒸 气 压 分 别 为1 .92 kPa 及 171 kPa 。试计算: (i)HNO 3 (l) 在此温度范围
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内的摩尔汽化焓;(ii)HNO3(l)的正常沸点。
解 (i) 因为 T 1 = 273 .15 K, T 2= 373 .15 K, P 1= 1 .92 kPa, P 2 = 171 kPa
由克拉珀龙 -克劳修斯方程: ln
1
2P P =()2112T RT T T H m -?
ΔH m =
1
21
2
21ln
T T T RT P P -=
100
ln 15.373.2733145.892
.1
171
???=38.045K J·mo l -1
(ii) 因为正常沸点下,HNO 3(l) 的饱和蒸气压 P *= 101 .3kPa ln
1
*
P P =
()
b
b m T
RT T T H *11
*-?b *=
66
.90063804575
.10391991-=357.8K
所以正常沸点为357.8k
小结：此题再一次考查了克——克方程的变形形式即积分式 ln 1
2P P =()2112T RT T T H m -?，要根据已知条件求出未知量。
P 147 2-15 100℃ 时,纯CCl 4 及纯 SnCl 4 的蒸气压分别1 .933×105Pa 及 0.666×105 Pa 。这两种液体可组成理想液态混合物。假定以某种配比混合成的这种混合物,在外压为 1 .013×105 Pa 的条件下,加热到 100 ℃ 时开始沸腾。计算:(i) 该混合物的组成;(ii) 该混合物
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开始沸腾时的第一个气泡的组成。
解分别以 A,B代表 CCl4和 SnCl4 ,则
P A*= 1 .933×105 Pa; P B*= 0 .666×105 Pa
(i) P= P A*X A+ P B*X B
1.013×105=1 .933×105X A+0 .666×105X B
=1 .933105X A+0 .666×105(1- X A)
1.267X A =0.347
X A=0.273 X B=1- X A=0.726
(ii) 开始沸腾时第一个气泡的组成, 即上述溶液的平衡气相组成,设为y A,则由理想也太混合物分压定律得y A P= P A*X A
所以y A= P A*X A/P=1 .933×105×0.273/1.013×105=0.52
y B=1-y A=0.48
小结：此题主要考查理想液态混合物的组分求法，用的知识点是分压定律，所用公式有P= P A*X A+ P B*X B分压定律y A P= P A*X A=P A
P148 2-16 C6H6 (A)-C2 H4 C12 (B)的混合液可视为理想液态混合物。
50 ℃时,P*A = 0 .357×105 Pa, P*B = 0 .315×105 Pa。试分别计算50 ℃时X A = 0 .250,0 .500,0 .750 的混合物的蒸气压及平衡气相组成。
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解因为二组分都遵守拉乌尔定律,所以
p = pB + ( pA - pB ) xA
当xA = 0 .250 时, P=0.315×105+(0.357×105-0.315×105) ×0 .250 = 0 .326×105 Pa
y A P= P A*X A y A=0.357×0.25/0.326=0.274
当 xA = 0 .500 时, P= 0.315×105+(0.357×105- 0.315×105) ×0 .500 = 0 .336×10 Pa
P= P A*X A y A=0.357× 0.5/0.336=0.53
当xA = 0 .750 时,P= 0.315×105+(0.357×105-0.315×105) ×0 .750 = 0 .3465×105 Pa
y A P= P A*X A y A=0.357×0.75/0.3465=0.772
小结：此题亦是考查理想液态混合物各组分的求法，主要是总压及分压定律的应用。在一定温度下，液态混合物中任意组分A在全部组成范围内都遵守拉乌尔定律即P= P A*X A这就是理想液态混合物。总压
P=P A+P B= P A*X A+ P B*X B分压定律P A=y A P= P A*X A.
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第四章 化学动力学基础 P 2284-1 蔗糖在稀水溶液中,按下式水解:
C 12 H 22O 11(A)+H 2O
H + =C 6H 12O 6(葡萄糖)+C 6H 12O 6(果糖)
其
速率方程为-
dt
d A C =k A c A ,已知,当盐酸的物质的量浓度为
0.1mol ·dm -3(催化剂),温度为48℃时,k A = 0 .0193 min -1,今将蔗糖物质的量浓度为0.02 mol ·dm -3 的溶液2.0 dm 3 置于反应器中,在上述催化剂和温度条件下反应。计算:(i) 反应的初始速率υA ,0 ;(ii) 反应到10.0 min 时,蔗糖的转化率为多少 ?(iii) 得到 0.0128 mol 果糖需多少时间 ?(iv) 反应到 20.0 min 的瞬时速率如何 ?
解：(i)由式υ
A
,0= k A c A ，0得
υA ,0=0.0193 ×0 .02 = 3 .86×10-4 mol·dm -3 ·min -1 (ii)反应到10min 时 由式t=A
k 1ln A x -11
得
10=0.01931ln A x -11
所以x A =1-e 0.193=0.176=17.6%
(iii) 转化率x ’A =0.128/(0.02×2)=0.32
再根据t=A
k 1ln A 'x -11=0.01931ln 0.32-11
=20min
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(iv) -dt d A
C = k A c A 两边同时积分?-dt d A
C
=?k A c A
所以 ln
A A c 0
,c =k A t 则cA=200193.00
,c ?e A =0.0136mol.dm -3
υA = k A c A =0.0193×0.0136=2.63×10-4 mol·dm -3 ·min -1
小结:此题在考察反应速率的计算、转化率的计算以及在反应进行到某
一瞬间求其反应速率及其转化率，所用公式有υA = k A c A ，t=A
k 1ln A x -11
应
牢记这些公式并熟练的应用，做题时根据已知量求出未知量。
P 228 4-2 40℃,N 2
O 5
在CCl 4
溶液中进行分解反应,反应为一级,测得
初速率υA ,0 = 1 .00×10- 5 mol ·dm - 3·s -1,1h 时的瞬时反应速率 υA = 3 .26×10-5mol ·dm - 3 ·s - 1 ,试求: (i) 反应速率系数 k A ; (ii) 半衰期 t1/ 2 ; (iii) 初始浓度c A,0 。
解：已知υ
A
,0 = 1 .00×10- 5 mol ·dm - 3·s -1 1h 时的瞬时反应速率
υA = 3 .26×10-5mol ·dm - 3 ·s - 1 (i)由已知υA ,0= k A c A ，0 ，υA = k A c A 所以A
A c
0,c =
A
A r r 0
,根据-dt d A
C
= k A c A ln A
A c 0,c =k A t=ln A
A r r 0,
代入数据ln 5
--5
10
3.2610
1.0??=k A ×3.6×103 解得k A =3.11×10-4 s - 1 (ii)由半衰期公式t 1/2=
k
ln2
=4
-10
3.110.693
?=2.23×103 s (iii)由公式υA ,0= k A c A ，0 所以c A ，0 =
A A k 0
,r =4
-5-10
11.310
0.1??=0.0322 mol ·dm - 3 小结：此题主要考察反应系数k 的计算，其实就是反应速率υA = k A c A
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的变相考擦，还考察了半衰期的公式，根据已知条件求最初浓度其实所有这些只要记住υA = k A c A t 1/2=k
ln2便都可迎刃而解。
P 2294-14 已知某反应的活化能为80 kJ ·mol
-1
,试计算反应温度从
T 1 到 T 2时,反应速率系数增大的倍数。(i) T 1 = 293 .0 K, T 2 = 303 .0 K; (ii) T 1 =373 .0 K, T 2 = 383 .0 K; (iii) 计算结果说明什么 ?
解：已知Ea=80 kJ ·mol
-1
T T 2计算反应速率系数增大的倍数
(i)由指数式 k 1=Ae
1
a -RT
E , k 2=Ae
2
a
-RT
E
1
2k k = e 2
1
RT
Ea a -RT E =e
)-(21
11a T T RT
E =e
）
（383137318.3145
1080-3 =e 1.084=2.956
(ii)同理
1
2
k k = e
)-(21
11a T T RT
E =e 0.674=1.96
(iii) 由此可以看出,对于同一反应, 不同的温度区间, 即使温度间隔相同,速率系数随温度变化的倍数也是不相同的。一般地说,低温区反应速率增大倍数要大。
P 2294-18 有两反应,其活化能相差 4.184 kJ ·mol
-1
,若忽略此两
反应指前参量的差异,试计算此两反应速率系数之比值。(i) T = 300
K;(ii) T = 600 K
药学专业中物理化学课后习题答案
第五章 化学平衡 三．思考题参考答案 1．反应达到平衡时，宏观和微观特征有何区别？ 答：反应到达平衡时，宏观上反应物和生成物的数量不再随时间而变化，好像反应停止了。而微观上，反应仍在不断的进行，反应物分子变为生成物分子，而生成物分子又不断变成反应物分子，只是正、逆反应的速率恰好相等，使反应物和生成物的数量不再随时间而改变。 2．为什么化学反应通常不能进行到底？ 答： 严格讲，反应物与产物处于同一系统的反应都是可逆的，不能进行到底。只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应，可以粗略地认为可以进行到底。这主要是由于存在混合Gibbs 自由能的缘故，反应物与产物混合，会使系统的Gibbs 自由能降低。如果没有混合Gibbs 自由能，在Gibbs 自由能对反应进度的变化曲线上，应该是一根不断下降的直线，不会出现最低点。如果将反应在van ’t Hoff 平衡箱中进行，反应物与生成物的压力都保持不变，反应物与生成物也不发生混合，反应物反应掉一个分子，向平衡箱中补充一个分子。生成一个生成物分子，则从平衡箱中移走一个分子，这样才能使反应进行完全。 3．什么是复相化学反应？其平衡常数有何特征? 答：有气相和凝聚相（液相、固体）共同参与的反应称为复相化学反应。对凝聚相，只考虑是纯态的情况，纯态的化学势就是它的标准态化学势，所以复相化学反应的标准平衡常数只与气态物质的压力有关。 4．什么是物质的解离压？ 答：在一定温度下，某纯的固体物质发生解离反应，如果只产生一种气体，达到平衡时，这气体的压力就称为该固体在该温度时的解离压。如果产生的气体不止一种，达到平衡时，所有气体压力的总和称为该固体在该温度时的解离压。显然物质的解离压在定温下有定值。 5．什么是标准摩尔生成Gibbs 自由能？ 答：因为Gibbs 自由能的绝对值不知道，所以只能用相对值，需要规定一个共同的相对标准。即将标准压力下稳定单质（包括纯的理想气体，纯的固体或液体）的生成Gibbs 自由能看作零，在标准压力下，反应温度时，由稳定单质生成计量系数B 1ν=的物质B 时，标准摩尔Gibbs 自由能的变化值称为物质B 的标准摩尔生成Gibbs 自由能，用符号 f m (B,,)G P T ?表示。热力学数据表上一般列出的是在298.15 K 时的数值。 6．根据公式，r m ln G RT K ?=-，所以说 r m G ? 是在平衡状态时的Gibbs 自由能的变化值，这样说对不对? 答：不对。在等温、等压、不作非膨胀功时，化学反应达到平衡时的Gibbs 自由能的变化值等于零，这样才得到上述公式。而r m G ?是指在标准状态下Gibbs 自由能的变化值，在数值上等于反应式中各参与物质的标准化学势的代数和，即：r m B B B ()()G T T ν μ?=∑，因 此不能认为r m G ?是在平衡状态时的Gibbs 自由能的变化值，否则在标准状态下。它的数值 永远等于零。
有机化学课后习题参考答案完整版
目录lin 湛
第一章绪论 扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质。 答案： NaCl与KBr各1mol溶于水中所得的溶液与NaBr及KCl各1mol溶于水中所得溶液是否相同？如将CH4及CCl4各1mol混在一起，与CHCl3及CH3Cl各1mol的混合物是否相同？为什么？ 答案： NaCl与KBr各1mol与NaBr及KCl各1mol溶于水中所得溶液相同。因为两者溶液中均为Na+,K+,Br－, Cl－离子各1mol。由于CH4与CCl4及CHCl3与CH3Cl在水中是以分子状态存在，所以是两组不同的混合物。碳原子核外及氢原子核外各有几个电子？它们是怎样分布的？画出它们的轨道形状。当四个氢原子与一个碳原子结合成甲烷（CH4）时，碳原子核外有几个电子是用来与氢成键的？画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。 答案： 写出下列化合物的Lewis电子式。 答案： 下列各化合物哪个有偶极矩？画出其方向。 答案： 根据S与O的电负性差别，H2O与H2S相比，哪个有较强的偶极-偶极作用力或氢键？ 答案： 电负性O>S,H2O与H2S相比，H2O有较强的偶极作用及氢键。 下列分子中那些可以形成氢键？ b. CH3CH3 c. SiH4 d. CH3NH2 e. CH3CH2OH f. CH3OCH3 答案： d. CH3NH2 e. CH3CH2OH 醋酸分子式为CH3COOH，它是否能溶于水？为什么？ 答案：能溶于水，因为含有C=O和OH两种极性基团，根据相似相容原理，可以溶于极性水。 第二章饱和烃 卷心菜叶表面的蜡质中含有29个碳的直链烷烃，写出其分子式。 答案：C29H60 用系统命名法（如果可能的话，同时用普通命名法）命名下列化合物，并指出(c)和(d)中各碳原子的级数。答案： a. 2,4,4－三甲基－５－正丁基壬烷５－butyl－2,4,4－trimethylnonane b. 正己烷 hexane ,3－二乙基戊烷 3,3－diethylpentane －甲基－５－异丙基辛烷５－isopropyl－3－methyloctane e.２－甲基丙烷（异丁烷）２－methylpropane(iso-butane) ,2－二甲基丙烷（新戊烷） 2,2－dimethylpropane(neopentane)
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?
物理化学课后思考题答案
第一章 热力学第一定律 1、 = 2、 升高 3、 =，=，= 5、=，=，=，> 12、降低 13、 0 0 0 0 < > 0 0 0 > > > < <或≈ < < > <或≈ > > 第二章 热力学第二定律 1、不违反，该过程体系本身的压力、体积发生了变化。 2、不对，只有在孤立或绝热条件下熵增加原理才成立。 3、不对，? = ?T Q S R δ，理想气体等温膨胀时有0ln 1 2>== ?V V nR T Q S R 。 6、系统若发生了绝热不可逆过程，是否可以设计一个绝热可逆过程来计算它的熵变？ 答：不可。 7、不一样。绝热可逆才等熵。 10、 与0的关系 U ? H ? S ? F ? G ? （1） = < > < < （2） > > > < = （3） = = > < < （4） < < = - - （5） = = > < < 第三章 化学势与平衡 2、对 3、错，溶剂遵从拉乌尔定律，溶质遵从亨利定律。 4、> 5、错。沸点升高要求非挥发性溶质，凝固点降低要求该过程溶质不析出。 6、错。食盐在水中解离后使溶质的浓度发生改变。 15、C 第四章 化学动力学 1、（1）错、（2）错、（3）错、（4）对、（5）错、（6）错、（9）催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学反应的标准平衡常数。对 （10）错 3、一级：1：2； 二级1：3。 4、如果想获得更多的产物B ，应该升温。
10、不变 第五章 电化学 2、不一样。强电解质完全电离，可测定一系列不同浓度稀溶液的电导率，计算摩尔电导率，然后用公式() c m m β-Λ=Λ∞1线性拟合来求。而弱电解质部分电离，只能由离子独立移动定律，通过强电解质的极限摩尔电导率来求。 3、1 203907 .0-??mol m S 5、原电池的正极与阴极相对应，发生还原反应；负极与阳极相对应，发生氧化反应。 7、桥梁公式：恒温恒压下对于可逆电池有zEF G m r -=? 9、设计可逆原电池Pt p Cl a Cl s AgCl s Ag ),(|)(|)(|)(2θ-，测定其电动势，然后利用桥梁公式计算AgCl 的标准摩尔生成热。 11、盐桥：用正负离子迁移数之差很小的电解质制作的用于减小液接电势的装置。可以将电势差消除到几毫伏以下。 12、标准氢电极的实际电极电势并不为零，是为研究方便人为规定为零。 第六章 界面现象 2、表面积增加，考虑到表面功，整个体系的吉布斯自由能增大，从而使体系不稳定更易发生反应。 4、接触角：在气、液、固三相接触的交界点A 处，沿气液界面作切线AM ，则AM 与液固界面AN 之间的角称为接触角。完全润湿：0°；润湿：<90°；不润湿：>90°；完全不润湿：180°。 6、（1）向左；（2）向右 7、小变小；大变大。 11、不变。 13、矿物质含量高，矿物质为非表面活性物质。 14、小液滴消失，大液滴变得更大。 17、亲水亲油平衡值。 18、保持土壤水分，锄地破坏毛细管，可防毛细管蒸发。 19、吸附：两相界面层中一种或多种组分的浓度与体相中浓度不同的现象。物理吸附和化学吸附的比较见P275表6.3.1。 20、朗缪尔但分子层吸附的四个假设是：固体表面均匀、单分子层吸附、被吸附分子之间没有相互作用、吸附平衡为动态平衡。 第七章 胶体化学 1、P320表7.1.1。 2、制备溶胶：分散法和凝聚法；纯化溶胶：渗析法和超滤法。 6、丁达尔效应是由光散射现象引起，其强度与入射光波长四次方成反比；因为溶胶的分散相粒子粒径大于真溶液中分散相粒子，由瑞利散射公式可知其散射光强度更大。 7、空气可看作气溶胶，不同天气对应气溶胶分散相粒径不同，晴朗洁净的天空分散相粒径小，阴雨天粒径大，粒径小时我们看到的主要是散射光，蓝光散射强天空呈蓝色；阴雨天粒
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。
课后作业及答案
【课后作业】：某棒球拍公司目前有300万的债务，利率为12%。该公司希望为一个400万的扩张项目融资，有三种方案： 方案一：按14%的利率增发债务； 方案二：发行股利率为12%的优先股； 方案三：按每股16元出售普通股。 公司目前有80万股普通股流通在外，使用的税率为40%。 （1）如果息税前收益目前是150万元，假设营业利润没有立即增加，三种方案的每股收益各是多少？ （2）为三种方案画出无差异图。三种方案的无差异点大致是多少？用数学方法确定债务方案和普通方案间的无差异点，检查前面的判断。三种方案下横轴的截距各是多少？ （3）为每种方案计算EBIT 的期望值150万的财务杠杆系数。 （4）你希望选择哪种方案？请说明理由。 【解答】：（1） 三种筹资方案每股收益比较 单位：千元 （2）【无差异点】： 债务方案一与普通股方案三：EBIT=2712（千元）； 优先股方案二与普通股方案三：EBIT=3720（千元）； 按相同的EPS 增量债务方案始终优于优先股方案，这两种融资方案之间不存在无差别点。 从数学上看，债务方案一和普通股方案三之间的无差别点为： 同理，优先股方案二和普通股方案三之间的无差别点为： 1 920 000=（360 000+560 000）;3 000 000×12%=360 000(元)；4 000 000×14%=560 000（元）； 2 480 000=4 000 000×12% 3 80（万股）+400（万元）÷16元/股=105（万股） （千元）2712050 ,10 %)401)(360(8000%)401)(920(3,13,13,1=---=---EBIT EBIT EBIT （千元） 3720050,10%)401)(360(800480%)401)(360(3,23,23,2=---= ---EBIT EBIT EBIT
辐射剂量学作业课后习题参考答案
第一章 1.给出N 、R 、φ、ψ和r 的微分谱分布和积分普分布的定义，并写出用βE 表示这些辐射量的表达式。 解：N 、R 、φ、ψ和r 均存在着按粒子能量分布，如果用Q 代表这些辐射量，用 E 代表 粒子能量(不包括静止能)，则Q(E)是Q 的积分分布，它是能量为0—E 的粒子对Q 的贡献，QE 是Q 的微分分布，它是能量在E 附近单位能量间隔内粒子对Q 的贡献，用P E 表示以上辐射量。 dE d P E E Ω=??Ω ? ψ=dE d EP E E Ω??Ω R=ααdEd dtd EP E t E Ω????Ω r=dE EP E E ? N=ααdEd dtd p E t E Ω??? ?Ω 2.判断下表所列各辐射量与时间t 、空间位置γ、辐射粒子能量E 和粒子运动方向Ω之间是否存在着函数关系，存在函数关系者在表中相应位置处划“”，不存在则划“”号。 解：如下表所示 3.一个60C 0点源的活度为×107Bq ，能量为和的γ射线产额均为100%。求在离点源1m 和10m 处γ光子的注量率和能量注量率，以及在这些位置持续10min 照射的γ光子注量和能量注量。 解：先求在离点源1m 处γ光子注量和能量注量率 1 262 721.10892.51 14.34%100107.34%100--?=????=?=s m r A π? 2 13 1372 211114.34%)10010602.133.1%10010602.117.1(107.34% 100)(?????+?????= ?+= r E E A πψ 220.10108.1m w ?= 在离点源10m 处γ光子注量和能量注量率 1242 722.10892.510 4%100103074%100--?=???=?=s m r A ππ?
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。
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
峡课后习题参考答案
9 《三峡》课后习题参考答案 一、朗读并背诵课文。说说作者是按什么顺序写三峡景物的，这样写有什么好处。 参考答案： 文章先写山，后写水。写山，突出连绵不断、遮天蔽日的特点；写水，则描绘不同季节的不同景象。先写山，写出山高、岭连、峡窄的特点，为下文写水作铺垫。夏水浩大，所表现出的奔放美最能突出三峡雄伟壮丽的特点，所以先写。 二、写景要抓住景物特征。说说作者笔下三峡不同季节的景物各有怎样的特征。参考答案： 春冬之景：“春冬之时，则素湍绿潭，回清倒影，绝多生怪柏，悬泉瀑布，飞漱其间，清荣峻茂，良多趣味。” 秋景：“每至晴初霜旦，林寒涧肃，常有高猿长啸，属引凄异，空谷传响，哀转久绝。” 作者写景，采用的是大笔点染的手法。春冬之景，着“素”“绿”“清”“影”数字，写秋季的景色，着“寒”“素”“凄”“哀”数字，便将景物的神韵生动地表现了出来。 三、解释下列加点词的含义。 1.自． 三峡七百里中 自． 非亭午夜分 孤常读书，自． 以为大有所益 2.沿溯阻绝． 绝． 多生怪柏 哀转久绝． 3.素． 湍绿潭 可以调素． 琴，阅金经 参考答案： 1.于，文中是“在”的意思；假如，如果；本人。 2.断，断绝；极，非常；完、止。 3.白色的；不加雕绘装饰的。
四、翻译课文的中间两段，把原文和自己的译文都朗读一遍，边读边体会它们不同的语言特点。 参考答案： 译文：等到夏天水涨，江水漫上山陵，上行和下行的船只都被阻断，不能通航。有时候皇帝的命令必须急速传达，这时只要清早从白帝城出发，傍晚就到了江陵，这中间相距一千二百里，即使骑着快马，驾着疾风，也不如它这样快啊。 等到春天和冬天的时候，白色的急流，绿色的潭水，回旋的清波倒映着两岸各种景物的影子。极高的山峰上，长着很多奇形怪状的柏树，悬泉和瀑布在那里急流冲荡，水清树荣，山高草盛，确实趣味无穷。 比较：原文的第②段，具体写夏水，突出夏水暴涨、流速迅猛，特点是奔放美。第③段，具体写春冬的急流、倒影、树、泉、瀑布，特点是清幽美。这两段文字对水的描写采用了侧面的烘托，更显出水流的快、急、幽，多用对比、夸张，简洁精炼，生动传神。而译文极尽生动描写之技巧，突出三峡之水的特点——迅疾凶猛、秀丽奇绝、回旋碧绿。于描写中掺入了作者的审美意趣，更使得诗情画意融为一体，情趣盎然。 五、《水经注》在古代游记散文的发展中有着重要的地位，明末清初文学家张岱认为“古来记山水手，太上郦道元”。课外可以阅读《水经注》中描写孟门山、拒马河、黄牛滩、西陵峡等的段落，体会其写景文字的精彩。 参考答案： 示例：《水经注》描写孟门山“夹岸崇深，倾崖返扞，巨石临危，若坠复倚”。从高、远的角度侧面描写水势凶猛，以此来烘托孟门山的高峻。巨石“若坠复倚”的想象，更见孟门山的陡峭无比。
物理化学教程课后习题答案
第一章 化学热力学基础 姓名：刘绍成 学号 ：120103208026 金材10-1-16-34 P 82(1-1) 10 mol 理想气体由25℃，1.00MPa 。设过程为：（i ）向真空膨胀；（ii ）对抗恒外压0.100MPa 膨胀。分别计算以上各过程的 (i) 外(ii) （ii ）P 1V 11=24.777m 3; 因为是恒温过程，故 V 2=21 P P V 1=6 6 101.0101777.24???=247.77m 3 W=-?2 1 v v Pdv =-P(V 2-V 1)=-22.2995J 小结：此题考查真空膨胀的特点及恒外压做功的求法，所用公式有：PV=nRT; T PV =常数；W=-?2 1 v v Pdv 等公式。 P 82(1-3) 473k, 0.2MPa ，1dm 3的双原子分子理想气体，连续经过下列变化：（I ）定温膨胀到3 dm 3；（II ）定容升温使压力升到0.2MPa ；（III ）保持0.2MPa 降温到初始温度473K 。（i ）在p-v 图上表示出该循环全过程；（ii ）计算各步及整个循环过程的Wv 、Q ，ΔU ，及ΔH 。已知双原子分子理想气体C p,m =27R 。 解：
dT=0 dV=0 dP=0 P 1V 1=nRT 1 n=1 11RT V P = 473 3145.8101102.03 6????-mol=0.0509mol, P 1V 1=P 2V 2 ∴P 2=21V V P 1=3 1×0.2×106=0.067MPa, T 2= 2 1 P P T 1= 63 1 6102.0102.0???×473K=1419K. (i) 恒温膨胀A B △U i =0，△H i =0. W i =-?2 1 v v Pdv =-nRTln 12 v v =-0.0509×8.3145×473×ln3=-219.92J. ∴Q i =-W=219.92J. (ii) 等体过程 B C 因为是等体积过程所以W ii =0, Q ii =△U ii =nC V,m △T=n(C p,m -R)(T 2-T 1)=0.0509×(2 7 -1)×8.3145× (1419-473)=1000.89J; △ H ii =nC p,m △T=0.0509×3.5×8.3145×(1419-473)=1401.2J. T 1=473k P 1=0.2MPa V 1=1dm 3 A T 1=473k P 2= V 2=3dm 3 B T 2= P 1=0.2MPa V 2=3dm 3 C T 1=473k P 1=0.2MPa V 1=1dm 3 A
课后习题及答案
1 文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷试举例说明。 文件系统有三个缺陷： （1）数据冗余性（redundancy)。由于文件之间缺乏联系，造成每个应用程序都有对应的文件，有可能同样的数据在多个文件中重复存储。 （2）数据不一致性（inconsistency)。这往往是由数据冗余造成的，在进行更新操作时，稍不谨慎，就可能使同样的数据在不同的文件中不一样。 （3）数据联系弱(poor data relationship)。这是由文件之间相互独立，缺乏联系造成的。 2 计算机系统安全性 （1）为计算机系统建立和采取的各种安全保护措施，以保护计算机系统中的硬件、软件及数据； （2）防止其因偶然或恶意的原因使系统遭到破坏，数据遭到更改或泄露等。 3. 自主存取控制缺点 （1）可能存在数据的“无意泄露” （2）原因：这种机制仅仅通过对数据的存取权限来进行安全控制，而数据本身并无安全性标记 （3）解决：对系统控制下的所有主客体实施强制存取控制策略 4. 数据字典的内容和作用是什么 数据项、数据结构 数据流数据存储和加工过程。 5. 一条完整性规则可以用一个五元组（D，O，A，C，P）来形式化地表示。 对于“学号不能为空”的这条完整性约束用五元组描述 D：代表约束作用的数据对象为SNO属性； O（operation）：当用户插入或修改数据时需要检查该完整性规则； A（assertion）：SNO不能为空； C（condition）：A可作用于所有记录的SNO属性； P（procdure）：拒绝执行用户请求。 6.数据库管理系统（DBMS） ：①即数据库管理系统（Database Management System)，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，②为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。 DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。 7.关系模型：①用二维表格结构表示实体集，②外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。 8.联接查询：①查询时先对表进行笛卡尔积操作，②然后再做等值联接、选择、投影等操作。联接查询的效率比嵌套查询低。 9. 数据库设计：①数据库设计是指对于一个给定的应用环境，②提供一个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计，以及一个确定数据库存储结构与存取方法的物理设计，建立起既能反映现实世界信息和信息联系，满足用户数据要求和加工要求，又能被某个数据库管理系统所接受，同时能实现系统目标，并有效存取数据的数据库。 10．事务的特征有哪些 事务概念 原子性一致性隔离性持续性 11．已知3个域： D1=商品集合=电脑，打印机
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?
冶物化课后习题答案
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20110O 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 = 2 3449329.83G T ?=- 927℃（1200K ）：1169008177.191200 ln 3.778.3141200 K -+?= =? 143.41K = 23449329.831200 ln 0.138.3141200K -+?==? 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 21CO 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 ?=??=
课后作业及参考答案
《人民解放军百万大军横渡长江》课后作业及参考答案 一、阅读选文，按要求回答下列问题。 （新华社长江前线22日22时电）①人民解放军百万大军，从1000余华里的战线上，冲破敌阵，横渡长江。②西起九江（不含），东至江阴，均是人民解放军的渡江区域。③20日夜起，长江北岸人民解放军中路军首先突破安庆、芜湖线，渡至繁昌、铜陵、青阳、荻港、鲁港地区，24小时内即飞渡过30万人。④21日下午五时起，我西路军开始渡江，地点在九江、安庆段。⑤至发电时止，该路35万人民解放军已渡过2／3，余部23日可渡完。⑥这一路现已占领贵池、殷家汇、东流、至德、彭泽之线的广大南岸阵地，正向南扩展中。⑦和中路军所遇敌情一样，我西路军当面之敌亦纷纷溃退，毫无斗志，我军所遇之抵抗，甚为微弱。⑧此种情况，一方面由于人民解放军英勇善战，锐不可当；另一方面，这和国民党反动派拒绝签订和平协定，有很大关系。⑨国民党的广大官兵一致希望和平，不想再打了，听见南京拒绝和平，都很泄气。⑩战犯汤恩伯21日到芜湖督战，不起丝毫作用。（11）汤恩伯认为南京江阴段防线是很巩固的，弱点只存在于南京九江一线。（12）不料正是汤恩伯到芜湖的那一天，东面防线又被我军突破了。（13）我东路35万大军与西路同日同时发起渡江作战。（14）所有预定计划，都已实现。（15）至发电时止，我东路各军已大部渡过南岸，余部23日可以渡完。（16）此处敌军抵抗较为顽强，然在21日下午至22日下午的整天激战中，我已歼灭及击溃一切抵抗之敌，占领扬中、镇江、江阴诸县的广大地区，并控制江阴要塞，封
锁长江。（17）我军前锋，业已②切断镇江无锡段铁路线。 1．这则消息的“电头”是________，“导语”部分是第________句（只填序号）。主体部分是第________句。导语中揭示我军所向披靡、战绩辉煌的词语是________。主体部分中记录我军节节胜利的史实的一个四字成语是：________。 2．第⑤句能否改为：“现在，该路35万人民解放军已渡过多一半，剩下的23日可渡完。”为什么？第（16）句中“歼灭”与“击溃”，“占领”与“控制”这两组词在句中能换吗？为什么？ ____________ ____________ ____________ 3．第（11）句中，战犯汤恩伯对长江防线作了两点判断，实际情况又如何呢？请从课文中找出相应的句子加以剖析。 4．“我西路军当面之敌亦纷纷溃退，毫无斗志，我军所遇之抵抗，甚为微弱。”其原因是什么？用自己的语言概述。（30字以内） ________ 5．这篇新闻中属于议论的句子是哪几句？这些议论的作用是什么？________ 二、阅读下面消息，按要求回答问题。 我三十万大军胜利南渡长江 （新华社长江前线二十二日二时电）①英勇的人民解放军二十一日已有大约三十万人渡过长江。②渡江战斗于二十日午夜开始，地点在芜
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% 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 %。 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 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mol·dm-3,时刻t的浓度为c） 0306090130180 解：数据标为 0306090130180
利用Powell-plot method判断该反应为一级反应， 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： 0123468 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， 0123468 作图 。 6．对于一级反应，使证明转化率达到%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 kPa，1000 s 后总压为 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： 8．硝基乙酸在酸性溶液中的分解反应 为一级反应。25 oC， kPa下，于不同时间测定放出的CO2(g)的体积如下 反应不是从开始的。求速率常数。