天津大学第五版物理化学下册习题解答
天津大学第五版物理化学下册习题解答
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 及自由度数F ： (1)I 2（s ）与其蒸气成平衡；
(2)CaCO 3（s ）与其分解产物CaO （s ）和CO 2（g ）成平衡；
(3)NH 4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH 3(g)和H 2S(g)成平衡； (4)取任意量的NH 3(g)和H 2S(g)与NH 4HS(s)成平衡；
(5) I 2作为溶质在两不相互溶液体H 2O 和CCl 4中达到分配平衡（凝聚系统）。 解：（1） S-R-R '=1-0-0=1；P=2；F=C-P+2=1 （2） S-R-R '=3-1-0=2；P=3；F=C-P+2=1 （3） S-R-R '=3-1-1=1；P=2；F=C-P+2=1 （4） S-R-R '=3-1-0=2；P=2；F=C-P+2=2 （5） S-R-R '=3-0-0=3；P=2；F=C-P+1=2 6-2
常
见
的
)
(32s CO Na 水合物有
)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ???和
（1）101.325kPa 下，与32CO Na 水溶液及冰平衡共存的水合物最多有几种？ （2）20℃时，与水蒸气平衡共存的水合物最多可能有几种？ 解 系统的物种数S=5，
即H 2O 、)(32s CO Na 、)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ???和。 独立的化学反应式有三个：
)()()(232232s O H CO Na l O H s CO Na ?=+ )(7)(6)(2322232s O H CO Na l O H s O H CO Na ?=+? )(10)(3)(72322232s O H CO Na l O H s O H CO Na ?=+?
则R=3
没有浓度限制条件 0'
=R 所以，组分数 C=S-R-'
R =5-3-0=2
在指定的温度或压力的条件下，其自由度数 F=C-P+1=3-P
平衡条件下F=0时相数最多，因此上述系统最多只能有3相共存。
6-3 已知液体甲苯（A ）和液体苯（B ）在90℃时的饱和蒸气压分别为kPa p s
A 22.54=和
kPa p s
B 12.136=。两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为3.00,=B x 的甲苯-苯混合物5
mol ，在90℃下成气-液两相平衡，若气相组成为4556.0=B y ，求： （1）平衡时液相组成B x 及系统的压力p ；（2）平衡时气、液两相的物质的量n （g ），n （l ）。
解：（1）理想液态混合物，A 、B 均适用拉乌尔定律，故有
B B B s
B B s A B A kPax x kPa x p x p p p p 12.136)1(22.54)1(+-=+-=+= （1）
p x kPa p x p p p y B B s
B B B /12.136//4556.0?==== （2）
由式（1）及式（2）得
B B kPax x kPa p 12.136)1(22.54+-= （3） p x kPa B /12.1364556.0?= （4） 联立式（3）与式（4），解得 kPa p 70.74=，2500.0=B x （2）根据杠杆规则
mol
mol l n n g n mol mol n x y x y l n B
B B B 216.1)784.35()()(784.352500
.04556.03000
.04556.0)(0,=-=-==?--=
--=
6-5 已知甲苯、苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22kPa 和136.12kPa 。两者可形成理想液态混合物。
取200.0g 甲苯和200.0g 苯置于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90℃的液态混合物。在恒温90℃下逐渐降低压力，问：（1）压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？（2）压力降到多少时，液相开始消失，最后一滴液相的组成如何？（3）压力为92.00kPa 时，系统内气、液两相平衡，两相组成如何？两相的物质的量各多少？
解：（1）与开始产生气相平衡的液相，其组成同原始液态混合物，所以气相的压力为
98.54kPa
92/20078/20092/20022.5492/20078/20078/20012.136**=??? ?
?+?++?=+=kPa x p x p p 甲苯甲苯苯苯
气相组成为 7476.054.9892/20078/20078/20012.136/*=÷??? ?
?+?==p x p y 苯苯苯
（2）与最后一滴液相平衡的气相，其组成同原始液态混合物
苯
甲苯苯甲苯苯苯苯x p p p p p x p y )( ;/*
***-+== 上两式联立解得： 苯
甲苯
苯苯苯
甲苯苯y p
p p y p x )(***
*
--=
3197.092
/20078/20078
/200)22.5412.136(12.13692/20078/20078/20022.54=+?
--+?
=
kPa kPa x 40.80]3197.0)22.5412.136
(22.54[)p p (p p *
**=-+=-+=∴苯甲苯苯甲苯 (3) 苯
甲苯苯甲苯x )p p (p p *
**-+= 625.000.92/4613.012.136
/p 4613.022
.5412.13622
.5400.92 *=?===--=p x y x 苯苯苯
苯 原始液态混合物的组成为
m ol m ol n n n n x l g l g 022.3n ,709.1n 9220078200541.06825.04613.0541.0541
.092/20078/20078
/200 l g ==??
??
????
?? ??+=+--==+='联立解得：
苯
（1）画出气-液平衡的温度-组成图；（2）从图上找出组成为x B =0.800的液相的泡点； （3）从图上找出组成为y B =0.800的气相的露点；（4）105.0℃时气-液平衡两相组成是多少？
（5）9kg 水与30kg 醋酸组成的系统在105.0℃达到平衡时，气、液两相的质量各为多少？
解：(1)根据题给的数据，画出在101.325kPa 下水（A ）-醋酸（B ）系统气-液平衡的温度-组成图，如下图所示。
（2）由图查得x B =0.800的液相的泡点为110.2℃。 （3）由图查得y B =0.800的液相的露点为112.8℃。
（4）由图查得105.0℃时气-液平衡两相的组成为x B =0.544， y B =0.417。 （5）M A =60.052，M B =18.015，y B =0.417，x B =544
系统的总组成 500.0015
.18/109052.60/1030052.60/10303
33
=?+??='B x 系统总量 n 总=（30×103/60.052+9×103
/18.015）mol=999.15mol
根据杠杆规则mol mol n l 653)}417.0544.0/()417.0500.0(15.999{=--?= kg
kg m kg kg M n g l l 31.12)69.2639(69.2610)015.18456.0052.60544.0(653m 3l =-==??+??==∴-
6-7 已知水-苯酚系统在30℃液-液平衡时共轭溶液的组成w(苯酚)为：1L （苯酚溶于水），8.75%；2L （水溶于苯酚），69.9%。问：（1）在30℃、100g 苯酚和200g 水形成的系
统达到液-液平衡时，两液相的质量各为多少？（2）在上述系统中再加入100g 苯酚，又达到相平衡时，两液相的质量各为多少？
解（1）系统总组成 %3.33)200100/(100=+='苯酚w
根据杠杆规则：g g g L m g g L m 4.1206.179300)( ,6.17975
.89.693.339.69300)(21=-==--?=
（2）系统总组成 %50)200200/(200=+=''苯酚w
根据杠杆规则：g g g L m g g L m 8.2692.130400)( ,2.13075.89.69509.69300)(21=-==--?=
6-8 水-异丁醇系统液相部分互溶。在101.325kPa 下，系统的共沸点为89.7℃。气（G ）、液（L 1）、液（L 2）三相平衡时的组成w （异丁醇）依次为：70%、8.7%、85.0%。今由350g 水和150g 异丁醇形成的系统在标准压力下由室温加热，问：（1）温度刚要达到共沸点时，系统处于相平衡时存在那些相？其质量各为多少？（2）当温度由共沸点刚有上升趋势时，系统处于相平衡时存在那些相？其质量各为多少？ 解：系统总组成为：150/（150+350）=30% （1） 存在液（L 1）、液（L 2）二相平衡，根据杠杆规则，得 g g g L m g g L m 140360500)( ,3607
.80.850
.300.85500)(21=-==--?
=
（2）存在液（L 1）、液（L 2）二相平衡，根据杠杆规则，得 g
g g L m g g G m 326174500)( ,1747.80.707
.80.30500)(2=-==--?
=
6-9 恒压下二组分液态部分互溶系统气-液平衡的温度-组成图如附图（见教材p295），
指出四个区域内平衡的相。
解：四个区域内平衡的相如图中标注。
6-10为了将含非挥发性杂质的甲苯提纯，在86.0kPa 压力下用水蒸气蒸馏。已知：在此压力下该系统的共沸点为80℃，80℃时水的饱和蒸气压为47.3kPa 。试求：（1）气相的组成（含甲苯的摩尔分数）；（2）欲蒸出100kg 纯甲苯，需要消耗蒸气多少？
解：（1）y 甲苯=p 甲苯/p=（86.0-47.3）/86.0=0.450
（2）kg m kg m 9.23140
.92/10100015
.18/450.0550.013
=??=-水水 6-11 A-B 二组分液态部分互溶系统的液-固平衡相图如附图（见教材P296），试指出各
个相区的相平衡关系，各条线所代表的意义，以及三相线所代表的相平衡关系。
解：该图各个相区的相平衡关系如下图所标注。
mb线表示A（s）与L1两相平衡共存；bd线表示B（s）与L1两相平衡共存；dLe线表示L1与L2两液相平衡共存；ef线表示B（s）与L2两相平衡共存。有两条三相线，即：abc线表示A（s）、B（s）及液相L1三相平衡共存，def线表示B（s）、液相L1及液相L2三相平衡共存。有三个三相点即b、d、e点。
6-12 固态完全互溶、具有最高熔点的A-B二组分凝聚系统相图如附图（见教材p297）。指出各相区的相平衡关系、各条线的意义，并绘出状态点为a、b的样品的泠却曲线。
解：各相区的相平衡关系及状态点为a、b的样品的泠却曲线如图所标注。HN那条线为液相线（液态熔体与固态熔体平衡线），而下方那条线为固相线（固熔体与液体熔体平衡线）。同理，NO那条线为液相线（液态熔体与固态熔体平衡线），而下方那条线为固相线（固熔体与液体熔体平衡线）。
6-13 低温时固态部分互溶、高温时固态完全互溶且具有最低熔点的A-B二组分凝聚系统相图如附图（见教材p385）。指出各相区的相平衡关系、各条线代表意义。
解：各相区的相平衡关系如图所注。HIK线是固熔体S1与固熔体S2的两相平衡共存线，POQ那条线为液相线（液态熔体与固态熔体平衡线），而下方那条线为固相线（固熔体与液体熔体平衡线）。
6-15
p297）
。指出各个相区的稳定相，三相线上的相平衡关系。
解：各个相区的稳定相如图中标注。两条三相线上的相平衡关系如下：
abc线：Lβ
β+（α，β，γ为不同组成的固溶体）。
α+；def线：Lγ
6-16 某A-B二组分凝聚系统相图如附图（见教材p297）。（1）指出各相区稳定存在的相；（2）指出图中的三相线。三相线上哪几个相成平衡？三者之间的相平衡关系如何？（3）绘出图中状态点a、b、c三个样品的泠却曲线，并注明各阶段时的相变化。
解：（1）各相区稳定存在的相如图所注。
（2）该图上有两条三相线，即efg线是α固熔体与γ固熔体和液相L相平衡，hij线是液相L与γ固熔体和β固熔体相平衡。
（3）图中状态点a、b、c三个样品的泠却曲线如图右所示，a→a1，组成为a的液态溶液降温，达到a1点时开始析出γ固熔体，进入两相平衡区，继续泠却达到a2时，开始析出第三相α固熔体，成三相平衡，直至液体全部凝结成α固熔体与γ固熔体后，即自a2后继续泠却进入α固熔体与γ固熔体平衡区；组成为b的液态溶液降温，达到b1点时开始析出γ固熔体和β固熔体，成三相平衡，继续泠却β固熔体消失，进入液体l和γ固熔体，当泠却达到b3时，直至液体消失，然后进入γ固熔体单相区；组成为c的液态溶液降温，达到c1点时开始析出β固熔体，进入两相平衡区，继续泠却达到c2时，开始析出第三相γ固熔体，成三相平衡，此后进入β固熔体与γ固熔体两相平衡区。
6-17 某A-B二组分凝聚系统相图如附图（见p297）。指出各相区的稳定相，三相线上的相平衡关系。
解：各相区的稳定相如
6-17图中所标，α，β为不同
组成的、固溶体。两条三相线
上的相平衡关系为
abc线：L
α+；efg线：+
β
Lα
f
L
g
6-18 利用下列数据，粗略
绘出Mg-Cu二组分凝聚系统相
图，并标出各相区的稳定相。
Mg与Cu的熔点分别为
648℃、1085℃。两者可形成两种稳定化合物，Mg 2Cu ，MgCu 2，其熔点依次为580℃、800℃。两种金属与两种化合物四者之间形成三种低共熔混合物。低共熔混合物的组成（含Cu%（质量））及低共熔点对应为：Cu ：35%，380℃；Cu ：66%，560℃；Cu ：90.6%，680℃。
解：由题给的数据，绘出
各相区的稳定相如图所示。 6-19 ）e 、f 、g 的样品的泠却曲线。
6-20 A-B 二组分凝聚系统相图如附图（见教材p298）。指出各个相区的稳定相，三相线上的相平衡关系。
解：各个相区的稳定相如图中标注。三相线上的相平衡关系如下：
abc 线：b L )()(1s C s A +；d ef 线：L )()(21s C s C +
ghi 线：L
)()(2s B s C +
6-21 某A-B 二组分凝聚系统相图如附图（见教材p298）。标出各个相区的稳定相，并指出图中三相线上的相平衡关系。
解：各相区的稳定相如图中所注。该相图有两条三相线，即abc 线和def 线，abc 线代表L+αC （s ）三相平衡，def 线代表L+βC （s ）三相平衡。
6-22 指出附图（教材p298）中二元凝聚系统相图如内各相区的稳定相，并指出三相线及三相平衡关系。
解：各相区的稳定相如图所注：C1=C1（s），C2= C2（s），B= B（s）。该相图有三条三相线，即EFG线、HIJ线及NOP线：EFG线表示L+αC1（s）三相平衡，HIJ线表示L+ C1（s ）C2（s）三相平衡，NOP线表示L+ B（s ）C2（s）三相平衡。
6-23 指出附图（教材p387）中二元凝聚系统相图如内各相区的稳定相，并指出三相线及三相平衡关系。
解：各相区的稳定相如图所注：C1=C1（s），C2= C2（s），B= B（s）。该相图有三条三相线，即abc线、def线及ghi线：abc线表示L+αC1（s）三相平衡，def线表示L+ C2（s ）C1（s）三相平衡，ghi线表示L+ B（s ）C2（s）三相平衡。
6-24 25℃时，苯-水-乙醇系统的相互溶解度数据（%（质量））如下：
苯0.1 0.4 1.3 4.4 9.2 12.8 17.5 20.0 30.0 水80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 35.0 30.0 27.7 20.5
苯40.0 50.0 53.0 60.0 70.0 80.0 90.0 95.0
水15.2 11.0 9.8 7.5 4.6 2.3 0.8 0.2
乙醇44.8 39.0 37.2 32.52 25.4 17.7 9.2 4.8
（1）绘出三组分液-液平衡相图；（2）在1kg质量比为42∶52的苯与水的混合液（两相）中加入多少克的纯乙醇才能使系统成为单一液相，此时溶液组成如何？（3）为了萃取乙醇，往1kg含苯60%、乙醇
40%（质量）的溶液中加入1kg
水，此时系统分成两层。上层的组成为：苯95.7%，水0.2%，乙醇4.1%。问水层中能萃取出乙醇多少？萃取效率（已萃取出的乙醇占乙醇的总量的百分数）多大？
解：（1）由题给的数据，在等边三角形坐标纸上，绘出苯-水-乙醇三组分系统液-液平
衡相图，如下图所示。
（2）在苯-水坐标上找出苯与水的质量
比为42∶52的D点，将CD联成直线与曲线
相交于E点。在1kg质量比为42∶52的苯
与水的混合液中加入纯乙醇，溶液的总组成
沿着DC线变化，当加到E点时，系统开始
澄清成为一相。
E点的组成为：苯19.6%，乙醇52.4%，
水28.0%。
所以 m乙醇=
6.
47
4.
521kg=1.101kg
（3）因1kg 含乙醇40%，苯60%的溶液中乙醇量为0.4kg ，苯量为0.6kg ，加入1kg 水后形成的系统总量为2kg ，故系统的总组成为{乙醇20%，苯30%，水50%}，在图中为N 点，此时系统分为共轭的液层：已知上层（苯层）的组成为{乙醇4.1%，苯95.7%，水0.2%}，以F 点表示；将FN 联一直线与曲线交于G 点，此点的组成即下层（水层）的组成为{乙醇
27.2%，苯0.3%，水72.5%}。根据杠杆规则：
m 下层（30-0.3）=（2kg- m 下层）（95.7-30） ∴ m 下层=1.38kg 下层（水层）中含乙醇的量 m 乙醇=1.38kg ×27.2%=0.375kg
萃取效率=
%8.93%1004
.0375
.0=? 增加题 在325℃时，Hg 的蒸气压为55.49kPa ，同温度下Tl-Hg 合金中Hg 的分压及摩尔分数如下：
求对应于各浓度时汞的活度及活度因子（系数）。
解：解：选择纯Hg 在325℃时的状态*H g p ＝55.49kPa 作为标准态最为合适，活度及活度系
数就可用下两式求出，结果列在下表。 */H g
H g H g p p a =，H g H g H g x a /=γ
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：3
22
3
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(12
Pb 2+)= n 电解前(12
Pb 2+)+ n 电解(12
Pb 2+)- n 迁移(12Pb 2+) 则：n 迁移(12
Pb 2+)= n 电解前(12
Pb 2+)+ n 电解(12
Pb 2+)- n 电解后(1
2
Pb 2+) n 电解(12Pb 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(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 )2
n t n +
-+
-+?==?移解（）=迁电 解法2：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3NO -的总量的改变如下：
n 电解后(3NO -)= n 电解前(3NO -) + n 迁移(3NO -)
则：n 迁移(3NO -)=n 电解后(3NO -)- n 电解前(3NO -) n 电解后(3NO -)=2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22
n +-==??解后
电 n
电解前(3
NO -)=2
23162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 1
2331.22
n -+--??=
=??解前（）电 n 迁移(3NO -) = 6.950×10-3-6.150×10-3 = 8.00×10-4mol
()
4
33
3
NO 8.010NO 0.5211.53710n t n -
--
-?==?移解
（）=
迁电 则： t （Pb 2+）= 1 - t （3NO -）= 1 – 0.521 = 0.479
7.3 用银电极电解AgNO 3溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出0.078g 的Ag ，并知阳极区溶液中23.376g ，其中含AgNO 30.236g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g AgNO 3。求Ag +和3NO -迁移数。
解法1：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Ag +的总量的改变如。
n 电解后(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 迁移(Ag +)
则：n 迁移(Ag +)= n 电解前(Ag +)+ n 电解(Ag +)- n 电解后(Ag +) n 电解(Ag +)=
()()4Ag 0.078
7.22910mol Ag 107.9
m M -==? ()3
323.3760.2367.3910(Ag
) 1.00710mol 169.87
n -+
--??=
=?解前电
30.236
(Ag ) 1.38910mol 169.87
n +-=
=?电解后 n 迁移(Ag +) = 1.007×10-3+7.229×10-4-1.389×10-3=3.403×10-4mol
()4
4
Ag 3.40310Ag 0.477.22910
n t n +-+
-?==?移解
（）=
迁电 则：t （3NO -）= 1 - t （Ag +）= 1 – 0.471 = 0.53
解法2：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3NO -的总量的改变如下：
n 电解后(3NO -)= n 电解前(3NO -) + n 迁移(3NO -)
则：n 迁移(3NO -)=n 电解后(3NO -)- n 电解前(3NO -) n 电解后(3NO -)=30.236
(Ag ) 1.38910mol 169.87
n
+-==?解后
电 n 电解前(3
NO -)=()3
323.3760.2367.3910(Ag
) 1.00710mol 169.87
n
-+
--??=
=?解前
电
n 迁移(3NO -) = 1.389×10-3-1.007×10-3 = 3.820×10-4mol n 电解(Ag +)=
()()4Ag 0.078
7.22910mol Ag 107.9
m M -==? ()
433
4
NO 3.82010NO 0.537.22910n t n -
--
-?==?移解
（）=
迁电 则： t （Ag +）= 1 - t （3NO -）= 1 – 0.528 = 0.47
7.4 在一个细管中，于0.3327mol·dm -3的GdCl 3溶液的上面
放入0.073mol·dm -3的LiCl 溶液，使它们之间有一个明显的界面。令5.594mA 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。3976s 以后，界面在管内向下移动的距离相当于1.002cm -3的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25℃下，GdCl 3溶液中的t （Gd 3+）和t （Cl -）。 解：此为用界面移动法测量离子迁移数。 1.002cm -3溶液中所含Gd 3+的物质的量为：
n （Gd 3+）= c V= 0.03327×1.002×10-3 = 3.3337×10-5mol
所以Gd 3+和Cl -的的迁移数分别为：
33533
(Ge )(Ge ) 3.333710396500
(Ge )0.4345.594103976
Q n zF t Q It ++-+
-???====?? t （Cl -）= 1 - t （Gd 3+）= 1 -0.434 = 0.566
7.5 已知25℃时0.02mol·dm -3KCl 溶液的电导率为
0.2768S·m -1。一电导池中充以此溶液，在25℃时测得其电阻为453W 。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555 mol·dm -3的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。 解：（1）电导池系数为
cell cell cell K K G K R R
κκ==
=即
则： K cell = 0.2768×453 = 125.4m -1 （2）CaCl 2溶液的电导率
1cell 125.4
0.1994S m 1050
K R κ-==?=
（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率
21
m 3
0.1194110.9830.02388S m mol 0.55510
c κ
Λ-??=
=?=
?
7.6.已知25℃时()21m 4NH Cl 0.012625S m mol Λ∞
-=??，4
NH t +（）=0.4907。试计算()m 4NH Λ∞+及()m Cl Λ∞
-。
解：离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系
()()4
m 4321m 4NH NH Cl 0.49070.012625
NH 6.19510S m mol 1
t ΛΛν+∞
∞+--+
?=
=
?=??（）
()()
()m 43
21m
Cl NH Cl 10.49070.012625Cl 6.43010
S m mol 1
t ΛΛν-∞
∞-
---
?-=
=
??=?（）
m
+
m
m
m
t t νΛνΛΛΛ∞
∞
+-+-∞
∞
==，，-
或 m m +m
ΛνΛνΛ∞∞∞
+-=+，，-
()m Cl Λ∞-=()m 4NH Cl Λ∞-()m 4NH Λ∞
+= 0.012625-6.195×10-3
=
6.430×10-3S·m 2·mol -1
7.7 25℃将电导率为0.14S·m -1的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525W 。在同一电导池中装入0.1 mol·dm -3的NH 3·H 2O 溶液，测得电阻为2030W 。利用表7.3.2中的数据计算NH 3·H 2O 的解离度及解离常熟K
。
解：查表知NH 3·H 2O 无限稀释摩尔电导率为
()()()m 32m 4m NH H O NH OH ΛΛΛ∞∞+∞
-=+?
= 73.5×10-4+198×10-4 =271.5×10-4S·m 2·mol -1
()()()
()()
()()()()()()m 3232m 3232m 32cell 3232m 323232m 324NH H O NH H O NH H O NH H O NH H O NH H O (KCl (KCl NH H O NH H O NH H O NH H O NH H O 0.141525
0.110002030271.5100.01344
a c K G R c c R ΛκΛΛκΛΛ∞∞
∞∞
-=
===????=
????=????????））
()()()()()2225430.013440.1 1.83410110.013NH OH NH H O 441
K c c c c ca c a c c
+--?????????????====??--?
7.8 25 ℃时水的电导率为5.5×10-6 S·m -1，密度为997.0kg·m -2。H 2O 中存在下列平衡：H 2O H ++ OH -，计算
此时H 2O 的摩尔电导率、解离度和H +的浓度。已知：Λm
∞(H +
) = 349.65×10-4S·m 2·mol -1，Λm ∞(OH -) = 198.0×10-4S·m 2·mol -1
。 解：22m 2222(H O)(H O)
(H O)(H O)(H O)/(H O)
k k c M Λρ=
=
6
11213
5.5109.9310S m mol 997.0910/18
---?==????
()()()
()()
()m 2m 2+m 2m m 11
2
1
9
421
H O H O =H O H +OH 9.92910S m mol =
1.81310
3.49.65+198.010S m mol ΛΛαΛΛΛ∞∞∞
------=
???=????
97322997
(H )(H O)/(H O) 1.81310 1.00410mol md 18
c ca M a ρ+---===
??=?? 7.9已知25 ℃时水的离子积K w =1.008×10-14，NaOH 、HCl
和NaCl 的m Λ∞
分别等于0.024811 S·m 2·mol -1，0.042616 S·m 2·mol -1和0.0212545 S·m 2·mol -1。
（1）求25℃时纯水的电导率；
（2）利用该纯水配制AgBr 饱和水溶液，测得溶液的电导率κ（溶液）= 1.664×10-5 S·m -1，求AgBr （s ）在纯水中的溶解度。
已知：Λm ∞（Ag +）= 61.9×10-4S·m 2·mol -1，Λm ∞（Br -）
=78.1×10-4S·m 2·mol -1。
解：（1）水的无限稀释摩尔电导率为
()()()()
m 2m m m 21
H O OH -=0.042616+0.024811-0.012645=0.HCl Na NaCl 054777S m mol
ΛΛΛΛ∞∞∞∞-??=+
纯水的电导率
2
w (OH )(H )c c ca K ca c c c -+??=?== ???
，即：
()()
()()
m 2m m 222H O H O H O =
H O =c a ΛΛΛκ∞， 即有：
(
)(
)
2m 23-61
H O H O 1100.054777 5.50010S m κΛ∞
-==????=
（2）κ（溶液）=κ（AgBr ）+κ（H 2O ）
即：κ（AgBr ）=κ（溶液）-κ（H 2O ）
=1.664×10-5 – 5.500×10-6 = 1.114×10-5 S·m -1
()()()()
m m m m -4-4-221
+-=61.910+78.110=1.4010S m mo AgBr AgBr Ag Br l ΛΛΛΛ∞∞∞
-≈??=+???
()()
()()5
43
2
m m 1.11AgBr AgBr AgBr AgBr 410=
7.95710mol m 1.4010
c c
κΛκΛ----?=?=??， 即= 7.10 应用德拜-休克尔极限公式计算25℃时0.002mol·kg -1CaCl 2溶液中γ（Ca 2+）、γ（Cl -）和γ±。
解：离子强度
()B
2122
B 110.00220.00m 2210.006kg 22ol I b z -??=
=?+??-=??
?∑ 根据：
+
lg =-lg =-i
i
Az Az z
γγ±
-
即有：22
2lg Ca =-Ca =0.6995γγ+
+
?（）0.5092；（）
(
)2
--lg Cl =--1Cl =0.9132γγ?（）0.509；（）
+lg =-0.50920.07885=0.8340Az z γγ±-
±=-??-=-；
7.11 现有25℃时，0.01mol·kg -1BaCl 2溶液。计算溶液的离子强度I 以及BaCl 2的平均离子活度因子γ±和平均离子活度。
解：离子强度
()B
2122
B 110.0120.01m 210.03kg 22ol I b z -??=
=?+??-=??
?∑ 根据：
+
lg =-2-1=0.6663Az z
γγ±
±??；
()()
1/3
2120.010.02 1.58710kg mol b b b ν
νν+-
-±+--==?=??
21.587100.66630.010571
b a b γ-±±±?==?=
7.12 25℃时碘酸钡Ba(IO 4)2在纯水中的溶解度为5.46×10-4mol·dm -3。假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在0.01 mol·dm -3中CaCl 2溶液中的溶解度。
解：先利用25 ℃时碘酸钡Ba(IO 4)2在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。 由于是稀溶液可近似看作b B ≈c B ，因此，离子强度为
()B
2242-4
3B 111 5.46102 5.461021 1.63810kg 22mol I b z ---??=
=??+???-=???
?∑
+lg =-2-1=0.9095Az z γ
γ±
±??；
()()3
3
-42233-10
0sp 4 5.4610=Ba IO 4=40.9095=4.898101b K a a b γ+-±?????=??? ? ?????
设在0.01 mol·dm -3中CaCl 2溶液中Ba(IO 4)2的溶解度为，则
()()B
12
22
B
1
10.0120.0121+630.01+kg 22mol I b
z b b -??==?+??-=??
?∑
+lg =-2-1Az z γ
±
-
??
()(
)3
223sp 4=Ba IO 4b b K a a b b γγ+-
±±
??==
???
；
-44.96610=
b b b γγ±±
?=
整理得到
lg =-1.7632γ
±
采用迭代法求解该方程得γ±=0.6563
所以在0.01 mol·dm -3中CaCl 2溶液中Ba(IO 4)2的溶解度为
-4
-414.966101
==7.56610kg 0.6563
mol b b γ-±??=??
c B ≈b B = 7.566×10-4mol·dm -3
7.13 电池Pt|H 2（101.325kPa ）|HCl （0.10 mol·kg -1）|Hg 2Cl 2
（s ）|Hg 电动势E 与温度T 的关系为：
2
36=0.0694+1.88110-2.910V K K E T T --??
?? ?
??
（1）写出电池反应；
（2）计算25 ℃时该反应的Δr G m 、Δr S m 、Δr H m 以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Q r,m 。
（3）若反应在电池外在同样条件恒压进行，计算系统与环境交换的热。
解：（1）电池反应为
()()()()22211
H g +Hg Cl s =Hg l +HCl aq 22
（2）25 ℃时
()236=0.0694+1.88110298.15-2.910298.15=0.3724V E --????
3641
=1.88110-2 2.910298.15 1.51710V K p
dE dT ----??????=?? ?
?? 因此，Δr G m = -zEF = -1×96500×0.3724 = -35.94 kJ·mol -1
4-11r 196500 1.5171014.64J mol K p
dE S zF dT --???==???=?? ???
Δr H m =Δr G m +T Δr S m = -35.94 + 14.64×298.15×10-3 = -31.57 kJ·mol -1
Q r,m = T Δr S m = 4.36 kJ·mol -1
（3）Q p ,m =Δr H m = -31.57 kJ·mol -1
7.14 25 ℃时，电池Zn|ZnCl 2（0.555 mol·kg -1）|AgCl （s ）|Ag 的电动势E = 1.015V 。已知E
（Zn 2+|Zn ）=-0.7620V ，E
（Cl -|AgCl|Ag ）=0.2222V ，电池电动势的温度系数为：
41=-4.0210V K p
dE dT --???? ??? （1）写出电池反应；
（2）计算反应的标准平衡常数K
；
（3）计算电池反应的可逆热Q r,m ；
（4）求溶液中ZnCl 2的平均离子活度因子γ±。 解：（1）电池反应为
Zn （s ）+ 2AgCl （s ）= Zn 2+ + 2Cl - + 2Ag （s ）
（2）r m =-ln G RT K zE F ?=-
即：()20.22220.762096500ln 76.638.314298.15
zE F K
RT ?--?????===?
K
= 1.90×1033
（3）r,m r m =p
dE Q T S zFT dT ??
?= ?
??
()4-1296500 4.0210298.1523.13kJ mol -=??-??=-?
（4）()()3
2230ln Zn Cl ln 4b RT RT E E a a E zF zF b γ+-±
??=-=- ???
()3
38.314298.150.55551.0150.22220.7620ln 42965001γ±???=--- ?
???
γ± = 0.5099
7.15 甲烷燃烧过程可设计成燃料电池，当电解质微酸性溶液时，电极反应和电池反应分别为：
阳极：CH 4（g ）+ 2H 2O （l ）= CO 2（g ）+ 8H + + 8e - 阴极：2 O 2（g ）+ 8H + + 8e - = 2H 2O （l ）
电池反应： CH 4（g ）+ 2 O 2（g ）= CO 2（g ）+ 2H 2O （l ）
已知，25℃时有关物质的标准摩尔生成吉布斯函数f m G ?
为：
物质
CH 4（g ） CO 2（g ） H 2O （l ） 1f m /kJ mol G -??
-50.72
-394.359
-237.129
计算25℃时该电池的标准电动势。
解：()r m B f m B
B G G ν?=?∑
()()()()
()()f m 2f m 2f m 4f m 21
CO g +2H O l -CH g -2O g =-394.359+2-237.129--50.72=-817.897kJ mol G G G G -=??????，，，，
因为：r m G zE F ?=-
3r m 817.89710=-==1.0595V 896500
G E zF ???
7.16写出下列各电池的电池反应。应用表7.7.1的数据计算
25 ℃时各电池的电动势、各电池反应的摩尔Gibbs 函数变及标准平衡常数，并指明的电池反应能否自发进行。
（1）Pt|H 2（100kPa ）|HCl （a =0.8）|Cl 2（100kPa ）| Pt （2）Zn| Zn Cl 2（a =0.6）|AgCl （s ）|Ag
（3）Cd| Cd 2+（a =0.01）‖Cl -（a =0.5）| Cl 2（100kPa ）| Pt 解：（1）电池反应： H 2（g ）+ Cl 2（g ）= 2HCl
()228.314298.15
ln HCl 1.3579ln 0.8 1.3636V 296500
RT E E a zF ?=-
=-=? -1r m =-2 1.363696500=-263.17kJ mol G zEF ?=-??? r m =-ln G RT K zE F ?=-
[]2 1.3579096500ln 105.7268.314298.15
zE F K
RT ?-?===?
K
= 8.24×1045
r m 0G zE F ?=-<，故件下反自行。
（2）电池反应： Zn （s ）+ 2AgCl （s ）= ZnCl 2 + 2Ag （s ）
()()28.314298.15
ln ZnCl 0.22216+0.7620ln 0.60.9907V 296500
RT E E a zF ?=-
=-=? -1r m =-20.990796500=-191.20kJ mol G zEF ?=-??? r m =-ln G RT K zE F ?=-
()20.22213-0.762096500ln 76.6268.314298.15
zE F K
RT ?-?????===?
K
= 1.898×1033
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
天津大学《物理化学》第五版-习题及解答
天津大学《物理化学》第五版习题及解答 目录 第一章气体的pVT性质 (2) 第二章热力学第一定律 (6) 第三章热力学第二定律 (24) 第四章多组分系统热力学 (51) 第五章化学平衡 (66) 第六章相平衡 (76) 第七章电化学 (85) 第八章量子力学基础 (107) 第九章统计热力学初步 (111) 第十一章化学动力学 (118)
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，H2及N2的摩尔体积是否相同？ （3）隔板抽取后，混合气体中H2及N2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置换，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 。 1.13 今有0 °C，40.530 kPa的N2气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。实验值为。
物理化学天津大学第四版答案
物理化学天津大学第四版答案 【篇一：5.天津大学《物理化学》第四版_习题及解答】ass=txt>目录 第一章气体的pvt性 质 ....................................................................................................... (2) 第二章热力学第一定 律 ....................................................................................................... . (6) 第三章热力学第二定 律 ....................................................................................................... .. (24) 第四章多组分系统热力 学 ....................................................................................................... . (51) 第五章化学平 衡 ....................................................................................................... .. (66) 第六章相平 衡 ....................................................................................................... (76) 第七章电化 学 ....................................................................................................... (85) 第八章量子力学基 础 ....................................................................................................... . (107) 第九章统计热力学初 步 ....................................................................................................... ...... 111 第十一章化学动力 学 ....................................................................................................... . (117) 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
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。
天津大学物理化学教研室《物理化学》(第5版)(下册)配套题库-名校考研真题及模拟试题【圣才出品】
第一部分 名校考研真题 第7章电化学 一、填空题 1．有一酸式氢氧燃料电池Pt,H 2（p 1）?H 2SO 4（a）?O 2（p 2）,Pt，已知氧气电极在酸性条件下的标准电极电势+2(H /O ,Pt) 1.229 V E θ =。若氢气、氧气的分压均为标准大气压， 在298.15K、H 2SO 4的活度a＝0.89时，则此电池电动势为（）。[北京科技大学2012 研] 【答案】1.229V 【解析】根据电极电势附表可知，+ 2 θ H /H 0V E =，由于氢气、氧气的分压均为标准大气压，推得 22++++++22222 2H θθθθθθH /O H /H H /O H /H H /O H /H ()-()-ln --ln =-1229V O p p RT RT E E E E E E E .zF p zF p ???? === ? ????? 右左2．已知某电解质正离子的运动速率与负离子的运动速率的关系是：0.6v v -+=，则负离子的迁移数t -等于（），正离子的迁移数t +等于（ ）。[南京航空航天大学2012 研] 【答案】0.625；0.375【解析】离子的迁移数公式为： ,v v t t v v v v +- +-+-+- = =++
故t +＝0.625，t －＝0.375。 3．电池Ag（s）|Ag +（a 1＝0.090）||Ag +（a 2＝0.072）|Ag（s）在25℃时的电动势 E ＝（）V。[北京科技大学2011研] 【答案】－0.00573 【解析】电池反应为：+ + Ag+Ag (0.072)Ag+Ag (0.090)a a ===此电池为浓差电池，故其标准电动势E θ＝0，根据电池的能斯特方程 B θB B ln RT E E a zF ν=- ∏得8.3142980.090 ln 0.00573V 1964850.072 E ?=- =-?。 二、选择题 1．银锌电池Zn│Zn 2+‖Ag +│Ag 的φ$（Zn 2+/Zn）＝－0.761V，φ$（Ag +/Ag）＝0.799V， 则该电池的标准电动势E $是（ ）。[北京科技大学2012研] A．1.180V B．2.359V C．1.560V D．0.038V 【答案】D 【解析】E $＝E $右－E $左＝0.799V－0.761V＝0.038V。
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?
天津大学版物理化学复习提纲
物理化学复习提纲 一、 热力学第一定律 1. 热力学第一定律：ΔU = Q -W (dU=δQ -δW ,封闭体系、静止、无 外场作用) *热Q,习惯上以系统吸热为正值，而以系统放热为负值；功W ，习惯上以系统对环境作功为正值，而以环境对系统作功为负值。 **体积功 δW=（f 外dl ＝p 外·Adl ）=p 外dV=nRT ?21/V V V dV =nRTlnV 2/V 1=nRTlnp 1/p 2 2. 焓：定义为H ≡U+pV ；U ，H 与Q ，W 区别（状态函数与否？） 对于封闭体系，Δ H= Qp, ΔU= Qv, ΔU= -W （绝热过程） 3. Q 、W 、ΔU 、ΔH 的计算 a. ΔU=T nCv.md T T ?21= nCv.m(T 2-T 1) b. ΔH=T nCp.md T T ?21= nCp.m(T 2-T 1) c. Q ：Qp=T nCp.md T T ?21；Qv=T nCv.md T T ?2 1 d. T ，P 衡定的相变过程：W=p (V 2-V 1)；Qp=ΔH=n ΔH m ；ΔU=ΔH -p(V 2-V 1) 4. 热化学 a. 化学反应的热效应,ΔH=∑H(产物)-∑H （反应物）＝ΔU+p ΔV (定压反应) b. 生成热及燃烧热，Δf H 0m （标准热）；Δr H 0m （反应热）
c. 盖斯定律及基尔戈夫方程 [G .R.Kirchhoff, (?ΔH/?T)=C p(B) -C p(A)= ΔCp] 二、 热力学第二定律 1. 卡诺循环与卡诺定理：η＝W/Q 2=Q 2+Q 1/Q 2=T 2-T 1/T 2,及是 (Q 1/T 1+Q 2/T 2=0)卡诺热机在两个热源T 1及T 2之间工作时，两个热源的“热温商”之和等于零。 2. 熵的定义：dS=δQr/T, dS ≠δQir/T (克劳修斯Clausius 不等式, dS ≥δQ/T ；对于孤立体系dS ≥0，及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行)。 熵的统计意义：熵是系统混乱度的度量。有序性高的状态 所对应的微观状态数少，混乱度高的状态所对应的微观状态数多，有S=kln Ω, 定义：S 0K =0, 有 ΔS=S (T)-S 0K =dT T Cp T ??/0 3. P 、V 、T 衡时熵的计算： a. ΔS=nRlnP 1/P 2=nRlnV 2/V 1(理气，T 衡过程) b. ΔS=n T T nCp.md T T /21?(P 衡，T 变) c. ΔS=n T T nCv.md T T /21?（V 衡，T 变） d. ΔS=nC v.m lnT 2/T 1+ nC p.m lnV 2/V 1(理气P 、T 、V 均有变化时) 4. T 、P 衡相变过程：ΔS=ΔH 相变/T 相变 5. 判据： a. ΔS 孤｛不能实现可逆，平衡不可逆，自发 00 0?=? （ΔS 孤＝ΔS 体+ΔS 环, ΔS 环＝－Q 体/T 环）
物理化学课后习题及答案(天津大学)
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，界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25 ?C下，溶液中的和。 解：此为用界面移动法测量离子迁移数
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
天津大学-物理化学-总复习(含答案)
第一章 热力学第一定律 1． 热力学第一定律U Q W ?=+只适用于：答案：D （A ）单纯状态变化 （B ）相变化 （C ）化学变化 （D ）封闭体系的任何变化 2． 1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变H ?约为： 4157J 3． 关于热和功，下面说法中，不正确的是：答案：B （A ）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上 （B ）只有封闭体系发生的过程中，功和热才有明确的意义 （C ）功和热不是能量，而是能量传递的两种形式，可称为被交换的能量 （D ）在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必 互相抵消 4． 涉及焓的下列说法中正确的是：答案：D （A ）单质的焓值均为零 （B ）在等温过程中焓变为零 （C ）在绝热可逆过程中焓变为零（D ）化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化 5． 下列过程中，体系内能变化不为零的是：答案：D （A ）不可逆循环过程 （B ）可逆循环过程 （C ）两种理想气体的混合过程 （D ）纯液体的真空蒸发过程 6． 对于理想气体，下列关系中那个是不正确的？答案：A （A ）0)(=??V T U （B ）0)V U (T =??（C ）0)P U (T =??（D ）0)P H (T =?? 7． 实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？答案：A （A ） Q=0 ；H ?＝0；P ?<0 （B ） Q=0 ；H ?＝ 0；P ?>0 （C ） Q>0 ；H ?＝0；P ?<0 （D ） Q<0 ；H ?＝ 0；P ?<0 8． 3mol 的单原子理想气体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压 50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这一过程的 Q=3741J 、W=－3741J 、U ?=0、H ?=0。 9． 在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从T 1升高到 T 2，压力从p 1升高到p 2，则：Q ＝ 0 ；W ＝ 0 ：U ?＝ 0。 10． 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：答案：D （A ）焓总是不变（B ）内能总是增加（C ）总是增加（D ）内能总是减少 11． 若要通过节流膨胀达到致冷的目的，则节流操作应控制的条件是：答案： B （A ）H )P T (??=μ <0 （B ）H )P T (??=μ>0 （C ）H )P T (??=μ=0 （D ）不必考虑μ的数值
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：
天津大学532003[物理化学]复习题答案
物理化学复习题 一、填空题 1、实际气体的压缩因子定义为Z ＝ pV m /RT ，当实际气体的压缩因子Z >1时，该气体比理想气体 难 压缩（选择填入难、易）。 2、已知2NO(g)+ O 2(g) = 2NO 2(g)为放热反应。反应达平衡后，欲使平衡向右移动以获得更多的NO 2(g)，应采取的措施有 降温 和 增压 。 3、抽空密闭容器中放入NH 4Cl(s)，部分分解成NH 3(g)和HCl(g)并达到平衡， 系统的组分数C = 1 ，相数P = 2 ，自由度数F = 1 。 4、玻璃毛细管内水面上升，是因为水在毛细管中形成 凹 液面（选择填入凹、凸），此液面上水的饱和蒸气压 小于 平液面上水的饱和蒸气压（选择填入大于、小于或等于）。 5、一价碱金属的皂类作为乳化剂时，易于形成 O/W 型乳状液。 6、一定量的单原子理想气体经历某恒温过程，其的U ? = 0，H ? = 0。 7、稀溶液的依数性包括溶液沸点升高(溶质不挥发)、凝固点降低（析出纯溶剂）， 蒸气压下降 和 渗透压 。 8、反应A→B，实验测定A 的浓度c A 与时间 t 成线性关系，该反应的级数为 零 。 9、丁铎尔效应的实质是 胶体粒子对光的散射 。 10、溶胶稳定存在的三个重要原因是 胶体粒子带电 、 溶剂化作用 和 布朗运动 。 11、当真实气体的压缩因子Z 小于1 时，该气体比理想气体易于压缩。 12、理想气体绝热向真空膨胀，则 ?U = 0 。 13、由纯组分形成理想液态混合物的过程，其mix ΔS ＞0 。 14、化学势μB 就是物质B 的 偏摩尔吉布斯函数 。 15、已知2NO(g)+ O 2(g) = 2NO 2(g)为放热反应。反应达平衡后，欲使平衡向右移动以获得更多的NO 2(g)，应采取的措施有 降温 和 增压 。 16、一定温度下，液体的分子间作用力越大，其表面张力 越大 。 17、某化学反应在一定T 、p 条件下进行，反应物A 的平衡转化率为12 %。相同反应条件下加入催化剂，反应速率提高5倍，此时A 的平衡转化率为 12% 。
天津大学_物理化学_总复习(含答案)
天津大学_物理化学_总复习(含答案) 物理和化学的研究一直在重复 第一章热力学第一定律 1.热力学第一定律？你？问？w仅适用于:答案:d (a)简单的状态变化(b)相变 (c)化学变化(d)封闭系统中的任何变化 2.1摩尔单原子理想气体在300K下被绝热压缩到500K，它的焓变化是多少？h大约是: 4157J 关于热和功，以下说法是不正确的 (一)功和热只发生在系统状态变化的过程中，只存在于系统与环境的界面上 只有当一个封闭系统出现时，功和热才有明确的意义。 (c)功和热不是能量，而是两种形式的能量转移，这可以称为在封闭系统中发生的能量交换过程(d)。如果内能不变，功和热对系统的影响将是必要的 互相抵消 4.下列关于焓的xx是正确的:回答:D (a)基本物质的焓都为零(b)在等温过程中，焓变为零 (c)绝热可逆过程中的焓变化为零(d)化学反应中的焓变化不一定大于内能变化 在以下过程中，系统的内能变化不为零:答案:d 不可逆循环过程
(c)两种理想气体的混合过程(d)纯液体的真空蒸发过程6。对于理想气体，下列哪种关系是不正确的？答:答 ？你？h？你？你(A)(V)？0(B)(T)？0(C)(T)？0(D)(T)？0 ？v？p？p？T7。在实际气体节流膨胀过程中，哪组描述是正确的？答:答 (一)Q = 0；？H =0。？p 0(C)Q > 0；？H =0。？p 50kPa不可逆地膨胀到最终状态T2 = 300k，p2 = 50kpa。对于这个过程，Q= 3741J，w =-3741j。U= 0、？H= 0 . 9.在隔热的刚性壁容器中，发生化学反应，将系统的温度从T1提高到 T2，当压力从p1上升到p2时，Q = 0；W = 0:？U = 0 .10.当理想气体在一定压力下绝热膨胀时，回答:D (a)焓总是恒定的，(b)内能总是增加，(c)内能总是增加，(d)内能总是减少 11.为了通过节流膨胀达到制冷的目的，节流操作应控制在以下条件下: B 第1页，共43页 物理和化学的研究一直在重复 (一)？？(？t？t？零点(摄氏度)？？()H=0(D)不被考虑？？p？p？p的值 12.如果一定量的理想气体从相同的初始状态压力p1可逆地膨胀到压力 p2，则它等温膨胀 终态体积与绝热膨胀终态体积之间的关系是:答:A(A)前者大于后者(b)前者小于后者(c)二者之间没有关系(d)二者相等 13.1摩尔单原子理想气体，从273千帕到200千帕初始状态，通过pt = c(常数) 如果逆方法被压缩到400千帕的最终状态，那么？U= -1702J .
物理化学课后习题答案
第一章 1、5两个容积均为V得玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下得空气。若将其中得一个球加热到100 ?C，另一个球则维持0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气得压力。 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，一带隔板得容器中，两侧分别有同温、不同压得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(N 2) T （1）保持容器内温度恒定,抽去隔板，且隔板本身得体积可忽略不计，试求两种气体混合后得压力； （2）计算混合气体中H2与N2得分压力； （3）计算混合气体中H2与N2得分体积。 第二章 2、2 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，101、325kpa下全部凝结成液态水，求过程得功。假设：相对水蒸气得体积，液态水得体积可以忽略不计。 2、11 1mol某理想气体与27℃，101、325kpa得始态下，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。求过程得W,Q, ΔU, ΔH。已知气体得体积Cv,m=20、92J*mol-1 *K-1。 2、15 容积为0、1 m3得恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 ?C，4 mol 得Ar(g)及150 ?C，2 mol得Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度t及过程得。已知：Ar(g)与Cu(s)得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，且铜块得体积随温度得变化可忽略不计 则该过程可瞧作恒容过程，因 此 假设气体可瞧作理想气体， ，则 2、25 冰（H2O,S）在100kpa下得熔点为0℃，此条件下得摩尔熔化焓ΔfusHm=6、012KJ*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）与冰得摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=76、28J*mol-1 *K-1与Cpm（H2O,S）=37、20J*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰得摩尔凝固焓。 O, l）在100 ?C得摩尔蒸发焓。水2、26 已知水（H 2 与水蒸气在25~100℃间得平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=75、75J*mol-1 *K-1与Cpm（H2O,g）=33、76J*mol-1 *K-1。求在25?C时水得摩尔蒸发焓。 2、29 应用附录中有关物资得热化学数据，计算 25 ?C时反应 得标准摩尔反应焓，要求：