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文檔簡介

第一章氣體兩件不冋的理想代體?如果它們的平均平動鏡相同?密度也招同?則它們的樂力同?為什么?>:由于用轉氣體均為理想氣體?很攜理想氣體的狀玄方屋式pv十丁式中質的■?/>是壓力?"是氣體的體積,丁是熱力學■度?R是草爾氣體UTIL又與為Q骨-普式中,”為代體的質??M為氣體分子的■爾質??p為氣體的呼pV^^RTm邊同除以”?則得p?毋財1巳知氣體分干的平均動K&U度的匣敷.即&=別燈所以氣體分了的平均平動魏僅與程度有吳.由息冃中已知兩種不岡的理忠氣體?▼均▼功1f功能柯阿?閃就它們的超度相問?只因為它們的審度相同.期通過hXp■呼可知壓力p僅與M侮吳.W<W出結倫?列斡不網的理想氣體莊它們具旳帽同的平均平動龍,相間審度的條件卜?它們的壓力不崛.壓力與MA&比.MU大M^lg小.在藥個體積相爭、噬捕、筆熾的容器中?發有圧力相弄的某理想氣體?試問這兩個容器中超度是否相普:帳弟理想氣體的狀公方稈式pV^nRT假設衣議一個WII中菓幹跨想r體符IYaV.-^RT,則在第二個WIB中存在仇匕畋RH.又因為購容H的體釈相綽?裝有的理想氣體的壓力也相第廉以恢fV.-V,MWn>/?T,-i??RT,.購邊河除以R則得inT.-mT,若網容器中*有相同精脫的■的itW?氣體?期購個稈if中盤度相等;的則?燉容器中■度不相養.Wton分壓定萍值否用于實際氣體?為什么?氣體分子動理論所導出的鼻本方良式pv—|mn??式中P電N個分子與IS雙HH1后所產生的總效應,它具有統計平均的意義?平均圧力艮一個定值?是一個宏観可圍的輸理H.對于一定■的代體?當詛度和體枳一定時?它具有棣定的敬個.因為通過代體分子動理論所#出的Dalton分伍定律瀘社略■心是陽爾分數)適用于賓際氣體?經得總賓鯊的考驗.4?273K時.有三種代體.H,.(>和CO?試何別哪種氣體的根均方途率■大?■種代體的最■然連辜■???均方桎率 疇町推越帳均方速辜、Ml然連事與質■的平方很成反比因此?莊怡同沮度273K的寮件F?.M^-ZXlO-^kg?moTSM、—32X】(F'k??md*.叫-44X10,匕?mol*H,的根均方速率用大;CQ的蛾概然速率岸小.5.MM然速卓、根均方速度和數學平均速率,三者的人小關系如何?各有什么用處?答:在Maxwell速率分布曲線上有一圮髙點?該點表示貝肴這種速率的分子所占的分數堆大.這個最離點所對應的速率禰之為圮??⑦B率g)枷=?'警戒尊

分子的數學平均速率(2為所有分F速率的數學平均值根均方??<U)足?個統卄平均值尼與各個分子的速率有關血乂不笄F任務單個分了的速啊、m三種速率之比訊p1u=y/~?訊p1u=y/~?*w1<1.128?1.224亶三者中?最槪然連率丘小?根均方速率最大?數學平均速甲屈中.6?氣體在電力場中分布的情況如何。用什么公式可以計算地球匕某?高度的壓力?這樣的壓力差能否用來發電?答:衽重力場中?氣休分子受到兩種互相相反的作用.無規則熱運動將使P休分子均勻分布」??它們所能達到的空間,而敢力的作用窮妥使朮的氣體分子向K聚集?由于這兩種相反的作用■達到平術時,氣體分子在空間中并排溝勻的分布,密度隨高度的增加向威少.假定在0?/T的高度范%內溫度不變?則P-A:exp(—咯竿)由于金上述公式的積分過程中,均將溫度若作常數,所以只在符度相差不人人的范田內■可以計篦地球上某一高度的圧力?雖黙存A這樣的壓力尢?但是由于存在改力場的原因?在實際生活中我們不施用這樣的壓力差來進行發電.7?在一個密閉容器內有一定址的氣體■若.升島溫度?氣體分子的動能和瑣撞次數增加,那分子的平均自由程將如何改變?答:在密團的容器內?若ts度升高?碰擅次數增加?平均速度匕塢加根據?平均a由程a) z-》由十移動著的分f在單位時間內與其他分子相碰的次數t可以用含g的式了來表示?例如書屮以分葉均以就的角度互相碰擔為例準導出/-7黑我們可以間接處明分子的平均自由世與濕皮無關.汕什么是分r?t?的右效截血稅?如何計算分子的耳碰頻率?答:設分子的有效半徑為小有效克徑為么運動若的分子,只運動的方向與紙面垂宜?以有效直徑水d=2刀為半輕作虎線阿?這個面枳禰為分子磁憧的有效截面積單位時間、單位體秋中分子平勻相掙的總次數3應為宅鵲5式屮,ds代表A?B分子的有效半徑之和屮代表折合質歐九=蟲卜蟲]=—4--2 2 “M十MJ9?什么是氣體的腺茨?研究氣休隙流有何用處?答:氣體分子通過小孔向外潢出稱為隙流.G忖ham的隙流定律是指隙池速度與其摩爾質加的平方根成反比?若兩種氣體在相何的情況下進行比如噸75顒流定律可以用來求氣癢的摩爾質量,即谿利用隙流作用也可以分離煤爾質低不同的氣體混合物.這在同位素分離中得到了應用.10.切derWaals對實際氣休仆了哪兩項校正?如杲把?實際花體看作剛球?則其狀態方程的形式血汝做何?答:vrt.dcrWiuk對丈際氣體的體楓和族力觀頂丄提岀/具有物理意義的修I卜囚子仏和旅這兩個蟲子揭示了真實氣休與理想氣體有差別的根本眼因.v<nderW?ah方程式?即(尸拶)(%-6〉?RTH.4:同溫、同斥卜?菜實際&體的療爾徉積大氣體的障爾休炎?則後r體的壓縮丙fZ足大尸1還是小于1?答:任床力較鬲或溫度較低時■父床工體與理想氣休的佩差較大?我燈以書中提仗的壓塔因依蠱的大小z==黔亠涪在同溫?同壓于?臬實際氣體的聾爾沐以大于理想氣體的陳爾體積側該氣體的壓維因子2>1“匕>RT?丈際氣體的可壓結性比理想氣休小.同理我們可以椎w在相同請況下■若實際丸體的序爾休積小于理想弋體的率爾休積?則該q休的圧端炭fz<\ 實際q體的可床蛹性比理想料體大.】2?壓堀惘子圖的嘉本岐理建立任什么原理的基礎上?如果存兩斡性質不何的實際氣體?其斥力、應爾體枳和眼度是舎珂從都相同?xnzflRMT是否相何?為什么?答:凡是vandcrWwh 可以用統-的對比方程式衷示,丙為左對比狀態方釋中(十》嚴-l>=8rfit有岀現弋體的待性帶散“?兒所以它是?-個具有酉遍性的方程弐?但宜掛使用對比方程式似嫌太第?特別長對髙斥氣體的有關計算?常僮用壓域因產圖?其狀態方程式仍保留理瑕氣體方程式的沱式2%=刀rr(z=洋).我和將世氏方程(/>+說)仏t)=RF展幵后得啤一記(“爭)+%亍-乎=0也可寫成廠J:?盞假設兩種性質不同的實際氣體具有相冋的*和八但是由于性質不同,它們分別的Z值△同,因而它們的〃值不同?析以說兩種性質不同偽實際氣庫"衛他和丁值不珥能同時相同.RT.因為?尸芒,尸孑代入Z=修后得.2=蟻沖?或一RT.乂根鋸書中提氣喪■一孕巳證明vanderW皿氣體的生尹狼近一個常敷?所以兩種性噴金同的實際氣體若具有相問的對比狀態?即仏0丄道相同.Wl它們的用縮囚子相同,否則?壓編因子相同.第二章熱力學第一定律K列說法是苦止縮.<1)狀點紿定后?狀態匣散就何一定的值?反之亦然.〈2)狀花函效改變樂?狀態一定改變.〈3)狀態改變后?狀態就數?定榔改變.(4)因為07=Q?M/=Q?所以Q?Q層特定條件下的狀杰函數.〈5)恒覗過程淀是可連過桎.?6)汽缸內有一定鈦的理超氣體?反抗…定外壓做絕熱膨脹,則(7)梅宙卿力學第一定律?災為的3不能尢中牛右?所以一個聚扯我?對外做功?必如從外於吸收熄6L系統從狀杰I變化劉狀態n?若AT=O.則Q=:】?無熱他交換.?9)在尊壓■機械JtttSfi熱容器中的液體?使其觀度卜?升■則△H=Q,—O?(10〉理想氣體絕酸變化過程中叭62「6;心丁用7"$丿一02=所以W嚴W叭<11>*-個封閉系統?當始態和妊態確宦民《,若經歷一個絕熱過程?則功有定值$(b:若經彷一個停容過円?則Q右定值(設不作非膨脹功hS)若經歷一個竽溫過桎.則熱力學能有定歷個多方過民?則熱和功的代故和右定伯.(12》菓-化學反應心庇杯中進行■放熱Q.焙變為 若安排成可逆電池?便始杰和終態都相同?這時族站a?対仆為AH.?MAH.答(1)對?(2)對.〈3》無?若并界條件不變?即狀戀給定厲?所有船狀態歯散都右…定的數值.當某?個或某幾個狀念壬數發牛變化時?狀杰一定改變:反之.當狀杰改變,狀態曲數中一定有某一個或萇幾個發牛變化,而不一定是全耶的狀杰兩數部發生改變.(4) 惜.熱力學能u和熔H是狀態歯效?它的改變值決定于系統的fiWrW終r的狀態■與途程尢關?功和熱決定十引起狀態發住變化的力法?丁途艮冇關.任待定條件下■斷定Q、Q就E狀態函數定不充分的.(5) 對?恒溫過程是系統與環境的溫度兇時相等且恒定,是~個熱平侖的過程.當系狡的諸沖性質不fif時間而改變?則系統處于熱力學平衡狀眾滿足可逆過程的要求?昨保持違續平獨狀亦的過阻⑸錯.尊外壓與弩壓不是同一G念.勿Ift常:絶站此脹過程中Q-0■而不是Q,一0?烙是狀丈函數?在絕拔3脹過程爪力由門至處?:T;至耳(依V內?77<化)町得出aH<0.⑺備熱力學第-定偉說明熱力學能(S撚(Q>和功(少河以互郴棒化■乂表述了它們轉化時的定ft關系?欣以它又足-?個能誥守恒定律?因此可知?系統熱力學能的變化足M;=Q〒W?所以功的轉化形式不儀有熱?也町通過熱力學能.(8:儲?拔(Q)的變化但與具休的變化途輕有關?它不足狀態祇數.當AF=0時?H說明切始和終了的垃度相同?而不施說明整個過程的變化情況?故Q不一定為寒.⑼錨?4H=Q是在沒有Jt他功的條件F才療在的竽式?題H中宦及機械纜挫使液休升溫?則說明存存機械功?即SW/HG所以?十面零式5H=Q,不成W.(10)錯.山同一狀態I出發?經過絕熱可逆過程達到的狀態0和經過絕煤不町逆過程達到的狀態0\兩狀慫的溫度一定不相同?故以(llXa)Xt.絕熱過程?W■邇?二竿匕廠。(丁2—丁J.(b)對.等容過穫中〈不作非彩脹功>Q=皿丿?(O?. 過程.2=0.(d)對.多力可逆QfW-jGcir.(】2〉對.Q是非狀直函數?由扌經過的途秩不同?則Q滇將會不同?熔(”)是狀態甬數?只耍怕終杰相同?不考慮朋經過的過桎?則兩焙變偵M和ME相等.回答下列問胞?&?水槽屮放置一個盛水的時閉試管?加熱盛水命中之水?使其達到梆點?弍何試管中的水是非金怫陵?為什么?夏大檸室內電冰箱的門仃開?接通電矗并索閉門窗]設堆穴、門窗均不傳熱幾能件使室內區度陽低?為什么?可逆熱機的效車於符?在其他條件都相同的前畏下?用可逆熱機去牽引火車?能否便火車的速度加快?為什么?Zn與稀律酸作用?("虛敵口的容器中進行Nb〉在密閉的容器中進行?耶一種為況放焦較多。為什么?朽準-?鋁制簡中裝有圧綸空氣?溫度與環境平衡.央燃打開筒釜.便氣體沖出,當壓力一外界相等時.vim上筒也過?會兒?筒中氣體的壓力有何變化?在N,和H:的物質的*之比為1?3的反應條件下合戰虱?實臉測得戀溫度T>和T,時放岀的熬就分別為Q(TJ和Q(丁八用Kirchhoff定憐駿證時?與下述公式的計算給采不符?試解釋取因?“仏從同-始態A出發?經歷V種不同途衿到達不同的終態,1)卸爭溫可逆過理從A-D(2)經絕熱可逵過程從A-G⑶經絕熱不可逆過程從Af。試問,(G若使終態的體積相同?D點迪位于BC虛線的什么位置.為什么?09若便終念的壓力相同.D點應位于M煤線的什么位置?為什么?參見囹2-3.?2-3?8)衽-個玻璃瓶中發生如F反應,H,<g)卜CMg>e?2HCKg)反應前后T.p.V均未發綸璧化?設所有的U體郁可看作是理想7體?因為理想氣體的熱力學能僅是左度的函致?U-U(T).所以傻反應的2-0?這個結論對不對?為ft么??:(1)不會?由T水槽中的水1j水空裕點相同?不滿足只有環境的溫聶髙丁液體的涕點,液體才能沸聘的務件?所以試管中的水不會沸屏.(2:不能?由于命墮■門屯不傳燼?則可把金個廛子看作蔓?個筆熱筆容的系繪?又因為從UQ+W?而Ql°(絕給過程).電冰箱做電功?即環境對系統微功W>0?所以2>€?溫度升高?(3;不能.熱機敢章求是指從高溫熱源喬吸的熔堪大的轉換成時環次所做的功?但是同時可逆坯機陸環一周是一個緩僭的過段?所冊時間是無限齡?又由P=W//=F-v可惟出r將無限的小?因此円可逆熱機牽到火車的瞰汰是不實際的?不能堆加火車餡速度只會降低.

(4〉在岳氐的容爲個進行的反應敦納較多?這足由于在熱化學中?Q=Q+a(K門而*這個反應中Zn+H?SCX—ZnSOi卜H-A=l?乂因為該反應為放対反應Q2的值均為員數?Ql>IQ|.ff內加圧力變化過flh肖壓軸空P氣怵沖出?在泄対可逆過程俗”'「=常數.當代休的壓力與外界相尋時.筒中洱度降低.口即蓋上筒茁,過?會兒?系統'j壞境的溫度完仝相竽?溫度齊髙?地壓力也升離.即大丁環境中的標準大氣壓.心)、丈際b冬指按所給反應式,進行蛋為Imol反應時的焙變?實笑中測得的散值尺反廉達到平復時放出的熱用?此時衛<1mnh因此經過計算使用Kirchhoff定年計算的結采與實駿不笛.由各種過稈的膨脹功計算中?找們可知絕超町逆膨脹的功用大?筆休過稗中M 于是戟脹過評.所以W<0.XW!WM>|W?h所以T4Tg又帳范理想化體狀公方程pV^nRT.^V,相同時當A和冋時?匕取〉%? f絕熱膨脹在實際過稈中足一個降溫過秤.與聲溫可連用比.Tr?<7^.M理,當匕相同時?內?>/?:*;當加相同肘?匕?>卩泗?(8>^/-0這個站論不止檎?植據熱力學第一定館UUQ+W?由丁反&前后的TA?.Q=C.xil/=W.如然彩個反應中"耒變.但此化學反應由j?光熙而引發?以這種的形犬對反應傲功?所以乂,">?町逆過程右哪些基木刪?朝H別F列過程中霉些楚可逆過程?⑵寄溫和大氣壓力(101.3IUW水杰發為同羽佝壓的Ui(3)373K和大代壓力(RH.3kPiO下?水幕發為同溫?冋壓的氣$〔4〉用干電池使燈泡發光,用功消袪浹可逆電池的電動勢!⑹Ng心(Q在等洵、零樂殺件卜侶合;(7)恒乳F將1mol水加人大械冷液中?溶淞濃度未變:(8〉水在冰點時變成同溫■同兒的冰.答:可逆過程呈本符征<(D過祈中的每一步都可向相反的方向進行?lfii?址?來統復原右在環境中并不引起苴他變化.鏡過無限岐的舉脹與壓軸.在可逆膨脹中系統做的功最大?件:察It復像可逆壓塔過程中對環境做的功JR小.⑶■⑴和⑻的過程為可逆過程?其余均不是.試將如卜的兩個不叩逆過程設計成可逆過柑:⑴在298K401.3kPa2£力下?小蒸發為同溫、同壓的%.12)在268KJ01.3kPaffi力卜??水凝結為同覗、同壓的*答:(OH?O(L298K.10L3kPa)?H:(Xgt298K>101.3kPa)等圧可逆升溫] f尊壓可眇澤渦H⑴(h373K?l()l.3kP“亠過業泌狀乞HOg.373K?l(H?3kPa)?H<(Xh2fi?KJOI.3kPa)—HO<s.268Ka01.3kPa)HiCMl.273K.10L3kPa>尋ifl郢爪對逆崔結.HiCMl.273K.10L3kPa>尋ifl郢爪對逆崔結.H2O(s,273K<101.3kPa),5判斷F列各過程中的QH?W和可能知道的、H值.用>0V0成=0表示.(D如罷2-5所示■當電池放電后?選擇不同的對象為研究系統.以水和電飢絲為系統以水為系蛻以電限絲為系統以砲JE和電HI罐為系統③以水、電帕柯電陽與為系統$⑵vancterWMb氣體等溫自IU膨脹;(3俺尢非絕熱容器中W有幣粒和鹽醴?容器上部有町移動的活<4)qHt(?JO1.3kPa,T>—CHt(L10L3kPa.7;>ia〉恒悴絕熱容邯中發生如卜反應a(g)4-Cl<(g)—2HCKg)(6〉恒容非絕熱容器中?發生與(5〉相同的反應?反應釘療曲度相冋,⑺在大量的水中?有■個含有H“g).(\(g巾釘i泡?浹?電火花使其化合變為水,以H:(g)>arg)ig令乜系班?忽嗎電火花能2,(8)理想久體Joule—Thonwoo(Kj節流過焊?答:(1)①水和電帆絲為一整體看待Q二0?$J-Q丄必>0?0以水為系統?對外不做功W=0凍統吸熱Q>0?故NRW+Q二?0..?以電臥儀為系統?電樂線的狀態未發生改變?所以卽*0?系址放熱Q<0?所以心0.以電池電H1絲為條筑?不仔衽對外做功?W-0?系統為放熱反應.QCO.MnQ+WVO.G)以電池水和電Hl抵為系饒■酸系統成為孤立系統丿=0?Q=OM=0.外壓為辛的膨脹過程為自由購脹.WmO.■脛話體積堆煩?溫度升高?是吸熱反應?Q>Q所以可知?&丿-Q4UO0.(3〉由于Zn+2HCl—ZnCb+H.,f體積堆加?活拿移動?對外做功.W<0.此反應為放熱反應?所以Q<0.同理.也-宀*。. ?由03體變為浪體?在凝固點和爭壓條件下?吸A.Q-Q,^AH>O.lV=-A</>V)=-/>(Vr-VJ<O.^/-Q+W<X)?(5)恒容筆熱的容簽中發生反應.Q=Q=0-W=0故^=0.0為諫反應為放氓反應?反應后溫度升釦由珂想氣休狀帝方桎可知嚴器°不變.pfifiT增加而增加?乂閔M=2+MpV)="(S>0?⑹恒容容器內少-<h由丁是非綸熱容簽?該反應為放熱反應?故Q=Q<0侗理M/<0?AH=&J<0(由于條統最終能恢臭原狀態小(pV)?0>.2H:4-Q—2H:O<W--/>(V, 反屁坨代體體枳減少(以H.Or為系統)所以W>0?該反應為瞰熱反炮?Q<0熱力學能Z少.WVO.節淹過程的轉點是:①絕熱過程②前活熔值郴等.故Q-0.AW-0,又因為理想氣體節流前后曲度未發牛改変?&/r(him理由如=Q+W?可知W=0.6晴列舉4個不啊矣熨的等塔過程.餐:幾種不同類型的等嬌過稈分別為,自由膨脹'轉溫可逆診脹.尊溫可逆壓Joule-ThiMTwm節廈過程.7?在下列關系式中?請指出■幾個是準鎮的?那幾個是不準觸的?并簡單說明理由.<i>4kHi(石/』)?4Hi(ca?.)?AeH:(H2>g)=AfHi<HiO.g)>⑷AcHVSOjQ-O.

答:根據標用摩爾生成姑和標冷M爾燃燒的定文町知均揃生成1mol燉物質的姑變?由此可旬〈1)幕(2)正*h(3)錯溟?⑷由TI?yO?—Sfb?S(\在0中可以完全燃燒生成SO,?所以dHVQ.r)#0.(5>H:CXI)―H;O<g)\HU373K)=^HX<Hf()d)=^AA<Ht().g)A.結JRi£鶴?⑹根罄定義AeHXCH:?Q=△居(局0』)鼻式成立.序以題中衷示結果錯決?■是否忸大于CVq?有一個化學反應?所右的氣體都可以作為理想氣體處埋?廿反應的丄亠>0?則反宜的MV..也-定大于*嗎?證明:G-G=(霽)廠(韻”(舉嚴)廠(歌(就+?(霽)廠(畀)v第三章熱力學第二定律】?箱1LF列公式的適用他溝.⑵朋5治;4Gin彳-nR\n殺十GIn:;⑶arms-的(4皿-jVdp;(5)AS^/A.^7作為料粧時必須満足的條杵.答:(門理想氣體的等溫等壓過程,并符合分體枳運律?"住?件在的每種氣體的壓力都相等?只勢]氣體的總壓力.⑵適用于非錚眾過謹屮燒的變化值■住卄算-h試的理想氣體由狀態I</>,譏?7?)改變到狀態HS.W.E)時.可由炳種町逆過程的加和而求得?尋弓兩邊是兩種不問的分步計算力法?(3)對丁封兩系址只做體積功時適用.(。對于等溫條件下?封閉系統只做休枳功時適用.⑸尿判據*?t于舲農荼統我絕熱不撓.dSNSldmhMtz鬥由能趙冊在等股等容下做翼他功的條件下,若系統任其白楓叫白發變化總是朝向人減少的方向?許行衛至系統認到卩衡?(;ih2目由能判萄4等碼答壓下?不做其他功?任期自然進行?則自發変化見創G械少的力向坍行?直至系統達科f2.判所下列說法是否正確?幷說期原也G)不可逆過程-疋足處環妁?而白發対桎?定足不可逆的}(2)凡諭增加過程祁是日發過程、C3)不可逆過程的爛水不薙少?⑴系統達*術吋點值故大Xkhhs自由宜縱小&〈“當杲系址的熱力學能和體積嵋定吋的過碎不可能發生$⑹某系統從紿衣聲過一個繪煤不可逆過丹列達終態?觀在互亦11同的始慮態之間設計?絕如血過尿*⑺任一個絕咚系統中?發生了一個可逆過稈?系統從狀態1變fM狀態2?不論用什?么方法療址冉也回不列原來狀態了;Q)理想氣體的零溫膨張過程?從,~0?系燒印吸的熱個部交戒rM?識與Kelvin的說法不符】(9)蛉凍機可以從低汨坯廂吸熱放治高溫熱源?這均Cluu^ijs的說沈不符,("))G恒大TG.答;<l)t#.自發址程一定是不可注過程?無不是所右妁不可逆過喪都是口發的?有時需鑒環境對系統做功?才可進行不町逆垃陽.

(2、錯.燒判寵址用是冇條件的?適;DJ;隔離系統或絕熱系統.〈3)錯在嗆査聚統中?航更發生r不可逆金化,則抽堆加.<4)?.不趙籠統的仝部定義為系統?在絕熱系憂攻偶薦系垃?當系絨詛到平狷狀態之后?殖但金大;打爭泡錚壓不瞰其他功的條件■宜介疾統達劉半衡啓.Gibbs自由能址小.⑸洽不完仝正確肉種說法只適用J??隔肉農沅4不恢非廉脹功的條件F才町以成立.⑹劣.絕熱小可逆過世厶5>0?絕熱可建過程山6箱足?個狀盡函數?由丁兩過什有同樣的始態.同對衛值不同?則H以認為尺終幼達的終杰的性質不同?故乂I中邀法不隹'丈筑?⑺對?在絕熱冬統中?從狀態I到快態2£a?O』i同樣在該條件下?由狀恣2到狀態1久>0.錄統的?水遠增加?故系統MF也回不到甌來狀態了.(BJW.Kelvixn不町能從職熱聞取出熱便Z處全變為功?而不發牛貞他變化.即患7體黑淚膨脹過秤中.Mr。■系統?所吸的熱仝部堂成「體枳般脹所做的體積功?這與kwWin記述相符?(9)^從低溫使源疏然放給髙漏熱源的過桎中?殲境対低訊熱潭做功?這過(8與Cb”i"說法’不可繼IEW從低ffii物休傳到商竝物體?砒不引雄比他的變化栢也<10><ft.Cp—C\——(^)v十十瞬)門(霽.<^>oG恆大丁G但HQ金277.】5時?(需》=0?故「『G故?Ifl中說扶過于武斷.3.指岀下列務過H中?Q.W?WdH山S.M和M;等熱力學fflftW變就哪些為零?哪些絕對值相牝(1) 理患氣體真空膨SG(2) 理想氣體零溫可逆諺脹I?3)理想P體絕熱"涼膨脹)(4) 實際氣體絕羔可逆“脹8(5) 實際氣體絕烘節漬證脹.(6) H:<k>和05)住址熱鋼瓶中發生反應生成水:(7) H,(g)和CXQ住抱熱鋼叛中發生反應生成HCKg),(8〉H?OG?373K>101kP?)?HK)(R?373K.101kP?>i(g〉在等#l等壓■不作非膨脹功的條件F>卜列反應達列半裔3lb(Q+Ng=27H血)(10)16熱?恒壓?不作侔戰脹功的條件下?發比了-個化學反應.答:(門理想氣休更空膨張VV—Q—0J=AH-n.?2.〉理氣等溫M逆膨脹2lJ-0^/-0;Q=W^rM4S=0?(3)理氣節流彫脹斗f-O?MJ=O.⑷實際全體絕熱叫逆Q=£=-¥=().y=Q+ww.f5)實氣絕熱節痢Q 山H-d⑹煩客過程W=21_W\=Qv.(7) Ha(/<)ICL 體枳另壓力不變?&5=Q=」H?W0■亠4=S?(8) 、4=—\Vn?M=j■&丿=0心H—o.(0>WG?AH_Qp4乂(io;Qra=w.4.將下列不對逆過程設訃為可逆過程.

(打理想氣體從壓力為V向戌空膨脹為(2、將兩塊溫度分別為T.?兀的鐵塊(TA3相按解?足后終態羽度為T;(?U水具空蒸發為同溫?同用的氣?設水在該混度時的飽和嚥氣壓為aH20(1-303KJOOkP?)―HzO(g?303KJOCkPa)⑷理想氣體從A.V,,7-繹不可逆過程達到》?匕?丁2?可設計幾條可逆路線,畫出小意圖.答:“>[£)-等溫可連膨脹.伐無限小匸無限緩慢的連度dT降溫.最終達到/的終態.則此過程為可逆過程.H.Ofl).100kPa(3)JfkO(ff)H.Ofl).100kPa(3)^100kPa12)⑴.303K⑦[rb()(g)?3C3KL_ _lk_ I經過0>竽溫可逆降壓②等說等壓相變③尊溫吋逆升壓.圖3-1鈴汨對通⑷可有以卜兒種途徑的可逆路線■從狀態I5匕卩)到狀態HsXTJ?過程性圖3-1鈴汨對通1(frM,TQ算 (X,匕?%)- :.IIsM?T八g.V,?7; Mm)理哄*II<AM?丁2〉"a.V<.TJ簣眇少Yg?%.Tj:空杜里||s皿,T-)八戈?匕tT:)管電可邃TKpc,Ti)?答聖旦II<快,V2,T2)5?気斷卞列恒溫、悍用過程中?嵋值站交化.是大于零?小于零還是等于零?為什久?門>將仗鹽枚人水中;⑵H(:l<g>洛于水中*t成鹽酸溶液:(3)NH.CI(s>—NH.i(g)-rHCKg);⑷H?(g)十.yO?<g)—^HjCKD?(5/1dnV(N2>g)—idmJ(Ar,g)―?dTnJ(N.IAr>g);;6)1dn?(Nj.g)±1dm*(Ar?g) 1dm3rAr>g)j(7)1dm'〈N—g)十1&(?("?&)—2dfn:(N-?g);(8)Idm*(Xifg>11dm*(N*tg>—?]dm(^.g).答:⑴乂涪斛F水屮,.為敷熱過桿Q<0.dS旦宰,*<0.⑵同埠,HUg〉溶水中?Q<S2H川)此化學反應過思為吸熱過程Q>O,£>0?

(1*此化學反應過悴為諛熱過桎q<g.as<0.I^5,V=Kin?y4Kby=2Rln>0.(創兩汽體的始態?紆態未發戈改空仇(門同種三體等超芳樂卜圧軸?前右狀態術發生改變^s-o.(8)iS^>J?ln£>=?2Rln4^<,0.11〉莊29?K和100k厲時?反蟲H⑴⑴一?耳爼)+*0理)的\OQ?說明該反應不能口發進右?仇左實驗審內常用電斛水的方法制備氫氣?這祐者有無矛質?(2:話密Omot?環分別表達金以如卜坐標表示的圖上,丁一力r-S.S-W-S.T-H笞:⑴這曲占汝有孑屑?HNKl丿一H?(0+*Q(刃足捋在隔慮系統內?不做H低非跑IK功苑條件下.ASXL實咳室內冃電餉水的方法別備紋氣?這個過桿中存在屯做做功的電功形成?這一反應不是自⑺C”呻維環表達生標如圖32.⑷口⑴(3)O圖3—2第四章纟組分系統熱力學及其在涿液中的應用1?下列說注足否正確,為什么?(1〉涪液的化學勢等于洛液中個組分的化學竹之和I⑵對于飩組分?其化學勢就等于它的Gbb?自由能:(3) 在冋一術溶液中?落質〃的濃度分別紗以用ns.g.j表示?瓦標祚態的表示方法也不同?則曳相應的化學勢也就不同孑(4) 在同一溶液中?若標準態規定不同?則其相應的相對活度也就不同)(5) 二組分璋想液示混合物的總蒸氣壓,?定大于任一組分的蒸氣分壓;⑹在相何海度壓力下總度郁是山⑴mo]?kg'的負場和食鹽7£沼液的滲透爪相茅“)怖濟浪的狒恵?定比純胳愴鬲,⑻在KCI至結品過棉中?析出的KCG的化學妙大于母液中KCI的化呼?熾〈9)相對活做“-時的狀態就足標準態,〈山)在理想筋盞混合樹中,Roclt定律勺Henry-足律杠同.答:⑴錯.根據化學勢定義?化學勢是指某??組分的化學落皈是多組分體基,無比學勢.⑵饑對J%給分決化學弊笄丁它的摩爾GibZ自山能.〔3)律.金同一烯溝茨中?溶質n的化學勢根|』?與表爪方法無尢〈4)正確.在涪浹中組分H的化學勢為切=“;+R71wx對港體來說?壓力對朋的影響很小?故匕式可以寫成仲二廚+血?1叫?■?因為幣質七的化學勢是強發性質?與表示方広無關?帀以標準態選取不冋形打到RTWtux.即禍對活度(活度)不同.?》正確?W)軋誤.稀洛液的澳透壓與沼質的性庾兀關,而與和池中折含溶質的粒子:分子,原子或離子零)的數口威正比?食鹽水屮心「1屯離成W和CI■藹Q而食?怯的電離很小?所以兩者滋透斥不相鼻“)鉛.若加人揮發性涪質、則稀溶液的佛點可能比燉試劑的討.⑻常車結晶過卑母液屮的KCI的化學停大于析岀的KCI⑹的化學勢.(91^.標準態足指燦亠1即相對活度為l.H?從Iknry左徉的狀態.(lO)ir^.從熱力學的觀點看來■對十理想液態混合物川ggj&cuk定律険有直力2.想-?也,這足為什么?(1) 在寒冷的用家?冬天F占之閘?在路kffilki(2) 口綁的時帳喝海水,感覺銜得更厲雪】(3) £kW地JL?疋稼總是長勢不良;施太濃的吧料,庁球會?燒死S(4) 吃冰林BJ?邊吃邊吸?感覺甜味越來越換:5)被砂鍋里的肉湯燙傷的程度耍比被開水燙傷厲害得多;(G)北方冬犬吃凍梨前■先將凍架放入廉水R翹?段時何?發現凍梨表面結了…層薄冰,而甲?邊卻已廉解凍了.答:(1)食鹽溶于水,形成鹽溥液?凝時點降低?(2) 土壤溶瞰的養透壓大,水山圧粽向土壤戀透?造成失水過多?對影臨作物生長?應至導玫杵物死【二(3) 海水中的鹽分很大?海水的淄透床大于休咬?H涓時?喝海水會怎覚渴的更厲告.(4) 由于滲透壓的存在?使味蛍霜官冊的的濃度差越文越小?所以感覺甜遇來趣淡.(D涪揪的依數性?砂鎘屮的肉湯的沸點離于開水的祁點?所以憂湯燙傷的程度比開水厲畬. (6)凍梨的洞度低于冰也水在凍架表貢凝固或冰?放熱?便凍架里由每冰?并且凍梨中含右待分使凍梨電面的礙固點下降低孑冰點?所以出規以上現敘M住補序液中?弟點力金?湛固點降低和港請UZ苓依救性質靡出于同-?個總因,建個廉禺是什么?能杏eeri的計霧公式用網-個公式聯系盡耒?答:■瘠液的冷點升高?餐囿點降低和詼透匝審性質?與整滾中溥質粒子的數D成正比?面與夠質竝于本身性質無關?幕為甬液的依敗性?表示幡幣浪與兇瘠刊的區劇?用公式表示為,叫?緯”占" —一 -*""a為聘笊的偵暉爾體肌4.任如下的fti傲分公式中?■毛灰示<8?爾嚴??莖灰示化學夠?■些什么那不是?⑴疇)"2⑵冼)f⑶(興心2(小紿小:⑸〈瓷)f(6)(畫)⑺答:倔中爾Q的患⑴,⑷$化學勢的足’⑶心?⑹.⑻;根據條件,⑵?⑺均不足.5室溫.大乞*力卜?七休A?和巣一濬劑中單獨淞解時的Hmiry系數分別為如和兒Ft已知息>虹?若A(g)和B(Q同時第魁在該弟劑屮達平銜?出V相中A(Q和的半商分圧相同吋■則左港液中卿種氣體的濃岌大?答:根據Henry定律加=耘??如如=虹?G若Pa=Pe剣濃度與Huciry系數*成正比故B的淡哎大.卜?列過程均為竽溫■竽樂和不做非妙脹功的過杓?根據熱力學叢本公式,dG一SdT+VM”.都是到2=0的結論?這些站論哪個對?萼個不對?為什么?<l>H:(Xh268K.100kPa)?出(心?268KUOOkljn);<2)*298K>1UOkl^W,Ht(g)+Ck(g)=2HCI(R):在298K,100kPaiH?—定At的NaCKs)溶于水中:H.(X1,373KJOOkPa)--HJ(Xg,373K,100kPa).答:⑷對.M—①⑴,⑵,<3)(19體系組成改變了,應使用HG=-SdT+Vdp+2>dg試比較下列1匸()在不同狀態時的化學孫的大小?根拯的涼理是什么?(a)H>(Xh373KJW)k【3弓(b〉H:O<g?373K.lOOkil(Z)(dHtO(h373Kv200kM〉£(d>H,O(g,373K.200kPa)F(e)H2O(b374KJOOkPa>^(DH/Xg^T-tK.1UOklB,(a>H:(Xh373K>100kPQ與<d)H2O<g>373K.200kPtO.答:〈u兩#相等,代殺平衡(ri)的化學勢大于09的化學勢(Q的化學勢大于仃〉的化學勢(4XC)的化學勢大丁")的化學勢判別時用3<0?即化學勢從商到低變化.&理想液態泯合物漠野的做規特征足什么?它有幾種不同的定度式?不同定義式之間俗何決系?答:理想液態混合物模型的徽觀待征足?分產間作用能,熱力學能具有加和性.定義X ^uiXH=0dmS-S;—Si一hrIixtr)S/VRT(nalora"bhbIotr)RT(waln.rA+mIrtr^)第五章相平衡LT1WT列說法足否iF確?為什么?仃)在?個密封的羚鄭內?製滿了373.2K的水.點空隙也彳留.這時水的恭氣壓尊于寒I(2〉在室涮和人p圧力八純水的無np,?若屁水囪丄充人NKg)以增切外壓?則純水的蒸F降|〔前小水滴與水汽混左一E婦狀?囚為它們都有相同的化學組成和性質?所以足一個相;W)面粉和*粉混合得十分均勻?肉眼U無床分清彼此?所以它們已成為一相,巧〉將金粉和銀粉混合聞熱至熔融?再冷卻全41態?它們已蟲為帝⑹}molNaCKs屈于定塑的水中?在298K時,只有一個燕氣壓;?:7)imolNaCKq俗〕?-定IB的水中,再加少H的KNQ(s)?金一定的外壓“當達到花?權平樹時?溫度必自定伯h⑻純木在二相點和冰點時?都是三相共存?根據相徉?這站點的自山度郝應該等丁#舍江I)錯.液體具有蒸氣床是蔽津的本性,可列解為液體中能仗大的分f說離漬面進人空附成為氣態分了的傾向?可以用平衝時氣念分/的壓力網量.祀巒封的容胖中加鑿水,段有蒸氣?但水的裱氣斥牡存在的?不為冬.水的蒸弋斥為373.2K時水的飽和蒸久斥.(2俺"伽弋e?p;33咼學5_仇?>外床增加?竦水購揀工壓將上升■耳以理解成外壓增加.液面匕的分子逃逸傾向增大?即熱rji增大.:3)錯.IB忌恰系統中宏觀上片來?化字組玻,特理件質與化學性肪完全均勻的部分?水淌與水汽的物理性質不同?兩苕材明顯的界面?是Wffl.〈4)縣面粉與米粉雖然肉眼尢法分清彼此?但其化學組或不同危更小的尺度內可以區分?所以它們不&訊.

⑸對?金純與銀粉加如網b成固態洛液?冷卻后我子分r以分了形式村$?分散?足一相?⑹C-ST"W=2T=1〈蔽度限剜〉(若水射已知)/?C4I-<P?^=2)廣-0 所以:^298K時JmclNACia”裕于一定21水中?只有?個蒸氣壓.⑺惜.地加「少許KXOAs)(苦水"已血》相律變為:C=S_R-MS-3R?O.R^UNiC(濃度)02?廠=C+l—3=3-2=1外壓?定時,溫度與KNQ的B也有關系,不為定值.(8)錯?冰點指水與冰兩相平衡的泡度,是購相共存,郴據相律.C-S-l.y=C-(P4-2i相點 /=(一?+2)=1十2—3=0 自山度為0冰點 /=(一?+2=1+2—2—1) 與壓力有關.2.指岀下列平衡系統中的物種數、組分數、相數和自由度數.(l)NH<(:l(s)^K空容器中?分解成NH3<g)和HCKg)達平舫⑵NH.C1?在含有一定盤""(&)的容器中,分解成NH;(g)和HCl<g)達平雋;(3〉CaCa空容器中?分解成COz<g)和CaO(s)達平斷;<4>NH4HCa(s)<tA空容器中?分解成NIL<g),CU(g)fflH:O(g)達平衡;〈5)NS:1水溶液£純水分直丁-某半透兩邊?達港透平衡;(6)N^I(S>與其飽和洛液達Ti%<⑺過扯的NH‘Cl3?NHJ(s)在克空客養中達御尸的分解卩知NH4Cl(B)^NHl<g>+HCl(g)NH<lG)^=NH3(g)-HKg)〈8)含育Mi?K?SOi,NOf四種離f的均勻水涪觸.答:<1)S^3(NH<Nl(^).NH^(g)和HCl(g)>NFtCK^-^NIL(R)*HCl(g}準冋?相中[NH/=*HCiJOS-?K-g3-2702/=C-rZ-d)=3-2=lS-3 MH】Cia)=NH>g;+HCKpTOC\o"1-5"\h\zOS-R=2 9-2/=C-2-^=2S=3lCXXA(s),CQj<g)XaCXs)ac(人L、ac(Q+「o〈0不在同一相中、無放度條件限制C=SW=3—A2 0—2(P=2R'FJ=C-2-^=2(P=2R'FC-S-R?R'=l/CI29=1⑸S=2 R-0CW—疋一CW—疋一2/=C+2-O=3(潘透平衡時,兩者L方壓力不同?相弁不適用.相律足戀卿相JlU/ffl同時梅導出的?檢自由度加1>(6>S-2 R=2 R'=1C?S-RR'=2e=2f=C?\2??-2⑺S=5 R亠2 R'”l[NR>J=:HCI:+rHi:C?5—Z—l^Z 0=3/=C42-0=1⑻S=5⑻S=5R=0 電荷平術CSR_疋4<t>1(溶液)/=(?42?4>=5i何符下列問題.⑴在冋溫度下煤研究系統小冇兩相共仔?但它們的壓力不聲準否達成平衡?(2)為什么把axsuu做?十冰?什么時候就児到CQ(1)?CD能否用市皆的60?的性白濟,經多秋杰鍛呂,得到尤水乙醉??)禮抽圖踐些區域能便用杠什規則?住三相共存的平衡線上能否使用杠桿規則?⑸在卜?列物煩共存的Y籥系統中■淸寫出可能發作的化學反應■井捋出有幾個獨立反應?(tOCU)tUXe)tCXJb(g)?H?(g)<H$CXl> (8)<b)CG>?CCMg)■(Xh(g)■Fq(s)>FeOCO?FcO3?a3⑹在二組分固一嵌平斷系統梧圖中來定化合助勺不稔宦化合物右何本質區別?(?)在室漢與人氣壓下?用CCh(I)蘋取碘的水舒汝」、在CCl4(]>相H:O0)q?達試分配平衡r兀固體俄存在?這時的徹立組分效和Hlb度為多少?⑻在相闇上,請分析如卜窗殊點的椿數和自山度倆點?低共熔點?海點?加沸點和臨界點.答:(1)在同-溫度下?壓力不尋可以兩柜共存、如港透平衡,(總C】水溶液與水九柏平編條件為M=奉 .⑵g?町以升華且按變為a>(g)準較人壓力卜??可以茯合址溫度得到g⑴.⑶不能?白灑楚非理想妁二組分液;&混合物尼們的君為與Rh認定伴的正10差很大?在丁一工圖上右最送點比低恒沸點兒恒滋混合物中乙醉的質*分數為0.9557,所以.JIM如用乙小于0.9357的混合物進行分錮?則舟不到無水乙算,只能得到濃度0.9S57的恒沸混合物?⑷對J:液Y?液一固?液一液、囲一固的兩相平卷心任何一柑▽費系統?社桿規則可以適用?在三相共亦妁平衡線上?可以使用杠桿規則宋取低個二組分系統的物質點?使用兩次杠ft規則可以確定三相的捷.〈a)可能損生的化學反應.TOC\o"1-5"\h\zC(s)-yO,<g>—€O(r) ①c(s)-oA?>=ca(g) ②H,(B)卜y(Xl&)—Th<Xl) ③CO(R)+*Oi(Q^-g(Q ④C(s)—HzOd〉~CO!S)—H:〈g} ⑤枚立反應為①,②,③. ?(b》可能的化學反應Fc(s)+FciCX(?)—*4Fc()(s) ①Fe(R)4%(\(Q—3FeT)(s) ②fc+m<g>—-EeO(s)—CO(g) ③C〈QT—2C(Xg> ④CO(r)—F?0(&)~CQ(g>—Fe(s) ⑤4COQ〉+r&o、a>=4a:Vg)+3Fr(s) ⑥C(s>4Fe()(s)—Ee(s)tC(Xg) ⑦C<M>+Fe,(X<s>一Fc<fl>+4(1Kg) ⑧獨立反應為0◎③?④.■■■⑸穩宦化合物,有固定的組成和熔點?存任于IM相或戦相,溫凌低于其熔點不會分執金相圖上右域高點?不輸定化合物準液相中不存冷?加熱分瓠葯生的兩相與其細戒不問相圖上呈“廣寧形,水平線代表轉熔且度?⑺S=3?C=SW=30=2條件自由度,廠=<7—4>3-2-L⑻警?!e=2?S=??C=l?/=C—e+2]沸點j低共熔點0=2.3=2,02』C-爐卜2=2臨界點C=3,S-l?CIJ=C0+2=0也汾點。一2.S2?C=2?/=C-O+2=2.第六章化學平衡請判締下列畑是否正確?為什么?<OM-2z應的平徽常數足-個不變的常數$⑵氏G是平樹狀態時Gibbs自由能的變化值?因為^C4=-K71nKJi(3〉反版OCXg)+HtO(g)^CU(g)4-Ht(g).因為反應舸后代體分子敷相等?所以無論壓力如何變化?對半衡均無夠響『在一定的淑廈和壓力下?幕反應的\G.>0?所以耍尋我合適的僅化劑?使反應得以進行I臬反應的XlrG^O,所以該反應…定能止向進行,T<#ft值改變了?平衝-定會移貳;反之?平術移動了?平ffitft值也一定改變.答:(])不正確?化學反應的平?K2K八3)工刈KT只與溫度勺關.但K.勺丁嚴解右關點K?與度、壓力有關?當壓力不大B時.K^l.K,可以看成是只與型度巾定■除此之外?化學反腹平衡謝軟與化學反應忡施方稈的可法也有關鼻?程至標準態的選取對其也有影響?例2H*(g)+Qr(G—2RO(g) —(1)KJ與Hr(g)+^Qr(g>=^HtO(g)—<2)K;4-K;4.(2)不正確?在反應平會狀杰下?4Gb-0而=厶0+R71nK;?所以在平衡時?\企--RTlnK;?《3)不正扁?圧力變大時?存衣著反應物或產物由代相變為穫柏的問題??4)不正檎?合適的催化刑能改變反舉的活化能?改變反應速度?但不能改変反應的方向?、a>o反應不能進行?⑸不正etAGsVO■煥力學月新反應能發生?但梵反應速度可本不反應?還需加人引發條件或音使用催化刑?才能便反應正向進行?例2也+Q?2HxO的反應?(6〉不正檎?平初r效改宣了?平會不淀會移動?平衡時K嚴QK.的改變與溫度有關?Qr也可以相應隨SI度改變?在一定T.p下.反應平會移動?平禽常數則不會改變?也可以從看出變化?反應才移動?K;變化"變化?K■可能不變.z化學反應的的下erm”的含義是^么?若用下列科個化學計n方程來衷示合成氨的反應?問購者的4G:?K;之閭的關系如何?<l>3H:(g)+N:(g>—2NHa(g)^GLmKJ.i(2)yH:(g)+*N,(g)F—NHs(g) ?也簽:無限大的反應體廉中?加表示反應進度變化公-1g?l=2《g.?2>K:?1?(畛?2》?.J舌選取不冋的標準念,則礦(71不同,所以反應的\(品也會不同,鄭么用化學反應等浪式W+RTInQr卄算岀來的g值杲合也會改變?為什么?答心G?由干標準態選取不同而不同■但不會因為標準態選馭的不韻而改童表示反應體系層杲?時刻的勢輸數4G和=(aG/ae)“?&1不能理河為體系由仆時刻的G變化為"時劃的G/很倨公式鳥代工一RTInK;?能否認為乂5是處在平衡態時的Gibbs自由能的變化值■為什么?答:不能認為g是處在平勧態時.Gibbs自由能的變化值(參考友習題l.<2?.5.合成気反應3H2(n)+M(G一亦達到平蕃后?存保持渦度和壓力不奇的WfttK.ta人水氣作為惰性%體,汝佗體近似作為理總代體處理,問;気的含箴會不會發牛座化?K;伯衣不矣改變?為什么"答:合成鬣?保持T"不變?以水為恂性氣體(理代》時?Kp為定值?只與溫度有關?加人情性氣體相芳于減少?反應初與產物的濃度?耶衡向域少這一舀勢的方向移動?向左移動?敏會減少.也可以艱鋸K;二K,?(">?)絆.加入情性代體相當于誠少反燉平衡的總壓力?對此反應嗎*<0?〃J側K.減少,因為^=0^/1^?所以応^減小.反應\lg0(s)4-0:(g)—MgCL(?)+y^(g)半衡后?保持溫度不變?增加總壓.K;和K.分別有何變化?設代體為環想氣體.答:K;與溫度有關?丁不變.K;不變.KjuRr"/P*)Swi】陽二2_】二一g<0P7?KJ?反應右務.工業上制水煤花反應為CW+HKXg}一00(g〉+H2(g)?反迸的標準障爾站變為133?5£?mol1?設反應在673K時達成平衡.試討論如下冬種因素對平會的影響?⑴增mc<j的含卸提高反應沮度?増麵最統的總壓力)增加H:O<g)的分壓.増加M@)的分壓?答:(1)?加CGO的含鍛?純固體的活度為1?不夠響半衡.(2)\Hl>0?吸熱?增加溫度?反應右移.(3;增加系統圧力,反應左移.塢大水的分壓?反應右務.H,分壓?反應左移.3.pci5(g>的分解反應為pa$(g—“POiSHcb(g》?在一定的ifl度和壓力下?反應達巽平試討論如下各種因索PChS》解離度的形響?(1;降低氣體的總壓J(2:逋人?保持隆力不變?使體積增加<i〈3;通人Ni(g).保特體積不變?使壓力增加一倍}(4:M人Ck(g),保特體積不變?使壓力塢切一借??,(1)降低代體總壓,KJ?反應向石移動.PCINQ解福度堰大?⑴通入N-壓力不變■相當丁礪少在儒系統的壓力;.股應右移?解離度增大?保持休枳不變■壓力增大I培?分壓不變?離解度不變?K『減小到原束的一卑?山削亦曲小列原來的-半?丫扁不移動.保持體積不變?增加CX反應左移低力加借?解離度域小?9.設某分解反應為AG0iB(g)+2C(g)?若其平衡常數和解離壓力分別為K;"?寫出平與脾密圧力的關系式.答:A?一MQ+2CS)開始 0 0 ?f? 寺P 與P 總壓力pK;-<yMr)<M/>/X>,=^(P/P?V10.氣相反應aXg)+2H:(g>—CH,OH(l)tE知其標準曜爾Gibbs生域自由旋與at度的關系式為\0=(-90.625+0.221T/K)kJ?mol1?若熨使平盲常數K;>1?則沮度應整制在多少為宜?答:g—RTlnK;K;-e-^>1則fGL/RT>0氣^f221>0T<41O.O7K第七章統計熱力學設有三個穿塚色、購個穿灰色和一個穿藍色制IW的軍人?起列臥?(1〉試問有多少種歐形?《2)現設穿綠色制服的軍人有三種不同的啟肓,可從中任選-?種佩帶I穿旅色制服的軍人有購種不同的尼章?可從申任選一種佩帶,穿藍色制服的軍人有四種不同的目章.可從中任選沖佩帶?試冋有多少種隊形?簽:〈】)根況附錄中排組合公式(在N個物體中有S個彼此相同的,另有七個也啟彼此相同的,取科個全排列?排列方式為誅)則”=晶亙=60.<2)因為穿塚色制8K的人有三種不同的有章?則可選擇的人屮的?法?同理,灰色商眼的肩章選擇載醫為2*.藍色制服的啊章飲法為4、?則隊形排列數n-^"zhlx3>x2,x4125920?金公園的猴舍中獄列疔三個金效條族和兩個長祈據.金絲很有紅、綠購種帕子,可任意選戴-種?長脊癟可在資、余和黑二種幅于中選第一種.試問在殊列時可出現多少種不河的Iff況,并列出計算公式.答:解法與題一類似?若不考慮幅于啟法?詐舍絲猴的帕于選掙的載法為2,?長臂痕的帕子透擇的■醫為護?K除列的情況”=#^X2'X3’=720.3設某分了有0?k,N3四個能級?杲貌共冇6個分子?比問(I)熾果能級是辱簡并的,當總能蛍為3<時?6個分/在四個能級上有幾沖分布方式?總的微規狀態鞍為多少e毎一科分布的熱力這規辜是多少?(2>tflR0.1<兩個絶級是非簡并的,2t能級的簡并度為6.4能級的簡并度為】0,則有幾種分布方式??的嬢觀狀杰數為多少?毎一種分布的熔力學槪率是多少?答:(1〉能級是非簡井的?弟每一個能級只與一個就F狀玄相對應.ft0.k.2£.3£;四個能級級上六個分丁,息能鏡為3c.排列方式01<2e3c總能H1513/ ?2411&3333<則總共自3種分布方式根據尸晟!i"■irfhr30"晶pm4"+%+“=56每-種分布的熄力學槪率:吩卡=盤0。?107幾■汁器.0.536—備備0.357.⑵能級足簡并的?宴把簡并幢考虐進去?小?1ML1W6川嚴10噸據("念所知總有3種分布方式能級為簡并的r=N!混倉品侔可襯作在品格點陣中?隨機放書?\1個A分了和個B分子組成.試證明d)分子能夠占據格點的花樣數為:/?=繭}葦墨;⑵若Va=Nb-y?利用Stirling公式證明0=2^<3>??>\=Nh=2.利用上式計算得G=Z?16?但實際上只能推岀6科花樣?這是為什么?

答;⑴若在N(N-Na一*〉物體中■假定N個物體先全不相M1的?則推列的花數為N!.今其中Na個梅休相同?這Na個物體彼此互換位ST?并不能導致一種新的花樣.這Na種物體的全排列為Na!同事種物體的全排列為柑當有郴同物體時,排列的花樣效為亀,廣繞總賈Stirling近似公式|當N很大時(N^l)InN!=NltuV-N由⑴0G=船總學當Na=W=*時滬—也—(y>!(y)lIS=lnN!-2叫字)!=NlnN-N-2(jin多_書)aNlnN_Mn字■NlnN(jVlnJVNln2)=Nln2C=2"? ?由〈2〉題中町知只有在.V?l的條件下才可以應用Srirhng近似公式岡此才施成立.所以當M二M=2時\=X4+Nb-4不満足應用StirIJng近似公式的條件?同理不可應用0」曠來求算花樣.5?欲做一個體枳為】.0n?的HI柱形鐵皮簡.試用“辟n“乘因子法.求出圓柱體半徑R與柱高[之間呈什么關系時?所用的鐵皮最少?并計算所用鐵皮的面枳.答:利用hfimrgM拉格朋0點因/込圓住半經為乩柱島為I“鈕-L-lm1S=2農+2<RLf(R.L)?2承亠2kRI.g(R.L)=^L-!=O令F(K.L,A>=/<^<L)4Ag(?JJ=>2<R: 1)=?beR+2M+%RLA=0=?beR+2M+%RLA=0(勢h=2曲曲T可WAR-2嗇人wRQf航一*0=4應=4應C~2汕十2也(一2>二0可知1=2R視當鬪柱的髙為半徑的2借時?闘柱形鐵皮簡血枳最小S2討?,2吊1-6兀疋由V-^L*^(2R)?1R=0?542mS?6斤/??6jrX(0.542〉'=5?53m2.6?設CQ(g〉可視作理想代體?并設英各個自由度均服從能匾均分原理.已知COrCg)的嚴=雷1.15,01計算的方袪判斷g(g)是否為線形分子.答:如果g為非線型分子?根據經典能■均分換即.G?m?*[3+3十(3”一6)X2]XR=*[3+3+?3X3-6》X2]>:R=6RG?=G??+Rd7R廠晟啜7167如果g為線中分C由能m均分原理GfN*[3+3+(3w-5)X2]R=*[3+3+(3X3—5]X2)XK=7RG。—Cv.j>TR—8R戸熬匚黑亠1?⑷題中已知尸1.15?與g為線因分子計算的y值相近.7.抬出卜列分f的對稱數?⑴5⑵CECli⑶CHd⑷GHs(苯h⑸GHsCHN甲料⑹跟丁二烤;(7〉反丁二烯?(8)SFc.普:卜列分r的對稱數分別為,⑴Qo=2⑵CHQo=3⑶CHQ8=1<i)QH、(苯)尸12⑸GHfCH,(甲笨〉o=2(6)順】二?烯。一2⑺反「二炳0=】U)SFfl<7=128.從以下數據判斷某X分子的結構.(1)它足理馬據氣體■含有擰個?f;(2)fP低泯時?振動口由度不飯發?它的G■與N;(g)的相同$(3)在高祖時,它的比qg)的翡25.1J?moL.答:低溫時?X分子與N:(g)的(:戻■值相同?不君慮娠動的求獻?則潮種分f轉動的白由度郴問?分子構型一禹為線駁分了?在高漫吋?它的C“比N,(g)A25.1J?muL?kt■至業畔匕上二」2?則它的振戲自由度比4(g)多3個?即多一個原子?所以,X分子是二原子線型分子.9?請定性說明2列各種代體的Gf值隨觀度的變化規律:T/K2988002000CV.m(He)/(J^nx>r,?K1)12.4812.4812.48Gs?NJ/(J?mo「?K"1)20.8123.1227.68G^(Cb)/(J?mo「?KJ25.5328.8929.99G*8>/〈J?molT?K*1) 弓2&8143.1152.02答:橫向觀察He<g)在不同溫度的G.?侑?發現單原了氣體的不Rflifi度升応而發生變化価多原于分子M(g》?CXg).g(Q的度升離而斤島?紐向比較不同溫度的各種氣體G.”的差值.發現分子中釀子個增加?則Qn.菱值越大,Cv.?值熱大.】0?在同2E同壓下■根據F面的表mww:哪種氣體的Sou最大?哪種氣體的久“最大?嘟種分了的條動簇卒最???分子Mr?/Ka/K Pb287.55976HBr8112.23682n2282.893353Cb710.35801答:J=Mln:也鬻VI+yNk=R「#In()+號巾吾—】n脊+C](C為一常加在同溫,同壓條件下.NhhtM大?則HBr的S“最大.久宀則“孑+R在同沮?冋壓條件下.6的&最小■則Ch的凡"最大?Dm&?亠?在同溫?冋壓條件F>a的&僅小?用ch的掘動頻率a最小.

第八章電解質溶液1?FanuUy電解定律的用本內容是f卜么?這定律心電化學中有何用處?答:広拉第電解定錚的基本內容是:迫電干電解質落液2后在電極上(兩相界面)^1:化學變化的飾質的14與通入電荷說正比?〈2>若將幾個電牌池申聯?通入一定的電荷做后?圧各個電解池的電氐上發屯化學交化的物質的於郡相等.G\i)=z?刃?=&?F根據FZy定律■通過分析電斛過聆中反總物衣電玻上物質的龜的變化?就可求山電荷伍的數值?在電化學的定城研究和屯解丄業上有改要的應用.1電池中IF極?負種、陰祕、陽侵的定義分別是什么?為什么@原電池中負杈足舟極向正歿左:甜極?答:給出電了到外電路的電極叫做電池的負如戀外電路中電勢氐從外電路接受電子陸電極內做電池的正怨,圧外電略中電停絞高?發生教化作用的電極號為陽極.發化旺原件用的一極稱為陰扱?總電池的陽極發牛氣化作用?胡般發生還總作用?內電路的電子川陽極運動到陰極?斷口原電汕的陰極足I卜徴?詡極足負極.3?電解質洛液的電仔率和曄爾電導率與電解質濟訛儂度的關系有何不同?為什么?答:強電解質溶液的電導申隨若歡哎的墻大向升高〈導電粒子數冃増多〉,雀大到?定祥汝以啟?市于正、負離十之⑹的相互作用怡九.囚麗便離子的運動速率降低?電昂率5帀下昧?崩電解庾的電導率円濃友的變化不城舌械度增加血離度裱少?離了數目變化不人?卑爾電吊率驗農度的變化與電導申不同?濃肢聲低?粒子之閔相互作用政弱?疋?負離千的運動速叢氓而瑁加點犀爾電導瑙增如丄怎樣分別求強電解匝和筋電解噴的無限晞梓呼爾電導峑?為什么要用不冋的方法?答:在他池度“強電解溶液的摩爾?導半與廠成線性關系.九=心〈1一販)化-定視度卜?一定電解質語液來說/是定值?適過作圖?K線與縱坐標的交也即為.無般稀秫吋諮液的摩爾電導亭即外推法.坯陀解質的無陽稀釋華爾電導率d根據離子獨立移動定洋?可ilRUl鮮質洛液的無限烯障臨爾電導率尤設H求算?不能由外斧法求出?由」?筋電硏噴的術溝裁衣很低濃臣下與斤不呈B線關氣并E1抿度的變化對的ffiLW響?U大?實驗的淇差很大?由實哭伯宜接求弱電解航的斥儀困燈.離子的摩爾電導聲、離子的遷移速率.海千的電遷移率和篙了遷禺數之何有那些定龍關系式?答:定勒關系式&尸+—如dE/dZr=x?dE/d/離子遷移連率蔑子的電遷移率'?=[=?<,》?_?-7;■士“一 “止髙子遷朽數Sz*+Sr=1無限烯f?強電解質灣液 =心--TA^.-u t=4^£ 尼広=(佛-Q)F?在某電痢質潯液中?若令(種貞f存在?則咎液的總也導應該用卜列郵個公式農爾;為什么?答:對電誹航溶液來說電導G是具導電的能力?以I:母屯解彌液為倂.G=kA/1<=.4o.?c稅電解質溶液仏~仏-心??k~(Aw—A二)c=An?c—Au>??*=/l4?r則G-—“A.":?G「g-G-I住…工越

7?電解質與非電解骯的化學勢表小形式有何不同?活度因尸的表zj試右何不同?答:非電解質的化學停的表示骼式:肚/4k<T)IRTlnx-.h^?/A(T)IR71ia上可解質 二/A〈T>」RTIg?*¥(7*、-RT!na甲?a--活度因子表示式川電解質…t盤電餌質CU=A*?O/-=(C?8.為什么宴引逬離f?強度的概念?離子強度對電解質的平均話度因子有什么影響?答:在雜濬液中?彰響離子平均活度因子九的主耍因索是離子的濃度和價數?并且離子價數比抿度夠宅還耍更大一些?且價型愈矗,影響愈人.因此而捉出離子強度的概念.對平均潔度因:F的影響Ir/.-謎如I9用DebyoMiickN後限公式計算Y均沽度因f時有何限制條件?在什么吋嵌要用福正的Deby護Huckd公弍?答:限制條件為:?離f在靜電引力卜的分估遵從Buh^cmnn分布公式?并且電荷密度與電勢之甸的關系冬從妙電學中坎Pbissnn(fB松)公式.離f是步電荷的圓球?離子電場是球形對稱的?離子不極化?在極稀溶液中可右成點電荷.離子之岡的作用力只存在庫侖引力?其村瓦吸引叼產生的吸引範小于它的熱運動的能量.在稀落狀中?溶液的介恵希數與簾劑的介電常數柏荒不大?可以忽略加人電解質舀的介電常數的變化?Z懷把離子看作出電荷?考慮到瑋子的肖徑?極限公犬魅正為:~A|?+—k7~A|?+—k7i一叩yr10不論只離子的頃辻林電不尺療爾山耳窒?軌離子和域氧根離子都比it他與之帶和同電仙的離子蔓大得多,試解祥這是為什么?答淮水溶液中?W和OH,離子的電遷移率利涉爾電導率恃別大,說明H*和OFT在電場力作用F運動速率待別快,這足因為水洛液貝有氫牌質于可以杞水分于間轉換?電流狠快洽若氫註被傳導?lh在水溶液中帶有相同電荷數的離F?如HJNa仁K-.Rh仁….它們的離子半徑依次增大?而遷移遲率也相應增大,這是為什么?答山,No,K?Rb■絆離子帶有相詞的電荷?離產半徑依次增大?根站修正的Dcby^Hiickcl公式*二一恥亠7二一恥亠7了Ira^^lirrttttM子半樓的增大而增大?所以博潘中贏子ffiF度增加?遷移速事亦桃增加?n■晌難檸盤的棉解度左■有<*???試討論2CI在下列電解質搐稅中的榕II度大小?按由*到大的次序梅列出耒(除水外?所有的電解質的玻度祁是aImol?dm->).(DNaNa(2)N^1(3)H:O(OCuSQ,(5)NaBr簽:夠響?待鹽的轉館度的主更因?<t共同離子夠響?如AgBr莊NaBr中的辭M廈妊小于水中的幣解度.其它電解廈的形響?其它電解質的存戀通過?響寓子fll度?宅?)t幣盤的活從IN■利幣?度?帯?度峽序為t<2)?3)?l)?4)?5).用Pi電極電解一定玻度的GiSQ幣浪?試分祈陰債部■中那和陽極部瘠槪的■色莊電解過稈中育何變化。AfflCumW. 色變化乂將tu何?答:丹是僧性電債,陰覆邯席*中W敲還原生ftCu?帶權中G??的玻度變小?■色變債?陽fiffg液中3?向中部遷移色變橫?中部的■色莊翅時間內▲本保持不變.

用Cult電極時?陰極噪的顏色變橫?中黑墓本不變?陽ttM色變覆.U什么BHU-fM?DebytrHdckd-Onsager 論說明了什么何1P答:幣權中僱一個?-f?M電荷符號相反的雋子所包團?由于II子161的相互作用便得寓子分布不均勻?從耐老成H子鼠?DebyeH(krkeM)nWr電錚理論說明?電■質檢液的摩爾電#率與鳥子間相互作用E子的性質、K子本身結恂和語刑腿力以及介廣的介電第九章可逆電池的電動勢及其應用I.可逆電極有肌些主要類塑?毎種類型試舉-例?并寫出諫電極的還原反應?對于氣體電極和氛化還原電極在書寫電極表示式時應注盤什么問題?苔:可逆電極主耍有以下匚種類型.D第■?類電極?由金屬稅祥含有該金屬高子的涪液構成.虬ZnG插在ZnSOA榕液中Zn-+2<T--*Zn(fi)①第二類電極?堆熔盤和難熔氧化物電極?例如氯化銀電極cr<nq>'、AgCKs):Ag(s>AgCl(s)Ye-—?\g(s)ICr(Aq>①第三?類電極,氧化一還氐氓極?例「Fe1'<a;).Fea,(a3>|H<$)F<?f<a:)4-c—FW(4〉對氣體電極和氧化還顒電極來說?在書寫電極表達云吋應注意?氣體要注陰壓力及依附的不活潑金屬.氧化還原電極注明電經屢的活度和會悄響吃極電動勢值的條件?2?什么叫電池的電動勢?用伏待表演得的電池的昴電樂與電池空電動孫杲否相同?為何在測電動蟄時要丑對消加?答:電池的電動勢足揺在沒有電流通過的條件匚電池購極的金図引線為同一金展時,電池購端的電勢差?用伏待表測得的電池的端電床與電池的電動勢不同?伏特表號電池接通肩?有電流通過?電池中會發?;瘜W反應?溶液的噥度僉改變?另外?電池本身耳臺內陰?所以陽者不同.片消法力了使測定過甩中無電匪產生?外用人勁可以忽酹內阻■這3.為什么w?ton標準電槍的S極采用含有Cd的貞量分數約為C.04-0.12的Gi-Hg齊時?標準電池都仔穩定的電動勢值?試舟Cd-fTg的_元柿圖說明?標卷電池的電動勢會病溫度而變化嗎?B9-1答:在2!)SK附近,Cd含址為0.04-0.12的錨采齊為兩相?一相為Hg,另一相為Hg-Cd的互溥體.在Cd的含故為0?內胡度不變0點不交?互溶液的組成不變?只足W單質的港有所改變.H代單貢活度與於的多少尢關?即不妙響詢汞齊的活度?也不侈響電極電B9-1從相圖上可以看岀■城溫度的改變?0點改變?氏落休的組成改變?錯汞齊笊活度隨之改變?所以標朮電池的電幼勢隨溫度改變而改變?4?用書面衷示電池時£觀牡通用符號?為什么電圾電勢有正有煲?用實寰能測到負的電動勢刊? ?各:電池在書面上表達有以下?慣例及常用符號.d在左邊的電竝氧化作用為負在右邊的起還偉作用為正極.用?衣示物榨的界而,用“II■表示鹽橋.電池電動勢用右邊電極的還原電勢減去呢邊電換的還原電外.書寫電股和電根反應必須遵味物量和電何世卩?.電極電勢有疋有賃是因為根擺4G)—-nEF,^Gn的值是可正可負的駄,故E右柜應的正負?任彥電扱與標準力肌換細成電池所得的電池電動勢iE數值上零于電根電勢的tfL所以電極電勢有正賃?實強屮使用電位差計測得可逆電池的電動勢E,結果?是止值?不能測出負的電動孫?但因為熱力學口發反他為負,可以根據氏G.綸出電池電動般的正負.5電仮電勢是否就足電極表面與電績質陪液之間的電勢差?單個電極的電孫能否???如何用Nesi公式汁算電極的還原電勢?答:電極電勢為人為規定值?實味上是與樂準氫電極相比較的相對值.電極的電軫可出通過與標準電極組成電池?求岀電池電動?的方法求梅.還原電扱電勢的計算公式,6?如果規定杯準氧電極的庖極俎掙為1.0V,則各電扱的還原電勢檸刃何變化?電池的電動勢將如何變化?答:如果規定氫標準電極電勢為1.0V?用各電扱的還族電孫相宜增加1.0W而*=時一化,電池的電動勢不受影響.在公式、GL=—占F屮4G;是否表示該電池各物都處于標椎態時?電池反嚴的Gibbs口由能變化值?答心0表示該電池各物質在標準態時?體系進度§?1時的電池反圧的古布斯自市能的變化.&有哪些求算標準電動勢F的方檢?在公式P-^InK-中是否是電池反應達平衡時的電動勢?《是否是電池中各粉質都處于標準態時的平衡常敷?答:求尸的方法令—曲亠広亠zE9F左公丈1?一峯】nK?中£足指標冷電動如K。是一宦溫度下的TllrW.不一定是各物質都處于標隆杰時的平WO.9?聯系電化學與熱力學的主要公式是什么?電化學中能用實驗側定喉些數據?如何用電動勢法瀏定下述各熱力學數據?試寫岀所設計的電池?應測的散據及計算公式.<1)H,O<1>的怖準睜爾生成Gibbs自由能^Q.(H2OJ>i<2)HsO(()的離千積當數KUa)UftSOi(s)的溶度枳常效腔"<4)X應心(s)+g >^1(^)4Hr⑴的標性摩爾反應焙變、比uM⑸締的HCI水溶液中JTQ的平均度因子YxI(6〉AfcC(“的標準摩爾生成0 和分解丿懇(7〉艮應H&Clf(s)+H^g)->2Iia(Aq)+2H?(l)的標準平術常數圧'(8〉船酸的解離平衡常數.答:秩系電化學與熱力學的上更公式是;(\G〉t, nEF電化學中能夠用實臉側定電池的E,E?和(霽力等.用電動勢法測泄上述各熱力學數據,根憔公式(霽爪施=_丹+zFT(券),Q=T?H=<FT(霽),設卄電池FtH:<^> (>2(^)|Pt應誕數據2

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