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物理化学第五版课后习题及答案(第八章)

物理化学第五版课后习题及答案(第八章)
物理化学第五版课后习题及答案(第八章)

物理化学课后答案

第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下: 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1—2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3 ,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时? 解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441。153)=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解:33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1—4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13。33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25。0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解:先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气.若将其中一个球加热到100℃,另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解:方法一:在题目所给出的条件下,气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化,则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态(f )时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1

物理化学 林树坤 第8章 化学动力学 习题答案汇编

第8章 化学动力学 习题 1. 请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式(试用各种物质分别表示)。 (1)P B A k 2?→?+ (2)2A+B P k 2?→? (3)S P B A 22+→+ (4)M Cl M Cl +→+22 解: (1)B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc ==-=-21,(2)B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc 2 2121==-=-, (3)22121B A S P B A c kc dt dc dt dc dt dc dt dc ===-=-,(4)M 2Cl Cl Cl c kc dt dc dt dc 212==-。 2. 某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为n A c c c k =γ和n A p p p k =γ,试求 k c 与k p 之间的关系,设气体为理想气体。 解:因为 p A =c B R T =c A R T , n A n p n A c c RT k c k )(=,则 n p c RT k k )(= 3. 298K 时N 2O 5(g)分解反应其半衰期2/1t 为5.7h ,此值与N 2O 5的起始浓度无关,试求: (1)该反应的速率常数。(2)作用完成90%时所需时间。 解:根据题意判断该分解反应为一级反应,因此可求得 (1)12/11216.07 .52 ln 2ln -===h t k ,(2)h k x t 94.181216 .09.011 ln 11ln =-=-= 4. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15min ,试问该试样有80%分解,需时若干? 解:根据题意判断该放射反应为一级反应,因此可求得 (1)12/1min 04621.015 2 ln 2ln -===t k ,(2)min 83.3404621 .08.011 ln 11ln =-=-=k x t 。 5. 把一定量的PH 3(g)迅速引入温度为950K 的已抽空的容器中,待反应物达到该温度时开始计时(此时已有部分分解),测得实验数据如下:

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。

物理化学课后习题答案

四.概念题参考答案 1.在温度、容积恒定的容器中,含有A 和B 两种理想气体,这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ,问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变,A V 变小 (D) A p 变小,A V 不变 答:(C)。这种情况符合Dalton 分压定律,而不符合Amagat 分体积定律。 2.在温度T 、容积V 都恒定的容器中,含有A 和B 两种理想气体,它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ,容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答:(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件,所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3. 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶,在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?,这时氢气的状态为 ( ) (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答:(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值,所以是处在超临界 区域,这时仍为气相,或称为超临界流体。在这样高的温度下,无论加多大压力, 都不能使氢气液化。 4.在一个绝热的真空容器中,灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水,不留一点 空隙,这时水的饱和蒸汽压 ( ) (A )等于零 (B )大于 kPa (C )小于 kPa (D )等于 kPa 答:(D )。饱和蒸气压是物质的本性,与是否留有空间无关,只要温度定了, 其饱和蒸气压就有定值,查化学数据表就能得到,与水所处的环境没有关系。

物理化学第八章模拟试卷B

物理化学第八章模拟试卷B 一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 有三种电极表示式: (1) Pt,H 2(p ?)│H +(a =1), (2)Cu │Pt,H 2(p ?)│H +(a =1), (3) Cu │Hg(l)│Pt,H 2(p ?)│H +(a =1),则氢电极的电极电势彼此关系为 : ( ) (A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小 (C) 不能确定 (D) 彼此相等 2.已知 298 K 时下列各式的 φ? 值为: (1) Fe 2+(aq) + 2e -Fe(s) φ1$= -0.440 V (2) Fe 3+(aq) + e -Fe 2+(aq) φ2$= 0.771 V (3) Fe 3+(aq) + 3e -Fe(s) φ3 $= -0.036 V 根据以上数据,计算下述歧化反应 (4) 3Fe 2+(aq) 2Fe 3+(aq) + Fe(s) 的标准平衡常数K ?,计算方法合适 的是: ( ) (A) 只能按式 (1) - 2(2) 计算 (B) 只能按式 3(1) - 2(3) 计算 (C) 只能按式 (3) - 3(2) 计算 (D) 以上三种方法均可 3. 将反应 2Hg(l)+O 2(g)+2H 2O(l) = 2Hg 2++4OH – 设计成电池, 当电池反应达到平衡时, 电池的E 必然是: ( ) (A) E =E ? (B) E =0 (C) E >0 (D) E <0 4. 将反应 H ++ OH -= H 2O 设计成可逆电池,选出下列电池中正确的一个 ( ) (A) Pt │H 2│H +(aq)‖OH -│O 2│Pt (B) Pt │H 2│NaOH(aq)│O 2│Pt (C) Pt │H 2│NaOH(aq)‖HCl(aq)│H 2│Pt (D) Pt │H 2(p 1)│H 2O(l)│H 2(p 2)│Pt 5. 以阳离子从高活度a 1迁往低活度a 2的浓差电池的电动势计算式为: ( ) (A) E =-RT /(zF )×ln(a 1/a 2) (B) E =-RT /(zF )×ln(a 2/a 1) (C) E =-RT /(zF )×lg(a 2/a 1) (D) E =-2.303RT /(zF )×lg(a 1/a 2) 6.当电池的电动势E =0时,表示: ( ) (A) (A) 电池反应中,反应物的活度与产物活度相等 (B) (B) 电池中各物质都处于标准态 (C) (C) 正极与负极的电极电势相等 (D) (D) 电池反应的平衡常数K a =1 7. Zn(s)插在 ZnSO 4[a (Zn 2+)=1]溶液中,界面上的电势差为ε?,从电极电势表中查得 φ ? (Zn 2+,Zn)为-0.763 V, 则: ( ) (A) ε? =-0.763 V (B) ε? >-0.763 V (C) ε? <-0.763 V (D) 无法比较 8. 常用醌氢醌电极测定溶液的 pH 值, 下列对该电极的描述不准确的是: ( ) (A) 醌氢醌在水中溶解度小, 易于建立平衡 (B) 电极属于氧化-还原电极 (C) 可在 pH= 0─14 的广泛范围内使用 (D) 操作方便, 精确度高 9. 用下列电池测溶液 pH 。 参考电极‖H +(pH)│H 2(p ?),Pt, 设参考电极的φ?为 x , 2.303RT /F =0.059, 测得电动势为 E , 则 pH 值的计算式为: ( ) (A) pH =( E +x )/0.059 (B) pH =-( E +x )/0.059 (C) pH =( 0.059-x )/E (D) pH = 0.059 x /E *. 下列电池中液接电势不能被忽略的是: ( ) (A) Pt, H 2(p 1)│HCl(m 1)│H 2(p 2), Pt (B) Pt, H 2(p )│HCl(m 1)‖HCl(m 2)│H 2(p ), Pt (C) Pt, H 2(p )│HCl(m 1)┆HCl(m 2)│H 2(p ), Pt (D) Pt, H 2(p )│HCl(m 1)│AgCl,Ag-Ag,AgCl │HCl(m 1)│H 2(p ), Pt

关于物理化学课后习题答案

关于物理化学课后习题 答案 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

第一章两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 C,另一个球则维持 0 C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。 标准状态: 因此, 如图所示,一带隔板的容器中,两侧分别有同温、不同压的H2与N2,P(H2)=20kpa,P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。 H2 3dm3 P(H2) T N2 1dm3 P(N2) T (1) 两种气体混合后的压力; (2)计算混合气体中H2和N2的分压力; (3)计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 1mol水蒸气(H2O,g)在100℃,下全部凝结成液态水,求过程的功。假 设:相对水蒸气的体积,液态水的体积可以忽略不计。 1mol某理想气体与27℃,的始态下,先受某恒定外压恒温压缩至平衡态, 在恒容升温至℃,。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别为0 C,4 mol的Ar(g)及150 C,2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求末态温度

t及过程的。已知:Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及,且假设均不随温度而变。 解:图示如下 假设:绝热壁与铜块紧密接触,且铜块的体积随温度的变化可忽略不计 则该过程可看作恒容过程,因此 假设气体可看作理想气体,,则 冰(H2O,S)在100kpa下的熔点为0℃,此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水(H2O,l)和冰的摩尔定压热容分别为Cpm(H2O,l)=*mol-1 *K-1和Cpm(H2O,S)=*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l)在100 C的摩尔蒸发焓。水和水蒸气已知水(H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm(H2O,l)=*mol-1 *K-1和Cpm (H2O,g)=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据,计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓,要求:(1)应用25 C的标准摩尔生成焓数据;

物理化学第五版课后习题答案

第五章 化学平衡 5-1.在某恒定的温度和压力下,取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应:A (g ) B (g ) 若0B μ﹦0 A μ,试证明,当反应进度ξ﹦0.5mol 时,系统的吉布斯函数G 值为最小,这时A ,B 间达到化学平衡。 解: 设反应进度ξ为变量 A (g ) B (g ) t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 ξ0﹦0 t ﹦t 平 n A n B ξ ξ﹦ B B n ν n B ﹦νB ξ,n A ﹦n 0-n B ﹦n 0-νB ξ,n ﹦n A +n B ﹦n 0 气体的组成为:y A ﹦ A n n ﹦00 B n n νξ-﹦01n ξ-,y B ﹦B n n ﹦0 n ξ 各气体的分压为:p A ﹦py A ﹦0 (1)p n ξ - ,p B ﹦py B ﹦ p n ξ 各气体的化学势与ξ的关系为:0 000ln ln (1)A A A A p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0 000ln ln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+? 由 G =n A μA +n B μB =(n A 0A μ+n B 0 B μ)+00ln (1)A p n RT p n ξ-+0 ln B p n RT p n ξ ? =[n 0-ξ0A μ+ξ0 B μ]+n 00ln p RT p +00()ln(1)n RT n ξξ--+0 ln RT n ξ ξ 因为 0B μ﹦0A μ,则G =n 0(0 A μ+0ln p RT p )+00()ln(1)n RT n ξξ--+0 ln RT n ξ ξ ,0()ln T p G RT n ξξξ?=?- 20,20()()T p n RT G n ξξξ?=-?-<0 令 ,( )0T p G ξ?=? 011n ξξξξ ==-- ξ﹦0.5 此时系统的G 值最小。

物理化学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。

物理化学第八章模拟试卷C及答案

物理化学第八章模拟试卷C 班级姓名分数 一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 已知: (1) Cu│Cu2+(a2)‖Cu2+(a1)│Cu 电动势为E1 (2)(2)Pt│Cu2+(a2),Cu+(a')‖Cu2+(a1),Cu+(a')│Pt 电动势为E2, 则: ( ) (A) E1= 1 2E 2 (B) E1= 2 E2 (C) E1= E2 (D) E1≥E2 2. 2 分 298 K 时,已知$ (Fe3+,Fe2+)= V, $ (Sn4+,Sn2+)= V, 当这两个电极组 成自发电池时, E$为: ( ) (A) V (B) V (C) V (D) V 3. 2 分 某电池电动势与温度的关系为: E/V = - ×10-5 (t/℃ - 20) - ×10-7(t/℃ - 20)2 298 K 时,电池可逆放电,则: ( ) (A) Q > 0 (B) Q < 0 (C) Q = 0 (D) 不能确定 4. 2 分 在电极─溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度与溶液中相关离子浓度m的 大小关系是: ( ) (A) m增大,增大 (B) m增大,变小 (C) 两者无关 (D) 两者关系不确定 5. 2 分 已知E1(Fe3+|Fe) = - V,E2(Fe3+|Fe2+) = V,则E3(Fe2+|Fe)值为:() (A) - V (B) - V (C) - V (D) V 6. 2 分 有两个电池,电动势分别为E1和E2: H2(p$)│KOH mol·kg-1)│O2(p$) E1 H2(p$)│H2SO4 mol·kg-1)│O2(p$) E2 比较其电动势大小: ( ) (A) E1< E2 (B) E1> E2 (C) E1= E2

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》高等教育出版(第五版)第八章上课讲义

第八章化学动力学(2)练习题 一、判断题: 1.碰撞理论成功处之一,是从微观上揭示了质量作用定律的本质。 2.确切地说:“温度升高,分子碰撞次数增大,反应速度也增大”。 3.过渡状态理论成功之处,只要知道活化络合物的结构,就可以计算出速率常数k。4.选择一种催化剂,可以使Δr G m> 0的反应得以进行。 5.多相催化一般都在界面上进行。 6.光化学反应的初级阶段A + hv-→P的速率与反应物浓度无关。 7.酸碱催化的特征是反应中有酸或碱存在。 8.催化剂在反应前后所有性质都不改变。 9.按照光化当量定律,在整个光化学反应过程中,一个光子只能活化一个分子,因此只能使一个分子发生反应。 10.光化学反应可以使Δr G m> 0 的反应自发进行。 二、单选题: 1.微观可逆性原则不适用的反应是: (A) H2 + I2 = 2HI ; (B) Cl· + Cl· = Cl2; (C) 蔗糖 + H2O = C6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖) ; (D) CH3COOC2H5 + OH-=CH3COO-+ C2H5OH 。 2.双分子气相反应A + B = D,其阈能为40 kJ·mol-1,有效碰撞分数是6 × 10-4,该反 应进行的温度是: (A) 649K ;(B) 921K ;(C) 268K ;(D) 1202K 。 3.双分子气相反应A + B = D,其阈能为50.0 kJ·mol-1,反应在400K时进行,该反 应的活化焓 ≠ ? m r H为: (A) 46.674 kJ·mol-1;(B) 48.337 kJ·mol-1; (C) 45.012 kJ·mol-1;(D) 43.349 kJ·mol-1。 4.关于阈能,下列说法中正确的是: (A) 阈能的概念只适用于基元反应; (B) 阈能值与温度有关; (C) 阈能是宏观量,实验值; (D) 阈能是活化分子相对平动能的平均值。 5.在碰撞理论中,碰撞直径d,碰撞参数b与反射角θ的理解,不正确的是:(A) 0 < b < d,分子发生碰撞;(B) 0 < θ < π,分子发生碰撞; (C) 若b = 0,则θ = 0 ;(D) 若b = 0,则θ = π。 6.由气体碰撞理论可知,分子碰撞次数: (A) 与温度无关;(B) 与温度成正比; (C) 与绝对温度成正比;(D) 与绝对温度的平方根成正比。 7.有关碰撞理论的叙述中,不正确的是: (A) 能说明质量作用定律只适用于基元反应; (B) 证明活化能与温度有关; (C) 可从理论上计算速率常数与活化能; (D) 解决分子碰撞频率的计算问题。

物理化学第五版课后习题答案

第十章 界面现象 10-1 请回答下列问题: (1) 常见的亚稳定状态有哪些?为什么产生亚稳态?如何防止亚稳态的产生? (2) 在一个封闭的钟罩,有大小不等的两个球形液滴,问长时间放置后,会出现什么现象? (3) 下雨时,液滴落在水面上形成一个大气泡,试说明气泡的形状和理由? (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么? (5) 在一定温度、压力下,为什么物理吸附都是放热过程? 答: (1) 常见的亚稳态有:过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成,要想防止这些亚稳状态的产生,只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后,大液滴会越来越大,小液滴会越来越小,最终大液滴将小液滴“吃掉”, 根据开尔文公式,对于半径大于零的小液滴而言,半径愈小,相对应的饱和蒸汽压愈大,反之亦然,所以当大液滴蒸发达到饱和时,小液滴仍未达到饱和,继续蒸发,所以液滴会愈来愈小,而蒸汽会在大液滴上凝结,最终出现“大的愈大,小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形,因为雨滴在降落的过程中,可以看作是恒温恒压过程,为了达到稳定状态而存在,小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低,而此时只有通过减小表面积达到,球形的表面积最小,所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为德华力,而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的,所以ΔG <0,而ΔS <0,由ΔG =ΔH -T ΔS ,得 ΔH <0,即反应为放热反应。 10-2 在293.15K 及101.325kPa 下,把半径为1×10-3m 的汞滴分散成半径为1×10-9m 的汞滴,试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少?已知293.15K 时汞的表面力为0.4865 N ·m -1。 解: 3143r π=N ×3243r π N =3132 r r ΔG =2 1 A A dA γ? =γ(A 2-A 1)=4πγ·( N 22 r -21 r )=4πγ·(3 12 r r -21r )

物理化学第五版答案

物理化学第五版答案 内容介绍本书是在第四版的基础上,遵照教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会2004年通过的“化学专业和应用化学专业化学教学基本内容”进行了适当的调整和增删。全书重点阐述了物理化学的基本概念和基本理论,同时考虑到不同读者的需要也适当介绍了一些与学科发展趋势有关的前沿内容。各章附有扩展阅读的参考文献和书目,拓宽了教材的深度和广度。为便于读者巩同所学到的知识,提高解题能力,同时也为了便于自学,书中编入了较多的例题,每章末分别有复习题和习题,供读者练习之用。全书采用以国际单位制(SI)单位为基础的“中华人民共和国法定计量单位”和国家标准(GB 3100~3102 93)所规定的符号。全书分上、下两册,共14章。上册内容包括:气体,热力学第一定律,热力学第二定律,多组分系统热力学,相平衡,化学平衡和统计热力学基础。下册内容包括:电解质溶液,可逆电池电动势的测定和应用,电解和极化,化学动力学基础,表面化学和胶体分散系统等。即将与本书配套出版的有:学习与解题指导书,多媒体电子教案,多媒体网络课程等,形成一套新型的立体 《物理化学》为教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材。1999年出版的《物理化学》第四版,内容大致与国际趋势接轨。本版则是一个精要版,是在第四版的基础上修订而成。它并不降低基本要求,而是从实际出发,进一步取其精华,提高质量,篇幅比第四版减少约三分

之一。全书仍分为5篇共18章。平衡篇包括物质的pVT关系和热性质、化学热力学、相平衡和化学平衡。速率篇包括传递现象和化学动力学。结构篇有量子力学基础、化学键和分子间力的理论,以及波谱原理。统计篇有独立子系统和相倚子系统的统计热力学,以及速率理论。... [显示全部]

物理化学第八章模拟试卷A及答案

物理化学第八章模拟试卷A 班级姓名分数 一、选择题( 共10题20分) 1. 2 分 298 K时,应用盐桥将反应H+ + OH - = H2O(l)设计成的电池是:() (A) Pt,H2|OH -||H+|H2,Pt (B) (B) Pt,H2|H+||OH -|H2,Pt (C) (C) Pt,O2|H+||OH -|O2,Pt (D) (D) Pt,H2|H+||OH -|O2,Pt 2. 2 分 下列物质的水溶液,在一定浓度下其正离子的迁移数(t B) 如A、B、C、D 所 列。比较之下选用哪种制作盐桥,可使水系双液电池的液体接界电势减至最小? ( ) (A) BaCl2(t(Ba2+) = 0.4253) (B) NaCl (t(Na+) = 0.3854) (C) KNO3(t(K+ )= 0.5103) 3. 2 分 298 K时, 电池Pt,H2(0.1p?)│HCl(a=1)│H2(p?), Pt 的总电动势约为: ( ) (A) 2×0.059 V (B) - 0.059 V (C) 0.0295 V (D) - 0.0295 V 4. 2 分 在298 K将两个Zn(s)极分别浸入Zn2+ 活度为0.02和0.2的溶液中, 这样组成的 浓差电池的电动势为:( ) (A) 0.059 V (B) 0.0295 V (C) -0.059 V (D) (0.059lg0.004) V 5. 2 分 金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( ) (A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度 (C) 金属与溶液的接触面积 (D) 金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 6. 2 分 满足电池能量可逆条件的要求是:() (A)(A)电池内通过较大电流 (B)(B)没有电流通过电池 (C)(C)有限电流通过电池 (D)(D)有一无限小的电流通过电池 7. 2 分 某电池反应为2 Hg(l)+O2+2 H2O(l)=2 Hg2++4 OH-,当电池反应达平衡时,电池 的E必然是:( ) (A) E >0 (B) E =E? (C) E <0 (D) E =0

物理化学第三章课后答案完整版

第三章热力学第二定律 3.1 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作。求 (1)热机效率; (2)当向环境作功时,系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热 。 解:卡诺热机的效率为 根据定义 3.2 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作,求: (1)热机效率; (2)当从高温热源吸热时,系统对环境作的功及向低温热源放出的热解:(1) 由卡诺循环的热机效率得出 (2) 3.3 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作,求 (1)热机效率; (2)当向低温热源放热时,系统从高温热源吸热及对环境所作的功。 解:(1)

(2) 3.4 试说明:在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺机联合操作时,若令卡诺 热机得到的功r W 等于不可逆热机作出的功-W 。假设不可逆热机的热机效率大于卡诺热机效率,其结果必然是有热量从低温热源流向高温热源,而违反势热力学第二定律的克劳修 斯说法。 证: (反证法) 设 r ir ηη> 不可逆热机从高温热源吸热,向低温热源 放热 ,对环境作功 则 逆向卡诺热机从环境得功 从低温热源 吸热 向高温热源 放热 则 若使逆向卡诺热机向高温热源放出的热 不可逆热机从高温热源吸收的热 相等,即 总的结果是:得自单一低温热源的热 ,变成了环境作功 ,违背了热 力学第二定律的开尔文说法,同样也就违背了克劳修斯说法。

3.5 高温热源温度,低温热源温度,今有120KJ的热直接从高温热源传给 低温热源,求此过程。 解:将热源看作无限大,因此,传热过程对热源来说是可逆过程 3.6 不同的热机中作于的高温热源及的低温热源之间。求下列三种 情况下,当热机从高温热源吸热时,两热源的总熵变。 (1)可逆热机效率。 (2)不可逆热机效率。 (3)不可逆热机效率。 解:设热机向低温热源放热,根据热机效率的定义 因此,上面三种过程的总熵变分别为。 3.7 已知水的比定压热容。今有1 kg,10℃的水经下列三种不同过程加 热成100 ℃的水,求过程的。 (1)系统与100℃的热源接触。 (2)系统先与55℃的热源接触至热平衡,再与100℃的热源接触。 (3)系统先与40℃,70℃的热源接触至热平衡,再与100℃的热源接触。 解:熵为状态函数,在三种情况下系统的熵变相同 在过程中系统所得到的热为热源所放出的热,因此

物理化学第四版课后答案

第一章气体的pVT性质 1.1物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下 试推出理想气体的,与压力、温度的关系。 解:根据理想气体方程 1.5两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100 ?C,另一个球则维持0 ?C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。 标准状态:

因此, 1.9 如图所示,一带隔板的容器内,两侧分别有同温同压的氢气与氮气,二者均可视为理想气体。 (1)保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计, 试 求两种气体混合后的压力。 (2)隔板抽取前后,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。 解:用理想气体状态方程计算 气(附录七) 用van der Waals计算,查表得知,对于N 2 ,用MatLab fzero函数求得该方程的解为 也可以用直接迭代法,,取初值 ,迭代十次结果 1.16 25 ?C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体(即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气压)总压力为138.7 kPa,于恒定总压下冷却到10 ?C,使

物理化学复习题目(含答案)

第七章电解质溶液 1. 按导体导电方式的不同而提出的第二类导体,其导电机理是: (A)电解质溶液中能导电的正负离子的定向迁移。 (B)正负离子在电极上有氧化还原作用的产生(电子在电极上的得失)。 2. 按物体导电方式的不同而提出的第二类导体,对于它的特点的描 述,那一点是不正确的答案:A (A)其电阻随温度的升高而增大(B)其电阻随温度的升高而减小 (C)其导电的原因是离子的存在(D)当电流通过时在电极上有化学反应发生 3. 描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系 是:答案:C

(A ) 欧姆定律 (B ) 离子独立移动定律 (C ) 法拉第定律 (D ) 能斯特定律 4. 的Na 3PO 4水溶液的离子强度是: 21 0.62 i i I m Z = =∑ ;0.001m 的36K [Fe(CN)]的水溶液的离子强度是:21 0.0062 i i I m Z = =∑。 5. 用同一电导池分别测定浓度为和0.10.01的同种电解质溶液,其电阻分别为1000Ω和500Ω,则它们的摩尔电导之比为:答案:B (A ) 1:5 (B ) 5:1 (C ) 1:20 (D ) 20:1 122 211 5:1R c R c λλ== 6. 在25℃无限稀释的水溶液中,离子摩尔电导最大的是:答案:D (A ) La 3+ (B ) Mg 2+ (C ) NH +4 (D ) H + 7. 电解质溶液的摩尔电导可以看作是正负离子的摩尔电导之和,这一规律只适用于:(A ) 强电解质 (B ) 弱电解质 (C ) 无限稀溶液 (D ) m =1的溶液 答案:C 8. 科尔劳施定律认为电解质溶液的摩尔电导与其浓度成线性关系为 )c 1(m m β-λ=λ∞。这一规律适用于:答案:B (A ) 弱电解质 (B ) 强电解质的稀溶液 (C ) 无限稀溶液 (D )m =1的溶液 9. 0.1m 的CaCl 2水溶液其平均活度系数±γ=,则离子平均活度为:答案:B (A ) ×10-3 (B ) ×10-2 (C ) ×10-2 (D ) ×10-2

《物理化学》高等教育出版(第五版)第八章

《物理化学》高等教育出版(第五版)第八章 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第八章化学动力学(2)练习题 一、判断题: 1.碰撞理论成功处之一,是从微观上揭示了质量作用定律的本质。 2.确切地说:“温度升高,分子碰撞次数增大,反应速度也增大”。 3.过渡状态理论成功之处,只要知道活化络合物的结构,就可以计算出速率常数k。4.选择一种催化剂,可以使Δr G m> 0的反应得以进行。 5.多相催化一般都在界面上进行。 6.光化学反应的初级阶段A + hv-→P的速率与反应物浓度无关。 7.酸碱催化的特征是反应中有酸或碱存在。 8.催化剂在反应前后所有性质都不改变。 9.按照光化当量定律,在整个光化学反应过程中,一个光子只能活化一个分子,因此只能使一个分子发生反应。 10.光化学反应可以使Δr G m> 0 的反应自发进行。 二、单选题: 1.微观可逆性原则不适用的反应是: (A) H2 + I2 = 2HI ; (B) Cl· + Cl· = Cl2; (C) 蔗糖 + H2O = C6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖) ; (D) CH3COOC2H5 + OH-=CH3COO-+ C2H5OH 。 2.双分子气相反应A + B = D,其阈能为40 kJ·mol-1,有效碰撞分数是6 × 10-4,该反 应进行的温度是: (A) 649K ;(B) 921K ;(C) 268K ; (D) 1202K 。 3.双分子气相反应A + B = D,其阈能为50.0 kJ·mol-1,反应在400K时进行,该反 应的活化焓 ≠ ? m r H为: (A) 46.674 kJ·mol-1;(B) 48.337 kJ·mol-1; (C) 45.012 kJ·mol-1;(D) 43.349 kJ·mol-1。 4.关于阈能,下列说法中正确的是: (A) 阈能的概念只适用于基元反应; (B) 阈能值与温度有关; (C) 阈能是宏观量,实验值; (D) 阈能是活化分子相对平动能的平均值。 5.在碰撞理论中,碰撞直径d,碰撞参数b与反射角θ的理解,不正确的是: (A) 0 < b < d,分子发生碰撞;(B) 0 < θ < π,分子发生碰撞; (C) 若b = 0,则θ = 0 ;(D) 若b = 0,则θ = π。 6.由气体碰撞理论可知,分子碰撞次数: (A) 与温度无关;(B) 与温度成正比; (C) 与绝对温度成正比;(D) 与绝对温度的平方根成正比。

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