物理化学课后复习题答案.pdf

《物理化学课后复习题答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学课后复习题答案.pdf（41页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第 一 章 气 体1.两骑不同的理想气体如果它们的平均早动能相同.宙度也相同.画它们的压力是否相同，为什么？石：由于两首气体均为理想气体.根据理想气体的状毒方程式pV=RT式中”是 物 质 的 是 质 力.V是气体的体积.7是嬉力学度,R是摩尔气体奇数.又因为“存 一 物 中m为气体的陵量.M为气体分子的廉尔质*.户为气体的够/V=舸T两边同除以V.则 得。一 等我们已颊气体分子的平均动能是程度的函数,即匕=红8 7所以气体分子的平均平动能仅2度有关.由U目中已知两秒不同的理想气体平均平动平功能相同，因此它仰的温度相同又因为它们的密度相同.则通过匕式/笠 可 知 压 力。仅与M有关.因此得出结

2、怆,两总不同的理想气体在它们具有相同的平均平动能，相同宙度的条件F.它们的国力不同.压力与M成反比.M加大则。越小.2.在两个体枳相等、宙封、电悬的容器中.装石Hi力相等的基理想气体.试问这两个容器中温度是否相等？答:假靠理想气体的状缶方程式pV nRT假设在第一个白骞中某料理想气体符合色VI-ERT：则在第二个容都中存在外匕=FRT,.又因为两容I I的体积相等,较有的理想气体的压力也相等所以a-g V.-V,则得 E R r-g R T i,两边网除以R则得 叫T小不若的容器中赞有相同物质的值的修理想气体.则用个容H中留度相等否则.睥容器中11度不相等.3.N ito n分压定律能否用于实

3、际气体？为什么？答:根据气体分子动理论所导出的基本方程式p V-m W式中。是N个分子与IS壁碰撞后所产生的忌效应，它具有统计平均的意义.平均压力是一个定值,是一个宏观可测的物理量.对于一定的气体.当副度和体灰一定时,它具有检定的数值.因为通过气体分子动理论所导出的J h o n分上定律2=（或g-w C r，是.尔分数）适用于实际气体.经得起实验的号配4.在273 K时.有三种气体.H-Q和C（%.试判别等种气体的根均方速率最大？鼻片气体的最修然速率最小？答:根据,事均方程率喑最假然 速 率5悭或7脾可推知根均方速率、量檐然速率与质量的平方根成反比因此,在相同温度273 K的条件下，MH,-

4、Z X lO kg mo|T.M 5-3 2 X 10*k n T.M吟-4 4 X 1 0 *kg mol 1H,的根均方速率最大;c a帕最概然速率最小，S.坡概然速率、根均方速度和数学平均速率，三者的大小关系如何？各有什么用处？答:在MAxwell速率分布曲线上右一最高点,该点发示具有这种速率的分子所占的分数及大这个始麻点所对应的速率称之为最概燃速率（%）*,=/智或hj等分子的数学平均速率（“）为所有分户速率的数学平均值“r百根均方速率（“）是-个统计平均值，它当各个分子的速率有关，但乂不等F 任务单个分子的速率v m三种速率之比%,/2kTW,/iekT K.,/3kT_.,1.,1

5、,2a8-.1,.24在三者中最概然速率最小根均方速率最大，数学平均速率M中.6.气体在电力场中分布的情况如何？用什么公式可以计算地球匕某高度的压力？这样的压力差的哲用来发电？答;在电力场中，气体分子受到两种互相相反的作用.无规则热运动将使气休分子均匀分布它们所能达到的空间，而重力的作用财要使重的气体分子向F聚集.由于这两种相反的作用，达到平衡时，气体分子在室间中并排均匀的分布，密度随高度的增加而减少假定在0h的高度范田内温度不变，则P=A c 冲（一 雷）由于在上述公式的枳分过程中,均将温度看作常数，所以只花高度相差不太人的范因内，可以计算地球上某一高度的压力.虽然存在这样的压力差，但是由于

6、存在:重力场的原因在实际生活中我们不能用这样的压力差来进行发电.7.在一个宙闭容器内有一定量的气体,若升高温度,气体分子的动能和碰撞次数增加，那分子的平均自由程将如何改变？答:在 附 闭 的 容 附 内，若温度升高,理拽次数增加，平均速度匕增加根据，平均自由程（1）I由于移动着的分f在单位时间内与其他分子相碰的次数J 可以用含6 的式子来去示，例如书中以分子平均以90 的角度互相碰撞为例，推导出？管 黑，我们可以间接址明分子的平均自由程与温度无关.“什么是分下碗插的有效截囱积？如何计算分子的互载频率？答;设分子的有效半径为r有效直径为&运动著的分子，其运动的方向与纸面垂直,以有效直径水d=2,

7、）为半径作虚线圆,这个面积称为分子碰撞的有效截面积单位忖间、单位体积中分子平均相撞的总次数=应为=式中,4 5 代表A.8 分子的有效半径之和3 代表折合质城丸=李谏卜焉+高9.什么是气体的隙流？研究气体隙流有何用处？答:气体分子通过小孔向外流出称为隙流.Gr ah am 的隙流定律是指隙流速度与其摩尔侦量的平方根成反比.若两种气体在相同的情况下进行比较冽鹭 摄隙 流 定 律 可 以 用 来 求 气 体 的 摩 尔 质 量,即 利 用 原 流 作 用 也 可 以 分 离 摩 尔 货 量 不 同 的 气 体混合物,这在同位案分阈中得到了应用.1 0 v an d e r Wao ls 对实际气体

8、作了哪两项校正？如果把实际，体看作刚球,则其状态方程的形式应该如何?答:mnderWls对实际气体的体枳和压力网项JL提 出 具有物理意义的修正因子a和b，这两个因子揭示了其实气体与理想气体有差别的根本用囚.丫的|“卬初卜方程式印（，二 内）041-60 RT八.在同温、同庆3家实际气体的室尔体积大F期患气体的摩尔体枳，则该气体的压缩闪f Z是大f1还是小于1?答:在用力较高或温度较低时，发际气体与理想气体的偏差较大.我们以书中提及的压渐因子（Z）衡量偏差的大小,2=尝=今在同温.同压下,臬实际气体的摩尔休枳大于理想气体的摩尔体积,则馁气体的压缩因子2 1 匕 RT，实际气体的可压缩性比理想气

9、体小.同理我们可以推出在相同情况下若实际气体的摩尔体积小于理想气体的簟尔体枳，则该气体的压缩因f ZV LpX V RT,实 际 气 体 的 浏I性比理想气体大.12砂g因子图的易本娘理建立住什么原理的基础上？如果有两种性质不同的实际气体其用力、摩尔体积和温度是杳可能都相同？其压缩因于是否相同？为什么？答:凡是vander Wsfllf气体都可以用统一的对出方程式表示，因为在对比状态方程中（k+j ）伟一】）=%没有出现气体的待性常数”6所以它是一个具有普遍性的方程式.但直按使用对比方程式似嫌太索,特别是对高用气体的有关计算,常使用压埼因子图.其状态方程式仍保留理想气体方程式的形式”=衣T（Z

10、=哈）.我们将范氏方程0+病）（七一b）=K/展开后得-*0也 可 写 成 片 工 尸 法假设两种性质不同的实际气体具有相同的和八但是由于性质不同，它们分别的“值不同，因而它们的P值不同,所以说两种性质不同的实际气体,小Vg和丁值不可能同时相同.因为尸分尸总代人Z=写得无管 事乂根裾书中提及p H,一 冬已证明van der 气体的嚼上接近一个布数.所以两种性质小同的实际气体上具有相同的对比状态即1rW、r值相同期它们的压缩因子相Hh否则压缩因子柘同.第二章热力学第一定律I.判断卜列说法是否正确.（D状态给定后状态函数就布一定的值反之亦然.（2）状态函数改变后，状态一定改变.（3）状态改变后,

11、状态展数一定都改变.（4）因为 W=Q，AH=Q.所以Q Q 是特定条件下的状态函数，G）恒温过程定是可逆过程.6 汽缸内有一定量的理想气体,反抗定外区做革热胪兴，则 d=Q,-O.（7 根据热力学第一定律,因为能依不能尢中生有,所以一个系统若要对外做功必须从外奥吸收热*（8）系统从状态I 变化到状态口.若AT=O,则Q=0,无热量交换.外在等压卜.机械搅井绝热容器中的液体,使其温度上升，则AH=QLO.（10）理想气体绝热变化过程中.W-W.即町.-M J G aT.W r-W-Q A T,所以跖 WM.（11）有一个封闭系统,当始态和终态确定后：6）若经历一个绝热过程,则功有定值；（b）若

12、经历一个等容过程则 Q 有定值（设不作升膨胀力以此）若经历一个等温过程，则爆力学能有定值，（d）若 短 历个多方过程，则热和功的代数和行定值.（】2）某一化学反应在烧杯中进行，放热Q，培变为”，若安排成可逆电池使始态和终态都相同这时波挟a也作为AH=AH,.答：（】）师.（2）对.3 销.若外界条件不变,如状态怡定后,所有的状态函数都有定的数值,当某个或某几个状态前数发牛变化时状杰一定改变，反之，当状态改变，状态函数中一定有某一个或某几个发生变化,而不一定是全部的状态函数都发生改变.（4）惜.热力学掂U 和培H是状态函数，它的改变值决定于系统的起始和终r 的状态，与途径无关,功和热决定3 引起

13、状态发生变化的方法丁途径有关.在特定条件下,断定Q 4就是状态函数是不充分的.5）对.恒温过程是系统与环境的温度随时相等且恒定，是个热平轴的过程.当系统的活种性质不随时间而改变，则系统处于热力学平衡状态.涓足可逆过程的要求即保持连续平餐状态的过程.（6）错.等外压与等压不是同 F 念，勿混调;绝热膨张过程中Q-0,而不是Q一0.培是状态函数，在绝热膨胀过程卡力由A 至例，工 至 炎（6 为，丁 2V工）可得出aH和H?的物质的量之比为1 3的反应条件下合成国,实验测得在海度茁和X时放出的跳量分别为Q(T Q和Q()，用Ki r r h h n f f定律验证时，与下述公式的计算结果不符，试解释

14、原因.冬儿.(?：)=,Hm0,所 以 皿 X,湍度升高.(3)不能.热机效率7 是指从高温热源所吸的热最大的转换成k环境所做的功.但是同时可逆热机循环一周是一个搜慢的过程，所需时间是无限的.又由PLW=FI,可推出l将无限的小.因此用可逆热机牵到火车的做法是不实际的,不能增加火车的速度只会降低.(4)在史比的容器中进行的反应效.热较多.这是由于在热化学中心=Q-+a i Kr)而在这个反应中Zn+H?s o -Z n s a+H：.ai=l.乂因为该反应为放谿反应Q,、Q的值均为负数 Q(5)筒内的原力变化过程：当压缩空气气体冲出.在绝热可逆过程有P 。=常 数，当气体的压力与外界相等时.筒

15、中温度降低.立即萩上曾击，过一会JL.系统j环境的温度完全相等.混次开高.则缶力也升高，即大于环境中的标准大气应(6)4 实际上是指按所给反应式.进行M 为 Im o l反应时的箱变，实验中测得的数值是反应达到平衡时放出的热量,此时X CIm o l，因此经过计算使用Ki r c h h o f f 定律计算的结果与实脸不符.(7)结果如图24.图2-1由各钟过程的膨胀功计算中,我们可知地热可逆膨胀的功最大.绝热过程中，W，C(五一).由于是*胀过程,所以WC0.又因1|%,所以不 T”.又根据理想气体状态方程p V-n R T.3 V,相同时由用 介*当a 相同时,.绝热蜂帙在实际过程中是一

16、个降温过科,与等温可逆相比.V m.这个结论不正瑞.根据热力学第一定律N，=Q+W,由于反应前后的T 人变,Q=0.&i=W.虽然整个反应中V 未变，但此化学反应由卜光照而引发，以这脖的形式对反应做:功，所以小十Q.&可逆过程有哪些基本特征？请识别卜列过程中哪些姑可逆过程.(D 摩擦生然，(2)室温和大气压力(1 0 1.3 k P Q 下，水藻发为同源.何压的气，(3)3 73 K 和大气压力(1 0 1.3 kPa)下，水蒸发为同源风压的气(4)用干电池使灯泡发光；(5)用对消法洪可逆电池的电动势；(6)N式在等温、等压条件卜温合(7)恒温下将1 m o l水保I人大效溶液中,溶液浓度未变

17、：(8)水在冰点时变成同温、同比的冰.答:可逆过程基本特征过程中的每一步都可向相反的方向进行,而用，系统复原后在环境中并不引起其他变化.经过无限慢的整胀与压斓.在可逆膨胀中系统做的功最大,在系统笈原可逆压缩过程中对环境做的功最小.(3)、(5)和(8)的过程为可逆过程,其余均不是.4.斌杼加F 的两个不可逆过程设计成可逆过程，在 2 9 8 K U 0 L 3 kPa压力下，水蒸发为同投、同压的气,(2)在 258K,1 3.3 kPa压力下，水盆结为同羽、同压的冰.答：(1)H.0(1,298K.1 0 1.3 k P a)-H：(M g,298K,1 0 1.3 kPQ等压可逆升温(*等压

18、可逆降SIHI(Kl,3 73 K,1 0 1.3 kPa)等超等压可送离发H：O(K.3 73 K,l0 1.3 kPa).(2)H，O(l.268K.10L3kPd)H：O s.268Kl01 3kPa)寻压可逆升温等压可逆降温H;O：1.273 K.1 0 L3 kPa al-l 0,(B)iK合个为系统.忽略电火花能4b(8)理想气体Jou le-丁 hon won 的节流过程.答:(】)W J,水和电阻丝为,按体看待Q=0 M Q W 0.以水为系统时外不做功.W=0,系统吸热Q 0,故母7=W+Q 0.以电阻丝为系统,电阳”的状态未发生改变所以ZJ=U.系绫放热QV。所 以卬 0.

19、以电池电阻丝为系统不存在对外做功.卬一。.系统为放热反应Q0MNQ+WV0.以电池水和电阻”为系统,淡系统成为孤立系统.8J=Q.Q=0.W=0.(2)外压为零的膨款过程为由由断眼,W rd即整后体积增加温度升高是吸热反应,Q0.所以可知.&J=Q+W 0.(3)由于Z n+2HClZ n CQ-H2 f 体积增加活塞移动，对外做功,WV0,此反应为放热反应所以QO.WN-A(/V)=一-K)VO./=Q4-W X).(5)恒容纶热的容器中发生反应Q=Q=0,W=0故&J=0,因为读反应为放热反应反应后温度开高由理想气体状态方程可知。=曙 丫不变少随丁增加而增加.乂因A =W+*p V)=V(

20、a”0.(6)恒容容器内W-0.由于是非绝热容器,该反应为放热反应，故Q=Q (必一)反应后气体体积减似以H-Q 为系铳)所以W0.嫉反应为吸焦反应.Q V0热力学能减少 W V0.(8)节流过程的构点是，绝热过程前后增值相等.故Q-0,A H-0.又因为理想气体节流前后阻度未发生改变AU=0,同理由M7=Q+W可知W=0.6.请列举4 个不同类想的等培过程.等：几种不同类型的等效过程分别为，自由*胀，等温可逆修减，等温可逆压缩ij crn le -Thoms。节竟过程.7.在 F列关系式中.请指出事几个是掂病的,哪几个是不准确的，并商单说明理由.(D&H V 石 3)-d K(C OJ，G*

21、(2)d，g)=A,g=A 2NC,g).(4)dHJ,(S(.g)=0.(5)0 此(此 0 曲4 此(乩 0,1)+HX(Ht O.D(6)4 抽(0,8)=仪 死(他 0.】1 答：根据标盛摩尔生成用和标准摩尔燃烧的定义可知均指生成1 mol生物感的培变.由此可知（1）和（2）正确,（3）错误.（4）由于SOf+红）,一 SQ,.S（在 O,中可以完全燃烧生成SO.所以A f ft（SO：.G#0.（5）H,O（1）HjCXg）dH X（373 K）=JX.Hi7is-MO（4）AG d p;（5）a s.M.7作为判据nr必须满足的条件.答:理想气体的等温等压过程，并符合分体积定律见-

22、上.存在的每种气体的压力都相等.且等.二气体的总压力.适用于非等温过程卜胡的变化值,在什算方中的理想气体由状态J （户，1.不 改变到状态口i A M.八）时，可由两种可逆过程的加和而求得.等号两边是两种不同的分步计算方法.（3）对丁封闭系统只做体积功时适用.T）对于等温条件下封闭系统只做体积用时适.用.15）娥判据，对于隔底系统或笔热系统.dS3 31dmho。自由隹共据在等温等容下做其但功的条件下，若系统任其自燃,四自发变化总是朝向.A 减少的方向选行，直至系统送到平衡.Cihbs自由能判据:在等温等压下，不做其他功，任期自然进行，避自发变化是朝G减少的万向进行.宜至系统达到f f t.2

23、.判断下列说法是否正确.并说明原因.（1）不可逆过程一定是处肆的,而自发送程定是不可逆的，（2）凡确增加过程那是自发过程，Q）不可逆过程的嫡水不成少？系统达长街时，懒值最大,Cihhx自由肯法小；代）当某系统的热力学能和体积由定时*8 次 二。的过程不可能发生，0,绝热力逆过程3-0.嫡 是个状态函数，由于两过程有同样的始态，同片A S值不同,则4以认为最终钊达的线态的性质不同.故期中说法不能觉说.(7)对.在的热察统中.从状态1到状态2 3-?。；而同样在该条件下.由状态2到状态1&.4 0、系统的僦永远增加故系境再也回不到限来秋态了.(D冏Ke lv i n,不可能从隼络蹿取出斜使之完全变

24、为功.而不发生.算他变化.理想气体等温膨胀过程中,M/r。.系统.所吸的热全部变成 体积阴胀所做的体积功.这与ke Wi n记述柑符.(9)惜.从低温热源段热放蛤高温热的过程中，环境时低温热源做功.这过程与Clau s i u s说法，不可能把热从低温物体传到高温物体,而不用起箕他的变化相芍.(1 0)4f t.C,Cv=(舞),一(巽 )v(甥产),7%,曙)，+户 第 L嘿)vA 爵门静,(|p,X G 恒大 T G但H：O在277.1 5时，(彝)，=0,故C,rg故.题中说法过于武断.3.指出下列各过程中.Q.W.M hA H.a.d A和X，等热力学苗效的变址嘱些为零,哪些绝对值相等

25、。(1)理想气体真空般胀；(2)理想气悻等温可逆髭眠；(3)理想气体绝热Y，流修胀；0)实际气体绝热可逆膨胀；(5)实际气体绝热节通膨胀，Q g)在第热钢瓶中发生反应生成水；(7)HNg)和C b S)在绝热钢临中发生反应生成HCKg),(8)H,(X1.3 73 K.1 0 1 kPa)H Q(R.373 K.1 0 1 kPGi(9)在等温、等压.不作非此张功的条件卜-，下列反应达到平衡3 H(K)+N?(g)=2NHi g)(】。)绝热.恒压.不作隹脚藤功的条件下发生了一个化学反应.答:理想气体真空膨胀卬-Q&i=A H-O.理气等温可逆膨胀 i f/-O.A/-O；Q=VF,.；A A

26、,A S=O.(3)理气节流膨账A H-0.=0.(4)实际全体绝热可逆Q=1 h?=O,MJ=Q+W W.i lL-H.t Xg.aoa K,100 kPa)(4)理想气体从A，%,T经不可逆过程达到乃，,T”可曲计几条可逆路线，画用小意图.答应 等温可逆膨EK.(2)以无限小且无限较慢的速度dT降温.最终达到T的终态，则此过褥为可逆过程.(3)HXKD.3O3K100 kPa_ fTiTOCff).303 K*_ 1 0 0 k P a _ _b；Hz(XD；303 Kl.伸()3).3。3KL k _ I k_ I经过等温可逆降压等温等压相变等温可逆升压.(4)可有以下几种途化的可逆路线

27、,从状态1(为匕工)到状态111六旷，丁力.过程由3-1.国3-1I M,力)导 则 3 M 导出1丝11(M a M.T：)等-8(必,忆，及)3哩u(a M.丁2)，小M，T；)锂 吧 幻:%.VT j产 魄n s.H，”小，“T、,等温可逆 .、一 容 可 逆 一 “，.T、八 p.VL TT)-D(pp,V Ti)-*II v p*JVS JTJ)5.判断下列恒温、恒乐过程中炳值的变化,是大于零小于零还是等于零，为什么？。逮F食盐放入水中；:2)HCK好溶干水中生成盐酸溶液：3)NH,CKs)一-NH.Cg)-r HCI(g)；1OHNg)十C51 dm-(N 2.g)-l dm Ar

28、,g)2 d m 3 I Arg)5：6”dm N g)十dm4CAr.g)H dn?(、；rA r.g九(7)1 dm；I d nf(S,g),1 dm,(Ne?g)答:u域济解V本中，为垓热过探Q 0S-筝,呼/同理,HCK*出水中,Q。，AS.-1（1 此化学反应对程为改诀过程Q。5工 35 2必 I 3S.”=K!n?T Jil:i y =2j?ln 0.（5）两气环为始恣.”态末发生改变AS，。，（“同种气体等盘等压下压缩前后状态点发生改变AS=0.V 1（8）AS 屈In 加 2Rln 至 二5“在298 K和ll：C kPa时,反 应。一 乩 汁 省）停 的4G30,说明该区应不

29、能自发进行.但在实射室内常用电斛水的方法制备氢气，这两者有无矛盾？请 将（Kmot循环分别表达在以4 卜,坐标表示的图上，丁 一 p,TS SV,U5 T-H答:这时音汝有矛盾,H式 八 一 丛 +十 退 指 在 隔 岛 系 统 也 不 做 真 他 非 膨 服 功 笆 条 件下.5：，3.实验室内用电解水的方法制备就气，这个过程中存在电流做功的电动形式,这-反应不是自蛉?行的.（2；C9mei装环表达坐分如图32.图3 2第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用1.下列说法是的正确,为什么？（1）溶液的化学势等于洛液中个组分的化学券之和,.（2）对于纯组分,其化学势就等于它的G ibk自由能，

30、（3）在同一衡溶液中.溶质8的浓度分别可以用,B.E H.a表示，其标准态的表示方法也不同,则其相应的化学势也就不同；（4）在同一溶液中，若标准态规定不同,则其相应的相对活度也就不同，（5）二组分理想液态混合物的总蒸气压，定大户任一组分的蒸气分压河）在相同温度IE力下，浓度都是U.01 mo kg :的食糖和食盐水溶液的渗透乐相等；仃）稀溶液的沸点一定比纯溶剂高；：8）在KCI里结晶过程中，折山的KCKC的化学势大于母液中KCI的化学势；9）相对活度&的状态就是标准态，(M)在理想液态泯仆劭中,Rouh定律与H enry定律相同.答:(1)错.根据化学势定义，化学势是指某一组分的化学弊，溶液是

31、多组分体系，尤化学见(2)锦,对 纯狙分，共化学势等丁它的摩尔G ibbs白山能.情，在同一桶溶液中，溶质H均化学势相同，与表示方法无为3)正确.在溶液中组分H的化学势为出=训+R7 1n5、,对淞体来说,I E 力对外的影响很小.故上式可 以 写 成 播+KT 1 W,因为溶质b 的化学势是强度性质.与表示方法无关，所以标准态选取不同影病到R T I nas,即相对活度(活度)不同.5)正确.(6)错误.糖溶液的渗透压与溶质的性质无关，而与溶液中所含溶质的粒子(分子，原子或麻子等)的数口成正比,食盐水中X C I 电阍成X+和C L 篇f,而食幡的电离很小，所以两昔澹选张不相等.7)错,若加

32、入挥发性溶质，则稀溶液的沸点可能比炖试剂的苻,错,至结晶过程，母 油 H 的K C 1的化学势大于析出的K C 1的化学帆.都是到A G=0 的结论.这些结论哪个对.哪个不对.为什么？(1)H;(X1,2 6 8 K.10 0 kPa)-H s(Xs.2 6 8 K.10 0 kIJB)；2)在 2 9 8 K,1UO kPa 时，H z强)+C ls(g)=2 H C I(K):(3)在 2 9 8 K.L OO kPa时,一定量的NaC K s)溶于水中，(4)H i(Xl,3 7 3 K.I OC kPa)-HfO(g,3 7 3 K.L OO kPa).答:对,(1),(2)*3)的体

33、系组成改变了.应使用3=-SdT+V d p+J r7,试比较下列I L Q 在不同状态时的化学切的大小,根据的原理是什么？(1)(a H iO(1,3 7 3 K.llX)kl%与 O(l,：与(f)H，K g,3 7 4 K.10 0 kPi)t(4)(a)H t(X1.3 7 3 K,1D O kPa)与 d)H；O g.3 7 3 K.3 0 0 kPa).答:D两者相等.气液平衡(2)(d)的化学势大于(c)的化学势(3”。的化学势大于 0 的化学势(4)d)的化学势大丁 Q)的化学势判别时用ZX.0,即化学势从高到低变化.8.理想液态也自物模型的微观特征是什么？它有几种不同的定度式

34、？不同定义式之间有何关系？答:理想液态混合物模型的散观特征是,分干间作用能，热力学能具有加和性定 义 式;U=0，A.H=0A e S-S；-S1 mjnzs)rwA R T(nx laz A )dre 7 5 nJ lL TR)第 五 章 相 平 衡1.刘断F 列说法是否 F 确,为什么？(1)在一个密封的容器内,装满了 3 7 3.2 K 的水，点空隙也不留.这时水的茶气压等：零1(2)在室温和大气压力入纯水的蒸气压为0,，若在水面上充入NK g)以增加外压，则纯水的蒸气瓶F降；(3)小水渍与水汽混在一起或算状.因为它们都有相同的化学组成和性质,所以是一个相；(4)面粉和米粉混合理十分均匀

35、,肉眼匕无法分清彼此，所以它们已成为一相,洛)将金粉和银粉混合加热至培融，再冷却更洌态,它们已成为相，niul、aC K s)落 于定贵的水中，在 2 9 8 K 时，只有一个热气压；)外抹噌加.纯水的拨气压带上升，可以理解成外压增加、液面匕的分子逃逸做向增大，即然，压增大.：3)管.相是指系统中宏观上衣来.化学组成，特理性质与化学性质完全均匀的部分.水滴与水汽的物理性质不同，两者有明显的界向.是两相.)帝.面粉与米粉虽然肉眼无法分清彼此，但其化学组成不同，在更小的尺度内可以区分，所以它们不是札(G 对.金轮与银粉加热端融成固态溶液,冷却后,苞子分F以分IF形式相比分散.足一相.(6)CS-K

36、-R=2-1 =1(浓度限制)(苦水星已知)/C 4 1 F(忏 2)/=0 所以;在298K时Jn mlNaClG 溶于一定也水中，只有一个蒸气压.)惜.增加 少许KOKs(若水fit 已知)相便变为C=S-K K S=3 R-0,R，l(NaG浓度)C-2.f-：C+1-3-2=1外 压 定 时，温度与K X Q,的量也有关系.不为定值.错.冰点指水与冰两相平衡的温度，是明相共存，根据相律.c-S F.y=c-.NHj(g)和 HCkg”NHCKC.TN H K O-THCMQ,在同相中 NH=HClJC=S-R-K=3-2=1 2，=CT2-6=3-2=1(2)S=3 NH;C l s)

37、-N H j g)+HCKg)C=S-R=2=2/=C-2-&=2(4)S=4 K=1 K-2C-S-R R=l 力=2/C I 2-=1(5)S=2 R=0 R 0C=S-H-R,-2 O-2/=C+2 e=3(渗透平衡时，两者t _方压力不同，利律不运用.相律是在两相乐力和同时推导出伯.故自由度加D(6)S-2 R=-2 R=1C-S-R R=2 力=2f=C 2 p-27)S=5 K-2 R T N H,J=H C E+H C=5-2-1=2 6=3y=c+2 p=i(8)s=5 R=o&=1 电荷平衡C S R Y 4 1(济浦 1/=(7+2-e=33.何桦下列问翅.(1)在 何 锦

38、 度 下，杲研究系统中TT两相共存.但它们的压力不等，腌者达成平衡？为 什 么 把 叫 做 干 泳？什么时候能见到c n？C)能否用巾告的6 0烈性白酒,经多次蒸值后,得到无水乙醉？)在相图:班些区域能使用杠杆规则.在三相共存的平循线上能否使用杠杆规则？3)在卜列物质共存的平衡系统中，请写出可能发小的化学反应，井指出有几个独立反应？(a)C(s),C O(g).C XJs(g).H3(g).H(XJ).0:(g)(1,)C(s).C C M g),aA.(g).F e(s)F K Xs.F qO(3 .F.O (Q(6)在二组分固一液平衡系统桁图中，稳定化合物5不稳定化合物有何本，成区别？在室

39、温与大气压下用C Q,萃取康的水旃ft U在 O T.和n q。)中达成分配平衡，无固体供存在.这时的独立组分数和自Ul度为多少？(8)在相图上，请分析如卜 特殊点的相数和自川度:熔点低共熠点涕点恒沸点和临界点.答：(1)在同-温度下.压力不等可以两相共存、如滂透平衡.(N aC l水溶液与水),相平誉条件为:师=*.(2)g(s)可以升华直接变为C 0tt p，程较大压力下.可以在合适温度得到 g(D.(3)不能，白酒是非理想的二织分液患混合物，它们的行为与R uauh定律的正偏差很大，在工一工图上有展低点块低恒沸点).恒沸混合物中乙醇的质及分数为0.9 5 5 7,所以,开给如用乙肉质也小

40、于0.9 5 5 7的混合物进行分崩则得不到无水乙等，只能知到浓度0.9 5 5 7的恒沸混合物.(。对 液一气.液一固,液一液、固一固的两柳平薰区，任何二相平衡系统，杜杆规则可以适用,在三相共存的平衡线上可以使用杠杆规则求取例个二组分系统的物质点，使用两次杠杆规则可以确定三相的量.(5)(a)可能发生的化学反应.C M-y a c g；-C O(K)c n)-e s)=c G s)Hz(g)I yfXC g；H j)可能的化学反应F cfsH-F mC K s)-4 F d)(s)7 e(s)H F(%一SF rfXs)F c+C O g)-=F eO(t,)-C(Xg)C F e(s)4

41、aXs+E eiO -C D：C g)+3 F et s)C sH F eO ts)-E e(s)I C O(.g)C(s)+F e,X 2,f C-e+2=2临界点 t=3;S-l.C 1./C 0,所以要寻找合适的催化剂,使反应得以进行，(5)某反应的dGJ,3.所以设反应-定能正向进行，(6)平倚常数值改变了.平衡一定会移就;反之，平街移动了，平衡常数值也一定改变-答:(1)不正确化学反应的平衡奋数.K?=K.W)Sw KT只与温度有关，但K,与T少都七美.故K,与淘度、压力有关.当压力不大时,K.h,KJGT以看成是只叼温度右长，除此之外,化学反应平衡常数弓化学反应计量方辞的写法也有关

42、紧,甚至标准态的选取对其也有影响.例 2H,(。十(VH)=2H,O 0反应不能进行.(5)不正确.A G V 0,熊力学判断反应能发生，但其反应速度可能很慢，解至根本不反应.逐福加入引发条件或者使用催化剂,才能使反应正向进行.例2H；+Q=2H,O的反应.(6)不正螭.平曲常数改变了.平衡不一定会移动,平衡时K,=Q rK,的改变与温度有关,Q，也可以相应随温度改变.在一定，。下.反应平副移动，平般常数则不会改变.也可以从,看出.K,变化，反应才移动.K；变 化 变 化.K,可能不变.2.化学反应的&G,的下标m”的含义是It么？若用下列两个化学升方程来表示成氨的反应.问两者的&U,K；之间

43、的关系如何？(l3H1(g)+NI(g=2NH1(g)d G L i.G 1H,(g)+N a3 一 NH,(g)答:无限大的反应体系中.E 表示反应进度变化-1&GJ 1=2(&3 2)K；.l-时刻的G变化为“时刻的Q，根据公式丁8，一口71的.能 否 认 为 是 处 在 平 衡 态 时 的Gib&自由能的变化值，为什么？答:不能认为d G,是处在平衡态时,Gbbs自由能的变化位(参考复习期5.合成氨反应3H式g)+NMG-2NHKG达到平衡后，在保持海京和压力不安的情况5加入水气作为惰性气体，设气体近似作为理粗气体处理，何1的含量会不会发生变化？K；值会不会改变.为什么？答:合成气，保持

44、T,。不变.以水为恃性气体(理气)时,K为定值,只与温度有关，加人情性气体根3于渡少反应物与产物的浓度，平衡向减少这一趋势的方向移动,向左移动.故3s会流少,也可以喂据K；=K=加人情性气体相当于诚少反应平衡的总压力，对此反应，E与VO.p I，喇K,减少，R8因为 KT=J4H,/珏？丹 所以AH,减 小.6.反 应MKO(s)+OAg)一 即 八 命 十 三6需)达平衡后,保持温度不变，增加总压,K；和K.分别有何变化,设气体为理想气体.答:用与温度有关,丁不变,K；不变.K；=K p/芦)日阳 Svfl=-J-1-J 一8 0 +H：(g).反应的标准摩尔结变为133.50 皿 .设反应

45、在673K时达成平衡.试讨论如下各种因素对平杳的影响(1)增加C(s)的含量(2)提高反应温度(3)憎加系统的总压力；(4)增 加%。8)的分压,(5)增加NMC的分压得答:(1)增加CS)的含景,货固体的活度为1.不影响平衡.(2)H l 0.吸热,增加温度.反应右移.(3)增加系统压力,反应左移.(4)增大水的分压,反应右移.(5)增 加H,分压，反应左移.X PC hO的分解反应为PCh(g)一 11as(g H C lilg),在一定的通度和压力下,反应达到平衡，试讨论如下各种因京PCh 1.则温度应控制在多少为宜？答:d a-R T In K；K；-e -1则一田/阳00.221 0

46、TTR U/-0可知 次-2(粉,，0。=由(票)N=4*R+2TL+21rL(-2)=0 可知 L=2R则当画柱的高为半径的2倍时，圆柱形铁皮筒面积最小S-2由 十2法心-5僦由 V-K N L-jrR Y Z R)=1 R=0.542m0=6广庐S6万=5.53mz.6.设c(M p可视作理想气体,并设其各个自由度均服从能置均分琼理.巳知a%(G的=Ly.m1.15,试用计算的方法判断GOb(g)是否为线形分子.答:如果C Q为非线蛰分子,根据经典虢身均分原理.C,.n,-1 3+3-r(3 n-6)X 2 X R-3 +3+(3 X 3-6 X 2 jX -6 RC=C,.+R=-7Rr

47、 C,.6R U M如果C O.为线型分。.由能髭均分原理C v.=y 3+3+(3 n-5)X 2 R=y 3 4-3 4-(3 X 3-5 X 2)X R-=7 RCn-C“.mTR8R厂Cv 7R题中已知y=l.15,与C（%为线型分子计算的y值相近.7.指出卜列分f的对称数.（DOH（2）CH3 c h（3）CH?Cb M4）Q H N笨）M 5）C H,C H 0（甲基）M 6）顺丁二蟀；（7）反丁二辨；（8）SK.答:下列分子的对称数分别为，(D QB a=2 2)cH,a a=3 CH。aH,C H j (甲 笨)。=2(6)顺厂二烯。-2(7)反丁二靖。=1(8)S Fe”=1

48、28.从以下数据判断某X分子的结构.（D它是现息据气体，含有个旗f M2）在低温时,振动自由度不激发它的。与N g）的相同M3）在高温时，它的G m比N（g）的高25.1J-m o L.答:低盘时,X分子与M S）的 值 相 同不名虑振动的贡献,则两种分子转动的自由度相同,分子构型 桂，为线型分子.在高温时,它的C,.m比N,（g）高25.1Jmo K-。范 噌 U=2.则它的娠武自由度比M（g）多3个,即多一个原子.所以,X分子是二原子线型分子.9.请定性说明卜列各种气体的CF值除温度的变化规律：T/K2988002000a.,(H e)/(J-m o lT .K-)12.48尼4812.4

49、8G,.(N2)/(J m or K-)20.8123.1227.68G.m(C l,)/(J mol K*)25.5328.8929.99CV.m(COk)/(J moP K 28.8143.1152.02答:横向观察He（g）在不时温度的Cv.值.发现单瞅子气体的GM不时温度升高而发生变化;而多原f分子N1g）.ciI（g）的a.”值随温度升高而升高.纵向比较不同温度的各种气体Cv.e的差值,发现分子中原子个增加，则Cv.e差值越大,G，.,值越大.10.在同国、同压下,报据F面的表值判断:哪种气体的SL.垃大？哪种气体的SL,最大？哪阱分子的为动猴率最小？分 子M8/Ka/KHe287.

50、55976HBr8112.23682Nz282.893353cb710.35801答:0.,=Nkn-VH+笠NA=Ry卜（R T p T J+y ln ln +C（.C为一常数）在同温.M压条件下.N a最大.则HBr的S z最大.&_.-RlnsU+R在同温.同压条件下,Cb的&地 小，则Cb的5m.，最大.Drr&一带在同温.同压条件F Q?的 最 小,则Q?的振动频率”最小.R第八章电解质溶液L F a例by电解定律的基本内容是什么？这定律在电化学中由何用处？答:法拉第电解定律的本内容是：通电干电解质溶液之后.L在i口段上（两相界面）,发生化学生化的伽质的H号通人也荷成正比.1 2 1