物化課后習(xí)題答案

1、第一章12（1） 能；（2）不能。；功和熱都是過(guò)程量，對(duì)于絕熱過(guò)程，可逆膨脹與不可逆膨脹時(shí)熱效應(yīng)均為0，而功必不相等，因此DU必不相等。13（1） 對(duì)（2） 錯(cuò)，H是狀態(tài)函數(shù)，DH只是一個(gè)變化值（3） 錯(cuò)，pDV（4） 錯(cuò)，（5） 錯(cuò)，等壓過(guò)程才成立（6） 錯(cuò)，DUDH0，但其他兩個(gè)不一定（7） 錯(cuò)，存在相變潛熱（8） 錯(cuò)，任意狀態(tài)變化過(guò)程都可能有焓變，只是在等壓、不做非體積功時(shí)的熱效應(yīng)在數(shù)值上等于焓的變化（9） 錯(cuò)，后者僅適用于絕熱可逆過(guò)程（10） 錯(cuò)，水必須是液態(tài)14a） 查表可得Cp=75.291 J/K.mol b） 已知DfusH=334.7 KJ/Kg1 c） 查表可得DvapH=

2、2257KJ/ Kg1 1-8 111雙原子分子，Cv,m5R/2；Cp,m7R/2；因此， 1-17(1) (2) 由其燃燒反應(yīng)方程式，可知該等容過(guò)程也是等壓過(guò)程由第二章：21 思考與判斷（1） 錯(cuò)，孤立系統(tǒng)自發(fā)過(guò)程中的熵變大于零。（2） 錯(cuò)，只有絕熱可逆過(guò)程的熵變?yōu)榱?。?） 錯(cuò)，熱力學(xué)規(guī)定0K時(shí)純物質(zhì)完美晶體的熵值為零。（4） 錯(cuò)，化學(xué)反應(yīng)的熵變定義為可逆過(guò)程熱溫熵的和。反應(yīng)焓只有在特定條件下才與可逆過(guò)程的熱效應(yīng)數(shù)值相等。（5） 前對(duì)后錯(cuò)：對(duì)于理想氣體，對(duì)于等溫過(guò)程對(duì)于水的平衡相變，；二者顯然不相等。22（1） 理想氣體的內(nèi)能、焓僅僅是溫度的函數(shù)，固（2） 循環(huán)過(guò)程，狀態(tài)函數(shù)變化為0，過(guò)

3、程函數(shù)變化不一定為0：（3） 平衡相變，其余均不為0；（4）23（1） 高溫發(fā)生（2） 低溫發(fā)生（3） 任意溫度均可自發(fā)進(jìn)行（4） 因所需溫度過(guò)高，可認(rèn)為發(fā)應(yīng)在可獲得的溫度范圍內(nèi)基本不會(huì)自發(fā)進(jìn)行（5） 低溫發(fā)生2120.01kg理想氣體He在5p0的體積：求熵變時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)可逆過(guò)程求熱效應(yīng)，設(shè)計(jì)一個(gè)等溫過(guò)程，則由定義式可得：214本題可分為兩步：第一步，373K的水平衡相變?yōu)樗魵獾诙剑?73K時(shí)，1個(gè)大氣壓的水蒸氣變?yōu)?.5大氣壓的水蒸氣因此變化為：2-15查表帶入計(jì)算即可，具體略第三章31（2）偏摩爾量：(a) (d) (e)；化學(xué)勢(shì)：(b) (d) (f)；都不是：(c)31（2）a

4、, 理想液態(tài)混合物b, 理想稀薄溶液c, 氣相可視為理想氣體的真實(shí)液態(tài)混合物d, 氣相可視為理想氣體的真實(shí)溶液31（3）（1） 平衡相變的兩相，固（2） 由，由于溫度相等，可知，固;另外也可認(rèn)為在此大氣壓下氣態(tài)水可自發(fā)變?yōu)橐簯B(tài)水，固（3） 同上，在此溫度下液態(tài)水會(huì)自發(fā)蒸發(fā)，固；或者由，由于壓力相等，可知，二液態(tài)物質(zhì)的固定商小于氣態(tài)，固;（4） 由（2），；（5） 由（3），；由(4) 31（4）可見當(dāng)bB一定時(shí)，只與溶劑的性質(zhì)相關(guān)，對(duì)于溶劑相同的相同。31（5）（a）錯(cuò)誤，化學(xué)勢(shì)是相對(duì)某一獨(dú)立組分而言的。溶液的化學(xué)勢(shì)沒有明確的物理意義。（b）錯(cuò)誤，化學(xué)勢(shì)為偏摩爾量，是熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)。其值與化學(xué)

5、勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選取無(wú)關(guān)。（c）錯(cuò)誤，氯化鈉為強(qiáng)電解質(zhì)，計(jì)算其溶液滲透壓時(shí)，其摩爾濃度基本翻倍。（d）錯(cuò)誤，溶液分子間總是存在相互左右力。人們將溶質(zhì)分子與溶質(zhì)分子之間、溶質(zhì)分子與溶劑分子之間、溶劑分子與溶劑分子之間作用力基本相等的溶液定義為理想溶液。3-2(1) ，等溫，設(shè)計(jì)可逆壓縮過(guò)程，則（2）因液態(tài)水的體積不變3460m處壓強(qiáng)為pa由Henrys Law, 人體急速上升時(shí)累積的氣體為在一個(gè)大氣壓下其體積為0.2L, 按球形計(jì)算，其半徑約為3.7 cm（此處需假設(shè)只有一個(gè)氣泡？）37假設(shè)血液為理想稀溶液，且其密度與水相同：則數(shù)值上cB=bB查表可得水的因此39假設(shè)該蔗糖水為理想稀溶液，且其密度與水

6、相同：則數(shù)值上cB=bB所以查表可得水的；310應(yīng)在濃溶液一側(cè)加壓：第四章41（1）2，兩固態(tài)相（2）1 （H2O），2 （氣相及液相）（3）1，1（4）不為0，（純水在三相點(diǎn)時(shí)物種只有水，而在冰點(diǎn)時(shí)物種數(shù)包括空氣，固K>1）（5）系統(tǒng)點(diǎn)：一定溫度一定壓力下，表示體系總組成的點(diǎn) 相點(diǎn)：一定溫度一定壓力下，表示體系內(nèi)各相平衡組成的點(diǎn)（6）2，1（恒沸點(diǎn)處氣相組成等于液相組成，因此獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為1，固f=1-2+2=1; 或者考慮到壓強(qiáng)固定，f*=0）42（1） 對(duì)，f*=1-1+0=0；（可認(rèn)為體系只有一個(gè)相，且臨界點(diǎn)儲(chǔ)溫度及壓力固定）（2） 錯(cuò)，4 (系統(tǒng)自由度可以為0，因此二組份最多可以

7、有4相)（3） 錯(cuò)，氣固及氣液，且氣為理想氣體（4） 對(duì)，由克拉貝龍方程方程可知（5） 錯(cuò)，一般為兩相（固、液共存）（6） 錯(cuò)，對(duì)于區(qū)域熔煉等，分配系數(shù)不能為1，但萃取則無(wú)此要求。K值的大小關(guān)系萃取的效率：K值越小，萃取效率越高。43：由題意，物種數(shù)等于S=3；化學(xué)反應(yīng)限制條件數(shù)R=1(1) 及（2）：由于體系中H2及I2的濃度總相等，固R1因此K3111(3) 無(wú)濃度限制條件，所以K=24-6由題意，S3，無(wú)反應(yīng)限制條件，若同時(shí)無(wú)濃度限制條件及環(huán)境限制條件，則若出現(xiàn)一種限制條件，則的最大值減少1；所以對(duì)題中3種情況，的最大值分別為4，3，2414（1） 均為三相線，f*=2-3+1=0; 1

8、: l; 2: A0.2B0.8+l; 3:B+l; 4: A+l; 5: A+ A0.2B0.8; 6: A0.2B0.8+B（2） 參考P196，b點(diǎn)類似于p點(diǎn)，c點(diǎn)經(jīng)過(guò)兩個(gè)三相平衡線（3） M: 固液平衡，液相組成等于系統(tǒng)組成，2相；N：固液共存，液相組成為平行x軸與M所在固液線的交點(diǎn)，2相；O：A+ A0.2B0.8及AB溶液（組成同最低共熔點(diǎn)），3相；R：AA0.2B0.8，2相（4） 凝固點(diǎn)降低=-2.716415（1）1.48*10-3 Kg（2）2*10-3 Kg第五章51（1） 反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)發(fā)應(yīng)各物的逸度商、活度商等（2） 是；不一定，平衡常數(shù)只與溫度相關(guān)，但平衡組成與

9、壓力相關(guān)（3） 是，參見圖51（4） DrGm0是各組分處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的化學(xué)勢(shì)代數(shù)和；DrGm并不是某一實(shí)際體系反應(yīng)1mol物質(zhì)時(shí)的吉布斯自由能變化, 是在恒溫恒壓下,體系中進(jìn)行極微量化學(xué)反應(yīng)所引起的體系吉布斯自由能變化與反應(yīng)進(jìn)度變化之比(dG/dx)T,p；DfGm0 是化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能。（5） 溫度：溫度對(duì)反應(yīng)平衡的影響主要表現(xiàn)為對(duì)平衡常數(shù)的影響：。根據(jù)Vant Hoff方程：升高溫度，對(duì)析熱反應(yīng)有利；降低溫度對(duì)放熱反應(yīng)有利；溫度對(duì)于無(wú)熱效應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)基本無(wú)影響。壓力：壓力對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的影響：。壓力增加，反應(yīng)向體積縮小的方向移動(dòng)。惰性氣體：在總壓力一定時(shí)，加

10、入惰性氣體相當(dāng)于減小反應(yīng)體系的分壓力，與減小體系壓力對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡的影響相一致；當(dāng)總體積一定時(shí)，加入惰性氣體對(duì)體系化學(xué)平衡無(wú)影響。52反應(yīng)向逆方向移動(dòng)，要使反應(yīng)負(fù)向移動(dòng)，DrGm必須>0，55解：該化學(xué)反應(yīng)為由于反應(yīng)為等分子反應(yīng)，且反應(yīng)前無(wú)產(chǎn)物，故產(chǎn)物濃度可均設(shè)為x；若設(shè)濃度為y，與比為p，x/y=r則分別將p值0.18、1、8帶入，可求出被酯化的百分?jǐn)?shù)分別為17.1、66.7、96.757（3）若考慮空氣中氧的分壓為0.2p0，則平衡時(shí)，NO2的分壓為5.2*10-15，因此，可以認(rèn)為常溫下反應(yīng)基本不會(huì)發(fā)生。5-10略5-14(1) (2) 判斷某一化學(xué)反應(yīng)自發(fā)發(fā)生的可能性及限度(3)

11、 該情況下所以反應(yīng)將逆向進(jìn)行，無(wú)法生成L-丙氨酸。第六章61（1） 原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，電解池將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能；從電極反應(yīng)而言，高電壓電極（正極）上，原電池發(fā)生還原反應(yīng)（陰極）而電解池上發(fā)生氧化反應(yīng)（陽(yáng)極）。二者導(dǎo)電機(jī)理相同。（2） 電解質(zhì)及其濃度，溫度，黏度及溶劑本身等（3） 不同，主要原因是弱電解質(zhì)隨濃度增加電離度降低，而強(qiáng)電解質(zhì)不會(huì)（4） 主要是由于濃度進(jìn)一步增加時(shí)，溶液黏度增加（5） 鹽橋內(nèi)支持電解質(zhì)濃度高且陰陽(yáng)離子的遷移率應(yīng)接近（6） （a）rGm受反應(yīng)進(jìn)度影響，因此也受到濃度的影響；根據(jù)能斯特方程，電解質(zhì)溶液濃度會(huì)影響E，但不會(huì)影響E；（b）反應(yīng)方程式的寫法不影響E及E，

12、但會(huì)影響rGm；（c）標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)是所有參與反應(yīng)的物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)，體系電動(dòng)勢(shì)的大小，此時(shí)，電池反應(yīng)并非處于平衡態(tài)68對(duì)于NaCl 對(duì)于NaC2O4，對(duì)于CuSO4 615Fe3+e=Fe2+ （1）Fe2+2e=Fe （2）Fe3+3e=Fe （3）由于（3）（1）（2）617設(shè)計(jì)電池Ag(s)|Ag+(a1)|HBr(a2)|AgBr(s)|Ag(s) 查表可得第七章71（1） 表面自由能是指保持體系溫度、壓力、組成不變時(shí)，增加單位表面積，體系吉布斯自由能的變化；而表面張力是兩相界面上使表面緊縮的作用在單位邊界線上的力。二者的物理意義及單位均不相同。（2） 表面張力指向使表面緊縮的方向

13、且與表面相切（3） 物質(zhì)在臨界狀態(tài)時(shí)，氣液態(tài)界面消失，表面張力為零（4） 對(duì)于絕大多數(shù)液體，溫度升高，表面張力下降（5） 膠束與微乳狀液是熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)，乳狀液與囊泡不是（6） 廣義而言，自發(fā)的表面吸附過(guò)程都是吉布斯函數(shù)降低的過(guò)程。對(duì)于溶液表面吸附，當(dāng)溶質(zhì)為表面活性物質(zhì)時(shí)為正吸附，當(dāng)溶質(zhì)為表面非活性物質(zhì)時(shí)表現(xiàn)出負(fù)吸附（7） 物理意義:單位面積表面層中溶劑所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與同樣數(shù)量的溶劑在溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的差值.（8） 吉布斯吸附公式原則上適用于任何界面，但實(shí)際應(yīng)用較多的是氣液及液液界面72設(shè)油滴個(gè)數(shù)為n，則73略7-13苯基丙酸C6H5CH2CH2COOH分子量為160， 由表面吸附

14、量的定義式可知：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)（三點(diǎn)在一條直線上），可知帶入吉布斯等溫吸附式，可見，二者數(shù)據(jù)大致相等，說(shuō)明吉布斯等溫吸附式是復(fù)合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的。第8章81由布朗運(yùn)動(dòng)公式可知85（1） 由于AgCl溶膠中充滿KCl，因此其膠團(tuán)結(jié)構(gòu)為(AgCl)m.nCl (n-x)K+x.xK+ 可見膠粒帶負(fù)電，溶液介質(zhì)帶正電。兩端通電時(shí)，膠粒固定，而溶液將向負(fù)極移動(dòng)而發(fā)生電滲。（2） 當(dāng)KCl濃度增加時(shí)，在一定濃度范圍內(nèi)，膠團(tuán)結(jié)構(gòu)(AgCl)m.nCl (n-x)K+x.xK+維持不變但x減小，及分散層電勢(shì)降低，因此電滲速度降低。（3） 如果用AgNO3代替KCl，則情況與（1）相反。88由題意可知：改變陰離子時(shí)

15、，聚沉值基本不變；改變陽(yáng)離子時(shí)，聚沉值發(fā)生顯著變化，由此，該溶膠膠粒帶負(fù)電第十章101（1） 反應(yīng)速率與其化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比（2） 否；不一定（對(duì)于簡(jiǎn)單反應(yīng)才成立）；反應(yīng)級(jí)數(shù)為整數(shù)的不一定是簡(jiǎn)單反應(yīng)；對(duì)于某一化學(xué)反應(yīng)式，必須首先搞清楚該反應(yīng)式是總包反應(yīng)，還是基元反應(yīng)：只有基元反應(yīng)嚴(yán)格地符合質(zhì)量作用定律；對(duì)于基元反應(yīng)，反應(yīng)分級(jí)數(shù)等于相應(yīng)的反應(yīng)計(jì)量系數(shù)絕對(duì)值，反應(yīng)級(jí)數(shù)等于反應(yīng)分子數(shù)； （3） 總包反應(yīng)級(jí)數(shù)是反應(yīng)各物分級(jí)數(shù)的和，不一定是整數(shù)；連串反應(yīng)的速控步驟必然是某一基元反應(yīng)，其級(jí)數(shù)是該基元反應(yīng)中各反應(yīng)物分子數(shù)的和，基元反應(yīng)中的反應(yīng)物一般包括中間產(chǎn)物，因此并非全為總包反應(yīng)的反應(yīng)物，而且其值必為整數(shù)。（4） 對(duì)于基元反應(yīng)，反應(yīng)分級(jí)數(shù)等于相應(yīng)的反應(yīng)計(jì)量系數(shù)絕對(duì)值，反應(yīng)級(jí)數(shù)等于反應(yīng)分子數(shù)102該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，應(yīng)有1.5410-3對(duì)于零級(jí)反應(yīng)：1011對(duì)一級(jí)反應(yīng)，由此可求出不同溫度下k值及l(fā)nk值由Arrhenius方程：可見，lnk與1/T成正比，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表T（oC）374354T1/2(s)1.11