作業(yè)與預(yù)習(xí)內(nèi)容_第1頁(yè)
作業(yè)與預(yù)習(xí)內(nèi)容_第2頁(yè)
作業(yè)與預(yù)習(xí)內(nèi)容_第3頁(yè)
作業(yè)與預(yù)習(xí)內(nèi)容_第4頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

作業(yè)(一)預(yù)習(xí)教材P6-P12頁(yè)部分內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:1.了解系統(tǒng)和環(huán)境,系統(tǒng)的宏觀性質(zhì),相的定義.系統(tǒng)的變化過(guò)程與途徑,等熱力學(xué)基本概念,特別是要理解系統(tǒng)的狀態(tài),狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn),可逆過(guò)程等重要概念。

2.理解熱與功的概念;掌握熱與功的正、負(fù)號(hào)的規(guī)定;掌握體積功的定義及計(jì)算。

3.理解內(nèi)能的定義及對(duì)它的微觀解釋;掌握熱力學(xué)第一定律的文字表述,數(shù)學(xué)式表述:U=Q+W1上節(jié)課內(nèi)容回顧與思考1.介紹緒論的相關(guān)知識(shí)2.復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)微積分3.回顧氣體的三個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律,得出理想氣體的狀態(tài)方程。4.實(shí)際氣體與理想氣體的比較。范德華氣體方程表達(dá)式。5.實(shí)際氣體的臨界點(diǎn)處的臨界溫度Tc、臨界壓力Pc思考?以范德華氣體為例,如何求算其臨界溫度Tc

,臨界壓力Pc

?作業(yè)(二)P12習(xí)題4、5預(yù)習(xí)P13體積功-P19

定容及定壓下的熱等內(nèi)容。要求:

3、了解熱容的定義及定壓、定容摩爾熱容的概念,掌握理想氣體的內(nèi)能及焓只是溫度的函數(shù)這一重要概念,掌握公式dU=CVdT

dH=CpdT的應(yīng)用對(duì)象及條件;會(huì)從數(shù)據(jù)表中查閱Cp,m=f(T)的關(guān)系式。

2、掌握Qv=U,Qp=H的成立條件。

31、理解可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程概念,掌握幾個(gè)典型過(guò)程體積功的計(jì)算及簡(jiǎn)單變溫過(guò)程熱的計(jì)算。

1.掌握理想氣體的U和H的性質(zhì)。2.掌握理想氣體熱容的表達(dá)式及簡(jiǎn)單變溫過(guò)程熱的計(jì)算方法。作業(yè)(三)P17習(xí)題9、12、14預(yù)習(xí)P19理想氣體的熱力學(xué)能和焓-P26

熱容。要求:作業(yè)(四)P21習(xí)題16、19、23預(yù)習(xí)P26理想氣體的絕熱過(guò)程-P31實(shí)際氣體的節(jié)流膨脹。預(yù)習(xí)要求:掌握理想氣體絕熱過(guò)程中的各種能量關(guān)系及W、Q、△U、△H的計(jì)算。掌握理想氣體絕熱過(guò)程方程:了解節(jié)流膨脹的熱力學(xué)特點(diǎn):

節(jié)流膨脹過(guò)程定焓過(guò)程,即△H=0

TV1=常數(shù)pV

=常數(shù)T

p1=常數(shù)作業(yè)(五)P30習(xí)題30、37預(yù)習(xí)P33-42化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)、生成焓及燃燒焓內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:1.了解熱化學(xué)方程式,熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)等概念;2.掌握化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)能變及焓變的含義,化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變H(T)及標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)能變U(T)的計(jì)算及內(nèi)在關(guān)系.3.理解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓的定義;理解標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的定義。

63、理解相變熱及相變焓,Qp=H,了解相變過(guò)程H的計(jì)算。

作業(yè)(六)P38

習(xí)題40、43(雙)、44(單)預(yù)習(xí)P42-52反應(yīng)焓與溫度的關(guān)系,總結(jié)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。要求:

1.理解反應(yīng)焓變與溫度的關(guān)系。

2.梳理各概念、知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系,對(duì)本章知識(shí)能做到融會(huì)貫通。

7作業(yè)(七)P45習(xí)題46、50

預(yù)習(xí)P49-56自發(fā)過(guò)程的共同特征-卡諾循環(huán)與卡諾定理等內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:1、了解自發(fā)過(guò)程的共同特征及熱力學(xué)第二定律的經(jīng)典表述。2、了解卡諾循環(huán)與卡諾定理的內(nèi)容及其意義,熟悉熱機(jī)效率表達(dá)式。8作業(yè)(八)P56習(xí)題1,3預(yù)習(xí)要求:1、了解如何通過(guò)熱功轉(zhuǎn)換獲得熵的概念,熵的引出對(duì)于判斷過(guò)程是否可能進(jìn)行的重要意義。2、掌握熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式—克勞修斯(Clausius)不等式的含義。預(yù)習(xí)56-65熵的概念-熵變的計(jì)算及其應(yīng)用

3、理解熵判據(jù)及其應(yīng)用條件;4、掌握從熵的定義式出發(fā)計(jì)算系統(tǒng)發(fā)生單純P、V、T變化過(guò)程定壓變溫及定容變溫過(guò)程的熵變S。作業(yè)(九)1。對(duì)于熱力學(xué)第二定律的理解,下列不正確的說(shuō)法是:

(A)不可能把熱從低溫物體轉(zhuǎn)到高溫物體而不引起其它變化;(B)功可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊?,而熱不可能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Γ?C)不可能從單一熱源吸熱使之全部轉(zhuǎn)化為功而不引起任何其它變化;(D)第二類永動(dòng)機(jī)是不可能造成的P61習(xí)題5,9,11預(yù)習(xí)64-68相變過(guò)程的熵變計(jì)算及熵的物理意義及規(guī)定熵的計(jì)算

預(yù)習(xí)要求:掌握相變化(可逆的與不可逆的)過(guò)程的熵變S

,并從統(tǒng)計(jì)的角度了解熵的物理意義。

作業(yè)(十)P66習(xí)題16,18,21預(yù)習(xí)69-72亥姆亥茲函數(shù)與吉布斯函數(shù)及熱力學(xué)函數(shù)的一些重要關(guān)系式

預(yù)習(xí)要求:1.了解各種過(guò)程中熱力學(xué)函數(shù)的變化趨勢(shì)2.學(xué)會(huì)根據(jù)系統(tǒng)A或G的正、負(fù)號(hào)判斷過(guò)程的方向3.掌握熱力學(xué)的基本公式。

作業(yè)(十一)P76習(xí)題23,26預(yù)習(xí)P75-81亥姆赫斯自由能、吉布斯自由能概念及作為判據(jù)的條件,簡(jiǎn)單狀態(tài)變化的定溫過(guò)程的吉布斯函數(shù)的求算。預(yù)習(xí)要求:1.理解亥姆赫茲函數(shù)的定義,及吉布斯函數(shù)的定義,會(huì)用亥姆赫茲判據(jù)和吉布斯判據(jù),了解其應(yīng)用條件2.會(huì)計(jì)算定溫單純p,V變化及化學(xué)變化過(guò)程的A和G

3.理解熱力學(xué)基本方程,特別是要掌握dG=一sdT十vdP及其應(yīng)用條件,熱力學(xué)狀態(tài)方程及吉布斯-亥姆赫茲方程。

12P77習(xí)題27、33

預(yù)習(xí)P81-82壓力、溫度對(duì)相變和化學(xué)變化的G的影響。預(yù)習(xí)要求:作業(yè)(十二)1。掌握可逆與不可逆相變化過(guò)程的A和G的求算2。掌握溫度或壓力改變時(shí)G的求算13作業(yè)(十三)預(yù)習(xí)化學(xué)勢(shì)P88-P97部分內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:1。理解偏摩爾量的定義;了解不同組分同一偏摩爾量間的關(guān)系;及同一組分不同偏摩爾量間的關(guān)系。

2。理解化學(xué)勢(shì)的定義,特別是3。了解偏摩爾量與化學(xué)勢(shì)的區(qū)分與聯(lián)系。4。理解多組分組成可變的均相系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程及其應(yīng)用,特別是

P80

習(xí)題36習(xí)題3914P90習(xí)題2、6預(yù)習(xí)P95-101部分內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:作業(yè)(十五)1。理解純理想氣體及理想氣體混合物中任意組分B的化學(xué)勢(shì)表示式2。掌握拉烏爾定律及其應(yīng)用3。掌握亨利定律的各種表達(dá)形式及亨利系數(shù)的單位,掌握亨利定律的應(yīng)用對(duì)象及條件15P98習(xí)題10、11、14作業(yè)(十六)預(yù)習(xí)P101-110部分內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:2。了解非理想多組分系統(tǒng)中物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)以及活度的概念。161。掌握不揮發(fā)性溶質(zhì)理想稀溶液的依數(shù)性(凝固點(diǎn)下降及滲透壓)及其應(yīng)用。

作業(yè)(十七)預(yù)習(xí)P112-118化學(xué)平衡第1、2節(jié)內(nèi)容171.了解化學(xué)平衡熱力學(xué)研究的主要內(nèi)容。

作業(yè):P104習(xí)題17,223.掌握化學(xué)反應(yīng)方向和限度的熱力學(xué)判據(jù),掌握化學(xué)反應(yīng)等溫式。學(xué)會(huì)計(jì)算反應(yīng)的和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。

作業(yè)(十八)P116習(xí)題5、8預(yù)習(xí)P121-129平衡常數(shù)的表示方法及平衡常數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定

預(yù)習(xí)要求:181.掌握不同類型化學(xué)反應(yīng)的2.掌握不同反應(yīng)體系平衡常數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定及熱力學(xué)計(jì)算方法。

及實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)的表達(dá)式及相互關(guān)系P126習(xí)題13,18,2019作業(yè)(十九)1.掌握化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系——掌握積分式和不定積分式方程及其應(yīng)用。2.掌握其他因素(惰性氣體及壓力)對(duì)反應(yīng)平衡的影響。預(yù)習(xí)P130-138溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響及其它因素對(duì)平衡常數(shù)的影響

預(yù)習(xí)要求:作業(yè)(二十)預(yù)習(xí)P142-151相律、克-克方程等內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:1.理解相律,掌握求解組分?jǐn)?shù)、物種數(shù)和自由度等應(yīng)用。2.了解用熱力學(xué)方法推導(dǎo)出純物質(zhì)兩相平衡時(shí)的T,P關(guān)系,即克拉佩龍方程。3.掌握克拉佩龍方程及克勞休斯一克拉佩龍方程的各種形式及其應(yīng)用。P134習(xí)題24,27,31,38,41

作業(yè)(廿一)P147習(xí)題4、5、7、10、16預(yù)習(xí)5.3、5.4內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:1.掌握單組分系統(tǒng)相圖的閱讀和應(yīng)用。2.掌握二組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的蒸氣壓——組成圖及沸點(diǎn)――組成圖的閱讀和應(yīng)用。3.了解部分互溶的雙液系統(tǒng)相圖,學(xué)會(huì)根據(jù)相律分析溫度變化對(duì)體系狀態(tài)的影響。4.掌握分餾原理。21作業(yè)(廿二)P161習(xí)題18、20預(yù)習(xí)5.5、5.6節(jié)部分互溶雙液系統(tǒng)、完全不互溶雙液系統(tǒng)內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:1。掌握二組分系統(tǒng)中簡(jiǎn)單低共熔混合物的固-液系統(tǒng)相圖的繪制方法。2。學(xué)會(huì)識(shí)別相圖并分析溫度變化對(duì)體系相態(tài)的影響,掌握熱分析法繪制相圖及步冷曲線的繪制方法。3。掌握相圖的應(yīng)用。

1。掌握鹽類溶解度圖的閱讀和應(yīng)用。作業(yè)(廿三)P169習(xí)題25、27預(yù)習(xí)5.7、5.8、5.9節(jié)內(nèi)容要求:2。掌握二組分系統(tǒng)中有化合物生成的固-液系統(tǒng)相圖的特點(diǎn)3。了解有固溶體生成的固-液系統(tǒng)相圖的特點(diǎn)4。學(xué)會(huì)根據(jù)相律分析溫度變化對(duì)體系狀態(tài)的影響。

作業(yè)(廿四)P176習(xí)題29、33預(yù)習(xí)P284-P296表面現(xiàn)象部分內(nèi)容1.

理解表面張力(單位表面自由能)的概念

24P286習(xí)題2預(yù)習(xí)P287-P305部分內(nèi)容1.理解彎曲液面的附加壓力的概念;2.掌握Young—Laplace方程及其應(yīng)用。3.理解物理吸附和化學(xué)吸附的意義和區(qū)別。4.用Kelvin公式考察曲率對(duì)蒸氣壓的影響,用楊氏方程考察液體的潤(rùn)濕與鋪展問(wèn)題,了解毛細(xì)管現(xiàn)象。5.

掌握l(shuí)angmuir單分子層吸附理論和吸附定溫式及其應(yīng)用作業(yè)(廿五)25作業(yè)(廿六)P291習(xí)題5、習(xí)題9、習(xí)題11、習(xí)題19P306-P3138.4、8.5內(nèi)容要求:1.了解溶液界面上的吸附現(xiàn)象,正吸附和負(fù)吸附,吉布斯模型及表面過(guò)剩物質(zhì)的量的概念;掌握Gibbs吸附方程。2.理解表面活性劑的吸附層結(jié)構(gòu)。

3.了解表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征、分類及其應(yīng)用,掌握臨界膠束濃度概念。26預(yù)習(xí)P314-P3208.8、8.9節(jié)內(nèi)容作業(yè)(1)27P291習(xí)題19、習(xí)題21、習(xí)題23、習(xí)題25P151、153、161習(xí)題12、16、18預(yù)習(xí)P214-224電化學(xué)部分內(nèi)容預(yù)習(xí)要求:作業(yè)(十七)1.了解電解質(zhì)溶液及電化學(xué)系統(tǒng)研究的內(nèi)容和方法,2.了解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。

3.了解離子遷移數(shù)、離子電遷移率的概念。

4.理解電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率的定義及其應(yīng)用。5.理解離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用。28作業(yè)(十八)理解可逆電池必須滿足的條件;掌握原電池電動(dòng)勢(shì)的定義。理解原電池、電解池的不同概念。2.明了電池(原電池、電解池)的陰極陽(yáng)極規(guī)定的原則。3.掌握常用電極的類型;會(huì)寫常用電極和常見(jiàn)的電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。

P217、227習(xí)題2、9、12預(yù)習(xí)P234-P246

可逆電池及可逆電池?zé)崃W(xué)部分29P242、248習(xí)題21單數(shù)、習(xí)題27、習(xí)題28預(yù)習(xí)P249-P263

電極電勢(shì)及電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用部分內(nèi)容作業(yè)(十九)30作業(yè)(廿四)P320習(xí)題23、習(xí)題24、習(xí)題25預(yù)習(xí)P327-P338反應(yīng)動(dòng)力學(xué)內(nèi)容31作業(yè)(廿五)P334習(xí)題1的(2)、(3)、(4)32必做:(單獨(dú)寫在散頁(yè)紙上)1.總結(jié)本學(xué)期學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程的感言或心得體會(huì)。2.從自身角度出發(fā),給老師的課堂教學(xué)至少提一條好的建議。3.在教學(xué)-學(xué)習(xí)互動(dòng)方面有哪些心得、建議,也可以寫一寫。作業(yè)(廿七)P356習(xí)題8、習(xí)題21、習(xí)題23、習(xí)題24P340習(xí)題2、習(xí)題4作業(yè)(廿六)33作業(yè)(廿八)34電化學(xué)習(xí)題講解:習(xí)題21:(1)Cu(s)|Cu2+作正極:Cu2++2eCu作負(fù)極:

CuCu2++2e(3)Hg-Hg2Cl2(s)|Cl-作正極:Hg2Cl2

+2e2Hg+2Cl-作負(fù)極:2Hg+2Cl-

Hg2Cl2+2e(5)Sb-Sb2O3(s)|H2O,H+作正極:Sb2O3+

6H++6e2Sb+3H2O作負(fù)極:2Sb+3H2OSb2O3+

6H++6e35(7)Na(Hgx)|Na+作正極:Na++

eNa(Hgx)作負(fù)極:Na(Hgx)Na++e(9)(Pt)O2(g)|H+作正極:O2

+

4e+4H+2H2O作負(fù)極:

2H2OO2

+4H++4e

36思考題(一):1。當(dāng)體系的狀態(tài)一定時(shí),所有的狀態(tài)函數(shù)有定值。當(dāng)體系的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),所有的狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值亦隨之而變。這種說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?

2。下列說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?

(1)熱的東西比冷的東西溫度更高。所以,體系溫度升高一定從環(huán)境吸熱,而體系溫度不變則與環(huán)境無(wú)熱交換。

(2)熱力學(xué)能的絕對(duì)值可通過(guò)功和熱的測(cè)定而得到。

(3)在一絕熱容器中將等量的

100℃水與

0℃冰混合,體系最后溫度將低于

50℃。

373.下列對(duì)可逆過(guò)程的描述何者不正確?

(1)能使體系和環(huán)境完全復(fù)原的過(guò)程。

(2)在整個(gè)過(guò)程中體系內(nèi)部無(wú)限接近于平衡態(tài)。

(3)完成過(guò)程的時(shí)間無(wú)限長(zhǎng)。

(4)一個(gè)帶活塞儲(chǔ)有一定量氣體的氣缸,設(shè)活塞無(wú)重量,控制內(nèi)外壓差無(wú)限小,緩慢膨脹到終態(tài),再壓縮使體系回到始態(tài)。

4.在

101.325kPa下,1mol100℃的水等溫蒸發(fā)為水蒸氣。若水蒸氣可視為理想氣體,所以

ΔU=0,ΔH=0,由于過(guò)程等壓且無(wú)其他功,故有

Qp=ΔH=0。根據(jù)熱力學(xué)第一定律是W=0。這一結(jié)論對(duì)嗎?為什么?

385.試由熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)式U=QW

,得到下列條件的特殊式:(i)孤立系統(tǒng)中的過(guò)程;(ii)循環(huán)過(guò)程;(iii)絕熱過(guò)程。

解:(i)孤立系統(tǒng)中的過(guò)程,因Q=0,W=0,所以由式U=QW

,得U=0,即孤立系統(tǒng)的熱力學(xué)能是守恒的。(ii)循環(huán)過(guò)程,因U

=0,所以由式U=QW

得Q=W(iii)絕熱過(guò)程,因Q=0,所以由式U=QW

得U=-W

其中U=CV(T2-T1)396。下列說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?

(1)卡諾循環(huán)是可逆循環(huán),當(dāng)系統(tǒng)經(jīng)一個(gè)卡諾循環(huán)后,不僅系統(tǒng)復(fù)原了,而且環(huán)境也復(fù)原了。

(2)若能找到

T=0K的低溫?zé)嵩?。則熱機(jī)的效率可達(dá)100%。

407。在100℃,pq下,1mol水定溫蒸發(fā)為蒸氣,假設(shè)蒸氣為理想氣體,因?yàn)檫@一過(guò)程中的溫度不變,所以,ΔU=0,

Qp=∫CpdT=0這一結(jié)論對(duì)否?為什么?

答:錯(cuò)。因?yàn)?/p>

1)定溫過(guò)程ΔU=0,只適用于理想氣體的簡(jiǎn)單狀態(tài)變化。這是相變過(guò)程,不適用;

2)Qp=∫CpdT=0,只適用于無(wú)相變,無(wú)化學(xué)變化的單純變溫過(guò)程,相變過(guò)程中:Qp=ΔvapHm(氣化熱)418。Zn和CuSO4溶液的置換反應(yīng),若在300K,pq下的于電池中可逆進(jìn)行,做出電功200kJ,放熱6kJ,則該系統(tǒng)的ΔH為何不等于-6kJ?答:公式ΔH=Qp的使用條件是:等壓,不做其他功,

本題中有電功,無(wú)體積功,所以W=200kJ,Q=–6kJ,ΔU=–206kJ,ΔH=ΔU+ΔpV=ΔU=–206kJ或者:根據(jù)最大有效功原理(G)T,p=Wr’

得(G)T,p=Wr’=-200kJ,可逆過(guò)程的熵變S=Q/T=

–6kJ/T由G=H-TS得H=G+TS

=-200kJ-6kJ=-206kJ429。當(dāng)體系將熱量傳遞給環(huán)境后,體系的焓值應(yīng)該減小嗎?

答:不一定。也可能是增加或不變。因?yàn)楦鶕?jù)定義式ΔU=Q+W;

ΔΗ=Δ(U+PV),系統(tǒng)焓值的變化情況與系統(tǒng)是否做功以及壓強(qiáng)、體積等情況都有關(guān)。

43一二章部分習(xí)題解答:習(xí)題171mol水在100℃,及標(biāo)準(zhǔn)壓力下,向真空蒸發(fā)變?yōu)?00℃,及標(biāo)準(zhǔn)壓力下的水蒸氣,試計(jì)算此過(guò)程的S,并與實(shí)際過(guò)程的熱溫熵相比較以判斷此過(guò)程是否為自發(fā)過(guò)程。解:需設(shè)計(jì)可逆相變過(guò)程求S。1mol水在100℃,及標(biāo)準(zhǔn)壓力下,可逆相變的汽化熱為40.67kJ/molS=vapHm/T=

40.67kJ

mol-1

/373K=109

Jk-1mol-1實(shí)際過(guò)程的熱溫熵:向真空蒸發(fā),W=0,Q=U=H-PV=H-nRT=40670Jmol-1

–8.314×373=37570

Jmol-1

Q/T=37570/373=100.7Jk-1mol-1<S故為自發(fā)過(guò)程。44習(xí)題20有一帶隔板的絕熱恒容箱,在隔板兩側(cè)分別充以不同溫度的H2和O2,且V1=V2,若將隔板抽去,試求算兩種氣體混合過(guò)程的S解:先求混合后的平衡溫度:設(shè)為t℃,則有Qv(吸熱)=Qv(放熱)即1.5R(t-10)=1.5R(20-t)得t=15℃根據(jù)45461.下列說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?

(1)溫度、壓力沒(méi)有偏摩爾量。

(2)偏摩爾吉布斯函數(shù)是化學(xué)勢(shì),因此,凡屬化學(xué)勢(shì)均有集合公式。

(3)體系無(wú)限稀釋時(shí),溶質(zhì)

B的偏摩爾體積為零。

答案:(1)對(duì),因?yàn)闇囟?、壓力是?qiáng)度性質(zhì),(2)不對(duì),集合公式只適合于偏摩爾量,(3)不對(duì),偏摩爾體積不為零。47

2。不法之徒想制造假酒以獲取暴利。他造假酒的過(guò)程是:往空瓶里分別注入按一定酒精含量計(jì)算出的乙醇和水,兩者體積加和為

500cm3,隨后封口、混合均勻并貼上商標(biāo)。后來(lái),當(dāng)這些假酒被查封后,工商局的檢驗(yàn)人員用最簡(jiǎn)單的科學(xué)方法證明這酒是假的。請(qǐng)你用所學(xué)的知識(shí)說(shuō)明工商人員所用的方法及其科學(xué)依據(jù)。答案:(混合后,總體積不等于

500ml)

48答案:〔(1)溶質(zhì)濃度高,會(huì)產(chǎn)生反滲透。(2)會(huì)產(chǎn)生低滲壓,使水從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。(3)這是由于過(guò)滲壓,使水從細(xì)胞內(nèi)滲出。(4)含糖部分熔點(diǎn)較低,先熔化?!?/p>

3.

解釋下列現(xiàn)象

(1)海水不能直接飲用

(2)往靜脈注射蒸餾水會(huì)使血紅細(xì)胞破裂。

(3)蘿卜腌制后變小變軟。

(4)冰棒越吸越不甜。494.標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)改變時(shí),平衡是否必定移動(dòng)?平衡移動(dòng)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)是否一定改變?

5.下列說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?

(1)在一給定的體系中,獨(dú)立組分?jǐn)?shù)是一個(gè)確定的數(shù)。

(2)單組分體系的物種數(shù)一定等于1。

50水泥抗凍劑:目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復(fù)合抗凍劑。早強(qiáng)防凍劑,外觀灰褐色粉狀物,是一種以防凍、早強(qiáng)、引氣、減水等組份經(jīng)科學(xué)優(yōu)化而復(fù)合成的外加劑。三四五章部分習(xí)題解答5。證明:分析思路:已知:定義式:dU=TdS

pdV

Wr’

dH=TdS+Vdp

+Wr’

dA=

SdT

pdV

+Wr’

dG=

SdT+Vdp

+Wr’51多組分系統(tǒng):dG=

SdT+Vdp

Wr’52電化學(xué)、表面分散系統(tǒng)、動(dòng)力學(xué)小結(jié)習(xí)題課一、電導(dǎo)G、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率mm(強(qiáng))=+m,++-m,-m(弱)=m=(+m,++-m,-)=m/m

=c(離子)/c(電解質(zhì))53二、可逆電池?zé)崃W(xué)(ΔrGm)T,p

=–Wr’=

nFE反應(yīng)平衡時(shí),ΔrGm=0,54三、能斯特公式55重點(diǎn)應(yīng)用(計(jì)算方面)1。掌握電導(dǎo)的應(yīng)用:弱酸電離度和電離平衡常數(shù)的求算;微溶鹽的溶解度和溶度積的求算。2。會(huì)利用可逆電池的能斯特公式等求算狀態(tài)函數(shù)改變值,電池的溫度系數(shù)。3。電極電勢(shì)的應(yīng)用:判斷電池的正負(fù)極,會(huì)寫電池反應(yīng)式,求化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù);由已知電極電勢(shì)求算未知電極電勢(shì)。56例題:1.對(duì)于同一電解質(zhì)水溶液,當(dāng)其濃度逐漸增加時(shí),何種性質(zhì)將隨之增加()(A)稀溶液范圍內(nèi)的

(B)m(C)Kα(D)Kcell2.用同一電導(dǎo)池分別測(cè)定濃度為0.01和0.1mol·kg-1的兩個(gè)電解質(zhì)溶液,其電阻分別為1000,500。則m之比為(

)(A)1:5(B)5:1(C)10:5(D)5:10A(B)573、

25℃時(shí)有下列數(shù)據(jù):

φy

/Vdφy

/dT①Cu++e=Cu0.520.0020②Cu(NH3)2++e=Cu+2NH3

-0.110.0030③Cu2++2e=Cu0.340.00351.求fGmy

(Cu+),

fGmy

(Cu2+)2.求Cu2++e=Cu+

的φy

3.求Cu+Cu2+=2Cu+

的Ky

4.計(jì)算反應(yīng)Cu++2NH3=Cu(NH3)2+在25℃時(shí)的rGmy

,rSmy

,rHmy

,Qr58四解:1.①Cu++e=Cuφy

①=0.52VrGmy①=–fGmy

(Cu+)=–Fφy①=–50.18kJmol-1

fGmy

(Cu+)=Fφy①=50.18kJmol-1同理:③Cu2++2e=Cuφy③=0.34V

fGmy

(Cu2+)=2Fφy③=65.6kJmol-159求Cu2++e=Cu+

的φy

rGmy=fGmy

(Cu+)–fGmy

(Cu2+)=–15.42kJmol-1=–Fφ

y

(Cu2+/Cu+)

φy

(Cu2+/Cu+)=0.16V或rGmy=Fφy①–2Fφy③=–Fφy

(Cu2+/Cu+)

φy

(Cu2+/Cu+)=2φy③–φy①=0.16V603.反應(yīng)

Cu+Cu2+=2Cu+

的rGmy

rGmy=2fGmy

(Cu+)–fGmy

(Cu2+)=34.8kJmol-1

=–RTln

Ky

Ky=7.910-7614.

反應(yīng)Cu++2NH3=Cu(NH3)2+=①

–②

rGmy=rGmy①–rGmy②=–Fφy①+Fφy②=–F(0.52+0.11)=–60.8kJmol-1

rSmy=rSmy①–rSmy②

=–96.5JK-1

mol-1rHmy=rGmy+TrSmy

=–89.6kJmol-1

Qr=TrSmy=–28.8kJ62表面分散系統(tǒng)小結(jié)一、比表面能、表面功=Wr’63二、Young-Laplace

公式:

p=2/r

附加壓力的方向總是指向球心三、毛細(xì)管現(xiàn)象(capillarity)R’為毛細(xì)管半徑四、Langmuir單分子層吸附假設(shè)及等溫式64五、補(bǔ)充及自學(xué)部分1.粘度的各種表示方法,高分子化合物分子量的測(cè)定方法及對(duì)應(yīng)的分子量名稱,分散度的量度。2.掌握表面活性劑在氣液界面及溶液中形成的有序組合體的類型:?jiǎn)畏肿幽?,LB膜,雙層類脂膜(BLM)、膠束、囊泡、微乳液、溶致液晶等。3.掌握表面活性劑的分類及特點(diǎn),列舉表面活性劑的作用若干。4.掌握分散體系的分類,

膠體分散體系的三大特征,及三方面的性質(zhì):光學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)65六、Gibbs吸附公式七、膠團(tuán)結(jié)構(gòu),聚沉規(guī)則

法揚(yáng)司(Fajans)規(guī)則:優(yōu)先吸附與溶膠粒子有相同元素的離子;例如:AgI溶膠優(yōu)先吸附Ag+或I-66膠團(tuán)結(jié)構(gòu)[(AgI)m·nAg+·(n-x)NO3-]x+·xNO3

[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+膠核緊密層分散層

膠粒膠團(tuán)67重點(diǎn)應(yīng)用(計(jì)算方面)1。會(huì)利用吉布斯公式求算飽和吸附量,吸附分子的橫截面積,吸附單分子層厚度2。會(huì)運(yùn)用附加壓力公式,毛細(xì)管公式解釋現(xiàn)象及計(jì)算。3。會(huì)寫膠體的膠團(tuán)結(jié)構(gòu),掌握膠體的聚沉規(guī)則。68例題2、外加直流電場(chǎng)于膠體溶液,向某一電極作定向移動(dòng)的是()(A)膠核(B)膠粒(C)膠團(tuán)(D)緊密層1。下面關(guān)于表面活性劑的討論,不正確的是()表面活性劑是能顯著的降低水的表面張力的物質(zhì)表面活性劑都是由親水的極性基與憎水的非極性基組成表面活性劑的濃度超過(guò)某一特定值后,將在溶液內(nèi)部形成膠團(tuán)在水中加入表面活性劑時(shí),吸附量Γ<0693。溶膠系統(tǒng)是一個(gè)多相的、高度分散的、熱力學(xué)不穩(wěn)定的系統(tǒng)。704.

一個(gè)帶有毛細(xì)管頸的漏斗,其底部裝有半透膜,內(nèi)盛濃度為1×10-3molL-1的稀硬酯酸鈉水溶液。若溶液的表面張力=

*-bc,其中

*

=0.07288Nm-1,b=19.62(Nm-1molL-1),298.2K時(shí)將此漏斗緩慢地插入盛水的燒杯中,測(cè)得毛細(xì)管頸內(nèi)液柱超出水面30.71cm時(shí)達(dá)成平衡,求毛細(xì)管的半徑。若將此毛細(xì)管插入水中,液面上升多少?30.71cm71解:毛細(xì)管內(nèi)液面上升原因有兩個(gè):一是附加壓力;二是滲透壓。即Π+Δp=ρgh,而Π=cRT,Δp=2/r

則2/r=ρgh–cRT=1000×9.8×0.3071–2×

RT=530.6Pa=

*-bc=0.07288–19.62×10-3=0.05326Nm-1r=2×0.05326/530.6=2.008×10-4m=0.2mm72若將此毛細(xì)管插入水中,液面上升多少?液面上升7.4cm73動(dòng)力學(xué)小結(jié)1.基元反應(yīng):

反應(yīng)物分子(微粒)經(jīng)直接作用生成新產(chǎn)物的過(guò)程2.反應(yīng)分子數(shù):

基元反應(yīng)中,直接作用所必需的反應(yīng)物微觀粒子數(shù)。一、基本概念743.質(zhì)量作用定律:

基元反應(yīng)aA+bB

P的速率只與反應(yīng)物濃度有關(guān),而且各濃度項(xiàng)的指數(shù)與計(jì)量系數(shù)一致,其速率公式均符合如下形式:

r=k[A]a[B]b4.反應(yīng)機(jī)理:組成宏觀總反應(yīng)的基元反應(yīng)的總合。755.簡(jiǎn)單反應(yīng):僅由一種基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)。

復(fù)合反應(yīng):由2種或2種以上基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)6.反應(yīng)級(jí)數(shù):若反應(yīng)的速率公式為r=k[A][B]

其中:、

…分別為組分A、B…的級(jí)數(shù)。

A、B…都是反應(yīng)的參加物(反應(yīng)物、產(chǎn)物、中間產(chǎn)物、催化劑等)。

n=++…總反應(yīng)級(jí)數(shù)767.簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng):r=k[A][B]1A、B只是反應(yīng)物

2無(wú)論是、或n都是0或正整數(shù)。8.典型復(fù)合反應(yīng)類型:9.催化反應(yīng)的基本原理:77二、反應(yīng)速率表達(dá)式:aA

bB對(duì)于簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng):r==kccAn

kc/mol1-n·dm3(n-1)·s-1-dcA

adt78對(duì)于(理想氣體)氣相反應(yīng)p=cRTkp/Pa1-n·s-1=kc(RT)1-n注意:?jiǎn)挝粨Q算mol·L-1

mol·m-379三、簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)2.一級(jí)反應(yīng)k/s-11.零級(jí)反應(yīng)

k/mol·dm-3·s-1

804.三級(jí)反應(yīng)k/mol-2·dm6·s-1

3.二級(jí)反應(yīng)k/mol-1·dm3·s-181四、阿累尼烏斯公式82重點(diǎn)應(yīng)用(計(jì)算方面)1.掌握簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的特征及相關(guān)計(jì)算,特別是一級(jí)反應(yīng)、二級(jí)反應(yīng)。2.掌握阿累尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式的應(yīng)用:計(jì)算反應(yīng)的活化能、選擇合適的反應(yīng)溫度,計(jì)算相應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)等。831.在恒定T下,加入催化劑能加快反應(yīng)速率的原因是______________,而升高溫度加速反應(yīng)的原因是__________________2.實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)A+B2C+D速率方程為r=k[A][B]

反應(yīng)歷程為A+BC+F(k1,slow)FC+D(k2,fast)

則k1與k的關(guān)系為_________________降低活化能增加活化分子數(shù)k=k184一、基本概念和公式

1、系統(tǒng)分類:密閉;開放;孤立系統(tǒng)2、狀態(tài)函數(shù)性質(zhì):①只決定于始終態(tài),而與途徑無(wú)關(guān)(通過(guò)設(shè)計(jì))如:U=QWQrWrU1+U2devisedevise熱化學(xué)小結(jié)85-----------①-----------②任何純物質(zhì)單相密閉系統(tǒng):U=f(T,V),H=f(T,p)若是理想氣體:U=f(T),H=f(T)②狀態(tài)函數(shù)的微小改變量是個(gè)全微分86P外=常數(shù)P外=pdp

p理想氣體等溫可逆膨脹pV=constant

特點(diǎn):抗恒外壓膨脹:W=p外V

;相變:W=pV

=p(Vg–Vl,s)pVg=nRT;P外=0,自由膨脹:W=0;3功:W=∫p外dVT=0Q=W=∫pdV=nRTln(V2/V1)874、熱Q:無(wú)相變無(wú)化學(xué)變化,只做體積功的任意物質(zhì)(從①②式可得):(dU)V=QV=CV

dT,

(dH)p=Qp=Cp

dT

dU=QV=CV

dT

(理想氣體)

dH=Qp=Cp

dT

(理想氣體)Cp和CV的關(guān)系理想氣體Cp,m–CV,m=RCp和T的關(guān)系Cp,m=a+bT+cT

2orCp,m=a+bT+c’T

2

88反應(yīng)進(jìn)度:d=dni/i

rUm=

rU/

r

Hm=

rH/

熱化學(xué)方程式的表示:1配平

2物態(tài)

3加寫反應(yīng)熱

4注明條件蓋斯定律注意化學(xué)反應(yīng)中的r

Hm與各純物質(zhì)的f

Hm

c

Hm的區(qū)別

895、摩爾反應(yīng)熱(焓)

只做體積功,()T,V

rU=QV()T,p

rH=Qp

rHm–rUm=RTn(g)

rHm=ifHm,i

rHm=–icHm,i

基爾霍夫方程:

90二、方向和平衡的判據(jù)1熵判據(jù)孤立系統(tǒng):(S)U,V0

密閉系統(tǒng):SQ/T2.亥氏自由能判據(jù)

(A)T,V

W’

(A)TW3.吉氏自由能判據(jù)

(G)T,p

W’91三、熱力學(xué)關(guān)系式1定義式:H=U+pV

A=UTSG=HTS2熱力學(xué)基本公式:

dU=TdS

pdV+Wr’

dH=TdS+Vdp+Wr’

dA=

SdT

pdV+Wr’

dG=

SdT+Vdp+Wr’適用條件:密閉系統(tǒng)的任意過(guò)程92四、熵變的計(jì)算1.任何物質(zhì)簡(jiǎn)單狀態(tài)變化S=f(T,V)或S=f(T,p)若是液體、固體,右邊第二項(xiàng)可忽略。對(duì)于實(shí)際氣體,使用其氣態(tài)方程求偏微商93理想氣體簡(jiǎn)單狀態(tài)變化942相變2).不可逆相變:(須設(shè)計(jì)可逆相變過(guò)程)rSmy

=

i

Sm,iy1).可逆相變S

=3).化學(xué)反應(yīng)的S(須設(shè)計(jì)可逆過(guò)程)H(可逆相變焓)T(相變溫度)95五、G的計(jì)算1.最大功(有效功)原理(適用于相變與化學(xué)變化)(G)T,p=W

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