物理化學(xué)經(jīng)典例題

第二章熱力學(xué)第必定律1.始態(tài)為25°C，200kPa的5mol某理想氣體，經(jīng)門路a，b兩不同樣門路抵達(dá)相同的末態(tài)。經(jīng)過(guò)a先經(jīng)絕熱膨脹到-28.47C°，100kPa，步驟的功；再恒容加熱到壓力200kPa的末態(tài)，步驟的熱。門路b為恒壓加熱過(guò)程。求門路b的及。解：先確立系統(tǒng)的始、末態(tài)關(guān)于門路b，其功為依據(jù)熱力學(xué)第必定律2.2mol某理想氣體，。由始態(tài)100kPa，50dm3，先恒容加熱使壓力體積增大到150dm3，再恒壓冷卻使體積減小至25dm3。求整個(gè)過(guò)程的。解：過(guò)程圖示以下因?yàn)?，則，對(duì)有理想氣體和但是溫度的函數(shù)該門路只波及恒容和恒壓過(guò)程，所以計(jì)算功是方便的文檔依據(jù)熱力學(xué)第必定律3.單原子理想氣體A與雙原子理想氣體B的混淆物共5mol，摩爾分?jǐn)?shù)，始態(tài)溫度，壓力。今該混淆氣體絕熱抗?fàn)幒阃鈮号蛎浀狡胶鈶B(tài)。求末態(tài)溫度及過(guò)程的。解：過(guò)程圖示以下解析：因?yàn)槭墙^熱過(guò)程，過(guò)程熱力學(xué)能的變化等于系統(tǒng)與環(huán)境間以功的局勢(shì)所互換的能量。所以，單原子分子，雙原子分子因?yàn)閷?duì)理想氣體U和H均但是溫度的函數(shù)，所以1.00mol（單原子分子）理想氣體，由10.1kPa、300K按以下兩種不同樣的門路壓縮到25.3kPa、300K，試計(jì)算并比較兩門路的Q、W、ΔU及ΔH。(1）等壓冷卻，此后經(jīng)過(guò)等容加熱；（2）等容加熱，此后經(jīng)過(guò)等壓冷卻。文檔解：Cp,mV,m=1.5R=2.5R,C（1）10.1kPa、300K10.1kPa、119.825.3kPa、300K0.2470dm30.09858dm30.09858dm3Q=Q1+Q2=1.00×2.5R×(119.8-300)+1.00×1.5R×(300-119.8)=-3745+2247=-1499(J)W=W1+W2=-10.1×103×(0.09858-0.2470)+0=1499(J)U=Q+W=0H=U+(pV)=0+25.3××0.2470=0（2）10.1kPa、300K25.3kPa、751.625.3kPa、300K0.2470dm30.2470dm30.09858dm3Q=Q1+Q2=1.00×1.5R×(751.6-300)+1.00×2.5R×(300-751.6)=5632-9387=-3755(J)W=W1+W2=0-25.3×103×(0.09858-0.2470)=3755(J)U=Q+W=0H=U+(pV)=0+25.3××0.2470=0、W與門路有關(guān)，而U、H與門路沒關(guān)。計(jì)算結(jié)果表示，Q5.在一帶活塞的絕熱容器中有一固定的絕熱隔板。隔板靠活塞一側(cè)為2mol，0°C的單原子理想氣體A，壓力與恒定的環(huán)境壓力相等；隔板的另一側(cè)為6mol，100°C的雙原子理想氣體B，其體積恒定。今將絕熱隔板的絕熱層去掉使之變?yōu)閷?dǎo)熱板，求系統(tǒng)達(dá)平衡時(shí)的T及過(guò)程的。解：過(guò)程圖示以下顯然，在過(guò)程中A為恒壓，而B為恒容，所以文檔同上題，先求功相同，因?yàn)槠捉^熱，依據(jù)熱力學(xué)第必定律6.1mol理想氣體從300K，100kPa低等壓加熱到600K，求此過(guò)程的Q、W、U、H。已知此理想氣體Cp,m=30.0J·K－1·mol－1。解W＝－p(V2-V1)=nR(T1-T2)=1×8.314×(300-600)=-2494.2JU=nCV,m(T2-T1)=1×(30.00-8.314)×(600-300)=6506JH=nCp,m(T2-T1)=1×30.00×(600-300)9000JQp=H=9000J7.5mol雙原子氣體從始態(tài)300K，200kPa，先恒溫可逆膨脹到壓力為50kPa，在絕熱可逆壓縮到末態(tài)壓力200kPa。求末態(tài)溫度T及整個(gè)過(guò)程的及。解：過(guò)程圖示以下文檔要確立，只要對(duì)第二步應(yīng)用絕熱狀態(tài)方程，對(duì)雙原子氣體所以因?yàn)槔硐霘怏w的U和H但是溫度的函數(shù)，整個(gè)過(guò)程因?yàn)榈诙綖榻^熱，計(jì)算熱是方便的。而第一步為恒溫可逆8.一水平放置的絕熱恒容的圓筒中裝有無(wú)摩擦的絕熱理想活塞，活塞左、右雙側(cè)分別為50dm3的單原子理想氣體A和50dm3的雙原子理想氣體B。兩氣體均為0°C，100kPa。A氣體內(nèi)部有一體積和熱容均可忽略的電熱絲?，F(xiàn)在經(jīng)過(guò)通電遲緩加熱左邊氣體A，使推進(jìn)活塞壓縮右邊氣體B到最后壓力增至200kPa。求：（1）氣體B的末態(tài)溫度。（2）氣體B獲得的功。（3）氣體A的末態(tài)溫度。（4）氣體A從電熱絲獲得的熱。解：過(guò)程圖示以下文檔因?yàn)榧訜徇t緩，B可看作經(jīng)歷了一個(gè)絕熱可逆過(guò)程，所以功用熱力學(xué)第必定律求解氣體A的末態(tài)溫度可用理想氣體狀態(tài)方程直接求解，將A與B的看作整體，W=0，所以9.在帶活塞的絕熱容器中有4.25mol的某固態(tài)物質(zhì)A及5mol某單原子理想氣體B，物質(zhì)A的。始態(tài)溫度，壓力。今以氣體B為系統(tǒng)，求經(jīng)可逆膨脹到時(shí)，系統(tǒng)的及過(guò)程的。解：過(guò)程圖示以下文檔將A和B共同看作系統(tǒng)，則該過(guò)程為絕熱可逆過(guò)程。作以下假定（1）固體B的體積不隨溫度變化；（2）對(duì)固體B，則進(jìn)而關(guān)于氣體B10.已知水（H2O,l）在100°C的飽和蒸氣壓，在此溫度、壓力下水的摩爾蒸發(fā)焓。求在在100°C，101.325kPa下使1kg水蒸氣全部凝結(jié)成液體水時(shí)的。設(shè)水蒸氣合用理想氣體狀態(tài)方程式。解：該過(guò)程為可逆相變11.100kPa下，冰（H2O,s）的熔點(diǎn)為0°C。在此條件下冰的摩爾融化熱。已知在-10°C~0°C范圍內(nèi)過(guò)冷水（H2O,l）和冰的摩爾文檔定壓熱容分別為和。求在常壓及-10°C下過(guò)冷水結(jié)冰的摩爾凝結(jié)焓。解：過(guò)程圖示以下平衡相變點(diǎn)，所以12.應(yīng)用附錄中有關(guān)物質(zhì)在25°C的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù)，計(jì)算以下反響在25°C時(shí)的及。1）2）3）解：查表知NH3(g)NO(g)H2O(g)H2O(l)-46.1190.25-241.818-285.830NO2(g)HNO3(l)Fe2O3(s)CO(g)33.18-174.10-824.2-110.5251）2）3）13.應(yīng)用附錄中有關(guān)物質(zhì)的熱化學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算25°C時(shí)反響文檔的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反響焓，要求：（1）應(yīng)用25°C的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)；fHmHCOOCH3,l379.07KJmol12）應(yīng)用25°C的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焚燒焓數(shù)據(jù)。解：查表知Compound000因此，由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓HmnBfHmBB2285.830379.072238.66473.41KJmol1由標(biāo)準(zhǔn)摩爾焚燒焓Hm-nBcHmBB979.52726.51473.52KJmol114.已知25°C甲酸甲脂（HCOOCH3,l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焚燒焓為，甲酸（HCOOH,l）、甲醇（CH3OH,l）、水（H2O,l）及二氧化碳（CO2,g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為、、及。應(yīng)用這些數(shù)據(jù)求25°C時(shí)以下反響的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反響焓。解：明重要求出甲酸甲脂（HCOOCH3,l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓文檔關(guān)于化學(xué)反響應(yīng)用附錄中4種物質(zhì)在25°C時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)及摩爾定壓熱容與溫度的函數(shù)關(guān)系式：（1）將表示成溫度的函數(shù)關(guān)系式（2）求該反響在1000°C時(shí)的。解：與溫度的關(guān)系用Kirchhoff公式表示TrHmTrHmT0rCp,mdTT0rCp,mnBCp,mBB326.8826.53714.1529.16JK1mol134.3477.683175.49614.49103TJK2mol130.32651.17217.992.022106T2JK3mol163.867JK1mol169.2619103TJK2mol117.8605106T2JK3mol1rHmT0nBfHmBB110.525241.81874.81206.103KJmol1因此，文檔1000K時(shí)，文檔第三章熱力學(xué)第二定律1、1mol單原子理想氣體始態(tài)為273K、p恒溫下壓力加倍，計(jì)算其Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔA。（已知273K、p下該氣體的摩爾熵為100J·K-1·mol-1）解：恒溫下壓力加倍P0H0

nRT，當(dāng)P1增大P2時(shí)，V1增大到V2WQPV4539.44JSnRlnV25.76JK1V1HTS1572.48JAUTS1572.48J2、1mol理想氣體從300K，100kPa低等壓加熱到600K，求此過(guò)程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。已知此理想氣體300K時(shí)的m－1－1，Cp,m···S=150.0JKmol=30.0JK1·mol－1。解：W＝－p(V2-V1)=nR(T1-T2)=1×8.314×(300-600)=-2494.2JU=nC(T-T)=1×(30.00-8.314)×(600-300)=6506JV,m21H=nCp,m(T2-T1)=1×30.00×(600-300)=9000JQp=H=9000JS=nCp,mln(T/T)=1×30.00×ln(600/300)21－1－1=20.79JK··mol由S(600K)=nSmK－1·mol－1(300K)+S=(150.0+20.79)=170.79JTS)=n(T2S2－T1S1)=1×(600×170.79－300×150.0)＝57474J文檔G=H－TS)＝9000－57474=－48474J3、1mol理想氣體始態(tài)為27℃、1MPa，令其抗?fàn)幒愣ǖ耐鈮?.2MPa膨脹到體積為本來(lái)的5倍，壓力與外壓相同。試計(jì)算此過(guò)程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。已知理想氣體的恒容摩爾熱容為12.471Jmol·-1·K-1解：pV11p2V2依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程T1T2得T1T2300.15K此過(guò)程為等溫過(guò)程UH0Wpe(V2V1)(p1)(5V1V1)0.8p1V10.8nRT150.818.314300.151996J由熱力學(xué)第必定律QUW1996JSnRln(V2V1)18.314ln(51)13.38JK

1GHTS300.1513.384016J4、在298.15K時(shí)，將1molO2從101.325kPa等溫可逆壓縮到6.0×101.325kPa，求Q，W，U，H，A，G,S系統(tǒng)，S間隔。解：△U＝0，H=0QrWrnRTlnp218.314298.15ln1J4443Jp16S系統(tǒng)Qr4443J14.90J?K1T系統(tǒng)298.15KA=ΔG=-T系統(tǒng)=4443JSQr4443J1S環(huán)境298.15K14.90J?KS系統(tǒng)S環(huán)境0T環(huán)境S間隔5、273.2Ｋ、壓力為500kPa的某理想氣體2dm3，在外壓為100kPa低等溫膨脹，直文檔到氣體的壓力也等于100kPa為止。求過(guò)程中的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。解：V2p1V10.01m3p1V10.44molp2nRTUH0Wp外(V2V1)800JQW800JSnRlnV25.89JK1V1AUTS1609JGHTS1609J6、2mol雙原子理想氣體始態(tài)為298K、p?經(jīng)過(guò)恒容可逆過(guò)程至壓力加倍，試計(jì)算該過(guò)程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。已知298K、p?下該氣體的摩爾熵為-1-1100JK··mol。p2p1T2T1p22T1解、恒容時(shí)，T2T1p1W=0UnCV,m(T2T1)12388JHnCp,m(T2T1)17343JQvU12388JSnCV,mlnT228.8JK1S2nSmS228.8JK1T1GH(T2S2T1S1)59422JAU(T2S2T1S1)64377J7、3mol雙原子理想氣體從始態(tài)100kPa，75dm3，先恒溫可逆壓縮使體積減小至解：（a）因T＝0，T1＝P1V1/nR=100×75/3×8.314=300K所以U1＝，H1＝；1100Q=WV2nRT1lnV110010375103ln5075W1PdV3.04kJV1V2Q1=-W1＝－3.04kJS1=Q1/T1=-10.13JK-1(b)W2=-P2(V3-V2)=-nRT2/V2(V3-V2)=-7.4826kJ文檔T3=[P3V3/nR]=[nRT2/V2]×[V3/nR]=600KU2=nCv,m(T3-T2)=3×2.5R(600-300)=18.7kJQ2=U2-W2=18.7+7.4826=26.18kJS2nCpmRlnT360.51JK1T2H2nCpm(T2T1)378.314(600300)26.19kJ2所以Q=Q1+Q2=-3.04+26.18=23.1kJW=W1+W2=3.04+(-7.48)=-4.44kJU=U1+U2=18.7kJH=H1+H2=26.19kJS=S1+S2=-10.13+60.51=50.38JK-1、理想氣體（-1-1··），由始態(tài)400K，200kPa定壓冷85molCpm=29.10JKmol卻到300K，試計(jì)算過(guò)程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。解：T1=400K，T2=300KQpHT214.55kJnCp,mdTT1UT2nCV,mdTT2T1n(Cp,mR)dTT110.40kJW=U－Q=415kJ或W=－pV=－nRT=415kJSnCp,mlnT241.86JK1T19、在以下狀況下，1mol理想氣體在27℃定溫膨脹，從50dm3至100dm3，求過(guò)程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。1）可逆膨脹；（2）膨脹過(guò)程所作的功等于最大功的50%；（3）向真空膨脹。解：（1）理想氣體定溫可逆膨脹U=0，H=0QrWnRTlnV21728.85JV1Qr·1S5.76JKT文檔（2）Q=－W=50%Wr=86444JS=576JK·1，U=0，H=0（3）Q=0，W=0，U=0，H=0S=576JK·110、2mol某理想氣體，其定容摩爾熱容Cv,m=3/2R，由500K，405.2kPa的始態(tài)，挨次經(jīng)歷以下過(guò)程：（1）在恒外壓202.6kPa下，絕熱膨脹至平衡態(tài)，（2）再可逆絕熱膨脹至101.3kPa；（3）最后定容加熱至500K的終態(tài)。試求整個(gè)過(guò)程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。解：（1）Q1，1=W1，=0UnCVm（T2－T1）psu(nRT2nRT1)p2p123R(T2T1)nRT2p2nRT1，2p13RT2202.62RT13RT14RT1，2RT2405.2T24T1400K55p21112（2）Q2，3=0T3T2()，，p3553T3T2(2)0.4303K（3）V=0，W3=0，Q3U3nCV,m(T4T3)[238.314(500303.14)]J4.91kJ2p4T4500101.3)kPa167.1kPap3(T3303整個(gè)過(guò)程：Q=Q1+QR+Q3=491kJ，U=0，H=0，Q+W=U，故W=－Q=－491kJSnRlnp1(28.314ln405.6)J·K114.75J·K1p4167.1文檔11、已知純B(l)在100kPa下，80℃時(shí)沸騰，其摩爾汽化焓vapHm=30878Jmol·-1。液體的定壓摩爾熱容-1-1。今將1mol，40kPa的B(g)在定BCpm=14.27JK··mol溫80℃的條件下壓縮成100kPa的B(l)。此后再定壓降溫至60℃。求此過(guò)程的ΔS。設(shè)B(g)為理想氣體。解：n=1molB(g)B(g)B(l)B(l)T1=35315K1T2=T12T3=T23T4=33315Kp1=40kPap2=100kPap3=p2p4=p3S=S+S+S123=nRln(p2/p1)+n(－vapHm)/T2+nCpmln(T4/T3)={8314ln04+(30878/35315)+1427ln(33315/35315)}J·K1=－1034J·K112、在25℃時(shí)1molO2從1013kPa自由膨脹到101.3kPa，求此過(guò)程的ΔU、ΔH、ΔS，ΔA、ΔG（設(shè)O2為理想氣體）。解：U=0，H=0，SnRlnp1(18.314ln1013)J·K119.14J·K1p2101.3AGTS(29819.14)J5704J13、4mol某理想氣體，其CVm=2.5R，由600K，100kPa的始態(tài)，經(jīng)絕熱、反抗壓力恒定為600kPa的環(huán)境壓力膨脹至平衡態(tài)今后，再定壓加熱到600K的終態(tài)。試求整個(gè)過(guò)程的ΔS，ΔA、ΔG各為若干？解：因T3=T1=600K，故S=nRln(p1/p2)(4×8314J·K1)ln(100/600)=-59.58J·K1U=0H=0G=A=－TS=35.75kJ-1。今將353K，101326kPa時(shí)摩爾汽化焓為3075kJmol·14、苯在正常沸點(diǎn)353K下的1mol液態(tài)苯向真空等溫蒸發(fā)變?yōu)橥瑴赝瑝旱谋秸魵猓ㄔO(shè)為理想氣體）。（1）求此過(guò)程的Q，W，ΔU、ΔH、ΔS，ΔA、ΔG；（2）應(yīng)用有關(guān)原理，判斷此過(guò)程能否為不行逆過(guò)程。解：(1)定溫可逆相變與向真空蒸發(fā)(不行逆相變)的終態(tài)相同，故兩種變化門路的狀態(tài)函數(shù)變化相等，即：G=G’=0H=H’=1mol×30.75kJ·mol=30.75kJS=S’=H’/T=30.75kJ/353K=87.11J·K1U=U’=H’－pV=H’－nRT文檔=30.75kJ－1mol×8.314J·K1·mol1×353K=27.82kJA=U－TS=27.82kJ－353K×87.11×103kJ·K1=－2.93kJ向真空蒸發(fā)，pex=0，故W=0因U=Q+W所以Q=U=2782kJ（2）由（1）的計(jì)算結(jié)果可知，A<W，故過(guò)程不行逆。15、將一小玻璃瓶放入真空容器中，瓶中已封入1mol液態(tài)水（100℃，101.3kPa），真空容器恰巧能容納1mol水蒸氣（100℃，101.3kPa）。若保持整個(gè)系統(tǒng)的溫度為100℃，將瓶擊破后，水所有氣化為水蒸氣。試計(jì)算此過(guò)程的Q，W，ΔU、ΔH、ΔS，ΔA、ΔG。依據(jù)計(jì)算結(jié)果說(shuō)明此過(guò)程能否可逆？用哪一個(gè)熱力學(xué)函數(shù)作為判據(jù)？已知水在100℃，101.3kPa的摩爾氣化焓為40.64kJmol·-1。設(shè)蒸氣為理想氣體。解：H=4064kJU=H－(PV)≈H－PVg≈H－nRT=(4064－1×8314×373103)J=3754kJSH40.64103J109.0J·K1T373KA=U－TS=(3754－4064)J=－310kJG=H－TS=0W=0Q=U－W=U=3754kJATV<0，故為不行逆過(guò)程。文檔第四章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)20C下HCl溶于苯中達(dá)平衡，氣相中HCl的分壓為101.325kPa時(shí)，溶液中HCl的摩爾分?jǐn)?shù)為0.0425。已知20C時(shí)苯的飽和蒸氣壓為10.0kPa，若20C時(shí)HCl和苯蒸氣總壓為101.325kPa，求100g笨中溶解多少克HCl。解：設(shè)HCl在苯中的溶解符合Henry定律60C時(shí)甲醇的飽和蒸氣壓是84.4kPa，乙醇的飽和蒸氣壓是47.0kPa。二者可形成理想液態(tài)混淆物。若混淆物的組成為二者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各50%，求60C時(shí)此混淆物的平衡蒸氣組成，以摩爾分?jǐn)?shù)表示。解：質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系為求得甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為文檔依據(jù)Raoult定律80C是純苯的蒸氣壓為100kPa，純甲苯的蒸氣壓為38.7kPa。兩液體可形成理想液態(tài)混淆物。如有苯-甲苯的氣-液平衡混淆物，80C時(shí)氣相中苯的摩爾分?jǐn)?shù)，求液相的組成。解：依據(jù)Raoult定律4.A，B兩液體能形成理想液態(tài)混淆物。已知在溫度t時(shí)純A的飽和蒸氣壓，純B的飽和蒸氣壓。文檔（1）在溫度t下，于氣缸中將組成為的A,B混淆氣體恒溫遲緩壓縮，求凝結(jié)出第一滴細(xì)小液滴時(shí)系統(tǒng)的總壓及該液滴的組成（以摩爾分?jǐn)?shù)表示）為多少？（2）若將A,B兩液體混淆，并使此混淆物在100kPa，溫度t下開始沸騰，求該液態(tài)混淆物的組成及沸騰時(shí)飽和蒸氣的組成（摩爾分?jǐn)?shù)）。解：1.因?yàn)樾纬衫硐胍簯B(tài)混淆物，每個(gè)組分均符合Raoult定律;2.凝結(jié)出第一滴細(xì)小液滴時(shí)氣相組成不變。所以在溫度t混淆物在100kPa，溫度t下開始沸騰，要求5.已知101.325kPa下，純苯（A）的正常沸點(diǎn)和摩爾蒸發(fā)焓分別為353.3K和30762J·mol1，純甲苯（B）的正常沸點(diǎn)和摩爾蒸發(fā)焓分別為383.7K和31999J·mol1。苯和甲苯形成理想液態(tài)混淆物，如有該種液態(tài)混淆物在101.325kPa，373.1K沸騰，計(jì)算混淆物的液相組成。文檔解：在373.1K苯的飽和蒸氣壓為p*A,2，則*30726(ln(pA,2*)11)0.5551pA,18.314373.1353.3pA,2*=1.7422pA,1*1.7422p176.525kPa在373.1K甲苯的飽和蒸氣壓為pB,2*，則pB,2*)31999(11)0.2850ln(*8.314p373.1383.7B,1pB,2*=0.7520×p=76.198kPa在液態(tài)混淆物沸騰時(shí)（101.325kPa下）：=p*A,2xA＋p*B,2（1－xA）xA=(p－pB,2*)/(pA,2*pB,2*)101.32576.1980250xB=0.750176.52576.1986.鄰二甲苯和對(duì)二甲苯形成理想液態(tài)混淆物，在25℃時(shí)，將1mol鄰二甲苯與1mol對(duì)二甲苯混淆，求此混淆過(guò)程的mixV，mixH，mixS，mixG。解：mixV=0；mixH=0；mixS=-RnBlnxB=-8.314J·K1·mol1×2×1mol×ln0.5=11.5J·K1；mixG=RTnBlnxB=-3.43kJ7.10g葡萄糖（C6H12O6）溶于400g乙醇中，溶液的沸點(diǎn)較純乙醇的上漲0.1428C。其他有2g有機(jī)物質(zhì)溶于100g乙醇中，此溶液的沸點(diǎn)則上漲0.1250C。求此有機(jī)物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。解：10g葡萄糖（C6H12O）溶于400g乙醇中文檔2g有機(jī)物質(zhì)溶于100g乙醇中8.已知022在水中的C，101.325kPa時(shí)，O在水中的溶解度為；N溶解度為。試計(jì)算被101.325kPa，體積分?jǐn)?shù)，的空氣所飽和了的水的凝結(jié)點(diǎn)較純水的降低了多少？解：為101.325kPa的空氣所飽和了的水中溶解的O2和N2的物質(zhì)兩分別為查表知水的凝結(jié)點(diǎn)降低系數(shù)為，所以文檔9.已知樟腦（C10H16O）的凝結(jié)點(diǎn)降低系數(shù)為。（1）某一溶質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為210，溶于樟腦形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液，求凝結(jié)點(diǎn)降低多少？2）另一溶質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為9000，溶于樟腦形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液，求凝結(jié)點(diǎn)降低多少？解：簡(jiǎn)單導(dǎo)出質(zhì)量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量摩爾濃度間的關(guān)系所以，在25C時(shí)，10g某溶劑溶于1dm3溶劑中，測(cè)出該溶劑的浸透壓為，確立該溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。解：溶劑的浸透壓表示為文檔文檔第五章化學(xué)平衡1、已知四氧化二氮的分解反響在298.15K時(shí)，rGm4.75kJmol1。試判斷在此溫度及以下條件下，反應(yīng)進(jìn)行的方向。1）N2O4(100kPa),NO2(1000kPa);2）N2O4(1000kPa),NO2(100kPa);3）N2O4(300kPa),NO2(200kPa);解：由Jp進(jìn)行判斷Kexp(rGm/RT)exp[4.75103/(8.314298.15)]0.1472Jp[pNO2/p]2pN2O4/p2、Ag可能遇到H2S（氣）的腐化而發(fā)生以下反響：H2S(g)

2Ag(s)

Ag2S(s)

H2(g)今在298K、100kPa下，將Ag放在等體積的H2和H2S組成的混淆氣體中。試問（1）Ag能否可能發(fā)生腐化而生成Ag2S？（2）在混淆氣體中，H2S的百分?jǐn)?shù)低于多少才不致發(fā)生腐化？已知298KAg2S和H2S的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)分別為–40.25和–32.93kJ／mol。

時(shí)，解：1）判斷Ag能否被腐化而生成Ag2S，就是判斷在給定的條件下，所給的反響能否自覺進(jìn)行?？梢杂?jì)算rGm值，由rGm的正、負(fù)來(lái)判斷，也可以計(jì)算反響的平衡常數(shù)KΘ，再比較KΘ與Jp的大小來(lái)判斷。用rGm判斷：rGm=rGΘm+RTlnJpJp為指定條件下的壓力商，其值為JppH2xH2pxH21pH2SxH2SpxH2S文檔此中摩爾分?jǐn)?shù)之比等于體積百分?jǐn)?shù)之比。此時(shí)rGm=rGΘ=ΘΘmfG(Ag2S,s)–fG(H2S,g)(–40.25+32.93)kJ/mol–7.32kJ/molrGm<0,故在該條件下，Ag能被腐化而生成Ag2S比較KΘ和Jp的大小判斷：Θ=–RTlnKΘ=Θ2S,s)-ΘrGmfG(AgfG(H2S,g)則lnKΘ=(–-3–×）×40.25+32.93)10/(8.315298.22.953KΘ=19.15而Jp＝1∴KΘ>Jp，rGm<0，正向反響自覺，即Ag能被腐化而生成Ag2S。以上兩種判斷方法實(shí)質(zhì)上都是利用化學(xué)等溫式來(lái)判斷化學(xué)變化的方向，這是根本源則。但在辦理詳細(xì)問題時(shí)，可以依據(jù)所給的條件，選擇簡(jiǎn)單計(jì)算的量來(lái)判斷。（2）若使Ag不致被腐化，應(yīng)使rGm≥0，即Jp≥KΘ設(shè)此時(shí)H2S的體積百分?jǐn)?shù)為x，則H2的百分?jǐn)?shù)為1–x。則Jp=(1–x)/xΘJp≥K，即(1–x/x)≥19.15即在混淆氣體中，H2S的百分?jǐn)?shù)低于4.96％時(shí)，才不致發(fā)生腐化。3、在288K將適合CO2（g）引入某容器測(cè)得其壓力為0.0259p?，若再在此容器中加入過(guò)分NH4COONH2(s)，平衡后測(cè)得系統(tǒng)總壓為0.0639p?，求（1）288K時(shí)反響NH4COONH2(s)2NH3(g)CO2(g)的K。（2）288K時(shí)上述反響的rGm。（3分）（1）NH4COONH2(s)2NH3(g)CO2(g)文檔開始0.0259p?0.0259p?+p平衡時(shí)總壓平衡2pp總0.0259p3p0.0639pp0.01267pKpp22.48105CO2NH3(p)3（2）rGmRTlnK25.39/molkJ4、將一個(gè)容積為1.0547dm3的石英容器抽閑，在溫度為297.0K時(shí)導(dǎo)入一氧化氮直到壓力為24136Pa。此后再引入0.07040g溴，并升溫到323.7K。達(dá)到平衡時(shí)壓力為30823Pa。求323.7K時(shí)反響2NOBr(g)2NO(g)Br2(g)的KΘ。（容器的熱膨脹可忽略不計(jì)）。解：323.7K時(shí)NO和Br2的原始分壓分別為p0(NO)24136(323.7297.0)Pa26306Pap0(Br2)n(Br2)RTRTm(Br2)/M(Br2)11241PaVV若NOBr平衡時(shí)的分壓為x，則2NOBr(g)2NO(g)Br2(g)原始026306Pa11241Pa平衡x(26306-x)Pa(11241-0.5x)Pa總壓p(x26306x112411x)Pa30823Pa2x13448PapBeqνp(NO)2p(Br2)BKΘp(NOBr)20.04129Bpp5、已知298.15K，CO（g）和CH3OH（g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓fHm分別為-110.52及-200.7KJmol·-1。CO（g）、H2（g）、CH3OH（g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵Sm分別為197.67，130.68及239.41JK1mol1，試依據(jù)上述數(shù)據(jù)求298.15K時(shí)反響CO（g）+2H2（g）==CH3OH（g）的rGm及K。解：rHmBfHm90.18kJmol1B文檔rSmBSm219.62JK1mol1BrGmrHmTrSm24700Jmol1GmKeRT2.131046、用丁烯脫氫制丁二烯的反響以下：CH3CH2CH(g)CH2CHCHCH2(g)H2(g)反響過(guò)程中通入水蒸氣，丁烯與水蒸氣的摩爾比為1:15，操作壓力為2.0105Pa。已知298.15K下數(shù)據(jù)：（kJ·mol-1）(A)丁烯（g）(B)丁二烯（g）fHm-0.13110.16fGm（kJ·mol-1）71.29150.67（1）計(jì)算298.15K時(shí)反響的rHm、rSm和rGm。2）問在什么溫度下丁烯的平衡轉(zhuǎn)變率為40%。假定反響熱效應(yīng)和過(guò)程熵變不隨溫度變化，氣體視為理想氣體。（設(shè)丁烯初始物質(zhì)的量為1mol）解：(1)rGmfGm(B)fGm(H2)fGm(A)150.67071.2979.38kJmol1rHmfHm(B)fHm(H2)fHm(A)110.160(0.13)110.29kJmol1rSmrHmrGmT(11029079380)298.15103.7Jmol1K1(2)CH3CH2CH(g)CH2CHCHCH2(g)H2(g)H2Ot=01mol0mol0mol15molt(1-x)molxmolxmol15mol總物質(zhì)的量(16+x)mol文檔(xx)20.42K16p總(160.4)221xp10.4( )0.0325116x160.4rGmRTlnKrHmTrSmTrHmrSmRlnK110290(103.78.314ln0.0325)834K7、已知298.15K以下數(shù)據(jù)：物質(zhì)SO322(g)SO(g)O(g)fHm/kJmol·-1-395.2-296.10-1-1256.2248.5205.03Sm/JK··mol（1）、求298.15K，2123P下反響SO(g)+2O(g)=SO(g)的K；（2）、設(shè)rHm，rSm不隨溫度變化，反響物按反響計(jì)量系數(shù)比進(jìn)料，在什么溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)變率可以達(dá)到80%？解：①.rHm(395.2)(296.1)1099.1kJmol112rSm256.2248.5205.0394.82JK-12mol1rGmrHmTrSm70.83kJKexp(rGm/RT)2.561012②.SO2(g)＋2(g)＝3(g)1/2OSOt=0時(shí)mol10.50＝1.5-1/2α∞時(shí)molαααnt=1-0.5-1/2總1KPKx(P)2P

11.521210.5.0511.511.522文檔11(3)20.82.2213.2711(1)(1)20.20.22TrHm99100RlnK852KrSm94.828.314ln13.278、五氯化磷分解反響在200°C時(shí)的，計(jì)算：（1）200°C，200kPa下PCl5的解離度。（2）摩爾比為1:5的PCl5與Cl2的混淆物，在200°C，101.325kPa下，求達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)PCl5的解離度。解：（1）設(shè)200°C，200kPa下五氯化磷的解離度為a，則PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)原始100平衡1-αααnB(1)mol平衡時(shí)分壓1ppp1112eq[p(PCl3)/p][p(Cl2)/p]pKB(pB/p)20.312B[p(PCl5)/p]1p得α=36.7%（2）設(shè)開始時(shí)五氯化磷的物質(zhì)的量為1，解離度為a，則PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)原始105平衡1-αα5+αnB(6)mol平衡時(shí)分壓1pp56p66K(pBeq/p)B[p(PCl3)/p][p(Cl2)/p](5)p0.312B[p(PCl5)/p](1)(6)p將各數(shù)據(jù)代入，則9、反響NH4HS(s)NH3(g)H2S(g)的△rHm(298K)＝93.72KJ.mol-1，設(shè)△rHm為常數(shù)，當(dāng)置NH4HS(s)于一真空容器中，在298K下測(cè)得容器內(nèi)的平衡文檔壓力為90KPa。求(1)298K時(shí)反響的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和△rSm；(2)溫度升至328K時(shí)容器內(nèi)的平衡壓力。解：(1)NH4HS(s)NH3(g)H2S(g)初步/kPa00平衡/kPape,1pe,1298.15K時(shí)，系統(tǒng)平衡總壓p=2pe,1=90KPape,,1=45kPaK1=(pe,1/p)2=0.2025△rGm=－RTlnK1=3958.7Jmol·-1rHmrGmrSmT93.721033958.7301.1J.mol1.K1298.15(2)升溫至328K時(shí)，由lnK2rHm11＝3.450K1RT2T1得K2=6.43K2=(Pe,/P)2=6.43p2=253.6kPa2e,p總=pe,2=507.2kPa（g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焚燒焓是–5512.4kJmol·–1，10、298K時(shí)，正辛烷C8H18CO2(g)和液態(tài)水的標(biāo)準(zhǔn)生成焓分別為–393.5和–285.8kJ·mol–1；正辛烷，氫氣和石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵分別為–1–1463.71，130.59和5.69JK··。mol（1）試求算298K時(shí)正辛烷生成反響的K。（2）增添壓力對(duì)提升正辛烷的產(chǎn)率能否有益？為何？（3）高升溫度對(duì)提升其產(chǎn)率能否有益？為何？（4）若在298K及標(biāo)準(zhǔn)壓力下進(jìn)行此反響，達(dá)到平衡時(shí)正辛烷的摩爾分?jǐn)?shù)能否達(dá)到0.1？若希望正辛烷的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)0.5，試求算298K時(shí)需要多大壓力才行？解：關(guān)于正辛烷的生成反響：8C(s)+9H(g)→C28H18(g)ΘΘrGΘ從題中條件可以求此反響的rHm、rSm即可求m（1）rHΘ–5512.4]kJmol·–1m=[8(–393.5)+9(–285.8)=–207.8kJmol·–1文檔Θ–1–1rSm=[463.71–9(130.59)–85.69]JK··mol–1–1=–757.12JK··molrGΘ=rHΘΘ–1mm–TrSm=17.8kJmol·lnKΘ=–rGΘ/RTmKΘ=0.000754(g)→C8C(s)+9H28H18(g)（2）KpBBB因?yàn)锽，壓力增大，Ky增大p所以增添壓力有益于正辛烷的生成（3）dlnKrH2m因?yàn)閞Hm<0，所以高升溫度不利于正辛烷的生成dTRT4）若yC8H18=0.1、yH2=0.9、p=pΘJp=(yC8H18p/pΘ)/(yH2p/pΘ)9=0.258>0.000754所以正辛烷的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)不到0.1若yC8H18=0.5yH2=0.5KΘ=(p/pΘ)–8yC8H18/(yH2)9=(p/pΘ)–8/(0.5)8=0.000754p=491.3kPa文檔第六章相圖選擇填空題：1、在平時(shí)狀況下（不考慮重力場(chǎng)，電磁場(chǎng)等特別要素的影響），關(guān)于二組分物系能平衡共存的最多相為：(D)(A)1(B)2(C)3(D)42、A與B兩組分固相部分互溶凝集系統(tǒng)的相圖，圖中有幾個(gè)單相區(qū)：（C）A1個(gè)B2個(gè)C3個(gè)D4個(gè)3、由CaCO(s),CaO(s)及CO(g)組成的一個(gè)平衡系統(tǒng)，其獨(dú)立組分?jǐn)?shù)和自由度分別為（B）32(A).3、2(B).2、1(C).1、1(D).2、24、氣態(tài)的N2，O2溶于水中達(dá)到相平衡，此多相系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為：3,自由度為：3.5、I2（s）與其蒸氣平衡系統(tǒng)，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為：1,自由度為：16、NH4HS與隨意量的NH3（g）和H2S（g）達(dá)平衡時(shí)，系統(tǒng)的自由度數(shù)是：2指出以下平衡系統(tǒng)中的組分?jǐn)?shù)C，相數(shù)P及自由度F。3）CaCO3(s),CaO(s)及CO2(g)組成的一個(gè)平衡系統(tǒng)4）Fe(s),FeO(s),Fe3O4(s)和O2(g),CO2(g)組成的一個(gè)平衡系統(tǒng)（5）NH224放入一抽閑的容器中，并與其分解產(chǎn)物3和2成平CONHNH(g)CO(g)衡解：(1)C=S-R-R'=3-1-0=2,F=C-P+2=2-3+2=1(2)C=S-R-R'=5-2-0=3,F=C-P+2=3-4+2=1(3)C=S-R-R'=3-1-1=1,F=C-P+2=1-2+2=1文檔2.已知液體甲苯（A）和液體苯（B）在90°C時(shí)的飽和蒸氣壓分別為=和。二者可形成理想液態(tài)混淆物。今有系統(tǒng)組成為的甲苯-苯混淆物5mol，在90°C下成氣-液兩相平衡，若氣相組成為求：1）平衡時(shí)液相組成及系統(tǒng)的壓力p。2）平衡時(shí)氣、液兩相的物質(zhì)的量解：（1）關(guān)于理想液態(tài)混淆物，每個(gè)組分聽從Raoult定律，所以（2）系統(tǒng)代表點(diǎn)，依據(jù)杠桿原理3.已知甲苯、苯在90°C下純液體的飽和蒸氣壓分別為54.22kPa和136.12kPa。二者可形成理想液態(tài)混淆物。取200.0g甲苯和200.0g苯置于帶活塞的導(dǎo)熱容器中，始態(tài)為必定壓力下90°C的液態(tài)混淆物。在恒溫90°C下漸漸降低壓力，問（1）壓力降到多少時(shí)，開始產(chǎn)生氣相，此氣相的組成怎樣？（2）壓力降到多少時(shí)，液相開始消逝，最后一滴液相的組成怎樣？3）壓力為92.00kPa時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)氣-液兩相平衡，兩相的組成怎樣？?jī)上嗟奈镔|(zhì)的量各位多少？解：原始溶液的組成為文檔（1）剛開始出現(xiàn)氣相時(shí)，可以為液相的組成不變，所以（2）只剩最后一滴液體時(shí)，可以為氣相的組成等于原始溶液的組成（3）依據(jù)（2）的結(jié)果由杠桿原理知，文檔4、A-B二組分物系液-固相圖以下：T/KT/K1a7523864AABAB2xBB時(shí)間1、將相圖中各個(gè)相區(qū)編號(hào)所對(duì)應(yīng)的信息按次次填入下表中：2、在右圖中作出相圖中a直線所代表過(guò)程的步冷曲線說(shuō)明：相態(tài)以g（氣）、l（液）、s（固）表示；成分用（A）、（B）、（A+B）、（AB）、（AB2）等表示，如s（AB）、l（A+B）等。相區(qū)相數(shù)相態(tài)及成分自由度11l222l+s(A)132l+s(AB)142s(A)+s(AB)152l+s(AB2)162s(AB)+s(AB2)172l+s(B)182s(AB)+s(B)12文檔5、恒壓下Bao-La2O3系統(tǒng)凝集相圖以下：1．列表注明各相區(qū)牢固存在的相態(tài)；2．畫出組成為a和b的融化物從2400℃冷卻到1400℃的步冷曲線；3．將1kg融化物a冷卻，什么溫度下可以分別出最大批的純凈固體BaO·La2O3？計(jì)算析出固體的量。t/℃2400ab23002200120004193018001800160023615485714003250651000BaOBaO·La2O3w%→LaO32相區(qū)1234567相態(tài)lBaO+lC+lα+lBaO+CC+αα(s)(s)(s)(s)(s)3.1548℃下可分別出最大批的純固體Bao-La2O3解出W(S)0.545kgW(S)50321861W(S)6550155文檔溫度ab6、Sb-Cd二組分系統(tǒng)凝集相圖以下：t/℃時(shí)間ab651605023414056333029472045587090100060SCCw%→db填表注明各相區(qū)牢固存在的相態(tài)及條件自由度；將a、b兩融化物冷卻，哪一個(gè)可以分別獲得純的化合物C(s)??計(jì)算1kg融化物可分別出最大批純C(s)的質(zhì)量。相區(qū)1234567相態(tài)lSb(s)+lC(s)+lSb(s)+C(s)l+C(s)Cd(s)+lC(s)+Cd(s)冷卻到290℃，可分別出最大批的C(s)W(s)90701W(s)7058W(s)0.625kg

1.67文檔7、A和B的相圖以以下列圖從圖中可以看出來(lái)最低共熔溫度為-2℃，最低共熔混淆物含B0.60。1）在圖上標(biāo)出各地區(qū)所在相；2）如將含B0.80的熔液100g由15℃冷卻時(shí)，第一析出的固體為何物，計(jì)算最多能析出的固體的質(zhì)量。3）畫出含B，0.30和0.60時(shí)的步冷曲線。文檔依據(jù)杠桿規(guī)則mB×(1.00―0.80)=(100―mB)(0.80―0.60)mB=50g8、以下列圖為一二組分凝集系統(tǒng)相圖，達(dá)成表格；(2)畫出由狀態(tài)點(diǎn)w冷卻的步冷曲線，并注明各階段的相變化；將物系點(diǎn)w的熔體100g進(jìn)行冷卻，可獲得何種純固體，最多獲得多少克純固體。（12分）自由度相數(shù)相態(tài)1區(qū)L3區(qū)1MN線07區(qū)SC+SBFQNC線120E點(diǎn)文檔可以獲得固體SC，設(shè)SC為x克，則由杠桿規(guī)則，可得(100－x)×(0.50－0.20)＝x×(0.50－0.33)x＝43.33g自由度相數(shù)相態(tài)1區(qū)21L3區(qū)12L+SCMN線03SA+L+SC7區(qū)12SC+SBFQNC線11SC203BCE點(diǎn)S+L+S9、Sn和Ag可形成一個(gè)不牢固的化合物Ag3Sn，該二組分固液平衡系統(tǒng)相圖以下圖所示。指出1-7各地區(qū)牢固存在的相態(tài)和自由度；畫出由狀態(tài)點(diǎn)a變化到狀態(tài)點(diǎn)b的步冷曲線，并注明各階段的相變化；(3)100mol的xAg=0.60的溶液高溫冷卻過(guò)程中最多可析出多少摩爾的純Ag3Sn固體？T/K/p>

76bSn0.30.75AgxAg(1)①溶液L,F=2②固溶體α,F=2③α＋L,F=1④L＋AgSn(s),F=1⑤L+Sn(s),F=1⑥Sn(s)+Ag3Sn(s),F=13文檔Ag(s)+Ag3Sn(s),F=1步冷曲線參賜教材上有關(guān)內(nèi)容(3)Ag3Sn(s)中Ag的摩爾分?jǐn)?shù)xAg=0.75，組成為xAg=0.50的溶液冷卻過(guò)程中，當(dāng)溫度無(wú)窮湊近488K時(shí)，可析出最多的純態(tài)Ag3Sn(s)，設(shè)為ymol由杠桿規(guī)則，可得(100－y)×(0.60－0.30)＝y(tǒng)×(0.75－0.60)y＝66.67mol文檔第七章電化學(xué)習(xí)題及解答1.用鉑電極電解CuCl2溶液。經(jīng)過(guò)的電流為20A，經(jīng)過(guò)15min后，問：（1）在陰極上能析出多少質(zhì)量的Cu;(2)在27℃，100kPa下，陽(yáng)極析出多少Cl2？解：電極反響為陰極：Cu2++2e-=Cu陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2電極反響的反響進(jìn)度為ξ=Q/(ZF)=It/(ZF)所以：mCu=MCuξ=MCuIt/(ZF)=63.54620××15×60/(296485.309)=5.928g×VCl2=ξRT/p=2.328dm32.用銀電極電解AgNO3溶液。通電一準(zhǔn)時(shí)間后，測(cè)知在陰極上析出1.15g的Ag，并知陰極區(qū)溶液中Ag+的總量減少了0.605g。求AgNO3溶液中的t(Ag+)和t(NO3-)。解：解該類問題主要依據(jù)電極區(qū)的物料守恒（溶液是電中性的）。顯然陰極區(qū)溶液中Ag+的總量的改變DmAg等于陰極析出銀的量mAg與從陽(yáng)極遷徙來(lái)的銀的量m’Ag之差：DmmAg-m’Ag=Agm’mAg-DmAg=Agt(Ag+)=Q+/Q=m’Ag/mAg=(mAg-DmAg)/mAg=(1.15-0.605)/1.15=0.474t(NO3-)=1-t(Ag+)=1-0.474=0.5263.已知25℃時(shí)0.02mol/LKCl溶液的電導(dǎo)率為0.2768S/m。一電導(dǎo)池中充以此溶液，在25℃時(shí)測(cè)得其電阻為453Ω。在同一電導(dǎo)池中裝入相同體積的質(zhì)量濃度為0.555g/L的CaCl2溶液，測(cè)得電阻為1050Ω。計(jì)算（1）電導(dǎo)池系數(shù)；（2）CaCl2溶液的電導(dǎo)率；（3）CaCl2溶液的摩爾電導(dǎo)率。解：（1）電導(dǎo)池系數(shù)KCell為KCell=kR=0.2768453×=125.4m-1（2）CaCl2溶液的電導(dǎo)率k=KCell/R=125.4/1050=0.1194S/m（3）CaCl2溶液的摩爾電導(dǎo)率Λm=k/C=110.9830×.1194/(0.5551000)×=0.02388Sm2··mol-4.25℃時(shí)將電導(dǎo)率為0.141S/m的KCl溶液裝入一電導(dǎo)池中，測(cè)得其電阻為525Ω。在同一電導(dǎo)池中裝入0.1mol/L的NH4OH溶液，測(cè)得電阻為2030Ω。利用表中的數(shù)據(jù)計(jì)算NH4OH的解離度α及解離常數(shù)K。解：查表知NH4OH無(wú)窮稀釋摩爾電導(dǎo)率為+-)m(NH4OH)=m(NH4)+m(OH=73.4×10-4+198.0×10-4=271.410×-4S·m2·mol-所以，α=m(NH4OH)=k(KCl)R(KCl)/cR(NH4OH)(NH4OH)m(NH4OH)m0.14152514=0.01344=1032030271.4100.1文檔K=c(NH4+)c(OH-)/c(NH4OH)=c20.10.0134421=1=1.831×10-50.013445.試計(jì)算以下各溶液的離子強(qiáng)度：（1）0.025mol/KgNaCl；（2）0.025mol/KgCuSO4；（3）0.025mol/KgLaCl3。解：依據(jù)離子強(qiáng)度的定義I=1bBzB22B（1）I=1｛0.025×12+0.025×（-1）2｝=0.025mol/Kg2（2）I=1｛0.025×22+0.025×（-2）2｝=0.1mol/Kg2（3）I=1｛0.025×32+0.075×（-1）2｝=0.15mol/Kg26.應(yīng)用德拜-休克爾極限公式計(jì)算25℃時(shí)以下各溶液中的γ：（1）0.005mol/KgNaBr；（2）±0.001mol/KgZnSO4。解：依據(jù)Debye-Hückel極限公式lg±γ=-Az+|z-|I,25℃時(shí)水溶液中A=0.509(mol-1·kg)1/2(1)I=1｛0.005×12+0.005×（-1）2｝=0.005mol/Kg2lg=-0.5091×|-1|0.005=-0.03599,γ=0.9205γ±±(2)I=1｛0.001×22+0.001×（-2）2｝=0.004mol/Kg2lgγ=-0.5092×|-2|0.004=-0.12877,=γ0.7434±±7.Zn(s)|ZnCl2(0.05mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)，該電池電動(dòng)勢(shì)E與T的關(guān)系為E/V=-4298K時(shí)有1mol的電子電量輸出時(shí)，電池反響的rGm、1.015-4.9210×(T/K-298)，試計(jì)算rSm、rHm和Qr（寫出電池電極反響）解：陽(yáng)極反響：2+-Zn(s)→Zn+2e陰極反響：2AgCl(s)+2e-→2Ag+2Cl-電池反響：Zn(s)+2AgCl(s)→2Ag+ZnCl2-4T=298K時(shí)，E=1.015-4.9210××(298-298)V=1.015VET

-4-1=-4.9210×V·KprGm=-zEF=-1×1.015×96500J·mol-1=-97.95KJ·mol-1rSm=zF

ET

-4-1·K-1=1×96500(-4.9210×)=-47.45Jmol·T文檔rHm=rGm+TrSm=-97.95+298-3-1(-47×.4510×)=-112.08KJ·molrQ=TrSm=298-3-1×(-47.4510×)=-14.15KJmol·8.25℃電池Pb|Pb(SO4)|NaSO4(飽和)|Hg2SO4|Hg(l)的電池電動(dòng)勢(shì)E=0.9647V，ET

=1.7410×-4V·K-1。(1)寫出電極反響和電池反響；(2)恒溫恒壓下電池可逆放電2F，p求電池反響的rm、rmrm和可逆電池過(guò)程的熱效應(yīng)RGS、HQ；解：(1)負(fù)極反響：Pb＋SO42-＝PbSO4(s)＋2e-正極反響：Hg2SO4(s)＋2e-＝2Hg(l)＋SO42-電池反響：Pb(s)＋Hg2SO4(s)＝PbSO4(s)＋2Hg(l)(2)rGm=-zEF=-2-10×.9647×96500=-186.19kJmol·ErSm=zFT

=2×96500×1.74×10-4=33.58J·mol-1·K-1TrHm=rGm+TrSm=-186.19+298.1533.58××10-3=-176.18kJmol·-1rQ=TrSm=298.15×33.58×10-3=10.01kJ9.有一電池可用表示為：Cu(s)|Cu(Ac)2(a=1)|AgAc(s)|Ag(s)已知298K時(shí)，該電池的電動(dòng)勢(shì)E1θθ。設(shè)該電池電動(dòng)勢(shì)的溫度系=0.372V，308K時(shí),E2=0.374V數(shù)為常數(shù)。（1）寫出電極反響及電池反響（以電子轉(zhuǎn)移數(shù)z＝2計(jì)）；（2）計(jì)算298K時(shí)該電池反響的θθθrGm,rSm,rHm，以及電池恒溫放電時(shí)的可逆熱Qr,m。解:(1)負(fù)極（陽(yáng)極）：Cu-2e-→Cu2+正極（陰極）：2AgAc+2e-→2Ag+2Ac－電池反響：Cu+2AgAc→2Ag+2Ac-)+Cu2+（2）rGmθ=－zFE1θ=－2×96500×0.372=－71.796kJmol·-1若F＝96485則為-71.785kJ·mol-1因?yàn)闇囟认禂?shù)為常數(shù)，(E)p0.3740.3722104VK1ET308298rmθ)p＝2×96500×104-1-1S=zF＝38.6JK··molθθθrHm=rGm+TrSm＝－60.29kJmol·-1r,mrmθ×38.6＝11.502kJmol·-1Q=TS=29810.某原電池Pt|H2(p)|H+(a=1)|O2(p)|Pt,已知在298K時(shí)，EH,H2OO2Pt=1.228V,H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓-1fHm=-286.06kJmol·。1）寫出該電池的電極反響和電池反響。2）求該溫度下電池的溫度系數(shù)。文檔解：（1）電極反響1正極：2

負(fù)極：H2→2H++2e-O2+2H++2e-→H2O(l)電池反響H2+1→H2O(l)O22（2）rHm=BfHm=-286.06kJmol·-1BE=EH,H2OO2Pt-EHH2Pt=1.228VrHmθrmθrmθF+zFT(E)p=G+TS=-zETE)p=-8.53(10×-4V/KT11.電池：Hg(s)22-AgCl(s)Ag(s)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系為HgCl(s)Cl(aq)θ-41E/V=0.06804-3.1210×(T/K-298)。設(shè)活度系數(shù)都等于（1）寫出電極反響及電池反響；（2）計(jì)算298K時(shí)、電池反響的rGθθθm、rSm、rHm；（3）在298K、100kPa，電池反響的反響進(jìn)度=2mol時(shí)，求電池所作的可逆功解：（1）負(fù)極反響：Hg(l)+Cl-=1/2Hg2Cl2(s)+e-正極反響：AgCl(s)+e-→Ag(s)+Br-電池反響：Hg(l)+AgCl(s)=1/2Hg2Cl2(s)+Ag(s)θE-4)p=-3.12×10V/K（2）E=0.06804V,(TrGm=-zEF=-10×.06804-1×96500=-6.565kJmol·rm(E＝1×96500×(-3.12×10-4-1-1S=zF)＝-30.11JK··molrHmθrGmθrmθ-1=+TS=-15.54kJmol·(3)W電功=-2rGm=13.13kJ12.298K、P壓力下，有化學(xué)反響：Ag2SO4(s)+H2=2Ag(s)+H2SO4(0.1molkg·-1)，已知：Ag,Ag2SO4,SO42=0.627V，Ag/Ag=0.799V1）設(shè)計(jì)一可逆電池，并寫出電極反響和電池反響2）求該電池的電動(dòng)勢(shì)E。設(shè)活度系數(shù)都等于1解：1）可逆電池為：(-)Pt,H2θSO4(s)|Ag(s)(+)(p)|H2SO4(0.1mol/kg)|Ag2負(fù)極:H2(pθ+H+)+2e-)→2H(a正極：Ag24-→2Ag(s)+SO42-(a2)SO4電池反響:Ag2SO4(s)+Hθ2-(a)+2H+H+)2(p)