物理化学第四章思考题答案

第四章 多组分系统热力学

4.1 有溶剂A与溶质B形成一定组成的溶液。此溶液中B的浓度为cB，质量摩尔浓度为bB，此溶液的密度为

。以MA，MB分别代表溶剂和溶质的摩尔

质量，若溶液的组成用B的摩尔分数xB表示时，试导出xB与cB，xB与bB之间的关系。

解：根据各组成表示的定义

4.3 在25℃，1 kg水（A）中溶有醋酸（B），当醋酸的质量摩尔浓度bB介于

和

之间时，溶液的总体积

求：（1） 把水（A）和醋酸（B）的偏摩尔体积分别表示成bB的函数关系。

（2）

解：根据定义

时水和醋酸的偏摩尔体积。

当

时

4.4 60℃时甲醇的饱和蒸气压是84.4 kPa，乙醇的饱和蒸气压是47.0 kPa。二者可形成理想液态混合物。若混合物的组成为二者的质量分数各50 %，求60℃时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。 解：甲醇的摩尔分数为

xB=32.042=0.5898

505032.042+46.04950

4.5 80℃时纯苯的蒸气压为100 kPa，纯甲苯的蒸气压为38.7 kPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡

通过电子继电器对加热器自动调节，当恒温槽因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器工作，到体系再次达到设定的温度时，又自动停止加热。通过搅拌器使热量均匀。恒温控制器在控温的同时，精确地反应了被控温部位的温度值。

实验一燃烧热的测定预习思考题答案

1、开机的顺序是什么？

答案：打开电源---热量计数据处理仪—计算机。（关机则相反） 2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？

.答案：搅拌的太慢，会使体系的温度不均匀，体系测出的温度不准，实验结果不准，搅拌的太快，会使

体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。

3、萘的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品萘时，内筒水是否要更换和重新调温？

答案： 用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。

在实验界面上，分别输入实验编号、实验内容（发热值）、测试公式（国标）、试样重量、点火丝热值（80J），按开始实验键。其他同热容量的测定。内筒水当然要更换和重新调温。

4、燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？

答案：应清洗干净并檫干。

5、氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？

答案：引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触，但引火丝和电极不能碰到燃烧皿，以免引起短

路，致使点火失败。

6、

通过电子继电器对加热器自动调节，当恒温槽因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器工作，到体系再次达到设定的温度时，又自动停止加热。通过搅拌器使热量均匀。恒温控制器在控温的同时，精确地反应了被控温部位的温度值。

实验一燃烧热的测定预习思考题答案

1、开机的顺序是什么？

答案：打开电源---热量计数据处理仪—计算机。（关机则相反） 2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？

.答案：搅拌的太慢，会使体系的温度不均匀，体系测出的温度不准，实验结果不准，搅拌的太快，会使

体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。

3、萘的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品萘时，内筒水是否要更换和重新调温？

答案： 用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。

在实验界面上，分别输入实验编号、实验内容（发热值）、测试公式（国标）、试样重量、点火丝热值（80J），按开始实验键。其他同热容量的测定。内筒水当然要更换和重新调温。

4、燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？

答案：应清洗干净并檫干。

5、氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？

答案：引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触，但引火丝和电极不能碰到燃烧皿，以免引起短

路，致使点火失败。

6、

思考题

3. 注：题目为反应对该反应物分别是一级、二级2A——>P+...、三级3A——>P+...。而A+B——>P+...这个反应若为如书P141所示的二级反应，则对反应物A和B都分别是一级的。所以本题应该套用简单n级反应的公式进行计算。

设反应物A的初始浓度为a，t时刻生成物P的浓度为x，则对于简单的n级反应我们有：

n=1时

ln n>1时

a?k1ta?x

?1?11??kt?n?1n?1?n?1?n??a(a?nx)?

代入n=2得

x?k2ta(a-2x)

代入n=3得

1?11??2??k3t?2?6??a?3x?a??

将x=0.5a 和x=0.75a分别代入n=1对应的反应速率方程，可得

t12?

ln2ln4t34?t12:t34?1:2k1k1

将x=0.25a 和x=0.375a分别代入n=1对应的反应速率方程，可得

t12?13t34?t12:t34?1:32ak22ak2 15t?t12:t34?1:5342a2k32a2k3.

将x=1/6a 和x=1/4a分别代入n=1对应的反应速率方程，可得

t12?

4. 根据阿伦

复习思考题

第一章 热力学第一定律

一、选择题

1. 热力学第一定律的数学表达式ΔU=Q-W只能应用于

A 理想气体 B 封闭体系 C 孤立体系 D 敞开体系 2 对于任何循环过程，体系经历i 步变化 ，则根据热力学第一定律应该是 A Qi=0 B Wi=0 C [ Qi-Wi]>0 D [ Qi-Wi]=0 3 1mol单原子理想气体（Cp，m=5/2 R J.mol-1），在300K 时压缩到500K，则其焓变为 A 4157J B 596 J C 1255J D 994 J 4 同一温度下，同一气体物质的等压摩尔热容Cp 与等容摩尔热容Cv之间存在 A CpCv C Cp=Cv D 难以比较 5 对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的？ A （эU/эT ）V=0 B（эU/эV）T =0 C （эH/эP）T =0 D （эU/эP）T =0

6 一封闭体系，当状态从A到B变化时

物理化学实验思考题及参考答案

物理化学技术课部分: I填空题:

1、 热电偶热电势的温度系数dE/dt=0.07 mV/℃, 若温度测量精度为±1℃，则要求毫伏计

的精度(△E)至少为 ±0.07 mV。

2、 氧气高压储气瓶瓶身是 天兰 色，标字是 黑 色；氮气的高压储气钢瓶瓶身是 黑 色，标字是 黄 色；氢气的高压储气钢瓶瓶身是 深绿 色，标字是 红 色。 3、 当取用高压储气瓶中的气体时，一定要在高压储气瓶上配用 减压器(阀) 。

4、 氧气减压器(阀)与高压储气瓶连接的是 顺 （顺/反）罗纹接口；氢气减压器(阀)与高压

储气瓶连接的是 反 （顺/反）罗纹接口。

5、 高压钢瓶的减压器(阀)手柄开启的旋转方向与自来水龙头手柄启的开启方向 相反 （相

同/相反）。

6、 实验室最常用的是福廷式气压计，其刻度是以温度等于 273 K、纬度 45℃、海平面的

高度为标准的，所以在精密的工作中，气压计上直接读出的数值必须经过 温度 ， 纬度 ， 和 海拔高度 的校正。 II．选择题：

1、 贝克曼温度计是用来： ( D ) (A) 测定绝对温度 (B) 测定相对温度 (C) 用于控制恒

第四章 化学平衡

一．基本要求

1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。

?3．掌握标准平衡常数K?与?rGm在数值上的联系，熟练用热力学方法计算?，从而获得标准平衡常数的数值。 ?rGm?4．了解标准摩尔生成Gibbs自由能?fGm的定义和它的应用。

5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van’t Hoff公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。

二．把握学习要点的建议

把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。

本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0?1 mol的区间之内。因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d?，如果在一个很大的系统中，??1 mol。

严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化

一、选择题

第四章作业

*

4

*

4

1. 在25℃时，纯液体A的pA＝5×10Pa，纯液体B的pB＝6×10Pa，假设两液体能形成理

想溶液混合物，当达到气液平衡时，液相中组成xA=0.4，在气相B的摩尔分数yＢ则为 ( ) (A) 0.64 (B) 0.25 (C) 0.50 (D) 0.40

6. 若A分子和B分子之间的相互作用力，与A、B各自处于纯态时分子之间的相互作用力相同，混合后，则有( ) (A) ?mixH?0 (B) ?mixH?0 (C) ?mixH?0 (D) ?mixH无法确定

7. 在10.325KPa下，往纯水中加入少量NaCl，与纯水比较，此稀溶液沸点( )

(A) 降低 (B) 升高 (C) 不变

8. 某化合物1.5g溶于1kg纯水中，形成非电解质溶液，冰点降低了0.015K，该化合物的相对分子量可能是( )。(Kf=1.86K·mol-1·kg-1。) (A) 100g·mol-1 (B) 200 g·mol-1 (C) 186g·mol-1

物理化学实验思考题及答案

【篇一：物理化学实验所有课后习题和思考题答案】

t>1. 在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？

提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。

2. 固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？ 提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。

3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?

提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。

4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么?

提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。

5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？ 提示：阅读《物理化学实验》教材p217-220 实验二 凝固点降低法测定

1

实验一 燃烧热的测定

1．搅拌太慢或太快对实验结果有何影响？

答案：搅拌的太慢，会使体系的温度不均匀，体系测出的温度不准，实验结果不准，搅拌的太快，会使

体系与环境的热交换增多，也使实验结果不准。

2．蔗糖的燃烧热测定是如何操作的？燃烧样品蔗糖时，内筒水是否要更换和重新调温？

答案：用台秤粗称蔗糖0.5克,压模后用分析天平准确称量其重量。操作略。内筒水当然要更换和重新

调温。

3．燃烧皿和氧弹每次使用后，应如何操作？ 答案：应清洗干净并檫干。

4．氧弹准备部分，引火丝和电极需注意什么？

答案：引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触，但引火丝和电极不能碰到燃烧皿，以免引起短路，

致使点火失败。

5．测定量热计热容量与测定蔗糖的条件可以不一致吗？为什么？

答案：不能，必须一致，否则测的量热计的热容量就不适用了，例两次取水的量都必须是3.0升，包括

氧弹也必须用同一个，不能换。

6．实验过程中有无热损耗，如何降低热损耗？

答案：有热损耗，搅拌适中，让反应前内筒水的温度比外筒水低，且低的温度与反应后内筒水的温度比

外筒高的温度差不多相等。

7．药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行? 答案：需要干燥，否则称量有误差，且燃烧不完全。不行。 8