物理化学简明教程第四版第五章答案

物理化学简明教程第四版课后答案

【篇一：天大物理化学简明教程习题答案】

xt>1.1 物质的体膨胀系数 与等温压缩率 的定义如下

试推出理想气体的，与压力、温度的关系。 解：根据理想气体方程

1.20℃，101.325kpa的条件常称为气体的标准状况，试求甲烷在标准状况下的密度。 解：将甲烷(mw=16.042g/mol)看成理想气体： pv=nrt , pv =mrt/ mw

甲烷在标准状况下的密度为=m/v= pmw/rt

=101.325?16.042/8.3145?273.15(kg/m3) =0.716 kg/m3 解：球形容器的体积为v=（125-25）g/1 g.cm-3=100 cm3 将某碳氢化合物看成理想气体：pv=nrt , pv =mrt/ mw mw =30.31(g/mol)

1.4两个容积均为v的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100℃，另一个球则维持 0℃，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此， ? p

?p图，用外推法求氯甲烷的相

第九章 化学动力学基本原理

质量作用定律

r = k[A]a[B]b；质量作用定律只适用于基元反应。（简单反应和复合反应中的各基元反应）

简单反应都是简单级数反应，但是简单级数反应不一定是简单反应

一级反应：

k01t?lncc?lnaa?x?ln11?x；t?1klnc0 1c1）k1单位：s-1

2）半衰期t1/2：当c=1/2c0时所需时间

t11/2?klnc0?ln2?0.6932；t? 与起始浓度1c0/2k1k1c0无关。

阿累尼乌斯公式

lnk(T2)Ea?11?Ea?k(T????T2?T1??； 1)R???T1T2???R??T2T1??lnk??EaRT?lnA??12.6?103T/K?20.26

Ea =12.6 ×10^3×R=104.8kJ · mol-1 lnA=20.26

A = e^20.26 = 6.29 ×10^8 mol-1·dm3·s-1

第八章 表面现象与分散系统 表面张力σ 单位：N/m

物理意义：表面紧缩力

定义：在相表面的切面上，垂直作用于表面任意单位长度上的紧缩力。 影响表面张力的因素：1. 物质的种类及共存相的种类（性质）；

2. 温度影响：

前者<0，即温度升高，表面张力变小

拉普拉斯公式：?

第十二章表面现象练习题

一、判断题：

1．只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。

2．对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。

3．比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。

4．恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。

5．过饱和蒸气之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很大的比表面吉布斯函数。6．液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。

7．单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。

8．产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡。

9．在吉布斯吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。。

10．由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。

11．表面活性物质是指那些加人到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。

二、单选题：

1．下列叙述不正确的是：

(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定

第一章 气体的pVT性质

1.1 物质的体膨胀系数

与等温压缩率

的定义如下

试推出理想气体的

，

与压力、温度的关系。

解：根据理想气体方程

1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 ?C，另一个球则维持 0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态：

因此，

1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。

（1） 保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试 求两种气体混合后的压力。

（2） 隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？

（3） 隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？

解：（1）等温混合后

即在上述条件下混合，系统的压力认为。 （2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？ （3）根据分体积的定义

对于分压

1.11 室温下一高压釜内有常压的空

第一章 气体的pVT性质

1.1 物质的体膨胀系数

与等温压缩率

的定义如下

试推出理想气体的

，

与压力、温度的关系。

解：根据理想气体方程

1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 ?C，另一个球则维持 0 ?C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。

解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。

标准状态：

因此，

1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。

（1） 保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试

求两种气体混合后的压力。

（2） 隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？

（3） 隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？

解：（1）等温混合后

即在上述条件下混合，系统的压力认为。

（2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？

（3）根据分体积的定义

对于分压

1.11

第七章 电化学

7.1 用铂电极电解质量的

溶液。通过的电流为20 A，经过15 min后，问：（1）在阴极上能析出多少

？

?(2) 在的27 ℃，100 kPa下的

解：电极反应为

电极反应的反应进度为

因此：

7.2 用Pb(s)电极电解Pb(NO3)2溶液，已知溶液浓度为每1g水中含有Pb(NO3)21.66×10-2g。 7.3 用银电极电解溶液中

的总量减少了

溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出。求

溶液中的

和

。

的

，并知阴极区

解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中

等于阴极析出银的量

与从阳极迁移来的银的量

之差：

的总量的改变

7.4 已知25 ℃时25 ℃时测得其电阻为测得电阻为

溶液的电导率为

。一电导池中充以此溶液，在

的

溶液，

。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为

溶液的电导率；（3）

。计算（1）电导池系数；（2）溶液的摩尔电导率。

解：（1）电导池系数为

（2）溶液的电导率

（3）溶液的摩尔电导率

7.5

第一章

【理想气体的内能与焓只是温度的函数，与体积或压力的变化无关，所以对理想气体

定温过程：dU=0，dH=0，△U=0，△H=0变温过程：△U=nCv,m△T；△H=nCp,m△T

节流膨胀：（特点）绝热、定焓，∴Q=0，△H=0，无论是理想气体还是实际气体均成立】

1.理想气体的状态方程可表示为： pV=nRT

2.能量守恒定律：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。 3.第一定律的数学表达式：△U=Q+W；对微小变化：dU=δQ +δW（因为热力学能是状态函数，数学上具有全微分性质，微小变化可用dU表示；Q和W不是状态函数，微小变化用δ表示，以示区别。）

4.膨胀作功：①自由膨胀：W=0；②等外压膨胀：W=-P外(V2-V1)=P2（V1-V2）； ③可逆膨胀：W=nRT lnV1=nRT lnP2；④多次等外压膨胀，做

V2P1的功越多。

5.①功与变化的途径有关。不是状态函数。

②可逆膨胀，体系对环境作最大功；可逆压缩，环境对体系作最小功。 6.恒温恒压的可逆相变 W=?

第二章 热力学第一定律

解：卡诺热机的效率为

2.3 某理想气体Cv,m=1.5R。今有该气体5mol在恒容下温度升高50℃。求过程的W，Q，ΔH和ΔU。

解: 理想气体恒容升温过程 n = 5mol CV,m = 3/2R

QV =ΔU = n CV,mΔT = 5×1.5R×50 = 3.118kJ W = 0

ΔH = ΔU + nRΔT = n Cp,mΔT

= n (CV,m+ R)ΔT = 5×2.5R×50 = 5.196kJ

2.4 2mol某理想气体，Cp,m=7/2R。由始态100kPa,50dm3，先恒容加热使压力升高至200kPa，再恒压冷却使体积缩小至25dm3。求整个过程的W，Q，ΔH和ΔU。

根据定义

3.3 高温热源温度，低温热源。今有120 kJ的热直接

从高温热源传给低温热源，求此过程的。

解：将热源看作无限大，因此，传热过程对热源来说是可逆过程

解：过程图示如下

3.11绝热恒容容器中有一绝热耐压隔板，隔板一侧为2 mol的200 K，50 dm3的单原子理想气体A，另一侧为3 mol的400 K，100 dm3的双原子

1 绪论

1．生物化学研究的对象和内容是什么？

解答：生物化学主要研究:

（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能；

（2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化；

（3）生物遗传信息的储存、传递和表达；

（4）生物体新陈代谢的调节与控制。

2．你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。

提示：生物化学是生命科学的基础学科，注意从不同的角度，去理解并运用生物化学的知识。

3．说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。

解答：生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种是蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质，即碳原子最外层的4个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键，碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多种多性的化合物。特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。氮、氧、硫、磷元素构

成了生物分子碳骨架上的氨基（—NH2）、羟基（—OH）、羰基（C）、羧基（—COOH）、巯

基（—SH）、磷酸基（—PO4 ）等功能基团。这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及

氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。

1 绪论

1．生物化学研究的对象和内容是什么？ 解答：生物化学主要研究:

（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能； （2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化； （3）生物遗传信息的储存、传递和表达； （4）生物体新陈代谢的调节与控制。

2 蛋白质化学

1．用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用方法有哪些？基本原理是什么？

解答：（1） N-末端测定法：常采用2,4―二硝基氟苯法、Edman降解法、丹磺酰氯法。 （2）C―末端测定法：常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。

3．指出下面pH条件下，各蛋白质在电场中向哪个方向移动，即正极，负极，还是保持原点？

（1）胃蛋白酶（pI 1.0），在pH 5.0； （2）血清清蛋白（pI 4.9），在pH 6.0； （3）α-脂蛋白（pI 5.8），在pH 5.0和pH 9.0；

解答：（1）胃蛋白酶pI 1.0＜环境pH 5.0，带负电荷，向正极移动； （2）血清清蛋白pI 4.9＜环境pH 6.0，带负电荷，向正极移动； （3）α-脂蛋白pI 5.8＞环境pH 5.0，带正电荷，向负极移动； α-脂蛋白pI 5.8＜环境pH 9.0，带负电荷，向正极移动。 4．何谓蛋白质的变性与沉淀