物理化学第七版第二章答案
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物理化学第二章作业及答案
第二章多相多组分系统热力学
2007-4-24 §2.1 均相多组分系统热力学 练习
1 水溶液(1代表溶剂水,2代表溶质)的体积V是质量摩尔浓度b2的函数,若 V = A+B b2+C(b2)2 (1)试列式表示V1和V2与b的关系;
答: b2: 1kg 溶剂中含溶质的物质的量, b2=n2, V2??∵ V=n1V1+n2V2( 偏摩尔量的集合公式)
∴ V1=(1/n1)(V-n2V2)= (1/n1)( V-b2V2)= (1/n1)(A+Bb2+c(b2)2-Bb2-2cb2)= (1/n1)[A-c(b2)2] (2)说明A ,B , A/n1 的物理意义; 由V = A+B b2+C(b2)2 , V=A;
A: b2→0, 纯溶剂的体积,即1kg溶剂的体积
B; V2=B+2cb2, b2→0, 无限稀释溶液中溶质的偏摩尔体积
A/n1:V1= (1/n1)[A-c(b2)2],∵b2→0,V = A+B b2+C(b2)2, 纯溶剂
物理化学第二章 - 习题及答案
第一章 热力学第一定律 填空题
1、一定温度、压力下,在容器中进行如下反应:
Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl2(aq)+H2(g)
若按质量守恒定律,则反应系统为 系统;若将系统与环境的分界面设在容器中液体的表面上,则反应系统为 系统。
2、所谓状态是指系统所有性质的 。而平衡态则是指系统的状态 的情况。系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 平衡、 平衡、 平衡和 平衡。
3、下列各公式的适用条件分别为:U=f(T)和H=f(T)适用于 ;Qv=△U适用于 ;Qp=△H适用于 ; △U=?nCv,mdT适用于 ;
T2T1△H=?nCP,mdT适用于
物理化学第二章作业及答案
第二章多相多组分系统热力学
2007-4-24 §2.1 均相多组分系统热力学 练习
1 水溶液(1代表溶剂水,2代表溶质)的体积V是质量摩尔浓度b2的函数,若 V = A+B b2+C(b2)2 (1)试列式表示V1和V2与b的关系;
答: b2: 1kg 溶剂中含溶质的物质的量, b2=n2, V2??∵ V=n1V1+n2V2( 偏摩尔量的集合公式)
∴ V1=(1/n1)(V-n2V2)= (1/n1)( V-b2V2)= (1/n1)(A+Bb2+c(b2)2-Bb2-2cb2)= (1/n1)[A-c(b2)2] (2)说明A ,B , A/n1 的物理意义; 由V = A+B b2+C(b2)2 , V=A;
A: b2→0, 纯溶剂的体积,即1kg溶剂的体积
B; V2=B+2cb2, b2→0, 无限稀释溶液中溶质的偏摩尔体积
A/n1:V1= (1/n1)[A-c(b2)2],∵b2→0,V = A+B b2+C(b2)2, 纯溶剂
物理化学课后习题第二章答案
2.15 容积为0.1m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别为0℃,4mol的Ar(g)及150℃,2mol的Cu(s)。现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求末态温度t及过程的ΔH 。
已知:Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容Cp,m分别为20.786J·mol-1·K-1及24.435 J·mol-1·K-1,且假设均不随温度而变。 解: 恒容绝热混合过程 Q = 0 W = 0
∴由热力学第一定律得过程 ΔU=ΔU(Ar,g)+ΔU(Cu,s)= 0 ΔU(Ar,g) = n(Ar,g) CV,m (Ar,g)×(t2-0)
ΔU(Cu,S) ≈ΔH (Cu,s) = n(Cu,s)Cp,m(Cu,s)×(t2-150) 解得末态温度 t2 = 74.23℃ 又得过程
ΔH =ΔH(Ar,g) + ΔH(Cu,s)
=n(Ar,g)Cp,m(Ar,g)×(t2-0) + n(Cu,s)Cp,m(Cu,s)×(t2-150) = 2.47kJ
或 ΔH =ΔU+Δ(pV) =n(Ar,g)RΔT=4×8314×(74.23-0)= 2.47kJ
2.17 单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物
第二章 物理化学习题及答案
习题
1. 1 mol H2 于 298.2K 时、由 101.3 kPa 等温可逆压缩到608.0 kPa,求Q、W、△U、△H、△S。
2. 5mol理想气体,在300K时,分别经历下列两个过程由10L膨胀到100L。(1)等温可逆膨胀;(2)等温向真空膨胀,分别求两过程的△S系统和△S孤立。
3. 10g 0℃ 的冰加到50g 40℃水中,设热量没有其他损失,求上述过程的△S为多少?已知冰的熔化热△mH=333.5J·g-1,水的比热为Cp=4.184 J·g-1·K-1。
4. 在298 K、100 kPa下,1mol过冷水蒸汽变为298 K、100 kPa的液态水,求此过程的ΔS。已知298K水的饱和蒸气压为3.1674 kPa,汽化热为2217 kJ·kg。
5. 画出理想气体系统从同一始态A出发的下列各线。
(1)等温可逆膨胀 (2)绝热可逆膨胀 (3)绝热不可逆膨胀 (4)等温可逆压缩 (5)绝热可逆压缩 (6)绝热不可逆压缩
6. 1 mol 0℃、0.2 MPa的理想气体沿着p/V=常数的可逆途径到达压力为0.4 MPa的终态。已知CV,m =5R/2,求过程的Q、W、△U、△H、△S。
7. 2 mol单原子理想
物理化学答案 - 第七章-电化学
第七章 电化学
(一)基本公式和内容提要
1 Faraday(法拉第)定律
定义:当电流通过电解质溶液时,通过每个电极的电量与发生在该电极上电极反应的物质的量成正比。
Q = nzF
2 离子迁移数
定义:每种离子所传输的电量在通过溶液的总电量中所占的分数,以t表示 t??Q?Q?r?r??r?, t??Q?Q?r?r??r?
3 电导G,电导率?,摩尔电导率?m
G?R?1?IUAl
??
1
?, G???c ?m??Vm? Kcel?llA 1R??R
lA??其中,Kcell?为电导池常数,c为电解质的浓度,单位是mol/m3
4 离子独立运动定律
??? ?m = v+?m(A?) + v-?m(B?)
对于强电解质,在浓度较低的范围内,有下列经验关系(科尔劳乌施经验关系):
?m??m(1???c)
? 对于弱电解质: ?m???m (其中,?为解离度)
物理化学答案——第七章-电化学
第七章 电化学
(一)基本公式和内容提要
1 Faraday (法拉第)定律
定义:当电流通过电解质溶液时,通过每个电极的电量与发生在该电极上电极反应的物质的量成正比。
Q = nzF
2 离子迁移数
定义:每种离子所传输的电量在通过溶液的总电量中所占的分数,以t 表示 Q r t Q r r ++++-
=
=
+, Q r t Q
r r ---+-
=
=
+
3 电导G ,电导率κ,摩尔电导率m Λ
1
I G R
U -==
1
κρ
=
, A G l
κ
=
m m V c
κ
κΛ== 1
c e l l
l K R R A
κρ
==
=
其中,cell l K A
=
为电导池常数,c 为电解质的浓度,单位是mol/m 3
4 离子独立运动定律
m ∞Λ = v+()m A λ∞+ + v-()m B λ∞
-
对于强电解质,在浓度较低的范围内,有下列经验关系(科尔劳乌施经验关系)
:
(1m m β
∞
Λ=Λ-
对于弱电解质: m m α∞
Λ=Λ (其中,α为解离度)
5 离子平均活度a ±和离子平均活度系数γ±
电解质的活度:(/)v v v v
a a a a m m θγ+
-
+-±±±==
物理化学答案——第七章-电化学
第七章 电化学
(一)基本公式和内容提要
1 Faraday (法拉第)定律
定义:当电流通过电解质溶液时,通过每个电极的电量与发生在该电极上电极反应的物质的量成正比。
Q = nzF
2 离子迁移数
定义:每种离子所传输的电量在通过溶液的总电量中所占的分数,以t 表示 Q r t Q r r ++++-
=
=
+, Q r t Q
r r ---+-
=
=
+
3 电导G ,电导率κ,摩尔电导率m Λ
1
I G R
U -==
1
κρ
=
, A G l
κ
=
m m V c
κ
κΛ== 1
c e l l
l K R R A
κρ
==
=
其中,cell l K A
=
为电导池常数,c 为电解质的浓度,单位是mol/m 3
4 离子独立运动定律
m ∞Λ = v+()m A λ∞+ + v-()m B λ∞
-
对于强电解质,在浓度较低的范围内,有下列经验关系(科尔劳乌施经验关系)
:
(1m m β
∞
Λ=Λ-
对于弱电解质: m m α∞
Λ=Λ (其中,α为解离度)
5 离子平均活度a ±和离子平均活度系数γ±
电解质的活度:(/)v v v v
a a a a m m θγ+
-
+-±±±==
物理化学第七章课后题答案
第七章 电化学
7.1 用铂电极电解
溶液。通过的电流为20 A,经过15 min后,问:(1)
?(2) 在的27 ?C,100 kPa下的
?
在阴极上能析出多少质量的 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1g水中含有Pb(NO3)2
1.66?10?2g。通电一段时间,测得与电解池串联的银库仑计中含有0.1658g的银
沉积。阳极区的溶液质量为62.50g,其中含有Pb(NO3)21.151g,计算Pb2?的迁移数。
解:电极反应为:阳极 Pb?Pb2??2e? 阴极 Pb2??2e??Pb
对阳极区的Pb2?进行物料衡算得n电解前(Pb2?),n电解后(Pb2?)和n反应(Pb2?),最后
n电解前(Pb2?t(Pb2?)?)-n电解后(Pb2?2?)n反应(Pb)?1?0.479
7.3 用银电极电解
,并知阴极区溶液中
。
溶液。通电一定时间后,测知在阴极上析出的总量减少了
。求
溶液中的
的和
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
物理化学第七章课后题答案
7.13 电池的关系为
电动势与温度
E/V?0.0694?1.881?10?3T/K?2.9?10?6(T/K)2 (1)写出电极反应和电池反应;
(2)计算25℃时该反应的?rGm,?rSm,?rHm以及电池恒温可逆放电时该反应过程的
。
???(3)若反应在电池外在相同温度下恒压进行,计算系统与环境交换的热。 解:(1)电极反应为
1阳极 H2?e??H?
2阴极 Hg2Cl2?e??Hg?Cl?
21电池反应为
(2)25 ℃时
E?0.0694?1.881?10
??3?198.15?2.9?10?6?298.15V?0.3724V2?
(?E?T)?1.881?10?3?5.8?10?6?298.15V?K?1?1.517?10?4V?K?1
因此,
?rGm??zEF?(?1?96485.309?0.3724)kJ?mol?1??35.93kJ?mol?1
?rSm?zF?E?T?1?96485.309?1.157?10?4J?mol?1?K?1?14.64J?mol?1?K?1
?rHm??rGm?T?rSm??35.93?10?298.15?14.64k