第五章物理化学习题-解

1、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）在阴极上能析出多少质量的 ?(2) 在的 27 C，100 kPa 下的 ？解：电极反应为电极反应的反应进度为因此：7.2 在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当 电路中通电 1 h 后，在氢电量计中收集到 19 C、99.19 kPa 的 ；在银电量计中沉积 。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。解：两个电量计的阴极反应分别为电量计中电极反应的反应进度为对银电量计对氢电量计7.3 用银电极电解 溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出 的。

2、 第七章 电化学 7.1 用铂电极电解 CuCl2 溶液。通过的电流为 20A，经过 15min 后，问：（ 1）在阴极上能析出多少质量的 Cu?（ 2） 在的 27 ， 100kPa 下阳极上能析出多少体积的的 Cl2（ g）？ 解：电极反应为：阴极： Cu2+ + 2e- Cu 阳极： 2Cl- 2e- Cl 2（ g） 则： z= 2 根据： Q = nzF=It 22 0 1 5C u 9 . 3 2 6 1 0 m o l2 9 6 5 0 0Itn zF 因此： m（ Cu） =n（ Cu） M（ Cu） = 9.32610-263.546 =5.927g 又因为： n（ Cu） = n（ Cl2） pV（ Cl2） = n（ Cl2） RT 因此： 322 3Cl 0 . 0 9 3 2 6 8 . 3 1 4 3 0 0C l 2 . 3 2 6 d m1 。

3、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。

4、 1 第三章 热力学第二定律 3.1 卡诺热机在 的高温热源和 的低温热源间 工作。求 （ 1） 热机效率 ； （ 2） 当向环境作功 时，系统从高温热源 吸收的热 及向低温热源放出的热。 解：卡诺热机的效率为 根据定义 3 2 卡诺热机在 的高温热源和 的低温热源间工作，求： （ 1） 热机效率 ； （ 2） 当从高温热源吸热 时，系统对环境作的功 及向低温热源放出的热 解： (1) 由卡诺循环的热机效率得出 （ 2） 3 3 卡诺热机在 的高温热源和 的低温热源间工作，求 （ 1） 热机效率 ； （ 2） 当向低温热源放热 时，系统从高温热源吸热 及对环境所作。

5、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4.2 D-果糖 溶于水（A）中形成的某溶液，质量分数 ，此溶液在 20 C 时的密度 。求：此溶液中 D-果糖的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。解：质量分数的定义为4.3 在 25 C ，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。

6、1第二章 热力学第一定律2.1 1mol 理想气体在恒定压力下温度升高 1，求过程中系统与环境交换的功。解：理想气体 n = 1mol对于理想气体恒压过程,应用式（2.2.3）W = pambV =p(V 2-V1) =(nRT 2-nRT1) =8.314J2.2 1mol 水蒸气(H 2O,g)在 100,101.325kPa 下全部凝结成液态水。求过程的功。假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。解: n = 1mol 恒温恒压相变过程,水蒸气可看作理想气体, 应用式（2.2.3）W =p ambV =p(V l-Vg ) pVg = nRT = 3.102kJ2.3 在 25及恒定压力下，电解 1mol 水(H 2O,l)，求过程的体积功。H2O(l) H 2(g) + 。

7、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）在阴极上能析出多少质量的?(2) 在的27 C，100 kPa下的？解：电极反应为电极反应的反应进度为因此：7.2 在电路中串联着两个电量计，一。

8、 第五章相平衡练习题 一判断题： 1在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是 一个确定的数。 2单组分系统的物种数一定等于1。 3自由度就是可以独立变化的变量。 4相图中的点都是代表系统状态的点。 5恒定压。

9、第五章 相平衡 一基本公式和内容提要 基本公式 1. 克劳修斯克拉贝龙方程 克拉贝龙方程，适用于任何纯物质的两相平衡 克劳修斯克拉贝龙方程，适用与其中一相为气相，且服从理想气体状态方程的两相间平衡 2.特鲁顿Trouton规则 Tb为该液体。

10、第五章 相平衡 一基本公式和内容提要 基本公式 1. 克劳修斯克拉贝龙方程 克拉贝龙方程，适用于任何纯物质的两相平衡 克劳修斯克拉贝龙方程，适用与其中一相为气相，且服从理想气体状态方程的两相间平衡 2.特鲁顿Trouton规则 Tb为该液体。

11、第五章 化学平衡 没有达到平衡的化学反应，在一定条件下均有向一定方向进行的趋势，即该类反应过程均有一定的推动力。随着反应的进行，推动力逐渐减小，最后下降为零，这时反应达到最大限度，反应系统的组成不再改变，于是达到化学平衡状态。这表明反应总是。

12、第五章 相平衡练习题一、判断题： 1在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。2单组分系统的物种数一定等于 1。3自由度就是可以独立变化的变量。4相图中的点都是代表系统状态的点。5恒定压力下，根据相律得出某一系统的 f = l，则该系统的温度就有一个唯一确定的值。6单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。7根据二元液系的 px 图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。8在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。9杠杆规则只适用于 Tx。

13、第五章 化学平衡 5.1 在某恒定的温度和压力下，取的Ag进行如下化学反应 若，试证明，当反应进度时，系统的吉布斯函数G值为最小，这时A, B间达化学平衡。 5.3 一定条件下，Ag与H2S可能发生下列反应： 25，100 kPa下将Ag置。

14、1第五章 相平衡一、基本公式和内容提要基本公式 1. 克劳修斯克拉贝龙方程（克拉贝龙方程，适用于任何纯物质的两相平衡）mHdpTV相 相（克劳修斯克拉贝龙方程，适用与其中一相为气相，且服从2lndR相理想气体状态方程的两相间平衡）2.特鲁顿(Trouton)规则（T b 为该液体的正常沸点）18vapmvapbHSJolkT3.相律 f+=C+n C=S-R-Rf+=C+2 (最普遍形式)f* +=C+1 (若温度和压力有一个固定， f* 称为“条件自由度”)*4. Ehrenfest 方程（C p， 为各相的恒压热容，膨胀系数）21()pdTV基本概念1 相：体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分，用 表示。相。

15、第五章 化学平衡5.1 在某恒定的温度和压力下，取 的 A(g)进行如下化学反应moln1若 ，试证明，当反应进度 时，系统的吉布斯函数 G 值为最小，这时 A, B 间达化学平衡。5.3 一定条件下，Ag 与 H2S 可能发生下列反应：2Ag(s) + 2S(g) Ag2S(s) + H2(g)25，100 kPa 下将 Ag 置于体积比为 10：1 的 H2与 H2S 的混合气体中。（1） Ag 是否会发生腐蚀而生成 Ag2S？（2） 混合气体中气体的体积分数为多少时，Ag 不会腐蚀生成 Ag2S？解：（1）设 H2和 H2S 的起始量分别为 10mol 和 1mol，H 2S 的解离度为 ，则Ag(s) + H2S(g) Ag2S(s) + 2(g)1 1003.9。

16、第五章物理化学习题及答案1、已知四氧化二氮的分解反应在 298.15 K 时， 。试判断在此温度及下列条件下，反175.4molkJGmr应进行的方向。（1） N 2O4(100 kPa), NO2(1000 kPa);（2） N 2O4(1000 kPa), NO2(100 kPa);（3） N 2O4(300 kPa), NO2(200 kPa);解： 由 Jp 进行判断 1472.0)5.298314./(075.4exp)/ex( RTGKmrNpJ/4222、Ag 可能受到 H2S（气）的腐蚀而发生如下反应： )()()( 222 gHsAgsg今在 298K、100kPa 下，将 Ag 放在等体积的 H2 和 H2S 组成的混合气体中。 试问（1）Ag 是否可能发生腐蚀而生成 Ag2S？ （2）在混合气体中，H2S 。