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390.7?
0.123
k=c?
22
)
c?
2
(1?
0.00128?
0.877
2.21?
5
10.解:
由析出的铜可以计算通过的电量,?
n?
阳极区溶质减少的量为?
n后?
n前?
n电-n迁0.00316?
n电-n迁?
n迁?
0.00156tcu2?
4
0.30063.5
2=0.00944mol
1.415?
1.214
63.5
=0.00316mol
0.363.5
-n迁
0.33
0.00156?
20.00944
tso?
0.33?
0.67
11.解:
因为t?
,所以?
mt?
4?
得?
m(li)?
115?
37.95?
10?
m2?
mol?
同理?
,
m(ch3coo)?
114.7?
0.36?
41.29?
m(ch3cooli)=?
m(ch3coo)=79.24?
12.k3fe(cn)6?
3k
m?
(m?
)a?
/ma?
a?
0.013cacl
ca
1/4
fe(cn)6
3?
(0.03?
0.01)?
0.0228mol?
l
0.571?
0.0228?
0.013?
2.87?
8
2cl
1/3
[0.1?
(0.2)]
21/3
0.1587mol?
a?
0.0348h2so4?
2h
0.219?
0.1587?
0.0348?
4.21?
so4
[(2?
0.05)?
(0.05)]
0.0794mol?
0.0315
0.397?
0.0794?
0.0315?
3.13?
13.解:
(1)负极cu?
2e?
cu2?
,正极2ag?
2ag,电池cu?
2ag?
2ag;
(2)负极h2?
2h?
,正极cl2?
2cl?
,电池h2?
cl2?
2hcl;
(3)负极2ag?
2agcl(s),正极hg2cl2?
2hg?
,电池2ag?
hg2cl2(s)?
2agcl(s)?
2hg;
(4)负极h2?
2oh
2h2o,正极hgo(s)?
h2o?
hg?
电池h2?
hgo(s)?
hg;
14.根据下列反应写出电池构造:
(1)mg?
zn2?
mg2?
zn
解:
电解质溶液可以有多种选择,mg|mgcl2||znso4|zn,或mg|zncl2|zn
(2)zn?
hg2so4(s)?
znso4
zn|znso4|hg2so4(s)|hg(l),或zn,znso4|hg2so4(s),hg(l)(3)pb?
2hcl?
pbcl2(s)?
h2
pb,pbcl2(s)|hcl|惰性电极,惰性电极可以是pt,或石墨等。
(4)h2?
2o2?
h2o(l)解:
pt,h2|h2o(l)|o2,pt
2-4离子,从公式
(hg
2so4(s)
/hg)
rtzf
ln
(hg)
(so
2so4
)
不变,故电池e也
也可以看出,当so2-4离子浓度增加,活度升高时,?
(hg2so4(s)/hg)降低,同时?
(cuso
/cu)
降低。
但是对于电池
(2)而言,由于so
2-4离子不参与反应,且增加的量比较少,故可以认为对
e没有影响。
17.求下列电池的电动势(25℃):
(1)cd|cdso4(?
0.1)||cuso4(?
1)|cu
电池反应为cd?
cuso4?
cdso4?
cu,可以认为cd、cu的活度为1,则e?
e?
ln
(cdso?
))
,?
(cdso4)?
=0.01?
(cuso4)?
=1
e?
(cu2?
/cu)?
(cd2?
/cd)=0.522–(-0.4026)=0.9246v,
e=0.9246–(-0.05912)=0.9837v
(2)pt,h2(p?
101.3kpa)|hcl(?
0.1)|cl2(p?
101.3kpa),pt解:
计算过程与上题相似。
电池反应为h2?
2hcl
(hcl)?
=0.01,压力商p′(h2)=1,压力商p′(cl2)=1
e
(cl
/cl)
(h?
/h)=1.3583-0=1.3583v,
故e?
(hcl)
pc?
lph
=1.3583–(-0.1182)=1.4765v
18.ti?
ti
(1)?
0.34v,?
g1?
f?
titi
3e?
ti
(2)?
0.720v,?
3f?
2?
ti
(2)?
g3?
2f?
3
∵(3)=
(2)+
(1)
∴?
g2?
3?
3/2?
1/2?
0.720?
0.34?
1.25v
19.
(1)电池pt,h2(p?
1)|cl2(p?
101.3kpa),pt。
已知25℃时?
=1.359v。
写出电池反应,求25℃时电池反应的吉布斯自由能变化。
此反应是否自发?
【分析】要求△gm先求电池的e,然后根据?
gm?
zef求出△gm,在根据△gm判断反应是否自发。
电池反应为h2(101.3kpa)?
cl2(101.3kpa)?
2hcl(?
1)
2
=1,压力商p′h2=1,压力商p′cl2=1,故此电池就是标准电池
/h)=1.359-0=1.359v,e?
e=1.359v
gm小于0,故反应自发进行。
利用
(1)的数据及计算结果,求25℃时反应h2(g)?
cl2(g)?
2hcl(g)的?
gm。
【分析】本题有四个要点:
(2)可以把hcl当作理想气体来处理,则hcl(p=0.0464kpa)与hcl(p)之间就是一个恒温压缩过程的始末态的关系,△g可以求出;
lgg
(3)“平衡分压”就意味着液、气两相中的气体的化学势相等,即?
hcl?
gm(hcl);
(4)本题涉及三个反应,三者之间的关系一定要弄清。
可以与
(1)相似,设计一个电池pt,h2(p)|hcl(7mol?
kg)|cl2(p),pt
电池反应为h2(101.3kpa)?
2hcl(7mol?
kg)(i)
对于反应h2(101.3kpa)?
2hcl(0.0464kpa)(ii)由于溶液上hcl(g)的平衡分压为0.0464kpa,故?
gii,m?
gi,m
gm所对应的反应为h2(101.3kpa)?
2hcl(101.3kpa)(iii)
对比(ii)与(iii),可以构成下列一个过程
ii,mmh2(101.3kpa)?
2hcl(0.0464kpa)?
2hcl(101.3kpa)
g
g?
所以?
gm=?
giii,m?
gm
对应一个恒温压缩过程,故?
=?
rtln?
p1p2
【篇二:
第七章表面现象习题解答物理化学第3版主编:
2.25℃下,将一半径为r=2cm的水珠分散为r=10-4cm的许多小水滴,问需要消耗多少功?
体系的表面自由能增加若干?
小水滴的个数n?
r?
r
12?
8?
-3
ps?
71.76?
5?
6
28.7kpa
p?
ps?
p0?
28.7?
101.3?
130kpa
-1
psr2
p?
gh?
207?
1.6?
9.8?
102
0.0251n?
。
pr2
,故
丁醇?
水
p丁醇?
p水
,?
72.53?
4.305.58
0.0559n?
8.根据开尔文方程lnpp
*
pp
mrt?
9
18?
8.314?
293?
1.0?
0.214
1.24
2.33?
1.24?
2.89kpa
7-1
cc
1.255?
233?
4.5?
10.63
9.
41357
16
41357?
4.14?
12
10mol?
-1-13-1
c1c0
slmr1?
rt
(1),ln
c2c0
slmr2?
(2),
slm?
11?
v2?
sl?
(1)-
(2)得ln?
,c2?
rt?
r1r2?
c1
rtln
c1c2
74.1?
298?
15.33?
2v?
11?
6?
0.3?
=1.013nm-1
15.根据兰缪尔公式
(1)a?
b?
bp1?
bpa(a?
a)p
bp
82.5
(93.8?
82.5)?
13.37?
1093.8?
5.46?
101?
pa
(2)a?
6.67?
73.59l?
kg
d?
dc
d(0.072?
0.0005c?
0.0002c)
dc
c(0.0004c?
0.0005)
rt
0.0005?
0.0004c,
cd?
rtdc
得?
6.2?
m。
7-2
【篇三:
《物理化学》复习习题
(2)】
一章热力学第一定律
u?
q?
w?
2.试证明1mol理想气体在衡压下升温1k时,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数r。
证明:
p(v2?
v1)?
nr?
t?
3.若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(2)若在绝热条件下,使体系从某一始态变化到某一终态,则
(1)中的各量是否已完全确定?
为什么?
4.1mol理想气体从100oc、0.025m3经过下述四个过程变为100oc、0.1m3:
(1)恒温可逆膨胀;
(2)向真空膨胀;
(3)恒外压为终态压力下膨胀;
(4)恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m3时的压力膨胀至0.05m3,再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m3。
求诸过程体系所做的体积功。
(1)w?
nrtlnv2
v1?
8.314?
ln0.10.025?
4299(j)
(2)w?
nrt
v?
373
0.1?
31010(pa)(3)pe?
w?
pe(v2?
31010(0.1?
0.025)?
2325(j)
(4)
pe?
3730.05?
62022(pa)w?
p1(v2?
p2(v3?
v2)?
62022(0.05?
0.05)
1550?
310(1j)
h?
qp?
4.067?
10(j)
44?
3.761?
10(j)4?
101325(30200?
18.80)?
(1)?
h
(2)?
1000300t2(29.07-0.836?
10-3t?
2.01?
10-6t)dt-3-622=20620.53j?
t1(29.07-0.814-0.836?
10t?
10t)dt=14800j
(2)若在373k、101.325kpa下的水向真空蒸发,变成同温同压的水蒸气,上述个量又如何?
(假设水蒸汽可视为理想气体)。
(1)相变在恒温恒压且非体积功为零下进行,故
△h=qp=40.7kj
w=p0(vg-v1)?
upvg?
373?
3.10kj?
40.7?
3.10?
37.6kj
(2)该相变相真空进行为不可逆相变,pe=0,w=0。
因为
(2)的始,终态同
(1)所以△h,△u与
(1)相同,即△h=40.7kj,△
u=37.6kj,q=37.6kj.
8.1mol单原子理想气体,始态压力为202.65kpa,体积为11.2dm3,经过pt为
(1)终态的体积与温度
(2)体系的△u及△h;
(3)该过程体系所作的功。
(1)
p1v1/nr?
202650?
11.2?
3/8.314?
273k
pt?
常数t2?
p1t1/p2?
202.65?
273/405.3?
136.5k
v2?
136.5/405.3?
2.8dm3
(3)pt=b,p=b/tv=rt/p=rt2/b,dv=(2rt/b)dt
9.1mol双原子理想气体在0℃和101.325kpa时经绝热可逆膨胀至50.65kpa,求该过程的w和△u。
双原子理想气体cv,m=
52rcp,m=72rr1-rcp,m/cv,m=1.4tp=常数
t2=t1(p1
w=q-△u=1674-1255=2829j
10.已知下列反应在298k的时热效应。
(1)na(s)+1/2cl2(g)=nacl(s)△rhm=-411kj
(2)h2(g)+s(s)+2o2(g)=h2so4(l)△rhm=-811.3kj
(3)2na(s)+s(s)+2o2(g)=naso4(s)△rhm=-1383kj
(4)1/2h2(g)+1/2cl2(g)=hcl(g)△rhm=-92.3kj
求反应2nacl(s)+h2so4(l)=naso4(s)+2hcl(g)在298k时的△rhm和△rum.
根据赫斯定律,反应=?
=65.7kjmol-1
11.已知下述反应298k时的热效应
(1)c6h6cooh(l)+o2(g)=7co2(g)+3h2o(l)△rhm=-3230kj
(2)c(s)+o2(g)=co2(g)△rhm=-394kj
(3)h2(g)+1/2o2(g)=h2o(l)△rhm=-286kj
求c6h6cooh(l)的标准生成热。
7c(s)+3h2(g)+o2(g)=c6h6cooh(g)
12.已知下列反应298k时的热效应:
(1)c(金刚石)+o2(g)=co2(g)△rhm=-395.4kj
(2)c(石墨)+o2(g)=co2(g)△rhm=-393.5kj
求c(石墨)=c(金刚石)在298k时的△rhm0。
-1解:
△fhm=-393.5-(-395.4)=1.9kjmol
第二章热力学第二定律.
rt?
1519?
3000?
0.061(mol)
10
1wmax?
nrtlnv2v1?
0.061?
3000ln?
3.5?
10(j)3
2.1molh2在27oc从体积为1dm3向真空膨胀至体积为10dm3,求体系的熵变。
若使该h2在27oc从1dm3经恒温可逆膨胀至10dm3其熵变又是多少?
由此得出怎样的结论?
真空膨胀体系的熵变为:
s?
nrlnv2
8.314ln101?
19.14(j?
k?
恒温可逆膨胀过程的的熵变为:
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