南京大学第五版物理化学课后复习题答案

第一章气体两件不冋的理想代体•如果它们的平均平动鏡相同•密度也招同•则它们的乐力同？为什么？＞：由于用轉气体均为理想气体•很携理想气体的状玄方屋式pv十丁式中质的■・/＞是压力・"是气体的体积，丁是热力学■度・R是草尔气体UTIL又與为Q骨-普式中,”为代体的质・・M为气体分子的■尔质・・p为气体的呼pV^^RTm边同除以”•则得p・毋财1巳知气体分干的平均动K&U度的匣敷.即&=別灯所以气体分了的平均平动魏仅与程度有吳.由息冃中已知两种不岡的理忠气体•▼均▼功1f功能柯阿•闪就它们的超度相问•只因为它们的审度相同.期通过hXp■呼可知压力p仅与M侮吳.W＜W出结伦•列斡不网的理想气体庄它们具旳帽同的平均平动龍，相间审度的条件卜•它们的压力不崛.压力与MA&比.MU大M^lg小.在药个体积相爭、噬捕、笔熾的容器中•發有圧力相弄的某理想气体•试问这两个容器中超度是否相普:帳弟理想气体的状公方稈式pV^nRT假设衣議一个WII中菓幹跨想r体符IYaV.-^RT,則在第二个WIB中存在仇匕畋RH.又因为购容H的体釈相綽•装有的理想气体的压力也相第廉以恢fV.-V,MWn＞/?T,-i«»RT,.购边河除以R则得inT.-mT,若网容器中*有相同精脱的■的itW«气体・期购个稈if中盘度相等;的则•炖容器中■度不相养.Wton分压定萍值否用于实际气体？为什么？气体分子动理论所导出的鼻本方良式pv—|mn«»式中P电N个分子与IS雙HH1后所产生的总效应，它具有统计平均的意义•平均圧力艮一个定值•是一个宏観可圍的输理H.对于一定■的代体•当詛度和体枳一定时•它具有棣定的敬個.因为通过代体分子动理论所#出的Dalton分伍定律泸社略■心是阳尔分数）适用于宾际气体•经得总宾鲨的考验.4«273K时.有三种代体.H,.（＞和CO•试何别哪种气体的根均方途率■大？■种代体的最■然連辜■小？均方桎率 疇町推越帳均方速辜、Ml然連事与质■的平方很成反比因此•庄怡同沮度273K的寮件F・.M^-ZXlO-^kg・moTSM、—32X】（F'k«・md*.叫-44X10，匕・mol*H,的根均方速率用大;CQ的蛾概然速率岸小.5.MM然速卓、根均方速度和数学平均速率，三者的人小关系如何？各有什么用处？答:在Maxwell速率分布曲线上有一圮髙点•该点表示貝肴这种速率的分子所占的分数堆大.这个最离点所对应的速率祢之为圮槪竣連率g）枷=©'警戒尊

分子的数学平均速率（2为所有分F速率的数学平均值根均方««<U）足•个统卄平均值尼与各个分子的速率有关血乂不笄F任务单个分了的速啊、m三种速率之比讯p1u=y/~•讯p1u=y/~•*w1<1.128»1.224亶三者中•最槪然連率丘小•根均方速率最大•数学平均速甲屈中.6•气体在电力场中分布的情况如何。用什么公式可以计算地球匕某•高度的压力？这样的压力差能否用来发电？答:衽重力场中•气休分子受到两种互相相反的作用.无規则热运动将使P休分子均匀分布」••它们所能达到的空间，而敢力的作用窮妥使朮的气体分子向K聚集•由于这两种相反的作用■达到平術时，气体分子在空间中并排沟匀的分布,密度随高度的增加向威少.假定在0〜/T的高度范％内温度不变•则P-A：exp（—咯竿）由于金上述公式的积分过程中,均将温度若作常数，所以只在符度相差不人人的范田内■可以计篦地球上某一高度的圧力•虽黙存A这样的压力尢•但是由于存在改力场的原因•在实际生活中我们不施用这样的压力差来进行发电.7•在一个密闭容器内有一定址的气体■若.升岛温度•气体分子的动能和琐撞次数增加，那分子的平均自由程将如何改变？答:在密团的容器内•若ts度升高•碰擅次数增加•平均速度匕塢加根据•平均a由程a） z-》由十移动着的分f在单位时间内与其他分子相碰的次數t可以用含g的式了来表示•例如书屮以分叶均以就的角度互相碰擔为例准导出/-7黑我们可以间接处明分子的平均自由世与湿皮无关.汕什么是分r«t»的右效截血税？如何计算分子的耳碰频率？答:设分子的有效半径为小有效克径为么运动若的分子，只运动的方向与纸面垂宜•以有效直径水d=2刀为半轻作虎线阿•这个面枳祢为分子磁憧的有效截面积单位时间、单位体秋中分子平勻相挣的总次数3应为宅鵲5式屮,ds代表A•B分子的有效半径之和屮代表折合质歐九=虫卜虫]=—4--2 2 “M十MJ9•什么是气体的腺茨？研究气休隙流有何用处？答:气体分子通过小孔向外潢出称为隙流.G忖ham的隙流定律是指隙池速度与其摩尔质加的平方根成反比•若两种气体在相何的情况下进行比如吨75顒流定律可以用来求气痒的摩尔质量，即谿利用隙流作用也可以分离煤尔质低不同的气体混合物.这在同位素分离中得到了应用.10.切derWaals对实际气休仆了哪两项校正？如杲把•实际花体看作刚球•则其状态方程的形式血汝做何？答:vrt.dcrWiuk对丈际气体的体枫和族力观頂丄提岀/具有物理意义的修I卜囚子仏和旅这两个虫子揭示了真实气休与理想气体有差别的根本眼因.v<nderW«ah方程式•即（尸拶）（％-6〉•RTH.4：同温、同斥卜•菜实际&体的療尔徉积大气体的障尔休炎•则後r体的压缩丙fZ足大尸1还是小于1?答:任床力较鬲或温度较低时■父床工体与理想气休的佩差较大•我灯以书中提仗的压塔因依蛊的大小z==黔亠涪在同温•同压于•臬实际气体的聾尔沐以大于理想气体的陈尔体积侧该气体的压维因子2>1“匕>RT•丈际气体的可压结性比理想气休小.同理我们可以椎w在相同请况下■若实际丸体的序尔休积小于理想弋体的率尔休积•则该q休的圧端炭fz<\ 实际q体的可床蛹性比理想料体大.】2•压堀惘子图的嘉本岐理建立任什么原理的基础上？如果存两斡性质不何的实际气体•其斥力、應尔体枳和眼度是舎珂從都相同？xnzflRMT是否相何？为什么？答:凡是vandcrWwh 可以用统-的对比方程式衷示，丙为左对比状态方釋中（十》严-l>=8rfit有岀现弋体的待性帶散“•儿所以它是•-个具有酉遍性的方程弐•但宜挂使用对比方程式似嫌太第•特别長对髙斥气体的有关计算•常僮用压域因产图・其状态方程式仍保留理瑕气体方程式的沱式2%=刀rr（z=洋）.我和将世氏方程（/>+说）仏t）=RF展幵后得啤一记（“爭）+%亍-乎=0也可写成厂J：•盏假设两种性质不同的实际气体具有相冋的*和八但是由于性质不同，它们分別的Z值△同，因而它们的〃值不同•析以说两种性质不同伪实际气库"卫他和丁值不珥能同时相同.RT.因为•尸芒，尸孑代入Z=修后得.2=蟻冲•或一RT.乂根锯书中提气喪■一孕巳证明vanderW皿气体的生尹狼近一个常敷•所以两种性喷金同的实际气体若具有相问的对比状态•即仏0丄道相同.Wl它们的用縮囚子相同，否则•压编因子相同.第二章热力学第一定律K列说法是苦止縮.<1）状点绐定后•状态匣散就何一定的值•反之亦然.〈2）状花函效改变乐•状态一定改变.〈3）狀态改变后•状态就数•定榔改变.（4）因为07=Q・M/=Q•所以Q・Q层特定条件下的状杰函数.〈5）恒覗过程淀是可連过桎.«6）汽缸内有一定钛的理超气体•反抗…定外压做绝热膨胀，则（7）梅宙卿力学第一定律•災为的3不能尢中牛右•所以一个聚扯我・对外做功•必如从外於吸收熄6L系統从状杰I变化刘状态n•若AT=O.则Q=:】・无热他交换.«9）在尊压■机械JtttSfi热容器中的液体•使其观度卜•升■则△H=Q,—O・（10〉理想气体绝酸变化过程中叭62「6；心丁用7"$丿一02=所以W严W叭<11>*-个封闭系统•当始态和妊态确宦民《，若经历一个绝热过程•则功有定值$（b：若经彷一个停容过円•则Q右定值（设不作非膨胀功hS）若经历一个竽温过桎.则热力学能有定历个多方过民•则热和功的代故和右定伯.（12》菓-化学反应心庇杯中进行■放热Q.焙变为 若安排成可逆电池•便始杰和终态都相同•这时族站a•対仆为AH.•MAH.答（1）对・（2）对.〈3》無・若并界条件不变•即状恋给定厉•所有船状态歯散都右…定的数值.当某•个或某几个状念壬数发牛变化时•状杰一定改变:反之.当状杰改变，状态曲数中一定有某一个或萇几个发牛变化,而不一定是全耶的状杰两数部发生改变.（4） 惜.热力学能u和熔H是状态歯效•它的改变值决定于系统的fiWrW终r的状态■与途程尢关•功和热决定十引起状态发住变化的力法•丁途艮冇关.任待定条件下■断定Q、Q就E状态函数定不充分的.（5） 对•恒温过程是系统与环境的温度凶时相等且恒定，是~个热平侖的过程.当系狡的诸沖性质不fif时间而改变•则系统处于热力学平衡状眾满足可逆过程的要求•昨保持违续平独状亦的过阻⑸错.尊外压与弩压不是同一G念.勿Ift常:絶站此胀过程中Q-0■而不是Q,一0・烙是状丈函數•在绝拔3胀过程爪力由门至处•:T；至耳（依V內・77<化）町得出aH<0.⑺備热力学第-定偉说明热力学能（S撚（Q>和功（少河以互郴棒化■乂表述了它们转化时的定ft关系•欣以它又足-•个能誥守恒定律•因此可知•系统热力学能的变化足M；=Q〒W・所以功的转化形式不仪有热•也町通过热力学能.（8：储•拔（Q）的变化但与具休的变化途轻有关•它不足状态祇数.当AF=0时・H说明切始和终了的垃度相同•而不施说明整个过程的变化情况•故Q不一定为寒.⑼锚・4H=Q是在没有Jt他功的条件F才疗在的竽式•題H中宦及机械纜挫使液休升温•则说明存存机械功•即SW/HG所以•十面零式5H=Q,不成W.（10）错.山同一状态I出发•经过绝热可逆过程达到的状态0和经过绝煤不町逆过程达到的状态0\两状怂的温度一定不相同•故以(llXa)Xt.绝热过程・W■迩?二竿匕厂。(丁2—丁J.(b)对.等容过穫中〈不作非彩胀功>Q=皿丿・(O«. 过程.2=0.(d)对.多力可逆QfW-jGcir.(】2〉对.Q是非状直函数・由扌经过的途秩不同•则Q滇将会不同•熔(”)是状态甬数•只耍怕终杰相同•不考虑朋经过的过桎•则两焙变偵M和ME相等.回答下列问胞・&«水槽屮放置一个盛水的时闭试管•加热盛水命中之水•使其达到梆点•弍何试管中的水是非金怫陵•为什么？夏大柠室内电冰箱的门仃开•接通电矗并索闭门窗］设堆穴、门窗均不传热几能件使室内區度陽低・为什么？可逆热机的效車於符•在其他条件都相同的前畏下•用可逆热机去牵引火车•能否便火车的速度加快•为什么？Zn与稀律酸作用・("虚敵口的容器中进行Nb〉在密闭的容器中进行•耶一种为况放焦较多。为什么？朽准-•铝制簡中装有圧綸空气•温度与环境平衡.央燃打开筒釜.便气体冲出，当压力一外界相等时.vim上筒也过・会儿•筒中气体的压力有何变化？在N,和H：的物质的*之比为1«3的反应条件下合战虱•实脸测得恋温度T>和T,时放岀的熬就分别为Q(TJ和Q(丁八用Kirchhoff定怜骏证时•与下述公式的计算給采不符•试解释取因•“仏从同-始态A出发•经历V种不同途衿到达不同的终态,1)卸爭温可逆过理从A-D(2)经绝热可逵过程从A-G⑶经绝热不可逆过程从Af。试问，(G若使终态的体积相同・D点迪位于BC虚线的什么位置.为什么？09若便终念的压力相同.D点应位于M煤线的什么位置・为什么•参见囹2-3.«2-3«8)衽-个玻璃瓶中发生如F反应，H,<g)卜CMg>e・2HCKg)反应前后T.p.V均未发纶璧化•设所有的U体郁可看作是理想7体•因为理想气体的热力学能仅是左度的函致•U-U(T).所以傻反应的2-0•这个结论对不对？为ft么？«：(1)不会•由T水槽中的水1j水空裕点相同•不满足只有环境的温聂髙丁液体的涕点,液体才能沸聘的务件•所以试管中的水不会沸屏.(2：不能•由于命堕■门屯不传烬•则可把金个廛子看作蔓•个笔热笔容的系绘•又因为从UQ+W・而Ql°(绝给过程).电冰箱做电功•即环境对系统微功W>0・所以2>€・温度升高・(3；不能.热机敢章求是指从高温热源乔吸的熔堪大的转换成时环次所做的功•但是同时可逆坯机陆环一周是一个缓僭的过段•所冊时间是无限龄•又由P=W//=F-v可惟出r将无限的小•因此円可逆热机牵到火车的瞰汰是不实际的•不能堆加火车餡速度只会降低.

(4〉在岳氐的容爲个进行的反应敦納较多・这足由于在热化学中・Q=Q+a(K门而*这个反应中Zn+H?SCX—ZnSOi卜H-A=l•乂因为该反应为放対反应Q2的值均为员数・Ql>IQ|.ff内加圧力变化过flh肖压轴空P气怵冲出•在泄対可逆过程俗”'「=常數.当代休的压力与外界相寻时.筒中洱度降低.口即盖上筒茁，过•会儿•系统'j坏境的温度完仝相竽・温度齐髙•地压力也升离.即大丁环境中的标准大气压.心)、丈际b冬指按所给反应式，进行蛋为Imol反应时的焙变•实笑中测得的散值尺反廉达到平復时放出的热用•此时卫<1mnh因此经过计算使用Kirchhoff定年计算的结采与实骏不笛.由各种过稈的膨胀功计算中•找们可知绝超町逆膨胀的功用大•笔休过稗中M 于是戟胀过评.所以W<0.XW!WM>|W«h所以T4Tg又帳范理想化体状公方程pV^nRT.^V,相同时当A和冋时•匕取〉％• f绝热膨胀在实际过稈中足一个降温过秤.与聲温可連用比.Tr«<7^.M理，当匕相同时•內♦>/»：*;当加相同肘•匕・>卩泗・(8>^/-0这个站论不止檎•植据热力学第一定馆UUQ+W•由丁反&前后的TA«.Q=C.xil/=W.如然彩个反应中"耒变.但此化学反应由j•光熙而引发•以这种的形犬对反应傲功•所以乂，">•町逆过程右哪些基木删？朝H別F列过程中霉些楚可逆过程・⑵寄温和大气压力(101.3IUW水杰发为同羽佝压的Ui(3)373K和大代压力(RH.3kPiO下•水幕发为同温・冋压的气$〔4〉用干电池使灯泡发光，用功消袪浹可逆电池的电动势！⑹Ng心(Q在等洵、零乐杀件卜侶合；(7)恒乳F将1mol水加人大械冷液中•溶淞浓度未变：(8〉水在冰点时变成同温■同儿的冰.答:可逆过程呈本符征<(D过祈中的每一步都可向相反的方向进行・lfii•址•来统复原右在环境中并不引起苴他变化.鏡过无限岐的舉胀与压轴.在可逆膨胀中系统做的功最大•件:察It复像可逆压塔过程中对环境做的功JR小.⑶■⑴和⑻的过程为可逆过程•其余均不是.试将如卜的两个不叩逆过程设计成可逆过柑：⑴在298K401.3kPa2£力下•小蒸发为同温、同压的％.12)在268KJ01.3kPaffi力卜••水凝结为同覗、同压的*答：(OH?O(L298K.10L3kPa)・H：(Xgt298K>101.3kPa)等圧可逆升温］ f尊压可眇澤渦H⑴(h373K・l()l.3kP“亠過业泌狀乞HOg.373K・l(H・3kPa)・H<(Xh2fi«KJOI.3kPa)—HO<s.268Ka01.3kPa)HiCMl.273K.10L3kPa>寻ifl郢爪对逆崔结.HiCMl.273K.10L3kPa>寻ifl郢爪对逆崔结.H2O(s,273K<101.3kPa),5判斷F列各过程中的QH・W和可能知道的、H值.用>0V0成=0表示.(D如罢2-5所示■当电池放电后•选择不同的对象为研究系统.以水和电飢丝为系统以水为系蜕以电限丝为系统以砲JE和电HI罐为系统③以水、电帕柯电阳与为系统$⑵vancterWMb气体等温自IU膨胀；(3俺尢非绝热容器中W有幣粒和盐醴•容器上部有町移动的活<4)qHt(«JO1.3kPa,T>—CHt(L10L3kPa.7；>ia〉恒悴绝热容邯中发生如卜反应a(g)4-Cl<(g)—2HCKg)(6〉恒容非绝热容器中•发生与(5〉相同的反应•反应钉疗曲度相冋，⑺在大量的水中•有■个含有H“g).(\(g巾釘i泡•浹•电火花使其化合变为水，以H：(g)>arg)ig令乜系班•忽吗电火花能2,(8)理想久体Joule—Thonwoo(Kj节流过焊・答:(1)①水和电帆丝为一整体看待Q二0・$J-Q丄必>0・0以水为系统•对外不做功W=0凍统吸热Q>0・故NRW+Q二・0..©以电臥仪为系统•电乐线的状态未发生改变•所以卽*0•系址放热Q<0・所以心0.以电池电H1丝为条筑•不仔衽对外做功・W-0•系统为放热反应.QCO.MnQ+WVO.G)以电池水和电Hl抵为系饶■酸系统成为孤立系统丿=0・Q=OM=0.外压为辛的膨胀过程为自由购胀.WmO.■脛话体积堆烦•温度升高•是吸热反应・Q>Q所以可知•&丿-Q4UO0.(3〉由于Zn+2HCl—ZnCb+H.，f体积堆加•活拿移动•对外做功.W<0.此反应为放热反应•所以Q<0.同理.也-宀*。. •由03体变为浪体•在凝固点和爭压条件下•吸A.Q-Q,^AH>O.lV=-A</>V)=-/>(Vr-VJ<O.^/-Q+W<X)・(5)恒容笔热的容签中发生反应.Q=Q=0-W=0故^=0.0为谏反应为放氓反应•反应后温度升釦由珂想气休状帝方桎可知严器°不变.pfifiT增加而增加•乂闵M=2+MpV)="(S>0・⑹恒容容器内少-<h由丁是非纶热容签•该反应为放热反应•故Q=Q<0侗理M/<0・AH=&J<0(由于条统最终能恢臭原状态小(pV)・0>.2H：4-Q—2H：O<W--/>(V, 反屁坨代体体枳减少(以H.Or为系统)所以W>0•该反应为瞰热反炮・Q<0热力学能Z少.WVO.节淹过程的转点是:①绝热过程②前活熔值郴等.故Q-0.AW-0,又因为理想气体节流前后曲度未发牛改変・&/r(him理由如=Q+W・可知W=0.6晴列举4个不啊矣熨的等塔过程.餐：几种不同类型的等娇过稈分别为，自由膨胀'转温可逆診胀.尊温可逆压Joule-ThiMTwm节厦过程.7•在下列关系式中•请指出■几个是准镇的•那几个是不准觸的•并简单说明理由.<i>4kHi(石/』)・4Hi(ca・.)・AeH：(H2>g)=AfHi<HiO.g)>⑷AcHVSOjQ-O.

答:根据标用摩尔生成姑和标冷M尔燃烧的定文町知均揃生成1mol炖物质的姑变•由此可旬〈1）幕（2）正*h（3）错溟・⑷由TI♦yO»—Sfb・S（\在0中可以完全燃烧生成SO,•所以dHVQ.r）#0.（5>H：CXI）―H；O<g）\HU373K）=^HX<Hf（）d）=^AA<Ht（）.g）A.结JRi£鶴・⑹根罄定义AeHXCH：・Q=△居（局0』）鼻式成立.序以题中衷示结果错決・■是否忸大于CVq?有一个化学反应•所右的气体都可以作为理想气体处埋•廿反应的丄亠>0•则反宜的MV..也-定大于*吗？证明:G-G=（霁）厂（韵”（举严）厂（歌（就+»（霁）厂（畀）v第三章热力学第二定律】•箱1LF列公式的适用他沟.⑵朋5治；4Gin彳-nR\n杀十GIn:；⑶arms-的（4皿-jVdp；（5）AS^/A.^7作为料粧时必须満足的条杵.答:（门理想气体的等温等压过程，并符合分体枳运律®"住•件在的每种气体的压力都相等・只势］气体的总压力.⑵适用于非铮眾过谨屮烧的变化值■住卄算-h试的理想气体由状态I</>，讥・7・）改变到状态HS.W.E）时.可由炳种町逆过程的加和而求得•寻弓两边是两种不问的分步计算力法・（3）对丁封两系址只做体积功时适用.（。对于等温条件下•封闭系统只做休枳功时适用.⑸尿判据*・t于舲農荼统我绝热不挠.dSNSldmhMtz鬥由能赵冊在等股等容下做翼他功的条件下,若系统任其白枫叫白发变化总是朝向人减少的方向•许行卫至系统认到卩衡・（；ih2目由能判萄4等码答压下•不做其他功•任期自然进行•则自发変化見创G械少的力向坍行•直至系统达科f2.判所下列说法是否正确•幷说期原也G）不可逆过程-疋足处环妁•而白发対桎•定足不可逆的｝（2）凡谕增加过程祁是日发过程、C3）不可逆过程的爛水不薙少?⑴系统达*術吋点值故大Xkhhs自由宜纵小&〈“当杲系址的热力学能和体积嵋定吋的过碎不可能发生$⑹某系统从绐衣聲过一个绘煤不可逆过丹列达终态•观在互亦11同的始虑态之间设计〜绝如血过尿*⑺任一个绝咚系统中•发生了一个可逆过稈•系统从状态1变fM状态2•不论用什•么方法療址冉也回不列原来状态了；Q）理想气体的零温膨张过程・从，~0・系烧印吸的热个部交戒rM•识与Kelvin的说法不符】（9）蛉冻机可以从低汨坯厢吸热放治高温热源•这均Cluu^ijs的说沈不符,（"））G恒大TG.答；<l）t#.自发址程一定是不可注过程•无不是所右妁不可逆过丧都是口发的•有时需鉴环境对系统做功•才可进行不町逆垃阳.

（2、错.烧判宠址用是冇条件的•适;DJ；隔离系统或绝热系统.〈3）错在呛査聚统中•航更发生r不可逆金化，则抽堆加.<4）«.不赵笼统的仝部定义为系统•在绝热系忧攻偶薦系垃•当系绒诅到平狷状态之后•殖但金大；打爭泡铮压不瞰其他功的条件■宜介疾统达刘半衡啓.Gibbs自由能址小.⑸洽不完仝正确肉种说法只适用J••隔肉農沅4不恢非廉胀功的条件F才町以成立.⑹劣.绝热小可逆过世厶5>0・绝热可建过程山6箱足・个状盡函数•由丁两过什有同样的始态.同对卫值不同•则H以认为尺終幼达的终杰的性质不同•故乂I中邀法不隹'丈筑・⑺对•在绝热冬统中•从状态I到快态2£a・O』i同样在该条件下•由状恣2到状态1久>0.录统的®水远增加•故系统MF也回不到瓯来状态了.（BJW.Kelvixn不町能从职热闻取出热便Z处全变为功•而不发牛贞他变化.即患7体黑泪膨胀过秤中.Mr。■系统•所吸的热仝部堂成「体枳般胀所做的体积功•这与kwWin记述相符・（9）^从低温使源疏然放给髙漏热源的过桎中•歼境対低讯热潭做功•这过（8与Cb”i"说法’不可繼IEW从低ffii物休传到商竝物体・砒不引雄比他的变化栢也<10><ft.Cp—C\——（^）v十十瞬）门（霁.<^>oG恆大丁G但HQ金277.】5时•（需》=0•故「『G故•Ifl中说扶过于武断.3.指岀下列务过H中・Q.W・WdH山S.M和M；等热力学fflftW变就哪些为零•哪些绝对值相牝（1） 理患气体真空膨SG（2） 理想气体零温可逆諺胀I«3）理想P体绝热"涼膨胀）（4） 实际气体绝羔可逆“胀8（5） 实际气体绝烘节渍證胀.（6） H：<k>和05）住址热钢瓶中发生反应生成水：（7） H,（g）和CXQ住抱热钢叛中发生反应生成HCKg）,（8〉H?OG・373K>101kP・）〜HK）（R・373K.101kP«>i（g〉在等#l等压■不作非膨胀功的条件F>卜列反应达列半裔3lb（Q+Ng=27H血）（10）16热•恒压•不作侔戰胀功的条件下•发比了-个化学反应.答：（门理想气休更空膨张VV—Q—0J=AH-n.«2.〉理气等温M逆膨胀2lJ-0^/-0；Q=W^rM4S=0・（3）理气节流彫胀斗f-O・MJ=O.⑷实际全体绝热叫逆Q=£=-¥=（）.y=Q+ww.f5）实气绝热节痢Q 山H-d⑹煩客过程W=21_W\=Qv.（7） Ha（/<）ICL 体枳另压力不变•&5=Q=」H・W0■亠4=S・（8） 、4=—\Vn・M=j■&丿=0心H—o.（0>WG・AH_Qp4乂（io；Qra=w.4.将下列不对逆过程设讣为可逆过程.

(打理想气体从压力为V向戌空膨胀为(2、将两块温度分别为T.•兀的铁块(TA3相按解•足后终态羽度为T；(•U水具空蒸发为同温•同用的气•设水在该混度时的饱和嚥气压为aH20(1-303KJOOkP«)―HzO(g・303KJOCkPa)⑷理想气体从A.V,,7-绎不可逆过程达到》・匕・丁2・可设计几条可逆路线，画出小意图.答：“>[£)-等温可連膨胀.伐无限小匸无限緩慢的連度dT降温.最终达到/的终态.则此过程为可逆过程.H.Ofl).100kPa(3)JfkO(ff)H.Ofl).100kPa(3)^100kPa12)⑴.303K⑦[rb()(g)・3C3KL_ _lk_ I经过0>竽温可逆降压②等说等压相变③尊温吋逆升压.图3-1铃汨对通⑷可有以卜儿种途径的可逆路线■从状态I5匕卩)到状态HsXTJ•过程性图3-1铃汨对通1(frM,TQ算 (X,匕・％)- :.IIsM・T八g.V,・7； Mm)理哄*II<AM・丁2〉"a.V<.TJ簣眇少Yg・％.Tj:空杜里||s皿，T-)八戈•匕tT:)管电可邃TKpc,Ti)•答聖旦II<快,V2,T2)5•気断卞列恒温、悍用过程中•嵋值站交化.是大于零•小于零还是等于零•为什久？门>将仗盐枚人水中；⑵H(：l<g>洛于水中*t成盐酸溶液：(3)NH.CI(s>—NH.i(g)-rHCKg)；⑷H?(g)十.yO?<g)—^HjCKD?(5/1dnV(N2>g)—idmJ(Ar,g)―?dTnJ(N.IAr>g)；；6)1dn?(Nj.g)±1dm*(Ar?g) 1dm3rAr>g)j(7)1dm'〈N—g)十1&(?("•&)—2dfn：(N-♦g)；(8)Idm*(Xifg>11dm*(N*tg>—►]dm(^.g).答:⑴乂涪斛F水屮，.为敷热过桿Q<0.dS旦宰,*<0.⑵同埠,HUg〉溶水中・Q<S2H川)此化学反应过思为吸热过程Q>O,£>0・

（1*此化学反应过悴为谀热过桎q<g.as<0.I^5，V=Kin?y4Kby=2Rln>0.（创两汽体的始态•紆态未发戈改空仇（门同种三体等超芳乐卜圧轴•前右状态术发生改变^s-o.（8）iS^>J?ln£>=・2Rln4^<,0.11〉庄29«K和100k厲时•反虫H⑴⑴一・耳爼）+*0理）的\OQ•说明该反应不能口发进右•仇左实验审内常用电斛水的方法制备氢气•这祐者有无矛质？（2：话密Omot®环分別表达金以如卜坐标表示的图上，丁一力r-S.S-W-S.T-H笞:⑴这曲占汝有孑屑・HNKl丿一H?（0+*Q（刃足捋在隔虑系统内•不做H低非跑IK功苑条件下.ASXL实咳室内冃电餉水的方法別备紋气•这个过桿中存在屯做做功的电功形成•这一反应不是自⑺C”呻维环表达生标如图32.⑷口⑴（3）O图3—2第四章纟组分系统热力学及其在涿液中的应用1・下列说注足否正确，为什么？（1〉涪液的化学势等于洛液中个组分的化学竹之和I⑵对于饨组分•其化学势就等于它的Gbb«自由能：（3） 在冋一術溶液中•落质〃的浓度分别纱以用ns.g.j表示•瓦标祚态的表示方法也不同•則曳相应的化学势也就不同孑（4） 在同一溶液中•若标准态规定不同•则其相应的相对活度也就不同）（5） 二组分璋想液示混合物的总蒸气压，•定大于任一组分的蒸气分压；⑹在相何海度压力下总度郁是山⑴mo]•kg'的負场和食盐7£沼液的滲透爪相茅“）怖济浪的狒恵•定比纯胳怆鬲，⑻在KCI至結品过棉中•析出的KCG的化学妙大于母液中KCI的化呼•炽〈9）相对活做“-时的状态就足标准态，〈山）在理想筋盏混合樹中,Roclt定律勺Henry-足律杠同.答:⑴错.根据化学势定义•化学势是指某••组分的化学落皈是多组分体基,无比学势.⑵饥对J%給分决化学弊笄丁它的摩尔GibZ自山能.〔3）律.金同一烯溝茨中•溶质n的化学势根|』•与表爪方法无尢〈4）正确.在涪浹中组分H的化学势为切=“；+R71wx对港体来说・压力对朋的影响很小•故匕式可以写成仲二厨+血・1叫・■•因为幣质七的化学势是强发性质•与表示方広无关•帀以标准态选取不冋形打到RTWtux.即祸对活度（活度）不同.©》正确・W）轧误.稀洛液的澳透压与沼质的性庾兀关,而与和池中折含溶质的粒子:分子，原子或离子零）的数口威正比•食盐水屮心「1屯离成W和CI■藹Q而食•怯的电离很小•所以两者滋透斥不相鼻“）铅.若加人挥发性涪质、则稀溶液的佛点可能比炖试剂的討.⑻常車结晶过卑母液屮的KCI的化学停大于析岀的KCI⑹的化学势.（91^.标准态足指灿亠1即相对活度为l.H«从Iknry左徉的状态.（lO）ir^.从热力学的观点看来■对十理想液态混合物川ggj&cuk定律険有直力2.想-•也,这足为什么？（1） 在寒冷的用家•冬天F占之闸•在路kffilki（2） 口綁的时帳喝海水，感觉銜得更厉雪】（3） £kW地JL•疋稼总是长势不良;施太浓的吧料，庁球会・烧死S（4） 吃冰林BJ•边吃边吸•感觉甜味越来越换:5）被砂锅里的肉汤烫伤的程度耍比被开水烫伤厉害得多；（G）北方冬犬吃冻梨前■先将冻架放入廉水R翘•段时何•发现冻梨表面结了…层薄冰，而甲•边却已廉解冻了.答:（1）食盐溶于水，形成盐溥液•凝时点降低・（2） 土壤溶瞰的養透压大，水山圧粽向土壤恋透•造成失水过多•对影临作物生长•应至导玫杵物死【二（3） 海水中的盐分很大•海水的淄透床大于休咬・H涓时•喝海水会怎覚渴的更厉告.（4） 由于渗透压的存在•使味蛍霜官册的的浓度差越文越小•所以感觉甜遇来趣淡.（D涪揪的依数性•砂镉屮的肉汤的沸点离于开水的祁点•所以忧汤烫伤的程度比开水厉畲. （6）冻梨的洞度低于冰也水在冻架表贡凝固或冰•放热•便冻架里由每冰•并且冻梨中含右待分使冻梨电面的礙固点下降低孑冰点•所以出规以上现叙M住補序液中•弟点力金•湛固点降低和港请UZ苓依救性质靡出于同-・个总因，建个廉禺是什么？能杏eeri的计雾公式用网-个公式联系尽耒？答:■瘠液的冷点升高•餐囿点降低和诙透匝审性质•与整滾中溥质粒子的数D成正比•面与够质竝于本身性质无关•幕为甬液的依敗性•表示幡幣浪与兇瘠刊的区剧・用公式表示为，叫〜纬”占" —一 -*""a为聘笊的偵暉尔体肌4.任如下的fti傲分公式中•■毛灰示＜8•尔嚴••茎灰示化学够•■些什么那不是？⑴疇）"2⑵冼）f⑶（兴心2（小紿小:⑸〈瓷）f（6）（畫）⑺答:倔中尔Q的患⑴，⑷$化学势的足’⑶心•⑹.⑻;根据条件，⑵•⑺均不足.5室温.大乞*力卜・七休A®和巣一濬剂中单独淞解时的Hmiry系数分別为如和儿Ft已知息＞虹•若A（g）和B（Q同时第魁在该弟剂屮达平衔•出V相中A（Q和的半商分圧相同吋■则左港液中卿种气体的浓岌大？答:根据Henry定律加=耘••如如=虹•G若Pa=Pe剣浓度与Huciry系數*成正比故B的淡哎大.卜•列过程均为竽温■竽乐和不做非妙胀功的过杓•根据热力学丛本公式，dG一SdT+VM”.都是到2=0的结论•这些站论哪个对•萼个不对•为什么？<l>H：(Xh268K.100kPa)・出(心・268KUOOkljn)；<2)*298K>1UOkl^W，Ht(g)+Ck(g)=2HCI(R):在298K,100kPaiH•—定At的NaCKs)溶于水中：H.(X1,373KJOOkPa)--HJ(Xg,373K,100kPa).答：⑷对.M—①⑴，⑵,<3)(19体系组成改变了,应使用HG=-SdT+Vdp+2>dg试比较下列1匸()在不同状态时的化学孙的大小•根拯的凉理是什么？(a)H>(Xh373KJW)k【3弓(b〉H：O<g・373K.lOOkil(Z)(dHtO(h373Kv200kM〉£(d>H,O(g,373K.200kPa)F(e)H2O(b374KJOOkPa>^(DH/Xg^T-tK.1UOklB,(a>H：(Xh373K>100kPQ与<d)H2O<g>373K.200kPtO.答:〈u两#相等，代殺平衡(ri)的化学势大于09的化学勢(Q的化学势大于仃〉的化学势(4XC)的化学势大丁")的化学势判别时用3<0・即化学势从商到低变化.&理想液态泯合物漠野的做规特征足什么？它有几种不同的定度式？不同定义式之间俗何决系？答:理想液态混合物模型的徽观待征足•分产间作用能，热力学能具有加和性.定义X ^uiXH=0dmS-S；—Si一hrIixtr)S/VRT(nalora"bhbIotr)RT(waln.rA+mIrtr^)第五章相平衡LT1WT列说法足否iF确•为什么？仃)在•个密封的羚郑内•製满了373.2K的水.点空隙也彳留.这时水的恭气压尊于寒I(2〉在室涮和人p圧力八纯水的無np，•若屁水囱丄充人NKg)以增切外压•则纯水的蒸F降|〔前小水滴与水汽混左一E妇状•囚为它们都有相同的化学组成和性质•所以足一个相；W)面粉和*粉混合得十分均匀•肉眼U无床分清彼此•所以它们已成为一相，巧〉将金粉和银粉混合闻热至熔融•再冷却全41态•它们已虫为帝⑹｝molNaCKs屈于定塑的水中•在298K时,只有一个燕气压；•：7)imolNaCKq俗〕•-定IB的水中，再加少H的KNQ(s)•金一定的外压“当达到花•權平樹时•温度必自定伯h⑻纯木在二相点和冰点时・都是三相共存•根据相徉•这站点的自山度郝应该等丁#舍江I)错.液体具有蒸气床是蔽津的本性，可列解为液体中能仗大的分f说离渍面进人空附成为气态分了的倾向•可以用平衝时气念分/的压力网量.祀巒封的容胖中加凿水，段有蒸气•但水的裱气斥牡存在的•不为冬.水的蒸弋斥为373.2K时水的饱和蒸久斥.(2俺"伽弋e?p；33咼学5_仇・>外床增加•竦水购揀工压将上升■耳以理解成外压增加.液面匕的分子逃逸倾向增大•即热rji增大.：3)错.IB忌恰系统中宏观上片來•化字组玻,特理件质与化学性肪完全均匀的部分•水淌与水汽的物理性质不同•两苕材明显的界面•是Wffl.〈4)縣面粉与米粉虽然肉眼尢法分清彼此•但其化学组或不同危更小的尺度内可以区分•所以它们不&讯.

⑸对•金純与银粉加如网b成固态洛液•冷却后我子分r以分了形式村$•分散•足一相・⑹C-ST"W=2T=1〈蔽度限剜〉(若水射已知)/•C4I-<P«^=2)广-0 所以：^298K时JmclNACia”裕于一定21水中•只有•个蒸气压.⑺惜.地加「少许KXOAs)(苦水"已血》相律变为:C=S_R-MS-3R・O.R^UNiC(浓度)02•厂=C+l—3=3-2=1外压•定时，温度与KNQ的B也有关系，不为定值.(8)错•冰点指水与冰两相平衡的泡度，是购相共存，郴据相律.C-S-l.y=C-(P4-2i相点 /=(一©+2)=1十2—3=0 自山度为0冰点 /=(一©+2=1+2—2—1) 与压力有关.2.指岀下列平衡系统中的物种数、组分数、相数和自由度数.(l)NH<(：l(s)^K空容器中•分解成NH3<g)和HCKg)达平舫⑵NH.C1®在含有一定盘""(&)的容器中，分解成NH；(g)和HCl<g)达平雋；(3〉CaCa空容器中•分解成COz<g)和CaO(s)达平斷；<4>NH4HCa(s)<tA空容器中•分解成NIL<g),CU(g)fflH：O(g)达平衡；〈5)NS：1水溶液£纯水分直丁-某半透两边•达港透平衡；(6)N^I(S>与其饱和洛液达Ti%<⑺过扯的NH‘Cl3・NHJ(s)在克空客养中达御尸的分解卩知NH4Cl(B)^NHl<g>+HCl(g)NH<lG)^=NH3(g)-HKg)〈8)含育Mi・K・SOi,NOf四种离f的均匀水涪触.答：<1)S^3(NH<Nl(^).NH^(g)和HCl(g)>NFtCK^-^NIL(R)*HCl(g｝准冋•相中[NH/=*HCiJOS-«K-g3-2702/=C-rZ-d)=3-2=lS-3 MH】Cia)=NH>g；+HCKpTOC\o"1-5"\h\zOS-R=2 9-2/=C-2-^=2S=3lCXXA(s),CQj<g)XaCXs)ac(人L、ac(Q+「o〈0不在同一相中、无放度条件限制C=SW=3—A2 0—2(P=2R'FJ=C-2-^=2(P=2R'FC-S-R・R'=l/CI29=1⑸S=2 R-0CW—疋一CW—疋一2/=C+2-O=3(潘透平衡时，两者L方压力不同•相弁不适用.相律足恋卿相JlU/ffl同时梅导出的•檢自由度加1>(6>S-2 R=2 R'=1C・S-RR'=2e=2f=C・\2・©-2⑺S=5 R亠2 R'”l[NR>J=：HCI：+rHi：C»5—Z—l^Z 0=3/=C42-0=1⑻S=5⑻S=5R=0 电荷平術CSR_疋4<t>1(溶液)/=(?42・4>=5i何符下列问题.⑴在冋温度下煤研究系统小冇两相共仔•但它们的压力不聲准否达成平衡？(2)为什么把axsuu做•十冰？什么时候就児到CQ(1)?CD能否用市皆的60•的性白濟,经多秋杰锻吕，得到尤水乙醉？❻)礼抽图践些区域能便用杠什规则•住三相共存的平衡线上能否使用杠杆規则？⑸在卜•列物烦共存的Y籥系统中■淸写出可能发作的化学反应■井捋出有几个独立反应？(tOCU)tUXe)tCXJb(g)•H«(g)<H$CXl> (8)<b)CG>・CCMg)■(Xh(g)■Fq(s)>FeOCO•FcO3•a3⑹在二组分固一嵌平斷系统梧图中来定化合助勺不稔宦化合物右何本质区别？(?)在室汉与人气压下•用CCh(I)苹取碘的水舒汝」、在CCl4(]>相H：O0)q«达试分配平衡r兀固体俄存在•这时的徹立组分效和Hlb度为多少？⑻在相闇上，请分析如卜窗殊点的椿数和自山度倆点•低共熔点•海点•加沸点和临界点.答：(1)在同-温度下•压力不寻可以两柜共存、如港透平衡，(总C】水溶液与水九柏平編条件为M=奉 .⑵g®町以升华且按变为a>(g)准较人压力卜••可以茯合址温度得到g⑴.⑶不能•白洒楚非理想妁二组分液;&混合物尼们的君为与Rh认定伴的正10差很大•在丁一工图上右最送点比低恒沸点儿恒滋混合物中乙醉的质*分数为0.9557,所以.JIM如用乙小于0.9357的混合物进行分锢•则舟不到无水乙算，只能得到浓度0.9S57的恒沸混合物•⑷对J：液Y•液一固•液一液、囲一固的两相平卷心任何一柑▽费系统•社杆规则可以适用•在三相共亦妁平衡线上•可以使用杠杆規则宋取低个二组分系统的物质点•使用两次杠ft规则可以确定三相的捷.〈a)可能損生的化学反应.TOC\o"1-5"\h\zC(s)-yO,<g>—€O(r) ①c(s)-oA«>=ca(g) ②H,(B)卜y(Xl&)—Th<Xl) ③CO(R)+*Oi(Q^-g(Q ④C(s)—HzOd〉~CO!S)—H：〈g} ⑤枚立反应为①，②，③. •(b》可能的化学反应Fc(s)+FciCX(»)—*4Fc()(s) ①Fe(R)4%(\(Q—3FeT)(s) ②fc+m<g>—-EeO(s)—CO(g) ③C〈QT—2C(Xg> ④CO(r)—F«0(&)~CQ(g>—Fe(s) ⑤4COQ〉+r&o、a>=4a：Vg)+3Fr(s) ⑥C(s>4Fe()(s)—Ee(s)tC(Xg) ⑦C<M>+Fe,(X<s>一Fc<fl>+4(1Kg) ⑧独立反应为0◎③•④.■■■⑸稳宦化合物，有固定的组成和熔点•存任于IM相或戦相，温凌低于其熔点不会分執金相图上右域高点•不输定化合物准液相中不存冷•加热分瓠葯生的两相与其细戒不问相图上呈“广宁形，水平线代表转熔且度•⑺S=3・C=SW=30=2条件自由度，厂=<7—4>3-2-L⑻警?!e=2・S=?•C=l・/=C—e+2]沸点j低共熔点0=2.3=2,02』C-炉卜2=2临界点C=3,S-l・CIJ=C0+2=0也汾点。一2.S2・C=2・/=C-O+2=2.第六章化学平衡请判締下列畑是否正确•为什么？<OM-2z应的平徽常数足-个不变的常数$⑵氏G是平樹状态时Gibbs自由能的变化值•因为^C4=-K71nKJi(3〉反版OCXg)+HtO(g)^CU(g)4-Ht(g).因为反应舸后代体分子敷相等•所以无论压力如何变化•对半衡均无够响『在一定的淑厦和压力下•幕反应的\G.>0・所以耍寻我合适的僅化剂•使反应得以进行I臬反应的XlrG^O,所以该反应…定能止向进行,T<#ft值改变了•平衝-定会移貳;反之•平術移动了•平ffitft值也一定改变.答：(])不正确•化学反应的平・K2K八3)工刈KT只与温度勺关.但K.勺丁严解右关点K»与度、压力有关•当压力不大B时.K^l.K,可以看成是只与型度巾定■除此之外•化学反腹平衡谢软与化学反应忡施方稈的可法也有关鼻•程至标准态的选取对其也有影响•例2H*(g)+Qr(G—2RO(g) —(1)KJ与Hr(g)+^Qr(g>=^HtO(g)—<2)K；4-K；4.(2)不正确•在反应平會状杰下•4Gb-0而=厶0+R71nK；•所以在平衡时•\企--RTlnK；・《3)不正扁•圧力变大时•存衣着反应物或产物由代相变为穫柏的问題・«4)不正檎•合适的催化刑能改变反舉的活化能•改变反应速度•但不能改変反应的方向•、a>o反应不能进行•⑸不正etAGsVO■煥力学月新反应能发生•但梵反应速度可本不反应•还需加人引发条件或音使用催化刑•才能便反应正向进行•例2也+Q・2HxO的反应•(6〉不正檎•平初r效改宣了•平會不淀会移动•平衡时K严QK.的改变与温度有关・Qr也可以相应随SI度改变・在一定T.p下.反应平會移动•平禽常数则不会改变•也可以从看出变化•反应才移动•K；变化"变化・K■可能不变.z化学反应的的下erm”的含义是^么？若用下列科个化学计n方程来衷示合成氨的反应•问购者的4G：・K；之闾的关系如何？<l>3H：(g)+N:(g>—2NHa(g)^GLmKJ.i(2)yH：(g)+*N,(g)F—NHs(g) •也簽:无限大的反应体廉中•加表示反应进度变化公-1g•l=2《g.•2>K：・1・(畛・2》・.J舌选取不冋的标准念，则矿(71不同，所以反应的\(品也会不同，郑么用化学反应等浪式W+RTInQr卄算岀来的g值杲合也会改变•为什么？答心G•由干标准态选取不同而不同■但不会因为标准态选馭的不韵而改童表示反应体系层杲•时刻的势輸数4G和=(aG/ae)“•&1不能理河为体系由仆时刻的G变化为"时划的G/很倨公式鸟代工一RTInK；•能否认为乂5是处在平衡态时的Gibbs自由能的变化值■为什么？答:不能认为g是处在平勧态时.Gibbs自由能的变化值(参考友习題l.<2».5.合成気反应3H2(n)+M(G一亦达到平蕃后•存保持渦度和压力不奇的WfttK.ta人水气作为惰性％体，汝佗体近似作为理总代体处理，问；気的含箴会不会发牛座化？K；伯衣不矣改变•为什么"答:合成鬣•保持T"不变•以水为恂性气体(理代》时・Kp为定值•只与温度有关•加人情性气体相芳于减少•反应初与产物的浓度•耶衡向域少这一舀势的方向移动•向左移动•敏会减少.也可以艰锯K；二K,•(">•)絆.加入情性代体相当于诚少反炖平衡的总压力•对此反应吗*<0・〃J侧K.减少，因为^=0^/1^•所以応^减小.反应\lg0(s)4-0：(g)—MgCL(»)+y^(g)半衡后•保持温度不变•增加总压.K；和K.分别有何变化•设代体为環想气体.答:K；与温度有关•丁不变.K；不变.KjuRr"/P*)Swi】阳二2_】二一g<0P7・KJ•反应右務.工业上制水煤花反应为CW+HKXg｝一00(g〉+H2(g)•反迸的标准障尔站变为133・5£•mol1•设反应在673K时达成平衡.试讨论如下冬种因素对平會的影响•⑴增mc<j的含卸提高反应沮度・増麵最统的总压力)增加H：O<g)的分压.増加M@)的分压•答:(1)«加CGO的含鍛•纯固体的活度为1・不够响半衡.(2)\Hl>0・吸热•增加温度•反应右移.(3；增加系统圧力，反应左移.塢大水的分压•反应右務.H,分压•反应左移.3.pci5(g>的分解反应为pa$(g—“POiSHcb(g》・在一定的ifl度和压力下•反应达巽平试讨论如下各种因索PChS》解离度的形响・(1;降低气体的总压J(2：逋人•保持隆力不变•使体积增加<i〈3；通人Ni(g).保特体积不变•使压力增加一倍｝(4：M人Ck(g),保特体积不变•使压力塢切一借•«,(1)降低代体总压，KJ•反应向石移动.PCINQ解福度堰大・⑴通入N-压力不变■相当丁礪少在儒系统的压力；.股应右移•解离度增大・保持休枳不变■压力增大I培•分压不变•离解度不变・K『减小到原束的一卑•山削亦曲小列原来的-半・丫扁不移动.保持体积不变•增加CX反应左移低力加借•解离度域小•9.设某分解反应为AG0iB(g)+2C(g)•若其平衡常数和解离压力分別为K；"・写出平与脾密圧力的关系式.答:A®一MQ+2CS)开始 0 0 •f® 寺P 与P 总压力pK；-<yMr)<M/>/X>,=^(P/P・V10.气相反应aXg)+2H：(g>—CH,OH(l)tE知其标准曜尔Gibbs生域自由旋与at度的关系式为\0=(-90.625+0.221T/K)kJ•mol1•若熨使平盲常数K；>1•则沮度应整制在多少为宜？答:g—RTlnK；K；-e-^>1则fGL/RT>0气^f221>0T<41O.O7K第七章统计热力学设有三个穿塚色、购个穿灰色和一个穿蓝色制IW的军人•起列臥・（1〉试问有多少种歐形？《2）现设穿绿色制服的军人有三种不同的启肓，可从中任选-•种佩帶I穿旅色制服的军人有购种不同的尼章•可从申任选一种佩带，穿蓝色制服的军人有四种不同的目章.可从中任选冲佩带•试冋有多少种队形？簽:〈】）根况附录中排组合公式（在N个物体中有S个彼此相同的，另有七个也启彼此相同的，取科个全排列•排列方式为誅）则”=晶亘=60.<2）因为穿塚色制8K的人有三种不同的有章•则可选择的人屮的•法•同理，灰色商眼的肩章选择載医为2*.蓝色制服的啊章飲法为4、・則队形排列数n-^"zhlx3>x2,x4125920«金公园的猴舍中獄列疔三个金效條族和两个长祈據.金丝很有红、绿购种帕子，可任意选戴-种•长脊瘪可在資、余和黑二种幅于中选第一种.试问在殊列时可出现多少种不河的Iff况，并列出计算公式.答:解法与题一类似•若不考虑幅于啟法•詐舍丝猴的帕于选挣的載法为2,•长臂痕的帕子透择的■医为护・K除列的情况”=#^X2'X3’=720.3设某分了有0・k,N3四个能级•杲貌共冇6个分子•比问（I）炽果能级是辱简并的，当总能蛍为3<时・6个分/在四个能级上有几冲分布方式？总的微规状态鞍为多少e毎一科分布的热力这規辜是多少？（2>tflR0.1<两个絶级是非简并的,2t能级的简并度为6.4能级的简并度为】0,则有几种分布方式？©的嬢观状杰数为多少？毎一种分布的熔力学槪率是多少？答:（1〉能级是非简井的•弟每一个能级只与一个就F状玄相对应.ft0.k.2£.3£；四个能级级上六个分丁,息能鏡为3c.排列方式01<2e3c总能H1513/ ・2411&3333<则总共自3种分布方式根据尸晟！i"■irfhr30"晶pm4"+%+“=56每-种分布的熄力学槪率：吩卡=盘0。・107几■汁器.0.536—备备0.357.⑵能级足简并的•宴把简并幢考虐进去•小・1ML1W6川严10噸据（"念所知总有3种分布方式能级为简并的r=N!混倉品侔可衬作在品格点阵中•随机放書・\1个A分了和个B分子组成.试证明d）分子能够占据格点的花样数为：/?=繭｝苇墨；⑵若Va=Nb-y•利用Stirling公式证明0=2^<3>??>\=Nh=2.利用上式计算得G=Z・16•但实际上只能推岀6科花样•这是为什么？

答;⑴若在N(N-Na一*〉物体中■假定N个物体先全不相M1的•则推列的花数为N!.今其中Na个梅休相同•这Na个物体彼此互换位ST・并不能导致一种新的花样.这Na种物体的全排列为Na!同事种物体的全排列为柑当有郴同物体时，排列的花样效为亀，广绕总賈Stirling近似公式|当N很大时(N^l)InN!=NltuV-N由⑴0G=船总学当Na=W=*时沪—也—(y>!(y)lIS=lnN!-2叫字)！=NlnN-N-2(jin多_書)aNlnN_Mn字■NlnN(jVlnJVNln2)=Nln2C=2"・ •由〈2〉题中町知只有在.V»l的条件下才可以应用Srirhng近似公式冈此才施成立.所以当M二M=2时\=X4+Nb-4不満足应用StirIJng近似公式的条件•同理不可应用0」旷来求算花样.5・欲做一个体枳为】.0n?的HI柱形铁皮简.试用“辟n“乘因子法.求出圆柱体半径R与柱高[之间呈什么关系时•所用的铁皮最少？并计算所用铁皮的面枳.答:利用hfimrgM拉格朋0点因/込圆住半经为乩柱岛为I“鈕-L-lm1S=2农+2<RLf(R.L)・2承亠2kRI.g(R.L)=^L-!=O令F(K.L,A>=/<^<L)4Ag(«JJ=>2<R: 1)=・beR+2M+%RLA=0=・beR+2M+%RLA=0(勢h=2曲曲T可WAR-2嗇人wRQf航一*0=4应=4应C~2汕十2也(一2>二0可知1=2R视当鬪柱的髙为半径的2借时•闘柱形铁皮簡血枳最小S2討？,2吊1-6兀疋由V-^L*^(2R)«1R=0・542mS・6斤/?・6jrX(0.542〉'=5・53m2.6・设CQ(g〉可视作理想代体•并设英各个自由度均服从能匾均分原理.已知COrCg)的严=雷1.15,01计算的方袪判斷g(g)是否为线形分子.答:如果g为非线型分子•根据经典能■均分换即.G・m・*[3+3十(3”一6)X2]XR=*[3+3+«3X3-6》X2]>：R=6RG・=G・・+Rd7R厂晟啜7167如果g为线中分C由能m均分原理GfN*[3+3+(3w-5)X2]R=*[3+3+(3X3—5]X2)XK=7RG。—Cv.j>TR—8R戸熬匚黑亠1•⑷题中已知尸1.15•与g为线因分子计算的y值相近.7.抬出卜列分f的对称数•⑴5⑵CECli⑶CHd⑷GHs(苯h⑸GHsCHN甲料⑹跟丁二烤;(7〉反丁二烯»(8)SFc.普：卜列分r的对称数分别为，⑴Qo=2⑵CHQo=3⑶CHQ8=1<i)QH、(苯)尸12⑸GHfCH,(甲笨〉o=2(6)顺】二・烯。一2⑺反「二炳0=】U)SFfl<7=128.从以下数据判断某X分子的结构.(1)它足理馬据气体■含有拧个®f；(2)fP低泯时•振动口由度不飯发•它的G■与N；(g)的相同$(3)在高祖时，它的比qg)的翡25.1J•moL.答:低温时・X分子与N：(g)的(:戻■值相同•不君虑娠动的求献•則潮种分f转动的白由度郴问•分子构型一禹为线驳分了•在高漫吋•它的C“比N,(g)A25.1J・muL•kt■至业畔匕上二」2•则它的振戏自由度比4(g)多3个•即多一个原子・所以,X分子是二原子线型分子.9・请定性说明2列各种代体的Gf值随觀度的变化规律：T/K2988002000CV.m(He)/(J^nx>r,•K1)12.4812.4812.48Gs«NJ/(J・mo「•K"1)20.8123.1227.68G^(Cb)/(J•mo「•KJ25.5328.8929.99G*8>/〈J・molT•K*1) 弓2&8143.1152.02答:橫向观察He<g)在不同温度的G.•侑•发现单原了气体的不Rflifi度升応而发生变化価多原于分子M(g》・CXg).g(Q的度升离而斤島•纽向比较不同温度的各种气体G.”的差值.发现分子中酿子个增加•则Qn.菱值越大,Cv.•值热大.】0・在同2E同压下■根据F面的表mww：哪种气体的Sou最大？哪种气体的久“最大？嘟种分了的条动簇卒最小？分子Mr»/Ka/K Pb287.55976HBr8112.23682n2282.893353Cb710.35801答:J=Mln：也鬻VI+yNk=R「#In()+号巾吾—】n脊+C](C为一常加在同温，同压条件下.NhhtM大•则HBr的S“最大.久宀則“孑+R在同沮•冋压条件下.6的&最小■則Ch的凡"最大•Dm&•亠?在同温•冋压条件F>a的&僅小•用ch的掘动频率a最小.

第八章电解质溶液1・FanuUy电解定律的用本内容是f卜么？这定律心电化学中有何用处？答:広拉第电解定铮的基本内容是：迫电干电解质落液2后在电极上（两相界面）^1：化学变化的饰质的14与通入电荷说正比・〈2＞若将几个电牌池申联•通入一定的电荷做后•圧各个电解池的电氐上发屯化学交化的物质的於郡相等.G\i）=z・刃•=&・F根据FZy定律■通过分析电斛过聆中反总物衣电玻上物质的龟的变化•就可求山电荷伍的数值•在电化学的定城研究和屯解丄业上有改要的应用.1电池中IF极•负種、阴祕、阳侵的定义分别是什么？为什么@原电池中负杈足舟极向正殁左:甜极？答:给出电了到外电路的电极叫做电池的负如恋外电路中电势氐从外电路接受电子陆电极内做电池的正怨，圧外电略中电停絞高・发生教化作用的电极號为阳极.发化旺原件用的一极称为阴扱•总电池的阳极发牛氣化作用•胡般发生还总作用•内电路的电子川阳极运动到阴极•斷口原电汕的阴极足I卜徴•诩极足负极.3・电解质洛液的电仔率和曄尔电导率与电解质济讹侬度的关系有何不同？为什么？答:强电解质溶液的电导申随若欢哎的墙大向升高〈导电粒子数冃増多〉，雀大到•定祥汝以启•市于正、负离十之⑹的相互作用怡九.囚丽便离子的运动速率降低•电昂率5帀下昧•崩电解庾的电导率円浓友的变化不城舌械度增加血离度裱少•离了数目变化不人•卑尔电吊率驗农度的变化与电导申不同・浓肢聲低•粒子之闵相互作用政弱•疋•负离千的运动速叢氓而瑁加点犀尔电导瑙增如丄怎样分别求强电解匝和筋电解喷的无限晞梓呼尔电导峑？为什么要用不冋的方法？答:在他池度“强电解溶液的摩尔©导半与厂成线性关系.九=心〈1一販）化-定視度卜•一定电解质語液来说/是定值•適过作图・K线与纵坐标的交也即为.无般稀秫吋諮液的摩尔电导亭即外推法.坯陀解质的无阳稀释华尔电导率d根据离子独立移动定洋•可ilRUl鮮质洛液的无限烯障临尔电导率尤设H求算•不能由外斧法求出•由」•筋电硏喷的術溝裁衣很低浓臣下与斤不呈B线关氣并E1抿度的变化对的ffiLW响?U大•实验的淇差很大•由实哭伯宜接求弱电解航的斥仪困燈.离子的摩尔电导聲、离子的迁移速率.海千的电迁移率和篙了迁禺数之何有那些定龙关系式?答:定勒关系式&尸+—如dE/dZr=x•dE/d/离子迁移連率蔑子的电迁移率'・=[=»＜，》・_•-7；■士“一 “止髙子迁朽数Sz*+Sr=1无限烯f?强电解质湾液 =心--TA^.-u t=4^£ 尼広=（佛-Q）F・在某电痢质潯液中•若令（种贞f存在•则咎液的总也导应该用卜列郵个公式农尔；为什么？答:对电誹航溶液来说电导G是具导电的能力•以I:母屯解彌液为倂.G=kA/1<=.4o.•c稅电解质溶液仏~仏-心••k~(Aw—A二)c=An•c—Au>••*=/l4•r则G-—“A."：・G「g-G-I住…工越

7•电解质与非电解肮的化学势表小形式有何不同？活度因尸的表zj试右何不同?答:非电解质的化学停的表示骼式:肚/4k<T)IRTlnx-.h^?/A(T)IR71ia上可解质 二/A〈T>」RTIg・*¥(7*、-RT!na甲•a--活度因子表示式川电解质…t盘电餌质CU=A*•O/-=(C・8.为什么宴引逬离f•强度的概念？离子强度对电解质的平均話度因子有什么影响？答:在雜濬液中•彰响离子平均活度因子九的主耍因索是离子的浓度和价数•并且离子价数比抿度够宅还耍更大一些•且价型愈矗，影响愈人.因此而捉出离子强度的概念.对平均洁度因:F的影响Ir/.-谜如I9用DebyoMiickN後限公式计算Y均沽度因f时有何限制条件？在什么吋嵌要用福正的Deby护Huckd公弍？答:限制条件为：©离f在静电引力卜的分估遵从Buh^cmnn分布公式•并且电荷密度与电势之甸的关系冬从妙电学中坎Pbissnn(fB松)公式.离f是步电荷的圆球•离子电场是球形对称的•离子不极化•在极稀溶液中可右成点电荷.离子之冈的作用力只存在库仑引力•其村瓦吸引叼产生的吸引範小于它的热运动的能量.在稀落状中•溶液的介恵希数与帘剂的介电常数柏荒不大•可以忽略加人电解质舀的介电常数的变化・Z怀把离子看作出电荷•考虑到玮子的肖径•极限公犬魅正为：~A|«+—k7~A|«+—k7i一叩yr10不论只离子的頃辻林电不尺療尔山耳窒•轨离子和域氧根离子都比it他与之带和同电仙的离子蔓大得多，试解祥这是为什么？答淮水溶液中・W和OH，离子的电迁移率利涉尔电导率恃别大，说明H*和OFT在电场力作用F运动速率待别快,这足因为水洛液貝有氢牌质于可以杞水分于间转换•电流狠快洽若氢註被传导・lh在水溶液中带有相同电荷数的离F•如HJNa仁K-.Rh仁….它们的离子半径依次增大•而迁移迟率也相应增大,这是为什么？答山,No,K・Rb■絆离子带有相词的电荷•离产半径依次增大•根站修正的Dcby^Hiickcl公式*二一恥亠7二一恥亠7了Ira^^lirrttttM子半楼的增大而增大•所以博潘中贏子ffiF度增加•迁移速事亦桃增加・n■晌难柠盘的棉解度左■有<*««?试讨论2CI在下列电解质搐税中的榕II度大小•按由*到大的次序梅列出耒(除水外•所有的电解质的玻度祁是aImol•dm->).(DNaNa(2)N^1(3)H：O(OCuSQ,(5)NaBr簽:够响•待盐的轉館度的主更因«<t共同离子够响•如AgBr庄NaBr中的辭M廈妊小于水中的幣解度.其它电解廈的形响•其它电解质的存恋通过・响寓子fll度•宅・)t幣盘的活从IN■利幣・度・帯・度峡序为t<2)«3)«l)«4)«5).用Pi电极电解一定玻度的GiSQ幣浪•试分祈阴債部■中那和阳极部瘠槪的■色庄电解过稈中育何变化。AfflCumW. 色变化乂将tu何？答:丹是僧性电債，阴覆邯席*中W敲还原生ftCu・带權中G?♦的玻度变小•■色变債•阳fiffg液中3・向中部迁移色变横•中部的■色庄翅时間内▲本保持不变.

用Cult电极时•阴极噪的顏色变橫•中黑墓本不变•阳ttM色变覆.U什么BHU-fM?DebytrHdckd-Onsager 论说明了什么何1P答:幣權中僱一个«-f«M电荷符号相反的雋子所包團•由于II子161的相互作用便得寓子分布不均匀•从耐老成H子鼠・DebyeH(krkeM)nWr电錚理论说明•电■质檢液的摩尔电#率与鳥子间相互作用E子的性质、K子本身结恂和語刑腿力以及介廣的介电第九章可逆电池的电动势及其应用I.可逆电极有肌些主要类塑？毎种类型试举-例•并写出谏电极的还原反应•对于气体电极和氛化还原电极在书写电极表示式时应注盘什么问题？苔:可逆电极主耍有以下匚种类型.D第■•类电极•由金属稅祥含有该金属高子的涪液构成.虬ZnG插在ZnSOA榕液中Zn-+2<T--*Zn(fi)①第二类电极•堆熔盘和难熔氧化物电极•例如氯化银电极cr<nq>'、AgCKs):Ag(s>AgCl(s)Ye-—?\g(s)ICr(Aq>①第三•类电极，氧化一还氐氓极•例「Fe1'<a；).Fea,(a3>|H<$)F<?f<a：)4-c—FW(4〉对气体电极和氧化还顒电极来说•在书写电极表达云吋应注意•气体要注阴压力及依附的不活泼金属.氧化还原电极注明电經屢的活度和会悄响吃极电动势值的条件・2•什么叫电池的电动势？用伏待表演得的电池的昴电乐与电池空电动孙杲否相同？为何在测电动蛰时要丑对消加？答:电池的电动势足揺在没有电流通过的条件匚电池购极的金図引线为同一金展时,电池购端的电势差•用伏待表测得的电池的端电床与电池的电动势不同•伏特表号电池接通肩•有电流通过•电池中会发牛化学反应•溶液的哝度僉改变•另外•电池本身耳台内阴•所以阳者不同.片消法力了使测定过甩中无电匪产生•外用人劲可以忽酹内阻■这3.为什么w«ton标准电枪的S极采用含有Cd的贞量分数约为C.04-0.12的Gi-Hg齐时•标准电池都仔稳定的电动势值？试舟Cd-fTg的_元柿图说明•标卷电池的电动势会病温度而变化吗？B9-1答:在2!)SK附近,Cd含址为0.04-0.12的锚采齐为两相•一相为Hg,另一相为Hg-Cd的互溥体.在Cd的含故为0・内胡度不变0点不交•互溶液的组成不变•只足W单质的港有所改变.H代单贡活度与於的多少尢关•即不妙响询汞齐的活度•也不侈响电极电B9-1从相图上可以看岀■城温度的改变・0点改变•氏落休的组成改变•错汞齐笊活度随之改变•所以标朮电池的电幼势随温度改变而改变・4•用书面衷示电池时£观牡通用符号？为什么电圾电势有正有煲？用实寰能测到负的电动势刊？ •各:电池在书面上表达有以下•惯例及常用符号.d在左边的电竝氧化作用为负在右边的起还偉作用为正极.用•衣示物榨的界而，用“II■表示盐桥.电池电动势用右边电极的还原电势减去呢边电换的还原电外.书写电股和电根反应必须遵味物量和电何世卩».电极电势有疋有赁是因为根摆4G)—-nEF,^Gn的值是可正可负的駄,故E右柜应的正负•任彦电扱与标准力肌换细成电池所得的电池电动势iE数值上零于电根电势的tfL所以电极电势有正赁•实強屮使用电位差计测得可逆电池的电动势E,结果©是止值•不能测出负的电动孙•但因为热力学口发反他为负，可以根据氏G.纶出电池电动般的正负.5电仮电势是否就足电极表面与电績质陪液之间的电势差？单个电极的电孙能否«»?如何用Nesi公式汁算电极的还原电势？答:电极电势为人为規定值•实味上是与乐准氢电极相比较的相对值.电极的电轸可出通过与标准电极组成电池•求岀电池电动©的方法求梅.还原电扱电势的计算公式，6•如果规定杯准氧电极的庖极俎挣为1.0V,则各电扱的还原电勢柠刃何变化？电池的电动势将如何变化？答:如果规定氢标准电极电势为1.0V•用各电扱的还族电孙相宜增加1.0W而*=时一化，电池的电动勢不受影响.在公式、GL=—占F屮4G；是否表示该电池各物都处于标椎态时•电池反嚴的Gibbs口由能变化值？答心0表示该电池各物质在标准态时•体系进度§・1时的电池反圧的古布斯自市能的变化.&有哪些求算标准电动势F的方檢？在公式P-^InK-中是否是电池反应达平衡时的电动勢？《是否是电池中各粉质都处于标准态时的平衡常敷？答:求尸的方法令—曲亠広亠zE9F左公丈1?一峯】nK・中£足指标冷电动如K。是一宦温度下的TllrW.不一定是各物质都处于标隆杰时的平WO.9•联系电化学与热力学的主要公式是什么？电化学中能用实验側定喉些数据？如何用电动势法浏定下述各热力学数据？试写岀所设计的电池•应测的散据及计算公式.<1)H,O<1>的怖准睜尔生成Gibbs自由能^Q.(H2OJ>i<2)HsO(()的离千积當数KUa)UftSOi(s)的溶度枳常效腔"<4)X应心(s)+g >^1(^)4Hr⑴的标性摩尔反应焙变、比uM⑸締的HCI水溶液中JTQ的平均度因子YxI(6〉AfcC(“的标准摩尔生成0 和分解丿恳(7〉艮应H&Clf(s)+H^g)->2Iia(Aq)+2H«(l)的标准平術常数圧'(8〉船酸的解离平衡常数.答:秩系电化学与热力学的上更公式是；(\G〉t, nEF电化学中能够用实脸側定电池的E,E•和(霁力等.用电动势法测泄上述各热力学数据，根憔公式(霁爪施=_丹+zFT(券)，Q=T・H=<FT(霁)，设卄电池FtH：<^> (>2(^)|Pt应诞数据2