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文档简介

1、第一章 化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 中,为什么要用环境的压力?在什么情况下可用体系的压力? 答: 在体系发生定压变化过程时,气体体积功的计算式 中,可用体系的压力代替。1-2 298K时,5mol 的理想气体,在(1)定温可逆膨胀为原体积的 2 倍; ( 2 )定压下加热到373K;(3)定容下加热到373K。已知 Cv,m = 28.28Jmol-1K-1。 计算三过程的Q、W、U、H和S。解 (1) U = H = 0 (2) W = U QP = 3.12 kJ (3) W = 0 1-3 容器内有理想气体,n=2mol , P=10Pq,T=300K。求 (1) 在空气中

2、膨胀了1dm3,做功多少? (2) 膨胀到容器内压力为 lPq,做了多少功?(3)膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lPq时,气体做多少功?解:(1)此变化过程为恒外压的膨胀过程,且 (2)此变化过程为恒外压的膨胀过程,且 (3) 1-4 1mol 理想气体在300K下,1dm3定温可逆地膨胀至10dm3,求此过程的 Q 、W、U及H。解: U = H = 0 1-5 1molH2由始态25及Pq可逆绝热压缩至 5dm-3, 求(1)最后温度;(2)最后压力; ( 3 ) 过程做功。解:(1) (2) (3) 1-6 40g氦在3Pq 下从25加热到50,试求该过程的

3、H、U、Q和W 。设氦是理想气体。( He的M=4 gmol-1 )解: W = U QP = -2078.5J1-7 已知水在100 时蒸发热为2259.4 Jg-1,则100时蒸发30g水,过程的U、H 、 Q和W为多少?(计算时可忽略液态水的体积)解: 1-81-9 298K时将1mol液态苯氧化为CO2 和 H2O ( l ) ,其定容热为 3267 kJmol-1 , 求定压反应热为多少?解: C6H6 (l) + 7.5O2 (g) 6CO2 (g) +3 H2O ( l )1-101-11 300K时2mol理想气体由ldm-3可逆膨胀至 10dm-3 ,计算此过程的嫡变。解:

4、1-12已知反应在298K时的有关数据如下 C2H4 (g) + H2O (g) C2H5OH (l)f Hm /kJmol-1 52.3 241.8 277.6CP , m / JK-1mol-1 43.6 33.6 111.5计算(1)298K时反应的r Hm 。 (2)反应物的温度为288K,产物的温度为348K时反应的r Hm 。解(1) rHm = 277.6 + 241.8 52.3 = 88.1 kJmol-1 (2) 288K C2H4 (g) + H2O (g) C2H5OH (l) 348K H1 H2 H3 298K C2H4 (g) + H2O (g) C2H5OH (

5、l) 298K rHm = rHm ( 298K ) + H1 + H2 + H3 = 88.1 + ( 43.6 + 33.6 ) (298-288) + 111.5( 348-298)10-3 = - 81.75 kJmol-1 1-13 定容下,理想气体lmolN2由300K加热到600K ,求过程的S。 已知 解: 1-14 若上题是在定压下进行,求过程的嫡变。解: 1-15 101.3kPa下,2mol甲醇在正常沸点337.2K时气化,求体系和环境的嫡变各为多少?已知甲醇的气化热Hm = 35.1kJmol-1解: 1-16 绝热瓶中有373K的热水,因绝热瓶绝热稍差,有4000J的

6、热量流人温度为298K的空气中,求(1)绝热瓶的S体;(2)环境的S环;(3)总熵变S总。解:近似认为传热过程是可逆过程 S总 = S体 + S环 = 2.70JK-11-17 在298K及标准压力下,用过量100%的空气燃烧 1mol CH4 , 若反应热完全用于加热产物,求燃烧所能达到的最高温度。CH4 O2 CO2 H2O (g) N2f Hm /kJmol-1 74.81 0 393.51 - 241.82CP , m / JK-1mol-1 28.17 26.75 29.16 27.32解; 空气中 n (O2) = 4mol , n (N2) = n (O2) (79%21%)=

7、15mol CH4(g) +2 O2 CO2 (g) + 2H2O (g) rHm ( 298K ) = 2(-241.82) + (-393.51) (-74.81) = - 802.34 kJ 反应后产物的含量为: O2 CO2 H2O (g) N2 n / mol 2 1 2 15 - 802.34103 + ( 228.17+ 1527.32 + 26.75 + 229.16 )(T-298) = 0 T = 1754K1-18在110、105Pa下使 1mol H2O(l) 蒸发为水蒸气,计算这一过程体系和环境的熵变。已知H2O(g) 和H2O(l)的热容分别为1.866 JK-1g

8、-1和4.184 JK-1g-1,在100、105Pa下H2O(l)的的汽化热为 2255.176 Jg-1。解: 1mol H2O(l , 110, 105Pa ) - 1mol H2O(g , 110, 105Pa ) H1 , S1 H3 , S3 1mol H2O(l , 100, 105Pa ) - 1mol H2O(g , 100, 105Pa ) H2 , S2 = 40.176 kJ = 107.7 JK-1 1-20 1mol ideal gas with Cv,m = 21JK-1mol-1,was heated from 300K to 600K by (1) rever

9、sible isochoric process; (2)reversible isobaric process. Calculate the U separately.解:(1)由题知 U = n Cv,m T = 121(600300)= 6300(J)(2) 对i.g由于U只是温度的函数, 所以U2 = U1 = 6300(J)1-191-21 Calculate the heat of vaporization of 1mol liquid water at 20, 101.325kPa. vapHm(water) = 40.67 kJmol-1, Cp,m(water) = 75.3

10、JK-1mol-1, Cp,m(water vapor) = 33.2 JK-1mol-1 at 100, 101.325kPa.解: 1mol H2O(l , 20, 105Pa ) - 1mol H2O(g , 20, 105Pa ) H1 , H3 , 1mol H2O(l , 100, 105Pa ) - 1mol H2O(g , 100, 105Pa ) H2 H =H1 + H2 + H3 = nCp,m(l) T+ nvap+ nCp,m(g) T= 175.3(100-20)10-3 + 140.67 + 133.2(20-100)10-3= 44.04 kJ第二章 自由能、化

11、学势和溶液2-1 判断下列过程的Q、W、U、H、S、G值的正负。 ( 1)理想气体自由膨胀。 ( 2)两种理想气体在绝热箱中混合。 解: 过程 QW U H S G(1) 0 0 0 0 0 0 0 2-2 说明下列各式的适用条件。 ( 1) G = H一TS;(2)dG 一SdT + Vdp (3)-G = -W答:公式(1):封闭体系的定温过程公式(2):不做其它功、均相、纯组分(或组成不变的多组分)的封闭体系公式(3):封闭体系、定温、定压的可逆过程。2-3 298K时,1mol 理想气体从体积10dm3膨胀到20dm3,计算(1)定温可逆膨胀;(2)向真空膨胀两种情况下的 G解: (1

12、) (2) G = 1717.3 J2-4 某蛋白质由天然折叠态变到张开状态的变性过程的焓变H和熵变S分别为 251.04kJmol-1和753JK-1mol-1,计算(1)298K时蛋白变性过程的G; (2) 发生变性过程的最低温度。解:将H和S近似看作与温度无关 (1) (2)2-5 298K ,P 下,1mol铅与乙酸铜在原电池内反应可得电功9183.87kJ,吸热216.35kJ,计算U、H、S和G解: G = W = 9183.87kJ S = Q / T = 216.35 / 298 = 726 J/K U = Q + W = 9183.87 + 216.35 = 8967.52

13、kJ H = G + TS = 8967.52 kJ2-62-72-8 广义化学势 式中哪几项不是偏摩尔量?答: 、不是偏摩尔量2-9 由 2.0 mol A和1.5 mol B 组成的二组分溶液的体积为425cm-3,已知VB , m 为250.0cm-3mol-1,求VA,m 。解: 2-10 298K及Pq下,将1mol液态苯加人到的苯和甲苯构成的量很大的溶液中,求该过程的G 。 解:设苯用A表示,甲苯用B表示。混合过程示意图如下:(nA+1)A、nBB xA=0.21molAnAA、nBB xA=0.2 + G 混合前 混合后 混合过程 2-11 308K 时,丙酮的饱和蒸气压为4.3

14、104 Pa,今测得x氯仿 = 0.3的氯仿一丙酮溶液蒸气中丙酮蒸气的分压为2.7104 Pa ,问此溶液是否为理想溶液?解: 若为理想溶液,必符合Raoult定律,则有 由于,因此此溶液不是理想溶液。2-12由A和B组成的近似理想溶液,在B的摩尔分数为0.03,温度为370.26K时,溶液的蒸气总压为101325Pa。已知纯A在该温度下的饱和蒸气压为91293.8Pa,计算相同温度时B的摩尔分数为0.02的溶液上方:(1) A的蒸气分压; (2) B的蒸气分压。解: 溶液1 xB,1 = 0.03 xA,1 = 0.97 溶液2 xB,2 = 0.02 xA,2 = 0.98(1) (2)

15、溶液1 溶液2 2-13 在 100g苯中加人 13.76g C6H5-C6H5(联苯)构成的稀溶液,其沸点由苯的正常沸点 353.2K上升到355.5K。求(1)苯的摩尔沸点升高常数, (2)苯的摩尔蒸发热。解: 用A表示苯,B表示联苯(1) (2) 因为 所以 2-14 ( 1)若A、B两种物质在a、b两相中达平衡,下列哪种关系式代表这种情况? ( 2)若A在 a、b两相中达平衡,而B正由b相向a相迁移,下列关系式是否正确? 答: (1) (2) 正确的是 ,不正确的是 2-15 (1) 同种理想气体分别处于298K、110kPa及310K、110kPa,写出气体两种状态的化学势表达式,并

16、判断两种状态的化学势m和标准化学势mq是否相等。 (2) 写出同温同压下纯苯和苯一甲苯理想溶液中组分苯的化学势,并判断苯的两种状态的m*、m是否相等。 (3) 写出在T、P下达渗透平衡的纯溶剂与稀溶液中溶剂的化学势公式,比较两者的标准态化学势m*、化学势m是否相等。答:(1) 两种状态的化学势m和标准化学势mq都不相等。 (2) 纯苯 理想溶液中苯 两者化学势m不相等,标准态化学势m*相等。 (3) 达到渗透平衡时, 半透膜两边溶剂的化学势相等,即 对纯溶剂 对稀溶液中的溶剂 因此,两者的m*不相等、化学势m相等。2-16 (1) 在定温定庄下,A、B两种纯固态物质的化学势是否相等? (2)

17、在定温定压下,写出A物质作为非理想溶液中溶质时,以三种活度表示的化学势公式。并比较三种标准态化学势是否相等。答: (1)不相等 (2) 2-17 298K , Pq 下,金刚石、石墨的有关数据如下 DcHm q/kJmol-1 Smq/JK-1mol-1 r/kgm-3 金刚石 -395.40 2.377 3513石墨 -393.51 5.740 2260讨论:(1) 298K , Pq 下,石墨能否转变为金刚石? (2) 用加热或加压的方法能否使石墨转变为金刚石, 并计算转变条件.解:(1) DrSmq(体系) = 2.377 5.740 = -3.363 JK-1 DrHmq = -393

18、.51(-395.40) = 1.89 kJ DS(环境) = 1.89103 / 298 = 6.342 JK-1 DS = DrSmq(体系) + DS(环境) = 9.705 JK-1 0 因此在298K , Pq 下,石墨不能转变为金刚石.(2) 由于DrSmq 0 , 则DrGmq 在任意温度下都大于零,因此,不能通过升温的方法使石墨转变为金刚石。 因为 且 , 当压力增大时,可以使 设温度为298K、压力为转折压力P时反应的吉布斯自由能变为DrGm,温度为298K、压力为Pq时反应的吉布斯自由能变为DrGmq 。有 DrGm = 0 DrGmq = DrHm qTDrSmq = 1

19、890298(-3.363)= 2892J因为:积分得:即:P = 1.5109 Pa 计算说明, 298K下, 当压力大于1.5109 时, 石墨可以转变为金刚石2-18 400K,105Pa, 1mol ideal gass was reversibly isothermally compressed to106Pa. Calculate Q, W, H, S, G, U of this process. 解:对i.g由于温度不变,所以H=0,U=0 可逆压缩功 W = nRT = 18.314400 = 7657.48(J) Q = -W= -7657.48(J) G = nRT= 76

20、57.48(J) S = -nR=-=-19.14(JK-1)2-19 Calculate G =? H2O(1mol,l, 100,101.325KPa) H2O(1mol, g,100, 2101.325KPa)解:H2O(1mol,l, 100,101.325KPa) H2O(1mol, g,100, 2101.325KPa)GH2O(1mol, g,100, 101.325KPa)G1G2 G = G1+ G2 = 0+ nRT = 18.314373 = 2149.53(J) 第三章 相平衡3-1指出下列各体系的独立组分数和自由度数为多少? (1) NH4Cl(s)部分分解为 NH3

21、 ( g)和HCl (g)。 (2) 上述体系中再额外加人少量的 NH3 ( g )。(3) NH4HS ( S )和任意量的NH3( g )、H2S ( g )混合达平衡。 (4) C ( s ) 与CO(g)、CO2(g)、O2(g)在 700 时达平衡。解: (1) C = 3-2 = 1 , f = 1 -2 + 2 = 1(2) C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2(3) C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2(4) C = 4-2 = 2 , f = 2 -2 + 1 = 13-2 CaCO3( S )在高温下分解为 CaO ( s )

22、和CO2( g ) , (1) 若在定压的CO2气体中将CaCO3(S)加热,实验证明加热过程中,在一定温度范围内CaCO3 不会分解; (2) 若保持CO2压力恒定,实验证明只有一个温度能使CaCO3和CaO混合物不发生变化。根据相律解释上述事实。答:(1)该体系 C = 2 ,因此在定压下 f = C-P+1= 2-P+1 = 3-P 而温度可以在一定范围内变动,因此 f = 1 , 所以,P = 2 , 说明体系只有CaCO3(S)和CO2(g)两相,没有CaO ( s ),由此说明定压的CO2气体中将CaCO3(S)加热,在一定温度范围内CaCO3 不会分解; (2)该体系 S = 3

23、,R = 1,C = 3-1-0 = 2 ,P = 3,所以在压力恒定时, f = C-P+1 = 2-3+1 = 0 , 结果说明在题给条件下,温度只有唯一值。3-3 液态As的蒸气压与温度的关系为 ,固态As的蒸气压与温度关系为 ,求As的三相点温度与压力。解: 在三相点: Pl = Ps 即 T = 1091.7 K P = 11232.9 Pa3-4 373.2K 时水的蒸发热为 40.67kJ mol-1,求当外压降到0.66Pq时水的沸点。解: T2 = 361.7K3-5 家用高压锅内蒸气压最高为2.32105Pa ,求当压力达此值时锅内温度为多少?解: T2 = 398.5K3

24、-6 硝基苯(C6H5NO2)与水是互不相溶体系,在压力为1.01105Pa 时,沸点为99,此时水蒸气压力为9.74l04 Pa ,试求100g 馏出物中含硝基苯多少克?解:设气相中含硝基苯的物质的量分数为yB,馏出物中含硝基苯x克,则 解得 x = 20.14g3-7 30时,以60g水、40g酚混合,此时体系分两层,酚层含酚70 % ,水层含水92 %,求酚层、水层各多少克?解: 设酚层的质量为m1,设水层的质量为m2, 则有 解方程组得:m1 = 51.61g ; m2 = 48.39g 3-8 The vapor pressure of water is 101.3kPa at 10

25、0 and heat of vaporization is 40.68kJmol-1. Calculate (1)the vapor pressure of water at 95;(2) the boiling point of water with 106.3kpa.解:由题意可知P1=101.3KPa,T1=373K,T2=95+273=368K,vapHm= 40.68 KJmol-1 (1) = 即 = P2 = 84.76(KPa)(2) 同理 = T = 374.37(K)第四章 化学平衡习题4-1 为什么说化学反应的平衡态是反应进行的最大限度?答:反应达到平衡之前,DrGm0。

26、而定温定压,不作非体积功的条件下, DrGm0的反应是不能自发进行的。所以化学反应的平衡态是反应进行的最大限度。习题4-2 影响化学平衡的因素有哪些?那些因素不影响平衡常数?答案:温度、压力的变化;反应体系中各组分的浓度变化;添加惰性气体等因素都可以使化学平衡发生移动,但只有温度的变化才能影响标准平衡常数。习题4-3 已知反应N2O4 = 2NO2 在298K时的,试判断在该温度及下列条件下的反应方向。 (1) (2) (3) 解: 得 K q = 0.145设反应体系为理想气体,则根据公式: 得(1) Q =101.3 Q Kq 反应向逆反应方向进行 (2) Q =1.0131020 Q K

27、q 反应向逆反应方向进行(3) Q =1.35 Q Kq 反应向逆反应方向进行习题4-4 反应C(s) + H2O(g) = H2(g) + CO(g) 若在1000K及1200K时的Kq分别为2.472及37.58。试计算在此温度范围内的平均反应热及在1100K时的标准平衡常数。解: 习题4-5 已知298K时反应 N2O4(g) = 2NO2(g) 的Kq1=0.141,求 (1)N2O4(g) = 2NO2(g) 的; (2) N2O4(g) = NO2(g) 的、Kq2。解:(1) (2) DrGmq ,2 = DrGmq ,1 = 2.427 KJ/mol K q2 = (K q1)

28、1/2 = 0.375习题4-6 在27oC时,理想气体反应A = B的Kq=0.10。计算 (1);(2)由压力为2.02106Pa的A生成压力为1.01105Pa的B时的,判断能否自发?解: (1) DrGmq = - RT lnK =5.743KJ/mol (2) A = Bt = 0 2.02 106pa 0t = t (2.02 106-1.01 105)pa 1.01 105pa得 DrGm =DrGmq + RT lnQ =-1.6071 KJ/mol 0反应向正反应方向进行习题4-7 已知 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) , 在200 oC时Kq=0.30

29、8。求 (1)200 oC、101.3kPa下PCl5(g)的分解率; (2)组成为1:5的PCl3(g) 和Cl2(g)的混合物在200 oC、101.3kPa下PCl5(g)的分解率。解: 设离解度为a 反应物PCl5的起始摩尔数为1, 平衡时摩尔数 平衡时 平衡时 (2) 设离解度为a, 反应前PCl5 、Cl5的物质量为1mol、5mol。平衡时摩尔数 5+ 平衡时 习题4-8 298K时 NH4HS(s) 在抽真空的容器内按下式分解: NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g) 达平衡时,测得反应体系的总压力为66.66kPa,求Kq 解: p(NH3) = p(H2S)

30、=33.33kPa习题4-9 已知反应 (1) 2 = H2 + O2 , DrGmq,1 = 136.8kJmol-1 ; (2) 丙氨酸 + H2O = 丙酮酸盐 + NH4+ + H2 , DrGmq,2 = 54.4kJmol-1. 计算pH=7时下列反应的DrGmq :丙氨酸 + O2 + H2O = 丙酮酸盐 + NH4+ + H2O2解:习题4-10 已知I- 和 I3- 在298K时的 DfGmq 分别为 -51.67 kJmol-1 和 -51.50 kJmol-1,I2在水中的溶解度为 0.00132 moldm-3,求反应 I- + I2 = I3- 在298K时的Kq。

31、 解: 习题4-11 At 1500K , pq , reaction (1) H2O(g) = H2(g) + 0.5O2(g) degree of dissociation of H2O(g) was 2.2110-4 , reaction (2) CO2(g) = CO(g) + 0.5O2(g) degree of dissociation of CO2(g) was 4.810-4 , Calculate K q of reaction (3) CO + H2O(g) = CO2 + H2 .解: H2O(g) = H2(g) + 0.5O2(g)t=0 1 mol 0 0t = t

32、 eq 1-a a 0.5a ntal = 1+0.5axB (1-a)/(1+0.5a) a /(1+0.5a) 0.5a /(1+0.5a)将 a = 0.000221代入上式得:K q1 = 2.32310-6同理得 K q 2 = 7.4410-6反应3式可由1式减2式得: Kq 3= Kq1/ Kq2= 2.32310-6/ 7.4410-6 = 0.312习题4-12 6%(mole fraction) of SO2 and 12% O2 was mixed with inert gas ,reacted at 100kPa . Calculate the temperature

33、that 80% of SO2 was transformed into SO3 at equilibrium . It is known that =-98.86 kJmol-1 , =-94.03 Jmol-1K-1 . 解: SO2 + 0.5O2 = SO3 惰性气体n0 / mol 6 12 0 82neq /mol 6-60.8=1.2 12-60.80.5=9.6 60.8=4.8 82 ntal = 1.2+9.6+4.8+82 = 97.6molpB / pq 1.2/97.6 9.6/97.6 4.8/97.6 T =857.94K 第五章 电解质溶液习题5.1 解:(1)

34、 Kcell= l/A = KCl R = 0.1410 145.00 = 20.44 m-1 (2) 0.02871 S m2mol-1习题5.2 解: Lm(NH4OH) = Lm (NH4+) + Lm (OH-)= Lm ( NH4Cl) + Lm (NaOH) Lm (NaCl)= 2.701102 S m2/ mol 习题5.3 解:(1)设氰化银钾配合物的化学式为 Ag n(CN ) mn-m 阴极部Ag+的减少有两种原因:一种是Ag+在阴极上还原;另一种是Ag n(CN ) m n-m向阳极迁移。当通过2mol电子的电量时,有2 mol的Ag+在阴极还原,则有0.8 mol的A

35、g n(CN ) m n-m迁向阳极,所以 m/n= 1.60 mol /0.8 mol =2/1, 故氰化银钾配合物的化学式为 Ag (CN ) 2(2)t (K+)= 1.2 mol /2 mol = 0.6 t (Ag (CN ) 2-)= 1 0.6 = 0.4习题5.4 解:(1)Lm (K+)=Lm (KCl)t (K+ ) = 73.5810-4S m2 mol-1Lm ( Cl-)= Lm (KCl) Lm (K+ ) = 76.2810-4 S m2 mol-1 (2) Lm (Na+ )= Lm (NaCl)t (Na+ ) =50.0710-4 S m2/molLm(Cl

36、-) = Lm(NaCl) Lm(Na+) = 76.3810-4S m2/mol习题5.5 解:(1)首先从已知条件计算出电导池常数 Kcell = R = 0.1412S m-1484.0 = 68.34 m-1由Kcell及NaCl水溶液的电阻值计算不同浓度时的电导率数值,再由电导率和浓度计算相应的摩尔电导率,计算公式和所得结果如下: = Kcell / R ; Lm = /cc/ mol dm-3 0.0005 0.0010 0.0020 0.0050 / S m-1 0.006264 0.01244 0.02465 0.06054Lm / S m2 mol-1 0.01253 0.0

37、1244 0.01233 0.01211以 Lm对 c1/2作图得一直线,把直线外推到c 0时,得截距0.01270 S m2/ mol。根据公式5-9可知所得截距就是 Lm的值。习题5.6 解: Lm= /c= Kcell/(RC) = 36.7/(22200.01103 ) = 1.6510 -3 S m 2 mol-1Lm (HAc) = Lm (H+) +Lm (Ac-)= 390.710 -4S m2 mol-1 = Lm/Lm = 0.0422 习题5.7 解: Lm (H2O) = Lm (HAc)+ Lm (NaOH)Lm (NaAc)= 5.47810-2 S m2 / mo

38、l Lm(H2O) = /c , c (H+) = c (OH-) = c (H2O) = 1.05910-7mol dm-3K w = c (H+)/cq c (OH-) /cq =1.1210-14习题5.8 解 := 0.013 mol kg-1在水溶液中298K时A =0.509,所以g = 0.787习题5.9 画出用BaCl2滴定Li2SO4时电导变化的示意图。 由于导电能力 ,因此滴定终点前体系的电导下降,在滴定终点体系的电导达到最小,终点后导电离子增加,电导又开始增大。 k V 习题5.10解:I = (0.08100.011+0.08100.011)=8.110-4 mol

39、kg-1 g =0.967 HA = H+ + A- 平衡浓度beq/molkg-1 0.01-0.08100.01 0.08100.01 0.08100.01 = 0.00919 = 0.00081 = 0.00081 说明: 近似认为未电离的HA的活度系数 gHA = 1习题5.11解:由5-13式得 k(盐) = 0.01482 0.00015 = 0.01467 S/mLm (盐) =( 259.46 +280.0) 10-4 = 0.02789 Sm2/molC = k(盐)/Lm (盐) = 0.01467/0.02789 = 0.5260 mol/m3 = 5.2610-4 mo

40、l/L习题5.12解:由5-21式得 I =0.5(0.312+0.122+0.112) =0.4 mol kg-1第六章 电化学习题6.1 (1)解: () Cu (s) Cu2+(a Cu2+) + 2e (+) 2Ag+ (a Ag+) + 2e 2Ag (s) 电池反应: Cu (s) + 2Ag+ (a Ag+) Cu2+ ( a Cu2+) + 2Ag (s)(2)解: () H2 ( pH2) 2H+ (a H+) +2 e (+) 2Ag +(a Ag+) + 2e 2Ag (s)电池反应: H2 ( pH2) +2 Ag+ (a Ag+) 2H+ (a H+) + 2Ag (

41、s)(3)解: () Ag (s) + Br(a Br-) AgBr (s) + e (+) AgCl (s) + e Ag (s) + Cl- (a Cl-)电池反应: Br (a Br-) + AgCl (s) AgBr (s) + Cl- (a Cl-)(4)解: () Sn2+ (a Sn2+) Sn4+(a Sn4+) + 2e (+) 2Fe3+ (a Fe3+) +2e 2Fe2+ (a Fe2+)电池反应: Sn2+ (a Sn2+) + 2Fe3+(a Fe3+) Sn4+(a Sn4+) + 2Fe2+ (a Fe2+)(5)解: () Pb (s) + SO42-(a S

42、O42-) PbSO4 (s) + 2e (+) Cu2+(a Cu2+) +2e Cu (s)电池反应:Pb (s) + Cu2+ (a Cu2+) + SO42-(a SO42-) PbSO4 (s) + Cu (s)习题6.2 (1)解:Zn (s)ZnSO4 (aq)CuSO4 (aq)Cu (s)(2)解:Ag (s)AgI (s)I-(a I)Cl- (a Cl-)AgCl (s)Ag (s)(3)解:Pt (s)Fe2+(a Fe2+),Fe3+(a Fe3+)Ag+(a Ag+)Ag (s)(4)解:Pt (s)H2 ( pH2)H+(a H+)O2 ( pO2)Pt (s)(5)解:Ag (s)AgCl (s)Cl-(a Cl-)Cl2 ( pCl2)Pt (s)习题6.3 解: 设293K时电池电动势为E: E = 4.1610-5(293 273 ) + 1.0186V = 1.0178 V设反应中 n = 2rGm = nFE = 21.0178 96485 = 196.40 kJ/molrSm = 296485 (4.1610-5) = 8.03J/K molrHm =rGm +TrSm = 196.40 + 293(8.03)10-3 = 198.75 kJ/molQR = TrSm = 293K( 8.03)10-3=

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