《物理化学》习题答案

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1、1-171molidealgaswithCv,m=21J·K-1·mol-1,washeatedfrom300Kto600Kby(1)reversibleisochoricprocess;(2)reversibleisobaricprocess.Calculatethe△Useparately.解：（1）由题知△U=nCv,m△T=1×21×（600－300）=6300（J）(2)对i.g由于△U只是温度的函数，所以△U2=△U1=6300（J）1-18Calculatetheheatofvaporizationof1molliquidwaterat20℃,1

2、01.325kPa.△vapHmӨ(water)=40.67kJ·mol-1,Cp,m(water)=75.3J·K-1·mol-1,Cp,m(watervapor)=33.2J·K-1·mol-1at100℃,101.325kPa.H2O(l,100℃)△H2H2O(g,100℃)△H1等容等压△H31molH2O(g,60℃,Pθ)1molH2O(l,60℃,Pθ)△H解：△H=△H1+△H2+△H3=nCp,m(l)△T+n△vap+nCp,m(g)△T=1×75.3×(100-20)+1×40.67+1×33.2×(20-100)=3408.67(J)

3、2-15400K,105Pa,1molidealgasswasreversiblyisothermallycompressedto106Pa.CalculateQ,W,△H,△S,△G,△Uofthisprocess.解：对i.g由于温度不变，所以△H=0，△U=0可逆压缩功W=nRT=1×8.314×400×=7657.48(J)Q=-W=-7657.48(J)△G=nRT=7657.48(J)△S=-nR=-=-19.14(J·K-1)2-16Calculate△G=?H2O(1mol,l,100℃,101.325KPa)→H2O(1mol,g,100℃,

4、2×101.325KPa)解：H2O(1mol,l,100℃,101.325KPa)H2O(1mol,g,100℃,2×101.325KPa)△GH2O(1mol,g,100℃,101.325KPa)△G1△G2△G=△G1+△G2=0+nRT=1×8.314×373×=2149.53(J)3-8Thevaporpressureofwateris101.3KPaat100℃andheatofvaporizationis40.68KJ·mol-1.Calculate(1)thevaporpressureofwaterat95℃;(2)theboilingpoin

5、tofwaterwith106.3kpa.解：由题意可知P1=101.3KPa，T1=373K，T2=95+273=368K，△vapHm=40.68KJ·mol-1(1)=即=P2=84.76(KPa)(2)同理=T=374.37(K)习题12.1用As2O3与过量H2S制备As2S3溶胶，稳定剂为H2S。判断下列电解质对该溶胶聚沉能力的强弱顺序：（a）NaCl;(b)MgCl2;(c)MgSO4;(d)AlCl3答：稳定剂H2S在水溶液中电离成H+和HS-，根据胶核优先吸附有相似组成的离子HS-，可知该As2S3溶胶中胶粒带负电。电解质中的反离子价数越高，

6、其聚沉能力越强；与胶粒具有相同电荷离子价数越高，其聚沉能力越弱，所以上述四种电解质聚沉能力大小顺序为（d）＞（b）＞(c)＞(a).习题12.2氧化铁溶胶中胶体的平均半径为4.0×10-9m。将溶胶稀释5000倍，在超显微镜下进行观察，视野容积为2.4×10-14m3，在连续25次观测中的粒子总数为72。假定粒子为球形，粒子的密度为5.2×103kg·m-3，试求：（1）该溶胶的原始浓度为若干？（2）求出1dm3溶胶中所含氧化铁的粒子数，并求出其总表面积。解：（1）该溶胶的原始浓度（2）1dm3溶胶中所含氧化铁的粒子数为1.0×10-9mol即6.02×101

7、4个。其总表面积=4πr2×6.02×1014=4×3.14×(4.0×10-9)2×6.02×1014=0.12m2习题12.3在293K，水的黏度为1.002×10-3Pa·s，金溶胶的扩散系数测定值为1.38×10-10m2s-1,试求金溶胶粒子的半径为若干？解：扩散系数与粒子半径之间的关系为习题12.4在293K，半径为2×10-4m和2×10-5m的土壤颗粒在水中的沉降速度各为多少？水和土的密度分别为1×103和2.65×103kg·m-3，水的黏度为1.002×10-3Pa·s，重力加速度为9.8m·s-2。解：球形粒子在重力场中匀速沉降时，沉降速

8、度对于半径为2×10-4m的土壤颗粒：