物化书上部分习题答案.doc

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1、P8515.指出在下列各过程中系统的U、H、S、F和G何者为零?（1）理想气体卡诺循环；（2）H2和02在绝热钢瓶中发生反应;（3）非理想气体的绝热节流膨胀；（4）液态水在373.15K和101.325kPa下蒸发为气;（5）理想气体的绝热节流膨胀；（6）理想气体向真空自由膨胀；（7）理想气体绝热可逆膨胀；（8）理想气体等温可逆膨胀。【答】（1）理想气体经过卡诺循环，系统的状态又回复到原状，所以只要是状态函数，其值的变化均为零。故△〃、△/■/、AS.△/7和^6均为零。（2）在绝热钢瓶中，系统和环境没有热交换，所以△□二（）；钢瓶的体积不发生变化，没有体积功，所以若不存在其它

2、功，则△U=Q+W=0+0=0o（3）绝热节流膨胀的特点是系统的嬉保持不变，即左H=0o（4）液态水在恒温恒压下蒸发，是可逆相变化，所以△G=oo（5）理想气体节流膨胀后温度不发生变化，所以△U=0,MO,as=0o（6）理想气体向真空自由膨胀后，温度不发生变化，所以△〃=0,ah=0o（7）绝热可逆时，没有热交换，所以△S=o（8）温度保持不变，所以△（；=0,△/■/=0。P109判断题（题目书上有）（1）不正确。比如对于反应前后计量系数之和不等的气相反应，压力变化将影响反应终点。（2）不正确。（3）不正确。（4）正确。温度增加对吸热反应有利。（5）正确。需要另一个反应的负

3、值够大（绝对值）o2.【答】ArG不会改变。因为ArG是反应系统的状态函数，只与反应体系的状态有关，与其他因素无关。3.【答】结论不正确。气体反应的Kp、Kc只与温度有关，Kx、Kn除了与温度有关外，还与压力p有关。4.【答】反应前后的计量系数的和相等，5.【答】不正确。平衡时产物与反应物的Gibbs能变化为零，ArG定义为产物与反应物标准态化学势的代数和P1501.【解】纯氮气和空气各算一个相。2.【解】-•般而言，当系统达到热力学平衡肘，系统将同时满足热平衡、力平衡、相平衡和化学平衡。具体到相平衡，其条件是各物质在两相中的化学势相同。影响化学势的因素有温度和压力，达到相平衡

4、时一般温度和压力亦相等。如果温度相同，而压力不等同样有达到相平衡的可能，如渗透系统；同样地，在压力相同而温度不同的情况下，也应该有达到相平衡的可能性。3・【解】分解反应为NHiHS（s）-NH3（g）+H2S（g），组分数片3十1=1,自由度f=l-2+2=l4.【解】f=3-2+l=25.【解】物系点表示系统的组成，而相点表示系统相的组成。当系统是单相的时候，两者是重合的。6.【解】自由度等于零。7.【解】二氧化碳的临界参数是7L=31.26°C、G=7.2MPa,因此最低压力是7.2MPa。因为K=31.26°C十分接近典型的室温值25°C,因此CO2超临界流体萃取可以在近

5、室温下操作。8・【解】当压力达到10MPa时，而水的临界压力为22.129MPa,几乎接近一般，此时水的体积不能忽略，水蒸气也不能视为理想气体，所以不能用Clausius-Clapeyron方程计算水的沸点。P2001.【答】原电池将化学能转化为电能，而电解池将电能转化为化学能。2.【答】屯解质溶液导电能力与屯解质的本性及浓度的有关。3.【答】因为电导率与浓度有关，两者之间的关系为4.【答】测定电离度、溶度积等。5.【答】通过化学电源可以实现化学能向电能转化。6.【答】（1）电极反应可逆；（2）电迁移过程可逆。7.【答】（1）写出电极组成；（2）写出影响电池性能的各因素如物质的

6、聚集状态、浓度、压力等。8.【答】“消除”液体接界电势。选择盐桥时要注意：（1）扩散电解质不与电极物质反应;（2）扩散电解质的溶解度要足够大；（3）扩散电解质阴、阳离子的扩散能力相近。9.【答】单个电极的电极-溶液间电势差无法测定，但是可以确定单个电极的相对电势差。将电极与标准氢电极组成电池，测定该电池的电动势即该电极的电极电势。若电极进行还原反应，电极电势取正值，若电极进行氧化反应，电极电势取负值。标准氢电极II待测电极10.【答】测定pH等。11・【答】电极产生极化的原因很简单，在于电极过程是很复杂的物理化学过程，各元过程的速率不一致，从而产生所谓的极化现象。P2471.【

7、解】没有影响。2.【解】活化能大温度影响大。反应1的速率常数更大3.【解】温度对碰撞频率基本无影响，温度升高时，有效分数增大，所以速率随温度升高而增大。4.【解】%指活化能，一般用To1man的统计解释说明其物理意义；Ec指发生反应需克服的最低能量；AH指过渡态和反应物的能量差。应基本与温度无关，及与温度无关，AH与温度有关。5.【解】反应条件的选择的原因在于提高反应速率。P2971.2.【答】力：球形时达到力的平衡。能量：球形面积最小。1.【答】当液体在固体表面处于平衡状态，从固-液界面经