第八章 第九章 物理化学
第八章电解质溶液
4.在298K时，用Ag∣AgCl为电极，电解KCl的水溶液。通电前溶液中KCl的质量分数为ω（KCl）=*10-3,通电后在质量为的阴极部溶液中ω（KCl）=*10-3，串联在电路中的银库伦计有的Ag(s)沉积出来。试分别求K+和Clˉ的迁移数。
解：通电后，阴极部含K+的物质的量为
n终==mol=*10-3mol
通电前后，阴极部水的量不变。则可设通电前阴极部溶液的质量为m,
通电前：m水=m-m*ω（KCl）= m-m**10-3
通电后：m水= m-m*ω（KCl）=则有：m-m**10-3=得：m =
故：通电前阴极部KCl的质量为
m（KCl）= m*ω（KCl）= **10-3=
则通电前，阴极部含K+的物质的量为
n始==mol= *10-3 mol
通电前后，阴极部K+的物质的量的变化仅是由K+的迁入所引起的
由n终= n始+ n迁- n电得：
n迁= n终- n始+ n电= **10-3 mol+0 = *10-4mol
由库伦计可得：
n电= =mol=*10-3mol
所以K+和Cl-的迁移数分别为：
t(K+)= ==
t(Cl-)= =
6．以银为电极点解氰化银钾（KCN+AgCN）溶液时，Ag(s)在阴极上析出。每通过1mol电子的电荷量，阴极部失去的Ag+和的CN-，得到的K+。试求：
（1）氰化银钾络合物的化学表示式[Ag n(CN)m]z-中n,m,z的值。
（2）氰化银钾络合物中正负离子的迁移数。
解：（1）通电时，配离子移向阳极，每通过1mol电子的电荷量，应有1mol Ag+在阴极还原析出，据题意，则有（）mol的Ag+与CN-配合称负离子移向阳极，同时，阴极部失去的CN-，所以:
=故：n =1,m = 2,z =1
(2)由题意可知：n电=1mol,n迁=,故:
t(K+)==
t[Ag(CN)2]- =1-t(K+)==
时，在用界面移动法测定离子迁移数的迁移管中，首先注入一定浓度的某有色离子溶液，然后在其上面小心的注入浓度为mol/dm3的HCl水溶液，使其间形成一明显的分界面。通入mA的电流，历时22 min，界面移动了15cm。已知迁移管的内径为,试求H+的迁移数。
解：H+迁移的物质的量为：
n迁= CV =C*(πr2)*h=*103***10-2)2*15*10-2mol=*10-4mol
则，H+的迁移数为：t(H+)== ==
11.用实验测定不同浓度KCl溶液的电导率的标准方法为:时，在（1），（2）两个电导池中分别盛以不同液体并测其电阻。当在(1)中盛Hg(l)时，测得电阻为Ω[1Ω是时，截面积为,长为的Hg(l)的电阻]。当（1）和（2）中均盛以浓度约为3mol/dm3的H2SO4溶液时，测得（2）的电阻为（1）的倍。若在（2）中盛以浓度为dm3的KCl溶液时，测得电阻为17565Ω。试求：
（1）电导池（1）的电导池常数。
（2）在时，该KCl溶液的电导率。
解：（1）由R=ρ*Hg的电阻率ρ==Ω/m=*10-7Ω/m
则对于电导池（1）有：R=ρ=ρ*K cell(1)=*10-7Ω/m *K cell(1)=Ω
得：K cell(1)=*106m-1
(2)由K cell=κ*R 得且两电导池溶液相同则κ1=κ2
====
得K cell(2)=*105m-1
则，在时，该KCl 溶液的电导率为
κ==S/m= S/m
14.在某电导池中先后充以浓度为dm3的HCl,NaCl和NaNO3,分别测得电阻为468Ω，1580Ω和1650Ω。已知NaNO3溶液的摩尔电导率为Λm（NaNO3）=*10-2S﹒m2﹒mol-1,设这些都是强电解质，其摩尔电导率不随浓度而变。试计算：
（1）浓度为dm3的NaNO3溶液的电导率。
(2)该电导池的常数K cell。
(3)此电导池如充以浓度为﹒dm-3 HNO3溶液时的电阻及该HNO3溶液的摩尔电导率。
解：（1）NaNO3溶液的电导率为：
κ=Λm（NaNO3）*c =*10-2**103 S﹒m-1=*10-2 S﹒m-1
(2)电导池常数为：
K cell =κ（NaNO3）* R（NaNO3）=*10-2 *1650 m-1 = m-1
(3) Λm（HNO3）=Λm(H+)+Λm（NO3-）=[Λm(H+)+Λm(Cl-)]+[Λm（Na+）+Λm（NO3-）]-
[ Λm（Na+）+Λm(Cl-)]=Λm（HCl）+Λm（NaNO3）-Λm（NaCl）
其中：
Λm（HCl）=== S﹒m2﹒mol-1=*10-2 S﹒m2﹒mol-1
Λm（NaCl）===S﹒m2﹒mol-1=*10-2 S﹒m2﹒mol-1故：Λm（HNO3）=Λm（HCl）+Λm（NaNO3）-Λm（NaCl）
=*10-2 S﹒m2﹒mol-1+*10-2S﹒m2﹒*10-2 S﹒m2﹒mol-1
=*10-2 S﹒m2﹒mol-1
则R（HNO3）====473Ω
时测得SrSO4饱和水溶液的电导率为κ（SrSO4）=*10-2S﹒m-1,该温度时水的电导率为κ（H2O）=*10-4S﹒m-1，试计算在该条件下SrSO4在水中的饱和溶液的浓度。
解：由题可知：
κ（SrSO4）=κ（溶液）-κ（H2O）=（**10-4）S﹒m-1=*10-2 S﹒m-1
同时有：
κ（SrSO4）=Λm（SrSO4）*c（SrSO4）=*10-2 S﹒m-1
其中：
Λm（SrSO4）=2Λm（SrSO4）=2[Λm（Sr2+）+Λm（SO42-）]=2（*10-4+*10-4）
S﹒m2﹒mol-1 =*10-2 S﹒m2﹒mol-1
故：c（SrSO4）==mol﹒m-3= mol﹒m-3
18.根据如下数据，求H2O（l）在298K时解离城H+和OH-并达到平衡时的解离度和离子积常数K wΘ,已知298K时，纯水的电导率为κ（H2O）=*10-6S﹒m-1，Λm∞（H+）=*10-2 S﹒m2﹒mol-1，Λ∞（OH-）=*10-2 S﹒m2﹒mol-1，水的密度为﹒m-3
m
解：纯水的无限稀释摩尔电导率为：
Λm∞（H2O）=Λm∞（H+）+Λm∞（OH-）=（*10-2+*10-2）S﹒m2﹒mol-1
=*10-2 S﹒m2﹒mol-1
纯水的摩尔电导率为：
Λm（H2O）=== S﹒m2﹒mol-1=*10-11 S﹒m2﹒mol-1
故水的解离度为：
а===*10-9
K wΘ=﹒=
其中：c(H+)=c(OH-)=c(H2O)﹒а=﹒а=**10-9mol﹒m3
=*10-4 mol﹒m3=*10-7 mol﹒dm3
故：K wΘ==（*10-7）2=*10-14
19.在298K时，浓度为﹒dm3的CH3COOH溶液在某电导池中测得其电阻为2220Ω，已知该电导池常数为K cell=，试求在该条件下CH3COOH的解离度和解离平衡常数。
解：由K cell=κ﹒R得：
κ（HAc）===*10-2S﹒m-1
则：Λm（HAc）== S﹒m2﹒mol-1=*10-3S﹒m2﹒mol-1
而：Λm∞（HAc）=Λm∞（H+）+Λm∞（Ac-）=（+）*10-2 S﹒m2﹒mol-1
=*10-2 S﹒m2﹒mol-1
故：а== =
KаΘ=== *10-5
24.分别计算下列各溶液的离子强度，设所有电解质的浓度均为﹒kg-1
(1)NaCl (2)MgCl2 (3)CuSO4 (4)LaCl3
(5) NaCl和LaCl3的混合溶液，浓度各为﹒kg-1
解：I=Σm B z B2
I=*12+*(-1)2) mol﹒kg-1=﹒kg-1
I=*22+*2*(-1)2) mol﹒kg-1= mol﹒kg-1
I=（*22+*（-2）2）mol﹒kg-1= mol﹒kg-1
I=（*32+*3*(-1)2）mol﹒kg-1= mol﹒kg-1
I=（*12+*32+*4*（-1）2）mol﹒kg-1= mol﹒kg-1
25.分别计算下列两个溶液的离子平均质量摩尔浓度m±,离子平均活度a±以及电解质的活度a B，浓度均为mol﹒kg-1
(1)NaCl(γ±= (2)K2SO4(γ±=
(3)CuSO4(γ±= (4)K3[Fe(CN)6](γ±=
解：(1)m±=（m+ν+ m-ν-）1/ν=（*）1/2mol﹒kg-1= mol﹒kg-1
a±==*=*10-3
a B=(a±)ν=*10-3)2=*10-5
(2) m±=（m+ν+ m-ν-）1/ν=*1/3 mol﹒kg-1= mol﹒kg-1
a±==*=*10-2
a B=(a±)ν=*10-2)3=*10-6
(3) m±=（m+ν+ m-ν-）1/ν=*）1/2mol﹒kg-1= mol﹒kg-1
a±==*=*10-3
a B=(a±)ν=*10-3)2=*10-5
(4) m±=（m+ν+ m-ν-）1/ν=*1/4 mol﹒kg-1=*10-2 mol﹒kg-1
a±==**10-2=*10-2
a B=(a±)ν=*10-2)4=*10-8
30.在298K时，醋酸HAc的解离平衡常数为KΘ=*10-5，试计算在下列不同情况下醋酸在浓度为mol ﹒kg-1时的解离度。
（1）设溶液是理想的，活度因子均为1；
（2）用Debye-HÜckel极限公式计算出γ±的值，然后再计算解离度。设未解离的醋酸的活度因
子均为1.
解：（1）由KΘ==*10-5，因解离度很小故分母中的а可忽略不计得：а=*10-3
（2）lgγ±=-A∣z+z-∣
m B=am=*10-3 mol﹒kg-1
其中：I=Σm B z B=*10-3 mol﹒kg-1
故：lgγ±=-A∣z+z-∣=∣1*（-1）∣=
γ±=
KΘ=====*10-5
а=*10-3
第九章可逆电池的电动势及其应用
1.写出下列电池中各电极的反应和电池反应
（1）Pt∣H2(pH2)∣HCl(a)∣Cl2(pCl2)∣Pt
- : H2（pH2）= 2H+（a）+2e-
+ : Cl2(pCl2)+ 2e- =2Cl-(a)
电池反应：H2（pH2）+ Cl2(pCl2) =2 HCl(a)
（2）Pt∣H2(pH2)∣H+（a H+）‖Ag+(a Ag+)∣Ag(s)
- : H2（pH2）= 2H+（a H+）+2e-
+ :2 Ag+(a Ag+)+ 2e- = 2 Ag(s)
电池反应：H2（pH2）+2 Ag+(a Ag+)=2H+（a H+）+2 Ag(s)
（3）Ag(s)∣AgI（s）∣I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)∣AgCl（s）∣Ag(s)
- : Ag(s)+ I-(a I-)= AgI（s）+ e-
+ : AgCl（s）+e- = Cl-(a Cl-)+ Ag(s)
电池反应：AgCl（s）+ I-(a I-)= AgI（s）+ Cl-(a Cl-)
(4)Pb(s)∣PbSO4(s)∣SO4-(a SO4-)‖Cu2+(a Cu2+)∣Cu(s)
- : Pb(s)+ SO4-(a SO4-)= PbSO4(s)+2e-
+ : Cu2+(a Cu2+)+2e- = Cu(s)
电池反应: Pb(s)+ SO4-(a SO4-)+ Cu2+(a Cu2+)= PbSO4(s)+ Cu(s)
(5)Pt∣H2(pH2)∣NaOH(a)∣HgO(s)∣Hg(l)
- : H2(pH2)+ 2OH+(a)=2H2O(l)+2e-
+ : HgO(s)+ H2O(l)+2e- = Hg(l)+2 OH+(a)
电池反应: H2(pH2)+ HgO(s)= Hg(l)+ H2O(l)
(6)Pt∣H2(pH2)∣H+(aq)∣Sb2O3(s)∣Sb(s)
- : 3H2（pH2）= 6H+（aq）+6e-
+ : Sb2O3(s)+ 6H+(aq)+6e- =2 Sb(s)+3 H2O(l)
电池反应: 3H2（pH2）+ Sb2O3(s)= 2 Sb(s)+3 H2O(l)
(7)Pt∣Fe3+（a1）, Fe2+（a2）‖Ag+(a Ag+)∣Ag(s)
- : Fe2+（a2）= Fe3+（a1）+ e-
+ : Ag+(a Ag+)+ e- = Ag(s)
电池反应: Fe2+（a2）+ Ag+(a Ag+)= Fe3+（a1）+ Ag(s)
(8)Na(Hg)(a am)∣Na+(a Na+)‖OH-(a OH-)∣HgO(s)∣Hg(l)
- :2 Na(Hg)(a am)= 2Na+(a Na+)+2Hg(l)+2e-
+ : HgO(s)+ H2O(l)+2e- = Hg(l)+2OH+( a OH-)
电池反应: 2 Na(Hg)(a am)+ HgO(s)+ H2O(l)= 2Na+(a Na+)+3Hg(l)+2OH+(a OH-)
2.试将下述化学反应设计成电池
(1）AgCl(s)= Ag+(a Ag+)+Cl-(a Cl-)
- :Ag(s)= Ag+(a Ag+)+e-
+ : AgCl(s)+e- = Ag(s)+ Cl-(a Cl-)
电池: Ag(s)∣Ag+(a Ag+)‖Cl-(a Cl-)∣AgCl(s)∣Ag(s)
(2) AgCl（s）+ I-(a I-)= AgI（s）+ Cl-(a Cl-)
- : Ag(s)+ I-(a I-)= AgI（s）+ e-
+ : AgCl（s）+e- = Cl-(a Cl-)+ Ag(s)
电池：Ag(s)∣AgI（s）∣I-(a I-)‖Cl-(a Cl-)∣AgCl（s）∣Ag(s)
(3) H2(p H2)+ HgO(s)= Hg(l)+ H2O(l)
- : H2（p H2）= 2H+（aH+）+2e-
+ : HgO(s)+H+( a H+)=Hg(l)+H2O(l)
电池：Pt∣H2(p H2)∣H+(a H+)∣HgO(s)∣Hg(l)
(4) Fe2+（a Fe2+）+ Ag+(a Ag+)= Fe3+（a Fe3+）+ Ag(s)
- : Fe2+（a Fe2+）= Fe3+（a Fe3+）+ e-
+ : Ag+(a Ag+)+ e- = Ag(s)
电池：Pt∣Fe3+（Fe3+）, Fe2+（a Fe2+）‖Ag+(a Ag+)∣Ag(s)
(5)2H2(p H2)+O2(p O2)=2H2O(l)
- :2 H2（p H2）= 4H+（a H+）+4e-
+ :4H+（a H+）+ O2(p O2)+4e- = 2H2O(l)
电池：Pt∣H2（p H2）∣H+（a H+）∣O2(p O2)∣Pt
（6）Cl2(p Cl2)+2I-(a I-)=I2（s）+2Cl-(a Cl-)
- : 2I-(a I-)= I2（s）+2e-
+ : Cl2(p Cl2)+2e- =2Cl-(a Cl-)
电池：Pt∣I2（s）∣2Cl-(a Cl-)∣Cl2(p Cl2)∣Pt
(7)H2O(l) = H+(a H+) + OH-(a0H-)
- :2H2（p H2）= 4H+（a H+）+4e-
+ :2H2O(l)+4e- =2 OH-(a OH-)+H2（pH2）
电池：Pt∣H2（p H2）∣H+（a H+）‖OH+(p OH+)∣H2（p H2）∣Pt
(8)Mg(s)+O2(g)+ H2O(l)=Mg(OH)2(s)
- : Mg(s)+ OH-(a OH-)= Mg(OH)2(s)+2e-
+ :O2(p O2)+2 H2O(l)+4e- = 4OH-(a OH-)
电池：Mg(s)∣Mg(OH)2(s)‖OH-(a OH-)∣O2(p02)∣Pt
(9)Pb(s)+HgO(s)=Hg(l)+PbO(s)
- : Pb(s)+ H2O(l)= PbO(s)+2 H+（a H+）+2e-
+ : HgO(s)+ 2 H+（a H+）+2e- = Hg(l)+ H2O(l)
电池：Pb(s)∣PbO(s)∣H+（a H+）∣HgO(s)∣Hg(l)
(10)Sn2+(a Sn2+)+TI3+(a TI3+)= Sn4+(a Sn4+)+ TI+(a TI+)
- : Sn2+(a Sn2+)= Sn4+(a Sn4+)+2e-
+ : TI3+(a TI3+)+2e- = TI+(a TI+)
电池：Pt∣Sn2+(a Sn2+), Sn4+(a Sn4+)‖TI3+(a TI3+), TI+(a TI+)∣Pt
8.分别写出下列电池的电极反应，电池反应，列出电动势E的计算公式，并计算电池的标准电动势EΘ。设活度因子均为1，气体为理想气体，所需的标准电极电动势从电极电势表中查阅。（1）Pt∣H2（pΘ）∣KOH﹒kg-1)∣O2（pΘ）∣Pt
- :2H2（pΘ）+4OH-﹒kg-1)=4H2O(l)+4e-
+ : O2（pΘ）+2H2O(l) +4e-=4OH-﹒kg-1)
电池反应：2H2（pΘ）+ O2（pΘ）= 2H2O(l)
E=EΘ-ln= EΘ—ln= EΘ
EΘ=Φ右Θ-Φ左Θ=ΦΘO2/ OH--ΦΘH2O/ H2=（）=
（2）Pt∣H2（pΘ）∣H2SO4﹒kg-1)∣O2（pΘ）∣Pt
- :2H2（pΘ）= 4H+﹒kg-1)+4e-
+ : O2（pΘ）+4H+﹒kg-1)+4e- = 2H2O(l)
电池反应：2H2（pΘ）+ O2（pΘ）= 2H2O(l)
E=EΘ-ln= EΘ-ln= EΘ
EΘ=Φ右Θ-Φ左Θ=ΦΘO2/ OH--ΦΘH+/ H2==
(3) Ag(s)∣AgI（s）∣I-(a I-)‖Ag+(a Ag+)∣Ag(s)
- : Ag(s)+ I-(a I-)= AgI（s）+ e-
+ : Ag+(a Ag+)+ e- = Ag(s)
电池反应：I-(a I-)+ Ag+(a Ag+)= AgI（s）
E=EΘ- ln
EΘ=Φ右Θ-Φ左Θ=ΦΘAg+/ Ag -ΦΘAgI / Ag==
(4) Pt∣Sn2+(a Sn2+), Sn4+(a Sn4+)‖TI3+(a TI3+), TI+(a TI+)∣Pt
- : Sn2+(a Sn2+)= Sn4+(a Sn4+)+2e-
+ : TI3+(a TI3+)+2e- = TI+(a TI+)
电池反应：Sn2+(a Sn2+)+TI3+(a TI3+)= Sn4+(a Sn4+)+ TI+(a TI+)
E=EΘ- ln
EΘ=Φ右Θ-Φ左Θ=ΦΘTI3+ / TI+-ΦΘSn4+/ Sn2+
(5)Hg(l)∣HgO(s)∣KOH﹒kg-1)∣K(Hg)(a am=1)
- : Hg(l)+2OH-﹒kg-1)= HgO(s)+H2O(l)+2e-
+ : 2K+﹒kg-1)+2Hg(l)+2e- =2 K(Hg)(a am=1)
电池反应：Hg(l)+2KOH﹒kg-1)+2Hg(l)= HgO(s)+H2O(l)+2K(Hg)(aam=1)
E=EΘ- ln= EΘ- ln
EΘ=Φ右Θ-Φ左Θ=ΦΘK+ / K(Hg)-ΦΘHgO / Hg/OH-
时，已知如下三个电极的反应及标准还原电极电势，如将电极（1）与（3）和（2）与（3）分别组成自发电池（设活度均为1），请写出电池的书面表示式；写出电池反应式并计算电池的标准电动势。
(1）Fe2+(a Fe2+)+2e- =Fe(s) ΦΘ(Fe2+/ Fe)=
(2) AgCl(s)+e- =Ag(s)+Cl-(a Cl-) ΦΘ(Cl-/AgCl/Ag)=
(3)Cl2(pΘ)+2e- =2Cl-（a Cl-）ΦΘ(Cl2/ Cl-)=
解：将（1）与（3）组成电池时：
Fe(s)∣FeCl2（a FeCl2=1）∣Cl2(pΘ)∣Pt
电池反应为：Fe(s)+ Cl2(pΘ)= Fe2+（a Fe2+）+ 2Cl-（a Cl-）
EΘ=Φ右Θ-Φ左Θ=ΦΘCl2 / Cl--ΦΘFe2+/ Fe=（）=
将（2）与（3）组成电池时：
Ag(s)∣AgCl(s)∣Cl-(a Cl-)∣Cl2(pΘ)∣Pt
电池反应为：2Ag(s)+ Cl2(pΘ)= 2AgCl(s)
EΘ=Φ右Θ-Φ左Θ=ΦΘCl2 / Cl--ΦΘCl-/ AgCl/Ag= 298K时，已知如下电池的标准电动势EΘ=：Pt∣H2(pΘ)∣HCl﹒kg-1,γ±=∣Hg2Cl2(s)∣Hg(l)
写出电极反应和电池反应
计算该电池的电动势
计算甘汞电极的标准电极电势
解：（1）-: H2(pΘ)=2 H+（a H+）+2e-
+: Hg2Cl2(s)+2e- = 2Hg(l)+2 Cl-(a Cl-)
电池反应：H2(pΘ)+ Hg2Cl2(s)= 2 HCl（a HCl）+2 Hg(l)
（2）E= EΘ-ln= EΘ-ln= EΘ-ln
==
(3)EΘ=Φ右Θ-Φ左Θ=ΦΘCl- / Hg2Cl2/Hg-ΦΘH+/ H2=ΦΘCl-/ Hg2Cl2/Hg-0=
13.试设计一个电池，使其中进行下述反应
Fe2+（a Fe2+）+Ag+(a Ag+)=Ag(s)+Fe3+(a Fe3+)
写出电池的表示式
计算上述电池反应在298K，反映进度为1mol时的标准平衡常数KΘa
若将过量磨细的银粉加到浓度为﹒kg-1的Fe（NO3）3溶液中，求当反应达平衡后，Ag+的浓度为多少（设活度因子均等于1）
解：（1）Pt∣Fe2+, Fe3+‖Ag+∣Ag(s)
(2) EΘ=ln KΘa
EΘ=ΦΘAg+/ Ag-ΦΘFe3+/ Fe2+ = ln KΘa=ln KΘa=
KΘa=
(3)Fe2+（a Fe2+）+Ag+(a Ag+)=Ag(s)+Fe3+(a Fe3+)
a a
KΘa== a=﹒kg-1
21.写出下列浓差电池的电池反应，并计算在298K时的电动势。
（1）Pt∣H2(g,200kPa)∣H+(a H+)∣H2(g,100kPa)∣Pt
解：- ：H2(g,200kPa)= 2H+(a H+)+2e-
+ ：2H+(a H+)+2e- = H2(g,100kPa)
电池反应：H2(g,200kPa)= H2(g,100kPa)
E= EΘ-ln=0-ln=
(2) Pt∣H2(pΘ)∣H+(a H+,1=‖H+(a H+,2=∣H2(pΘ)∣Pt
解：- ：H2(pΘ)= 2H+( a H+,1=+2e-
+ ：2H+( a H+,2=+2e- = H2(pΘ)
电池反应：2H+( a H+,2== 2H+( a H+,1=
E= EΘ-ln=0-ln=
（3）Pt∣Cl2(g,100kPa)∣Cl-(a Cl-)∣Cl2(g,200kPa)∣Pt
解：- ：2Cl-(a Cl-)= Cl2(g,100kPa)+2e-
+ : Cl2(g,200kPa)+2e- =2Cl-(a Cl-)
电池反应：Cl2(g,200kPa) = Cl2(g,100kPa)
E= EΘ- ln=0-ln=
(4) Pt∣Cl2 (pΘ)∣Cl-(a Cl-,1=‖Cl-(a Cl-,2=∣Cl2(pΘ)∣Pt
解：- ：2Cl-(a Cl-,1== Cl2 (pΘ)+2e-
+ : Cl2(pΘ)+2e- =2 Cl-(a Cl-,2=
电池反应：2Cl-(a Cl-,1= =2 Cl-(a Cl-,2=
E= EΘ-ln=0- ln=
(5)Zn(s)∣Zn2+(a Zn2+,1=‖Zn2+(a Zn2+,2=∣Zn(s)
解：- ：Zn(s)= Zn2+(a Zn2+,1=+2e-
+ : Zn2+(a Zn2+,2=+2e- = Zn(s)
电池反应：Zn2+(a Zn2+,2== Zn2+(a Zn2+,1=
E= EΘ-ln=0-ln=
(6)Pb(s)∣PbSO4∣SO42-(a1=‖SO42-(a2=∣PbSO4∣Pb(s)
解：- ：Pb(s)+ SO42-(a1== PbSO4+2e-
+ : PbSO4+2e-= SO42-(a2=+ Pb(s)
电池反应：SO42-(a1== SO42-(a2=
E= EΘ-ln=0-ln=
时，有下述电池：
Ag(s)∣AgCl(s)∣KCl﹒kg-1)∣KCl﹒kg-1)∣AgCl(s)∣Ag(s)
已知该电池的实测电动势为，在﹒kg-1和﹒kg-1的KCl溶液中，γ±值分别为和，计算Cl-的迁移数。
解：- ：Ag(s)+ Cl-（a Cl-,1=﹒kg-1）= AgCl(s)+e-
+ : AgCl(s) +e- = Ag(s)+ Cl-（a Cl-,2=﹒kg-1）
电池反应：Cl-（a Cl-,1=﹒kg-1）= Cl-（a Cl-,2= ﹒kg-1）
电动势为：E=- ln=-ln=-ln=
液接电势：E j=由液接电势公式：E j=(1-2t-)ln=(1-2t-)ln=
得到：t- =
32.在298K时，有电池Pt(s)∣H2(pΘ)∣HI(m)∣AuI(s)∣Au（s）,已知当HI浓度m=*10-4mol﹒kg-1时，E=；当m=﹒kg-1时，E=；电极Au+∣Au（s）的标准电极电势为ΦΘ（Au+∣Au）=。试求：（1）HI溶液浓度为mol﹒kg-1时的平均离子活度因子γ±
(2）AuI(s)的活度积常数KΘsp
解：（1）- ：H2(pΘ)=2H+(a)+2e-
+ : 2AuI(s)+2e- = 2Au（s）+ 2I-(a)
电池反应：H2(pΘ)+2 AuI(s)= 2H+（a）+2I-(a)+ 2Au（s）
E=EΘ- ln=EΘ-ln
当m=*10-4mol﹒kg-1时，设γ±=1
则：E=EΘ-ln= 得到EΘ=
当m=﹒kg-1时，
E= ln=
得到：γ±=
（2）设计一个电池使得其电池反应为：AuI(s)+e- =Au+ +I-(a I-)
电池为：Au(s)∣Au+(a Au+)∣I-(a I-)∣AuI(s)∣Au（s）
EΘ=ΦΘI-∣AuI(s)∣Au（s）-ΦΘAu+∣Au= ln KΘsp =
KΘsp=*10-21
35.用电动势法测定丁酸的解离常数。在298K时安排成如下电池：
Pt∣H2(pΘ)∣HA(m1),NaA(m2),NaCl(m3)∣AgCl(s)∣Ag(s)
其中HA代表丁酸，NaA为丁酸钠。实验数据如下：
m1/(mol﹒kg-1)m2/(mol﹒kg-1)m3/(mol﹒kg-1)E/V
a
解：当反应达到平衡时：HA = H+ + A-
m1-x x m2+x
则：KΘa=(1)
对于电池：- ：H2（pΘ）=2H+（x）+2e-
+ :2AgCl(s)+2e-=2Ag(s)+2Cl-(m3)
电池反应：H2（pΘ）+AgCl(s)=Ag(s)+H+(x)+Cl-(m3)
电池电动势为：E=EΘ- ln= EΘ-ln(2)
其中：EΘ=Φ右Θ-Φ左Θ=ΦΘCl-/ AgCl/Ag-ΦΘH2/H+==
将E与m3代入（2）可得x,再将x与m1,m2代入（1）可得KΘa
分别代入，可得：
m1/(mol﹒kg-1)m2/(mol﹒kg-1)m3/(mol﹒kg-1)E/V KΘa
*10-5
*10-5
*10-5求平均得：KΘa=*10-5
37.在298K时，有下列两个电池：
（1）Ag(s)∣AgCl(s)∣HCl乙醇溶液（m1）∣H2(pΘ)∣Pt∣H2(pΘ)∣HCl乙醇溶液（m2）∣AgCl(s)∣Ag(s)
(2) Ag(s)∣AgCl(s)∣HCl乙醇溶液（m1）∣HCl乙醇溶液（m2）∣AgCl(s)∣Ag(s)
已知HCl乙醇溶液的浓度分别为：m1=*10-2mol﹒kg-1,m2=*10-3mol﹒kg-1,两电池电动势分别为E1=，E2=。
试求：
在两种HCl乙醇溶液中离子平均活度因子的比值γ±，1/γ±，2
H+在HCl乙醇溶液中的迁移数t H+
H+和Cl-的无限稀释离子摩尔电导率Λ∞m(H+)和Λ∞m(Cl-)的值。已知Λ∞m(HCl)=*10-3S﹒m2﹒mol-1解：（1）串联电池的总反应：HCl(m1)=HCl(m2)
E1=-ln
则：ln=- ln=-ln=
得：γ±，1/γ±，2=
（2）电池反应：Cl-(m1)=Cl-(m2)
因有液接电势存在
E实测=Ec+Ej=ln=ln=ln=
t+ =
(3)Λ∞m(H+)=t+Λ∞m(HCl)=**10-3S﹒m2﹒mol-1= S﹒m2﹒mol-1
Λ∞m(Cl-) =t+Λ∞m(HCl)= **10-3S﹒m2﹒mol-1= S﹒m2﹒mol-1
第八章 第九章 物理化学
第八章电解质溶液 4.在298K时，用Ag∣AgCl为电极，电解KCl的水溶液。通电前溶液中KCl的质量分数为ω（KCl）=1.4941*10-3,通电后在质量为120.99g的阴极部溶液中ω（KCl）=1.9404*10-3，串联在电路中的银库伦计有160.24mg的Ag(s)沉积出来。试分别求K+和Clˉ的迁移数。 解：通电后，阴极部含K+的物质的量为 ==mol=3.149*10-3mol n 终 通电前后，阴极部水的量不变。则可设通电前阴极部溶液的质量为m, 通电前：m水=m-m*ω（KCl）= m-m*1.9404*10-3 通电后：m水=m-m*ω（KCl）=120.99-120.99*1.9404*10-3 则有：m-m*1.9404*10-3=120.99-120.99*1.9404*10-3 得：m = 故：通电前阴极部KCl的质量为 m（KCl）=m*ω（KCl）= *1.4941*10-3=0.1807g 则通电前，阴极部含K+的物质的量为 n始= =mol= 2.424*10-3 mol 通电前后，阴极部K+的物质的量的变化仅是由K+的迁入所引起的 由n终=n始+n迁-n电得： n迁=n终-n始+n电= 3.149*10-3mol-2.424*10-3 mol+0 = 7.25*10-4mol 由库伦计可得： n电= = mol=1.485*10-3mol 所以K+和Cl-的迁移数分别为： t(K+)= = =0.49 t(Cl-)= 1-0.49=0.51 6．以银为电极点解氰化银钾（KCN+AgCN）溶液时，Ag(s)在阴极上析出。每通过1mol电子的电荷量，阴极部失去1.40mol的Ag+和0.80mol的CN-，得到0.60mol的K+。试求：（1）氰化银钾络合物的化学表示式[Ag n(CN)m]z-中n,m,z的值。 （2）氰化银钾络合物中正负离子的迁移数。 解：（1）通电时，配离子移向阳极，每通过1mol电子的电荷量，应有1mol Ag+在阴极还原析出，据题意，则有（1.4-1.0）mol的Ag+与CN-配合称负离子移向阳极，同时，阴极部失去0.8mol的CN-，所以:
物理化学答案——第九章-化学动力学基础
第九章 化学动力学基础 一、基本公式和基本概念 基本公式 1. 反应速率 11i i i i dn dC r V dt dt νν= = 2. 反应级数 对于速率公式可表达为...][][β α B A k r =的反应，反应的总级数...++=βαn 3. 简单级数反应的速率公式 级数 反应类型 速率公式 半衰期 1/2t k 量纲 微分式 积分式 0 表面催化反 应 0d d x k t = 0x k t = 0 2a k (浓度)● (时间)-1 1 1d ()d x k a x t =- 1ln a k t a x =- 1 ln 2k (时间)-1 2 2A P → A + B P → ()a b = 2 2d ()d x k a x t =- 2() x k t a a x =- 2 1ak (浓度)-1● (时间)-1 A + B P → 2d d ()() x t k a x b x = -- 21 ()ln ()b a x a b a b x k t ---= / 3 3A P → A + B + C P →()a b c == 3 3d ()d x k a x t =- 2 2 31 1()2a x a k t - -= 2 332k a (浓度)-2 ● (时间)-1 (1)n n ≠ A P n → d ()d n x k a x t =- 1 1 1 1() (1)n n a x a n kt --- -=- 1 'n k a - (浓度)1-n ● (时间)-1 其中,a b 分别表示反应物A 和B 的起始浓度，x 表示反应消耗的深度。 4. 典型复杂反应的速率方程 （1）1-1对峙反应 k k A B +- t=0 a 0 t=t a-x x t=t e a-x e x e
《物理化学》高等教育出版(第五版)第八章
《物理化学》高等教育出版(第五版)第八章 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第八章化学动力学(2)练习题 一、判断题： 1．碰撞理论成功处之一，是从微观上揭示了质量作用定律的本质。 2．确切地说：“温度升高，分子碰撞次数增大，反应速度也增大”。 3．过渡状态理论成功之处，只要知道活化络合物的结构，就可以计算出速率常数k。4．选择一种催化剂，可以使Δr G m> 0的反应得以进行。 5．多相催化一般都在界面上进行。 6．光化学反应的初级阶段A + hv－→P的速率与反应物浓度无关。 7．酸碱催化的特征是反应中有酸或碱存在。 8．催化剂在反应前后所有性质都不改变。 9．按照光化当量定律，在整个光化学反应过程中，一个光子只能活化一个分子，因此只能使一个分子发生反应。 10.光化学反应可以使Δr G m> 0 的反应自发进行。 二、单选题： 1．微观可逆性原则不适用的反应是： (A) H2 + I2 = 2HI ； (B) Cl· + Cl· = Cl2； (C) 蔗糖 + H2O = C6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖) ； (D) CH3COOC2H5 + OH－=CH3COO－+ C2H5OH 。 2．双分子气相反应A + B = D，其阈能为40 kJ·mol－1，有效碰撞分数是6 × 10－4，该反 应进行的温度是： (A) 649K ；(B) 921K ；(C) 268K ； (D) 1202K 。 3．双分子气相反应A + B = D，其阈能为50.0 kJ·mol－1，反应在400K时进行，该反 应的活化焓 ≠ ? m r H为： (A) 46.674 kJ·mol－1；(B) 48.337 kJ·mol－1； (C) 45.012 kJ·mol－1；(D) 43.349 kJ·mol－1。 4．关于阈能，下列说法中正确的是： (A) 阈能的概念只适用于基元反应； (B) 阈能值与温度有关； (C) 阈能是宏观量，实验值； (D) 阈能是活化分子相对平动能的平均值。 5．在碰撞理论中，碰撞直径d，碰撞参数b与反射角θ的理解，不正确的是： (A) 0 < b < d，分子发生碰撞；(B) 0 < θ < π，分子发生碰撞； (C) 若b = 0，则θ = 0 ；(D) 若b = 0，则θ = π。 6．由气体碰撞理论可知，分子碰撞次数： (A) 与温度无关；(B) 与温度成正比； (C) 与绝对温度成正比；(D) 与绝对温度的平方根成正比。
大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第9章
第九章表面现象 一．基本要求 1．了解发生各种表面现象的根本原因，掌握表面Gibbs自由能和表面张力的概念，了解它们的异同点。 2．了解弯曲表面下附加压力产生的根本原因，知道附加压力与曲率半径的关系，会熟练使用Laplace公式。 3．了解弯曲表面下的蒸气压与平面相比有何不同，能熟练使用Kelvin公式计算凸面和凹面下的蒸气压，会用这个基本原理来解释常见的过饱和现象。 4．了解产生表面吸附的原因，会使用Gibbs吸附等温式解释表面活性剂和非表面活性剂的表面超额情况。 5．了解表面活性剂在润湿、发泡、增溶、乳化、洗涤等方面的作用。 6．了解固体表面吸附的基本原理和会使用吸附等温式。 二．把握学习要点的建议 所有表面现象产生的根本原因，是由于表面分子（原子）受力不均匀所造成的。就是由于表面分子（原子）具有这个不平衡的剩余力场，使得固体和液体表面都有吸附能力，使得在弯曲表面下产生附加压力，而由于这个附加压力使得弯曲表面上的蒸气压与平面不同，因而产生了一系列的过饱和现象。所以，本章主要掌握表面现象产生的根本原因和Laplace公式、Kelvin公式和Gibbs吸附等温式的意义和运用。 表面Gibbs自由能和表面张力虽然数量相同，用同一符号表示，但它们的物理意义和单位却不同，是从不同的角度来阐述表面分子受力不均匀的情况。 这一章计算题的类型不多，主要使用Laplace公式、Kelvin公式和Gibbs吸附等温式来做相应的计算。但表面化学基本原理的应用面却十分广泛，表面现象在生产、生活、生命和环境等各个方面处处都有体现，各种表面活性剂被广泛应用于化工、制药、纺织、食品、采矿、农业及洗涤等各种领域。在学习这一章时应结合自己的专业实际和生活环境，将所学的表面化学的基本原理与实际的生产、生活进行联系，以加深对基本原理的理解和拓宽有关应用的知识面。 三．思考题参考答案 1．表面Gibbs自由能与表面张力有哪些共同点和不同点？ 答：它们的共同点是：①都反映了表面分子（或原子）受力不均匀的情况；②两者的数值相同，通常用同一个符号表示。 它们的不同点是：①两者的物理意义不同，表面自由能是指在等温、等压、保持组成不变的条件下，可逆地增加单位表面积时，系统Gibbs自由能的增值。表面张力是指垂直作用
物理化学简答题
物化第八第九章简答题 2）液滴会自动成球形，固体表面有吸附作用，溶液的表面也会有吸附现象，请给予热力学解释。 答：在一定的T、p下，系统的吉布斯函数越低越稳定。G =σ A 液滴自动呈球形是因为相同体积时，液滴的表面积最小。固体表面和液体表面有吸附作用是因为可通过吸附作用来 降低表面的不对称性，降低表面张力，使吉布斯函数降低。 3) 丁达尔效应 答：当入射光的波长大于胶体颗粒直径时，在入射光的垂直方向上可以看到光的散射现象，这就是丁达尔效应，其散射强度可用瑞利公式求出。 4）工业上常用喷雾干燥法处理物料。 答：根据开尔文公式可知，微小液滴的饱和蒸气压比普通平液面的饱和蒸气压的大，因此在同样温度下更易挥发，使物料达到干燥的目的。 5）用同一滴管在同一条件下分别滴下同体积的三种液体，水、硫酸水溶液、丁醇水溶液，则它们的滴数最多的是哪一个，最少的是哪一个？
答：把水的表面张力看为定值，加入硫酸后硫酸水溶液的表面张力增大，加入丁醇后丁醇水溶液的表面张力减小，表面张力越大越易形成球状。所以硫酸的滴数最少，丁醇滴数最多。 7、解释下列各种现象及其产生原因 （1）均匀混合的油水系统经静止后会自动分层； （2）自由液滴或气泡通常呈球型； （3）粉尘大的工厂或矿山容易发生爆炸事故。 答：（1）均匀混合的油水系统静止后分层是液体自动缩小界面积的现象。均匀混合的油水系统是多相分散体系，相与相之间的界面积很大，界面能很高，处于不稳定状态，因而会自动缩小界面积而使系统趋于稳定。 2）自由液滴或气泡也是液体自动缩小界面积的现象。一方面由于体积一定时，球型液滴表面积最小，另一方面若形成凸凹不平的不规则表面，在凸凹处分别受到相反方向附加压力的作用，在这些不平衡力的作用下，必然会形成球型表面，各处压力均衡，系统才处于稳定状态。 3）粉尘是细小的固体颗粒分散在空气中形成的分散系统，颗粒越小，表面积越大，表面能越高，因处于极不稳定的状
大学物理化学核心教程课后参考答案第8章
第八章电化学 一．基本要求 1．理解电化学中的一些基本概念,如原电池和电解池的异同点,电极的阴、阳、正、负的定义,离子导体的特点和Faraday 定律等; 2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等; 了解强电解质稀溶液中,离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义,掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算; 3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式,会熟练地写出电极反应、电池反应,会计算电极电势和电池的电动势; 4．掌握电动势测定的一些重要应用,如：计算热力学函数的变化值,计算电池反应的标准平衡常数,求难溶盐的活度积和水解离平衡常数,求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等; 5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序,具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识,了解化学电源的基本类型和发展趋势; 二．把握学习要点的建议 在学习电化学时,既要用到热力学原理,又要用到动力学原理,这里偏重热力学原理在电化学中的应用,而动力学原理的应用讲得较少,仅在电极的极化和超电势方面用到一点; 电解质溶液与非电解质溶液不同,电解质溶液中有离子存在,而正、负离子总是同时存在,使溶液保持电中性,所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念;影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素,而且离子电荷的影响更大,所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律;
电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率,它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等;在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上,需要了解电导测定的应用,要充分掌握电化学实用性的一面; 电化学在先行课中有的部分已学过,但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范,要全面采用国标所规定的符号,以便统一;会熟练地书写电极反应和电池反应是学好电化学的基础,以后在用Nernst 方程计算电极电势和电池的电动势时才不会出错,才有可能利用正确的电动势的数值来计算其它物理量的变化值,如：计算热力学函数的变化值,电池反应的标准平衡常数,难溶盐的活度积,水的解离平衡常数和电解质的离子平均活度因子等; 学习电化学一方面要掌握电化学的基本原理,但更重要的是关注它的应用;对于可逆电池的实验可测量有：可逆电池的电动势E 、标准可逆电动势E 和电动势的温度系数p E T ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭,利用这些实验的测定值,可以用来： 1 计算热力学函数的变化量,如r m r m r m r m R , , , , G G S H Q ∆∆∆∆等; 2 计算电池反应的标准平衡常数,难溶盐的活度积ap K 和水的解离常数W K 等; 3 根据电动势数值的正、负,来判断化学反应自发进行的方向; 4 计算离子的平均活度因子γ±; 5 计算未知溶液的pH 值; 6 进行电势滴定 7 绘制电势-pH 图,并用于金属的防腐及湿法冶金等; 在这些应用中,难免要用到如何将一个化学反应设计成相应电池的问题,所以要了解如 何将一些简单的化学反应设计成相应可逆电池的方法;
物理化学简明教程第四版复习资料
第九章 化学动力学基本原理 质量作用定律 r = k[A]a [B]b ；质量作用定律只适用于基元反应。（简单反应和复合反应中的各基元反应） 简单反应都是简单级数反应，但是简单级数反应不一定是简单反应 一级反应： x x a a c c t k -=-==11ln ln ln 01；c c k t 01ln 1= 1）k1单位：s-1 2）半衰期t1/2：当c=1/2c0时所需时间 1 10012/16932 .02ln 2/ln 1k k c c k t = == ；t ? 与起始浓度c0无关。 阿累尼乌斯公式 ??? ? ??-=???? ??-=1212211211)()(ln T T T T R E T T R E T k T k a a ； 26.20/106.12ln ln 3 +?-=+-=K T A RT E k a Ea =12.6 ×10^3×R=104.8kJ · mol-1 lnA=20.26 A = e^20.26 = 6.29 ×10^8 mol-1·dm3·s-1 第八章 表面现象与分散系统 表面张力σ 单位：N/m 物理意义：表面紧缩力 定义：在相表面的切面上，垂直作用于表面任意单位长度上的紧缩力。 影响表面张力的因素：1. 物质的种类及共存相的种类（性质）； 2. 温度影响： 前者<0，即温度升高，表面张力变小 拉普拉斯公式：r p σ 2= ? r ：曲率半径。r 越大，Δp 越小；平面时r 趋近于无穷大，Δp=0 1.不管是凸液面，还是凹液面，附加压力的方向总是指向球心，即球内的压力一定大于球外的压力； 2. 液膜（肥皂泡）Δp=4σ/r Kelvin 公式： (液相) P'=P+2σ/r ；(气相) pr 凹（液中气泡）：r 取负值，pr < p ；凸（小液滴）：r 取正值，pr > p 人工降雨（过饱和蒸气） 高空中没有灰尘,水蒸汽可达到相当高的过饱和程度而不致凝结成水。因为此时高空中的水蒸气压力虽然对平液面的水来说已是过饱和的了，但对将要形成的小水滴来说尚未饱和，因此小水滴难以形成。若在空中撒入凝结中心(AgI,), 使凝结成水滴的曲率半径加大，其相应的蒸气压可小于高空中已有的水蒸气压，蒸气就在这些微粒表面凝结成水滴。这就是人工降雨的基本道理。 液体的润湿与铺展 合力σ(s-g)－σ(s-l)－σ(l-g)cos θ： <0，Ｏ点向右移，收缩，如石蜡上的水滴 =0，平衡，液滴保持一定形状 >0，Ｏ点向左移，液体铺展 ,如洁净玻璃上的水滴 接触角的计算（平衡时(即合力为零时） θ<90°：润湿，该固体则称为亲液（水）性固体, 如：石英、无机盐 θ=0°：完全润湿，铺展 θ>90°：不润湿，该固体则称为憎液（水）性固体，如：石蜡、石墨 θ=180°：完全不润湿 （1）锄地保墒 切断毛细管，使水分不能沿毛细管上升到地表而蒸发；毛细管凝聚，水在毛细管中呈凹液面，其饱和蒸气压小于水平液面的饱和蒸气压，水蒸气易在切断的毛细管中凝结成水。 （2）两块洁净的玻璃之间放少量水后，为什么很难纵向拉开？ 垂直方向上的压力为p ，而水平方向上压力为p –Δp 。所以很难纵向拉开。 Langmuir 单分子层吸附等温式
初中物理化学
初中物理课本目录（人教版） 第一章声现象 一、声音的产生与传播 二、我们怎么听到声音 三、声音的特性 四、噪声的危害和控制 五、声的利用 色彩斑斓的光现象 第二章光现象 一、光的传播 二、光的反射 三、平面镜成像 四、光的折射 五、光的色散 六、看不见的光 第三章透镜及其应用 一、透镜 二、生活中透镜 三、探究凸透镜成像的规律 四、眼睛和眼镜 五、显微镜和望远镜 形态各异的物质世界 第四章物态变化 一、温度计 二、熔化和凝固 三、汽化和液化 四、升华和凝华 功勋卓著的电与磁 第五章电流和电路 一、电荷 二、电流和电路 三、串联和并联 四、电流的强弱 五、探究串、并联电路中电流的规律 功勋卓著的电与磁 第六章电压电阻 一、电压 二、探究串、并联电路电压 的规律 三、电阻 四、变阻器 第七章欧姆定律 一、探究电阻上的电流跟两 端电压的关系 二、欧姆定律及其应用 三、测量小灯泡的电阻 四、欧姆定律和安全用电 第八章电功率 一、电能 二、电功率 三、测量小灯泡的电功率 四、电与热 五、电功率和安全用电 六、生活用电常识 第九章电与磁 一、磁现象 二、磁场 三、电生磁 四、电磁铁 五、电磁继电器扬声器 六、电动机 七、磁生电 第十章信息的传递 一、现代顺风耳──电话 二、电磁波的海洋 三、广播、电视和移动通信 四、越来越宽的信息之路 古老而现代的力学 第十一章多彩的物质世界 一、宇宙和微观世界 二、质量 三、密度 四、测量物质的密度 五、密度与社会生活 第十二章运动和力 一、运动的描述 二、运动的快慢 三、长度、时间及其测量 四、力 五、牛顿第一定律 六、二力平衡 第十三章力和机械 一、弹力弹簧测力计 二、重力 三、摩擦力 四、杠杆 五、其他简单机械 第十四章压强和浮力 一、压强 二、液体的压强 三、大气压强 四、流体压强与流速的关系 五、浮力 六、浮力的利用 无处不在的能量 第十五章功和机械能 一、功 二、机械效率 三、功率 四、动能和势能 五、机械能及其转化 第十六章热和能 一、分子热运动 二、内能 三、比热容 四、热机 五、能量的转化和守恒 第十七章能源与可持续发展 一、能源家族 二、核能 三、太阳能 四、能源革命 五、能源与可持续发展
物理化学思考题及参考答案——傅献彩
物理化学思考题及参考答案——傅献彩 物理化学思考题 目录 第一章热力学第一定律 (2) 第二章热力学第二定律 (6) 第三章统计热力学初步 (10) 第四章溶液 (13) 第五章相平衡 (16) 第六章化学平衡 (20) 第七章电解质溶液 (22) 第八章可逆电池的电动势及其应用 (25) 第九章电解与极化作用 (29) 第十章化学动力学基础 (32) 第十一章界面现象 (36) 第十二章胶体分散体系与大分子溶液 (38) 第一章热力学第一定律 1、为什么第一定律数学表示式dU=δQ-δW 中内能前面用微分号d，而热量和功的前面用δ符号？ 答：因为内能是状态函数，具有全微分性质。而热量和功不是状态函数，其微小改变值用δ表示。 2、公式H=U+PV中H > U,发生一状态变化后有ΔH =ΔU +Δ（PV）， 此时ΔH >ΔU吗？为什么？ 答：不一定。因为Δ（PV）可以为零、正数和负数。 3、ΔH = Qp , ΔU = Qv两式的适用条件是什么？ 答：ΔH = Qp此式适用条件是：封闭系等压非体积功为零的体系。 ΔU = Qv此式适用条件是：封闭系等容非体积功为零的体系。 （1）状态确定后，状态函数的值即被确定。 答：对。
（2）状态改变后，状态函数值一定要改变。 答：不对。如：理想气体等温膨胀过程，U和H的值就不变化。 （3）有一个状态函数值发生了变化，状态一定要发生变化。 答：对。 4、想气体绝热向真空膨胀，ΔU=0，ΔH=0对吗？ 答：对。因理想气体绝热向真空膨胀过程是一等温过程。 5、恒压、无相变的单组分封闭体系的焓值当温度升高时是增加、减少还是不变？ 答：增加。 6、当体系将热量传递给环境后，体系的焓值是增加、不变还是不一定改变？ 答：不一定改变。 7、等温等压进行的某化学反应，实验测得T1和T2时的热效应分别为Δr H1和Δr H2，用基尔霍夫公式验证时，发现数据不相等。为什么？ 解：用基尔霍夫公式计算的Δr H m,1和Δr H m,2是反应物完全变成产物时的值。而Δr H1和Δr H2是该化学反应达到平衡时实验测得的值。 8、“功、热与内能均是能量，所以它们的性质相同”这句话正确否？ 答：不正确。虽然功、热与内能都有能量的量纲，但在性质上不同，内能是体系的本身性质，是状态函数。而热与功是体系与环境间交换的能量，是与热力学过程相联系的过程量。功与热是被“交换”或“传递”中的能量，不是体系本身的性质，不是状态函数，与内能性质不同。热与功也有区别，热是微粒无序运动而传递的能量，功是微粒有序运动而传递的能量。 9、为什么本教材中热力学第一定律表达式是：ΔU＝Q＋W，而有些书中采用ΔU＝Q-W，两者是否有矛盾，为什么? 答：因为本教材规定：体系吸热为正，放热为负；体系对外作功，W为负值，环境对体系作功，W为正值，总的来说，体系在过程中得
物理化学第二版课后习题答案
物理化学第二版课后习题答案 物理化学是一门研究物质的性质、组成和变化规律的学科，它是化学和物理学的交叉领域。学习物理化学的过程中，课后习题是非常重要的一部分，它可以帮助我们巩固所学的知识，并提高解决问题的能力。本文将为大家提供物理化学第二版课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。 第一章：热力学基础 1. 答案略 第二章：物态方程 1. 答案略 第三章：热力学第一定律 1. 答案略 第四章：热力学第二定律 1. 答案略 第五章：热力学第三定律 1. 答案略 第六章：相平衡和相图 1. 答案略 第七章：理想气体 1. 答案略 第八章：非理想气体 1. 答案略 第九章：液体和固体
第十章：溶液和溶解度 1. 答案略 第十一章：化学平衡 1. 答案略 第十二章：电解质溶液 1. 答案略 第十三章：电化学 1. 答案略 第十四章：化学动力学 1. 答案略 第十五章：表面现象和胶体溶液1. 答案略 第十六章：分子光谱学 1. 答案略 第十七章：量子力学 1. 答案略 第十八章：原子结构和周期性1. 答案略 第十九章：化学键和分子结构1. 答案略 第二十章：配位化合物和复合物
第二十一章：主族元素化学 1. 答案略 第二十二章：过渡金属化学 1. 答案略 第二十三章：有机化学基础 1. 答案略 第二十四章：有机反应和有机合成 1. 答案略 以上是物理化学第二版课后习题的答案。希望这些答案可以帮助大家更好地理解和掌握物理化学知识，提高解题能力。同时，也希望大家在学习的过程中，多做思考和实践，不断拓宽自己的知识面，培养科学思维和解决问题的能力。祝大家学习进步！
物理化学傅献彩第六版
物理化学傅献彩第六版 物理化学傅献彩第六版为学习者提供了一种全新的、全面的物理 化学学习资源。这套书引进了各种最新的理论模型和实验技术，内容 涵盖了近代物理化学的诸多方面，适用于本科、研究生、以及大学教 师的学习。 全书共有12章：第一章主要介绍物理化学的基本原理，其中包 括玻尔定律、联系键和分子间作用等知识；第二章着重论述分子结构 与性质之间的联系，其中涉及到范德华力、液态流体、凝固物以及多 孔介质等内容；第三章主要讲解通过表面积和化学活化能描述的反应 机理；第四章重点介绍各种溶解的定义、特性以及它们的溶解度曲线 特征；第五章探讨不同环境条件下反应的速率以及各种反应条件的变 化所带来的影响；第六章涉及到化学平衡的定义以及平衡常数的实验 求取；第七章讲授了振动分子模型、化学势能以及热力学基础知识； 第八章介绍了赝势与极变理论；第九章阐述了量子力学中重要的概念；第十章讲授了各种分子磁属性和配位化学；第十一章介绍了自由能曲 线和化学反应的分析；第十二章是物理化学的一些基本原理的概述， 包括基础物理知识、库仑力和分子吸引力等内容。 此外，物理化学傅献彩第六版还设计了丰富的教学实验，以帮助 学习者更好的理解书中的知识。可以使用的仪器例如旋光仪、比色计、FTIR、微流控芯片等，可以检测离子浓度、pH值、温度、溶气压等参数。此外，这套书还提供了一套额外的实验反应处理工具，可以帮助 学习者管理各种反应变量，更好地理解实验性质。 总的来说，物理化学傅献彩第六版可以说是一本完整的物理化学 教材，它以最新的理论模型和实验技术为基础，可以满足学习者不同 层次的需求，是本科、研究生和教师学习物理化学的首选，必将对物 理化学的学习及课堂授课产生积极的影响。
物理化学
“物理化学”课程简介及教学大纲 课程代码： 课程名称：物理化学 课程类别：学科基础课 总学时/学分：112 / 4+3 （其中实验或实践学时：48 ） 开课学期：每学年第一和第二学期 适用对象：应用化学专业本科生 先修课程：高等数学、普通物理学、无机化学、分析化学和有机化学 内容简介：物理化学也称为理论化学，是化学的重要分支之一。物理化学是用数学和物理学的方法研究化学中最具有普遍性的一般规律。本课程介绍研究化学变化和相变化的平衡规律和化学反应的速率规律的宏观层次理论方法，从微观到宏观层次的研究方法和多相系统的研究方法等。包括热力学三大定律和基本方程、统计热力学、多组分系统热力学、相平衡、化学平衡、电化学、化学反应动力学、表面现象和胶体等。 一、课程性质、目的和任务 【课程性质】物理化学是学生在具备了必要的高等数学、普通物理、无机化学、分析化学等基础知识之后必修的理论基础课，是应用化学、化学工程、生物化学等专业的一门主干基础理论课程，同时也是后继化学专业课程的基础。 【教学目的】通过本课程的学习使学生建立一个系统、完整的物理化学基本理论和方法的框架，掌握热力学、动力学、电化学、统计热力学中的普遍规律和实验方法；在强化基础的同时，逐步培养学生的思维能力和创造能力。 【教学任务】本课程共分十四章：气体、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学及其在溶液中的应用、相平衡、化学平衡、统计热力学基础、电解质溶液、可逆电池的电动势及其应用、电解与极化作用、化学动力学基础(一)、化学动力学基础(二)、表面物理化学、胶体分散系统和大分子溶液。本课程重点在于化学基础理论、基本知识的教学，在阐述基本原理时应着重讲清整个问题的思路、介绍问题的提出背景和形成理论的思维方法，使学生学到有关知识的同时能学到探索问题的思路和方法，培养解决问题的能力；在基础层次上选择有代表性的科学研究成果和实际，着眼于前沿涉及的新思想和新方法。 二、课程教学内容及要求 绪论（1学时） § 1 物理化学的学科特点和发展史 § 2 物理化学的研究内容和研究方法 § 3 必要的数学知识 § 4 物理化学的学习方法和学习要求 【基本要求】 1. 了解学生的心理特点和学科特点，探讨物理化学的学习方法，使学生确立学好物理化学的信心。 第一章气体（2学时）
物理化学知识点归纳
目录 第一章热力学第一定律 (1) 第二章热力学第二定律 (3) 第三章化学势 (6) 第四章化学平衡 (9) 第五章多相平衡 (11) 第六章统计热力学基础 (13) 第七章电化学 (15) 第八章表面现象与分散系统 (19) 第九章化学动力学基本原理 (23) 第十章复合反应动力学 (26)
物理化学知识点归纳 根据印永嘉物理化学简明教程第四版总结编写，红色的公式要求重点掌握，蓝色的公式掌握。 第一章 热力学第一定律 本章讨论能量的转换和守恒，其目的主要解决变化过程的热量，求功的目的也是为了求热。 1. 热力学第一定律 热力学第一定律的本质是能量守恒定律，对于封闭系统，其数学表达式为 U Q W ∆=+ 微小过程变化：d U Q W δδ=+ 只作体积功：e d d U Q p V δ=- 理想气体的内能只是温度的函数。 2. 体积功的计算： d V W p V δ=-外 2 1d V V V W p V =-⎰外 外压为0（向真空膨胀，向真空蒸发）：0V W =； 恒容过程：0V W = 恒外压过程：21()V W p V V =--外 恒压过程：21()V W p V V =-- 可逆过程：2 1 d V V V W p V =- ⎰ （主要计算理想气体等温可逆、绝热可逆过程的功） 3. 焓和热容 由于大多数化学反应是在等压下进行的，为了方便，定义一个新的函数焓： H U pV =+ 焓是状态函数，是广度性质，具有能量单位，本身没有物理意义，在等压下没有非体积功的热效应等于焓的改变量。 等容热容：d V V V Q U C T T δ∂⎛⎫= = ⎪∂⎝⎭ 等压热容：d p p p Q H C T T δ∂⎛⎫= = ⎪∂⎝⎭ 对于理想气体：p V C C nR -=
物化8,9,10练习题教案
物理化学第八章电解质溶液模拟试卷A 班级姓名分数 一、选择题( 共10题20分) 1. 2 分 电解质溶液的电导率k≡j/E =∑B│z B│F r B c B/E，式中z B、c B代表B种离子的电荷数及 浓度。影响k值的下述分析哪个对？（） (A) 迁移速率r B愈大，则k愈大 (B) 电场强度E愈大，则k愈小 (C) 电流密度j愈大，则k愈大 (D) r B、E及j的大小对k值无影响 2. 2 分 AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为：( ) (a) 0.1mol·dm-3 NaNO3(b) 0.1mol·dm-3 NaCl (c) H2O (d) 0.1mol·dm-3Ca(NO3)2 (e) 0.1mol·dm-3 NaBr (A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e) (B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e) (C) (c) < (a) < (b) < (e) < (d) (D) (c) < (b) < (a) < (e) < (d) 3. 2 分 z B、r B及c B分别是混合电解质溶液中B 种离子的电荷数、迁移速率及浓 度，对影响B 离子迁移数(t B) 的下述说法哪个对? （） (A) │z B│愈大，t B愈大 (B) │z B│、r B愈大，t B愈大 (C) │z B│、r B、c B愈大，t B愈大 (D) A、B、C 均未说完全 4. 2 分 在298 K无限稀释的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是： （） (A) La3+(B) Mg2+ (C) NH4+(D) H+ 5. 2 分 0.001 mol·kg-1 K3[Fe(CN)6]水溶液的离子强度为：（） (A) 6.0×10-3 mol·kg-1(B) 5.0×10-3 mol·kg-1 (C) 4.5×10-3 mol·kg-1(D) 3.0×10-3 mol·kg-1 6. 2 分 0.3 mol·kg-1Na2HPO4水溶液的离子强度是： （） (A) 0.9 mol·kg-1(B) 1.8 mol·kg-1 (C) 0.3 mol·kg-1(D)1.2 mol·kg-1 7. 2 分 在浓度为c1的HCl 与浓度c2的BaCl2混合溶液中,离子迁移数可表示成：( ) (A) λm(H+)/[λm(H+) + λm(Ba2+) + 2λm(Cl-)] (B) c1λm(H+)/[c1λm(H+)+ 2c2λm(½ Ba2+)+ (c1+ 2c2)λm(Cl-)] (C) c1λm(H+)/[c1λm(H+) + c2λm(Ba2+) + λm(Cl-)] (D) c1λm(H+)/[c1λm(H+) + 2c2λm(Ba2+) + 2c2λm(Cl-)] 8. 2 分 在10 cm3浓度为1 mol·dm-3 的KOH溶液中加入10 cm3水，其电导率将：（） (A) 增加(B) 减小(C) 不变(D) 不能确定