物理化学第二版课后答案
物理化学第二版课后思考题答案

第一章气体1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球的壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3.两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一根玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左边球的温度为273K,右边球的温度为 293K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问: (1) 若将左边球的温度升高 10K,中间汞滴向哪边移动? (2) 若将两个球的温度同时都升高 10K,中间汞滴向哪边移动?答:(1)左边球的温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两个球的温度同时都升高10K,汞滴仍向右边移动。
因为左边球的起始温度低,升高 10K所占的比例比右边的大,283/273大于 303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边的比右边的大。
4.在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是,在灌开水时不要灌得太快,且要将保温瓶灌满。
5.当某个纯的物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化?答:升高平衡温度,纯物质的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
随着平衡温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积逐渐接近。
物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后习题答案详解

物理化学核心教程--沈殿霞课后习题答案第一章 气体一.基本要求1.了解低压下气体的几个经验定律;2.掌握理想气体的微观模型,能熟练使用理想气体的状态方程;3.掌握理想气体混合物组成的几种表示方法,注意Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提;4.了解真实气体m p V -图的一般形状,了解临界状态的特点及超临界流体的应用;5.了解van der Waals 气体方程中两个修正项的意义,并能作简单计算。
二.把握学习要点的建议本章是为今后用到气体时作铺垫的,几个经验定律在先行课中已有介绍,这里仅是复习一下而已。
重要的是要理解理想气体的微观模型,掌握理想气体的状态方程。
因为了解了理想气体的微观模型,就可以知道在什么情况下,可以把实际气体作为理想气体处理而不致带来太大的误差。
通过例题和习题,能熟练地使用理想气体的状态方程,掌握,,p V T 和物质的量n 几个物理量之间的运算。
物理量的运算既要进行数字运算,也要进行单位运算,一开始就要规范解题方法,为今后能准确、规范地解物理化学习题打下基础。
掌握Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提,以免今后在不符合这种前提下使用而导致计算错误。
在教师使用与“物理化学核心教程”配套的多媒体讲课软件讲课时,要认真听讲,注意在Power Point 动画中真实气体的m p V -图,掌握实际气体在什么条件下才能液化,临界点是什么含义等,为以后学习相平衡打下基础。
三.思考题参考答案1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理? 答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球的壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3.两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一根玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
物理化学核心教程(第二版)沈文霞编科学出版社 课后习题详解

物理化学核心教程(第二版)沈文霞编科学出版社课后习题详解物理化学核心教程(第二版)沈文霞编科学出版社-课后习题详解第八章电化学III.思考问题的参考答案1.什么是正极?什么是负极?两者有什么不同?什么是阴极?什么是阳极?两者有什么不同?答:比较电池中两个电极的电极电位。
高电位的电极称为正极,低电位的电极称为负极。
电流总是从高电位的正极流向低电位的负极。
从负极到正极,电子的流动方向与电流的流动方向正好相反。
根据电极上进行的具体反应,发生还原作用的电极称为阴极,发生氧化作用的电极称为阳极。
在原电池中,阳极因电势低,所以是负极。
阴极因电势高,所以是正极;在电解池中,阳极就是正极,阴极就是负极。
2.电解质溶液的电导率如何随电解质浓度的增加而变化?答:要分强电解质和弱电解质两种情况来讨论。
电解质溶液的电导率是指单位长度和单位截面积的离子导体所具有的电导。
对于强电解质,如hcl,h2so4,naoh等,溶液浓度越大,参与导电的离子越多,则其电导率会随着浓度的增加而升高。
但是,当浓度增加到一定程度后,由于电解质的解离度下降,再加上正、负离子之间的相互作用力增大,离子的迁移速率降低,所以电导率在达到一个最大值后,会随着浓度的升高反而下降。
对于中性盐,如kcl等,由于受饱和溶解度的限制,在到达饱和浓度之前,电导率随着浓度的增加而升高。
对于弱电解质溶液,由于弱电解质的解离平衡常数在一定温度下有一个固定值,因此当电解质浓度增加时,离子浓度基本保持不变,因此弱电解质溶液的电导率随浓度变化不大,始终处于相对较低的状态。
3.电解质溶液的摩尔电导率随着电解质浓度的增加有什么变化?答:我们应该分两种情况来讨论:强电解质和弱电解质。
电解质溶液的摩尔电导率是指在单位距离的两个电极之间放置含有1mol电解质的溶液的电导率。
由于溶液中导电物质的量为1mol,对于强电解质,当浓度降低时,正负离子之间的相互作用减少,正负离子的迁移速度加快,溶液的摩尔电导率也相应增加。
物理化学(周鲁编第二版)习题解答

第一章1-1 10mol 理想气体从Pa 1000.26⨯,3dm 00.1等容降温使压力降到Pa 1000.25⨯,在等压膨胀到3dm 0.10,求整个过程的U Q W ∆,,和H ∆。
解:1-2 1mol 理想气体从25 K ,Pa 1000.15⨯经等容过程和等压过程分别升温到100K ,此气体的1,K J 10.29-⋅=m p C ,求过程的容降温使压力降到Pa 1000.25⨯,在等压膨胀到3dm 0.10,求整个过程的U Q W ∆,,和H ∆。
解:等容过程R C C m V m p =-,, 11,,mol K J 786.20314.818.29--⋅⋅=-=-=R C C m p m V()()J 95.155825100786.20112,=-⨯⨯=-=∆T T nC U m V()()J 5.21822510010.29112,=-⨯⨯=-=∆T T nC H m p等容过程J 0=W J 95.1558=∆=U Q 等压过程J 95.1558=∆U J 5.2182=∆HJ 5.2182=∆=H Q p J 55.6235.218295.1558-=-=-∆=Q U W1-5 2mol 理想气体由从25℃,Pa 1000.16⨯膨胀到25℃,Pa 1000.15⨯,设过程为(1)自由膨胀;(2)反应恒定外压Pa 1000.15⨯等温膨胀;(3)等温可逆膨胀。
分别计算以上各过程的U Q W ∆,,和H ∆。
解:(1)自由膨胀J 0=W理想气体 等温过程 J 0=∆U J 0=∆H J 0=Q (2)恒外压理想气体 等温过程 J 0=∆U J 0=∆HJ6.44591000.1298314.821000.1298314.821000.1655-=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-=∆-=V p W 外J 6.4459=-=W Q(3)理想气体 等温过程J 0=∆U J 0=∆H可逆过程J 6.114091000.11000.1ln298314.82ln ln d d 651212-=⨯⨯⨯⨯==-=-=-=⎰⎰p pnRT V V nRT V V nRT V p W 外J 6.11409=-=W Q1-7 2mol 单原子理想气体由从600K ,MPa 000.1反抗恒定外压100kPa 绝热膨胀到100kPa ,求该过程的U Q W ∆,,和H ∆。
物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后习题答案5-8

第五章 化学平衡一.基本要求1.掌握化学反应等温式的各种形式,并会用来判断反应的方向和限度。
2.了解标准平衡常数的定义,掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。
3.掌握标准平衡常数K 与r m G ∆在数值上的联系,熟练用热力学方法计算r m G ∆,从而获得标准平衡常数的数值。
4.了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ∆的定义和它的应用。
5.掌握温度对化学平衡的影响,记住van ’t Hoff 公式及其应用。
6.了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。
二.把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的,就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式,来导出化学反应等温式,从而用来判断化学反应的方向与限度。
本章又用到了反应进度的概念,不过其值处在0 1 mol -的区间之内。
因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时,是将化学势看作为一个定值,也就是在有限的反应系统中,化学进度为d ξ,如果在一个很大的系统中, 1 mol ξ=。
严格讲,标准平衡常数应该用绝对活度来定义,由于本教材没有介绍绝对活度的概念,所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义,其含义是一样的。
从标准平衡常数的定义式可知,标准平衡常数与标准化学势一样,都仅是温度的函数,因为压力已指定为标准压力。
对于液相反应系统,标准平衡常数有其相应的形式。
对于复相化学反应,因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态,它的化学势就是标准态化学势,已经归入r m G ∆中,所以在计算标准平衡常数时,只与气体物质的压力有关。
学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度,知道如何计算平衡常数,了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响,能找到一个经济合理的反应条件,为科研和工业生产服务。
而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算,否则会把自己搞糊涂了,反而没抓住主要内容。
由于标准平衡常数与r m G ∆在数值上有联系,r m ln p G RT K ∆=-,所以有了r m G ∆的值,就可以计算p K 的值。
物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后习题答案14

第一章气体三.试探题参考答案1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢恢复状?采纳了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球的壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采纳的是气体热胀冷缩的原理。
2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是不是相等?答:不必然相等。
依照理想气体状态方程,假设物质的量相同,那么温度才会相等。
3.两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一根玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左侧球的温度为273 K,右边球的温度为293 K时,汞滴处在中间达到平稳。
试问:(1) 假设将左侧球的温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动?(2) 假设将两个球的温度同时都升高10 K,中间汞滴向哪边移动?答:(1)左侧球的温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两个球的温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。
因为左侧球的起始温度低,升高10 K所占的比例比右边的大,283/273大于303/293,因此膨胀的体积(或维持体积不变时增加的压力)左侧的比右边的大。
4.在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的左右,迅速盖上软木塞,避免保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估量会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一路,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
若是软木塞盖得太紧,乃至会使保温瓶爆炸。
避免的方式是,在灌开水时不要灌得太快,且要将保温瓶灌满。
5.当某个纯的物质的气、液两相处于平稳时,不断升高平稳温度,这时处于平稳状态的气-液两相的摩尔体积将如何转变?答:升高平稳温度,纯物质的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可紧缩性较小,热膨胀仍占主腹地位,因此液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被紧缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
随着平稳温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积慢慢接近。
物理化学核心教程第二版课后习题答案5-8

四.概念题参考答案1.在等温、等压且不做非膨胀功的条件下,当反应的1r m 5 kJ mol G -∆=⋅时,该反应自发进行的方向为 ( )(A) 正向自发进行 (B) 逆向自发进行(C) 无法判断 (D) 反应不能进行答:(C)。
判断反应能否自发进行,要用等温、等压且不做非膨胀功的条件下r m G ∆的变化值,而不能用r m G ∆的值。
除非该反应是在标准压力下进行,则r m 0G ∆>,反应能逆向自发进行。
或者r m G ∆是一个绝对值很大的负值,改变压力商也不可能改变r m G ∆的符号,则r m G ∆也小于零,这时可以估计反应能自发正向进行。
2.理想气体混合物在化学反应达平衡时,应该使用下列哪个关系式 ( )(A )r m ln p G RT K ∆=- (B )r m ln p G RT K ∆=-(C )r m ln x G RT K ∆=- (D )r m ln c G RT K ∆=-答:(B )。
根据理想气体化学势的表示式,对数项中用B /p p 表示,在化学反应等温式中,对数项中是压力商p Q ,达平衡时,是平衡时的压力商,所以标准平衡常数是p K ,相应的Gibbs 自由能的变化值为r m G ∆。
3.理想气体反应23CO(g)2H (g)CH OH(g)+=的r m G ∆与温度T 的关系为:1r m /(J mol )21 66052.92/K G T -∆⋅=-+。
若要使反应的平衡常数大于1,则应控制的反应温度为 ( )(A) 必须低于℃ (B) 必须高于409.3 K(C) 必须低于409.3 K (D) 必须等于409.3 K答:(C)。
r m G ∆与标准平衡常数p K 的关系式为r m ln p G RT K ∆=-,要使1p K =,则r m 0G ∆=。
从已知的关系式,解得409.3 K T =。
要使反应在标准压力下能自发正向进行,r m G ∆必须小于零,所以,根据已知的关系式,反应温度必须低于409.3 K 。
物理化学第二版习题答案

物理化学第二版习题答案物理化学是研究物质的物理性质和化学性质以及它们之间的相互关系的一门学科。
对于学习物理化学的学生来说,习题是巩固知识、提高能力的重要途径之一。
下面将为大家提供物理化学第二版习题的答案,希望对广大学生有所帮助。
第一章:热力学基础1. 答案:热力学是研究物质在能量转化过程中的规律的科学。
它主要研究能量的转化和守恒规律,以及物质在这个过程中的性质变化。
2. 答案:热力学第一定律是能量守恒定律,即能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量守恒不变。
3. 答案:热力学第二定律是能量转化过程中的不可逆性原理,即自发过程的方向是从有序向无序的方向进行。
第二章:热力学函数1. 答案:热力学函数是描述物质性质和状态的函数,如内能、焓、自由能等。
2. 答案:内能是系统所拥有的全部能量的总和,包括系统的动能和势能。
3. 答案:焓是系统的内能和对外界做的功之和,常用符号表示为H。
第三章:热力学第一定律的应用1. 答案:热容量是物质吸收或释放热量时的温度变化与热量变化之比。
2. 答案:绝热过程是指在过程中系统与外界没有热交换,即系统的热容量为零。
3. 答案:等温过程是指在过程中系统的温度保持不变,即系统与外界的热交换量为零。
第四章:热力学第二定律的应用1. 答案:熵是描述系统无序程度的物理量,表示系统的混乱程度。
2. 答案:熵增原理是热力学第二定律的数学表达式,它指出孤立系统的熵总是增加的。
3. 答案:卡诺循环是一种理想的热机循环,它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。
第五章:相变和化学平衡1. 答案:相变是指物质由一种相转变为另一种相的过程,如固态到液态、液态到气态等。
2. 答案:平衡态是指系统各种性质的变化不再随时间变化,达到动态平衡的状态。
3. 答案:化学平衡是指在封闭容器中,反应物和生成物浓度达到一定比例时,反应速率前后保持不变的状态。
第六章:化学动力学1. 答案:化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科。
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物理化学第二版课后答案【篇一:大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第8章】.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???e???,利用这些实验的测定值,可以用来: ?t??p?(1)计算热力学函数的变化量,如?rgm, ?rgm, ?rsm, ?rhm, qr 等。
??(2)计算电池反应的标准平衡常数,难溶盐的活度积kap和水的解离常数kw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??。
(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。
现在使用的标准电极电势表基本上都是氢标还原电极电势,所以关于氧化电极电势可以不作要求,免得在初学时发生混淆。
学习电解和极化的知识,主要是了解电化学的基本原理在电镀、电解、防腐和化学电源等工业上的应用,充分利用网络资源,都了解一些最新的绿色环保的新型化学电源,如氢-氧燃料电池和锂离子电池等。
了解电解合成、电化学防腐等应用实例,拓宽知识面,提高学习兴趣,充分了解物理化学学科的实用性的一面。
三.思考题参考答案1.什么是正极?什么是负极?两者有什么不同?什么是阴极?什么是阳极?两者有什么不同?答:比较电池中两个电极的电极电势,电势高的电极称为正极,电势低的电极称为负极。
电流总是从电势高的正极流向电势低的负极,电子的流向与电流的流向刚好相反,是从负极流向正极。
根据电极上进行的具体反应,发生还原作用的电极称为阴极,发生氧化作用的电极称为阳极。
在原电池中,阳极因电势低,所以是负极。
阴极因电势高,所以是正极;在电解池中,阳极就是正极,阴极就是负极。
2.电解质溶液的电导率随着电解质浓度的增加有什么变化?答:要分强电解质和弱电解质两种情况来讨论。
电解质溶液的电导率是指单位长度和单位截面积的离子导体所具有的电导。
对于强电解质,如hcl, h2so4, naoh等,溶液浓度越大,参与导电的离子越多,则其电导率会随着浓度的增加而升高。
但是,当浓度增加到一定程度后,由于电解质的解离度下降,再加上正、负离子之间的相互作用力增大,离子的迁移速率降低,所以电导率在达到一个最大值后,会随着浓度的升高反而下降。
对于中性盐,如kcl等,由于受饱和溶解度的限制,在到达饱和浓度之前,电导率随着浓度的增加而升高。
对于弱电解质溶液,因为在一定温度下,弱电解质的解离平衡常数有定值,所以在电解质的浓度增加的情况下,其离子的浓度还是基本不变,所以弱电解质溶液的电导率随浓度的变化不显着,一直处于比较低的状态。
3.电解质溶液的摩尔电导率随着电解质浓度的增加有什么变化?答:要分强电解质和弱电解质两种情况来讨论。
电解质溶液的摩尔电导率是指,将含有1 mol电解质的溶液,置于相距为单位距离的两个电极之间所具有的电导。
由于溶液中导电物质的量已给定,都为1mol,所以,对于强电解质,当浓度降低时,正负离子之间的相互作用减弱,正、负离子的迁移速率加快,溶液的摩尔电导率会随之而升高。
但不同的电解质,摩尔电导率随着浓度的降低而升高的程度也大不相同。
当浓度降到足够低时,摩尔电导率与浓度之间呈线性关系,4.在温度、浓度和电场梯度都相同的情况下,氯化氢、氯化钾、氯化钠三种溶液中,氯离子的运动速度是否相同?氯离子的迁移数是否相同? ? ? ? ??答:因为温度、浓度和电场梯度都相同,所以三种溶液中氯离子的运动速度是基本相同的,但氯离子的迁移数不可能相同。
迁移数是指离子迁移电量的分数,因为氢离子、钾离子、钠离子的运动速度不同,迁移电量的能力不同,所以相应的氯离子的迁移数也就不同。
5.为什么氢离子和氢氧根离子的电迁移率和摩尔电导率的数值比同类离子要大得多?答:因为氢离子和氢氧根离子传导电流的方式与其它离子不同,它们是依靠氢键来传递的,所以特别快。
它们传导电流时,不是靠离子本身的迁移,而是依靠氢键和水分子的翻转来传导电荷的。
如果在非水溶液中,氢离子和氢氧根离子就没有这个优势。
6.强电解质如cuso4,mgcl2等,在其溶液的浓度不是太大的情况下,电解质的摩尔电导率与它的离子摩尔电导率之间是什么关系?答:在溶液不太浓时,可以近似认为强电解质是完全解离的,其摩尔电导率就等于离子摩尔电导率的加和。
但对于组成离子的电价数大于1,特别是在正、负离子的电价不对称时,在选取基本单元时要注意使粒子的荷电量相同,若粒子的荷电量不同时,要在前面乘以因子,使等式双方相等。
现用以下例子来表明它们之间的关系:对于a?b型的对称电解质,它们之间的关系比较简单,如对于a?b2型的不对称电解质,由于正负离子的电价数不同,要注意选取荷电量相同的粒子作为基本单元,若荷电量不同,要在前面乘以因子,如7.在电解质溶液中,如果有i 种离子存在,则溶液的总电导应该用如下的哪个计算式计算?(1) g??i11(2) g? ririi答:应该用(1)式计算。
因为溶液的总电导等于各个离子电导的加和,即g??gb ?b111????? r1r2brb在溶液中,离子是以并联形式存在的,而不是以串联形式存在的,总的电阻不可能等于所有离子电阻的加和。
8.标准电极电势是否就等于电极与周围活度为1的电解质溶液之间的电势差?答:不是。
由于电极表面性质比较复杂,电极与周围电解质溶液之间的真实电势差是无法测量的。
现在把处于标准状态下的电极(即待测电极)与标准氢电极组成电池,将待测电极作还原极(即正极),并规定标准氢电极的电极电势为零,这样测出的电池电动势就作为待测电极的电极电势,称为标准氢标还原电极电势,简称为标准电极电势,用符号eox|red表示。
9.为什么标准电极电势的值有正有负?答:因为规定了用还原电极电势,待测电极与氢电极组成电池时,待测电极放在阴极的位置,令它发生还原反应。
但是比氢活泼的金属与氢电极组成电池时,实际的电池反应是金属氧化,氢离子还原,也就是说电池的书面表示式是非自发电池,电池反应是非自发反应,电动势小于零,所以电极电势为负值。
如果是不如氢活泼的金属,则与氢电极组成的电池是自发电池,电极电势为正值。
10.某电池反应可以写成如下两种形式,则所计算出的电动势e,标准摩尔gibbs自由能变化值和标准平衡常数的数值是否相同?(1)h2(ph2)?cl2(pcl2)?2hcl(a)(2) ?11h2(ph2)?cl2(pcl2)?hcl(a) 22答:电动势e是电池的性质,不管电池反应中电子的计量系数是多少,电动势e总是相同的。
如果从计算电池电动势的nernst方程看, e?e??rtbln?a?b zfbrt?项分母中的z与?abb项中的指数?b之间,有固定的比例关系,所以电动势e有定值,zfb即e1?e2。
【篇二:大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第5章】>一.基本要求1.掌握化学反应等温式的各种形式,并会用来判断反应的方向和限度。
2.了解标准平衡常数的定义,掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。
??3.掌握标准平衡常数k?与?rgm在数值上的联系,熟练用热力学方法计算?rgm,从而获得标准平衡常数的数值。
?4.了解标准摩尔生成gibbs自由能?fgm的定义和它的应用。
5.掌握温度对化学平衡的影响,记住van’t hoff公式及其应用。
6.了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。
二.把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的,就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式,来导出化学反应等温式,从而用来判断化学反应的方向与限度。
本章又用到了反应进度的概念,不过其值处在0?1 mol的区间之内。
因为在利用化学势的表示式来计算反应的gibbs自由能的变化值时,是将化学势看作为一个定值,也就是在有限的反应系统中,化学进度为d?,如果在一个很大的系统中,??1 mol。
严格讲,标准平衡常数应该用绝对活度来定义,由于本教材没有介绍绝对活度的概念,所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义,其含义是一样的。
从标准平衡常数的定义式可知,标准平衡常数与标准化学势一样,都仅是温度的函数,因为压力已指定为标准压力。
对于液相反应系统,标准平衡常数有其相应的形式。
对于复相化学反应,因为纯的凝聚态物?质本身就作为标准态,它的化学势就是标准态化学势,已经归入?rgm中,所以在计算标准平衡常数时,只与气体物质的压力有关。
学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度,知道如何计算平衡常数,了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响,能找到一个经济合理的反应条件,为科研和工业生产服务。