物理化学实验课后练习参考

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物理化学实验所有课后习题和思考题答案

物理化学实验所有课后习题和思考题答案

物理化学实验所有课后习题和思考题答案Revised final draft November 26, 2020实验一燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。

2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。

3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。

4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些本实验成功的关键因素是什么提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。

本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。

5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验二凝固点降低法测定相对分子质量1. 什么原因可能造成过冷太甚若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高说明原因。

答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。

若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。

根据公式和可知由于溶液凝固点偏低,T f偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。

2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。

3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。

复旦大学版物理化学实验第三版课后思考题答案

复旦大学版物理化学实验第三版课后思考题答案

实验一凝固点降低法测定摩尔质量1、在冷却过程中,凝固点测定管内液体有哪些热交换存在?他们对凝固点的测定有和影响?答:主要热交换有液相变成固相时放出凝固热;固液与寒剂之间热传导。

对凝固点测定的影响是当凝固热放出速率小于冷却速率,会发出过冷现象,使凝固点测量偏低。

2、当溶质在溶液中解离、缔合、溶剂化和形成配合物时,测定的结果有何意义?加入溶剂中的溶质的量应如何确定?加入量过多或过少将会有和影响?答: 当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化或形成配合物等情况时,缔合和生成配合会使测量值偏大,离解会使测量值偏小,不适用上式计算,一般只适用强电解质稀溶液。

3、加入溶剂中的溶质的量应如何确定?加入量过多或过少将会有和影响?答:加入的溶质的量约使溶液的凝固点降低0.5℃左右。

加入太多,会使溶液太快凝固;加入太少,会使溶液的凝固点降低不明显,测量误差会增大。

4、估算实验结果的误差,说明影响测量结果的主要因素?答:溶液过冷程度的控制,冰水浴温度控制在3℃左右,搅拌速度的控制,温度升高快速搅拌,溶剂溶质的精确测量,溶液浓度不能太高都对其有影响。

实验二纯液体饱和蒸气压的测定1、压力和温度的测量都有随机误差,试导出H的误差传递表达式.答:由 H=U+PV 可得,→ dH=dU+PdV+VdP→ dH=(au/aT)v dT+(au/aV)TdV+pdV+Vdp →ΔVHm=(au/aT)VΔT+VΔp2、用此装置,可以很方便地研究各种液体,如苯.二氯乙烯.四氯化碳.水.正丙醇.异丙醇.丙酮.和乙醇等,这些液体中很多是易燃的确,在加热时应该注意什么问题?答:加热时,应该缓慢加热,并且细心控制温度,使溶液的温度不能超过待测液的着火点,同时a,c管的液面上方不宜有空气(或氧气)存在,此外温度变化采用逐渐下降方式。

实验四燃烧热的测定的测定1、固体样品为什么要压成片状?答:压成片状有利于样品充分燃烧。

2、在量热测定中,还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法?答:实际上,热量计与周围环境的热交换无法完全避免,它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。

物理化学实验课后习题答案

物理化学实验课后习题答案

物理化学实验课后习题答案1. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用?如何保护及正确使用?答:(1)电位差计是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置,能直接给出待测电池的电动势值,测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短,以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态。

(2)标准电池是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降。

(3)检流计用来检验电动势是否对消,在测量过程中,若发现检流计受到冲击,应迅速按下短路按钮,以保护检流计。

检流计在搬动过程中,将分流器旋钮置于“短路”。

(4)工作电池(稳压电源)电压调至与电位差计对电源的要求始终相一致。

3.电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用?答:电位差计:利用补偿法测定被测电极电动势;标准电池:提供稳定的已知数值的电动势EN,以此电动势来计算未知电池电动势。

检流计:指示通过电路的电流是否为零;工作电池:为整个电路提供电源,其值不应小于标准电池或待测电池的值。

4.测电动势为何要用盐桥?如何选用盐桥以适合不同的体系?答:(1)对于双液电池电动势的测定需用盐桥消除液体接界电势。

(2)选择盐桥中电解质的要求是:①高浓度(通常是饱和溶液);②电解质正、负离子的迁移速率接近相等;③不与电池中的溶液发生反应。

具体选择时应防止盐桥中离子与原电池溶液中的物质发生反应,如原电池溶液中含有能与Cl-作用而产生沉淀的Ag+、Hg 离子或含有能与K+离子作用的ClO-离子,则不可使用KCl盐桥,应选用KNO3或NH4NO3盐桥。

5.在测定电动势过程中,若检流计的指针总往一个方向偏转,可能是什么原因?答:若调不到零点,可能的原因有:(1)电池(包括工作电池、标准电池和待测电池)的正负极接反了;(2)电路中的某处有断路;(3)标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势,超出了测量范围。

4.为何本实验要在恒温条件下进行,而且乙酸乙酯和氢氧化钠溶液在混合前还要预先恒温?答:温度对反应速率常数k影响很大,故反应过程应在恒温条件下进行。

北京大学《物理化学》课后章节练习题第3章习题及答案

北京大学《物理化学》课后章节练习题第3章习题及答案

第三章 习题1. 在413.15K 时,纯C 6H 5Cl 和C 6H 5Br 的蒸气压分别为125.238kPa 和66.104kPa 。

假定两液体组成理想液体,若有一混合液,在413.15K 、101.325kPa 下沸腾,试求该溶液的组成,以及在此情况下,液面上蒸气的组成。

2. 液体A 与液体B 形成理想溶液。

在343.15K 时,1mol A 和2mol B 所成溶液的蒸气压为50.663kPa ,若在溶液中再加入3mol A ,则溶液的蒸气压增加到70.928kpa ,试求:(1)和。

*A p *B p (2)对第一种溶液,气相中A 、B 的摩尔分数各位若干?3. 若气体的状态方程为m (1)pV p RT β−=,求其逸度的表示式。

4. 液体A 和B 形成理想溶液。

现有一含有A 的物质的量分数为0.4的蒸气相,放在一个带活塞的气缸内,恒温下将蒸气慢慢压缩。

已知和分别为*A p *B p 0.4p θ×和1.2p θ×,计算:(a) 当液体开始凝聚出来时的蒸气总压。

(b) 该溶液在正常沸点b T 时的组成。

5. 在288.2K 、p θ时,某酒窖中存有10.0 m 3的酒,其中含乙醇96%(质量分数)。

今欲加水调制为含乙醇56%的酒,问(1)应加多少体积的水?(2)能得到多少立方米的含醇56%的酒已知该条件下水的密度999.1 kg.m -3,水和乙醇的偏摩尔体积分别为 乙醇的质量分数V H2O,m / (10-6 m 3.mol -1)V 乙醇,m / (10-6 m 3.mol -1)96%14.61 58.01 56%17.11 56.586. K 2SO 4在水溶液中的偏摩尔体积V 2,m 在298K 为V 2,m /m 3=3.228×10-5+1.821×10-5m 1/2/(mol·kg -1)1/2+2.2×10-8 m /(mol·kg -1)。

物理化学实验课后练习参考

物理化学实验课后练习参考

物理化学实验课后练习参考一、问答题1. 用最大气泡法测定溶液的表面张力的实验操作中, 为什么要求读出最大压力差?[答] p(内)<p(外)时, 气泡会从毛细管口逸出。

∆p=p(外)-p(内),∆p 可从压力计两边读数的差值h读出。

(1分)π r2∆p 为气泡逸出时受到向下的总作用力2π rσ 为气泡在毛细管口受到的表面张力(2分)当π r2∆p max=2π rσ 时, 气泡就逸出了故实验中要求读出最大压力差h。

(2分)2.最大气泡压力法测液体的表面张力实验时,某同学发现,当毛细管管端不是刚刚与液面相接触,而是插入液面一小段距离时,测得的△h偏高。

因而该同学在讨论中说毛细管管端插入液体内部,将使测得的表面张力值偏高,你认为这一说法对吗?为什么?答:知标样S 及未知样X,则γx/γs= △h x/△h s影响γx值的因素与△h之测定值, X, S 样的密度及毛细管端插入深浅等众多因素有关。

3.在恒温、恒压下,测定化学反应速率常数的方法常分为物理法及化学法两类, 请你以做过的实验为例, 简述这两类方法的主要区别及优缺点。

物理法:如电导法测乙酸乙酯皂化速率常数等, 优点是不需要直接取样, 不需中止反应, 测量快, 测得数据多, 数据误差小, 所测的物理量易转化为电讯号, 易实现测定、记录、处理的自动化。

缺点是:对不同反应体系要用不同物理量, 有的体系找不到合适的物理量, 物理量与浓度关系不规则, 易引入系统误差,需要比较特殊的仪器。

(5分)化学法:如用KMnO4滴定法测定H2O2分解反应速率常数, 其优点是使用通常用的化学分析方法, 如多为容量法分析测定浓度, 取得的数据直接引入动力学方程, 不加其他关系。

缺点是需取样并中止反应才能进行分析, 取样记时及反应条件控制易引入误差, 化学分析慢, 取得数就少, 增加了数据处理误差, 不易实现自动化。

(5分)4.请设计一电化学实验,测定下列反应的等压热效应,并说明其理论根据(不写实验装置及实验步骤)。

物理化学实验答案1

物理化学实验答案1

物理化学实验答案1 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一、溶液中的等温吸附五、注意事项1.溶液的浓度配制要准确,活性炭颗粒要均匀并干燥2. 醋酸是一种有机弱酸,其离解常数Ka = 1.76× ,可用标准碱溶液直接滴定,化学计量点时反应产物是NaAc,是一种强碱弱酸盐,其溶液pH 在8.7 左右,酚酞的颜色变化范围是8-10,滴定终点时溶液的pH 正处于其内,因此采用酚酞做指示剂,而不用甲基橙和甲基红。

直到加入半滴NaOH 标准溶液使试液呈现微红色,并保持半分钟内不褪色即为终点。

3.变红的溶液在空气中放置后,因吸收了空气中的CO2,又变为无色。

4. 以标定的NaOH 标准溶液在保存时若吸收了空气中的CO2,以它测定醋酸的浓度,用酚酞做为指示剂,则测定结果会偏高。

为使测定结果准确,应尽量避免长时间将NaOH 溶液放置于空气中。

七、讨论1. 测定固体比表面时所用溶液中溶质的浓度要选择适当,即初始溶液的浓度以及吸附平衡后的浓度都选择在合适的范围内。

既要防止初始浓度过高导致出现多分子层吸附,又要避免平衡后的浓度过低使吸附达不到饱和。

2. 按朗格谬尔吸附等温线的要求,溶液吸附必须在等温条件下进行,使盛有样品的磨口锥形瓶置于恒温器中振荡,使之达到平衡。

本实验是在空气浴中将盛有样品的磨口锥形瓶置于振荡器上振荡。

实验过程中温度会有变化,这样会影响测定结果。

3.由实验结果可知,活性炭在醋酸溶液中的吸附为单分子层吸附,可用Langmuir 吸附等温式表征其吸附特性。

用溶液吸附法测定活性炭比表面积,不需要特殊仪器,但测定过程中要防止溶剂挥发,以免引起测量误差。

此外,由于忽略界面上被溶剂占据部分,因此由这一方法所测得的比表面积一般偏小。

但由于方法简便,可以作为了解固体吸附剂特性的一种简便方法。

八、思考题(供参考)1.吸附作用与哪些因素有关?固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同?答:吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。

物化课后习题答案

物化课后习题答案

物化课后习题答案物化课后习题答案在学习物理化学的过程中,课后习题是巩固知识、加深理解的重要环节。

然而,面对繁多的习题,有时候我们可能会遇到一些难题,找不到正确的解答。

本文将为大家提供一些物化课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握相关知识。

一、热力学1. 一个气体在等温过程中从体积V1膨胀到体积V2,其对外界做功为W,根据热力学第一定律,这个过程的热量变化为多少?根据热力学第一定律,热量变化等于对外界做功的绝对值,即热量变化(ΔQ)= |W|。

2. 一个物体在压力为P的等压过程中吸收了热量Q,根据热力学第一定律,这个过程的对外界做功为多少?根据热力学第一定律,对外界做功等于热量的负值,即对外界做功(W)= -Q。

二、化学反应1. 氨气与氧气发生反应生成氮气和水蒸气的化学方程式是什么?氨气与氧气反应生成氮气和水蒸气的化学方程式为:4NH3 + 5O2 -> 4NO +6H2O。

2. 一定质量的乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水,计算生成的二氧化碳的质量。

乙醇的化学式为C2H5OH。

根据化学方程式,1摩尔的乙醇燃烧生成2摩尔的二氧化碳。

根据摩尔质量,乙醇的摩尔质量为46g/mol,二氧化碳的摩尔质量为44g/mol。

因此,生成的二氧化碳的质量为乙醇质量的两倍,即生成的二氧化碳质量为92g。

三、电化学1. 铜离子在铜电极上发生还原反应,写出该反应的化学方程式。

铜离子在铜电极上发生还原反应的化学方程式为:Cu2+ + 2e- -> Cu。

2. 如果电池的电动势为1.5V,电池内发生的化学反应的标准电动势为1.8V,那么这个电池的电动势变化是正值还是负值?根据定义,标准电动势是在标准状态下,即溶液浓度为1mol/L,温度为25℃时测得的电动势。

电动势的变化等于实际电动势减去标准电动势。

因此,这个电池的电动势变化为负值。

通过以上几个例子,我们可以看到,物化课后习题的答案并不复杂,只需要掌握一些基本的概念和原理,就能够轻松解答。

物理化学课后习题答案

物理化学课后习题答案

1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下试推出理想气体的,与压力、温度的关系。

解:根据理想气体方程1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。

若将其中的一个球加热到100 °C,另一个球则维持0 °C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。

解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。

标准状态:因此,1.9 如图所示,一带隔板的容器内,两侧分别有同温同压的氢气与氮气,二者均可视为理想气体。

(1)保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计,试求两种气体混合后的压力。

(2)隔板抽取前后,H2及N2的摩尔体积是否相同?(3)隔板抽取后,混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干?解:(1)等温混合后即在上述条件下混合,系统的压力认为。

(2)混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义?(3)根据分体积的定义对于分压1.11 室温下一高压釜内有常压的空气,为进行实验时确保安全,采用同样温度的纯氮进行置换,步骤如下:向釜内通氮气直到4倍于空气的压力,尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。

重复三次。

求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。

解:分析:每次通氮气后至排气恢复至常压p,混合气体的摩尔分数不变。

设第一次充氮气前,系统中氧的摩尔分数为,充氮气后,系统中氧的摩尔分数为,则,。

重复上面的过程,第n次充氮气后,系统的摩尔分数为,因此。

1.13 今有0 °C,40.530 kPa的N2气体,分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。

实验值为。

解:用理想气体状态方程计算用van der Waals计算,查表得知,对于N2气(附录七),用MatLab fzero函数求得该方程的解为也可以用直接迭代法,,取初值,迭代十次结果1.16 25 °C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体(即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气压)总压力为138.7 kPa,于恒定总压下冷却到10 °C,使部分水蒸气凝结为水。

物理化学课后习题答案

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物理化学课后习题答案物理化学课后习题答案在学习物理化学的过程中,课后习题是巩固知识、检验理解的重要方式。

然而,有时候我们可能会遇到一些难题,或者对某些题目的答案存在疑惑。

本文将针对一些常见的物理化学习题进行解答,帮助大家更好地理解和掌握相关知识。

1. 题目:在一个密闭容器中,有一定量的气体,压强为P,体积为V,温度为T。

如果将容器的体积减小一半,温度增加一倍,气体的压强会发生什么变化?解答:根据理想气体状态方程PV = nRT,其中n为气体的物质量,R为气体常数。

如果体积减小一半,那么V变为原来的一半,即V' = V/2;如果温度增加一倍,那么T变为原来的两倍,即T' = 2T。

代入理想气体状态方程,得到P'V'= nR(2T)。

由于P' = P(压强不变),那么P'V' = PV/2 = nRT,即气体的压强减小了一半。

2. 题目:在溶液中,酸性物质通常会导致酸碱指示剂变色。

为什么酸性物质能够改变指示剂的颜色?解答:酸性物质通常会释放出H+离子,而酸碱指示剂的颜色变化与H+离子的浓度有关。

酸性物质的存在增加了溶液中的H+离子浓度,导致指示剂发生颜色变化。

具体来说,指示剂分子中的某些基团会与H+离子发生反应,改变分子的电子结构,从而导致吸收或反射特定波长的光线,使指示剂呈现出不同的颜色。

3. 题目:有两个容器,一个容器中装有纯水,另一个容器中装有等摩尔浓度的NaCl溶液。

哪个容器的溶液具有更高的渗透压?解答:渗透压与溶液中溶质的浓度有关。

在这个问题中,纯水是没有溶质的,而NaCl溶液中含有溶质Na+和Cl-离子。

根据范性渗透压方程π = iMRT,其中π为渗透压,i为离子的折射率,M为溶质的摩尔浓度,R为气体常数,T为温度。

由于两个容器中的溶质浓度相同,所以M相等。

而纯水中没有溶质,即i = 1。

因此,纯水的渗透压更低,NaCl溶液的渗透压更高。

《物理化学(二)》课后练习

《物理化学(二)》课后练习

期末试卷
一、单项选择题
1.一封闭系统从A态出发,经一循环过程后回到A态,则下列何者为零
A.Q
B.W
C.Q+W
D.Q-W
【正确答案】C
【答案解析】
本题知识点:化学反应热效应的计算、能量代谢与微量量热技术简介,
2.系统经一等压过程从环境吸热,则
A.Q>0
B.△H>0
C.△U>0
D.a,b都对
【正确答案】A
【答案解析】
本题知识点:热化学,
3.若要通过节流膨胀达到制冷目的,则节流操作应控制的条件是
A.μJ-T<0
B.μJ-T>0
C.μJ-T=0
D.不必考虑μJ-T值
【正确答案】B
【答案解析】
本题知识点:热化学,
4.已知某反应的标准反应熵大于零,则该反应的标准反应吉布斯自由焓将随温度的升高
A.增大
B.不变
C.减小
D.不确定
【正确答案】C
【答案解析】
本题知识点:卡诺循环、卡诺定理、熵,
5.合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)达平衡后加惰性气体,且保持体系
【正确答案】D
【答案解析】
本题知识点:温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合,
6.Mg0(s)+CI(g)=MgCl2(s)+O2(g)达平衡后,增加总压(气体为理想气体),
【正确答案】B
【答案解析】
本题知识点:温度对平衡常数的影响、其他因素对化学平衡的影响、反应的偶合,
7.反应2C(s)+O2(g)2CO(g)
,单位为:J·mol-1,若温度增加,则。

物理化学实验习题及答案

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物理化学实验习题及答案2013-01-14 00:08恒温槽的性能测试习题:一、优良的恒温槽应具备那些条件二、电热器功率过大有何缺点三、接触温度计可否当温度计用四、恒温槽灵敏度过低,又 T ——t 曲线有何影响五、欲提高恒温槽的灵敏度,有那些途径六、电子继电器的工作原理,起何作用H 2O 2分解反应速率常数的测定习题:一、为什么反应开始不立即收集氧气,而要在反应进行一段时间后再收集氧气进行测定二、读取氧气体积时量气管及水准瓶中水面处于同一水平位置的作用 何在三、反应过程中为什么要匀速搅拌 匀速搅拌对测定结果会产生怎 的影响四、H 2O 2和KI 溶液的初始浓度对实验结果是否有影响 应根据什么 条件选择它们弱电解质电离常数的测定—分光光度法习题:一、在配置溶液时,加入HCl、HAc和NaAc溶液各起什么作用二、溶液A和溶液B的起始浓度,是否一定要相同液相反应平衡常数的测定习题:一,引起本实验误差的可能因素是什么二,你认为如何提高本实验的精度三,如Fe3+,SCN-离子浓度较大时,则不能按公式来计算Kc的值,为什么四,为什么可用FeSCN2+与消光度比乘SCN-计算FeSCN2+平电导法测定弱电解质电离常数习题:1.测定金属与电解质溶液电阻的方法有何不同为什么测定溶液电阻要用交流电源2.测定溶液电导时为什么要恒温3.为什么交流电源通常选择在约1000/s,如为了防止极化,频率高一些,不更好吗试权衡利弊.乙醇---环己烷溶液的折射率-组成曲线的绘制习题:一、在测定中,溶液过热或分馏不彻底将使得相图图形发生什么变化二、做乙醇—环己烷溶液的折光率-组成曲线目的时什么三、每次加入蒸馏瓶中的环己烷或乙醇是否安记录表规定的精确值来进行四、如何判断气-液相达到平衡状态T g=T l搜集气相冷凝液的小球大小对实验结果有无影响五、测定纯物质的沸点时,为什么要求蒸馏瓶必须是干燥的测混合液的沸点与组成可不必洗净,为什么六、平衡时,气液两相温度应不应该一样怎么防止有温度差异七、我们测得的沸点与标准的大气压的沸点是否一样旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数习题:一、在测量蔗糖转化速率常数时,选用长的旋光管好还是短的旋光管好二、为什么可用蒸馏水来校正旋光仪的零点三、在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正在本实验中,若不进行校正,对结果是否有影响四、使用旋光仪时以三分视野消失且较暗的位置读数,能否以三分视野消失且较亮的位置读数哪种方法更好静态法测定液体饱和蒸汽压习题:一、静态法测定液体饱和蒸汽压的原理二、能否在加热情况下检查是否漏气三、如何让判断等压计中试样球与等压时间空气已全部排出如未排尽空气对实验有何影响四、实验时抽气和漏入空气的速度应如何控制为什么五、升温时如液体急剧汽化,应如何处理六、每次测定前是否需要重新抽气七、等压计的U型管内所贮液体有何作用答案恒温槽的性能测试一、答:1、热容量要大一些;2、加热器的导热性能好,而且功率要适当;3、搅拌要强烈而均匀;4、接触温度计和控制器动作灵敏;5、接触温度计,搅拌器和加热器要适当靠近一些;二、答:电热器功率过大会造成恒温介质受热不均匀,这样温度计测的温度比恒温介质高,影响恒温槽的性能;三、答:可以,接触温度计是一支可以导电的特殊水银温度计;四、答:这样会造所测温度最大值与最小植之差很大,说明它的恒 温性能差;五、答:1、把恒温糙各部件调节到合适的状态下;2、合理的布置恒温槽各部件的位置;3、合理的操作恒温槽仪器;4、恒温槽的灵敏度与环境温度有关;六、答:温度控制器常用继电器和控制器组成,从接触温度计发来的信号经控制电路放大后,推动继电器去开关电热器;H 2O 2分解反应速率常数的测定一、答:因为一开始排出来的气体是实验管道中的空气,而不是反应生成的氧气,故立即收集会降低实验的准确性;二、答:可以保持内外气压相同,有利于收集气体;三、答:一方面可以加速反应进程,另一方面可以使反应进度得到适当的控制,便于观察;四、答:有影响;浓度会影响反应速度,浓度越高反应速度越快;应选择低浓度的H 2O 2溶液,有利于观察实验现象及便于控制反应进度;弱电解质电离常数的测定—分光光度法1、答:甲基橙为不稳定有机物,在溶液中存在下列平衡:Hln=H++ln-加入HCl溶液可使反应向左进行,进而得到较纯的Hln物质,加入NaAc溶液时,可使反应向右进行,得到较纯的ln-物质,同时加入HAc 和NaAc溶液,得到Hln和ln-;2、答:C标=40.2/100=0.08C A=100.08+100.1/100=0.018C B=100.08+250.04/100=0.018溶液A和溶液B的起始浓度相同;液相反应平衡常数的测定1、答:在实验过程中,不同浓度溶液的配制过程以及用仪器测定消光度的过程都可能引起实验产生误差;此外,在绘制吸收光谱图,确定入射光波长的过程中也会产生误差;2、答:一方面,认真仔细配制溶液,尽量减少误差;另一方面,多次测量求平均值;3、答:当Fe3+,SCN-离子浓度大时,发生多个反应,不仅仅是单一的生成FeSCN2+的反应,因此Kc受多个反应的影响,而不能单单按照公式计算;4、答:对一号烧杯Fe3+,SCN-与反应达平衡,可认为SCN-全部消耗,此平衡硫氰合铁离子的浓度为反应开始时硫氰酸根离子的浓度,而消光度比是2,3,4号溶液的消光度分别与1号消光度之比,则FeSCN2+平=消光度比×FeSCN2+平1=消光度比×SCN2+始.电导法测定弱电解质电离常数1、答:①测定金属的电阻用欧姆定律R=U/I,通过电表测量电阻;测定电解质溶液的电阻用电导率仪测定k值,然后再求摩尔电导率,进而求出溶液电阻.②测定溶液电阻有其特殊性,不能用直流电源,当直流电源通过溶液时,由于电化学反应的发生,不但使电极附近溶液的浓度变化引起浓差极化,还会改变两极本质.2、答: 温度对电导有影响,同种离子在不同温度下的电离平衡常数不同,故溶液电导也不同.3、答:使用频率高一些的交流电源容易造成误差与测量结果的不准确.乙醇---环己烷溶液的折射率-组成曲线的绘制一、答: 溶液过热使得实测温度偏高; 分馏不彻底导致溶液的组成有变化,即在同等测量温度下,当含量低于衡沸组成时环己烷的含量升高乙醇含量降低,高于衡沸组成时乙醇含量升高环己烷含量降低. 两种原因在相图上引起相同的相图图形向上偏移;二、答: 为了在曲线上用内插法求去未知乙醇—环己烷溶液的浓度;三、答:不一定;因为当实际加入量与所要求的有较小的偏差时,只会引起绘制相图的实验点的微小波动,并不会引起多大的实验误差;同时相图中的组成最后确定并不是以实际加入量来确定,而是通过最后折射率的大小来确定;四、答:在一定的温度下,溶液气液相的组成均不随温度而变化;即可达到平衡状态;有影响;因为存放气相冷凝液的小球部分不能过大,否则稳定的沸腾温度是很难获得的;五、答:根据溶液的依数性,如果有其它液体加入会使沸点升高;因为在配制一系列不同组成的溶液时,当实际加入量与所要求的有较小的偏差时,只会引起绘制相图的实验点的微小波动,并不会引起多大的实验误差;并且相图中的组成最后确定并不是以实际加入量来确定,而是通过最后折射率的大小来确定;六、答、温度应该一样,温度的差异原因有①与环境的热交换:②加热设备的工作性能有关.③个人的操作精度.我们可以从这三点入手;七、答:不一样,因为实验的温度会影响气液界面的气压,还有实际压力液并不是正好是标准大气压,我们需要校准.旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数1、答:长度适宜较好.2、答:因为生成物与反应物都是以H2O作溶剂的,固应先消除H2O带来的影响;3、答:1校正目的为使测量更准确,2若不进行校正,会使结果产生一定的误差;4、答:不能以三分视野消失且较亮的位置读数.由于人的视觉在暗视野下时对明暗均匀与不均匀有较大敏感,若采用明亮的视野,不易辨别三个视野的消失,即不能用三分视野消失且较亮的位置读数.静态法测定液体饱和蒸汽压1、答:纯液体的饱和蒸汽压是随温度的改变而改变的;当温度升高时,蒸汽压增大,温度降低时则蒸汽压减小;当蒸汽压与外界压力相等时,液体便沸腾,此时测到的外界压力即为该液体的饱和蒸汽压;2、答:不能,因为加热可使饱和蒸汽压升高,致使真空泵的压力表读书降低,此结果与漏气产生的结果一样,故检查不出是否漏气;3、答:如果抽气过程中直至没有气泡通过u型管中的液体逐出,即为空气已全部排出;没有排尽空气会造成液体的饱和蒸汽压降低;4、答:抽气和漏气速度都应缓慢进行,因为抽气速度快时将导致液体成串上升无法控制;漏气速度快时会引起U型管水柱倒流;5、答:马上降低恒温槽内水的温度;6、答:由于同一液体的饱和蒸汽压只与温度有关,温度改变,蒸汽压会在原有基础上变化;7、答:利用U型管双臂液面高度相等,判断液柱两边压力相等进而测出液体的饱和蒸汽压;。

物理化学课后习题答案(全)

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第1章 物质的pVT 关系和热性质习 题 解 答1. 两只容积相等的烧瓶装有氮气,烧瓶之间有细管相通。

若两只烧瓶都浸在100℃的沸水中,瓶内气体的压力为0.06MPa 。

若一只烧瓶浸在0℃的冰水混合物中,另一只仍然浸在沸水中,试求瓶内气体的压力。

解: 21n n n +=2212112RT V p RT V p RT V p +=⋅2111121222112p T p T T p T T T T =+⎛⎝⎜⎞⎠⎟=+ ∴112222p T T T p ⋅+=MPa0.0507=MPa 06.02)15.273100()15.2730(15.2730⎥⎦⎤⎢⎣⎡××++++=2. 测定大气压力的气压计,其简单构造为:一根一端封闭的玻璃管插入水银槽内,玻璃管中未被水银充满的空间是真空,水银槽通大气,则水银柱的压力即等于大气压力。

有一气压计,因为空气漏入玻璃管内,所以不能正确读出大气压力:在实际压力为102.00kPa 时,读出的压力为100.66kPa ,此时气压计玻璃管中未被水银充满的部分的长度为25mm 。

如果气压计读数为99.32kPa ,则未被水银充满部分的长度为35mm ,试求此时实际压力是多少。

设两次测定时温度相同,且玻璃管截面积相同。

解:对玻璃管中的空气,p V p V 2211=kPa 0.96=kPa )66.10000.102(35251212−×==p V V p ∴ 大气压力 = kPa 28.100kPa )96.032.99(=+·28· 思考题和习题解答3. 让20℃、20 dm 3的空气在101325 Pa 下缓慢通过盛有30℃溴苯液体的饱和器,经测定从饱和器中带出0.950 g 溴苯,试计算30℃时溴苯的饱和蒸气压。

设空气通过溴苯之后即被溴苯蒸气所饱和;又设饱和器前后的压力差可以略去不计。

(溴苯Br H C 56的摩尔质量为1mol g 0.157−⋅)解:n pV RT 131013252010831452027315==×××+⎡⎣⎢⎤⎦⎥−().(.) mol =0.832 mol n m M 209501570==..mol =0.00605mol p py p n n n 22212101325732==+=×= Pa 0.006050.832+0.00605 Pa4. 试用范德华方程计算1000 g CH 4在0℃、40.5 MPa 时的体积(可用p 对V 作图求解)。

北京大学《物理化学》课后章节练习题第2章习题及答案

北京大学《物理化学》课后章节练习题第2章习题及答案

ΔS = ΔSA + ΔSB
=
nACv,m
(
A)
ln
T2 T1
+
nBC
p,
m
(B)
ln
T2 T1
+ nBR ln
pB,1 pB,2
由此得 T2=254.84K
所以
W = −ΔU = −nACv,m ( A)(T2 − T1) − nBCv,m (B)(T2 − T1) = 2440.5J
5. 解:(1)
21.
已知纯物质的平衡稳定条件为 ( ∂p ∂V
)T
<
0 ,请证明任一物质绝热可逆膨胀后
压力必然降低。
-4-
第二章 习题答案
∫ 1.解: ΔS = nR ln
p1 p2
+
C T2 p T T1
dT
= nR ln
p1 p2
+
n(Cv,m
+
R) ln
T2 T1
= −86.67J.K −1
2.解:设终态温度为 T
等式右边可以转化为
W = WB = p外 (VB,2 −VB,1) = p B,2 (VB,2 − VB,1) = pB,2VB,2 − p B V,2 B,1
=
nB R(T2
− TB,1
pB,2 ) pB,1
=
2R(T
− (300K ) 1)...........(2) 2
联立(1)和(2)式,得T2=264.7K
4. 一导热良好的固定隔板将一带无摩擦绝热活塞的绝热气缸分为左右两室,左
室中充入 1mol A,右室中充入 2mol B,设A和B均为理想气体且A为单原子 气体,B为双原子气体,起始温度均为 300K,压力均为 101.325kPa,始态如 图所示,图中C为销钉,p外为 50.663kPa。 (a)若将绝热活塞上的销钉 C 拔掉,求平衡时,该过程的功及体系的熵变。 (b)若拔掉销钉后使其可逆膨胀至p外,则该过程的功和体系熵又为何值。

物理化学课后习题答案

物理化学课后习题答案

第一章两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。

若将其中的一个球加热到 100 C,另一个球则维持 0 C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。

解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。

标准状态:因此,如图所示,一带隔板的容器中,两侧分别有同温、不同压的H2与N2,P(H2)=20kpa,P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。

H2 3dm3 P(H2) T N2 1dm3 P(N2) T(1)保持容器内温度恒定,抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计,试求两种气体混合后的压力;(2)计算混合气体中H2和N2的分压力;(3)计算混合气体中H2和N2的分体积。

第二章1mol水蒸气(H2O,g)在100℃,下全部凝结成液态水,求过程的功。

假设:相对水蒸气的体积,液态水的体积可以忽略不计。

1mol某理想气体与27℃,的始态下,先受某恒定外压恒温压缩至平衡态,在恒容升温至℃,。

求过程的W,Q, ΔU, ΔH。

已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。

容积为 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别为0 C,4 mol的Ar(g)及150 C,2 mol的Cu(s)。

现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求末态温度t及过程的。

已知:Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为及,且假设均不随温度而变。

解:图示如下假设:绝热壁与铜块紧密接触,且铜块的体积随温度的变化可忽略不计则该过程可看作恒容过程,因此假设气体可看作理想气体,,则冰(H2O,S)在100kpa下的熔点为0℃,此条件下的摩尔熔化焓ΔfusHm=*mol-1 *K-1。

已知在-10~0℃范围内过冷水(H2O,l)和冰的摩尔定压热容分别为Cpm (H2O,l)=*mol-1 *K-1和Cpm(H2O,S)=*mol-1 *K-1。

求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。

O, l)在100 C的摩尔蒸发焓。

物理化学实验答案

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1、如何检查系统是否漏气?答:关闭真空泵,关闭阀门,观察平衡常数测定仪的示数是否变化,若变化则说明系统漏气,若变化过快,则需要检查装置重新抽气。

2、当使空气通入系统时,若通得过多有何现象出现?如何克服?答:反应体系将漏入空气。

因此通气速率一定要慢,如将气泡引入,重新抽完全重新做。

3、在氨基甲酸铵的分解平衡实验中,如何判定盛样小球的空气已抽尽?答:在同一温度下重复测定两次平衡时的真空度,如果两次数据相差不超过0.3kpa,就可以认为是空气已经排尽了。

5液体的饱和蒸汽压1、克-克方程在什么条件下才适用?答:克-克方程的适用条件:一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计;二是忽略温度对摩尔蒸发热△vap H m的影响,在实验温度范围内可视其为常数。

三是气体视为理想气体2、在开启旋塞放空气进入系统内时,放得过多应如何办?实验过程中为什么要防止空气倒灌答:必须重新排除净弯管内的空气;弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。

测定时,必须将其中的空气排除后,才能保证等压计液面上的压力为液体的蒸气压。

主要是防止空气倒灌后,反应生成的物质会和空气中的某种成分发生反应,使生成物的成分变得不纯或复杂3、在体系中安置缓冲瓶和应用毛细管放弃的目的是什么?答:调节U型管左右两液面平齐4.、本实验所测得的摩尔气化热数据是否与温度有关?答:有关。

5、等压计U型管中的液体起什么作用?冷凝器起什么作用?为什么可用液体本身作U型管封闭液?答:(1)U型管作用:①封闭气体,防止空气进行AB弯管内;?②作等压计用,以显示U型管两端液面上的压力是否相等。

(2)将U型管内封闭液蒸气冷凝,防止其“蒸干”(3)封闭液作用是封闭和作等压计用,可用液体本身作封闭液。

若用其它液体作封闭液,则平衡时a球上方的气体为封闭液蒸气和乙醇蒸气的混合气体,测定结果偏高。

6 凝固点降低法测定摩尔质量1、什么叫凝固点?凝固点降低公式在什么条件下才适用?它能否用于电解质溶液?答:凝固点就是大气压下固液两态平衡共存的温度凝固点降低公式适用于难挥发非电解质稀溶液,由于电解质溶液中阴阳离子之间的复杂的作用力,所以该公式不适用于电解质溶液2、为什么会产生过冷现象?答:过冷现象是由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后,没有晶体析出而达到过饱和状态的现象,原因一般是由于降温过快或溶液中较干净,没有杂质晶核3、为什么要使用空气夹套。

物理化学实验课后题答案

物理化学实验课后题答案

物理化学实验课后题答案物理化学实验课后题答案00公式以及版面无法正常显示,建议下载pdf版本下载方式一:点击以下链接下载网盘下载百度文库下载下载方式二:登陆公共邮箱下载邮箱:*********************密码:yh123456文件预览实验五燃烧热的测定1、在本实验中,哪些是体系,哪些是环境?体系和环境通过哪些途径进行热交换?这些热交换对结果的影响怎样?答:氧弹、内筒及氧弹周围的水支架等是体系;恒温夹套、夹套与内筒之间的空气层以及外界大气是环境;体系通过热辐射、热传导以及热对流的方式向环境中传递热量。

这些热交换可能会造成量热出现偏差,造成测量值不准(总热交换的形式不可知,故无法断定测量值是偏大还是偏小)。

2、量热容器内的水温为什么要比恒温夹套内水温低?低多少为合适?为什么?答:这样可以抵消与外部热交换的热量,减小实验误差。

低0.7-1℃合适,因为实验造成的水温变化仅仅为1.5-2.0℃,故低0.7-1℃足以抵消热交换造成的偏差。

实验十三三组分液-液平衡相图的测绘1、本实验所用的滴定管(盛苯的)、锥形瓶、分液漏斗液管、滴管为什么要干燥?答:若不干燥。

则配置的溶液中水含量与要求的值有所偏差,影响实验相图的绘制。

2、绘制溶解度曲线时,若先配溶液所取的体积不是记录表中规定的数值,对测绘溶解度曲线的准确性有没有影响?记录表中规定的数值是根据什么原则确定的?配溶液时读取所用的各组分体积不准确会带来什么影响?答:无影响。

记录表中规定的数值,是根据取点尽量均匀、均匀分布在相图中的原则确定的,配溶液时,读取所用的各组分体积不准确时,会使溶解度曲线与实际有偏差,影响系线。

3、当体系总组成在溶解度曲线上方及下方时,体系的相数有什么不同?在本实验中是如何判断体系总组成正处于溶解度曲线上的?此时分几相?答:在曲线上方时为一相,下方时为两相。

在本实验中,溶液恰好由澄清变浑浊或者由浑浊变澄清时,可以认为体系的总组成正处于溶解度曲线上,此时为两相4、温度升高,此时三组分溶解度曲线会发生什么样的变化?在本实验中应当注意哪些问题,以防止温度变化影响实验的准确性?答:温度升高,溶解度曲线下移,且峰变窄。

物理化学实验答案

物理化学实验答案

物理化学实验答案1(总17页) --本页仅作预览文档封面,使用时请删除本页--一、溶液中的等温吸附五、注意事项1.溶液的浓度配制要准确,活性炭颗粒要均匀并干燥2. 醋酸是一种有机弱酸,其离解常数Ka = × ,可用标准碱溶液直接滴定,化学计量点时反应产物是NaAc,是一种强碱弱酸盐,其溶液pH 在左右,酚酞的颜色变化范围是8-10,滴定终点时溶液的pH 正处于其内,因此采用酚酞做指示剂,而不用甲基橙和甲基红。

直到加入半滴NaOH 标准溶液使试液呈现微红色,并保持半分钟内不褪色即为终点。

3.变红的溶液在空气中放置后,因吸收了空气中的CO2,又变为无色。

4. 以标定的NaOH 标准溶液在保存时若吸收了空气中的CO2,以它测定醋酸的浓度,用酚酞做为指示剂,则测定结果会偏高。

为使测定结果准确,应尽量避免长时间将NaOH 溶液放置于空气中。

七、讨论1. 测定固体比表面时所用溶液中溶质的浓度要选择适当,即初始溶液的浓度以及吸附平衡后的浓度都选择在合适的范围内。

既要防止初始浓度过高导致出现多分子层吸附,又要避免平衡后的浓度过低使吸附达不到饱和。

2. 按朗格谬尔吸附等温线的要求,溶液吸附必须在等温条件下进行,使盛有样品的磨口锥形瓶置于恒温器中振荡,使之达到平衡。

本实验是在空气浴中将盛有样品的磨口锥形瓶置于振荡器上振荡。

实验过程中温度会有变化,这样会影响测定结果。

3.由实验结果可知,活性炭在醋酸溶液中的吸附为单分子层吸附,可用Langmuir 吸附等温式表征其吸附特性。

用溶液吸附法测定活性炭比表面积,不需要特殊仪器,但测定过程中要防止溶剂挥发,以免引起测量误差。

此外,由于忽略界面上被溶剂占据部分,因此由这一方法所测得的比表面积一般偏小。

但由于方法简便,可以作为了解固体吸附剂特性的一种简便方法。

八、思考题(供参考)1.吸附作用与哪些因素有关?固体吸附剂吸附气体与从溶液中吸附溶质有何不同?答:吸附作用与温度、压力、溶剂、吸附质和吸附剂性质有关。

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物理化学实验课后练习参考一、问答题1.用最大气泡法测定溶液的表面张力的实验操作中,为什么要求读出最大压力差?[答] p(内)<p(外)时,气泡会从毛细管口逸出。

∆p=p(外)-p(内),∆p可从压力计两边读数的差值 h读出。

(1 分)π r2∆p为气泡逸出时受到向下的总作用力2π rσ 为气泡在毛细管口受到的表面张力(2 分)当π r2∆p max=2π rσ 时,气泡就逸出了故实验中要求读出最大压力差h。

(2 分)2.最大气泡压力法测液体的表面张力实验时,某同学发现,当毛细管管端不是刚刚与液面相接触,而是插入液面一小段距离时,测得的△h偏高。

因而该同学在讨论中说毛细管管端插入液体内部,将使测得的表面张力值偏高,你认为这一说法对吗?为什么?答:知标样S及未知样X,则γx/γs= △h x△/h s影响γx值的因素与△h之测定值, X,S样的密度及毛细管端插入深浅等众多因素有关。

3.在恒温、恒压下,测定化学反应速率常数的方法常分为物理法及化学法两类,请你以做过的实验为例,简述这两类方法的主要区别及优缺点。

物理法:如电导法测乙酸乙酯皂化速率常数等,优点是不需要直接取样,不需中止反应,测量快,测得数据多,数据误差小,所测的物理量易转化为电讯号,易实现测定、记录、处理的自动化。

缺点是:对不同反应体系要用不同物理量, 有的体系找不到合适的物理量,物理量与浓度关系不规则,易引入系统误差,需要比较特殊的仪器。

(5 分)化学法:如用 KMnO4滴定法测定 H2O2分解反应速率常数,其优点是使用通常用的化学分析方法,如多为容量法分析测定浓度,取得的数据直接引入动力学方程,不加其他关系。

缺点是需取样并中止反应才能进行分析,取样记时及反应条件控制易引入误差,化学分析慢,取得数就少,增加了数据处理误差,不易实现自动化。

(5 分)4.请设计一电化学实验,测定下列反应的等压热效应,并说明其理论根据(不写实验装置及实验步骤)。

Ag(s) + HCl(aq)=AgCl(s)↓ + 1/2 H2(g)[答] (1)设计电池Ag - AgCl(s)│HCl(aq)│H2(Pt) (1.5 分)(2)压力p一定时,测该电池于某温度下的电动势E和电池的温度系数(∂E/∂T)p可得电池的反应焓变值△H = -zFE + zFT(∂E/∂T)p此△H即为该反应不在电池中进行时,反应的等压热效应。

(1.5 分) (3)因为反应不论是否在电池中进行,其初、终态相同,利用状态函数的性质△H(电池中)=H(烧杯中),在等T,等p,W f = 0时,△H = Q p(2 分)5.某种不可燃固体物质,加热可使它分解成为另一种固体和一种气体,请设计一个实验以测定上述分解反应的∆H∃ 和∆S∃ ,简要叙述实验方法和所依椐的热力学原理,不必绘出实验装置图。

[答]实验方法:将该固体放在密闭容器中,将容器抽成真空,置于电炉上加热,测定不同温度下的平衡分解压。

(3 分) 平衡时: ∆G=∆G∃+RT ln Q p=0 (2 分) ∆G∃=-R T ln K p=∆H∃-T∆S∃(1 分) K p值即相当于此固体分解压: ln K p=-∆H∃/(RT)+∆S∃/R(2 分) 以ln K p对1/T作图,得一直线,从斜率求出∆H∃(1 分)在直线上找一点,代入上式,求出∆S∃。

6.某研究所,需要测定牛奶样品的热值,请提出所需仪器及实验步骤。

[答]仪器:氧弹燃烧热测定仪一套步骤:(1)水当量的测量;(2)空白滤纸的热能测定;(3)牛奶样品用滤纸吸取烘干称重进行测量。

7.用氧弹量热计测定有机化合物的燃烧热实验,有的实验教材上要求在量热测定时,在氧弹中加几滴纯水,然后再充氧气、点火,请说明加的这几滴水的作用是什么?[答] 希望产物H2O尽快凝聚为液态水。

8.为什么在测量原电池电动势时,要用对消法进行测量?而不能使用伏特计来测量?答:要准确测量电池电动势只有在电流无限小的可逆情况下进行,对消法可达到此目的。

伏特计与待测电池接通后,要使指针偏转,线路上必须有电流通过,这样一来变化方式不可逆,所测量结果为有“极化”现象发生时的外电压。

9.作为盐桥使用的电解质有什么要求?答:⑴盐桥电解质不能与两端电极溶液发生化学反应;⑵盐桥电解质溶液中的正、负离子的迁移速率应该极其接近;⑶盐桥电解质溶液的浓度通常很高,甚至达到饱和状态。

10.以本实验中的装置来说,哪一部分是体系?答:(将装置图中的平衡管部分转化一下)根据实验题目可知,体系中应包含液体部分和气体部分,因此本实验的体系是 A 中的液体和 A—B 液面之间的气体。

11.体系中的气体部分含有空气等惰性气体时,是否对饱和蒸气压的测定产生影响?答:有影响。

参见【物理化学】教科书有关部分(P147~148)。

公式为公式中 Pg*为没有惰性气体存在时液体的饱和蒸气压,Pg 为有惰性气体存在且总压为 pe 时液体的饱和蒸气压。

12.怎样才能把体系中的空气排出到环境中去,使得体系的气体部分几乎全部是由被测液体的蒸气所组成?如何判断空气已被赶净?答:通过对体系加热或(/和)减小环境的压力,可以把体系中的空气等惰性气体排出到环境中去。

刚开始时,空气比较多,通过 B—C 管液体冒泡排出的速度较快,后来逐步减慢。

当体系温度达到液体的沸点并且空气很少时,冒泡排出气体的速度比较慢并且均匀,此时冒泡排出的气体主要是饱和蒸气。

13. B—C 之间的 U 形状液体所起到的作用是什么?答:⑴起到一个液体活塞(或液封)的作用,用于分隔体系与环境。

(同时通过该液体活塞,可将体系中的空气排除到环境中去)⑵起到检测压力的作用。

(当 B、C 管中的液面等高时,说明体系的压力等于环境的压力,可以通过测量环境的压力来代表体系的压力)⑶当 B、C 管中的液面等高时测定温度和压力的数据,也可保持多次测量数据时体系的体积几乎相等。

14.怎样才能使环境的空气不会进入到体系中去?答:读测完温度和压差的数据以后,赶快给体系加热,或减小环境的压力15.对于动力学研究中,物理量及其测量仪器的选择有哪些方面的考虑:答:⑴反应前后,体系的物理量的变化非常显著;⑵测的物质浓度成线性关系的特征物质量为最佳;⑶测的物质浓度不成线性关系的非特征物质量为最差。

16. 根据具有简单反应级数的化学反应动力学特征,大致有哪几种确定反应级数的数据处理方法?答:微分法,积分法,半衰期法,改变初始物质浓度法。

17.动力学实验,一般情况下为什么要在恒温条件下进行?答:不同温度下的反应速度不一样,反应速率常数与温度有关,电导率的数值与温度也有关,所以要准确进行动力学测量,必须在恒温条件下进行。

18. 在本实验的装置中哪部分是燃烧反应体系?燃烧反应体系的温度和温度变化能否被测定?为什么?答:在本实验装置中,氧弹的内部是被测物质的燃烧空间,也就是燃烧反应体系。

由于做燃烧实验时要在氧弹中充入高压的氧气,燃烧瞬间将产生高温,这样就无法将温度计(或温差计)直接插入到高压氧弹中或者因为温度计无法承受高压或高温,另外温度计是玻璃或金属外壳,在氧弹外面也无法与氧弹紧密接触,或者有的温度计(如热电偶)达不到测量精度,所以很难对燃烧反应体系进行温度或温度差的测量。

19. 在本实验的装置中哪部分是测量体系?测量体系的温度和温度变化能否被测定?为什么?答:由于不能直接对燃烧反应体系进行温度或温度差测量,因此就需要将燃烧反应体系(氧弹)放入到一种可以进行温度或温度差测量的介质中去,构成比燃烧反应体系大的测量体系。

在本实验的装置中,盛水桶、3000ml 水(刚好可以淹没氧弹)和氧弹三部分组成了测量体系,温度计可以插入到水中并与水紧密接触,不需要承受高压和高温,这样可以根据测量体系的温度变化去推断燃烧反应进行所放出的热量。

20.测量体系与环境之间有没有热量的交换?(即测量体系是否是绝热体系?)如果有热量交换的话,能否定量准确地测量出所交换的热量?答:测量体系与环境之间有热量的交换,因为理想的绝热条件是不可能达到的。

同时影响热量的交换量大小的因素也比较多,①与体系、环境的材质有关;②与体系、环境的接触界面积大小有关;③与体系、环境的温差有关,所以要定量准确地测量出体系与环境交换的热量是比较困难的。

如果有净的热量交换的话,将会增大实验的测量误差。

21. 在一个非绝热的测量体系中怎样才能达到相当于在绝热体系中所完成的温度和温度差的测量效果?答:既然无法避免体系与环境之间有热量的交换,就希望体系与环境之间交换的热量为零或尽可能的小。

在本实验过程中,样品点火燃烧以后体系的温度肯定将高于环境的温度,体系将热传递给环境,因此就必须在样品点火燃烧以前使体系的温度低于环境的温度,使体系从环境处获得热量,并使体系获得的热量与传出的热量尽量抵消,这样测量的效果就相当于绝热体系的结果。

这就是“雷诺校正图”的设计思想。

22. 在本实验中采用的是恒容方法先测量恒容燃烧热,然后再换算得到恒压燃烧热。

为什么本实验中不直接使用恒压方法来测量恒压燃烧热?答:原因为:①如果是使用恒压燃烧方法,就需要有一个无摩擦的活塞,这是机械摩擦的理想境界,是做不到的;②做燃烧热实验需要尽可能达到完全燃烧,恒压燃烧方法难于使另一反应物——“氧气”的压力(或浓度)达到高压,会造成燃烧不完全,带来实验测定的实验误差。

23.苯甲酸物质在本实验中起到什么作用?答:热量交换很难测量,温度或温度变化却很容易测量。

本实验中采用标准物质标定法,根据能量守恒原理,标准物质苯甲酸燃烧放出的热量全部被氧弹及周围的介质等吸收,使得测量体系的温度变化,标定出氧弹卡计的热容。

再进行奈的燃烧热测量和计算。

24.恒压燃烧热与恒容燃烧热有什么样的关系?答:Qp=Qv+Δn(RT)Qp:恒压燃烧热;Qv:恒溶燃烧;Δn:反应前后气态物质的量之差;T为环境(外夹套)的温度。

25.在本实验装置中哪些是体系?哪些是环境?体系和环境通过哪些哪些途径进行热交换?这些热交换对结果影响怎样?如何进行校正?答:体系包括内筒以内的部分,如氧弹,水等;内筒以外的为环境。

体系和环境以空气层绝热。

体系和环境交换能量的途径有:传导、辐射、对流、蒸发和机械搅拌等。

在测定的前期和末期,体系和环境间温差的变化不大,交换能量较稳定。

而反应期温度改变较大,体系和环境间温差随时改变,交换的能量也不断改变,很难用实验数据直接求算,通常采用作图或经验公式等方法消除其影响。

26.搅拌过快或过慢有何影响?答:搅拌过快会产生大量热量使体系温度升高造成误差;搅拌过慢会使体系温度不均匀造成误差。

27.扼要说明测定市售麦片热值的方案回答要点:(1)针对麦片的某一品牌从商店里随机抽样取一定量的麦片(2)用氧弹量热计测定麦片的燃烧热。

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