中南大学物化课后习题标准答案-10章-电极过程
物理化学第四版课后答案
第一章气体的pVT性质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。
物理化学习题集参考答案(离线必做答案)
2013春浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业答案（必做）第一章热力学第一定律一、填空题1.封闭2.封闭系统中不做非体积功的等压过程3.强度性质4.小于二、简答题1.将一部分物质从其它部分划分出来作为研究对象，这部分物质称为系统。
与系统密切相2.第一类永动机是不可能造成的。
三、计算题1.（1）Q=0，W=0，△U=0，△H=0（2）Q=2430J，W=-2430J，△U=0，△H=0（3）Q=1548J，W=-1548J，△U=0，△H=02.65.7kJ第二章热力学第二定律一、单选题1.A二、填空题1.过程的方向和限度2.大于3.绝热可逆压缩4.封闭系统中的等温等压不做非体积功过程5.等于三、简答题1.第二类永动机是不可能造成的。
2.在孤立系统中的任何过程，或封闭系统中的绝热过程:△S＞0 表示自发过程△S=0 表示可逆过程△S＜0 表示不可能发生的过程3.在封闭系统中的等温等压非体积功为零的过程:△G＜0 表示自发过程△G=0 表示可逆过程△G＞0 表示不可能发生的过程4.一般情况下，固体溶解是熵增加过程，而气体溶解是熵减小过程。
根据△G=△H-T△S提高温度对固体溶解有利，而对气体溶解不利。
四、计算题1.Q=2.479kJ，W=-2.479kJ，△U=0，△H=0，△S=11.53 J·K-1，△S环境=-8.31 J·K-1，△F=-3.438 kJ，△G=-3.438 kJ2. 2.355 J·K-13.（1）△S恒温槽=-11.31 J·K-1，（2）△S空气=13.94 J·K-1，（3）不可逆4. 2.87 kJ·mol-1，石墨更稳定第四章化学平衡一、单选题二、填空题1.(K1ө／K2ө)22.0.024093.向左4.向右5.-15.92三、简答题1.化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 是吸热反应，提高反应温度可以增大平衡常数，有利于反应正向进行。
(完整版)中南大学物化课后习题答案9章可逆原电池
s e第9章 可逆原电池1．写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E 的计算公式。
①② Pt,H 2(101325Pa)｜KOH(a )｜O 2(101325Pa),Pt③④解：(1) 负极 Pb(s)+(a) → PbSO 4(s)+2e正极 Cu 2+() + 2e →Cu(s)电池反应 Pb(s)+SO 4(a) + Cu 2+ (a Cu 2+) ==== PbSO 4(s)+Cu(s)(2) 负极 H 2( p Θ ) -2e → 2H + (a H +)正极 O 2( p Θ ) + H 2O +2e → 2OH -(a OH -)电池反应 H 2(p Θ)+ O 2(p Θ) → H 2O(l)(3) 负极 3H 2(p H2) - 6e → 6H +(aq)正极 Sb O (s) + 6e + 6H +(aq) → 2Sb(s) +3H O(l)电池反应 Sb2O3O(l)+3H2 (p H2) → 2Sb(s) + 3H2(4) 负极 Ag(s) + I -(a I -) → AgI(s) + e正极 AgCl(s) + e → Ag(s) + Cl - (a Cl-)-)电池反应 Agl(s) + I-(a I -) → Ag(s) + Cl - (a Cl2．试将下列化学反应设计成原电池（1）Zn(s) + H2SO4(a1) === ZnSO4(a2) + H2(p H2)；（2）Ni(s) + H2O ==== NiO(s) + H2(p H2)（3）H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l)；（4）H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)解：（1）负极 Zn(s) -2e → Zn2+(a2)正极 2H+(a1) + 2e → H2(P H2)电池反应 Zn(s) +2H+(a1) ==== Zn2+(a2)+ H2(p H2)电池符号 Zn(s) | ZnSO4(a2) || H2SO4(a1) | H2(p H2),Pt(2) 负极 Ni(s) + 2OH -→NiO(s) + H2O +2e正极 2H2O + 2e →H2(p H2) +2OH -电极反应 Ni(s) + H2O==== NiO(s) + H2(p H2)电池符号 Ni(s),NiO(s) | KOH(稀) | H2(p H2), Pt（3）负极 H2(p H2) + 2OH -→ 2H2O + 2e正极 2H2O +2e → 2OH - + O2(p O2)电池反应 H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l)电池符号 Pt,H2(p H2) | NaOH(稀) | O2(p O2),Pt(4) 负极 H2(p H2) + 2OH -→2H2O +2e正极 HgO(s) + H2O +2e → Hg(l) +2OH -电池反应 H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)电池符号 Pt ,H2(p H2) | KOH(稀) | HgO(s),Hg(l)3．工业上用铁屑加入硫酸铜溶液中以置换铜，试设计原电池；计算该反应在298.15K时的平衡常数，并说明此置换反应进行的完全程度。
中南大学物化课后习题标准答案-9--章-可逆原电池
第9章可逆原电池1 •写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E旳计算公式.②Pt,H 2(101325Pa) | KOH@) I Q(101325Pa),Pt④I ：I ：l ・」：-:解：⑴负极Pb(s)+「(a-；J —PbSQ4(s)+2e............................................... .正极Cu2+(-丄'')+ 2e —Cu(s)2+电池反应Pb(s)+SQ4(aEM) + Cu (a C2+) ==== PbSO4(s)+Cu(s)⑵负极比(p® ) -2e —2H+ (a H+)正极Q( p® ) + H 2O +2e —2OH -(a OH -).. ........ — ..... —.... ......... .... ... 电池反应H2(p®) + O(l)O2( P®) —H2(3)负极3H2( P H2)- 6e —6H+(aq)正极Sb2Q(s) + 6e + 6H +(aq) —2Sb(s) +3H 20(1)............................................... 电池反应Sb2O3 +3H2 ( P H2)—2Sb(s) + 3H 20(1)⑷负极Ag(s) + I -(a i-) —AgI(s) + e_______________________________________________ 正极AgCI(s) + e —Ag(s) + Cl ( a ci-)电池反应Agl(s) + I -(a i-) —Ag(s) + Cl - ( a。
-)2. iJ：将下勿化学反应陵计成目电池(1) Zn(s) + H 2SQ(a": ===ZnSO4( ◎) + H2( P H2)(2) Ni(s) + H 2Q ==== NiQ(s) + H 2( P H2)(3) H2 (P H2) + Q( P Q2)= :===H 2OQ);(4)H2(P H2)+ HgQ(s)== ==Hg(l) + H 20(1)( 1)负极Zn (s) -2e2+ —Zn正极2H+( a i) + 2e —H2(P H2)----------------------------------------------- 电池反应Zn(s) +2H +(a i) ====Zn2+(a2)+ H 2( P H2)电池符号Zn(s) | ZnSO 4( a?) || H 2SO( a) | H 2( p H》,Pt(2) 负极Ni(s) + 20H -—NiO(s) + H 2O +2e正极2H2O + 2e —H2(P H2)+20H -.............................................. .电极反应Ni(s) + H 20 ==== NiO(s) + H 2伽)电池符号Ni(s),NiO(s) | KOH( 稀)| H 2(P H2), Pt(3) 负极H2(P H2) + 2OH -—2H2O + 2e正极2H2O +2e —2OH- + Q(p°2).............................................. 电池反应H 2( P H2)+ Q( P O2) ==== H2OQ)电池符号Pt,H 2伽)| NaOH(稀)| O 2(p°2>,Pt(4) 负极H2(P H2) + 2OH -—2HO +2e正极HgO(s) + H 2O +2e —Hg(l) +2OH ----------------------------------------------- 电池反应H2(P H2)+ HgO(s) ==== Hg(l) + H 2。
物理化学第四版课后答案
第一章气体的pVT性质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。
中南大学无机化学考研题库含答案
习 题1.达成并配平以下反响方程式。
（ 1） Cu 2O+H 2 SO 4(稀) →CuSO 4+Cu+H 2O（2） Cu 2++2NaOH(浓)+2OH -→Na 2[Cu(OH)4]（ 3） 2Cu 2++4I -→2CuI(s)+I 2（4）-43--2Cu+4CN 2+OH +1/2H+H O →Cu(CN) （5） Cu2++ 4CN -→[Cu(CN)2] -+(CN)2（6） CdCl2+KI(过度 )→K 2[CdI 4]（7） 2Cu 2++4OH -+C 6H 12O 6→Cu 2 O+2H 2O+C 6H 12O 7 （8）3CuS+ 8HNO (浓 ) →3Cu(NO 3)2 +2NO+ 3S ↓ + 4H 2O3 （9）Au+HNO3+4HCl →HAuCl 4+NO 2+2H 2O（ 10） Zn 2++NaOH(浓 ) +2H 2O → Na[Zn(OH)4 ]+H 2↑（ 11） 2Hg 2++Sn 2++6Cl - →Hg 2Cl 2+SnCl 4（ 12） 4Zn+10HNO 3(极稀 ) →4Zn(NO 3)2+NH 4NO 3+3H 2 O（13）AgBr+2Na2S 2O 3→Na 3[Ag(S 2O 3)2]+ NaBr（ 14） 2Ag(NH 3)2++CH 3CHO+3OH -→2Ag+HCOO -+4NH 3+2H 2O（15）Hg2Cl 2 +2NH 3→HgNH 2Cl ↓ +Hg ↓ +NH 4Cl（ 16）3HgS+ 12HCl(浓)+2HNO 3(浓 ) →3H 2[HgCl 4]+3S+2NO+4HO（ 17） HAuCl 4+FeSO 4→（ 18） 4Au+O 2+8CN - +2H 2O → 4[Au(CN)2]- +4OH -2. 解说以下现象，并写出有关的反响方程式（1） 加热 CuCl 2 ·H 2 O 得不到 CuCl 2。
物理化学选做作业 答案——中南大学
纸质作业答案一、术语解释 节流膨胀：在绝热条件下，流体的恒焓膨胀过程。
多数流体经节流膨胀(多数情况下的流体是始态为液体，末态为气体)后温度下降，产生制冷效应。
可逆过程：在一系列无限接近平衡的条件下进行的过程。
沿可逆过程途径进行一次来回变化，不会给体系和环境留下任何痕迹，即体系和环境都可回到始态。
反应进度：用来表示化学反应进行程度的量，一般记为ξ，ξ = (n B,t - n B,0 )/νB ，式中n B,0为反应开始(ξ = 0)时体系中物质B 的物质的量(摩尔数)，n B,t 为反应进行到t 时刻(ξ)时体系中物质B 的物质的量(摩尔数)，νB 为反应方程式形为0 = ΣνB B 时，物质B 的化学计量系数。
ξ值与选用体系中的哪种物质的量的变化来进行计算无关，但与化学反应计量式的写法有关。
热容：在不发生相变和化学变化的前提下，体系在经历某一过程时，与环境所交换的热与由此引起的温度变化值之比称为体系的热容。
若过程为恒压过程，则所得热容称为恒压热容，过程为恒容过程，则所得热容称为恒容热容。
反应热效应：也称反应热，是指在只做体积功和始末态温度相等的条件下，完成化学反应过程中体系与环境所交换的热。
热效应有为恒(等)压热效应和恒(等)容热效应之分，恒(等)压热效应Q p =ΔH ，恒(等)容热效应Q V =ΔU 。
对应不同类型的反应，反应热也可分为生成热、燃烧热、溶解热、稀释热等。
熵判据：在隔离体系中，ΔS 隔离 = ΔS 体系 + ΔS 环境 ≥ 0，若ΔS 隔离 = 0，则体系达到平衡，若ΔS 隔离 > 0，则体系中发生的变化为自发（动）过程。
熵增原理：在绝热或隔离体系中发生任何变化，体系的熵总是增加或不变，而不会减少，即ΔS ≥ 0。
对绝热体系而言，ΔS 绝热 > 0时，体系中发生的变化为不可逆过程，ΔS 绝热 = 0时，体系中发生的变化为可逆过程。
化学势：溶液中组元i 的偏摩尔吉布斯自由能称为组元i 的化学势。
中南大学物理化学A2012(下册)
中南大学考试试卷2011 -- 2012学年下学期时间110分钟(2012.5.6)物理化学课程32学时2学分考试形式：闭卷专业年级：化工、应化、制药、粉体、材化等 2010级总分100分，占总评成绩 70 %注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、单选题（每题2分，共26分）1. 实验测得某二级反应速率常数，正确的是（）（A）k=5.0s-1（B）k=5.0 dm6·s-1·mol-2（C）k=5.0 s-1·mol-1（D）k=5.0 dm3·s-1·mol-12. 加催化剂可使化学反应的下列物理量中哪个改变（）（A）反应热(B) 平衡常数(C) 反应熵变(D) 速率常数3. 对下列电解质溶液，其中摩尔电导率最大的是（）(A) 0.001 mol·kg-1 KCl (B) 0.001 mol·kg-1 KOH(C) 0.001 mol·kg-1 HCl (D) 0.1 mol·kg-1 KCl4. 浓度为0.1mol·kg-1的MgCl2水溶液，其离子强度为( )(A) 0.1mol·kg－1(B) 0.15mol·kg-1(C) 0.2mol·kg－1，(D) 0.3mol·kg-1。
5. 对下列电解质溶液，其中平均活度系数最大的是（）（A）0.01 mol·kg-1KCl （B）0.01 mol·kg-1CaCl2（C）0.01 mol·kg-1LaCl3（D）0.001 mol·kg-1KCl6. 用补偿法测定可逆电池的电动势时，是为了( )(A) 消除电极上的副反应；(B) 减小标准电池的损耗；(C) 在可逆情况下测定电池的电动势；(D) 简便易行。
7. 恒温恒压下可逆电池放电过程（）（A）ΔH = Q（B）ΔH <Q （C）ΔH > Q （D）ΔH 、Q关系不确定8. 某电池反应为2Hg(l) + O2 + H2O → 2Hg2+ + OH -，当电池反应达到平衡时，电池的电动势E必然为( )(A) E > 0 (B) E = EΘ(C) E < 0 (D) E = 09. 电解金属盐的水溶液时，在阴极上（）（A）还原电势愈正的离子愈容易析出（B）还原电势与其超电势的代数和愈正的离子愈容易析出（C）还原电势愈负的离子愈容易析出（D）还原电势与其超电势的代数和愈负的离子愈容易析出10. 将某毛细管垂直插入水中，使毛细管露出水面的长度为8cm，此时毛细管内水面上升了5cm；若将毛细管向下移动，使毛细管露出水面的长度为3cm，则此时毛细管上端口水面的状况是（）（A）水从毛细管上端溢出（B）毛细管上端水面呈凸形弯月面（C）毛细管上端水面呈凹形弯月面（D）毛细管上端水面呈水平面11. 对于物理吸附的描述中，哪一条是不正确的（）（A）吸附力来源于范徳华力，其吸附一般不具有选择性（B）吸附层可以是单分子层或多分子层（C）吸附热较小（D）吸附速率较小12. 在稀的砷酸溶液中通入H2S制备硫化砷溶胶(As2S3)，该溶胶的稳定剂是H2S，则其胶团结构式是（）（A）[(As2S3)m·nH+,(n-x)HS-]x+ ·xHS-（B）[(As2S3)m·nHS-,(n-x)H+]x- ·xH+（C）[(As2S3)m·nH+,(n-x)HS-]x- ·xHS-（D）[(As2S3)m·nHS-,(n-x)H+]x+ ·xH+13. 对水溶液中的下列反应，加入惰性电解质能增加反应速率的是（）（A）S2O82- + 3I-→I3- +2SO42-（B）H2O2 +2H+ +2Br-→2H2O +Br2（C）蔗糖+OH-→葡萄糖+果糖（D）2H2O2→2H2O +O2↑二、填空题（共18分）1.（2分）某物质分解反应的速率常数k=4.62×10-2s-1，则该物质反应掉3/4所需要的时间为。
无机化学_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
无机化学_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.（基础题）能组成原电池，有电子得失的都是氧化还原反应。
参考答案:错误2.（基础题）当标准电池电动势Eϴ为0时，表示该电池反应在标准态下处于平衡状态。
参考答案:正确3.（基础题）标准电极电势表中的Eϴ值是以标准氢电极作参比电极而测得的。
参考答案:正确4.（提升题）碱金属作为强还原剂适用下列哪种情况？（）参考答案:干态和有机反应中5.（提升题）下列氯化物中能溶于有机溶剂的是（）参考答案:氯化锂6.（挑战题）现有一固体混合物，其中可能含有MgCO3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。
它溶于水后得一无色溶液和白色沉淀，此白色沉淀可溶于稀盐酸并冒气泡，而无色溶液遇盐酸无反应，其火焰反应呈黄色。
据此判断，此混合物中一定存在的物质有（）参考答案:MgCO3和Na2SO47.（基础题）碱金属的高氯酸均易溶于水。
参考答案:错误8.（基础题）家里常用的84消毒液和漂白粉的主要成分均为次氯酸钠。
参考答案:错误9.（挑战题）已知KspƟ(BaSO4) =1.1×10-10，KspƟ(SrSO4) =3.2×10-7，现将Na2SO4加入浓度均为 0.10 mol·L-1的Ba2+和Sr2+的混合溶液中，当Ba2+有99.99%沉淀为BaSO4时停止加入Na2SO4，此时残留在溶液中Sr2+的物质的量分数为（）参考答案:29%10.（提升题）已知Fe(OH)3的KspƟ= 2.8×10-39，则Fe(OH)3的饱和水溶液的pH为（）参考答案:7.0011.（提升题）在难溶物CaCO3、Fe(OH)3、AgI和CaF2中，溶解度不随溶液pH变化而变化的为（）参考答案:AgI12.（提升题）已知KspƟ(Ag2SO4)=1.2×10-5、KspƟ(AgCl)=1.8×10-10、KspƟ(BaSO4)=1.1×10-10，将等体积0.0020 mol·L-1Ag2SO4与2.0×10-6mol·L-1的BaCl2的溶液混合，将会出现（）参考答案:BaSO4沉淀和AgCl沉淀13.（提升题）向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是（）参考答案:AgCl的溶解度、KspƟ均不变14.（基础题）两种离子能与同一沉淀剂形成沉淀，（）难溶电解质将先沉淀。
中南大学物化课后习题答案-10章-电极过程
第10章电极过程1．用间接方法求得298.15K时，反应H 2＋?O2==== H2O（l）＝－236.65 kJ·mol-1试问298.15K时，非常稀的硫酸溶液的分解电压是多少?设用的是可逆电极，并且溶液搅拌得很好。
（答案：1.226V）解：∵= - zFEΘ∴U分 = E理 = EΘ=2．298.15K时低电流密度电解稀硫酸水溶液，用银作两极的电极材料，和用光滑铂作两极材料，试分别确定其分解电压(已知在银电极上ηH2＝0.87 ，ηO2＝0.96V，在光滑铂电极上ηH2＝0.09，ηO2＝0.45V。
并设稀硫酸水溶液中a H2O＝1)。
（答案：3.059V；1.769V）解：电解稀硫酸水溶液，就是电解水，其理论（可逆）分解电压为1.229，考虑极化作用，则其实际分解电压 = 理论（可逆）分解电压 + ∑超电压，故，用Ag作电极：U分= 1.229 ＋ 0.87 ＋ 0.96 = 3.059 V用Pt作电极：U分= 1.229 ＋ 0.09 ＋ 0.45 = 1.769 V3．某溶液中含10-2mol·dm-3CdSO4，10-2mol·dm-3ZnSO4和0.5mol·dm-3H2SO4，把该溶液放在两个铂电极之间，用低电流密度进行电解，同时均匀搅拌，试问①哪一种金属将首先沉积在阴极上?②当另一种金属开始沉积时，溶液中先析出的哪一种金属所剩余的浓度为多少?（答案：6.65×10-15 mol·dm-3）解：（1）在此溶液中，，，而查表知：，∴一定有：，故金属Cd先析出。
（2）在金属锌析出时Cd2+的浓度应满足关系：(-0.4026) + 0.02958 lg c Cd2+ = (-0.7628) + 0.0296lg（0.01）解得：c Cd2+ = 6.65×10-15 mol·dm-34．电解某溶液在阴极上有Zn沉积，H在Zn上的超电压为0.72V，欲使溶液中2气，溶液的pH值最小应控制为多Zn2+的浓度降到10-4mol·dm-3，阴极仍不析出H2少?（答案：2.7）解：当c Zn2+= 1.0×10-4mol·dm-3时，有时，有E H+/H2 = (-0.05916)×pH-0.72析出H2不让H2析出时，需要：E H+/H2 ≤E Zn2+/Zn即：(-0.05916)×pH - 0.72≤ (-0.8811)解得： pH ≥ 2.75．298.15K电解精炼铜的酸性溶液内含铜st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="30" UnitName="g">30g·dm-3，离子活度系数，若电解液中含有杂质银，试问要得到精铜，电解液中银含量最大不能超过何值(设电积时铜的超电压可以忽略，最大银含量时Ag+的)?（答案：2.54×10-8 mol·dm-3）解：铜中不含Ag，则≤，即：≤0.2644解得：≤ 8.98×10 -9 mol·dm-36．电解pH＝5的CdCl2溶液时，Cd2+的浓度为多少时H2开始析出? 已知H2的超电压为0.48V。
无机化学课后习题答案
第一章原子结构和元素周期律1-1. 不可能存在的是：（1）（2）（5）（6）（7）（8）1-2. C1-3. D1-4. D1-5. A1-6. B1-7. B1-8. A为Ca ，B为Mn ，C为Br ，D 为O1-9. A为Na ，B为Mg ，C为Al ，D 为Br ，E 为I ，F 为Cr第二章分子结构与晶体结构2-1. A2-2. C2-3. B2-4. B2-5. C2-6. AD2-7. BD2-8. D2-9. LiH属于s-s，HCl属于s-p，Cl2属于p-p2-10. 主要形成离子键的有：（1），（3），（8）主要形成极性共价键的有：（2），（5），（6），（7）主要形成非极性共价键的有：（4）第三章化学热力学基础3-1. C3-2. A3-3. D3-4.U3-6. （1）不对，可通过作功形式改变温度；（2）不对，热力学能的绝对值目前无法测得，热力学第一定律表达式中有ΔU而不是U；（3）对，冰熔化成0℃水需要吸热。
3-7.3-8.133 kJ·mol-13-9.解：（1）向真空膨胀W1 =－（2）恒外压膨胀J（3）两步恒外压膨胀J由于W3>W2>W1，说明膨胀次数愈多，则体系与环境的压力差愈小，做的功愈大。
3-10.解：＝0.01 m3=810.5 JU =H = 0 ，Q = W = 810.6 J第四章化学动力学基础4-1. D 4-2. D 4-3. C 4-4. D 4-5. A4-6. C 4-7. D 4-8. B第五章 化学平衡与平衡原理5-1. 增加总压平衡向左移动；注入惰性气体平衡不变；升高温度平衡向右移动。
5-2. O H 2，+O H 3。
可以作为酸的有：-3HCO ；可以作为碱的有：33,,Ac NH HCO --。
5-3. 溶解度不变。
5-4. （1）AgCl 的溶解度会降低，但对溶度积没影响； （2）AgCl 的溶解度会增加，不影响溶度积； （3）AgCl 的溶解度会增加，不影响溶度积。
物理化学课后习题答案(全)
6. 1mol N2 在 0℃时体积为 70.3cm3，计算其压力，并与实验值 40.5 MPa 比较： (1) 用理想气体状态方程； (2) 用范德华方程； (3) 用压
缩因子图。
解：(1) p = RT Vm
=
⎜⎛ ⎝
8.3145× 273.15 70.3 ×10 −6
⎟⎞ ⎠
Pa
=
32.3 ×10 6
=
−
1 1672
=
−0.06 ％
(3) 1 g 水蒸气的体积
V
=
nRT
=
⎡ ⎢ ⎢
1 18.02
×
8.3145
×
(100
+
273.15)
⎤ ⎥ ⎥
m
3
p⎢
101325
⎥
⎢⎣
⎥⎦
= 1.699 ×10−3 m 3 = 1699cm3
[ ] W = − 101325 × (1699 − 1.044) × 10−6 × 18.02 J
及 101325Pa 时 1g 水的体积为 1.044cm3，1 g 水蒸气的体积为 1673cm3。
(1) 试求此过程的功； (2) 假定略去液态水的体积，试求结果的百分误
差； (3) 假定把水蒸气当作理想气体，试求结果的百分误差； (4) 根
据(2)、(3)的假定，证明恒温下若外压等于液体的饱和蒸气压，则物质
Pa
=
32.3
MPa
(2) 由表 1–6 查得， a = 0.141 Pa ⋅ m6 ⋅ mol−2 ，
b = 0.0391 × 10−3 m3 ⋅ mol −1 ，则
p = RT − a Vm − b Vm2
中南大学《物理化学》网上(课程)作业二及参考答案
(一) 单选题1.下面4种电解质溶液，浓度均为0.01mol，现已按它们的摩尔电导率值由大到小排了次序。
请根据你已有的知识，判定下面排序正确的是（）(A)(B)(C)(D)参考答案：(B)2. 溶胶的动力性质是由于粒子的不规则运动产生的，在下列各种现象中，不属于溶胶动力性质的是（）(A)渗透压(B)扩散(C)沉降平衡(D)电泳参考答案：(D)3. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是（）(A)正吸附(B) 负吸附(C) 正吸附(D) 负吸附参考答案：(A)4.在298K时，浓度为0.1和0.01mol的HCl溶液组成浓差电池的液接电势为Ej⑴，浓度相同而电池电解质溶液换用KCl，其液接电势为Ej⑵。
则两液接电势的关系为（）(A)(B)(C) Ej⑴=Ej⑵(D) 无法判断参考答案：(A)5. 若算得电池反应的电池电动势为负值，表示此电池反应是（）(A)正向进行(B)逆向进行(C)不可能进行(D)反应方向不确定参考答案：(B)6. 液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素无关？（）(A)温度(B)液体密度(C)重力加速度(D)大气压力参考答案：(D)7.以下4种电解质溶液的浓度都是0.01，其中平均活度系数最大的是（）(A)KCl (B) CaCl2 (C) Na2SO4 (D) A1C13参考答案：(A)8. 有以下两个电池，电动势分别为E1和E2比较其电动势大小（）(A)(B) (C) E1=E2(D) 不能确定参考答案： (C) 9.这两个电池电动势E1和E2的关系为()(A)E1=E2(B)E1=2E2(C)E1=0.5E2(D)无法比较参考答案： (C)10. 将大分子电解质NaR 的水溶液用半透膜和水隔开，达到Donnan 平衡时，膜外水的pH （）(A)大于7(B)小于7(C)等于7(D)不能确定参考答案： (A)11. 当发生极化时，组成电池的两电极的电极电势将会是（）(A)阳极电势越来越负，阴极电势越来越正(B) 阳极电势越来越正，阴极电势越来越负(C) 阳极电势和阴极电势均越来越正(D) 阳极电势和阴极电势均越来越负参考答案：(B)12. 下列电池中，电池电动势与Cl-离子的活度无关的是（）(A)(B)(C)(D)参考答案：(C)13.某电池反应为，当电池反应达平衡时，电池的电动势E必然（）(A)(B) E=(C)(D) E=0参考答案：(C)14. 有一飘荡在空气中的球形液膜，内部也是空气。
中南大学《工科大学化学》(张平民)_物理化学部分课后习题答案
第1章 化学热力学基本定律与函数习 题1．1mol 双原子理想气体在300 K 、101 kPa 下，经恒外压恒温压缩至平衡态，并从此状态下恒容升温至370 K 、压强为1 010 kPa 。
求整个过程的U ∆、H ∆、W 及Q 。
（答案：△U = 1455 J ，△H = 2037 J ，W=17727 J ，Q = -16272 J ） 解： 第一步：恒外压恒温压缩至平衡态，U ∆=0，H ∆=0V 1=8.314×300/(101×103)=24.695dm 3,此平衡态的体积就是末态的体积V 2， V 2=8.314×370/(1010×103)= 3.046dm 3 此平衡态的压强P’=8.314×300/(3.046×10-3)=818.84kPaW=-P’(V 2-V 1)=-818.92×103×(3.046-24.695)×10-3 =17727 J=17.727 kJ-Q=W=17.727 kJ Q=-17.727 kJ第一步： 因恒容W=0U ∆=Q v =C v,m (T 2-T 1) =20.79×(370-300)=1455.3 J=1.455 kJH ∆=(20.79+R)×70=2037.3 J=2.037 kJ整个过程：W=17.727 kJ ；Q= -17.727+1.455= -16.27 kJ ；U ∆=1.455 kJ ；H ∆=2.037 kJ 。
2．设有0.1 kg N 2，温度为273.15 K ，压强为101325 Pa ，分别进行下列过程，求U ∆、H ∆、Q 及W 。
(1) 恒容加热至压强为151987.5 Pa ； (2) 恒压膨胀至原体积的2倍；(3) 恒温可逆膨胀至原体积的2倍； (4) 绝热可逆膨胀至原体积的2倍。
（答案： ①△U = Q V = 1.01×104 J ，△H = 1.42×104 J ，W = 0；②△H = Q P = 28.4 kJ ，△U = 20.20 kJ ，W= -8.11 kJ ；③ Q = 5622 J ，W = -5622 J ，△H = △U = 0 J ；④ Q = 0，W = △U = -4911 J ，△H = - 6875 J ）解： 将N 2 气视为双原子理想气体，则C p,m =29.10 J ·mol -1·K -1;C v,m =20.79 J ·mol -1·K -1(1) W=0, 末态温度 T 2=1.5T 1=1.5×273.15 K∴U ∆=Q v =n C v (T 2-T 1) =(100/28)×20.79×(1.5×273.15-273.15)=1.01×104 JH ∆= n C p (T 2-T 1) =(100/28)×29.10×(1.5×273.15-273.15)=1.42×104 J(2) 末态温度 T 2=2T 1=2×273.15KH ∆=Q p = n Cp(T 2-T 1) =(100/28)×29.10×(2×273.15-273.15) =28388 J=28.4 kJU ∆=n C v (T 2-T 1) =(100/28)×20.79×273.15 = 20201 J=20.20 kJW= -P V ∆= -101325×(100/28)×8.314×273.15/101325= -8110J= -8.11kJ(3) 理想气体恒温，H ∆=U ∆=0,W= -Q= -(100/28)×8.314×273.15×ln2= -5622 J= -5.62 kJ(4) 运用理想气体绝热过程方程：4.0224.011V T V T =T 2=(1/2)0.4×T 1=(1/2)0.4×273.15 =207 KQ=0W=U ∆= n C v,m T ∆= (100/28)×20.79×(207-273.15)= -4911 J= - 4.911 kJH ∆= (100/28)×29.10×(207-273.15)=-6875 J= -6.875 kJ3．在373.15 K 、101325 Pa 下，1 mol 水缓慢蒸发。
南大物化课后习题答案
第一章气体在of 及101.325 kPm 下，纯干空气的密度为l T 293X10s g< mol-[t 试求空气的表观摩尔质量; (灯在室温下，某飙气钢瓶内的压力为5站kP.若放出压力为100 kl%的飙气160 Hn 化钢瓶內的压力 降为132 kP 亞试估计钢瓶的休积.设气休近傾作为理想气休处理.解；(1)按理想气体方程pV=nRT,则整理方程后，得应"迁・丁1丄2逊• kg 二m ・J ・皿川一］・尺一】XE73 K■*~i,013X105Pa利用该法可近似求出空气的表现摩尔质绘为29+0X10^kg • mol'1. 根据Dahon分压定律’在相同休积,相同压力条件下・如图1-1如=如+p 后加=汐卑一户后=538kPa-132kI 1a=4O6kPa 按理想气体方程，相同温度条件下，得 ，"—丄"_ 卫严2 _ lOOkPa * 160dm ：i “ 】莎匕=扭％*则匕=缶=-乔灵-=瓯4轴 因此钢瓶悴积为39,4dTn< 2.两个休积相同的烧瓶中间用玻瞥相通.通人0. 7 mol 飙气后，便整牛 系统密封•开始时’两瓶的温度相同.都垦300 K,压力为50 kP 濟今若将一 个烧孫浸入400 K 的油浴内，另一烧瓶的温度保持不变”试计算两瓶中各有 氮茕的物质的量和汨度为400 K 的烧瓶中气体的压力*解:在两体积相同的烧瓶中保证温度为300 K,压力为50 kPa 的压力条 件下通人0. 7 mol 氮气.则两烧瓶中均有0. 7^2-0. 35(mol)的氮气，根据理想气体方程pV^^T当将一牛烧瓶浸人400 K 油浴中，另一烧瓶为300 K,当朗烧瓶平衡后’两烧瓶的压力相等.如图1一2 对因为两边烧播体积也相等P\—Pz_rti.RT ： n} 7]=也 Tj-又因为充人閱气的总量为①7咖1,因此n ：=0. 7-m ，代入上式猫, 巾乃=(0.了一側)卩rt\ • 400 K —(0. 7 mo]—球 J * 300 K?ii =0H 3 THO I * rij = 0* 4 mol 在400 K 烧瓶中的压力为fliRTi = 0丄3 molX& 3以 J ・ mp 厂1<一】X400 K. j > P V "一— lL5XlQ-a m a ifKIU 刊所以得出400 K 烧瓶中氮气含星为0. 3 mol,压力为57 2知另一烧瓶中有氮气6 4叱|_则烧瓶的体积为v= p 凹T a 35叫皿幻4八罰一-宀3如丄忆5XQ 讯JP, VP.v 叭 THIKJK0^7,-30011—29.0X10_a kg* mol'10B 1-1图1-2生在2S3 K和100 kPa时■将He(g)充人体枳为I dm1的吒球内•当气球放飞后、上升至某一高趾这时的压力为貂kP务温度为230 K.试求这时U球的体积是憊怵积的笋少倍？解：在气球可承受范内•将He(g)充人•此时气球体内压力温度与外界相等•则Q =100 kPa.T. =293 KM=ldm3,当上升至某一高度 则化=28 kPa,T 2 =230 K,V 2根据理想气体方程pV=nRT.则得2=畔P阳幷 % = 丁2“2 = 丁2 •Q _230 KX100 kPa_<? 囚必'百• />2 _ 293 KX28 kPa 厶&所以由上可知此时气球的体积是原体积的2. 8倍.4. 有2.0 dm 3潮湿空气,压力为101. 325 kPa,其中水气的分压为12. 33 kP 亠设空气中Q(g)和M (g) 的体积分数分别为0. 21和0. 79,试求(1) H 2O(g),a (g),N 2(g)的分体积； '(2) O 2(g),N 2(g)在潮湿空气中的分压力.解:(1)因为在潮湿空气中,水气的分压为12. 33 kPa. 根据Dalton 分压定律= P%o= 12.33 kPa 叫P A~ 101. 325 kPa又根据Amagat 分体积定律V H 2O=V • x^o —2. 0 dm 3 X0.122=0. 244 dm 3V 空气=V~V H 2O = 2. 0 dm 3—0. 244 dm 3=l. 756 dm’ V Q ^ =U 空代• — 1. 756 dm 3 X0. 21=0. 369 dm" %=v 空代• XN2 =1. 756 dm 3 X0. 79=1. 387 dm\ (2) 根据Dalton 分压定律po, =P 空％ • 叫=8& 995 kPaXO. 21 = 1 & 689 kPa怀2 =加％ •叫=8& 995 kPaXO. 79 = 70. 306 kPa加气=如-/>战0=101.325 kPa-12. 33 kPa=88. 995 kPa.5. 3. 45 g H 2(g)放在10 dm 3的密闭容器中，从273 K 加热到373 K,问需要提供多少能凰？ H 2(g)的 根均方速率是原来的多少倍？已知H 2(g)的摩尔等容热容Cv.m = 2.5R.解:巳知H2(g)的摩尔等容热容G.m = 2.5R,又已知H 2在密闭容器中加热•因此 得岀 E =n Cv.mCTz —Ti)晶君诰 活刁 X2・ 5X& 314 J ・ mol-1・ K~】X(373 K-273 K)=3585. 41J由于根均方速率零所以温度升高后 瓷=5/^"=!!薜 =1」7由此可知H 2 (g)的根均方速率是原来的1.17倍.6. 计算293 K 和373 K 时,H 2(g)的平均速率、根均方速率和最概然速率. 解:在293 K 条件下,H 2(g)的平均速率8X8・ 314 • J • mo 「• L • 293 K3. 14X2X10"3kg< mol"1H2(g)的根均方速率H?(g)的最概然速率2X& 314 • J imoL • KT X293 R 2X 10 3kg• mol -1=0.122= 1761. 59 m ・ s-】 • 293 K= 1911.54 m ・ ST3RT3X& 314・ J ・moL2 X 1()7 kg • mol -1— 1560. 77 m •同理•在373 K条件下•根据％，s m=l T・128 : 1. 224於"亠仇 j如斗_ /2RT_ /2X8. 314 • J • mol*1• K~l X373 K “-我们可简化计算过程为*一7 丽一7 ----------- 2命-％■ moH --- =1761.00 m・s 14 = 1.128 * = 1.128X1761.00 m・ST =1986. 41 m・ s^1u=l. 224 * = 1. 224X1761.00 m< s"1=2155. 46 m • s^1.7.计篁分子动能大于10 kJ的分子在总分子中所占的比例.解:NEyoo=e一翔（若在298K的条件下）N】ofR= （ ______________ lOXl/J __________ 、-~N~ _ exP （ 1.38灯0一订• K-1X298 K ） _ U则分子动能大于10 kJ的分子在总分子中几乎没有.8.在一个容器中,假设开始时每一个分子的能量都是2.0X10-2】J.由于相互碰撞，最后其能量分布适合于Maxwell分布.试计算：（1）气体的温度；（2）能量介于1. 98X10—2】J到2. 02X10-2,J之间的分子在总分子中所占的分数.（由于这个区间的间距很小，故用Maxwell公式的微分式）解:（1〉由题中可知每一个分子的能量为2・OX1O-2】J则J mol 分子的平均平动能 E.・=& 02X10 • mor,X2.0X10"2,J = 1204 J • moL又因为丁2X1204 J • molT =r 3R 3X&314J・ mol"1％.54K.（2）由于各分子的能就，所以dE=mvdv代入X(l. 98X10-21 )i X0. 04X10-215 & OZXlO^mor1八"=9. 28X1039.根据速率分布公式,计算分子速率在最概然速率以及大于最旣然速率1. 1倍（即dUn=O. 1%）的分子在总分子中所占的分数（由于这个区间的间距很小•可用微分式）.解:讐=*（跻厂旳（器戸山代表速率介于—u+du之间的分子占总分子数的分数.题中要求分子速率在最概然速率以及s+0. 1%的分子在总分子中的所占分数.10.在293 K和100 kPa时,N2（g）分子的有效直径约为0. 3 nm•试求（1）N2（g）分子的平均自由程；（2）每一个分子与其他分子的碰撞频率；(3) 在1. 0 m 3的体枳内，分子的互碰频率.解:⑴N2©分子的平均自由程只有-个分子移动心头若平均说来中=諡=需z =护葺餵茫：霁述葢竽3K X3. 14X(0. 3X10-9)2X2. 47X102S= 3. 28X109 s'1 所以，每一个分子与其他分子的碰撞频率为3. 28X109 s-1. ⑶根据分子的互撞次数2=2“2司2Z =2X(2.47X1025)2X3. 14X(0. 3X lOf* 乂护亨」敲?農 1詁打;鷲曹《 = 5・ 74X1034S -1.11. 在一个容积为0. 5 m 3的钢瓶内，放有16 kg 温度为500 K 的CH. (g),试计算容器内的压力. (1) 用理想气体状态方程,(2) 由 van der Walls 方程•已知 CH<(g)的常数 a=0・ 228 Pa • m 6 • mol -2 6=0. 427X10*4m 3 • mol'1 ■M(CH 4) = 16. 0 g • mol^1 解:(1)按理想气体方程(2)按 van der Waals 方程 —RT a P 、一b VL=& 314 J • moL • X500 K _ 0. 228 Pa • • moLnQ p_(0・ 5-0.427X10-4)m 3 • mol"1~吃12. 已知COzCg)的临界温度、临界压力和临界摩尔体积分别为:T c = 304.3 K,p c = 73. 8X105 Pa,%, =0. 0957 dmS 试计算(DCOz (g)的 van der Walls 常数 a,6 的值；<2)313 K 时，在容积为0.005 m 3的容器内含有0.1 kgCO 2(g),用van der Walls 方程计算气体的压 力$ (3) 在与(2)相同的条件下，用理想气体状态方程计算气体的压力. Z 小 27・R2乃 解：(l )a =—h64 • p c= 27X(& 314 • J • molT • KT)2X (304.3 K)? 64X73.8X105PaRTt — & 314 J • moL • KT X304. 3 K 8久 8X73.8X105Pa=42.9X10"5m 3 • mol -1.又因为理想气体方程式pV m =RTv二 RT=8・ 314 • J moL • X293 K 「p 一 100X10,Pa九为单位体积内的分子个数 ^4X6. 02X1023 =2. 47X IO 25 7_0, 7070. 707=0. 024 m*3.14X(0. 3X10-9)2 X 2. 47X1O 25 = 1OL 3 皿(2冶，=如兽=皿”=J 霁.宀]6 kgnRT= 16 kg • mol P —〒一X8. 314 • J • mor 1 675• KT X 500 K - =8314 Pa.=0. 366 Pa • m 6mol"2（2）根据 van der Waals 方程二 ______________8. 314 • J • mol ' • K ' X313 K _______________ O ・ 366 Pa • • moL一0.005n? （2.2X10^m 3moP ）244X10^ig^mor 1'-4- 29X10说・ rwL=1. 13X103 kPa.(3) 在与(2)相同的条件下■利用理想气体方程pV=n RT 则得,p=帶一丽觀皿戸也^ J ・moL ・K7313 K0. 005m 3=1. 18X103kPa.13. 热膨胀系数的定义为:。
中南大学物化课后习题答案-8--章-电解质溶液
第8章电解质溶液1.用氧化数法配平下列反应式：As2S3<s>+HNO3<浓>→H3AsO4+ H2SO4+ NO2+ H2OFeS2<s> + O2→Fe2O3<s> + SO2Cr2O3<s> + Na2O2<s>→Na2CrO4<s> + Na2O<s>S + H2SO4<浓>→SO2+ H2O2.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液,通过的电流为st1:chmetv TCSC="0"NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="20" UnitName="a">20A,经过15分钟后,在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少dm3的300.15K,101.325kPa的氯气? 〔答案：2.297 dm3〕解：〔1〕在阴极 Cu2+＋ 2e → Cu析出铜<2> 在阳极 2Cl-→Cl2<g> + 2e析出氯3.一电导池中装入0.02mol·dm-3的KCl水溶液,298.15K时测得其电阻为453Ω.已知298.15K0.02mol·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1.在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g·dm-3的CaCl2溶液,测得电阻为1050Ω.计算电导池常数、该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm<1/2CaCl2>.〔答案：125.4 m-1,0.1194S·m-1,0.02388 S·m2·mol-1〕解：〔1〕电导池常数G〔2〕CaCl2的电导率<3> 摩尔电导率4.在298K,H+ 和HCO-3的离子极限摩尔电导率λH+ =3.4982×10-2S·m2·mol-1,λ HCO-3= 4.45×10-3S·m2·mol-1.在同温度下测得0.0275mol·dm-3H2CO3溶液的电导率κ=3.86×10-3S·m-1,求H2CO3离解为H+ 和HCO-3的离解度.〔答案：α= 3.56×10-3〕解：5.已知291K时NaCl ,NaOH与NH4Cl的极限摩尔电导率λ分别为1.086×10-2,2.172×10-2与1.298×10-2S·m2·mol-1,291K时0.1与0.01mol·dm-3NH3·H2O的摩尔电导率λm分别为3.09和9.62S·cm2·mol-1,利用上述实测数据求0.1与0.01mol·dm-3NH3·H2O的离解常数K. 〔答案：K = 1.7×10-5〕解：= 1.298×10-2 + 2.172×10-2－1.086×10-2 = 2.384×10-2 s?m2?mol-1<1> 0.1mol?dm-3 NH3?H2O<2> 0.01 mol·dm-3溶液对氨水而言,在确定温度下其电离平衡常数为定值,即6.在298.15K测得某电导池充以0.01mol·dm-3KCl溶液的电阻为484Ω,用同一电导池充以不同浓度的NaCl水溶液,在298.15K测得电阻值如下表：浓度c /mol·dm-30.0005 0.0010 0.0020 0.0050 电阻R /Ω10910 5494 2772 1128.9①试计算表列不同浓度NaCl溶液的摩尔电导率；②以Λm对c作图,用外推法求NaCl溶液的极限摩尔电导率.〔答案：⑴ 0.01251,0.01242,0.01231,0.01209 S·m2·mol-1 〔2〕 0.01270 S·m2·mol-1〕解: 查表知 298K下0.01mol?dm-3 的KCl水溶液的电导率为: = 0?141s?m-1,以不同浓度c1溶液的电阻R1代入上式求得相应的摩尔电导率如下表c<mol?dm-3> 0.0005 0.0010 0.0020 0.00501Λ<S?m2?mol-1> 0.01251 0.01242 0.01231 0.01209m,10.00236 0.03162 0.04472 0.07071<2>以Λm,1对作图,将图中直线部分外推至=0时得Λ= 0.01270S?m2?mol-1∞,NaCl7. 298K时,浓度0.100mol·dm-3的NaCl水溶液中,Na + 与Cl-的离子淌度分别为U+ = 4.26×10-8m2?V-1?s-1和U Cl- = 6.80×10-8m2?V-1?s-1,试求该溶液的摩尔电导Na率和电导率.〔答案：⑴ 106.7 S?m2?mol-1,⑵ 1.07 S?m-1〕解: Λm = <U Na+ +U Cl->F= <4.26×10-8 + 6.8×10-8>×96500 = 1.067×10-2 S ?m2 ?mol-1κ =Λm?c?103 = 1.067×10-2×0.100×103 = 1.067 S ?m-18.LiCl的极限摩尔电导率是115.03×10-4S?m2?mol-1,在298KLiCl溶液阴离子的迁移数外推到无限稀释处的值是0.6636,试计算Li + 和Cl-离子的摩尔电导率和离子淌度.〔答案：λLi+ = 38.7×10-4, λCl- = 76.33×10-4 S?m2?mol-1,U Li+ = 4.01×10-8,U Cl- = 7.91×10-8 m2?V-1?s-1〕解: Cl-的摩尔电导率:λCl - = t-?Λm,LiCl= 0.6636×115.03×10-4 = 76.33×10-4S?m2?mol-1Li+的摩尔电导率:λLi + = Λm,LiCl－λCl- = <115.03－76.33 >×10-4 = 38.70×10-4 S?m2?mol-1离子淌度:9. 0.01mol?dm-3的BaCl2水溶液在298.15K时的电导率为0.238S?m-1,此溶液中Ba2 + 离子的迁移数为0.4375,试求出此溶液中Ba + 和Cl-1离子的淌度.〔答案：U Ba2+ = 5.39×10-8,U Cl- = 6.94×10-8 m2?V-1?s-1〕解: Λm = κ?10-3/c = 0.238×10-3/0.01 = 0.0238s?m2?mol-1λBa 2+ = t+?Λm = 0.04375×0.0238 = 0.0104s?m2?mol-1Λm=λBa2+ +2λ-Cl-∴λ-Cl- =0.5 × <Λm－λBa2+> = 0.5 × < 0.0238－0.0104 > = 0.0067 S?m2·mol-1Λi=｜z i｜FU i∴10. 在迁移数测定管中,装入一定浓度的盐酸溶液,在两铂电极间电解一定时间,测得电解前阴极区含Cl-离子0.2654g,电解后含0.1362g,串联在电路中的库仑计铜片质量增0. 6464g,计算H+ 和Cl-的迁移数.〔答案：t＋= 0.8198,t－= 0.1802〕解: 通过溶液的总电量: 0.6464/32 = 0.0202F电解后阴极区损失Cl-的物质的量等于Cl-所迁移的法拉第数:<0.02654－0.1362>/35.5－0.1292/35.5－3.639×10-3F故,t+ = 1－t- = 0.819811. 用铜电极电解CuSO4溶液<每100 g溶液中含10.06 g CuSO4>.通电一定时间后,测得银电量计析出0.5008 g银,并测知阳极区溶液重54.565g,其中含CuSO45.726 g.试计算CuSO4溶液中离子的迁移数和. 〔答案：t+ = 0.2897,t- = 0.7103〕解: M CuSO4 = 159.61, M Ag=107.9阳极上 Cu2+反应的物质的量等于通过溶液的总电量0.5008/107.9 = 4.641×10-3F通电后阳极区：W CuSO4 = 5.726gWH2O= 54.565 - 5.726 = 48.839通电前阳极区：阳极 Cu2+迁移量：n迁出= n原有 + n产生－n通电后,12.在298.15K时,将浓度为33.27×10-3mol·dm-3的CdCl3溶液注入毛细管中,再小心地注入73×10-3的LiCl溶液,使两种溶液间保持明显的分界面.如果通过5.594mA电流,3976秒后,界面向下移动的距离相当于1.002cm3溶液在管中所占长度,试求Cd3+和Cl-离子的迁移数.〔答案：t+ = 0.4338,t- = 0.5662〕解: 1.002 cm3溶液中所含 Cd3+的物质的量为：3×33.27×10-3×1.002×10-3=1.0001×10-4mol13. 298K时,SrSO4的饱和水溶液电导率1.482×10-2 S·m-1,纯水电导率为1.5×10-4S·m-1.若已知该温度下离子摩尔电导率λm< Sr2+> = 59.46×10-4S·m2·mol-1,λm < SO4=> = 79.8×10-4 S·m2·mol-1,计算SrSO4此时在水中的溶解度. 〔答案：S = 5.27×10-4mol·dm-3〕解：Λm<SrSO4>= 2λm< Sr2+> +2λm< SO4=>= <59.46×10-4+79.8×10-44>×2 = 0.027852 S·m2·mol-1κ<SrSO4> = κ<溶液>－κ<纯水> = 1.462×10-2－1.5×10-4= 0.01467 S·m-1溶解度14. 已知298K时AgBr的溶度积Ksp=6.3×10-13 mol2·dm-6,纯水电导率为1.5×10-4S·m-1,计算298K时AgBr饱和水溶液的电导率.〔答案：κ= 1.61×10-4S·m-1〕解：查表知：λ∞,Ag+ = 61.92×10-4 S·m2·mol-1; λ∞,Br- = 70.4×10-4S·m2·mol-1因此,Λm,AgBr= λ+ ＋λ- = 140.32×10-4 S·m2·mol-1〔取cΘ=1mol·L-1〕,而所以：15.得用德拜-休克尔极限公式计算0.002 mol·L-1MgCl2水溶液在298K时Mg2+和Cl-离子的活度系数和平均离子活度系数. 〔答案：γ+ = 0.6955,γ-= 0.9132,γ±= 0.8340〕解：溶液的离子强度为,289K水溶液A = 0.509 mol-1/2·L1/2或16. 某水溶液中含有0.01mol·dm-3的FeCl3和0.06mol·dm-3的HClO4,计算该溶液的离子强度. 〔答案：I = 0.12 mol·dm-3〕解：c Fe3+ = 0.01 mol·dm-3,c H+ = 0.06 mol·dm-3,c Cl- = 0.03 mol·dm-3,c ClO4- = 0.06 mol·dm-317. 某水溶液中含有0.01mol·dm-3的NaCl,0.003mol·dm-3的NaSO4以与0.007mol·dm-3的MgCl2,计算该溶液在298K时其中各种离子的活度系数和各种盐的平均活度系数.〔答案：0.04；0.823；0.459；0.823；0.678 〕解：[Na+]=0.01 +2×0.003 = 0.016 mol·dm-3= c1, [Cl-] = 0.01+2×0.007=0.024 mol·dm-3 = c2[Mg2+] = 0.007 mol·dm-3 = c3, [] = 0.003 mol·dm-3= c4对于离子：一价离子：lgγi= -0.08483 γi= 0.8226二价离子：lgγi= -0.3393 γi= 0.4578对于盐的：NaCl：,MgCl2或Na2SO4：,18. AgBrO3在298K的溶度积为5.77×10-5,试用德拜-休克尔极限公式分别计算它在纯水中和0.01mol·dm-3KBrO3水溶液中的溶解度<设在纯水中= 1>.〔答案：0.0084；0.0051 mol·dm-3〕解：〔1〕在纯水中：〔取cΘ=1mol·L-1〕设= 1,则,故S0 === 0.007596因此,中：〔2〕在0.01mol·dm3 KBrO3〔取cΘ=1mol·L-1〕先不考虑溶解AgBrO对离子强度的影响,则：3进行一次逼近：进行二次逼近：进行三次逼近：进行四次逼近：进行五次逼近：S6与S5的相对误差只有3.3‰,因此可认为AgBrO3的溶解度S =0.0051 mol·dm-319. 298K时Ba<IO3>2在纯水中的溶解度为5.46×10-4mol·dm-3,假定可以应用德拜-休克尔极限公式,试计算该盐在0.01mol·dm-3CaCl2水溶液中之溶解度.〔答案：7.5659×10-4mol·dm-3〕解：Ba<IO3>2在纯水中溶解度c0 = 5.46×10-4mol·dm-3<1> 求K a设 Ba<IO3>2在0.01mol·dm-3 CaCl2溶液中的溶解度为c,则：逐步逼近：令c = c0 = 5.46×10-4二次逼近：令c = c1 =7.535×10-4三次逼近：令c = c2 =7.5655×10-4四次逼近：令c = c3 =7.566×10-4∴ Ba<IO3>2在0.01 mol·dm-3CaCl2中的溶解度为7.566×10-4mol·dm-320. 某电导池先后充以0.001mol·dm-3HCl,0.001mol·dm-3NaCl和0.001mol·dm-3NaNO3三种溶液,分别测得电阻为468,1580和1650Ω.已知NaNO3的摩尔电导率为1.21×10-2S·m2·mol-1.如不考虑摩尔电导率随浓度的变化,试计算①0.001mol·dm-3NaNO3溶液的电导率；②电导池常数；③此电导池充以0.001mol·dm-3HNO3溶液时的电阻和HNO3的摩尔电导率.〔答案：①1.21×10-4S·m-1 ；②5cm；③475Ω,421 S·cm2·mol-1〕解： <1>NaNO3溶液电导率<2> 电导池常数<3> 0.001 mol·dm-3 HNO3溶液的电阻和摩尔电导率21. 某温度下纯水的电导率为4.3×10-5S·m-1,在同温度下加入AgCl,并达饱和后溶液的电导率为1.550×10-4S·m-1.若在1V·cm-1电场作用下,Ag+ 和Cl-离子在无限稀溶液中的绝对速率分别为5.6×10-6和6.8×10-6cm·s-1,计算该温度下AgCl 的溶度积.〔答案：1.5877×10-10〕解：电势梯度为1 V·m-1时离子的迁移速率称作离子淌度,故Ag+：U+ = 5.6×10-4 cm2·s-1·V-1 = 5.6×10-8 m2·s-1·V-1Cl -：U- = 6.8×10-4 cm2·s-1·V-1 = 6.8×10-8 m2·s-1·V-1λm,i=｜z i｜FU iAg +和Cl - 的｜z i｜=1, 所以〔取cΘ=1mol·L-1,〕即：22. 298K时,Ag2CrO4在纯水和0.04mol·dm-3NaNO3溶液中的溶解度分别为8.00×10-5和8.84×10-5mol·dm-3,试求Ag2CrO4在0.04mol·dm-3NaNO3溶液中的平均离子活度系数.〔答案：0.905〕解：〔取cΘ=1mol·L-1〕设纯水中溶解度为S0则= S o〔通常认为纯水中〕在确定温度下,K sp为定值,则有所以<2> 若以德拜-体克尔极限公式计算,则：故23. 某一元弱酸HA浓度为0.01mol·kg-1,在298K时测得摩尔电导率为5.201×10-4S·m2·mol-1.而HA的极限摩尔电导率为390.7×10-4S·m2·mol-1,试用德拜-休克尔极限公式计算该一元弱酸的离解常数K a. 〔答案：1.772×10-6〕解：HA ?H+ + A-电离度c A- = c H+ = α·c= 0.01331×0.0100 = 1.331×10-4mol·kg-1。
物理化学第五版下册习题答案解答
第七章电化学7.1用铂电极电解CuCb 溶液。
通过的电流为20A ,经过15min 后，问：(1) 在阴极上能析出多少质量的 Cu?(2)在的27C, 100kPa 下阳极上能析出多少体 积的的C12 (g )?解：电极反应为：阴极：Cu 2+ + 2e - — Cu 阳极：2Cl - — 26 — CI 2 (g ) 则：z= 2根据：Q = nzF=ltIt 20如5 2n Cu9.326 10 molzF 276500因此：m (Cu ) =n (Cu ) XM (Cu ) = 9.326 采0-2>63.546 =5.927g 又因为：n (Cu ) = n (CI 2) pV (CI 2) = n (CI 2) RT 因此：V(Cl ) n® RT 』09326 8・3134 300 =2.326dm 3 p 100X107.2用Pb (s )电极电解PbN03溶液。
已知溶液浓度为1g 水中含有PbN03 1.66 10-2g 。
通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有 0.1658g 的银 沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g,其中含有PbNO 31.151g ,计算Pb 2+的迁移数<解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然 阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下：12+12+1 2+ 1 2+、n 电解后(―Pb )= n 电解前(―Pb )+ n 电解( Pb )- n 迁移( Pb )222 2则： n 迁移 (1 Pb 2+)= n 电解前 (沖+)+ n 电解 (沖2+)- n 电解后 (1 Pb 2+)“12+-3-3-3-4n 迁移(—Pb )=6.150 10 +1.537 10 -6.950 10 =7.358 10 mol 21 2+n 电解(Pb )= n 电解(Ag )=m Ag M Ag0.1658107.9= 1.537 10‘mol,1 2七(62.50—1.151) x 1.66心0丄 n电解前(—Pb ) 2 331.2汉打3 = 6.150 10 mol1 2+n电解后(，Pb ) 6.950 10^mol331.2 12t(Pb 2)= n 迁移12Pb 2 n 电解(12Pb 2 ) 7.358 10° 1.537 10^二 0.479解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
物化课后习题答案
第一章 1－2 （1）能；（2）不能。
Q W U +=∆；功和热都是过程量，对于绝热过程，可逆膨胀与不可逆膨胀时热效应均为0，而功必不相等，因此∆U 必不相等。
1－3（1） 对（2） 错，H 是状态函数，∆H 只是一个变化值 （3） 错，p ∆V （4） 错，dT C du v = （5） 错，等压过程才成立（6） 错，∆U ＝∆H ＝0，但其他两个不一定 （7） 错，存在相变潜热（8）错，任意状态变化过程都可能有焓变，只是在等压、不做非体积功时的热效应在数值上等于焓的变化（9） 错，后者仅适用于绝热可逆过程 （10） 错，水必须是液态 1－4a ） 查表可得C p =75.291 J/K.mol KJ T nCp Q 828.41100*291.75*18100==∆=b ） 已知∆fus H=334.7 KJ/Kg－1mol KJ H M Q fus/47.337.334*1.0*-=-=∆-=c ） 查表可得∆vap H=2257KJ/ Kg －1 m o l KJ H M Q vap /7.2252257*1.0*==∆= 1-8KJ H H Q Q vap p 67.40=∆=∆==KJ V p W 06.31000/)0188.02.30(*101325-=--=∆-= KJ W Q U 61.37=+=∆1－11双原子分子，C v,m ＝5R/2；C p,m ＝7R/2；因此，5/7=γ345.241013251000*15.298*31.8*1/1dm P nRT V === K T V V T 5.56212121=⎪⎭⎫ ⎝⎛=-γ 0226.9222p V nRT P ==JT C H J T R T C W U p V m v 768754905.2,.=∆=∆=∆=∆==∆1-17(1) K J TVIt TQ C /2.641=∆=∆=(2) 由其燃烧反应方程式，可知该等容过程也是等压过程mol KJ nT C H m C /2.28001000180/3212.0793.7*2.6410-=÷-=∆-=∆J T C U 9.4996-=∆=∆由)(6)(6)(6)(2226126l O H g CO g O s O H C +=+ molKJ H H H H m C OH f CO f m f /6.12752.28008.285*65.393*60*6*600022-=+--=-∆-∆+∆=∆第二章：2－1 思考与判断（1） 错，孤立系统自发过程中的熵变大于零。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
①哪一种金属将首先沉积在阴极上?
②当另一种金属开始沉积时，溶液中先析出的哪一种金属所剩余的浓度为多少?
（答案：6.65×10-15mol·dm-3）
解： 电解稀硫酸水溶液，就是电解水，其理论（可逆）分解电压为1.229，考虑极化作用，则其实际分解电压 = 理论（可逆）分解电压 + ∑超电压，故，
用Ag作电极：
U分= 1.229 ＋ 0.87 ＋ 0.96 = 3.059 V
用Pt作电极：
U分= 1.229 ＋ 0.09 ＋ 0.45 = 1.769 V
要使H2先与Zn析出，则：
E（H2，析）≥EZn2+/Zn
E（H2，析）= -0.05916×pH-0.4≥-0.7628
pH≤6.13
H2析出时，Fe2+活度应满足关系：
-0.4402 + 0.02958lgαFe2+≤-0.7628
αFe2+=cFe2+ ≤1.24×10-11
10．在0.50mol·kg-1CuSO4及0.01mol·kg-1H2SO4的溶液中，使Cu镀到铂极上，若H2在Cu上的超电压为0.23V，当外电压增加到有H2在电极上析出时，试问溶液中所余Cu2+的浓度为多少?（答案：5.504×10-20mol·kg-1）
（答案：6.14；1.22×10-11）
解：EFe2+/Fe= -0.4402 + 0.0296lgcFe2+
= -0.4402 + 0.0296lg1 = -0.4402 V
EZn2+/Zn= -0.7628 + 0.0296lgcZn2+
= -0.7628 + 0.0296lg1 = -0.7628 V
解：铜的阴极电势为：
不析出H2的最低阴极电势为：
8．用电解沉积Cd2+的方法分离某中性水溶液中的Cd2+和Zn2+。已知该溶液中Cd2+和Zn2+的浓度均为0.1mol·kg-1，H2在Cd和Zn上的超电压分别为0.48 V和0.70V。试问在298.15K时分离效果怎样?有没有氢析出干扰(设Cd2+和Zn2＋的活度近似等于浓度)?
（答案：3×10-21mol·dm-3；无）
解： 在Cd电极上：
在Zn电极上：
而Cd和Zn的析出电势为：
Cd和Zn的析出电势都大于H2的析出电势，所以没有H2析出干扰，且Cd优先析出
当Zn析出时，Cd2+浓度应该降为：
≤ ，解得 ≤6.64×10-14mol·dm-3
9．某溶液中含Zn2+和Fe2+，活度均为1。已知氢在铁上的超电压为0.4V，如欲使离子析出次序为Fe、H2、Zn，则298.15K时溶液的pH值最大不得超过多少?在此pH溶液中，H2开始析出时Fe2+的活度降为若干?
解：
铜中不含Ag，则 ≤ ，即： ≤0.2644
解得： ≤ 8.98×10-9mol·dm-3
6． 电解pH＝5的CdCl2溶液时，Cd2+的浓度为多少时H2开始析出? 已知H2的超电压为0.48V。（答案：2.316×10-3mol·dm-3）
解： ，
氢气析出时，有： ≤
∴ ≤2.4175×10-13mol·dm-3
解：当cZn2+= 1.0×10-4mol·dm-3时，有
析出H2时，有EH+/H2= (-0.05916)×pH-0.72
不让H2析出时，需要：EH+/H2≤EZn2+/Zn
即：(-0.05916)×pH - 0.72≤ (-0.8811)
解得： pH ≥ 2.7
5．298.15K电解精炼铜的酸性溶液内含铜st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="30" UnitName="g">30g·dm-3，离子活度系数 ，若电解液中含有杂质银，试问要得到精铜，电解液中银含量最大不能超过何值(设电积时铜的超电压可以忽略，最大银含量时Ag+的 )?（答案：2.54×10-8mol·dm-3）
解： （1）
在此溶液中， ， ，而查表知：
，
∴一定有： ， 故金属Cd先析出。
（2） 在金属锌析出时Cd2+的浓度应满足关系：
(-0.4026) + 0.02958 lgcCd2+= (-0.7628) + 0.0296lg（0.01）
解得：cCd2+= 6.65×10-15mol·dm-3
4．电解某溶液在阴极上有Zn沉积，H2在Zn上的超电压为0.72V，欲使溶液中Zn2+的浓度降到10-4mol·dm-3，阴极仍不析出H2气，溶液的pH值最小应控制为多少?（答案：2.7）
7．将含0.05mol·dm-3硫酸的0.1mol·dm-3硫酸铜溶液于298.15K进行电解，当两价铜离子的浓度减少到1×10-7mol·dm-3时，阴极电势为何值?在不让氢析出的条件下，阴极电势可能的值为多少(设电解液的pH＝0.15，氢在铜上的超电压为0.33V)?
（答案：0.133；－0.3389V）
解：
Cu与H2同时析出时，有：
∴ mol·kg-1
11．外加电压使下面电解池发生电解作用：
Pt｜CdCl2·（1mol·kg-1），NiSO4（1mol·kg-1）Pt
当外加电压逐渐增加时，电极上首先发生什么反应?此时外加电压至少为多少(设不考虑超电压，电解质活度系数均为1，T＝298K )?
第10பைடு நூலகம்电极过程
1．用间接方法求得298.15K时，反应
H2＋?O2==== H2O（l） ＝－236.65 kJ·mol-1
试问298.15K时，非常稀的硫酸溶液的分解电压是多少?设用的是可逆电极，并且溶液搅拌得很好。（答案：1.226V）
解： ∵ = -zFEΘ
∴U分=E理=EΘ=
2．298.15K时低电流密度电解稀硫酸水溶液，用银作两极的电极材料，和用光滑铂作两极材料，试分别确定其分解电压(已知在银电极上ηH2＝0.87 ，ηO2＝0.96V，在光滑铂电极上ηH2＝0.09，ηO2＝0.45V。并设稀硫酸水溶液中aH2O＝1)。（答案：3.059V；1.769V）