物理化学第五版下册习题答案

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物理化学（天大第五版全册）课后习题答案

物理化学（天⼤第五版全册）课后习题答案

第⼀章⽓体pVT 性质

1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：

1 1T

T p V p V V T V V

-=??? =

κα试导出理想⽓体的V α、T κ与压⼒、温度的关系

解：对于理想⽓体，pV=nRT

111 )/(11-=?=?=

=??? =

T T

V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1

211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????-

=p p V V p

nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间⽤细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空⽓。若将其中⼀个球加热到100℃，另⼀个球则维持0℃，忽略连接管中⽓体体积，试求该容器内空⽓的压⼒。

解：⽅法⼀：在题⽬所给出的条件下，⽓体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度⽽变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+=

终态（f ）时

+=?

+=f

f f

f f f

f f f f

T T T T R V

p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 kPa

T T T T T p T T T T VR n p f f f f i i f

f f f f 00.117)

15.27315.373(15.27315.27315.373325.1012 2,2,1,2,1,2,1,2,1=+=?

??+=? ??+=

（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）隔板抽去前后，H 2及N 2的摩尔体积是否相同

物理化学第五版下册习题答案

第七章电化学

7.1 用铂电极电解CuCl 2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27℃，100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2（g ）？

解：电极反应为：阴极：Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极： 2Cl - －2e - → Cl 2（g ）则：z= 2 根据：Q = nzF =It

()22015Cu 9.32610mol 296500

It n zF -⨯=

==⨯⨯ 因此：m （Cu ）=n （Cu ）× M （Cu ）= 9.326×10-2×63.546 =5.927g 又因为：n （Cu ）= n （Cl 2） pV （Cl 2）= n （Cl 2）RT

因此：3

223

Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010

n RT V

p ⨯⨯===⨯（）（） 7.2 用Pb （s ）电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 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： n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(1

2Pb 2+)

则：n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(1

物理化学第五版下册复习题答案傅献彩

1、33．小明用已调节好的天平测物体质量，通过增、减砝码后，发现指针指在分度盘的中央刻度线左边一点，这时他应该（）[单选题] *

A．将游码向右移动，直至横梁重新水平平衡(正确答案)

B．将右端平衡螺母向左旋进一些

C．将右端平衡螺母向右旋出一些

D．把天平右盘的砝码减少一些

2、5．推着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同．[判断题] *

对(正确答案)

错

3、29．生产和生活中，人们选择材料时会考虑材料的物理性质，下面属于主要从密度的角度考虑选材料的是（）[单选题] *

A．用塑料作为插座外壳的材料

B．用铝合金作为制作飞机的材料(正确答案)

C．用橡胶作为汽车轮胎的材料

D．用钨作为白炽灯泡灯丝的材料

4、51．下列不是光源的是（）[单选题] *

A．萤火虫

B．太阳

C．月亮(正确答案)

D．燃烧的火把

5、关于光现象，下列说法正确的是（）[单选题]

A. 光在水中的传播速度是3×108m/s

B．矫正近视眼应佩戴凸透镜

C. 光的色散现象说明白光是由多种色光组成的(正确答案)

D. 镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律

6、75．在生产和生活中，人们常以密度作为选择材料的主要因素。下面属于主要从密度的角度考虑选材的是（）[单选题] *

A．用水做汽车发动机的冷却液

B．用塑料做电源插座外壳

C．用塑料泡沫做表演场景中的“滚石”(正确答案)

D．用橡胶作为汽车轮胎的材料

7、2．先启动计时器，再释放小车．[判断题] *

对(正确答案)

错

8、30．如图，我国首款国际水准的大型客机C919在上海浦东机场首飞成功，标志着我国航空事业有了重大突破。它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。这种材料的优点是（）[单选题] *

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物理化学下册课后复习题答案

第八章电解质溶液

第九章可逆电池电动势及其应用

第十章电解与极化作用

第十一章化学动力学（一）

第十二章化学动力学基础（二）

第十三章

1.比表面有哪能几种表示方法？表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点？

答：A0= As/m或A0= As/V；

表面张力又可称为表面Gibbs自由能，二者数值一样。

但一个是从能量角度研究表面现象，另一个是从力的角度研究表面现象；故二者物理意义不同；单位不同。

2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形？玻璃管口加热后会变得光滑并缩小（俗称圆口），这些现象的本是什么？用同一滴管滴出相同体积的苯。水和NaCl 溶液，所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力，其最终会将不规则的液面变为圆形或球形；

球形表面积最小，表面自由能最低，最稳定；

不相同。

3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理：①人工降雨；②有机蒸馏中加沸石；③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚；④过饱和溶液，过饱和蒸气，过冷液体等过饱和现象；⑤重量分析中的“陈化”过程；⑥喷洒农药时，为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明，①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小，曲率半径小，对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。③多孔固体吸附蒸气时，被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的，其曲率半径小零，当气体的分压小于其饱和蒸气压时，就可以发生凝聚。⑥喷洒农药时，在农药中加入少量表面活性剂，可以降低药液的表面张力，使药液在叶面上铺展。

4.在三通活塞的两端涂上肥皂液，关断右端通路，在左端吹一个大泡，然后关闭左端，在右端吹一个小泡，最后让左右两端相通。试问当将两管接通后，两泡的大小有何变化？到何时达到平衡？讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。

物理化学下册第五版天津大学出版社第十二章胶体化学习题答案

12.1 如何定义胶体系统？总结交替的主要特征。

解：分散相粒子在某方向上的线度在1～100nm范围内的高度分散系统成为胶体系统。胶体系统的主要特征是高度分散、多相性和热力学不稳定性。

12.2 丁铎尔效应的实质及其产生的条件？

解：丁铎尔效应实质是光的散射作用引起的。粒子的半径小于入

射光的波长时才能观察到丁铎尔效应。

12.3 简述斯特恩双电层模型的要点指出热力学电势、斯特恩（stern）电势和ζ电势的区别？

解：Stern 模型：固定层＋扩散层、三个面、三个电势。具体如下：

1924年斯特恩提出扩散双电层：

离子有一定的大小；部分反离子被牢固吸附，形成固定吸附层

或斯特恩

固体面；Stern面：Stern层中反离子电性中心所形成的假想面；滑动面：固液两相发生相对移动时界面。

热力学电势0：固体面—溶液本体；Stern电势：Stern面—溶液本体；电势：滑动面—溶液本体

12.4 溶胶能在一定时间内稳定存在的主要原因？

解：分散相粒子的带电、溶剂化作用以及布朗运动是溶胶系统相

当长得时间范围内可以稳定存在的主要原因。

12.5 破坏胶体最有效的办法是什么？说明原因。

解：破坏胶体最有效的办法是在溶胶中加入过量的含有高价相反

号离子的电解质。这主要是因为电解质的浓度或价数增加时，都会压缩扩散层，是扩散层变薄，电势降低，斥力势能降低，当电解质的浓度足够大时就会使溶胶发生聚沉；若加入的反号离子发生吸附，斯特恩层内的反离子数目增加，使胶体粒子的带电量降低，而导致碰撞聚沉。过量的电解质加入，还将使胶体粒子脱水，失水化外壳而聚沉。

天津大学第五版物理化学下册习题解答

第六章相平衡

6-1 指出下列平衡系统中的组分数C ，相数P 及自由度数F ： (1)I 2（s ）与其蒸气成平衡；

(2)CaCO 3（s ）与其分解产物CaO （s ）和CO 2（g ）成平衡；

(3)NH 4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH 3(g)和H 2S(g)成平衡； (4)取任意量的NH 3(g)和H 2S(g)与NH 4HS(s)成平衡；

(5) I 2作为溶质在两不相互溶液体H 2O 和CCl 4中达到分配平衡（凝聚系统）。解：（1） S-R-R '=1-0-0=1；P=2；F=C-P+2=1 （2） S-R-R '=3-1-0=2；P=3；F=C-P+2=1 （3） S-R-R '=3-1-1=1；P=2；F=C-P+2=1 （4） S-R-R '=3-1-0=2；P=2；F=C-P+2=2 （5） S-R-R '=3-0-0=3；P=2；F=C-P+1=2 6-2

常

见

的

)

(32s CO Na 水合物有

)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ⋅⋅⋅和

（1）101.325kPa 下，与32CO Na 水溶液及冰平衡共存的水合物最多有几种？（2）20℃时，与水蒸气平衡共存的水合物最多可能有几种？解系统的物种数S=5，

即H 2O 、)(32s CO Na 、)(10)(7),(232232232s O H CO Na s O H CO Na s O H CO Na ⋅⋅⋅和。独立的化学反应式有三个：

南京大学物理化学下册(第五版)复习题及解答

zE F Ka exp RT
(8).醋酸的解离平衡常数。 Θ 电池:Pt|H2(p )|HAc(mHAc),Ac (mAc-),Cl (aCl-)|AgCl(s)|Ag(s) Θ + 净反应:AgCl(s)+H2(p )→H (aH+)+Cl (aCl-) +Ag(s)
应的 ΔrHm 按电池反应进行的焓变值大(指绝对值)，这种说法对不对?为什么?
答：不对，H 是状态函数 ΔrHm 的值只和反应的始终态有关，而和反应的途径无关，不管反应经历的是化学反应还是电池反应，始终态相同时 ΔrHm 值是相同的。但两种反应的热效应是不一样的。
第十章
电解与极化作用
6
7
第十一章
第八章
电解质溶液
1
2
第九章
1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题? 答：可逆电极有三种类型： 2+ 2+ (1)金属气体电极如 Zn(s)|Zn (m) Zn (m) +2e = Zn(s) (2) 金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如 Ag(s)|AgCl(s)|Cl (m) ， AgCl(s)+ e = Ag(s)+Cl (m) 3+ 2+ (3)氧化还原电极如： Pt|Fe (m1),Fe (m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。 2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法? 答：正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。 3.为什么 Weslon 标准电池的负极采用含有 Cd 的质量分数约为 0.04~0.12 的 Cd 一 Hg 齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用 Cd 一 Hg 的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗? 答：在 Cd 一 Hg 的二元相图上，Cd 的质量分数约为 0.04~0.12 的 Cd 一 Hg 齐落在与 Cd 一 Hg 固溶体的两相平衡区，在一定温度下 Cd 一 Hg 齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与 Cd 一 Hg 齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。 4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负？用实验能测到负的电动势吗？答：用 “|”表示不同界面，用“||”表示盐桥。电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。

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物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案第九章可逆电池的电动势及其应用

GAGGAGAGGAFFFFAFAF

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第九章可逆电池的电动势及其应用

1.写出下列电池申各电极的反应和电池反应.

⑴Pt] H2(如)| HCKa) ICfc 伽)1 Ph

⑵Pt I H(P H2) I H十(亦)|| Ag+g )iAg(s)(

(3)Ag(s) | AgKs) I r (m> I Cl^ Cflo- )! AgCUQI Ag(ah

(4)Pb(s) |PbSO4(s>ISOJ- ) || Crf+(心+)|Cu®

⑸Ft IH,〔见)| NaOH(^) \ HgO(s) | HgtD ；(€)Pt|Hj(^)|H+(aq)|SbiQ t(s)|Sb(s)v (7｝Pi|Fe3+(ai)t Fe z+(G2)|| Ag+也屮｝ | A飢小(8)Na(Hg)(a^)|Na^(^+)l| 0^(^-

解：d)负极H’(p吗)—2H+Sf )+2h 正极Ct (pcu > + 2e~ —2Cr )

电池反应Hi(卫％｝+CU如—2HCl(aq).

H3(M I2)一2H+(a H+ )十2厂正极2Ag^ (心>+2e_—2Ag(s) 电池反应

H；( pH2)+ 2A fi*(o^)—2Ag(5)+2H+(fl H* 1 (3〉负极Ag(s)+P (ar )―

Agl(s)+e- 正极Afi€l(s) + ^― A H QI+CI—(他-)

电池反应AgCKB)+ r< ar >—Agl(s)+ cr (财-

(4)负极Fb(Q + SOT a错- )一-PbS(^

止扱Cu^ Gic严)+2e^—Cuts)

《物理化学》第五版,(傅献彩主编)复习题答案(全)

第一章气体

第二章热力学第一定律

第三章热力学第二定律

第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用

第五章相平衡

第六章化学平衡

第七章统计热力学

第八章电解质溶液

第九章可逆电池的电动势及其应用

第十章电解与极化作用

第十一章化学动力学基础（一）

第十二章化学动力学基础（二）

第十一章表面现象

第五版物理化学课后习题答案

物化第二章热力学第一定律

2－1． 1mol 理想气体在恒定压力下温度升高1℃，求过程中系统与环境交换的功。解： n ＝ 1mol

p 1, V 1, T 1

−−−→−恒压升温p 2, V 2, T 2 W ＝－p a m b ΔV ＝－p (V 2－V 1) ＝－nR (T 2－T 1) ＝－8.314J

2－2． 1mol 水蒸气(H 2O ,g )在100℃，101.325kPa 下全部凝结成液态水。求过程的功。假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。解： n ＝ 1mol

H 2O (g )

−−−−−→−kPa

101.325100℃，H 2O (l ) W ＝－p a m b ΔV ＝－p (V l －V g ) ≈ pVg ＝ nRT ＝ 3.102kJ

2－3．在25℃及恒定压力下，电解1mol 水(H 2O ,l )，求过程的体积功。

H 2O (l ) H 2(g ) + 1

O 2(g )

解： n ＝ 1mol

H 2O (l )

−−−−−→−kPa 101.325100℃，H 2(g ) + O 2(g )

n 1＝1mol 1mol + 0.5mol ＝ n 2 V 1 ＝ V l V (H 2) + V (O 2) ＝ V 2

W ＝－p amb ΔV ＝－(p 2V 2－p 1V 1)≈－p 2V 2 ＝－n 2RT ＝－1.5×R ×298.15＝－3.718kJ

2－4．系统由相同的始态经过不同的途径达到相同的末态。若途径a 的Q a ＝2.078 kJ ，W a ＝－4.157 kJ ，而途径b 的Q b ＝－0.692kJ 。求W b 。解：Q a ＋W a ＝Q b ＋W b

物理化学下册第五版天津大学出版社第七章电化学习题答案

7.1 用铂电极电解CuCl2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27℃，100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl2（g）？

解：电极反应为：阴极：Cu2+ + 2e-→ Cu 阳极：2Cl-－2e-→ Cl2（g）

则：z= 2

根据：Q = nzF=It

因此：m（Cu）=n（Cu）×M（Cu）= 9.326×10-2×63.546 =5.927g

又因为：n（Cu）= n（Cl2）pV（Cl2）= n（Cl2）RT

因此：

7.2 用Pb（s）电极电解PbNO3溶液。已知溶液浓度为1g水中含有PbNO3

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6

2.50g，其中含有

PbNO31.151g，计算Pb2+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Pb2+的总量的改变如下：

n电解后(Pb2+)= n电解前(Pb2+)+ n电解(Pb2+)- n迁移(Pb2+)

则：n迁移(Pb2+)= n电解前(Pb2+)+ n电解(Pb2+)- n电解后(Pb2+)

n电解(Pb2+)= n电解(Ag) =

n迁移(Pb2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol

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）。显然阳极区溶液中的总量的改变如下：

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第八章电解质溶液

第九章

1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?

答：可逆电极有三种类型：

(1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s)

(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m)， AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m)

(3)氧化还原电极如：Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2)

对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。

2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?

答：正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。

3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗?

答：在Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。

物理化学课后答案下册(傅献彩_第五版)[整理]

第一章熵与平衡

1.1 熵变的计算方法

根据熵的定义，熵变的计算方法如下：

$$\\Delta S = S_{\\text{最终状态}} - S_{\\text{初始状态}}$$

其中，$S_{\\text{最终状态}}$表示系统处于最终平衡态时的熵，$S_{\\text{初始状态}}$表示系统处于初始平衡态时的熵。

1.2 熵的性质

熵具有以下性质：

•熵是一个状态函数，只与系统的初始状态和最终状态有关，与过程的具体路径无关。

•如果系统从初始状态发生微小的变化，熵的变化可以表示为：

$$dS = \\frac{\\delta q_{\\text{可逆}}}{T}$$

其中，$\\delta q_{\\text{可逆}}$表示系统与外界进行可逆过程时吸收或放出的微热量，T表示系统的温度。

•熵是一个单调增加的函数，即如果系统经历可逆过程从一个初始状态变化到一个最终状态，那么最终状态的熵一定大于或等于初始状态的熵。

1.3 熵的应用

在物理化学中，熵被广泛应用于以下方面：

•熵与热力学第二定律：根据热力学第二定律，自发过程的总熵变永远大于零。因此，我们可以利用熵的计算方法来判断一个过程是否为自发过程。

•熵变与平衡条件：当一个系统达到平衡时，其熵变为零。因此，我们可以通过计算熵变来确定平衡条件。

•反应熵与反应速率：在化学反应中，反应熵的变化可以影响反应速率。反应熵的增大可以促进反应进行，而反应熵的减小则会减缓反应速率。

第二章化学平衡

2.1 化学平衡的条件

化学平衡的条件如下：