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《物理化学》第五版-(傅献彩主编)复习题答案(全)

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第一章气体1.两种不同的理想气体,如果它们的平均平动能相同,密度也相同,则它们的压力是否相同?为什么?答:由于两种气体均为理想气体,根据理想气体的状态方程式pV=nRT式中n是物质的量,p是压力,V是气体的体积,T是热力学温度,R是摩尔气体常数.又因为"=崙=聳式中川为气体的质量,M为气体分子的摩尔质量,p为气体的密岌pV^RT两边同除以V,则得p=常我们已知气体分子的平均动能是温度的函数,即Et=*hBT所以气体分子的平均平动能仅与温度有关.由题目中已知两种不同的理想气体,平均平动平动能相同,因此它们的温度相同,又因为它们的密度相同.则通过上式力=醫可知压力力仅与M有关.因此得出结论,两种不同的理想气体在它们具有相同的平均平动能,相同密度的条件下,它们的压力不同.压力与M成反比,M越大则p越小.2.在两个体积相等、密封、绝热的容器中,装有压力相等的某理想气体,试问这两个容器中温度是否相等?答:根据理想气体的状态方程式pV^nRT假设在第一个容器中某种理想气体符合向则在第二个容器中存在p2V2^mRT2. 又因为两容器的体积相等,装有的理想气体的压力也相等所以pif Vi=V2则得niRTi =厄夫丁2,两边同除以R则得n\ Ti —«2 T?若两容器中装有相同物质的量的该理想气体,则两个容器中温度相等;否则,两容器中温度不相等.3.Dalton分压定律能否用于实际气体?为什么?答:根据气体分子动理论所导出的基本方程式pV^mNu2式中P是N个分子与器壁碰撞后所产生的总效应,它具有统计平均的意义.平均压力是一个定值,是一个宏观可测的物理量.对于一定量的气体,当温度和体积一定时,它具有稳定的数值.因为通过气体分子动理论所导岀的Dalton分压定律学=直或%=心是摩尔分数)适用于实际气体,经得起实验的考验.4.在273 K时,有三种气体,H Z,O2和CQ,试判别哪种气体的根均方速率最大?哪种气体的最概然速率最小?答:根据:根均方程率"=弟呼或最概然速率Vm或可推知根均方速率、最概然速率与质量的平方根成反比因此,在相同温度273 K的条件下,M HJ= 2X10_3kg • mol-1 =32X10_3kg • mol-1 =44X10~3kg • mol-1H2的根均方速率最大;CO Z的最概然速率最小•5.最概然速率、根均方速度和数学平均速率,三者的大小关系如何?各有什么用处?答:在Maxwell速率分布曲线上有一最高点,该点表示具有这种速率的分子所占的分数最大,这个最高点所对应的速率称之为最概然速率(編或缶分子的数学平均速率(q)为所有分子速率的数学平均值根均方速率(Q是一个统计平均值,它与各个分子的速率有关,但又不等于任务单个分子的速率.三种速率之比在三者中,最概然速率最小,根均方速率最大,数学平均速率居中.6. 气体在重力场中分布的情况如何?用什么公式可以计算地球上某一高度的压力?这样的压力差能 否用来发电?答:在重力场中,气体分子受到两种互相相反的作用.无规则热运动将使气体分子均匀分布于它们所能达到的空间,而重力的作用则要使重的气体分子向下 聚集.由于这两种相反的作用,达到平衡时,气体分子在空间中并排均匀的分布,密度随高度的增加而减少•假定在。

(NEW)傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

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目 录第1章 气 体1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 热力学第一定律2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 热力学第二定律3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 相平衡5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 化学平衡6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 统计热力学基础7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 电解质溶液8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 可逆电池的电动势及其应用9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 电解与极化作用10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 化学动力学基础(一)11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第12章 化学动力学基础(二)12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第13章 表面物理化学13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第14章 胶体分散系统和大分子溶液14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解第1章 气 体1.1 复习笔记一、气体分子动理论1.理想气体理想气体:在任何压力、任何温度下都符合理想气体状态方程pV=nRT 的气体。

理想气体状态方程中,p为气体压力,单位是Pa;V为气体的体积,单位是m3;n为物质的量,单位是mol;T为热力学温度,单位是K;R是摩尔气体常数,。

2.气体分子动理论的基本公式(1)气体分子运动的微观模型①气体是大量分子的集合体;②气体分子不断地作无规则的运动,均匀分布在整个容器之中;③分子彼此的碰撞以及分子与器壁的碰撞是完全弹性的。

南京大学物理化学下册(第五版)复习题解答:最新整理

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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。

小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。

物理化学第五版课件

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的化学势相等。
相平衡状态
当单组分系统满足相平衡条件时 ,系统将处于一种稳定状态,各
相之间不会发生相互转化。
二组分系统的相平衡
定义
二组分系统是由两种不同物质组成的系统,其相平衡是指这两种 物质在气、液、固三相之间达到平衡状态的过程。
相平衡条件
二组分系统的相平衡需要满足一定的条件,如温度、压力、各相的 化学势以及两种物质的摩尔分数相等。
平衡常数的定义
在一定温度下,可逆反应达到平 衡时各生成物浓度的系数次幂的 乘积与各反应物浓度的系数次幂
的乘积之比。
平衡常数的表达式
根据化学反应方程式的书写方式不 同,平衡常数的表达式也不同。
平衡常数的意义
表示反应正向进行的程度,平衡常 数越大,反应正向进行的程度越大 。
化学反应的等温方程式
等温方程式的定义
电化学
05
电导和电导率
电导
表示物质导电能力的物理量,定 义为当施加电场时,单位时间内 通过单位面积的电流。
电导率
表示物质导电能力的参数,定义 为电导与物质厚度的比值。
电极电势和电池反应
电极电势
表示电极上发生的氧化或还原反应的 难易程度,与电极反应的自由能变化 有关。
电池反应
由两个电极反应组成的可逆反应,其 总反应为两电极反应的相反数之和。
了解反应达到平衡时的物质组成,为 实际生产和科学实验提供理论依据。
平衡组成的计算方法
通过代入化学反应方程式和平衡常数 表达式,解出各物质的平衡浓度或分 压。
相平衡
04
单组分系统的相平衡
定义
单组分系统是由一种物质组成的 系统,其相平衡是指该物质在气 、液、固三相之间达到平衡状态
的过程。

《物理化学》第五版(天津大学物理化学教研室 著)课后习题答案 高等教育出版社

《物理化学》第五版(天津大学物理化学教研室 著)课后习题答案 高等教育出版社

由于汽缸为绝热,因此
2.20 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。隔板靠活塞一侧为 2 mol,0 C 的
单原子理想气体 A,压力与恒定的环境压力相等;隔板的另一侧为 6 mol,100 C 的双原子
理想气体 B,其体积恒定。今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热板,求系统达平衡时的
T 及过程的
与温度的函数关系查本书附录,水
的比定压热容

解:300 kg 的水煤气中 CO(g)和 H2(g)的物质量分别为
300 kg 的水煤气由 1100 C 冷却到 100 C 所放热量
设生产热水的质量为 m,则
2.18 单原子理想气体 A 于双原子理想气体 B 的混合物共 5 mol,摩尔分数
,始态温
(1)
(2)
的;
(3)
的;
解:(1)C10H8 的分子量 M = 128.174,反应进程

(2)

(3) 2.34 应用附录中有关物资在 25 C 的标准摩尔生成焓的数据,计算下列反应在 25 C 时 的 及。
解:将气相看作理想气体,在 300 K 时空气的分压为
由于体积不变(忽略水的任何体积变化),373.15 K 时空气的分压为
由于容器中始终有水存在,在 373.15 K 时,水的饱和蒸气压为 101.325 kPa, 系统中水蒸气的分压为 101.325 kPa,所以系统的总压
第二章 热力学第一定律
解:该过程图示如下
设系统为理想气体混合物, 则
1.17 一密闭刚性容器中充满了空气,并有少量的水。但容器于 300 K 条件下大平衡时,容 器内压力为 101.325 kPa。若把该容器移至 373.15 K 的沸水中,试求容器中到达新的平衡时 应有的压力。设容器中始终有水存在,且可忽略水的任何体积变化。300 K 时水的饱和蒸气 压为 3.567 kPa。

《物理化学(第五版)》第十三章复习题答案

《物理化学(第五版)》第十三章复习题答案
弧; • 由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,
小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同。
复习题5
5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所 以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。 请说说纯液体、溶液、固体是如何降低自己的 表面Gibbs自由能的。
• 纯液体:缩小液体表面积;
• 溶液:表面与本相中溶质的浓度不同;
复习题3
• 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。
复习题12
12.如果某固体的大粒子(半径为R1')在水中形
成饱和溶液的浓度为c1,微小粒子(半径为R2')
在水中形成饱和溶液的浓度为c2,固—液界面
张力为γs-l .试证明饱和溶液浓度与曲率半径的
关系式为
ln
c2 c1

2 sl M RT

1 R2'

1 R1'

式中M为该固体的摩尔质量, 为其密度
• 答:小颗粒的CaCO3分解压大。因为小粒 的附加压力大,化学势高。
复习题8
• 8.设有内径一样大的a、b、c、d、 e、 f管及 内径比较大的g管一起插入水中(如图所 示),除f内壁涂有石蜡外,其余全是洁净 的玻璃管,若a管内液面升高为h,试估计其 余管内的水面高度?若先将水在各管内(c, d管除外)都灌到h的高度,再让其自动下降, 结果又如何?

南京大学物理化学下册第五版复习题解答:最新整理

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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。

小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。

天津大学第五版-物理化学课后习题答案(全)

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第一章 气体的pVT 关系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 1TT 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=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。

试求甲烷在标准状况下的密度。

解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。

充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。

若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。

试估算该气体的摩尔质量。

解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 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。

《物理化学》第五版-(傅献彩主编)复习题答案--(全)

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第十一章 表面现象
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物理化学(第五版)复习(附详细参考答案)

物理化学(第五版)复习(附详细参考答案)

热力学第一定律练习题一、是非题,下列各题的叙述是否正确,对的画√错的画×1、已知温度T时反应H2(g) + 12O2(g) == H2O(g) 的∆rH,则∆rH即为温度为T时H2(g)的∆C H。

()2、不同物质在它们相同的对应状态下,具有相同的压缩性,即具有相同的压缩因子Z。

( )。

3、d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何p,V,T过程均适用,( )4、物质的量为n的理想气体,由T1,p1绝热膨胀到T2,p2,该过程的焓变化∆H n C TpTT=⎰,m d12。

()5、理想气体的热力学能和焓均只是温度的函数,而与压力或体积无关。

()6、在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变,CO2的内能和焓也不变。

( )7、25℃∆f H(S ,单斜) = 0 。

()。

8、理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终态。

因为是恒压,所以∆H = Q;又因为是绝热,Q = 0,故∆H = 0。

( )9、500 K时H2(g)的∆f H= 0 。

()10、在临界点,饱和液体与饱和蒸气的摩尔体积相等。

( )11、∆f H(C ,石墨, 298 K) = 0 。

()12、热力学标准状态的温度指定为25℃。

()13、100℃时,1 mol H2O(l)向真空蒸发变成1mol H2O(g),这个过程的热量即为H2O( l )在100℃的摩尔汽化焓。

()14、处在对应状态的两种不同气体,各自对于理想气体行为的偏离程度相同。

( )15、CO2(g)的∆f H(500 K) = ∆f H(298 K) +C Tp,m2KK(CO)d298500⎰。

()16、在p = p(环) = 定值下电解水制氢气和氧气则Q = ∆H。

()17、系统从同一始态出发,经绝热不可逆到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此状态。

()18、化学反应热Q p其大小只取决于系统始终态;( )19、凡是化学反应的等压热必大于等容热;( )20、理想气体等容过程的焓变为21,md()TVTH nC T V p∆=+∆⎰;( )二、选择题1、对一个化学反应,若知其∑νB C p, m(B) > 0 ,则:()。

傅献彩第五版物理化学ppt课件第13章表面物理化学

傅献彩第五版物理化学ppt课件第13章表面物理化学

或碳环有机化合物。亲水基团进入水中,憎水基团企图离开 水而指向空气,在界面定向排列。 表面活性物质的表面浓度大于本体浓度,增加单位面积 所需的功较纯水小。非极性成分愈大,表面活性也愈大。
稀溶液的
c 曲线的三种类型

d 曲线Ⅰ: 0 表面活性物质 dc 曲线Ⅱ:d > 0 非表面活性物质 dc 曲线Ⅲ:d 0 表面活性剂 dc
入水中,非表面活性物质在表面的浓度低于在本体的浓度。
如果要增加单位表面积,所作的功中还必须包括克服静 电引力所消耗的功,所以表面张力升高。 表面活性物质
加入后能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。
§13.1 表面张力及表面Gibbs自由能
溶液的表面张力与溶液浓度的关系
表面活性物质 这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非极性碳链
dU TdS pdV dAs B dnB U U S ,V , As , nB
所以考虑了表面功的热力学基本公式为
B
B
从基本公式可得
U H As S ,V ,nB As S , p ,nB A G As T ,V ,nB As T , p ,nB
表面和界面
界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区,若其中 一相为气体,这种界面通常称为表面。 严格讲表面应是液体或固体与其饱和蒸气之间的界面, 但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。 气-液界面,气-固界面,液-液界面,液-固界面,固-固界面。
界面现象的本质
界面层分子与内部分子相比所处的环境不同,因此,界
§13.2 弯曲表面上的附加压力和蒸气压
弯曲表面上的蒸汽压——Kelvin公式

《物理化学》高等教育出版(第五版)第十三章胶体与大分子溶液练习题

《物理化学》高等教育出版(第五版)第十三章胶体与大分子溶液练习题

第十三章胶体与大分子溶液练习题一、判断题:1.溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。

2.溶胶与真溶液一样是均相系统。

3.能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。

4.通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。

5.ξ 电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值.。

6.加入电解质可以使胶体稳定,加入电解质也可以使胶体聚沉;二者是矛盾的。

7.晴朗的天空是蓝色,是白色太阳光被大气散射的结果。

8.旋光仪除了用黄光外,也可以用蓝光。

9.大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。

10.将大分子电解质NaR的水溶液与纯水用半透膜隔开,达到Donnan平衡后,膜外水的pH值将大于7。

二、单选题:1.雾属于分散体系,其分散介质是:(A) 液体;(B) 气体;(C) 固体;(D) 气体或固体。

2.将高分子溶液作为胶体体系来研究,因为它:(A) 是多相体系;(B) 热力学不稳定体系;(C) 对电解质很敏感;(D) 粒子大小在胶体范围内。

3.溶胶的基本特性之一是:(A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系;(B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系;(C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系;(D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。

4.溶胶与大分子溶液的区别主要在于:(A) 粒子大小不同;(B) 渗透压不同;(C) 带电多少不同;(D) 相状态和热力学稳定性不同。

5.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的:(A) 渗透压大;(B) 丁铎尔效应显著;(C) 不能透过半透膜;(D) 对电解质敏感。

6.以下说法中正确的是:(A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统;(B) 溶胶与真溶液一样是均相系统;(C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶;(D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。

7.对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是:(A) 除去杂质,提高纯度 ;(B) 除去小胶粒,提高均匀性 ;(C) 除去过多的电解质离子,提高稳定性 ;(D) 除去过多的溶剂,提高浓度 。

第十三章表面物理化学练习题及答案

第十三章表面物理化学练习题及答案

第十三章表面物理化学练习题一、选择题1.在电泳实验中,观察到分散相向阳极移动,表明:(A) 胶粒带正电(B) 胶粒带负电(C) 电动电位相对于溶液本体为正(D) Stern 面处电位相对溶液本体为正2.通常称为表面活性物质的就是指当其加入于液体中后:(A) 能降低液体表面张力(B) 能增大液体表面张力(C) 不影响液体表面张力(D) 能显著降低液体表面张力3.实验测得O2在金表面上的吸附热Q与吸附量无关,这种吸附满足以下哪种吸附规律?(A)L angmuir等温式(B) Freundlich等温式(C) TëMKuH等温式(D) 以上三种皆可以4.对于有过量KI 存在的AgI 溶液,电解质聚沉能力最强的是:(A) K3[Fe(CN)6] (B) MgSO4(C) FeCl3(D) NaCl5.多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸附水后,表面自由能将(A) 变高(B) 变低(C) 不变(D) 不能比较6.为直接获得个别的胶体粒子的大小和形状,必须借助于:(A) 普通显微镜(B) 丁铎尔效应(C) 电子显微镜(D) 超显微镜7.由0.01 dm3 0.05 mol·kg-1的KCl 和0.1 dm3 0.002 mol·kg-1的AgNO3溶液混合生成AgCl 溶胶,为使其聚沉,所用下列电解质的聚沉值由小到大的顺序为:(A) AlCl3<ZnSO4<KCl (B) KCl <ZnSO4<AlCl3(C) ZnSO4<KCl <AlCl3(D) KCl <AlCl3<ZnSO4 8.将一毛细管端插入水中,毛细管中水面上升5 cm,若将毛细管向下移动,留了 3 cm 在水面,试问水在毛细管上端的行为是:(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9.明矾净水的主要原理是:(A) 电解质对溶胶的聚沉作用(B) 溶胶的相互聚沉作用(C) 电解质的敏化作用(D) 电解质的对抗作用10.在pH <7 的Al(OH)3溶胶中,使用下列电解质使其聚沉:(1)KNO3(2) NaCl (3) Na2SO4(4) K3Fe(CN)6在相同温度、相同时间内,聚沉能力大小为:(A) (1) >(4) >(2) >(3) (B) (1) <(4) <(2) <(3)(C) (4) >(3) >(2) >(1) (D) (4) <(3) <(2) <(1) 11.兰缪尔的吸附等温式为Γ = Γ∞bp/(1+bp),其中Γ∞为饱和吸附量,b为吸附系数。

物理化学第十三、十四章习题课内容

物理化学第十三、十四章习题课内容

物理化学第十三、十四章习题课内容-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第十三章表面现象习题课内容一、单选题:2.在液面上,某一小面积S周围表面对S有表面张力,下列叙述不正确的是:(A) 表面张力与液面垂直;(B) 表面张力与S的周边垂直;(C) 表面张力沿周边与表面相切;(D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心),在凹液面指向液体外部。

4.一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃的水中,则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度:(A) 相同; (B) 无法确定;(C) 25℃水中高于75℃水中;(D) 75℃水中高于25℃水中。

8.已知20℃时水~空气的界面张力为7.27 × 10-2N·m-1,当在20℃和p下可逆地增加水的表面积4cm2,则系统的ΔG为:(A) 2.91 × 10-5 J ; (B) 2.91 × 10-1 J ;(C) -2.91 × 10-5 J ; (D) -2.91 ×10-1 J 。

12.在一个密闭的容器中,有大小不同的两个水珠,长期放置后,会发生:(A) 大水珠变大,小水珠变小;(B) 大水珠变大,小水珠变大;(C) 大水珠变小,小水珠变大;(D) 大水珠,小水珠均变小。

22.25℃时,乙醇水溶液的表面张力与浓度的关系为:σ(N·m-1) = 0.072 - 5 ×10-4c(mol·dm-3) + 2 ×10-4c2(mol·dm-3)。

若要使表面吸附为正吸附,则要求浓度c(mol·dm-3)应该:(A) > 0.5 ;(B) < 0.5 ;(C) > 1.25 ;(D) <1.25 。

28.矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的:(A) 乳化作用;(B) 增溶作用;(C) 去污作用;(D) 润湿作用。

有机化学第五版主编第十三章至二十二章参考答案

有机化学第五版主编第十三章至二十二章参考答案

第十三章羧酸衍生物1.说明下列名词:酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非离子型洗涤剂。

答案:酯:是指酸和醇之间脱水后的生成物,它包括无机酸酯和有机酸酯,如硫酸酯,磷酸酯和羧酸酯。

油酯:是指高级脂肪酸与甘油之间形成的酸类化合物,通常称为甘油三酯。

皂化值:是完全水解1克油脂所需的氢氧化钾毫克数。

油脂在碱催化下水解反应称为皂化。

干性:是指空气中会逐渐就有韧性的固态薄膜的油脂。

油的这种结膜牲叫做干性。

干性油通常是由不饱和脂肪酸组成的甘油三酯。

碘值:是指100克不饱和脂肪酸甘油酸通过C=C键的加成反应所能吸叫的碘的质量(克)。

碘值的大小反映了油脂的不饱和程度的高低,它是油脂分析的一项重要指标。

非离子型洗涤剂:是指一类中性的具有OCH2CH2OHn结构单元的即告醚表面活性剂。

最常用的非离子型洗涤剂为C8H17OCH2CH2OHn2.试用方程式表示下列化合物的合成路线:(1)由氯丙烷合成丁酰胺;(2)由丁酰胺合成丙胺;(3)由邻氯苯酚、光气、甲胺合成农药“害扑威”答案:(1)CH3CH2CH2Cl CH3CH2CH2CONH2CH 3CH2CH2ClMg乙醚CH3CH2CH2MgCl(1)CO2(2)H3O CH3CH2CH2COOHNH3CH3CH2CH2COONH4CH3CH2CH2CONH2+H2O (2)CH 3CH 2CH 2CONH 2CH 3CH 2CH 2NH 2CH 3CH 2CH 2CONH2NaOHCH 3CH 2CH 2CONHNaBr 2CH 3CH 2CH 2CONHBrNaOH-HBrCH 3CH 2CH 2CONCH 3CH 2CH 2NC OH 3O +CH 3CH 2CH 2NH 2(3)COCl 2+CH 3NH 2ClCNHCH 3OClOCONHCH 3Cl OH3. 用简单的反应来区别下列各组化合物:答案:CH 3CHCH 2COOH Cl+H 2OCH 3CHCH 2COOCl+H 3O无明显热效应CH 3CH 2CH 2COCl +H 2OCH 3CH 2CH 2COOH +HCl(1)(2)CH 3CH 2CH 2COOC 2H 5+NH 2OH .HClCH 3CH 2CH 2COONHOH+C 2H 5OHCH 3CH 2CH 2COONHOH +FeCl 3C 3CH 2CONHOFe3+HCl 3CH 3CH 2CONH 2+NH 2OH .HCl无反应(3)CH 3COOC 2H 5+NaHCO 3无反应CH 3OCH2COOH +NaHCO 3CH 3OCH 2COONa +CO 2(4)CH 3COONH 4+NaOH CH 3COONa +NH 3CH 3CONH 2+NaOH CH 3CONHNa +H 2O(5)(CH 3CO)2O +H 2O 2CH 3COOH放热反应CH3COOC 2H 5+H 2O无反应答案:CH 2+HBr 过氧化物CH 2BrNaCNCH 2CN答案:CH 3COCH 3Mg TiCl 3COH OHCH 3C OH OHCH 3HCH 3CC(CH 3)3OBr 2,NaOH(CH 3)3CCOOH +CHBr 3答案:Mg 乙醚(CH 3)2CHBr(CH 3)2CHMgBr 环氧乙烷(CH 3)2CH 2CH 2OMgBrPBr 3(CH 3)2CHCH 2CH 2Br HCCNa +CH 3CH 2CH 2CH 2BrHC CCH 2CH 2CH 2CH 3NaNH 2NaC CCH 2CH 2CH 2CH 3(CH 3)2CHCH 2CH 2Br(CH 3)3HCH 2CH 2CCCH 2CH 2CH 2CH 3H 2,Pd-BaSO 4CCHCH 2CH 2CH 2CH 3H(CH 3)3CHCH 2CH 2答案:CH 2CH(CH 2)8COOHHBr过氧化物BrCH 2(CH 2)9COOHCH 3COCH 2COOEt2BuLi-78 C°LiCH 2COCHLiCOOEtBrCH 2(CH 2)9COOH (1)(2)H 3O +EtOOCCH 2COCH 2CH 2(CH 2)9COOHNaBH 4EtOOCCH 2CH(CH 2)11COOHOH-H 2OCH(CH 2)11COOHEtOOCCHH 2,NiEtOOC(CH 2)11COOHEtOHHEtOOC(CH 2)11COOEt答案:COOHCOOH C 2H 5OOHH +COOC 2H 5OHCOOC 2H 5OH C 2H 5OONaOCOOC 2H 5C 2H 5OONaOCOOC 2H 5C 2H 5BrOCOOC 2H 5C 2H 5(1)(2)OH -H 3O +OCOOHC 2H5OC 2H 5答案:CH 2(COOC 2H 5)22C 2H 5ONaNaCH 2(COOC 2H 5)22BrC 2H 5BrCH 2CH(COOC 2H 5)2CH 2CH(COOC 2H 5)2C 2H 5ONa2CHC(COOC 2H 5)2CH 2C(COOC 2H 5)2BrC 2H 5BrCOOC 2H 5CC COOC 2H 5OOH 5C 2OH 5C 2O(1)(2)OH -H 3O +,COOHCOOH答案:CH3CH3KMnO4COOHCOOHLiAlH4CH2OHCH2OHPBr3CH2BrCH2Br NaCNCH2CNCH2CNHClC2H5OHCH2COOC2H5CH2COOC2H5C2H5ONaOCOOC2H5O (1)OH-H3O+(2)答案:OHHOClSO3HOH HOHO3S SO3HHNO3 H2SO4OHHOHO3S SO3HNO2H3O+OHHONO2答案:H 3O +CH 3+OOOAlCl 3CH 3COOH多聚磷酸CH 3OONaBH 4CH 3HOOHCH 3答案:OC 2H 5ONaNaOCH 3CH2CCH OCH 2OO C 2H 3OO CHCH 3O答案:H 3O ++OOOAlCl 3OCOOHZn(Hg)HClCOOH多聚磷酸OMgBrOMgBrPd/C15.某化合物A 的熔点为85°C,MS 分子离子峰在480m/e,A 不含卤素、氮和硫。

物理化学(第五版傅献彩)第13_主要内容

物理化学(第五版傅献彩)第13_主要内容

一 选择题
1 等温等压下把一定量的水分散成小水滴,此过程中保持 不变的是(D)
(A)总表面能
(B)比表面
(C)液面下的附加压力 (D)表面张力
2 298K时液体A和B,γA=1/2γB,ρA=2ρB,用相同的毛细 管产生大小相同的气泡,则A的最大气泡压力差等于B
的(A)倍。
(A)1/2 (B)1 (C)2 (D)4
径之比为1。
例5
正常沸点时,水中只含有直径为10-3 mm的空气泡, 使这样的水沸腾要过热多少度?已知100°C水的γ=0.0589 N m-1,∆vapHm=40656 J mol-1。 解:
气泡半径R’ = 5×10-7m ps= 2γ/R’ = 235600 Pa(水中的气泡只有一个界面,
肥皂泡才有两个界面)
解:
c ln c0
=
2γ M RTR ' ρ
c ln 5.9 ×10−3
=
2 × 0.0257 × 0.168 8.314 × 298 ×1566 × 0.005 ×10−6
c = 9.2×10-3 mol dm-3
溶解度 S = 9.2 ×10−3 × 0.168 = 1.55×10−3 kg dm-3
外压为1atm下能否蒸发出R'=0.5×10-7m的气泡?
解:由开尔文公式
ln
pr po
=
2γ M RTR ' ρ
= −0.01427
(R’为负值)
pr po
= 0.9858
pr=99.89 kPa
R’ = 0.5×10-7m,ps = 2γ / R’ = 2356000 Pa
p = po+ps = 2457325 Pa
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复习题3
• 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。
复习题12
12.如果某固体的大粒子(半径为R1')在水中形
成饱和溶液的浓度为c1,微小粒子(半径为R2')
在水中形成饱和溶液的浓度为c2,固—液界面
张力为γs-l .试证明饱和溶液浓度与曲率半径的
关系பைடு நூலகம்为
lnc2 c1
2RsTlMR12'
R11'
式中M为该固体的摩尔质量, 为其密度
复习题12
大粒子与其溶液成平衡时
弧; • 由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,
小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同。
复习题5
5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所 以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。 请说说纯液体、溶液、固体是如何降低自己的 表面Gibbs自由能的。
• 纯液体:缩小液体表面积;
• 溶液:表面与本相中溶质的浓度不同;
• 固体:吸附作用。
复习题6
6.为什么小晶粒的熔点比大块固体的熔点低,而溶 解度却比大晶粒大?
• 根据开尔文公式 • 由于表面张力的存在,小晶粒的附加压力
大,它的化学势相对较高,所以小晶粒的 熔点比大块固体的熔点低,而溶解度却比 大晶粒大。
复习题7
7.若用CaCO3(s)进行热分解,问细粒CaCO3(s)的 分解压(p1)与大块的CaCO3(s)分解压(p2)原 相比,两者大小如何?试说明为什么?
• 小液滴消失,大液滴更大。 弯曲液面所产 生的附加压力将使液体在以小液滴形式分 散存在时比大量聚集存在时具有更大的饱 和蒸气压。
复习题10
10.为什么泉水和井水都有较大的表面张力?当将 泉水小心注入干燥杯子时,水面会高出杯面,这 是为什么?如果在液面上滴一滴肥皂液,会出现 什么现象?
• 因为泉水和井水溶有较多的离子,根据溶质对表 面张力的影响规律,有较大的表面张力;当将泉
• 表面压为纯水的表面张力与膜表面张力之 差。可以用膜天平进行测定;与通常的气 体压力不同的是它是二维压力。
复习题14
14.接触角的定义是什么?它的大小受哪些因素 影响?如何用接触角的大小来判断液对固体的润 湿情况?
• 接触角为在气液固三相交接处,气-液界面与固-液界 面 之间的夹角,其大小由三种界面张力的相对大小
决定;
• 接触角为零 ,液体在固体表面 铺展 ,
• 小于 90°液体能润湿固体,
• 大于 90°,不能润湿。
复习题15
15.表面活性剂的效率和能力有何不同?表面活 性剂有哪些主要作用?
• 表面活性剂的效率:使水的表面张力下降到一定值 时所需表面活性剂浓度。
• 表面活性剂的能力:表面活性剂能使水的表面张力 下降的程度(又称有效值),两种数值常常相反。
《物理化学(第五版)》第十三 章复习题答案PPT课件
总结
基本公式
一、比表面能 二、表面热力学
def
G
A T,P
dG Sd V Td d pA
(G)T,p dA
(G)pSdT dA
S
AT,p
TA,p
S
TA,
d
p
A
U H G T S
复习题3
• 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。
复习题8
• b 管垂直高度为 h, • c 管调整表面曲率半径但不溢出, • d 管不溢出, • e 管高度为到扩大部分为止,但上去后不会下降仍
然为 h • f 管将下降为凸液面, • g 管为 1/n倍h。
复习题9
9.把大小不等的液滴(或萘粒)密封在一玻璃 罩内,隔相当长时间后,估计会出现什么现象 ?
• 表面活性剂有润湿、气泡、乳化、增溶、洗涤作用。
复习题16
16.什么叫吸附作用?物理吸附与化学吸附有何 异同点?两者的根本区别是什么?
• 固体的表面有剩余的力场,使气体分子可以 在固体的表面相对的浓集,这种作用中吸附 作用。P369。
• 二者的根本区别在于吸附力的不同。
复习题17
17.为什么气体吸附在固体表面一般是放热的? 而确有一些气-固吸附是吸热的(H2(g)如在玻璃 上的吸附),如何解释现象?
• 答:小颗粒的CaCO3分解压大。因为小粒 的附加压力大,化学势高。
复习题8
• 8.设有内径一样大的a、b、c、d、 e、 f管及 内径比较大的g管一起插入水中(如图所示 ),除f内壁涂有石蜡外,其余全是洁净的 玻璃管,若a管内液面升高为h,试估计其余 管内的水面高度?若先将水在各管内(c, d 管除外)都灌到h的高度,再让其自动下降 ,结果又如何?
s,T,p1s,T,pRlTn c c1
小粒子与其溶液成平衡时
两溶液的化学势s,T 之,差p2RsT,T,lp n c 2RlTn c c2
两粒子的化学势之差
2 g l Mc1
R '
lnc2 c1
2RsTlMR12'
R11'
复习题13
13.什么叫表面压?如何测定它?它与通常的气 体压力有何不同?
复习题4
• 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。
复习题4
• 小球更小,大球更大; • 最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的
水小心注入干燥杯子时,水面会高出杯面,这是
因为水的表面张力的收缩作用。如果在液面上滴
一滴肥皂液,液面将降低。
复习题11
11.为什么在相同的风力下,和海面的浪比湖面 大?用泡沫护海堤的原理是什么? • (1)海水中有大量盐类,表面张力比湖水 大,可以形成较大的浪花(如较大的表面 张力液滴大)。
• (2)形成泡沫的物质可以使水的表面张力 降低,水的凝聚力减小,对堤坝的冲击力 降低。
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