物化教材习题解答(人卫版)第6章习题
物理化学第六版侯新朴人民卫生出版社课后答案
思考题 1. 【答】 1 不一定正确。
绝热条件可以保证系统和环境之间没有热交换 封闭条件可以保证系统和环境之间没有物质交换。
但是单单这两个条件不能保证系统和环境之间有其他能量交换方式 如作功。
当绝热封闭的系统在重力场中高度发生大幅度变化时 系统和地球间的作功不能忽略 系统的状态将发生变化。
2 正确。
3 不正确。
系统和环境间发生物质交换时 可以作功又吸热 但显然不是封闭系统。
为了防止混淆 一般在讨论功和热的时候 都指定为封闭系统 但这并不意味着发生物质交换时没有功和热的发生。
但至少在这种情况下功和热的意义是含混的。
4 正确。
当发生化学作用 即系统和环境间物质交换 时 将同时有热和功发生 而且还有物质转移 因此是敞开系统。
3.【答】 1 对一个物理化学过程的完整描述 包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径 因此仅仅给定过程的始、终态不能完 整 地说明该过程。
Q、W都是途径依赖量 其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径 只要过程不完全确定 Q、W的数值就可 能 不确定。
因为Q W △U 只要过程始、终态确定 则△U确定 因此Q W也确定。
2 在已经给定始、终态的情况下 又限定过程为绝热过程 Q 0 Q 确定 W △U W和△U也确定。
5. 【答】 1 正确。
状态是各种状态性质的综合表现 状态性质改变 状态一定改变。
2 不正确。
比如理想气体的等温过程中 状态改变但是热力学能不变。
3 不正确。
温度是热运动的―强度‖ 热是热运动的―数量‖ 两者没有必然练习。
4 不正确。
绝热和刚性只意味着内有热交换和体积功 不能排除其他作功方式的存在。
5 不正确。
理想气体可逆等温压缩时 向外放热 热力学能不减少。
6 正确。
7 不正确。
H是状态函数 但是△H却是依赖于过程的物理量 因此热 Qp 不是状态函数 他依赖于过程。
8 不正确。
理想气体的焓仅与温度有关。
9 不正确。
10 正确。
Q―W △U --。
11 不正确。
物理化学第六章练习学习习题答案
第六章化学动力学(三)计算题1.293K时，敌敌畏在酸性介质中水解反响的速率常数为-1。
假设敌敌畏水解为一级反响，试求其水解反响的半衰期。
解：t1/2=ln2/k-12．某人工放射性元素放出a粒子的半衰期为15h。
求该试样分解速率常数和分解 80％所需的时间。
解：放射性元素分解为一级反响，k=ln2/t1/2=-1t=-ln(1--1二级反响规律某溶液含有NaOH和CH3CO2C2H5，浓度均为·dm-3。
在时，反响经600s后有55.0% 的分解。
该皂化反响为二级反响。
在该温下，计算：反响速率常数?1200s能分解多少?分解50.0%的时间?解：(1)反响为NaOH＋CH3CO2C2H5→CH3CO2Na+C2H5 OH该反响为二级且初浓度相同，故有dcA/dt=kcA2,cA=cA0(1-x),积分后得k=(1/t)(1/cA-1/cA0)=x/tcA0(1-x)=0.550/[600s×·dm-3×(1-0.550)]dm3·mol-1·s-1 x=1/(1+1/ktc A0)=1/[1+1/(dm3·mol-1·s-1×1200s×·dm-3)]=71.0%t1/2=1/kc A0=1/(dm3·mol-1·s-1×·dm-3)=490s4.溶液反响A+2B→2C+2D的速率方程为dc B/dt=kc A c B。
20℃下，反响开始时只有两反响物，其初浓度分别为mol·dm-3和mol·dm-3，反响26h后，测定c B mol·dm-3，试求k。
解：因为c B,0=2c A,0，所以c B=2c A，代入速率方程得dc B/dt=(k/2)c B2移项积分后得k=2(1/c B-1/c B,0)/t=[2(1/0.01562-1/0.02)/26]mol-1·dm3·h-1=dm3·mol-1·h-15.某二级反响A+B→C+D的初速率为mol·dm-3·s-1，初浓度均为mol·dm-3，试求k。
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第三章、滴定分析法概论.
第五章、配位滴定法.
精品文档第六章、氧化复原滴定法.
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第七章、沉淀滴定法和重量分析法.
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第八章、电位法和永停滴定法.
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精品文档第九章、光谱分析法概论.
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第十章、紫外—可见分光光度计.
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第十一章、荧光分析法.
精品文档第十三章、原子分光光度法.
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普通化学第六章课后习题解答
第六章酸碱反应参考答案P 142综合性思考题：1、解：①稀释后)(10.0100050020.01-⋅=⨯=L mol c BOH ∵500/>θb B O H K c ∴可用最简式求算)(-OH c 即： θb K c OH c ⋅=-)( 35101010.0)(---=⨯=OH c)10lg (140.143---=-=pOH pH=14.0-3=11.0②加入NaOH 后:c[NaOH]=c[BOH]=0.20×500/1000=0.10(mol.L -1)此时可以只考虑NaOH 的解离：∴c(OH -)=c[NaOH]=0.10(mol.L -1)pH=14.0-pOH=14-(-lg0.1)=14.0-1=13.0③加入0.10mol/L500mL 弱酸后形成BOH~BA 缓冲体系：BOH+HA=BA+H 2O)(05.010005001.05002.0)(1-⋅=⨯-⨯=L mol BOH c )(05.010005001.0)(1-⋅=⨯=L mol BA c sb bc c pK pOH lg -=θ )()(l g )100.1lg(5BA c BOH c -⨯-=- 0.505.005.0lg 5=-= pH=14-pOH=14-5.0=9.0④加入0.20mol/L500mL 弱酸后形成弱酸弱碱盐体系：BOH+HA=BA+H 2O 根据θθ21)(a a K K H c ⋅=+有：87514210100.1100.1100.1)(----+=⨯⨯⨯⨯=⋅=θθθa b W K K K H c pH=-lg[H +]=-lg10-8=8⑤加入0.40mol/L500mL 弱酸后形成HA~BA 缓冲体系：反应式为：BOH+HA=BA+H 2O)(10.010005002.05004.0)(1-⋅=⨯-⨯=L mol HA c )(10.010005002.0)()(1-⋅=⨯==L mol BOH c BA c sa a c c pK pH lg -=θ )()(lg )100.1lg(7BA c HA c -⨯-=- 0.71.01.0lg 0.7=-= ⑥加入0.20mol.L -1500mLHCl 后，BOH+HCl=BCl+H 2O)(10.0100050020.0)()(1-+⋅=⨯==L mol HCl c B c 此时形成强酸弱碱盐体系：9514101010---===θθθb W a K K K ∵500/>+θa B K c ∴591010.010)()(--++=⨯=⋅=B c K H c a θpH=-lg(10-5)=5.0⑦加入0.40mol.L -1500mLHCl 后，BOH+HCl=BCl+H 2O)(10.010005002.050040.0)(1-⋅=⨯-⨯=L mol HCl c )(10.0100050020.0)()(1-+⋅=⨯==L mol BOH c B c 此时以HCl 解离为主：c （H +）=c （HCl ）=0.10pH=-lg(0.1)=1.0⑧当加入大量水稀释至BOH 浓度为 1.0×10-10mol.L -1时，可以仅仅考虑水的解离，此时c(H)≈c(OH)=1.0×10-7(mol ·L -1)pH=-lg(H +)=-lg(10-7)=7.02、解：①OH HPO224+---+OH PO H 42 O H2-++OH HOH H P O224+-+-+O H PO 334 质点量的大小为--->>344224PO PO H HPO ②A 、在体系中加入等体积0.10mol/L 的NaOH ，此时可组成Na 2HPO 4~Na 3PO 4缓冲溶液B 、在体系中加入等体积德0.10 mol/L 的HCl ，此时可组成Na 2HPO 4~NaH 2PO 4缓冲溶液 ③可用酸式盐体系求算：θθ32)(a a K K H c ⋅=+111381016.31010)(---+⨯=⨯=H cpH=-lg(3.16×10-11)=10.5④等体积0.10mol/L 的NaOH ，此时可组成Na 2HPO 4~Na 3PO 4缓冲溶液A 、决定溶液pH 的关键平衡过程为：OH HPO224+-+-+O H PO 334 B 、抗酸成分：-34PO ；抗碱成分：-24HPOC 、)/(05.0210.020.0)(24L mol VV V HPO c =⨯-⨯=-)/(05.0210.0)(34L mol V V PO c =⨯=- 根据盐酸c lg c pK pH a -=θ有：13)10(lg 0.0505.0lg 133=-=-=-θa pK pH ⑤等体积加入0.10mol.L -1HCl 后，---+=+Cl PO H HCl HPO 4224此时：)/(05.0210.020.0)(24L mol VV V HPO c =⨯-⨯=-)/(05.0210.0)()(42L mol V V HCl c PO H c =⨯==- 组成H 2PO 4-~HPO 42-缓冲溶液根据盐酸c lgc pK pH a -=θ有： 8)10(lg 0.0505.0lg 82=-=-=-θa pK pH ⑥等体积加入0.10mol.L -1HCl 后，---+=+Cl PO H HCl HPO 4224完全反应生成H 2PO 42，此时可用酸式盐计算：θθ21)(a a K K H c ⋅=+6831016.31010---⨯=⨯=pH=-lg(3.16×10-6)=5.5⑦等体积加入0.20mol/LNaOH 后，反应为：O H PO OH HPO 2344+=+---此时体系为多元弱酸盐体系Na 3PO 4O H PO234+---+OH HPO 24)(10.0220.0)()(134--⋅===L mol VV NaOH c PO c 1131431101010---===θθθa Wb K K K ∵500/)(134<-θb K POc ,所以可用求根公式计算：2)(4)()(34121--⋅++-=PO c K K K OH c b b b θθθ21.0104)10(101211⨯⨯++-=--- =0.0618(mol.L -1)pH=14-pOH=14-(-lg0.0618)=14-1.21=12.79P 1232、解：方法1： ∵1mol 的任何理想气体在标准状况下所占的体积都为22.4L ， ∴11.2L 气体的)(5.04.222.113mol n NH == 配成1L 溶液，浓度为：)(5.01/5.01-⋅==L mol L mol c b∵500/>θb b K c ，可用近似公式计算：即：35)(1097.25.01077.1--⨯=⨯⨯=⋅=-b b OH c K c θ ∴ 47.111097.2lg 14143=⨯-=-=-pOH pH方法2： 标态下：10011.20.458.314298PVnRT n mol ⨯=⇒==⨯ 10.45/10.45b c mol L -∴==⋅∵500/>θb bK c ，可用近似公式计算： 即：35)(1082.245.01077.1--⨯=⨯⨯=⋅=-b b OH c K cθ ∴45.111082.2lg 14143=⨯-=-=-pOH pH3、解：①未加NH 4Ac 前，HAc 浓度为0.1mol/L ∵c(HAc)/K a θ>500，可用最简式计算： 溶液的HAca c K H ⋅=+θ][ =1.33×10-3 (mol/L)pH 1=2.87 电离度%1001.01033.1%100][][31⨯⨯=⨯=-+HAc H α = 1.33%②加入NH 4Ac ， NH 4Ac 溶解后).(1.0177/7.7/][1444-===L mol VM W Ac NH AcNH Ac NH 此时组成HAc~NH 4Ac 混合溶液 溶液中[HAc]=0.1mol/L ，[A c －]=[NH 4Ac]=0.1mol/L依题意有： HAc H + + Ac －平衡时： 0.1-x x 0.1+x ]1.0[]1.0[][][][x x x HAc Ac H K a -+⋅=⋅=-+θ∵c(HAc)/K a θ>500且有大量的Ac -，产生同离子效应，故离解的x 很小，∴0.1-x ≈0.1+x ≈0.1 ∴[H +]=x= K a θ.0.1/0.1=1.78×10-5(mol/L)pH 2=4.75电离度%1001.01078.1%100][][52⨯⨯=⨯=-+HAc H α =0.0178%由计算结果可看出，加入NH 4Ac 后，因为产生同离子效应，使得HAc 的解离度降低，pH 值增大。
分析化学习题答案(人卫版)
第二章 误差和分析数据处理1、 指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差？如果是系统误差，请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差，并给出它们的减免方法。
答：①砝码受腐蚀：系统误差(仪器误差)；更换砝码。
②天平的两臂不等长：系统误差(仪器误差)；校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准： 系统误差(仪器误差)；校正仪器。
④在重量分析中，试样的非被测组分被共沉淀： 系统误差(方法误差)；修正方法，严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分：系统误差(试剂误差)；做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮：系统误差；严格按操作规程操作；控制环境湿度。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内： 系统误差(方法误差)；另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时，最后一位数字估计不准： 偶然误差；严格按操作规程操作，增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中，波长指示器所示波长与实际波长不符： 系统误差(仪器误差)；校正仪器。
⑩在HPLC 测定中，待测组分峰与相邻杂质峰部分重叠 系统误差(方法误差)；改进分析方法11、两人测定同一标准试样，各得一组数据的偏差如下：① 求两组数据的平均偏差和标准偏差；② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等，而标准偏差不等； ③ 哪组数据的精密度高？ 解：①nd d d d d 321n++++=0.241=d 0.242=d12i -∑=n d s 0.281=s 0.312=s ②标准偏差能突出大偏差。
③第一组数据精密度高。
13、测定碳的相对原子质量所得数据：12.0080、12.0095、12.0099、12.0101、12.0102、12.0106、12.0111、12.0113、12.0118及12.0120。
求算：①平均值；②标准偏差；③平均值的标准偏差；④平均值在99%置信水平的置信限。
解：①12.0104i=∑=nx x ②0.00121)(2i =--∑=n x x s③0.00038==ns s④0.00120.000383.25 25.3t 92-2 0.01±=⨯±==±±=＝时，，查表置信限＝f nstns tx u15、解：(本题不作要求)，存在显著性差异。
人卫版物理化学(第六版)课后习题答案详解
《物理化学》作业习题物理化学教研组解2009，7第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正？为负？或为零？解：0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。
证明：R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为：0.92×103kg ·m -3，现有1mol 的水发生如下变化：(1) 在100oC ，101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；(2) 在0 oC 、101.325kPa 下变为冰。
试求上述过程体系所作的体积功。
解：(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯＝＝冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯＝＝水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水－ (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q 、W 、Q －W 、ΔU 是否已经完全确定。
(2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？解：(1) Q －W 与ΔU 完全确定。
(2) Q 、W 、Q －W 及ΔU 均确定。
5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3： (1) 恒温可逆膨胀； (2) 向真空膨胀； (3) 恒外压为终态压力下膨胀；(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
物理化学课后答案 第六章 相平衡
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F。
（1）I2(s)与其蒸气成平衡；（2）CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡；（3）NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡；（4）取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。
（5）I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡（凝聚系统）。
解：（1）C = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（2）C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1.（3）C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（4）C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2.（5）C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2.6.2已知液体甲苯（A）和液体苯（B）在90 C时的饱和蒸气压分别为=和。
两者可形成理想液态混合物。
今有系统组成为的甲苯-苯混合物5 mol，在90 C下成气-液两相平衡，若气相组成为求：（1）平衡时液相组成及系统的压力p。
（2）平衡时气、液两相的物质的量解：（1）对于理想液态混合物，每个组分服从Raoult定律，因此（2）系统代表点，根据杠杆原理6.3单组分系统的相图示意如右图。
试用相律分析途中各点、线、面的相平衡关系及自由度。
解：单相区已标于图上。
二相线（F = 1）：三相点（F = 0）：图中虚线表示介稳态。
6.4已知甲苯、苯在90 ︒C下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa和136.12 kPa。
两者可形成理想液态混合物。
取200.0 g甲苯和200.0 g苯置于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90 ︒C的液态混合物。
物理化学第六章课后答案完整版
第六章相平衡6.1(1)(2)(3)(4)(5)解：指出下列平衡系统中的组分数G相数P及自由度尸。
島(S)与其蒸气成平衡；CaC03 (s)与其分解产物CaO (s)和C02 (g)成平衡；NHJIS (s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH$ (g)和H2S (g)成平衡；取任意量的NH, (g)和泾(g)与NH<HS (s)成平衡。
L作为溶质在两不互溶液体氏0和CCh中达到分配平衡(凝聚系统)。
(1) C=1,P = 2,F = C - P+2=l-2 + 2= 1・(2) C = 3- l = 2,P = 3,F = C- P + 2 = 2 ・3 + 2= 1・(3) C = 3- l- l = l,P=2,F = C- P + 2= l- 2 + 2=l.(4) C = 3- l = 2,P = 2,F = C- P + 2 = 2- 2 + 2 = 2.(5) C = 3,P = 2,F = C- P+ l= 3- 2+ l = 2・6.2已知液体甲苯（A）和液体苯（B）在90°C时的饱和蒸气压分别为卩；二54-22kPa和讥二l36.12kPa。
两者可形成理想液态混合物。
今有系统组成为So二的甲苯 -苯混合物5 mol,在90 °C下成气-液两相平衡，若气相组成为沟二°4%6求：(1)平衡时液相组成忑及系统的压力a(2)平衡时气、液两相的物质的量从8丄皿）解：（1）对于理想液态混合物，每个组分服从拉乌尔定律，因此"兀2；+恶卩;卫;十&; ■ pix0.4556X54.22珑■◎訂加為136J2- (136.12- 54.22>0.4556P = “; + 裨;=0.75X54.22+ 0.25X136.12= 74.70 kPa(2)系统代表点花。
二°6根据杠杆原理(y B.g一U H = (m一m )叫n l +— = 0.5（0.4556 —0.3”. = （0.3-0.25 Xii K = 1.216/?/<?/ n t =3.784加o/6.3 单组分系统的相图示意如右图。
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《物理化学》作业习题 物理化学教研组解2009，7第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正？为负？或为零？ 解：0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。
证明：R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为：0.92×103kg·m -3，现有1mol 的水发生如下变化： (1) 在100o C ，101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体； (2) 在0 o C 、101.325kPa 下变为冰。
试求上述过程体系所作的体积功。
解：(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯＝＝冰V (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q 、W 、Q －W 、ΔU 是否已经完全确定。
(2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？解：(1) Q －W 与ΔU 完全确定。
(2) Q 、W 、Q －W 及ΔU 均确定。
5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3： (1) 恒温可逆膨胀； (2) 向真空膨胀； (3) 恒外压为终态压力下膨胀； (4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
求诸过程体系所做的体积功。
解：(1))(4299025.01.0ln 314.81ln 12J V V nRT W =⨯⨯== (2) 0=W(3) )(310101.0373314.81Pa V nRT p e =⨯⨯==(4) )(6202205.0373314.81Pa p e =⨯⨯=6. 在一个带有无重量无摩擦活塞的绝热圆筒内充入理想气体，圆筒内壁上绕有电炉丝。
物理化学课后习题第六章答案教学总结
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F。
（1）I2(s)与其蒸气成平衡；（2）CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡；（3）NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡；（4）取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。
（5）I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡（凝聚系统）。
解：（1）C = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（2）C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1.（3）C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（4）C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2.（5）C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2.6.2 常见的Na2CO3(s)水合物有Na2CO3∙H2O(s)，Na2CO3∙7H2O(s)和Na2CO3∙10H2O(s).（1）101.325kPa下，与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多能有几种？（2）20℃时，与水蒸气平衡的水合物最多可能有几种？解:（1）C = S – R - R' = 2 – 0 – 0 =2F = C–P + 1 =2 –P + 1= 3 – P ≥0，即P-2≤1，那么能与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多只有一种。
（2）C = S – R - R' = 2 – 0 – 0 =2F = C–P + 1 =2 –P + 1= 3 – P ≥0，即P-1≤2，那么与水蒸气平衡的水合物最多可能有两种。
6.4 单组分系统碳的想吐（示意图）如附图所示。
物理化学课后答案
1
K p (3)
1 0.0344 Pa 1 K p (1)
K c (3)
1 285.7mol 1 dm 3 K c (1)
Q √5. 已知 Br 2 (g) 的标准摩尔生成焓 D f H m =30.91kJ·mol-1 ，标准摩尔生成 Gibbs 自由能
y 1.49 1 y
y=0.60 mol 因为 0.30-0.60<0， 所以铁已经完全反应。 故氢气为 0.30mol， 水蒸气为 0.70mol， FeO(s) 为 0.30mol 。 当与 0.8mol Fe 反应，生成的氢气为 0.60mol，水蒸气为 0.40mol，FeO 为 0.60mol，Fe 为 0.20mol。 √7. 1157K时，CO 2 和 5.62m mol的K 2 CO 3 ,11.10m mol的CaCO 3 共热，平衡时CO 2 的分压为 P ，凝聚相里有纯固体CaO和熔化的CaCO 3 ，K 2 CO 3 混合物，冷却后称重发现固相失去了相 当于 3.98mmolCO 2 的质量，求， （1）熔融物中CaCO 3 的摩尔分数。 （2）已知反应CaCO 3 (s)=CaO(s)+CO 2 (g)的平衡常数为 3.5，以纯CaCO 3 作为标准态，求 熔融物CaCO 3 中的活度。 解：① 已知凝聚相里有纯固体CaO(s)而没提到有K 2 O(s)，说明在此温度下只有CaCO 3 (s)。 已知CaCO 3 (s)在纯态时的分解平衡常数 K 2 =3.5 ② 当CaCO 3 反应在熔液中进行时，但温度相同且K 2 CO 3 没有参与反应，所以
√2.合成氨循环气压机第二缸内混合气组成如下（体积分数%） ：
化学工业出版社物理化学答案第6章 相平衡
第六章相平衡思考题解答1、答：可能平衡。
相平衡的条件是任一组分在各相的化学势相等。
2、答：不等于零，约为水的饱和蒸气压。
3、答：不变，因为根据相律有：F=C-P+2=1，即蒸气压只是温度的函数。
4、答：是两相，因为二者的物理性质不同。
5、答：是两相，因为从微观的角度来看，粒子之间仍存在界面。
6、答：是一相，因为形成了固溶体（合金）。
7、答：都等于1。
因为C=S-R-R’=3-1-1=1。
8、答：在冰点的自由度不为零。
对于单组分体系C=1，F+P=3，冰点时P=2，故F=1。
9、答：有液体。
根据其相图可知液态存在的条件是T：216.6~304.3K；P：5.11~73pθ。
10、答：是的，此时是三相平衡。
习题解答1. 解：① C=5，P=4，F=3 ② C=5，P=2，F=5 ③ C=2，P=1，F=2 ④ C=2，P=2，F=2 ⑤ C=3，P=2，F=3 2. 解：因甲苯和苯形成理想液态混合物，故两者蒸气分压均可以用拉乌尔定律进行计算。
（1）原来系统为液态，当开始出现气相时，其量极少，可以认为液相组成不变，此时系统的压力p ：B A p p p +=B B A A x p x p p ∗∗+=，而1=+B A x x ，联解、整理可得)1(A B A A x p x p p −+=∗∗设甲苯为A ，苯为B ，则459.0)114.78(0.200)078.92(0.200)078.92(0.200)()(111=⋅+⋅⋅=+=−−−mol g g mol g g mol g g M m M m M m x B B A AA A A所以，p=54.22kP a×0.459+136.12kP a×(1-0.459)=98.53kPa 又253.053.98/459.022.54//=×===∗kPa kPa p x p p p y A A A A 故747.0253.011=−=−=A B y y（2）压力降低，液体不断气化，当压力降至某一数值时，则系统内产生极小的一液滴，此时气相组成与未气化前的液体组成相同，即y A =0.459。
物理化学 人民卫生出版社 第6版 复习指导
第一章 热力学第一定律基本要求1 熟悉热力学的一些基本概念，如系统与环境、系统的性质、状态函数、热和功及过程与途径等。
2 熟悉热力学第一定律及热力学能的概念。
掌握热和功只有在系统与环境间有能量交换时才有意义。
3 掌握状态函数的概念和特性，掌握热力学能和焓都是状态函数。
4 熟悉准静态过程与可逆过程的意义和特点。
5 掌握热力学第一定律的各种计算方法，如计算理想气体在等温、等压过程中的Q 、W 、U ∆和H ∆。
6 了解节流膨胀的概念和意义。
7 掌握应用生成焓及燃烧焓计算反应热的方法。
本章知识点 一、基本概念1． 系统的分类：敞开系统、封闭系统、孤立系统2． 系统的性质：广度性质(m,n,V ,C,U,S )、强度性质(T, p, ρ,η)3． 状态函数：特征：异途同归，值变相等；周而复始，值变为零。
4． 热与功：（1）Q,W 的取值符号；（2）Q,W 不是状态函数，其数值与过程有关。
二、热力学第一定律1．数学表达式：ΔU = U 2 - U 1 = Q +W 2．内能的性质： （1）U 是状态函数； （2）封闭系统的循环过程：ΔU= 0；孤立系统：ΔU= 0 三、可逆过程与体积功1．体积功：δW = -p e dV （p e 为系统外压） 2．不同过程的体积功：(特征) (1)自由膨胀：p e = 0, W=0 (2)恒外压膨胀(压缩)：W= -p e ·ΔV(3)准静态膨胀或压缩（可逆膨胀或压缩）： 3．可逆过程的特点：（1）系统始终无限接近平衡态：液体在沸点时的蒸发、固体在熔点时的熔化（2）系统准静态（可逆）膨胀对环境做最大功，准静态（可逆）压缩时，环境对体系作最小功。
四、焓与热容1．恒容、非体积功为零的封闭系统：ΔU=Q V = nC v,m ΔT 2．恒压、非体积功为零的封闭系统：ΔH=Q p = nC p,m ΔT 五、热力学第一定律的应用 1． 应用于理想气体（1）理想气体的U, H 仅是温度的函数，与体积、压力无关；（2）C p,m – C v,m = R; 单原子分子：C v,m =3/2R, C p,m =5/2R; 双原子分子：C v,m =5/2R, C p,m =7/2R ，多原子分子：C v,m =3R, C p,m =4R2． 应用于实际气体（1）实际气体的节流膨胀是恒焓过程（2）实际气体的焓值不仅取决于温度，还与气体的压力、体积有关。
《卫生化学》第六版课本习题参考答案1
《卫生化学》第六版课本习题参考答案1《卫生化学》思考题与习题的部分参考答案第二章1、样品采集的原则是什么？答：代表性、典型性和适时性2、气体样品的采集方法有哪几种？各适用于什么情况？答：采集方法可以分为直接采样法和浓缩采样法两大类。
直接采样法适合于气体样品中被测组分含量较高或分析方法较灵敏的情况；浓缩采样法适合于气体样品中被测组分含量较低或分析方法的灵敏度较低时的情况。
3、样品处理的目的和要求是什么？答：样品处理的目的是使被测组分从复杂的样品中分离出来，制成便于测定的溶液；除去对分析测定有干扰的基体物质；当被测组分的浓度较低时，进行浓缩富集；通过化学反应使被测组分转化成易于测定的形式。
样品处理的总原则是防止被测组分损失和被污染。
进行样品处理时要求：分解法处理样品时，分解必须完全，不能造成被测组分的损失，待测组分的回收率应足够高；样品不能被污染，不能引入待测组分和被测定的物质；试剂消耗应尽可能小，方法简单易行，速度快，对环境和人员污染小。
4、样品溶液的制备方法有哪几种？各适用于什么情况？答：样品溶液的制备方法有溶解法和分解法两种。
溶解法是采用适当的溶剂将样品中的待测组分全部溶解，适用于被测组分为游离态的样品。
分解法是采用适当的方法将被测物转变为相应的测定形式， 1 适用于被测组分呈结合态的样品。
5、试比较高温灰化法、低温灰化法和湿消化法的优缺点。
答：高温灰化法利用高温破坏样品中的有机物，使之分解呈气体逸出。
此法的优点是可用于多个样品的同时处理，空白值低，操作简便、省力。
缺点是对易挥发元素，如As，Se等，灰化时容易损失，较费时；低温灰化法是利用高频等离子体技术，以纯氧为氧化剂，在灰化过程中不断产生氧化性强的等离子体，产生的氧等离子体在低温下破坏样品中的有机物。
该方法所需灰化温度低，可大大降低待测组分的挥发损失；有机物分解速度快，样品处理效率高；于不需外加试剂，因而空白值低。
但低温灰化法需要专门的等离子体低温炉，仪器价格较高；湿消化法是在加热条件下，利用氧化性的强酸或氧化剂来分解样品。
物理化学课后习题第六章答案
第六章相平衡6、1指出下列平衡系统中得组分数C,相数P及自由度F。
(1)I2(s)与其蒸气成平衡;(2)CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)与CO2(g)成平衡;(3)NH4HS(s)放入一抽空得容器中,并与其分解产物NH3(g)与H2S(g)成平衡;(4)取任意量得NH3(g)与H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。
(5)I2作为溶质在两不互溶液体H2O与CCl4中达到分配平衡(凝聚系统)。
解:(1)C = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1、(2)C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1、(3)C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 –2 + 2 = 1、(4)C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2、(5)C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2、6、2 常见得Na2CO3(s)水合物有Na2CO3∙H2O(s),Na2CO3∙7H2O(s)与Na2CO3∙10H2O(s)、(1)101、325kPa下,与Na2CO3水溶液及冰平衡共存得水合物最多能有几种？(2)20℃时,与水蒸气平衡得水合物最多可能有几种？解:(1)C = S – R R' = 2 – 0 – 0 =2F = C–P + 1 =2 –P + 1= 3 – P ≥0, 即P2≤1,那么能与Na2CO3水溶液及冰平衡共存得水合物最多只有一种。
(2)C = S – R R' = 2 – 0 – 0 =2F = C–P + 1 =2 –P + 1= 3 – P ≥0,即P1≤2,那么与水蒸气平衡得水合物最多可能有两种。
6、4 单组分系统碳得想吐(示意图)如附图所示。
(1)分析图中各点、线、面得相平衡关系及自由度数;(2)25℃,101、325kPa下,碳以什么状态稳定存在？(3)增加压力可以使石墨转换为金刚石。
化工原理第6章课后习题答案
第五章 习题解答1）1）总压100，温度25℃的空气与水长时间接触，水中的的浓度为多少？分别用摩尔浓度和摩尔分率表示。
空气中 的体积百分率为0.79。
解：将空气看作理想气体：y=0.79 p*=yp=79kPa查表得 E=8.76×510kPa610/*-==E p xH=)./(10342.6)181076.8/(1000)/(65m kN kmoL EMS -⨯=⨯⨯=ρ C=p*.H=79×6.342×10-5=5.01×10-4kmol/m 32）2）已知常压、25℃下某体系的平衡关系符合亨利定律，亨利系数E 为大气压，溶质A 的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触：①溶质A 浓度为 的水溶液；②溶质A 浓度为的水溶液；③溶质A 浓度为 的水溶液。
试求上述三种情况下溶质A 在二相间的转移方向。
解： E=0.15×104atm ，p=0.054atm ，P=1atm ，y=p/P=0.054① m EP ==⨯015104. x 135002110183610=⨯=⨯-..∴y mx 110054*.== ∴∆y y y =-=10* ∴平衡 ② x 2350001110181810=⨯=⨯-.. ∴y mx 220027*.== ∴∆y y y =-20*∴气相转移至液相③x 3350003110185410=⨯=⨯-..∴y mx 330081*.== ∴∆y y y =-30*∴液相转移至气相 ④ P=3atm y=0.054 E=0.15×104atm ∴m=E/P=0.05×104 x 4=x 3=5.4×10-5∴y mx 440027*.== ∴∆y y y =-40* ∴气相转移至液相3）3）某气、液逆流的吸收塔，以清水吸收空气～硫化氢混合气中的硫化氢。
总压为1大气压。
已知塔底气相中含1.5%（摩尔分率），水中含的浓度为（摩尔分率）。
化工原理(下册)课后习题
化工原理（下册）课后习题第六章习题1、在101.33KPa、293K下，空气中CCl4的分压为21mmHg, 求CCl4的摩尔分数、摩尔浓度和摩尔比。
解：y?PAP?21760?0.0276CA?yPRTA?0.0276?101.338.314?293?1.15?10?3kmol/m3Y?1?y?0.02761?0.0276?0.0284kmolA/kmolB2、在100Kg水中含有0.015Kg的CO2，试求CO2，的质量分数、质量比和质量浓度。
解：w?W?0.015100w1?w?0.00015 ?1.5?10?4kgA/kgB?A?mcov水2?0.15kg/m33、在101.3 kPa、20℃下，100kg水中含氨1kg时，液面上方氨的平衡分压为0.80 kPa，求气、液相组成。
1解：液相：x?11717?99?0.0106 X?18x1?x?0.0107cAl1317??0.558kmol/m 0.1气相：y?pPA?7.90?10?3 Y?y1?y?7.96?10?3cAg?pRTA?3.28?10?4kmol/m34、在101.3 kPa、10℃，氧与二氧化碳混合气体发生定常扩散过程，已知相距0.3cm的两截面上氧的分压分别为13.3kpa和6.66 kPa，又知扩散系数为0.148cm2/s，试计算下列两种情形下氧的传质速率NA,kmol/�zm2．s�{:①氧与二氧化碳两种气体做等摩尔反向扩散；②二氧化碳的停滞组分。
解：NPP?A1B1B2DRT?(PA1?PA2)?0.0139mol/(m?s)2?101.3?13.3?88kPa?101.3?6.66?94.64kPa?94.64?88ln?94.6488?1.1D2PBm?91.28kPaP103.391.28DRT??PNBmA2?P(PA1?PA2)?0.0154mol/(m?s)Bm7、假设6－3中情况服从亨利定律，求E、m、H. 解：8、101.3 kPa下，求与空气接触的水中氧的最大浓度及相平衡常数。
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第六章 化学动力学习题答案1． （1）一级反应 ktcc ln0=20k 32100100ln⋅=- k=0.01928 min –1（2）r = k ⋅c r 0=0.01928⨯0.03=0.005784 mol –1⋅l –1⋅min –1r 20=0.01928⨯0.03⨯(1–32%)=0.003933 mol –1⋅l –1⋅min –1（3）设水解百分数为x ，4001928.0x11ln⨯=- x=53.75%2. （1）s 1444108.42ln k 2ln t 421=⨯==-（2）ktp p ln 0= t=10s 时 10108.4p 60.66ln 4⨯⨯=- p=66.34 kPat=600s 时600108.4p60.66ln 4⨯⨯=-p=49.98 kPa总压计算： N 2O 5 → 2NO 2 + 2O 21t=0 p 0t=tp2(p 0–p) ())p p 21-2p35p p 0-=总∴t=10 s 时， p 总 =67.14 kPat=600 s 时， p 总 =91.68 kPa3. 从表中数据看，反应物无吸收度，吸收度A 表征产物的浓度。
t=∞ 时，反应完全，（A ∞–A ）表征反应物浓度。
一级反应，ktAA A lnc c ln0=-=∞∞ln(A ∞–A)=-kt+lnA ∞ ， t(s) 0 300 7801500 2400 3600 ∞ ln(A ∞–A)-1.390 -1.546-1.743-2.048-2.442-2.996其回归方程为：ln(A ∞–A)=-4.409⨯10–4⋅t –1.397( r=0.9998 n=6 ) ∴k=4.409⨯10–4 s –14. r=kcktcc lnr r ln 00==k120101104ln33=⨯⨯--(1) k=0.01155 min –1(2)min60k2ln t 21==(3)1-300Lmol 3463.001155.0104k r c ⋅=⨯==-5. 初浓度相等的二级反应速率方程为 0c 1kt c 1+=t~c 1的回归方程为：91.98t 79.11c1+= （r=0.9999 n=7）(1) k=11.79 mol –1⋅L ⋅min –1(2) 91.98c 10= c 0=0.01011 mol ⋅L –1(3) 0c 1kt c 05.01+= t=159 min6. 二级反应ktc 1c10=-时0c 32c =2k c 1c 2300⋅=-时0c 31c =ktc 1c 30=-7. 对于初浓度不等的二级反应，B,0A ,0B ,0A ,0BA c c lnkt )c c (c c ln+-=t(min) 0 4.89 10.37 28.18 ∞ c A =c NaOH (mol/L) 0.02668 0.02180 0.01827 0.01264 0.006429c B =c 乙酸乙酯(mol/L) 0.02025 0.01537 0.01184 0.00624 0 ln(c A /c B ) 0.27580.34950.43280.7105t~c c ln BA 的回归方程为2746.0t 01545.0c c ln BA +=（r=1.0000, n=4）斜率=(c 0,A –c 0,B )k=0.01545k=2.403 mol –1⋅L ⋅min –18. CH 3CONH 2(A)+OH –(B)→ CH 3COO –+NH 3 1-3433A .0Lmol 1528.0101021059/108029.1c ⋅=⨯⨯⨯⨯=----1B 0,Lmol 0.9448c ⋅=c 0,B =0.9448 mol ⋅L –1t=280min 时，产物NH 3的浓度x 计算如下：3Br 2+2NH 3→N 2+6HBrmol100925.2)6.172.273(314.8101.51020.99RTpV n 463N2--⨯=+⨯⨯⨯⨯==mol104.1851n n -4NNH23⨯==1-2354NH NHLmol 101851.410101101851.4Vn c x 33⋅⨯=⨯⨯⨯===--- 初浓度不等的二级反应，kt)x c (c )x c (c ln)c c (1B ,0A ,0A ,0B ,0B ,0A ,0=---,代入数据得 k=1.234⨯10–3 mol –1⋅L ⋅min –19. 从数据看，p 总与t 正比上升，考虑为零级反应 2NH 3 → N 2 + 3H 2 t =0 p 0p 总=2p 0–p t = tp())p p 210-())p p 230-p=2p 0–p 总 零级反应 p 0-p = k p t p 0–(2p 0–p 总)=k p t∴p 总=k p t + p 0p 总~t 的回归方程为 p 总=15.01t + 27380 (r=0.9999，n=4) k p =15.01 Pa ⋅s –1k c =k p (RT)n-1=15.01⨯(8.314⨯1129)-1=1.599⨯10-3 mol ⋅m -3⋅s -110. （1）1-NO Lmol 002283.0146/105.0VM /W c 2⋅===设 r=kc α r 0=k ⋅0.002283α =0.0196得 α≈2 二级反应α⋅=00162.0k 2r 0k=3760.5 mol -1⋅L ⋅h -1（2）ktc 1c 10=-5.05.2760002283.01c1⨯=-c=4.313⨯10-4 mol ⋅L -1t=8 min11. （1）设速率方程 βα=BA p kp r 当pB 不变时，A Bp ln )kp ln(r ln α+=β lnr ～lnp A 回归方程：lnr=-9.082+0.510lnp A (相关系数0.9997，n=6)α＝0.5当p A 不变时，B A p ln )kp ln(r ln β+=α lnr ～lnp B 回归方程：lnr=-9.332+1.492lnp B (相关系数0.9999，n=6) β＝1.5 （2）总级数=α+β=2（3）由 ln(k ⋅1.31.5)=-9.082得k=7.67⨯10-5 平均 k=7.717⨯10-5 kPa -1⋅s -1ln(k ⋅1.30.5)=-9.332得k=7.76⨯10-5（4）k c =k p (RT)2-1==7.717⨯10-5⨯10-3⨯(8.314⨯673)=4.318⨯10-4 mol -1⋅m 3⋅s -112. ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=12a 12T 1T 1R E k k ln⎪⎭⎫⎝⎛--=37312901R 5648492.7k ln2 k 2=0.04313 d -1ktcc ln0=t04313.07.01ln= t=8.27 d -113. （1）二级反应 kc 1t 02/1=， 20︒C 时，25.011c t 1k 05.01=⨯==mol -1⋅L ⋅h -1t=1 h 时，ktc 1c10=-1211c 1⨯=-1-Lmol 31c ⋅=（2）40︒C 时，⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=12a 12T 1T 1R E k k ln⎪⎭⎫⎝⎛--=29313131R 920502k ln2k 2=22.37 mol -1⋅L ⋅h -114. ⎪⎭⎫⎝⎛-⨯==-RT 230120exp 10802.3Ae k 38RTE a（1）ktc c ln 0=60k 9991000ln⨯= k=1.6675⨯10-5 s -1代入上式得 T=313.4 K（2）3600k 05.01ln⨯= k=8.321⨯10-4s -1代入上式得 T=327.9 K15. 一级反应 5.0t 2ln k=计算如下：t(︒C) 3743 54 t 0.532.1 17.1 5.8 1/T (⨯103 K -1) 3.226 3.165 3.058 lnk (h -1) –3.835–3.206 –6.616（1）Aln T 1R E k ln a +⋅-=T1~k ln 回归方程为06.29T10197k ln +-=E a =10197R=84782 J ⋅mol -1（r=0.9999,n=3）A=exp(29.06)=4.182⨯1012 h -1（2）25︒C 分解10% 1-3h10753.5RT Ea exp A )C 25(k -⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ktc c ln 0=t10753.590100ln3-⨯= t=18.31 h16.一级反应，ln(c/c 0)=–kt ，线性回归如下：65︒C ： ln(c/c 0)=–4.140⨯10–4t+4.605 (r=1.0000) k 1=4.140⨯10–4 h –175︒C ： ln(c/c 0)=–9.453⨯10–4t+4.607 (r= 0.9997) k 2=9.453⨯10–4 h –185︒C ： ln(c/c 0)=–21.58⨯10–4t+4.608 (r=0.9997) k 3=21.58⨯10–4h –195︒C ： ln(c/c 0)=–47.68⨯10–4t+4.615 (r=0.9996) k 4=47.68⨯10–4 h –1Aln T 1R E k ln a +⋅-=T1~k ln ⋅回归：205.22T10144k ln+-=(r=0.9999，n=4)T=298K 时，k=7.253⨯10-6 h 有效期计算 ktcc ln0=t 10253.790100ln6-⨯= t=14527h=1.66年17．（1）ee 21x a x k k -=ee x 1x 002.0006.0-=(2) t)k k (xx x ln 21e e +=-当5.02a x==mol ⋅L-1时，t)002.0006.0(5.075.075.0ln+=- t=137.3 min(3) 当t=100 min 时，100)002.0006.0(x75.075.0ln⨯+=-x=c B =0.413 mol ⋅L -1c A =1-c B =0.587 mol ⋅L -118.t(s) 0 45 90 225 360 ∞ ln(x e -x) -0.3567-0.5242 -0.6714 -1.130 -1.575 -2.3131-1对峙反应t)k k (xx x ln21e e+=- ln(x e -x)=-(k 1+k 2)t+lnx eln(x e -x)~t 的回归方程为 ln(x e -x)=-3.3336⨯10-3t-0.3660 (r=0.9999, n=5)-(k 1+k 2)= -3.3336⨯10-3k 1=0.002333 s -13.07.0x 1x k k ee 21=-=k 2=0.001000 s -1 平衡常数33.23.07.0k k K21===19． (1) 0RTE dT k ln d 2a >=k 随T ↑而↑，Ea 越大，变化率也越大，T ↑时，k 1增大更快。