物理化学第八章课后复习资料傅献彩第五版
《物理化学》第五版-(傅献彩主编)复习题答案(全)
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。
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va
8kT m
vm : va : u
2kT : m
8kT : m
3kT m
1:1.128 :1.224
五、分子平动能的分布
1.分子能量处于 E~(E+dE)之间的分子占总分子中的分数
dNE N
2
1 kT
1.5
e
E kT
E
1 2
dE
能量分布函数 f(E)
3 / 35
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f (E)
2
1 kT
1.5
e
E kT
E
1 2
2.在二维平面能量大于某定值 E1 的分子分数
N e E1
E1 kT
N
3.在三维空间能量大于某定值 E1 的分子分数
1
NE1 N
2
E1
e kT
E1 kT
2
六、气体分子在重力场中的分布
假定气体符合理想气体状态方程,且在涉及高度范围内温度保持不变,则气体压力、密
3.分子的互碰频率
z
d
2 AB
8RT nAnB
式中,z 为单位体积中分子的互碰频率,为无量纲量;μ为折合质量;dAB 为 A,B 分子
的有效半径之和。
4.分子与器壁的碰撞频率 式中,z 的单位为 mol。
z p 2MRT
5.分子隙流
气体分子通过小孔向外流出称为隙流。
隙流速度
v n kT p n RT 2m 2mkT 2M
p
a Vm2
Vm
b
RT
式中,a 的单位为 Pa·m6·mol-2;b 的单位为 m3·mol-1。a 和 b 都是只与气体的种类有
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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。
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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。
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。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答:电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
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答:对电解质瀋液来说电导G 是其呆电的能力,以1 1型电解质洛腋为例.第八章电解质溶液L Faraday 电解定律的基本内容是什么?这定律在电牝学中有何用魁?答:拉第电解定律的基本内容込:通电于电解质溶液之后,(1)在电楼上(聘相界面八发生化学窘化的物质的駅勻通入电荷成正比.(2)若 将几亍电解池申联■通人一定的电荷議后•衽各个电解池的电极卜.发生化学变比的物质的帚祁相等.Qf-i> —z^-eL —z± F根据Faraday 定律,通过分析电解过程中反应物在电极上物质的址的变化,就可求出电的址的数值•在 电化学的定駁研究和电解工业上有車要的应用.2. 电池中正极、负极、阴极、阳极的定义分别晶什么?为什么盘煤电池中负极是阳极而正极是阴极? 笞:给出陀了•到外电路的电极叫做电池的负极,在外砲路中电勢*低. 从外电路接受电子的电极叫做电池的止槻•在外电路中电势较高.发生氧化柞用的电极称为阳极■发生还原作用的一极称为阴极•原电池杓阳扱发生麵化作用•阴橈发生 还甌作用.内电路的电子由阳极运动到阴极.所械电池的阴彊是正彊,阳极是负极.3*电解质涪液的电导車和摩尔电导率与电解质溶液浓度的关采有何不同。
为什么?答匕蹑电解质漳液的电导率随若浓度的增大而升高(导电粒子数但大到一定程度以后,由于 正、负禹子之间的相f 作用增大•因而使离子的运动速率降低.电导率反而下降•弱电解质的电导率随故度 的变化不显蒼•浓度增加电离度减少.离子数目变化不天•摩尔电导率随灌廈的变化与电导率不同•浓度降 低,粒子之闾相互作用减弱・正、负薦子的运动速率因而增加•故摩爼电导率增加*4. 怎样分别求强电解嵐和弱电解质的无限稱降摩尔电錚率?为什么翌用车同的方袪?答:庄低威度尸,强电解陪液的摩尔电导率*枚线性关慕.Am*銘(1 一0Q在一定温度下,一定电解质溶液来说甲是定偵.通过作阳•宜线勺纵坐标的交点即为无限稀秫时落液 的辱尔电导率AS 1,即外推袪.弱电解质的无限廉释摩尔电导率A ;・跟据离了独立移动迄律•可由强电解质溶薇的无限稀释摩尔电 导率A 計设计求算,不能由外惟陆求出,由于购电解质的幡涪液在很低报度F ,Am 与丘不垦总线关系.并且 浓度的変化对的值影响很大.实验的谋差很大•由实验值直接求弱电解质的厲:很困难.5. 离子的摩尔电导率、离子的迁移速率、离子的电迁移率和离P 迁移数之间有哪些建址关系式?答,定図关系式*j uit* dE/dl r- = — dE/'dl牛t r_离子迁移連率*+川一厲产的电迁移率*A ;=(«7+u-)E6・在某电解质落液中•若丫门种离『疗在’则溶液的总电导应该用下列哪牛公式表示’(1) G =臣 +臣 + …*〔2〉G■无限稀释强电解质溶液十A :,G=M A// te —Am • c稀电解质溶液 Am =At + A 二(Am 4-Am )c = /lm * c+Am • CC4- ~Am * C 则 G+ =K+A// ・•・G 厂G+G 亠盒+斤…=》越7.电解质与非电解质的化学势表示形式冇何不同?活度因子的表示式有何不同? 答:非电解质的化学势的表示形式.阿=閔(T ) +RHny“・B 箫=山(T ) +RTlnu*R 电解质 抄=必(丁)+尺力皿8=川(7。
物理化学课后答案解析(傅献彩_第五版)
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第三章 热力学第二定律
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第二章 热力学第一定律
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物理化学下傅献彩第八章习题
物理化学第八章习题1.下列溶液中哪个1.下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大:(A) 0.1M KCl水溶液;(B) 0.001M HCl水溶液;(C) 0.001M KOH水溶液;(D) 0.001M KCl水溶液。
2.对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中哪个不具有加和性:(A)电导 (B)电导率 (C)摩尔电导率 (D)极限摩尔电导。
3.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm变化为:(A)κ增大,Λm增大;(B) κ增大,Λm减少;(C)κ减少,Λm增大;(D) κ减少,Λm减少。
4.在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为:(A)强电解质溶液与弱电解质溶液都增大;(B)强电解质溶液与弱电解质溶液都减少;(C)强电解质溶液增大,弱电解质溶液减少;(D)强弱电解质溶液都不变。
5.分别将CuSO4、H2SO4、HCl、NaCl从0.1mol/dm3降低到0.01mol/dm3,则Λm变化最大的是:(A)CuSO4 ;(B)H2SO4 ;(C)NaCl ;(D) HCl 。
6.影响离子极限摩尔电导率λ的是:①浓度、②溶剂、③温度、④电极材料、⑤离子电荷。
(A)①②③;(B)②③④;(C)③④⑤;(D)②③⑤。
7.科尔劳施的电解质溶液经验公式Λ=Λ∞-Ac1/2,这规律适用于:(A)弱电解质溶液; (B)强电解质稀溶液;(C)无限稀溶液; (D)浓度为1mol·dm-3的溶液。
8.已知298K,½CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率分别为a、b、c(单位为S·m2·mol-1),那么Λ∞(Na2SO4)(A) c+a-b (B)2a-b+2c (C)2c-2a+b (D)2a-b+c 。
9.已知298K时,(NH4)2SO4、NaOH、Na2SO4的L∝分别为3.064×10-2、2.451×10-2、2.598×10-2S·m2·mol-1,则NH4OH的为:(单位 S·m2·mol-1)(A) 1.474×10-2; (B)2.684×10-2;(C) 2.949×10-2;(D) 5.428×10-2。
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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。
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。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答:电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)教学提纲
大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)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(s)2+ (m) 2+(m) +2= (s)(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如 (s)(s)(m), (s)+ = (s)(m)(3)氧化还原电极如:3+(m1)2+(m2) 3+(m1) = 2+(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.为什么标准电池的负极采用含有的质量分数约为0.04~0.12的一齐时,标准电池都有稳定的电动势值?试用一的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答:在一的二元相图上,的质量分数约为0.04~0.12的一齐落在与一固溶体的两相平衡区,在一定温度下一齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与一齐的活度有关,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。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用方程计算电极的还原电势?答:电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。