物理化学思考题
物理化学思考题
思考题:物理化学在化学工程中的应用物理化学作为化学工程的核心基础,在许多领域中都有着广泛的应用。
本题将探讨物理化学在以下三个方面的应用:传热过程控制、流体流动模拟以及反应器设计。
一、传热过程控制1. 为什么在许多工业过程中,如核反应堆、加热炉等,需要使用物理化学方法来控制传热过程?答:在许多工业过程中,需要精确控制温度以维持工艺过程的稳定性和效率。
使用物理化学方法,如热力学和传热理论,可以提供一种有效的方法来评估和控制传热过程。
例如,可以通过分析传热系数、传热效率和传热面积等因素,来优化传热设备的性能和操作条件。
2. 如何利用物理化学知识优化传热过程?答:利用物理化学知识,可以通过优化传热过程中的参数和条件来提高传热效率。
例如,可以通过改变传热介质、增加换热面积、提高流体流动速度等方法来改善传热效果。
此外,还可以通过应用热力学定律和能量守恒原理,优化工艺过程的能量利用效率,减少能源浪费。
二、流体流动模拟1. 为什么在化工生产中,流体流动模拟是物理化学的一个重要应用领域?答:流体流动模拟是化工生产中常见的工艺过程之一,广泛应用于管道输送、混合搅拌等领域。
物理化学知识可以提供流体流动的基本原理和规律,如流体力学、热力学等,帮助工程师和科学家更好地理解和预测流体流动过程。
2. 如何利用物理化学知识优化流体流动模拟过程?答:利用物理化学知识,可以通过优化流体流动过程中的参数和条件来提高流动效率。
例如,可以通过改变流体的粘度、密度等因素来改善流体流动性能。
此外,还可以通过应用流体力学和热力学定律,优化工艺过程的流体分布和混合效果,提高生产效率和产品质量。
三、反应器设计1. 为什么反应器设计需要物理化学知识?答:反应器设计是化工生产中的重要环节之一,涉及到反应动力学、物质传递和能量传递等多个方面。
物理化学知识可以提供反应动力学的基本原理和规律,如反应速率方程、反应机理等,帮助工程师和科学家更好地理解和预测反应过程。
物理化学复习思考题
复习思考题第一章热力学第一定律一、选择题B 1. 热力学第一定律的数学表达式ΔU=Q-W只能应用于A 理想气体B 封闭体系C 孤立体系D 敞开体系D 2 对于任何循环过程,体系经历i 步变化,则根据热力学第一定律应该是A Qi=0B Wi=0C [ Qi-Wi]>0D [ Qi-Wi]=0A 3 1mol单原子理想气体(Cp,m=5/2 R J.mol-1),在300K 时压缩到500K,则其焓变为A 4157JB 596 JC 1255JD 994 JB 4 同一温度下,同一气体物质的等压摩尔热容Cp 与等容摩尔热容Cv之间存在A Cp<CvB Cp>CvC Cp=CvD 难以比较A 5 对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的?A (эU/эT )V=0 B(эU/эV)T =0C (эH/эP)T =0D (эU/эP)T =0C 6 一封闭体系,当状态从A到B变化时经历二条任意的不同途径,则A Q1=Q2B W1=W2C Q1-W1=Q2-W2D ΔU=0C 7 若体系为1mol 的物质,则下列各组哪一组所包含的量皆属状态函数?A U、Qp、Cp、CvB Qv、H、Cv、CpC U、H、Cp、CvD ΔU、H 、Qp、QvB 8 在一个绝热的刚壁容器中,发生一个化学反应,使体系的温度从T1升高到T2,压力从P1升高到P2,则A Q>0,W>0, ΔU>0B Q=0,W=0, ΔU=0C Q=0,W>0, ΔU<0D Q>0,W=0, ΔU>0B 9. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则DA 焓总是不变B 内能总是增加C 焓总是增加D 内能总是减少D 10.式子ΔH= C P dT的适用条件是A 等压过程B 任何过程C 组成不变的等压过程D 均相的组成不变的等压过程B 11.当热力学第一定律以d U=δQ-p d V 表示时,它适用于A 理想气体的可逆过程B 封闭体系只作膨胀过程C 理想气体的等压过程D 封闭体系的等压过程C 12.对状态函数的描述,哪一点是不正确的?A 它是状态的单值函数,状态一定它就具有唯一确定的值B 状态函数之改变值只取决于过程的始终态,与过程进行的途径无关C 状态函数的组合仍是状态函数D 热力学中很多状态函数的绝对值不能测定,但其在过程中的变化值却是可以直接或间接测定的C 13已知反应 B →A 和 B →C 所对应的等压反应热分别ΔH2和ΔH3,则反应A→CΔH1是A ΔH1=ΔH2+ΔH3B ΔH1=ΔH2 -ΔH3C ΔH1=ΔH3 -ΔH2D ΔH1=ΔH2 -ΔH3A 14 25℃时有反应2C6H6(l)+15O2(g)→6H2O(l)+12CO2(g),若反应中各反应气体物质均视为理想气体,则其等压反应热ΔHm与等容反应热ΔUm 之差约为A -3.7KJB 1.2KJC -1.2KJD 3.7KJC 15 若已知H2O(g)及CO(g)在298K时的标准生成焓Δf H mθ分别为-242KJ mol-1及-111KJmol-1,则反应H2O(g)+C(s)→H2(g)+CO(g)的反应热为A -353KJB -131KJC 131 KJD 353 KJC 16 已知CH3COOH(l),CO2(g),H2O(l)的标准生成焓Δf H mθ为:-484.5,-393.5,-285.8,则CH3COOH(l)的标准燃烧热Δc H mθ是BA 874.1B -874.1C -194.8D 194.8D 17 已知25℃反应H2(g)+Cl2(g)→HCl(g)的ΔH 为-92.5KJ,则此反应的ΔUA 无法知道B 一定大于ΔHC 一定小于ΔHD 等于ΔHB 18 用键焓ε来估算反应热时,反应C2H6(g)→C2H4(g)+H2(g)的反应热ΔH是A [εC-C+εC-H]-[εC=C+εC-H+εH-H]B [εC-C+6εC-H]-[εC=C +4εC-H+εH-H]C [εC=C+εC-H+εH-H]-[εC-C+εC-H]D [εC=C+4εC-H+εH-H]-[εC-C+6εC-H]C 19若规定温度T时标准下稳定单质的焓值为零,则稳定单质的内能规定值将A 无法知道B 总是正值C 总是负值D 总是零D 20 在甲烷CH4中C-H键的键焓εC-H是指A 反应CH4(g)=C(g)+2H2(g)的ΔH1B 反应CH4(g)=C(g)+4H(g)的ΔH2C 上述反应(A)中的ΔH1×1/4D 上述反应(B)中的ΔH2×1/4二计算题1. 1mol 理想气体于恒压下升温1℃,试求过程中体系与环境交换的功W。
物理化学思考题及答案
化学系物化实验思考题及答案实验一液体饱和蒸汽压的测定一.液体饱和蒸气压的测定1. 测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些?本系物理化学实验室采用的是什么方法?答:(1)静态法:在某一温度下直接饱和蒸汽压。
(2)动态法:在不同外界压力下测定沸点。
(3)饱和气流法:使干燥的惰性气体通过被测物质,并使其为被测物质所饱和,然后测定所通过的气体中被测物质蒸汽的含量,就可根据道尔顿分压定律算出此被测物质的饱和蒸汽压。
本实验采用静态法测定乙醇的饱和压。
2.等压计U型管中的液体起什么作用?冷凝器起什么作用?为什么可用液体本身作U型管封闭液?答:(1)U型管作用:①封闭气体,防止空气进行AB弯管内;②作等压计用,以显示U型管两端液面上的压力是否相等。
(2)将U型管内封闭液蒸气冷凝,防止其“蒸干”(3)封闭液作用是封闭和作等压计用,可用液体本身作封闭液。
若用其它液体作封闭液,则平衡时a球上方的气体为封闭液蒸气和乙醇蒸气的混合气体,测定结果偏高。
3.开启旋塞放空气入体系内时,放得过多应如何办?实验过程中为为什么要防止空气倒灌?答:(1)必须重新排除净AB弯管内的空气。
(2)AB弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。
测定时,必须将其中的空气排除后,才能保证B管液面上的压力为液体的蒸气压。
4.如果升温过程中液体急剧气化,该如何处理?答:缓慢放入空气,使系统压力慢慢升高,以保持等压计两液面平齐,以免使等压计内的乙醇急剧沸腾,使液封量减少。
实验二燃烧热的测定1.在本实验中,哪些是系统?哪些是环境?系统和环境间有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响?如何校正?答:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的?答;压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
西南大学《物理化学》复习思考题及答案
(0129)《物理化学》复习思考题一、判断题(其中正确的写“对”,错误的写“错”)1.在一定温度、压力下,pV = nRT,( ∂U/∂V ) = 0的气体为理想气体。
( )2.H2O(l,100℃,101325 Pa) → H2O(g,100℃,101325 Pa)的ΔG<0。
( )3.若一个过程是可逆过程,则该过程的每一步都是可逆过程。
( )4.CO2的标准生成焓就是同温同压下,石墨的标准燃烧热。
( )5.Ag|AgNO3(m')||AgNO3(m")|Ag浓差电池,m较小的一端为负极。
( ) 6.1mol理想气体,在273K,从p定温可逆膨胀到0.1p,该过程的ΔG 为−5226 J。
( )7.已知298K时,反应N2O4(g) ═ 2NO2(g)的K为0.1132,今在定温且N2O4 (g)及NO2(g)的分压各为101325 Pa时反应向右进行。
( ) 8.定温、定压下,ΔG>0的反应不能自发进行。
( ) 9.虽然Q p=ΔH,Q v=ΔU,但Q p、Q v不是状态函数。
( ) 10.定温时,电解质溶液的浓度增大时,其摩尔电导率总是减小的。
( ) 11.溶胶是多组分多相体系。
( ) 12.比表面Gibbs自由能和表面张力是两个根本不同的概念。
. ( ) 13.表面活性物质是指那些加入到溶液中,可以降低溶液表面张力的物质。
( ) 14.溶胶和真溶液是均相体系。
( ) 15.若天空中的水滴要起变化,一定是较大水滴进行蒸发,水汽凝结在小水滴上,使大小不等的小水滴相等。
( ) 二、选择题(每小题给出一个正确答案,请把它的序号填在括号中)1.298K及101325Pa条件下,1mol过冷水蒸气变成1mol的液态水则ΔG。
A. ΔG < 0B.ΔG > 0C.ΔG = 0D.不一定2.某体系经历一个不可逆循环后,下列关系式中不能成立的是。
物理化学实验思考题及参考答案
物理化学实验思考题及参考答案物理化学实验思考题及参考答案在物理化学实验中,我们经常会遇到一些思考题,这些问题旨在帮助我们深入理解实验原理和现象。
在本文中,我们将讨论一些常见的物理化学实验思考题,并给出参考答案。
1. 为什么在酸碱滴定实验中,我们需要使用指示剂?在酸碱滴定实验中,我们使用指示剂来确定滴定终点。
指示剂是一种能够在酸碱溶液中显示颜色变化的物质。
这是因为指示剂分子的结构会随着溶液的酸碱性发生变化,从而导致颜色的改变。
通过观察颜色的变化,我们可以确定滴定终点,即酸碱溶液的摩尔比例达到了化学计量比。
2. 在电化学实验中,为什么我们需要使用盐桥?在电化学实验中,我们常常使用盐桥来连接两个电解池。
盐桥是由浸泡在盐水中的玻璃棒或纸条组成的。
它的作用是维持两个电解池中离子的平衡。
当电解池中的离子发生反应时,会产生正负电荷的不平衡。
盐桥通过离子的迁移来平衡这种电荷差异,使得电解池中的反应能够持续进行。
3. 在溶解度实验中,为什么我们需要加热?在溶解度实验中,加热可以增加溶质与溶剂之间的碰撞频率和能量,从而促进溶质的溶解。
根据热力学原理,加热可以增加系统的熵,使得溶解过程更加有利。
此外,加热还可以减小溶质与溶剂之间的相互作用力,从而降低溶质的溶解度。
4. 在气体收集实验中,为什么我们需要使用水槽?在气体收集实验中,我们通常会使用水槽来收集气体。
这是因为水槽中的水可以起到密封容器的作用,防止气体泄漏。
另外,水槽中的水还可以使得气体在收集过程中与空气隔离,避免与空气中的氧气或其他气体发生反应。
5. 在红外光谱实验中,为什么我们需要使用KBr片?在红外光谱实验中,我们通常会使用KBr片来制备样品。
这是因为KBr是一种透明的无机盐,它可以将样品均匀地分散在红外光谱仪的光束中。
此外,KBr本身在红外光谱范围内没有吸收峰,不会干扰样品的红外光谱图谱。
总结起来,物理化学实验中的思考题可以帮助我们更好地理解实验原理和现象。
物理化学第二版课后思考题答案
第一章气体1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球的壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3.两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一根玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左边球的温度为273K,右边球的温度为 293K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问: (1) 若将左边球的温度升高 10K,中间汞滴向哪边移动? (2) 若将两个球的温度同时都升高 10K,中间汞滴向哪边移动?答:(1)左边球的温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两个球的温度同时都升高10K,汞滴仍向右边移动。
因为左边球的起始温度低,升高 10K所占的比例比右边的大,283/273大于 303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边的比右边的大。
4.在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是,在灌开水时不要灌得太快,且要将保温瓶灌满。
5.当某个纯的物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化?答:升高平衡温度,纯物质的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
随着平衡温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积逐渐接近。
物理化学实验思考题
实验一燃烧热的测定1.指出公式中各项的物理意义。
答:(1)Qp,m=Qv,m+∑νB(g)RT式中∑νB(g)为反应中产物气体物质的总物质的量与反应物气体物质总物质的量之差;R为气体常数;T为反应的绝对温度。
(2)-M m Qv,m-m点火丝Q点火丝-m棉线Q棉线=C量热计△T 式中C量热计为量热计的热容,表示量热计每升高1℃所需吸收的热量;△T 为样品燃烧前后量热计温度的变化值;m为待测物质的质量;M为待测物质的相对摩尔质量;Qv,m为待测物质的恒容燃烧热;m点火丝为点火丝的质量;Q 点火丝为点火丝的燃烧热;m棉线为棉线的质量;Q棉线为棉线的燃烧热。
2.数字贝克曼温度计的使用方法是什么?数字贝克曼温度计与普通温度计的主要区别是什么?答:使用方法:①操作前准备,将探头插入被测物,并打开电源开关;②温度测量:先将“温度—温差”置于“温度”,其次将面板“测量—保持”置于测量位置;③温差测量:先将“温度—温差”置于“温差”位置,其次将面板“测量—保持”置于测量位置,再次,按被测物的实际温度调节到“基温选择”使读数的绝对值尽可能小。
区别:数字贝克曼温度计是用热电耦做的.利用的热电耦原理;普通温度计利用的是物质密度的变化。
3.本实验中,那些为体系?那些为环境?体系和环境通过哪些途径进行热交换?这些热交换对结果影响怎样?答:体系:内筒水,氧弹,温度计,内筒搅拌器。
环境;外筒水实验过程中,由于对流和辐射,存存在热消耗,如:内桶水温与环境温差过大,内桶盖有缝隙会散热,搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。
采取措施:(1)量热计上方加盖,减少对流;(2)外筒内壁和内筒外壁皆镀成镜面,减少热辐射。
这些热辐射将会降低被测物的燃烧热。
4.使用氧气要注意哪些问题?答:使用前要检查连接部位是否漏气,可涂上肥皂液进行检查,调整至确实不漏气后才进行实验;由于氧气只要接触油脂类物质,就会氧化发热,甚至有燃烧、爆炸的危险。
因此,必须十分注意,不要把氧气装入盛过油类物质之类的容器里,或把它置于这类容器的附近或火源附近;使用时,要把钢瓶牢牢固定,以免摇动或翻倒;开关气门阀要慢慢地操作,切不可过急地或强行用力把它拧开。
物理化学实验思考题
● BZ 振荡反应● 1、试述影响诱导期的主要因素。
● 答:影响诱导期的主要因素是中间体的生成速率。
● 2、初步说明BZ 振荡反应的特征及本质。
● 答:BZ 振荡反应的特征如下:(1)反应必须是开放系统,并且远离平衡态;(2)反应历程中包含自催化的步骤;(3)系统具有双稳定性。
● BZ 振荡反应的本质是:耗散结构,化学振荡的动力学具有非线性的微分速率公式。
● 3、说明实验中测得的电势的含义。
● 答:实验中测得的电势说明离子的浓度随时间的周期性变化而导致电势周期性的变化。
● 乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定 ● 1、为什么以0.011mol L -⋅的NaOH 溶液和0.011mol L -⋅的3CH COONa 溶液测得的电导,就可以认为是0G 和G ∞● 答:0G 是NaOH 溶液浓度为0c 时的电导,t G 是NaOH 溶液浓度为c 时的电导NaOH G 与3CH COONa 溶液浓度为0c c -时的电导3CH COONa G 之和,而G ∞是产物3CH COONa 溶液浓度为0c 时的电导。
由于溶液的电导与电解质的浓度成正比,所以有:●300NaOH CH COONa c c c G G G G c c ∞-==和● 由上式可知,0.011mol L -⋅的NaOH 溶液和0.011mol L -⋅的3CH COONa 溶液测得的电导,就可以认为是0G 和G ∞。
● 2、为什么本实验要在恒温条件下进行?而且N a O 溶液和32C HC O O C H 溶液在混合前还要预先恒温?●答:乙酸乙酯皂化反应系吸热反应,混和后最初几分钟测值偏低。
故第一点应在5分钟之后。
温度对实验数据的影响大,须待被测体系恒温10分钟,否则会因起始时温度的不恒定而使电导偏低或偏高,导致实验作图线性不佳。
● 3、如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应? ●答:反应速度与两个反应物浓度的乘积成正比,也就是与反应物浓度的二次方成正比的化学反应称为二级反应。
物化所有实验思考题
四、思考题:一、压力和温度的测量都有随机误差,试导出H的误差传递表达式.答:由 H=U+PV 可得,→ dH=dU+PdV+VdP→ dH=(?u/?T)v dT+(?u/?V)TdV+pdV+Vdp→ ΔVHm=(?u/?T)VΔT+VΔp二、用此装置,可以很方便地研究各种液体,如苯.二氯乙烯.四氯化碳.水.正丙醇.异丙醇.丙酮.和乙醇等,这些液体中很多是易燃的确,在加热时应该注意什么问题?答:加热时,应该缓慢加热,并且细心控制温度,使溶液的温度不能超过待测液的着火点,同时a,c管的液面上方不宜有空气(或氧气)存在,此外温度变化采用逐渐下降方式。
七.注意事项1.搅拌速度的控制是做好本实验的关键,每次测定应按要求的速度搅拌,并且测溶剂与溶液凝固点时搅拌条件要完全一致。
准确读取温度也是实验的关键所在,应读准至小数点后第三位。
2.寒剂温度对实验结果也有很大影响,过高会导致冷却太慢,过低则测不出正确的凝固点。
3. 在测量过程中,析出的固体越少越好,以减少溶液浓度的变化,才能准确测定溶液的凝固点。
若过冷太甚,溶剂凝固越多,溶液的浓度变化太大,使测量值偏低。
在过程中可通过加速搅拌、控制过冷温度,加入晶种等控制过冷。
五.思考一、步冷曲线各段的斜率以及水平段的长短与哪些因素有关?答:步冷曲线各段的斜率与金属的物相和组分有关,水平段的长短则由液相释出的凝固热使已析出的固体在低共熔温度维持的时间来决定。
二、如果用差热分析法或差式扫描量热法来测绘相图,是否可行?答:不行。
三、试从实验方法比较测绘气-液相图和固-液相图的异同点?答:同:两者都是在热力学平衡下的结果,都是测量物质不同组分的相图。
异:固、液两相的摩尔体积相差不大,因而固-液相图受外界压力的影响颇小;而气-液相图刚好相反。
记录方式不同。
实验的方法不同。
前者是利用测定折光率来测得平衡体系的两相组成。
后者,是利用自动平衡记录仪、热电偶来测组成的熔点。
六.注意事项在电极处理过程中,各步骤间电极需用蒸馏水洗净,酸洗、电镀后应将电极立即洗净并插入电解池中。
物理化学实验思考题与参考答案
物理化学实验思考题与参考答案实验七十恒温水浴组装及性能测试1.简要回答恒温水浴恒温原理是什么?主要由哪些部件组成?它们的作用各是什么?答:恒温水浴的恒温原理是通过电子继电器对加热器自动调节来实现恒温的目的。
当恒温水浴因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时,继电器迫使加热器工作,到体系再次达到设定温度时,又自动停止加热。
这样周而复始,就可以使体系的温度在一定范围内保持恒定。
恒温水浴主要组成部件有:浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器。
浴槽用来盛装恒温介质;在要求恒定的温度高于室温时,加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环境散失的热量;搅拌器一般安装在加热器附近,使热量迅速传递,槽内各部位温度均匀;温度计是用来测量恒温水浴的温度;感温元件的作用是感知恒温水浴温度,并把温度信号变为电信号发给温度控制器;温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路,当恒温水浴的温度被加热或冷却到指定值时,感温元件发出信号,经控制电路放大后,推动继电器去开关加热器。
2.恒温水浴控制的温度是否是某一固定不变的温度?答:不是,恒温水浴的温度是在一定范围内保持恒定。
因为水浴的恒温状态是通过一系列部件的作用,相互配合而获得的,因此不可避免的存在着不少滞后现象,如温度传递、感温元件、温度控制器、加热器等的滞后。
所以恒温水浴控制的温度有一个波动范围,并不是控制在某一固定不变的温度,并且恒温水浴内各处的温度也会因搅拌效果的优劣而不同。
4.什么是恒温槽的灵敏度?如何测定?答: T S为设定温度, T1为波动最低温度,T2为波动最高温度,则该恒温水浴灵敏度为:T2T1S测定恒温水浴灵敏度的方法是在设定温度2下,用精密温差测量仪测定温度随时间的变化,绘制温度 -时间曲线(即灵敏度曲线)分析其性能。
5.恒温槽内各处温度是否相等?为什么?答:不相等,因为恒温水浴各处散热速率和加热速率不可能完全一致。
6.如何考核恒温槽的工作质量?答:恒温水浴的工作质量由两方面考核:(1)平均温度和指定温度的差值越小越好。
物理化学思考题
一、燃烧热1、实验测量到的温度差值为何要经过雷诺作图法校正,还有哪些误差来源会影响测量的结果?答:实际上,热量计与周围环境的热交换无法完全避免,它对温度测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。
还可能带来误差的可能有:①实验过程中的系统误差;②可能与当天的温度和气压有关;③样品可能受潮使称量时产生误差;④样品可能中可能含有杂质。
2、测量燃烧热两个关键要求是什么?如何保证达到这两个要求?答:实验关键:点火成功、试样完全燃烧是实验成败关键,②点火丝与电极接触电阻要尽可能小,注意电极松动和铁丝碰杯短路问题。
③充足氧(2MPa)并保证氧弹不漏氧,保证充分燃烧。
燃烧不完全,还时常形成灰白相间如散棉絮状。
④注意点火前才将二电极插上氧弹再按点火钮,否则因仪器未设互锁功能,极易发生(按搅拌钮或置0时)误点火,样品先已燃烧的事故。
二、铅锡1、有时在出现固相的冷却记录曲线转折处出现凹陷的小弯,是什么原因造成的?此时应如何读相图转折温度?答:这是由于出现过冷现象造成的,遇到这种情况可以通过做延长线的方式确定相图的转折温度2、为什么在不同组成融熔液的步冷曲线上,最低共熔点的水平线段长度不同?答:不同组成,各组成的熔点差值不同,凝固放热对体系散热的补偿时间也不同。
3、样品融熔后为什么要保温一段时间再冷却?答:使混合液充分混融,减小测定误差。
4、对于不同成分混合物的步冷曲线,其水平段有什么不同?答:纯物质的步冷曲线在其熔点处出现水平段,混合物在共熔温度时出现水平段。
而平台长短也不同。
三、乙醇环己烷1、作乙醇—标准液的折光率—标准液的折光率组成曲线的目的是什么?答:作工作曲线,以便从中查出双液系气液平衡时气、液相的组成。
2.如何判断已达气液平衡?答:加热时双液系的温度恒定不变,且有回流液流下。
3.我们测得的沸点和标准大气压下的沸点是否一致?为什么?答:不一致,沸点与外压有关,实验压力不是标准大气压,此外温度需要作露颈校正。
四、电导法1、在电导法测醋酸的电离平衡常数实验中,影响准确测定结果的因素有那些?答:溶液的浓度,恒温槽的温度,电导水的电导率,移液管取液。
物理化学思考题114、115
物理化学思考题(1105、1106)热力学第一定律单选题1.如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有:( B )A.W =0,Q <0,∆U <0B. W >0,Q <0,∆U >0C. W <0,Q <0,∆U >0D. W <0,Q =0,∆U >02. 如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体),已知p右> p左,将隔板抽去后: ( A )A. Q=0, W =0, ∆U =0B. Q=0, W <0, ∆U >0C. Q >0, W<0, ∆U >0D. ∆U =0, Q=W ≠03.对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:( A )A. (∂U/∂T)V=0B. (∂U/∂V)T=0C. (∂H/∂p)T=0D. (∂U/∂p)T=04.凡是在孤立体系中进行的变化,其∆U 和∆H 的值一定是:( D )A. ∆U >0, ∆H >0B. ∆U =0, ∆H=0C. ∆U <0, ∆H <0D. ∆U =0,∆H 大于、小于或等于零不能确定。
5. ∆H=Q p此式适用于哪一个过程: ( B )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下,冰融化成水;C.电解CuSO4的水溶液D.气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa )6.下述说法中哪一个正确:( D )A.热是体系中微观粒子平均平动能的量度;B.温度是体系所储存能量的量度C.温度是体系中微观粒子平均能量的量度;D.温度是体系中微观粒子平均平动能的量度7. 在体系温度恒定的变化过程中,体系与环境之间:( C )A.一定产生热交换B.一定不产生热交换C.不一定产生热交换D. 温度恒定与热交换无关8. 某绝热封闭体系在接受了环境所做的功后,其温度:( A )A.一定升高B.一定降低C. 一定不变D. 不一定改变9.体系的状态改变了,其内能值:( C )A.必定改变B.必定不变C.不一定改变D. 状态与内能无关10. 下述说法何者正确:( C )A.水的生成热即是氧气的燃烧热B.水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热C.水的生成热即是氢气的燃烧热D.水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热11. 完全燃烧4dm3乙炔气,需要同样压力和温度下的氧气:( B )A.4dm3B.10dm3C.15dm3D.18dm3是非题1.热量是由于温差而传递的能量,它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体。
物理化学思考题全集_傅献彩第5版(主要问答)
物理化学傅献彩五版物理化学思考题全集第一章热力学第一定律1.“根据道尔顿分压定律p=∑B p B压力具有加和性,因此是广延性质。
”这一结论正确否?为什么?答:不对。
压力与温度一样是强度性质。
不具有加和性,所谓加和性,是指一个热力学平衡体系中,某物质的数量与体系中物质的数量成正比,如C p=∑n B C p,m(B)。
而道尔顿分压定律中的分压p B 是指在一定温度下,组分B单独占有混合气体相同体积时所具有的压力。
总压与分压的关系不是同一热力学平衡体系中物量之间的关系,与物质的数量不成正比关系,故p=∑p B不属加和性。
本题所犯错误是把混和气体中总压p与各组分分压p B关系误认为是热力学平衡体系中整体与部分的关系。
2.“凡是体系的温度升高时就一定吸热,而温度不变时,体系既不吸热也不放热”,这种说法对否?举实例说明。
答:不对。
例如:绝热条件下压缩气体,体系温度升高,但并未从环境中吸热。
又如:在绝热体容器中,将H2SO4注入水中,体系温度升高,但并未从环境吸热。
再如:理想气体等温膨胀,从环境吸了热,体系温度并不变化。
在温度不变时,体系可以放热或吸热,相变时就是这样。
例如水在1atm、100℃下变成水蒸气,温度不变则吸热。
3.-p(外)d V与-p(外)ΔV有何不同?-pV就是体积功,对吗?为什么在例2中-pV m(g)是体积功?答:-p(外)d V是指极其微小的体积功。
-p(外)ΔV是在指外压不变的过程体积功。
即在外压p不变的过程中体积由V1变化到V2(ΔV=V2-V1)时的体积功。
-pV不是体积功,体积功是指在外压(p外)作用下,外压p与体积变化值(d V)的乘积。
V与d V是不同的,前者是指体系的体积,后者是体积的变化值。
体积变化时才有体积功。
例2中的-pV m(g)实为-p[V m(g)-V m(l)],在这里忽略了V m(l),这里的V m(g)实为ΔV=V m(g)-V m(l),因此-pV m是体积功。
物理化学实验思考题及参考答案2
1、旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数1. 简述旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数的实验原理。
答:蔗糖在水中转化为葡萄糖和果糖,其反应为:由于水是大量存在的,是催化剂,反应中它们浓度基本不变,因此蔗糖在酸性溶液中的转化反应是准一级反应。
由一级反应的积分方程可知,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以对t 作图,可得一直线,由直线斜率可得k 。
然而反应是不断进行的,要快速分析出反应物的浓度是困难的。
但蔗糖及其转化产物,都具有旋光性,而且它们的旋光能力不同,故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。
溶液的旋光度和溶液中所含旋光物质的旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关,当其他条件均固定时,α=βc 。
在某一温度下测出反应体系不同反应时刻t 时的及a ∞,以()∞-ααt ln 对t 作图可得一直线,从直线斜率即可求得反应速率常数k ,半衰期k t 2ln 21=。
2. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,如果所用蔗糖不纯,对实验有何影响?答:本实验通过旋光度的测定来测蔗糖反应速率,蔗糖是右旋性物质,其[] 6.66 20=Dα,葡萄糖是右旋性物质,其[] 5.52 20=D α,果糖是左旋性物质,其[] 9.91 20-=Dα,因此随着反应的进行反应体系的旋光度由右旋变为左旋。
若蔗糖不纯,所含杂质如果无旋光性对实验无影响,如果具有一定的旋光性会影响实验旋光度的测量,使实验结果不准确。
3. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,测旋光度时不作零点校正,对实验结果有无影响?答:无影响,本实验中,所测的旋光度αt可以不校正零点,因αα∞,已将系统的零点误差消除掉。
4. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,蔗糖水解实验中配制溶液为何可用台称称量?答:蔗糖初始浓度对于数据影响不大。
速率常数K和温度和催化剂的浓度有关,实验测定反应速率常数k,以(αα∞)对t作图,由所得直线的斜率求出反应速率常数k,和初始浓度无关,蔗糖的称取本不需要非常精确,用台称称量即可。
物理化学实验思考题答案(精心整理)
物理化学实验思考题答案(精心整理)实验11.不能,因为溶液随着温度的上升溶剂会减少,溶液浓度下降,蒸气压随之改变。
2.温度越高,液体蒸发越快,蒸气压变化大,导致误差愈大。
实验3实验5 T----X图1蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大小对结果有何影响?答:若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大,则会贮存过多的气相冷凝液,其贮量超过了热相平衡原理所对应的气相量,其组成不再对应平衡的气相组成,因此必然对相图的绘制产生影响。
2若蒸馏时仪器保温条件欠佳,在气相到达平衡气体收集小槽之前,沸点较高的组分会发生部分冷凝,则T—x图将怎么变化?答:若有冷凝,则气相部分中沸点较高的组分含量偏低,相对来说沸点较低的组分含量偏高了,则T 不变,x 的组成向左或向右移(视具体情况而定)3 在双液系的气-液平衡相图实验中,所用的蒸馏器尚有那些缺点?如何改进?答:蒸馏器收集气相、液相的球大小没有设计好,应根据实验所用溶液量来设计球的规格;温度计与电热丝靠的太近,可以把装液相的球设计小一点,使温度计稍微短一点也能浸到液体中,增大与电热丝的距离;橡胶管与环境交换热量太快,可以在橡胶管外面包一圈泡沫,减少热量的散发。
4本实验的误差主要来源有哪些?答:组成测量:(1)工作曲线;(2)过热现象、分馏效应;(3)取样量。
温度测量:(1)加热速度;(2)温度计校正。
5.试推导沸点校正公式:实验12蔗糖水解速率常数的测定1蔗糖的转化速率常数k 与哪些因素有关?答:温度、催化剂浓度。
2在测量蔗糖转化速率常数的,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?答:选用较长的旋光管好。
根据公式〔α〕=α×1000/Lc ,在其它条件不变情况下,L 越长,α越大,则α的相对测量误差越小。
3如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞?答:α0=〔α蔗糖〕D t ℃L[蔗糖]0/100α∞=〔α葡萄糖〕D t ℃L[葡萄糖]∞/100+〔α果糖〕D t ℃L[果糖]∞/100式中:[α蔗糖]D t ℃,[α葡萄糖]D t ℃,[α果糖]D t ℃分别表示用钠黄光作光源在t ℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度,L(用dm 表示)为旋光管的长度,[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度,[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。
物理化学学习指南思考题答案--全
第一章1.两瓶不同种类的理想气体,如果他们的平均平动能相同,密度相同,则它们的压力也相同。
此结论对吗?答案:不对。
P=nRT/v=mVRT/m=ρRT/M,,32t m E RT =,平均动能相同,则温度相同。
现在已知密度相同,压力与相对分子质量有关。
不同种气体,相对分支质量不同,所以压力不同。
分压定律能应用与实际气体吗?为什么?答案:不能。
由于实际气体分子间有引力,不同实际气体分子间的引力也不同,混合气体中第i 中气体的分压,与第i 种气体在同一温度并单独占有与混合气体相同的体积时所具有的压力不同,故不存在p=i p ∑的关系。
3.在一定容积的容器内含有一定量的气体,若升高温度,则使分子动能增加,碰撞次数增加,问其平允自由程如何变化?答案:平均自由程不变。
因为1l =,平均自由程与温度无关。
4.试判别H2,O2,CO2气体在0℃时根均放速率何者最大?最概然速率何者最小?答案:根均方速率H 2最大,最概然速率CO 2最小。
5.试写出钢球分子模型的气体状态方程。
答案:p(V m -b)=RT6.实际气体在Boyle 温度时符合理想气体行为,此时分子间的引力和分子本身的体积均可忽略不计,这种说法对法?为什么?答案:当实际气体的温度低于Boyle 温度时,如果压力较低,则气体体积大,分子本身体积可以忽略,但引力项不可忽略,气体容易压缩,所以pV m <RT 。
随着压力增大分子本身的体积效应越来越显着,使pV m <RT 。
随着直至大于RT 。
当实际气体温度大于Boyle 温度时,在高温下引力向可以忽略不计,体积效应显现出来,所以pV m >RT.7.当实际气体温度偏离Boyle 温度时,试分析pVm 与RT 的大小关系,并解释其原因。
答案:(a )A ;(b )C ;(c )D 。
8.气体A,B,C,D 都服从vanderwaals 方程,它们的vanderwaals 气体常数a 值与之比为aA :aB :aC :aD=:::,b 值之比为bA :bB :bC :bD=1:6:4:。
物理化学实验思考题及参考答案
物理化学实验思考题及参考答案篇一:物理化学实验思考题及答案实验一燃烧热的测定1.搅拌太慢或太快对实验结果有何影响?答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。
2.蔗糖的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品蔗糖时,内筒水是否要更换和重新调温?答案:用台秤粗称蔗糖克,压模后用分析天平准确称量其重量。
操作略。
内筒水当然要更换和重新调温。
3.燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作?答案:应清洗干净并檫干。
4.氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么?答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。
5.测定量热计热容量与测定蔗糖的条件可以不一致吗?为什么?答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。
6.实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗?答案:有热损耗,搅拌适中,让反应前内筒水的温度比外筒水低,且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。
7.药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行? 答案:需要干燥,否则称量有误差,且燃烧不完全。
不行。
8.如何确保样品燃烧完全?答案:充氧量足够,药品干燥,药片压的力度适中其他操作正常。
9.充氧的压力和时间为多少?充氧后,将如何操作?答案:,充氧时间不少于30S。
用万用电表检查两电极是否通路(要求约3至10?);检漏。
10.搅拌时有摩擦声对实验结果有何影响?答案:说明摩擦力较大,由此而产生的热量也较多,使结果偏大(数值)。
11.本实验中,那些为体系?那些为环境?答案:氧弹、内筒、水为体系;夹套及其中的水为环境。
12.压片时,压力必须适中,片粒压的太紧或太松对实验结果有何影响?答案:片粒压的太紧,使燃烧不完全,结果偏小(数值)。
片粒压的太松,当高压充氧时会使松散药粉飞起,使得真正燃烧的药品少了,结果偏小(数值)。
物理化学思考题及答案
物理化学思考题第一章 气体 第二章 热力学第一定律 第三章 热力学第二定律6 第四章 多组分系统热力学 参考答案第一章 气体1. 理想气体模型是分子间____相互作用,分子____占有体积。
2. 真实气体在____条件下,与理想气体状态方程偏差最小。
A 高温高压B 高温低压C 低温高压D 低温低压 3. 判断这种说法对否:在临界点有:(PV∂∂)T=0 4. 在100ºC 下将CO2气体加压,能否使之液化?为什么? 5. 有关纯气体临界点性质的描述中,下面的说法不正确的是: A 临界温度TC 是气体加压可以使之液化的最高温度; B 在临界参数TC ,PC ,VC 中,VC 是最易测定的;C 在临界点有(V P∂∂)T=0,(22VP ∂∂)r=0; D 在临界点气体和液体有相同的摩尔体积Vm 。
6. 符合范德华方程的气体称为范德华气体,该气体分子间是相互____A 吸引B 排斥C 无相互作用7. 判断对否:范德华常数b 与临界体积VC 成正比关系。
8. 101.325KP a ,100℃的水蒸气的压缩因子Z____1。
(〈,=,〉)9. 1molA 气体(理想气体)与1molB 气体(非理想气体)分别在两容器中,知PAVA=PBVB ,其温度均低于临界温度。
TA____TB (〈,=,〉)10. 抽取某液体的饱和气体,体积V 。
;恒温下使压力降低一半,则其体积为V1。
V 。
与V1的关系为____。
A 2 V 。
= V1 B 2 V 。
> V1 C 2 V 。
< V111.101.325KPa,100℃的1mol 理想气体体积为30.6dm 3,该温度压力下的1mol 水蒸气的体积Vm____30.6dm 3(〈,=,〉)12.在临界点(rP Z∂∂)T r=____(0,1,∞) 13.高温高压下实际气体适合的状态方程是____ A PV=bRT B PV=RT+b C PV=RT-b D PV=RT+bP E PV=RT-bP (b 为正常数)14.氧气钢瓶是____色,钢瓶的螺扣,表头不能用____密封,钢瓶内的气体能否用到压力表指示为零____,压力表指示为1.0MPa 时,钢瓶内气体的绝对压力等于____。
《物理化学实验》思考题及参考答案
《物理化学实验》思考题及参考答案物理化学实验思考题及参考答案题目一:溶解度曲线法测定NaCl在纯水中的溶解度问题描述请详细描述溶解度曲线法测定NaCl在纯水中的溶解度的原理和步骤。
参考答案溶解度曲线法是通过测定溶液中某种物质在一定温度下的溶解度与溶液浓度之间的关系来确定该物质在纯水中的溶解度。
步骤如下:1. 首先,准备一系列不同浓度的NaCl溶液。
可以通过称取不同质量的NaCl固体,溶解在已知体积的纯水中,制备溶液。
2. 稳定温度至设定值后,取一定量的溶液,利用适当的方法(如电导仪、折射仪或密度计等),测定其浓度。
3. 重复上述步骤,测定不同浓度的溶液的溶解度。
4. 将浓度与溶解度绘制成曲线图,得到溶解度曲线。
5. 通过分析曲线的斜率和坐标轴的截距,可以求得NaCl在纯水中的溶解度。
题目二:利用红外光谱测定有机物结构问题描述请简要说明红外光谱法是如何用于测定有机物的结构的。
参考答案红外光谱法是一种常用的分析方法,通过测量有机物在红外光谱范围内吸收和发射的红外辐射来确定有机物的结构。
具体步骤如下:1. 首先,将待测有机物制备成薄片或溶解在适当的溶剂中,并涂布在红外光谱仪的样品台上。
2. 打开红外光谱仪,调整仪器的工作模式和参数,将红外光源照射到待测样品上。
3. 通过检测样品吸收和发射的红外辐射,记录并绘制出样品在不同波数下的吸收强度和吸收峰。
4. 根据化学键振动频率与红外光谱的对应关系,对比已知有机物的红外光谱图谱,确定待测有机物的结构。
红外光谱法能够提供有机物分子中的功能基团和结构信息,有助于确定化合物的组成、取代位置及分子结构。
物理化学实验思考题及参考答案 (2)
基础化学实验Ⅳ (物理化学实验) 2011年11制作 目 录 第一部分:思考题 (3)实验七十 恒温水浴组装及性能测试 (3)实验七十一 燃烧热得测定 (3)实验七十二 差热分析 (4)实验七十三 凝固点降低法测定摩尔质量 (4)实验七十四 纯液体饱与蒸气压得测量 (5)实验七十五 双液系得气—液平衡相图 (6)实验七十六 三组分液—液体系得平衡相图 (7)实验七十七 化学平衡常数及分配系数得测定 (8)实验七十八 溶液电导得测定——测HAc 得电离平衡常数 (8)实验七十九 原电池电动势得测定及其应用 (9)实验八十 线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中得钝化行为 (9)实验八十一 旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数 (10)实验八十二 电导法测定乙酸乙酯皂化反应得速率常数 (11)实验八十三 最大泡压法测定溶液得表面张力 (11)实验八十四 固体在溶液中得吸附 (12)实验八十五 粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量 ................................................................... 13 实验八十六 Fe (OH )3溶胶得制备及其ξ电势得测定 . (14)实验八十七 电导法测定水溶性表面活性剂得临界胶束浓度 (15)第二部分:参考答案 (16)实验七十 恒温水浴组装及性能测试 ........................................................................................... 16 思考题及参考答案实验七十一燃烧热得测定 (17)实验七十二差热分析 (23)实验七十三凝固点降低法测定摩尔质量 (25)实验七十四纯液体饱与蒸气压得测量 (28)实验七十五双液系得气-液平衡相图 (31)实验七十六三组分液—液体系得平衡相图 (34)实验七十七化学平衡常数及分配系数得测定 (37)实验七十八溶液电导得测定——测HAc得电离平衡常数 (40)实验七十九原电池电动势得测定及其应用 (42)实验八十线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中得钝化行为 (45)实验八十一旋光法测定蔗糖转化反应得速率常数 (48)实验八十三最大泡压法测定溶液得表面张力 (53)实验八十四固体在溶液中得吸附 (59)实验八十五粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量 (61)实验八十六Fe(OH)3溶胶得制备及其ξ电势得测定 (66)实验八十七电导法测定水溶性表面活性剂得临界胶束浓度 (69)第一部分:思考题实验七十恒温水浴组装及性能测试1、简要回答恒温水浴恒温原理就是什么?主要由哪些部件组成?它们得作用各就是什么?2、简述恒温槽得构造及工作原理。
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1.电动势法测定AgCl的溶度积Ksp1.本实验可否使用KCl盐桥?为什么实验中不能使用自来水淋洗盐桥?答:本实验不能使用KCl 盐桥,选用盐桥的首要条件是盐桥不与溶液反应,溶液中含有Ag+,会于Cl-反应沉淀。
实验中不能用自来水淋洗盐桥,制备盐桥的首要条件是盐桥中正,负离子迁移速率相近,自来水中含有Ca2+,Mg2+等离子,用其冲洗盐桥,会使盐桥正,负离子迁移相近的条件受到破坏,从而给本实验的测定带来误差。
2. 为什么不能用伏特计直接测定电池电动势?答:电池电动势的测定必须在电流接近于零的条件下进行,倘若用伏特表直接测定,虽然伏特计的内阻非常大,远远大于电池电阻,但用伏特计测定时其电流远大于零,消耗在电池内阻上的电流是不可忽视的。
即使说实验误差偏大,所得实验值与真实值偏大。
3.使用UJ-25型直流电位差计时,长时间按下按钮接通测量线路,对标准电池电动势的标准性以及待测电池电动势的测量有无影响?答:标准电池是高度可逆电池,其工作条件是通过的电流无限大,长时间按下按钮接通测量线路,在电流非无限的条件,会破坏标准电池的可逆性。
标准电池作为标准,受到破坏后,其电动势就变了,再以EX/EN=Ac′/Ac公式计算时,其EN还用原值,从而待测电动势的测量就不准确。
4.使用UJ-25型直流电位差计时,在测定过程中,若检流计光标总往一个方向偏转,可能是哪些原因引起的?答:(1)电池(包括工作电池、标准电池和待测电池)的正负极接反了;(2)电路中的某处有断路;(3)标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势,超出了测量范围2.碳钢在碳酸氢铵溶液中极化曲线的测定1.阳极极化曲线对实施阳极保护有什么指导意义?答:分析研究极化曲线,是解释金属腐蚀的基本规律、揭示金属腐蚀机理和探讨控制腐蚀途径的基本方法之一。
2.恒电流法和恒电位法俩种方法所测绘出的极化曲线有何异同?答:恒电流法是恒定电流测定相应的电极电位,恒电位法是恒电位测定相应的电流。
对于阴极极化,两种方法测得的曲线相同;对于阳极极化,对具有活化-钝化转变行为的金属体系,由于电流和电位不是一一对应的关系,因此得到不同的曲线。
实际上,测量阳极极化曲线只能用恒电位法,不能用恒电流法。
3.测定极化曲线为何需要三个电极?答:由于体系中有电流通过,产生了溶液电压降和对电极的极化,因此工作电极的电位难以准确测定,由此引入参比电极.参比电极有着非常稳定的电位,且电流不经过参比电极不会引起极化,从而工作电极的电位可以由参比电极得到,而电流由工作电极-辅助电极回路得到.当体系中没有电流通过,工作电极的电位可以由对电极直接准确测定,因此可以用双电极体系.由此可得,如果体系中没有电流通过,都可以用双电极体系.一旦有电流通过,要采用三电极体系,以同时测得工作电极的电位和电流或者三电极系统是指:研究(工作)电极,辅助电极(一般是铂电极),参比电极(一般是甘汞电极).三电极体系含两个回路,一个回路由工作电极和参比电极组成,用来测试工作电极的电化学反应过程,另一个回路由工作电极和辅助电极组成,起传输电子形成回路的作用.简单说就是测量回路(由工作电极和参比电极构成)和极化回路(由工作电极和辅助电极构成).测量回路:实现控制或测量极化电位的变化.极化回路:实现极化电流的变化与测量.通过对上面的说明,就很清楚了,三个电极不是单独起作用,而是组合形成两个回路,借个比喻来说,一个回路负责做功,一个负责测量.所以要用三个电极。
3.蔗糖水解速率常数的测定1.本实验中是否需要对每一个数据进行零点校正?答:不一定。
数据处理时利用对作图得直线,在同一台旋光仪测定时,旋光度的差值与旋光计的零点校正无关。
2.为什么t=0时,反应液的旋光度可以不测?是否可在测定第一个旋光度时开始计时?为什么?答:实验数据处理时,用旋光度的差值进行作图和计算,仪器的精度误差可以抵消不计。
3.在混合蔗糖溶液和HCl溶液时,可否把蔗糖溶液加入到HCl溶液中去?为什么?答:本反应中氢离子为催化剂,如果将蔗糖溶液加到盐酸溶液中,在瞬间体系中氢离子浓度较高,导致反应速率过快,不利于测定。
4.本实验中如果不把剩余反应液在恒温槽中加热2小时,则可以在室温下放24小时后再答:测α∞,两种方法t不同,对测定速度常数k有无影响?通常说反应速度常数k要随温度而变化,采用2小时的方法测定α∞,是否会影响k的数值?答:K随温度改变是肯定的,还要看实验给定的条件要测的是多少温度下的K;5.水解速率方程为准一级反应,知道怎么写?6.本实验是否一定需要校正旋光计的读数?答:不一定。
数据处理时利用对作图得直线,在同一台旋光仪测定时,旋光度的差值与旋光计的零点校正无关。
7.为什么配蔗糖溶液可用粗天平衡量?答:本实验只需要记录αt~t数据,根据作图求得反应速率常数k,数据处理时不需要知道蔗糖溶液的精确初始浓度,故配蔗糖溶液可用粗天平衡量蔗糖。
8.如何测定α∞?答:将剩余的混合液置于55℃左右的水浴中温热30分钟,以加速水解反应,然后冷却至实验温度,测其旋光度,此值即可认为是α∞。
9.本实验的关键步骤是什么?如何减少误差?答(1) 温度对反应速度影响较大,所以整个过程应保持恒温。
用水浴加热反应液测α∞时,温度不宜过高,以免产生副反应,溶液变黄,加热过程应同时避免溶液蒸发使糖的浓度改变,从而影响α∞的测定。
(2)由于反应初始阶段速率较快,旋光度变化大,一定要注意时间的准确性。
(3)根据反应温度,可适当增加HCl的浓度,以缩短反应时间。
4.乙酸乙酯皂化反应速率常数测定1.如何用实验证明反应活化能是个常数?答:根据阿伦尼乌斯方程lnk=-E/RT+lnA(k为反应速率常数,E为活化能,A为指前因子).只要测定不同温度T下某一反应的速率常数k,作lnk-1/T图,得到一条直线,斜率-E/R,所以E是常数.2.为什么本实验要在恒温槽中进行?反应物先混合再放入恒温槽是否可以,为什么?答:这个反应要求的是恒温条件,如果混合前不恒温,意味着反应物的温度可能与恒温温度不一致,混合后需要一段时间的加热或放热才能达到设定温度,这段时间实际上也在进行着反应,这显然不符合条件,另外如果反应是吸热的或放热的,则不预先进行反应物恒温的结果更不可靠.3.为什么氢氧化钠和乙酸乙酯起始浓度要相等?二级反应常数的量纲是什么?答:因为不相等,就可能不是一个二级反应,而不能用对应的公式计算,因而初始浓度要相等。
要生成乙酸钠,只有氢氧化钠和乙酸才形,要有乙酸只有乙酸乙脂水解.只要测出有中间物乙酸,就可说明有是二级.1.配制乙酸乙酯溶液时,为什么在容量瓶中事先加入适量的蒸馏水?答:避免乙酸乙酯挥发。
在容量瓶中事先加入适量的蒸馏水,可以使加入的乙酸乙酯很快溶于水中形成溶液,减少了乙酸乙酯的损失。
1.如何用实验证明反应活化能是个常数?根据阿伦尼乌斯方程lnk=-E/RT+lnA(k为反应速率常数,E为活化能,A为指前因子).只要测定不同温度T下某一反应的速率常数k,作lnk-1/T图,得到一条直线,斜率-E/R,所以E是常数. 2.为什么要使两种反应物的浓度相等?如何配制指定浓度的乙酸乙酸溶液?答:(1)为了处理问题方便,在设计这个实验时将反应物CH3COOC2H5和NaOH 取相同的初浓度a作为起始浓度。
在此条件下存在下式:,以对作图可得一直线,其斜率等于,由此可求得反应速率常数。
(2) 找出室温下乙酸乙酯的密度,进而计算出配制100mL 与NaOH同浓度的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V,然后用1mL 移液管吸取VmL 乙酸乙酯注入100mL 容量瓶中,稀释至刻度即可。
3.为什么要使两溶液尽快混合完毕?开始一段时间的测定时隔期为什么要短?答:(1)实验过程中,要记录不同反应时间时体系的电导率,因此两溶液要尽快混合,且在混合时开始按下秒表计时。
(2)反应在开始一段时间内,体系的电导率下降较快,因此这段时间测定的时间间隔期要短。
4.为何本实验要在恒温条件下进行,而且乙酸乙酯和氢氧化钠溶液在混合前还要预先恒温?答:温度对反应速率常数k影响很大,故反应过程应在恒温条件下进行。
5.本实验注意事项:答:(1)本实验需用电导水,并避免接触空气及灰尘杂质落入。
(2)配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体进入。
(3)乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。
(4)乙酸乙酯溶液需临时配制,配制时动作要迅速,以减少挥发损失。
5.溶液表面吸附作用和表面张力的测定1. 哪些因素影响表面张力测定的结果?如何减小或消除这些因素对实验的影响?答:温度、气泡逸出速度、毛细管是否干净及毛细管的尖端是否与液面相切会影响测定结果。
减小或消除这些因素引起误差的措施是:恒温、控制气泡逸出速率恒定、毛细管干净以及毛细管与液面相切。
2.在表面张力测定的试实验中,为什么毛细管尖端应平整光滑,安装时要垂直并刚好接触液面?答:(1)气泡形成半球形时曲率半径R和毛细管半径r相等达最小值,附加压力达最大值,由公式可求出被测液体的表面张力。
故为得到半球形气泡,毛细管尖端应平整光滑。
(2)如果毛细管尖端插入液下,会造成压力不只是液体表面的张力,还有插入部分液体的压力。
3.本实验的关键在什么地方,如何减少误差?答:(1)仪器系统不能漏气。
(2)所用毛细管必须干净、干燥,应保持垂直,其管口刚好与液面相切。
(3)读取压力计的压差时,应取气泡单个逸出时的最大压力差6.毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切? 如果毛细管端口插入液面有一定深度,对实验数据有何影响?答:如果将毛细管末端插入到溶液内部,毛细管内会有一段水柱,产生压力Pˊ,则测定管中的压力Pr会变小,△pmax会变大,测量结果偏大。
7.最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,对实验结果有无影响?答:如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是球形的。
当气泡开始形成时,表面几乎是平的,这时曲率半径最大;随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,直到形成半球形,这时曲率半径R和毛细管半径r相等,曲率半径达最小值,根据拉普拉斯(Laplace)公式,此时能承受的压力差为最大:△pmax = p0 - pr = 2σ/γ。
气泡进一步长大,R变大,附加压力则变小,直到气泡逸出。
最大压力差可通过数字式微压差测量仪得到。
如气泡逸出速度速度太快,气泡的形成与逸出速度快而不稳定;致使压力计的读数不稳定,不易观察出其最高点而起到较大的误差。
8.本实验为何要测定仪器常数?仪器常数与温度有关系吗?答:因为用同一支毛细管测两种不同液体,其表面张力为γ1,γ2,压力计测得压力差分别为△P1,△P2,则γ1/γ2=△P1/△P2 ,若其中一液体γ1已知,则γ2=K×△P2其中K=γ1/△P1,试验中测得水的表面张力γ1,就能求出系列正丁醇的表面张力。