物理化學(xué)課后答案第五版科學(xué)出版社董元彥主編全解

1、第一章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)1-1 氣體體積功的計(jì)算式 中，為什么要用環(huán)境的壓力？在什么情況下可用體系的壓力？ 答： 在體系發(fā)生定壓變化過(guò)程時(shí)，氣體體積功的計(jì)算式 中，可用體系的壓力代替。1-2 298K時(shí)，5mol 的理想氣體，在（1）定溫可逆膨脹為原體積的 2 倍； ( 2 )定壓下加熱到373K；（3）定容下加熱到373K。已知 Cv,m = 28.28Jmol-1K-1。 計(jì)算三過(guò)程的Q、W、U、H和S。解 （1） U = H = 0（2） W = U QP = 3.12 kJ（3） W = 01-3 容器內(nèi)有理想氣體，n=2mol , P=10Pq，T=300K。求 (1) 在空氣中膨脹了

2、1dm3，做功多少？ (2) 膨脹到容器內(nèi)壓力為 lPq，做了多少功？(3）膨脹時(shí)外壓總比氣體的壓力小 dP , 問(wèn)容器內(nèi)氣體壓力降到 lPq時(shí)，氣體做多少功？解：（1）此變化過(guò)程為恒外壓的膨脹過(guò)程，且 （2）此變化過(guò)程為恒外壓的膨脹過(guò)程，且 （3） 1-4 1mol 理想氣體在300K下，1dm3定溫可逆地膨脹至10dm3，求此過(guò)程的 Q 、W、U及H。解： U = H = 01-5 1molH2由始態(tài)25及Pq可逆絕熱壓縮至 5dm-3, 求（1）最后溫度；(2）最后壓力； ( 3 ) 過(guò)程做功。解：（1） （2） （3） 1-6 40g氦在3Pq 下從25加熱到50，試求該過(guò)程的H、U、

3、Q和W 。設(shè)氦是理想氣體。（ He的M=4 gmol-1 )解： W = U QP = -2078.5J1-7 已知水在100 時(shí)蒸發(fā)熱為2259.4 Jg-1，則100時(shí)蒸發(fā)30g水，過(guò)程的U、H 、 Q和W為多少？（計(jì)算時(shí)可忽略液態(tài)水的體積）解： 1-81-9 298K時(shí)將1mol液態(tài)苯氧化為CO2 和 H2O ( l ) ，其定容熱為 3267 kJmol-1 , 求定壓反應(yīng)熱為多少？解： C6H6 (l) + 7.5O2 (g) 6CO2 (g) +3 H2O ( l )1-101-11 300K時(shí)2mol理想氣體由ldm-3可逆膨脹至 10dm-3 ，計(jì)算此過(guò)程的嫡變。解： 1-12

4、已知反應(yīng)在298K時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下 C2H4 (g) + H2O (g) C2H5OH (l)f Hm /kJmol-1 52.3 241.8 277.6CP , m / JK-1mol-1 43.6 33.6 111.5計(jì)算（1）298K時(shí)反應(yīng)的r Hm 。 （2）反應(yīng)物的溫度為288K，產(chǎn)物的溫度為348K時(shí)反應(yīng)的r Hm 。解（1） rHm = 277.6 + 241.8 52.3 = 88.1 kJmol-1 （2） 288K C2H4 (g) + H2O (g) C2H5OH (l) 348K H1 H2 H3 298K C2H4 (g) + H2O (g) C2H5OH (l) 2

5、98K rHm = rHm ( 298K ) + H1 + H2 + H3 = 88.1 + ( 43.6 + 33.6 ) (298-288) + 111.5( 348-298)10-3 = - 81.75 kJmol-1 1-13 定容下，理想氣體lmolN2由300K加熱到600K ，求過(guò)程的S。 已知 解： 1-14 若上題是在定壓下進(jìn)行，求過(guò)程的嫡變。解： 1-15 101.3kPa下，2mol甲醇在正常沸點(diǎn)337.2K時(shí)氣化，求體系和環(huán)境的嫡變各為多少？已知甲醇的氣化熱Hm = 35.1kJmol-1解： 1-16 絕熱瓶中有373K的熱水，因絕熱瓶絕熱稍差，有4000J的熱量流人

6、溫度為298K的空氣中，求（1）絕熱瓶的S體；(2）環(huán)境的S環(huán)；(3）總熵變S總。解：近似認(rèn)為傳熱過(guò)程是可逆過(guò)程 S總 = S體 + S環(huán) = 2.70JK-11-17 在298K及標(biāo)準(zhǔn)壓力下，用過(guò)量100%的空氣燃燒 1mol CH4 , 若反應(yīng)熱完全用于加熱產(chǎn)物，求燃燒所能達(dá)到的最高溫度。CH4 O2 CO2 H2O (g) N2f Hm /kJmol-1 74.81 0 393.51 - 241.82CP , m / JK-1mol-1 28.17 26.75 29.16 27.32解; 空氣中 n (O2) = 4mol , n (N2) = n (O2) (79%21%)= 15mo

7、l CH4(g) +2 O2 CO2 (g) + 2H2O (g) rHm ( 298K ) = 2(-241.82) + (-393.51) (-74.81) = - 802.34 kJ 反應(yīng)后產(chǎn)物的含量為： O2 CO2 H2O (g) N2 n / mol 2 1 2 15 - 802.34103 + ( 228.17+ 1527.32 + 26.75 + 229.16 )(T-298) = 0 T = 1754K1-18在110、105Pa下使 1mol H2O(l) 蒸發(fā)為水蒸氣，計(jì)算這一過(guò)程體系和環(huán)境的熵變。已知H2O(g) 和H2O(l)的熱容分別為1.866 JK-1g-1和4

8、.184 JK-1g-1，在100、105Pa下H2O(l)的的汽化熱為 2255.176 Jg-1。解: 1mol H2O(l , 110, 105Pa ) - 1mol H2O(g , 110, 105Pa ) H1 , S1 H3 , S3 1mol H2O(l , 100, 105Pa ) - 1mol H2O(g , 100, 105Pa ) H2 , S2 = 40.176 kJ = 107.7 JK-1 1-20 1mol ideal gas with Cv,m = 21JK-1mol-1,was heated from 300K to 600K by (1) reversibl

9、e isochoric process; (2)reversible isobaric process. Calculate the U separately.解：（1）由題知 U = n Cv,m T = 121（600300）= 6300（J）(2) 對(duì)i.g由于U只是溫度的函數(shù)， 所以U2 = U1 = 6300（J）1-191-21 Calculate the heat of vaporization of 1mol liquid water at 20, 101.325kPa. vapHm(water) = 40.67 kJmol-1, Cp,m(water) = 75.3 JK-1

10、mol-1, Cp,m(water vapor) = 33.2 JK-1mol-1 at 100, 101.325kPa.解： 1mol H2O(l , 20, 105Pa ) - 1mol H2O(g , 20, 105Pa ) H1 , H3 , 1mol H2O(l , 100, 105Pa ) - 1mol H2O(g , 100, 105Pa ) H2 H =H1 + H2 + H3 = nCp,m(l) T+ nvap+ nCp,m(g) T= 175.3(100-20)10-3 + 140.67 + 133.2(20-100)10-3= 44.04 kJ第二章 自由能、化學(xué)勢(shì)和溶

11、液2-1 判斷下列過(guò)程的Q、W、U、H、S、G值的正負(fù)。 ( 1）理想氣體自由膨脹。 ( 2）兩種理想氣體在絕熱箱中混合。 解： 過(guò)程 QW U H S G（1） 0 0 0 0 0 0 02-2 說(shuō)明下列各式的適用條件。 ( 1） G = H一TS；（2）dG 一SdT + Vdp （3）-G = -W答：公式（1）：封閉體系的定溫過(guò)程公式（2）：不做其它功、均相、純組分（或組成不變的多組分）的封閉體系公式（3）：封閉體系、定溫、定壓的可逆過(guò)程。2-3 298K時(shí)，1mol 理想氣體從體積10dm3膨脹到20dm3，計(jì)算（1）定溫可逆膨脹；（2）向真空膨脹兩種情況下的 G解： （1） （2）

12、 G = 1717.3 J2-4 某蛋白質(zhì)由天然折疊態(tài)變到張開(kāi)狀態(tài)的變性過(guò)程的焓變H和熵變S分別為 251.04kJmol-1和753JK-1mol-1，計(jì)算（1）298K時(shí)蛋白變性過(guò)程的G； (2) 發(fā)生變性過(guò)程的最低溫度。解：將H和S近似看作與溫度無(wú)關(guān) （1） （2）2-5 298K ,P 下，1mol鉛與乙酸銅在原電池內(nèi)反應(yīng)可得電功9183.87kJ，吸熱216.35kJ,計(jì)算U、H、S和G解： G = W = 9183.87kJ S = Q / T = 216.35 / 298 = 726 J/K U = Q + W = 9183.87 + 216.35 = 8967.52 kJ H

13、= G + TS = 8967.52 kJ2-62-72-8 廣義化學(xué)勢(shì) 式中哪幾項(xiàng)不是偏摩爾量？答： 、不是偏摩爾量2-9 由 2.0 mol A和1.5 mol B 組成的二組分溶液的體積為425cm-3，已知VB , m 為250.0cm-3mol-1，求VA,m 。解： 2-10 298K及Pq下，將1mol液態(tài)苯加人到的苯和甲苯構(gòu)成的量很大的溶液中，求該過(guò)程的G 。 解：設(shè)苯用A表示，甲苯用B表示?；旌线^(guò)程示意圖如下：(nA+1)A、nBB xA=0.21molAnAA、nBB xA=0.2 + G 混合前 混合后 混合過(guò)程 2-11 308K 時(shí)，丙酮的飽和蒸氣壓為4.3104 P

14、a，今測(cè)得x氯仿 = 0.3的氯仿一丙酮溶液蒸氣中丙酮蒸氣的分壓為2.7104 Pa ，問(wèn)此溶液是否為理想溶液？解： 若為理想溶液，必符合Raoult定律，則有 由于，因此此溶液不是理想溶液。2-12由A和B組成的近似理想溶液，在B的摩爾分?jǐn)?shù)為0.03，溫度為370.26K時(shí)，溶液的蒸氣總壓為101325Pa。已知純A在該溫度下的飽和蒸氣壓為91293.8Pa，計(jì)算相同溫度時(shí)B的摩爾分?jǐn)?shù)為0.02的溶液上方：(1) A的蒸氣分壓； (2) B的蒸氣分壓。解： 溶液1 xB,1 = 0.03 xA,1 = 0.97 溶液2 xB,2 = 0.02 xA,2 = 0.98（1） （2） 溶液1 溶

15、液2 2-13 在 100g苯中加人 13.76g C6H5-C6H5（聯(lián)苯）構(gòu)成的稀溶液，其沸點(diǎn)由苯的正常沸點(diǎn) 353.2K上升到355.5K。求（1）苯的摩爾沸點(diǎn)升高常數(shù)， (2）苯的摩爾蒸發(fā)熱。解： 用A表示苯，B表示聯(lián)苯（1） （2） 因?yàn)?所以 2-14 ( 1）若A、B兩種物質(zhì)在a、b兩相中達(dá)平衡，下列哪種關(guān)系式代表這種情況？ ( 2）若A在 a、b兩相中達(dá)平衡，而B(niǎo)正由b相向a相遷移，下列關(guān)系式是否正確？答： （1） （2） 正確的是 ，不正確的是 2-15 (1) 同種理想氣體分別處于298K、110kPa及310K、110kPa，寫(xiě)出氣體兩種狀態(tài)的化學(xué)勢(shì)表達(dá)式，并判斷兩種狀態(tài)

16、的化學(xué)勢(shì)m和標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)mq是否相等。 (2) 寫(xiě)出同溫同壓下純苯和苯一甲苯理想溶液中組分苯的化學(xué)勢(shì)，并判斷苯的兩種狀態(tài)的m*、m是否相等。 (3) 寫(xiě)出在T、P下達(dá)滲透平衡的純?nèi)軇┡c稀溶液中溶劑的化學(xué)勢(shì)公式，比較兩者的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢(shì)m*、化學(xué)勢(shì)m是否相等。答：（1） 兩種狀態(tài)的化學(xué)勢(shì)m和標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)mq都不相等。 （2） 純苯 理想溶液中苯 兩者化學(xué)勢(shì)m不相等，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢(shì)m*相等。 （3） 達(dá)到滲透平衡時(shí), 半透膜兩邊溶劑的化學(xué)勢(shì)相等,即 對(duì)純?nèi)軇?對(duì)稀溶液中的溶劑 因此，兩者的m*不相等、化學(xué)勢(shì)m相等。2-16 (1) 在定溫定莊下，A、B兩種純固態(tài)物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)是否相等？ (2) 在定溫定壓下

17、，寫(xiě)出A物質(zhì)作為非理想溶液中溶質(zhì)時(shí)，以三種活度表示的化學(xué)勢(shì)公式。并比較三種標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢(shì)是否相等。答： （1）不相等 （2）2-17 298K , Pq 下，金剛石、石墨的有關(guān)數(shù)據(jù)如下 DcHm q/kJmol-1 Smq/JK-1mol-1 r/kgm-3 金剛石 -395.40 2.377 3513石墨 -393.51 5.740 2260討論：(1) 298K , Pq 下，石墨能否轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸?(2) 用加熱或加壓的方法能否使石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸? 并計(jì)算轉(zhuǎn)變條件.解：(1) DrSmq（體系） = 2.377 5.740 = -3.363 JK-1 DrHmq = -393.51(-39

18、5.40) = 1.89 kJ DS（環(huán)境） = 1.89103 / 298 = 6.342 JK-1 DS = DrSmq(體系) + DS(環(huán)境) = 9.705 JK-1 0 因此在298K , Pq 下，石墨不能轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸?(2) 由于DrSmq 0 , 則DrGmq 在任意溫度下都大于零，因此，不能通過(guò)升溫的方法使石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸?因?yàn)榍?， 當(dāng)壓力增大時(shí)，可以使 設(shè)溫度為298K、壓力為轉(zhuǎn)折壓力P時(shí)反應(yīng)的吉布斯自由能變?yōu)镈rGm，溫度為298K、壓力為Pq時(shí)反應(yīng)的吉布斯自由能變?yōu)镈rGmq 。有 DrGm = 0 DrGmq = DrHm qTDrSmq = 1890298（-

19、3.363）= 2892J因?yàn)椋悍e分得：即：P = 1.5109 Pa 計(jì)算說(shuō)明, 298K下, 當(dāng)壓力大于1.5109 時(shí), 石墨可以轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸?-18 400K,105Pa, 1mol ideal gass was reversibly isothermally compressed to106Pa. Calculate Q, W, H, S, G, U of this process. 解：對(duì)i.g由于溫度不變，所以H=0，U=0 可逆壓縮功 W = nRT = 18.314400 = 7657.48(J) Q = -W= -7657.48(J) G = nRT= 7657.48(J)

20、 S = -nR=-=-19.14(JK-1)2-19 Calculate G =? H2O(1mol,l, 100,101.325KPa) H2O(1mol, g,100, 2101.325KPa)解：H2O(1mol,l, 100,101.325KPa) H2O(1mol, g,100, 2101.325KPa)GH2O(1mol, g,100, 101.325KPa)G1G2 G = G1+ G2 = 0+ nRT = 18.314373 = 2149.53(J) 第三章 相平衡3-1指出下列各體系的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)和自由度數(shù)為多少？ (1) NH4Cl（s）部分分解為 NH3 ( g）和HC

21、l (g）。 (2) 上述體系中再額外加人少量的 NH3 ( g )。(3) NH4HS ( S )和任意量的NH3( g )、H2S ( g )混合達(dá)平衡。 (4) C ( s ) 與CO(g)、CO2（g）、O2（g）在 700 時(shí)達(dá)平衡。解： （1） C = 3-2 = 1 , f = 1 -2 + 2 = 1（2） C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2（3） C = 3-1 = 2 , f = 2 -2 + 2 = 2（4） C = 4-2 = 2 , f = 2 -2 + 1 = 13-2 CaCO3（ S ）在高溫下分解為 CaO ( s ）和CO2（ g

22、) , (1) 若在定壓的CO2氣體中將CaCO3（S）加熱，實(shí)驗(yàn)證明加熱過(guò)程中，在一定溫度范圍內(nèi)CaCO3 不會(huì)分解； (2) 若保持CO2壓力恒定，實(shí)驗(yàn)證明只有一個(gè)溫度能使CaCO3和CaO混合物不發(fā)生變化。根據(jù)相律解釋上述事實(shí)。答：（1）該體系 C = 2 ，因此在定壓下 f = C-P+1= 2-P+1 = 3-P 而溫度可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，因此 f = 1 , 所以，P = 2 , 說(shuō)明體系只有CaCO3（S）和CO2(g)兩相，沒(méi)有CaO ( s ），由此說(shuō)明定壓的CO2氣體中將CaCO3（S）加熱，在一定溫度范圍內(nèi)CaCO3 不會(huì)分解； （2）該體系 S = 3，R = 1，C

23、 = 3-1-0 = 2 ，P = 3，所以在壓力恒定時(shí)， f = C-P+1 = 2-3+1 = 0 , 結(jié)果說(shuō)明在題給條件下，溫度只有唯一值。3-3 液態(tài)As的蒸氣壓與溫度的關(guān)系為 ，固態(tài)As的蒸氣壓與溫度關(guān)系為 ，求As的三相點(diǎn)溫度與壓力。解： 在三相點(diǎn)： Pl = Ps 即 T = 1091.7 K P = 11232.9 Pa3-4 373.2K 時(shí)水的蒸發(fā)熱為 40.67kJ mol-1，求當(dāng)外壓降到0.66Pq時(shí)水的沸點(diǎn)。解： T2 = 361.7K3-5 家用高壓鍋內(nèi)蒸氣壓最高為2.32105Pa ，求當(dāng)壓力達(dá)此值時(shí)鍋內(nèi)溫度為多少？解： T2 = 398.5K3-6 硝基苯（C

24、6H5NO2）與水是互不相溶體系，在壓力為1.01105Pa 時(shí)，沸點(diǎn)為99，此時(shí)水蒸氣壓力為9.74l04 Pa ，試求100g 餾出物中含硝基苯多少克？解：設(shè)氣相中含硝基苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為yB，餾出物中含硝基苯x克，則 解得 x = 20.14g3-7 30時(shí)，以60g水、40g酚混合，此時(shí)體系分兩層，酚層含酚70 % ，水層含水92 %，求酚層、水層各多少克？解： 設(shè)酚層的質(zhì)量為m1，設(shè)水層的質(zhì)量為m2， 則有 解方程組得：m1 = 51.61g ; m2 = 48.39g 3-8 The vapor pressure of water is 101.3kPa at 100 and he

25、at of vaporization is 40.68kJmol-1. Calculate (1)the vapor pressure of water at 95;(2) the boiling point of water with 106.3kpa.解：由題意可知P1=101.3KPa，T1=373K，T2=95+273=368K，vapHm= 40.68 KJmol-1 (1) = 即 = P2 = 84.76(KPa)(2) 同理 = T = 374.37(K)第四章 化學(xué)平衡習(xí)題4-1 為什么說(shuō)化學(xué)反應(yīng)的平衡態(tài)是反應(yīng)進(jìn)行的最大限度？答：反應(yīng)達(dá)到平衡之前，DrGm0。而定溫定壓，不作

26、非體積功的條件下， DrGm0的反應(yīng)是不能自發(fā)進(jìn)行的。所以化學(xué)反應(yīng)的平衡態(tài)是反應(yīng)進(jìn)行的最大限度。習(xí)題4-2 影響化學(xué)平衡的因素有哪些？那些因素不影響平衡常數(shù)？答案：溫度、壓力的變化；反應(yīng)體系中各組分的濃度變化；添加惰性氣體等因素都可以使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，但只有溫度的變化才能影響標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。習(xí)題4-3 已知反應(yīng)N2O4 = 2NO2 在298K時(shí)的，試判斷在該溫度及下列條件下的反應(yīng)方向。 （1） （2） （3） 解： 得 K q = 0.145設(shè)反應(yīng)體系為理想氣體，則根據(jù)公式： 得(1) Q =101.3 Q Kq 反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 (2) Q =1.0131020 Q Kq 反應(yīng)向逆反應(yīng)

27、方向進(jìn)行(3) Q =1.35 Q Kq 反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行習(xí)題4-4 反應(yīng)C(s) + H2O(g) = H2(g) + CO(g) 若在1000K及1200K時(shí)的Kq分別為2.472及37.58。試計(jì)算在此溫度范圍內(nèi)的平均反應(yīng)熱及在1100K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。解： 習(xí)題4-5 已知298K時(shí)反應(yīng) N2O4(g) = 2NO2(g) 的Kq1=0.141，求 （1）N2O4(g) = 2NO2(g) 的; （2） N2O4(g) = NO2(g) 的、Kq2。解：（1） （2） DrGmq ,2 = DrGmq ,1 = 2.427 KJ/mol K q2 = (K q1)1/2 = 0.

28、375習(xí)題4-6 在27oC時(shí)，理想氣體反應(yīng)A = B的Kq=0.10。計(jì)算 （1）；（2）由壓力為2.02106Pa的A生成壓力為1.01105Pa的B時(shí)的，判斷能否自發(fā)？解: (1) DrGmq = - RT lnK =5.743KJ/mol (2) A = Bt = 0 2.02 106pa 0t = t (2.02 106-1.01 105)pa 1.01 105pa得 DrGm =DrGmq + RT lnQ =-1.6071 KJ/mol 0反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行習(xí)題4-7 已知 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) , 在200 oC時(shí)Kq=0.308。求 （1）2

29、00 oC、101.3kPa下PCl5(g)的分解率； （2）組成為1:5的PCl3(g) 和Cl2(g)的混合物在200 oC、101.3kPa下PCl5(g)的分解率。解: 設(shè)離解度為a 反應(yīng)物PCl5的起始摩爾數(shù)為1， 平衡時(shí)摩爾數(shù) 平衡時(shí) 平衡時(shí) (2) 設(shè)離解度為a， 反應(yīng)前PCl5 、Cl5的物質(zhì)量為1mol、5mol。平衡時(shí)摩爾數(shù) 5+ 平衡時(shí) 習(xí)題4-8 298K時(shí) NH4HS(s) 在抽真空的容器內(nèi)按下式分解： NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g) 達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得反應(yīng)體系的總壓力為66.66kPa，求Kq 解: p(NH3) = p(H2S) =33.33kP

30、a習(xí)題4-9 已知反應(yīng) (1) 2 = H2 + O2 , DrGmq,1 = 136.8kJmol-1 ; (2) 丙氨酸 + H2O = 丙酮酸鹽 + NH4+ + H2 , DrGmq,2 = 54.4kJmol-1. 計(jì)算pH=7時(shí)下列反應(yīng)的DrGmq ：丙氨酸 + O2 + H2O = 丙酮酸鹽 + NH4+ + H2O2解：習(xí)題4-10 已知I- 和 I3- 在298K時(shí)的 DfGmq 分別為 -51.67 kJmol-1 和 -51.50 kJmol-1，I2在水中的溶解度為 0.00132 moldm-3,求反應(yīng) I- + I2 = I3- 在298K時(shí)的Kq。 解：習(xí)題4-1

31、1 At 1500K , pq , reaction (1) H2O(g) = H2(g) + 0.5O2(g) degree of dissociation of H2O(g) was 2.2110-4 , reaction (2) CO2(g) = CO(g) + 0.5O2(g) degree of dissociation of CO2(g) was 4.810-4 , Calculate K q of reaction (3) CO + H2O(g) = CO2 + H2 .解: H2O(g) = H2(g) + 0.5O2(g)t=0 1 mol 0 0t = t eq 1-a a

32、 0.5a ntal = 1+0.5axB (1-a)/(1+0.5a) a /(1+0.5a) 0.5a /(1+0.5a)將 a = 0.000221代入上式得：K q1 = 2.32310-6同理得 K q 2 = 7.4410-6反應(yīng)3式可由1式減2式得: Kq 3= Kq1/ Kq2= 2.32310-6/ 7.4410-6 = 0.312習(xí)題4-12 6%(mole fraction) of SO2 and 12% O2 was mixed with inert gas ,reacted at 100kPa . Calculate the temperature that 80%

33、of SO2 was transformed into SO3 at equilibrium . It is known that =-98.86 kJmol-1 , =-94.03 Jmol-1K-1 . 解： SO2 + 0.5O2 = SO3 惰性氣體n0 / mol 6 12 0 82neq /mol 6-60.8=1.2 12-60.80.5=9.6 60.8=4.8 82 ntal = 1.2+9.6+4.8+82 = 97.6molpB / pq 1.2/97.6 9.6/97.6 4.8/97.6 T =857.94K 第五章 電解質(zhì)溶液習(xí)題5.1 解：（1） Kcell= l

34、/A = KCl R = 0.1410 145.00 = 20.44 m-1 （2） 0.02871 S m2mol-1習(xí)題5.2 解： Lm(NH4OH) = Lm (NH4+) + Lm (OH-)= Lm ( NH4Cl) + Lm (NaOH) Lm (NaCl)= 2.701102 S m2/ mol 習(xí)題5.3 解：（1）設(shè)氰化銀鉀配合物的化學(xué)式為 Ag n(CN ) mn-m 陰極部Ag+的減少有兩種原因：一種是Ag+在陰極上還原；另一種是Ag n(CN ) m n-m向陽(yáng)極遷移。當(dāng)通過(guò)2mol電子的電量時(shí)，有2 mol的Ag+在陰極還原，則有0.8 mol的Ag n(CN )

35、m n-m遷向陽(yáng)極，所以 m/n= 1.60 mol /0.8 mol =2/1， 故氰化銀鉀配合物的化學(xué)式為 Ag (CN ) 2（2）t (K+)= 1.2 mol /2 mol = 0.6 t (Ag (CN ) 2-)= 1 0.6 = 0.4習(xí)題5.4 解：（1）Lm (K+)=Lm (KCl)t (K+ ) = 73.5810-4S m2 mol-1Lm ( Cl-)= Lm (KCl) Lm (K+ ) = 76.2810-4 S m2 mol-1 （2） Lm (Na+ )= Lm (NaCl)t (Na+ ) =50.0710-4 S m2/molLm(Cl-) = Lm(N

36、aCl) Lm(Na+) = 76.3810-4S m2/mol習(xí)題5.5 解：（1）首先從已知條件計(jì)算出電導(dǎo)池常數(shù) Kcell = R = 0.1412S m-1484.0 = 68.34 m-1由Kcell及NaCl水溶液的電阻值計(jì)算不同濃度時(shí)的電導(dǎo)率數(shù)值，再由電導(dǎo)率和濃度計(jì)算相應(yīng)的摩爾電導(dǎo)率，計(jì)算公式和所得結(jié)果如下： = Kcell / R ； Lm = /cc/ mol dm-3 0.0005 0.0010 0.0020 0.0050 / S m-1 0.006264 0.01244 0.02465 0.06054Lm / S m2 mol-1 0.01253 0.01244 0.01

37、233 0.01211以 Lm對(duì) c1/2作圖得一直線，把直線外推到c 0時(shí)，得截距0.01270 S m2/ mol。根據(jù)公式5-9可知所得截距就是 Lm的值。習(xí)題5.6 解： Lm= /c= Kcell/(RC) = 36.7/(22200.01103 ) = 1.6510 -3 S m 2 mol-1Lm (HAc) = Lm (H+) +Lm (Ac-)= 390.710 -4S m2 mol-1 = Lm/Lm = 0.0422 習(xí)題5.7 解： Lm (H2O) = Lm (HAc)+ Lm (NaOH)Lm (NaAc)= 5.47810-2 S m2 / mol Lm(H2O)

38、 = /c , c (H+) = c (OH-) = c (H2O) = 1.05910-7mol dm-3K w = c (H+)/cq c (OH-) /cq =1.1210-14習(xí)題5.8 解 ：= 0.013 mol kg-1在水溶液中298K時(shí)A =0.509，所以g = 0.787習(xí)題5.9 畫(huà)出用BaCl2滴定Li2SO4時(shí)電導(dǎo)變化的示意圖。 由于導(dǎo)電能力 ，因此滴定終點(diǎn)前體系的電導(dǎo)下降，在滴定終點(diǎn)體系的電導(dǎo)達(dá)到最小，終點(diǎn)后導(dǎo)電離子增加，電導(dǎo)又開(kāi)始增大。 k V 習(xí)題5.10解：I = （0.08100.011+0.08100.011）=8.110-4 mol kg-1g =0.

39、967 HA = H+ + A- 平衡濃度beq/molkg-1 00.01 0.08100.01 0.08100.01 = 0.00919 = 0.00081 = 0.00081 說(shuō)明: 近似認(rèn)為未電離的HA的活度系數(shù) gHA = 1習(xí)題5.11解：由5-13式得 k(鹽) = 0.01482 0.00015 = 0.01467 S/mLm (鹽) =( 259.46 +280.0) 10-4 = 0.02789 Sm2/molC = k(鹽)/Lm (鹽) = 0.01467/0.02789 = 0.5260 mol/m3 = 5.2610-4 mol/L習(xí)題5.12解：由5-21式得 I

40、 =0.5(0.312+0.122+0.112) =0.4 mol kg-1第六章 電化學(xué)習(xí)題6.1 （1）解： （） Cu (s) Cu2+(a Cu2+) + 2e （+） 2Ag+ (a Ag+) + 2e 2Ag (s) 電池反應(yīng)： Cu (s) + 2Ag+ (a Ag+) Cu2+ ( a Cu2+) + 2Ag (s)（2）解： （） H2 ( pH2) 2H+ (a H+) +2 e （+） 2Ag +(a Ag+) + 2e 2Ag (s)電池反應(yīng)： H2 ( pH2) +2 Ag+ (a Ag+) 2H+ (a H+) + 2Ag (s)（3）解： （） Ag (s) +

41、Br(a Br-) AgBr (s) + e （+） AgCl (s) + e Ag (s) + Cl- (a Cl-)電池反應(yīng)： Br (a Br-) + AgCl (s) AgBr (s) + Cl- (a Cl-)（4）解： （） Sn2+ (a Sn2+) Sn4+(a Sn4+) + 2e （+） 2Fe3+ (a Fe3+) +2e 2Fe2+ (a Fe2+)電池反應(yīng)： Sn2+ (a Sn2+) + 2Fe3+(a Fe3+) Sn4+(a Sn4+) + 2Fe2+ (a Fe2+)（5）解： （） Pb (s) + SO42-(a SO42-) PbSO4 (s) + 2e

42、 （+） Cu2+(a Cu2+) +2e Cu (s)電池反應(yīng)：Pb (s) + Cu2+ (a Cu2+) + SO42-(a SO42-) PbSO4 (s) + Cu (s)習(xí)題6.2 （1）解：Zn (s)ZnSO4 (aq)CuSO4 (aq)Cu (s)（2）解：Ag (s)AgI (s)I-(a I)Cl- (a Cl-)AgCl (s)Ag (s)（3）解：Pt (s)Fe2+(a Fe2+)，F(xiàn)e3+(a Fe3+)Ag+(a Ag+)Ag (s)（4）解：Pt (s)H2 ( pH2)H+(a H+)O2 ( pO2)Pt (s)（5）解：Ag (s)AgCl (s)Cl

43、-(a Cl-)Cl2 ( pCl2)Pt (s)習(xí)題6.3 解： 設(shè)293K時(shí)電池電動(dòng)勢(shì)為E: E = 4.1610-5(293 273 ) + 1.0186V = 1.0178 V設(shè)反應(yīng)中 n = 2rGm = nFE = 21.0178 96485 = 196.40 kJ/molrSm = 296485 (4.1610-5) = 8.03J/K molrHm =rGm +TrSm = 196.40 + 293(8.03)10-3 = 198.75 kJ/molQR = TrSm = 293K( 8.03)10-3= 2.35 kJ/molW max = rGm = 196.40 kJ/m

44、olrUm = QR + W max = 2.35 196.40 = 198.75 kJ/mol習(xí)題6.4解：負(fù)極（氧化反應(yīng)）：Zn (s) Zn2+(a Zn2+) + 2e正極（還原反應(yīng)）：Cu2+(a Cu2+) + 2e Cu (s)電池反應(yīng)： Zn (s) + Cu2+(a Cu2+) Zn2+(a Zn2+) + Cu (s)（1）反應(yīng)中 n = 2Eq = +q -q = 0.337 (0.763) = 1.100V（2）rGm = nFE = 21.10096485 = 212.27 kJ/molrGq= RT lnKq = nFEqlnK q = 21.10096485 /(

45、8.314298 ) = 85.675 K q = 1.621037習(xí)題6.5 解：負(fù)極（氧化反應(yīng)）：Zn (s) Zn2+ (a Zn2+) + 2e正極（還原反應(yīng)）：2Tl+ (a Tl+) + 2e 2Tl (s)電池反應(yīng)： Zn (s) + 2Tl+ (a Tl+) Zn2+(a Zn2+) + 2Tl (s)（1）Eq = +q -q = 0.3363 V (0.763V) = 0.4267V（2）反應(yīng)中 n = 2習(xí)題6.6解：負(fù)極（氧化反應(yīng)）： 0.5H2 ( pq ) H+(a H+) + e正極（還原反應(yīng)）： AgBr (s) + e Ag (s) + Br-(a Br-)電池反應(yīng)： 0.5H2 ( pq ) + AgBr (s) Ag (s) + HBr (a)反應(yīng)中 n = 1r= 0.812 習(xí)題6.7 解：（1）pHx = pHS + (Ex ES)/0.05916 = 4.00 +(0.2065 0.1120)/0.05916 = 5.60（2） Ex = ES 0.05916 (pHS pHx)= 0.1120 0.05916 (4.00 2.50) = 0.0233V習(xí)題6.8解：（1）設(shè)計(jì)電池：Pt (s)H2 ( pq)HI (