物理化学第七版答案.docx
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物理化学第七版答案
物理化学第七版答案
【篇一：
物理化学第七章课后题答案】
电动势
与温度
e/v?
0.0694?
1.881?
10?
3t/k?
2.9?
10?
6（t/k）2
（1）写出电极反应和电池反应；
（2）计算25℃时该反应的?
rgm,?
rsm,?
rhm以及电池恒温可逆放电时该反应过程的
。
?
?
?
（3）若反应在电池外在相同温度下恒压进行，计算系统与环境交换的热。
解：
（1）电极反应为
1
阳极h2?
e?
?
h?
2
阴极hg2cl2?
e?
?
hg?
cl?
2
1
电池反应为
（2）25℃时
e?
0.0694?
1.881?
10
?
?
3
?
198.15?
2.9?
10
?
6
?
298.15v?
0.3724v
2
?
（
?
e?
t
）?
1.881?
10
?
3
?
5.8?
10
?
6
?
298.15v?
k
?
1
?
1.517?
10
?
4
v?
k
?
1
因此，
?
rgm?
?
zef?
（?
1?
96485.309?
0.3724）kj?
mol
?
1
?
?
35.93kj?
mol
?
1
?
rsm?
zf
?
e?
t
?
1?
96485.309?
1.157?
10
?
4
j?
mol
?
1
?
k
?
1
?
14.64j?
mol
?
1
?
k
?
1
?
rhm?
?
rgm?
t?
rsm?
?
35.93?
10?
298.15?
14.64kj?
mol
3?
1
?
?
31.57kj?
mol
?
1
qr,m?
t?
rsm?
298.15?
16.79kj?
mol
?
1
?
4.365kj?
mol
?
1
（3）qp,m?
?
rhm?
?
31.57kj?
mol
?
1
7.1425℃时，电池znzncl（0.555mol?
kg?
1）agcl（s）agcl电动势e=1.015v，已知，e?
（zn2?
zn）?
?
0.7620v,e?
（cl?
agclag）?
0.2222v，电池电动势的温度系数（
?
e?
t
）p?
?
4.02?
10
?
4
v?
k
?
1
（1）写出电池反应；
（2）计算电池的标准平衡常数；（3）计算电池反应的可逆热；
（4）求溶液中zncl2的标准粒子活度因子。
rtzf
?
?
?
e左?
解：
（2）e右
lnk
?
可以得到k?
?
1.88?
1033
（3）qr,m?
t?
rsm?
tzf（
?
e?
t
）p
得到qr,m?
-23.13kj?
mol
?
1
3
?
4（（4）a（zncl2）?
a?
r?
bb
?
）
3
又有e?
e?
?
rtzf
lna（zncl2）
可以得r?
?
0.508
7.16写出下列各电池的电池反应，应用表7.7.1的数据计算25℃时各电池的电动势及各电池反应的摩尔gibbs函数变，并指明各电池反应能否自发进行。
（3）cdcd
2?
?
a（cd
2?
）?
0.01}?
?
a（cl
?
）?
0.5?
cl2?
g,100kpa?
pt
解：
（1）
由于?
rgm?
0反应可自发进行。
（2）
?
rgm?
0，反应可自发进行。
（3）e?
1.8381v，z?
2，?
rgm?
?
354.70kj?
mol
?
1
?
0，反应可自发进行。
7.1925℃时，实验测得电池pbpbso4（s）h2so4（0.01mol?
kg?
1）h2（g,p?
）pt的电动势为0.1705v。
已知25℃
?
fgm（h2so4,aq）?
?
fgm（so4,aq）?
?
744.53kj?
mol?
fgm（pbso4,s）?
?
813.0kj?
mol
?
?
1
?
?
2?
?
1
，
（1）写出上述电池的电极反应和电池反应；
（2）求25℃时的e?
（so42?
pbso4pb）；（3）计算0.01mol?
kg?
1h2so4溶液的a?
和?
?
。
（1）电极反应
阳极pb?
so42?
?
pbso4（s）?
2e?
阴极2h?
?
h2
电池反应:
pb?
so42?
?
2h?
?
pbso
?
h2（g,p）
?
4
解：
（2）首先由标准摩尔生成焓得到?
rgm，然后根据e?
?
?
?
rgm/zf?
0.3548v那么e?
（so42?
pbso4pb）?
e?
（h?
h2（g）pt）?
e?
?
?
0.3548v（3）由
rtzfrtzf
a（h2,g,p）a（pbso4）a（h）a（so4
1
a（h）a（so4
2
?
2?
2
?
2?
?
?
?
e?
e?
e
?
?
?
lnln
）a（pb））
?
可以得到a?
?
3
a（h）a（so4
2?
2?
）?
8.37?
10
?
3
，最后?
?
?
a?
b?
/b
?
0.5273
7.20
浓差电池，
其中
，已知在两液体接界处
cd2+离子的迁移数的平均值为
（1）写出电池反应；
。
（2）计算25oc时液体接界电势e（液界）及电池电动势e。
解：
电池反应
由7.7.6式
电池电动势
7.22
电池
25℃时测得电池电动势
，试计算待测溶液的ph。
在
【篇二：
物理化学第七章课后题答案】
1
用铂电极电解
溶液。
通过的电流为20a，经过15min后，问：
（1）
?
（2）在的27?
c，100kpa下的
？
在阴极上能析出多少质量的解：
电极反应为
电极反应的反应进度为
因此：
7.2用pb（s）电极电解pb（no3）2溶液，已知溶液浓度为1g水中含有pb（no3）2
1.66?
10
?
2
g
。
通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中含有0.1658g的银
沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g，其中含有pb（no3）21.151g，计算pb2?
的迁移数。
解：
电极反应为：
阳极pb?
pb2?
?
2e?
阴极pb2?
?
2e?
?
pb
对阳极区的pb2?
进行物料衡算得n电解前（pb2?
），n电解后（pb2?
）和n反应（pb2?
），最后
n电解前（pb
2?
t（pb
2?
）?
）-n电解后（pb
2?
2?
）
n反应（pb
）
?
1?
0.479
7.3
用银电极电解
，并知阴极区溶液中
。
溶液。
通电一定时间后，测知在阴极上析出
的总量减少了
。
求
溶液中的
的和
解：
解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阴极区溶液中
的总量的改变
等于阴极析出银的量
与从阳极迁移来的银的量
之差：
7.5已知25?
c
时溶液的电导率为。
一电导池
中充以此溶液，在25?
c时测得其电阻为样体积的质量浓度为算
（1）电导池系数；
（2）电导率。
解：
（1）电导池系数为
的
。
在同一电导池中装入同溶液，测得电阻为
。
计溶液的摩尔
溶液的电导率；（3）
（2）溶液的电导率
（3）
溶液的摩尔电导率
7.725?
c时将电导率为为
。
在同一电导池中装入。
利用表7.3.2中的数据计算
的溶液装入一电导池中，测得其电阻的
溶液，测得电阻为
。
的解离度及解离常熟
解：
查表知无限稀释摩尔电导率为
因此，
7.825℃时纯水的导电率为5.5?
10?
6s?
m?
1，密度为997.0kg?
m?
3。
h2o存在下列平衡，h2o?
h?
?
oh?
，计算此时h2o的摩尔电容率、解离度和h?
的浓度。
kc
5.5?
10
3?
6
解：
?
m?
?
997?
10/18
?
11
s?
m?
mol
2?
1
?
9.93?
10
?
11
s?
m?
mol
2?
1
?
?
?
m?
?
m
?
9.93?
10
349.65?
10
?
4
?
198?
10
?
4
?
1.813?
10
?
9
c（h）?
c*?
?
?
99718
?
1.813?
10
?
9
mol?
l
?
1
?
1.004?
10
?
7
mol?
l
?
1
7.9已知25?
c时水的离子积别等于
，
，
和
、和的分
。
（1）25?
c时纯水的电导率
（2）利用该纯水配置agbr饱和水溶液，测得溶液的电导率
?
（溶液）?
1.664?
10
?
5
s?
m
?
1
。
求agbr（s）在纯水中的溶解度。
解：
（1）水的无限稀释摩尔电导率为
纯水的电导率
（2）k（agbr）?
k（溶液）?
k（h2o）
?
m（agbr）?
?
m（agbr）?
?
m（ag）?
?
m（br）
?
?
?
?
?
c（agbr）?
k（agbr）/?
m（agbr）?
7.939?
10
?
4
mol?
l
?
1
7.10应用德拜-休克尔极限公式计算25?
c
时
、
解：
离子强度
和
。
溶液中
7.11现有25℃，0.01mol?
kg
?
1
的bacl2水溶液。
计算溶液的离子强度i以及bacl2
的平均离子活度因子?
?
和平均离子活度a?
。
解：
溶液中有ba2?
和cl?
，已知b（ba2?
），b（cl?
），z（ba2?
）和z（cl?
），那么
i?
1
?
b
2
b
zb?
0.03mol?
kg
2?
1
；
由lg?
?
?
?
az?
z?
i
可以得?
?
?
0.666；
?
?
?
1对于bacl2，先求出其平均离子质量摩尔浓度b?
?
（b?
b?
），然后利用?
?
?
?
?
0.666，得到a?
?
?
?
b?
/b?
0.8340
【篇三：
天津大学物理化学第五版（下）答案】
1用铂电极电解cucl2溶液。
通过的电流为20a，经过15min后，问：
（1）在阴极上能析出多少质量的cu?
（2）在的27℃，100kpa下阳极上能析出多少体积的的cl2（g）？
解：
电极反应为：
阴极：
cu2++2e-→cu阳极：
2cl-－2e-→cl2（g）则：
z=2根据：
q=nzf=it
it20?
15
?
?
9.326?
10?
2molzf2?
96500
n?
cu?
?
因此：
v（cl2）?
n（cl2）rt0.09326?
8.314?
3003
?
?
2.326dm3
p100?
10
解法1：
解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阳极区溶液中pb2+的总量的改变如下：
1111
n电解后（pb2+）=n电解前（pb2+）+n电解（pb2+）-n迁移（pb2+）
22221111
则：
n迁移（pb2+）=n电解前（pb2+）+n电解（pb2+）-n电解后（pb2+）
2222
n电解（pb2+）=n电解（ag）=
12
m?
ag?
mag?
0.1658
?
1.537?
10?
3mol107.9
12?
（62.50?
1.151）?
1.66?
10?
2
n电解前（pb）?
?
6.150?
10?
3mol
2331.2?
11.151n电解后（pb2?
）?
?
6.950?
10?
3mol
2331.2?
n迁移（
12+
n迁移pb2?
7.358?
10?
42?
（tpb）=?
?
0.479?
32?
n电解（pb）1.537?
10
?
?
解法2：
解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然
?
阳极区溶液中no3的总量的改变如下：
?
?
?
n电解后（no3）=n电解前（no3）+n迁移（no3）
?
?
?
则：
n迁移（no3）=n电解后（no3）-n电解前（no3）
?
n电解后（no3）=n
12?
1.151?
3
（pb）?
?
6.950?
10mol电解后
2331.2?
12?
（62.50?
1.151）?
1.66?
10?
2
?
6.150?
10?
3moln电解前（no）=n电解前（pb）?
2331.2?
?
3
?
?
n迁移?
no3?
（tno）=
?
3
n电解
8.0?
10?
4?
?
0.521?
3
1.537?
10
?
则：
t（pb2+）=1-t（no3）=1–0.521=0.479
7.3用银电极电解agno3溶液。
通电一定时间后，测知在阴极上析出0.078g的ag，并知阳极区溶液中23.376g，其中含agno30.236g。
已知通电前溶液浓度为1kg水中溶有7.39g
?
agno3。
求ag+和no3迁移数。
解法1：
解法1：
解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然阳极区溶液中ag+的总量的改变如。
n电解后（ag+）=n电解前（ag+）+n电解（ag+）-n迁移（ag+）
则：
n迁移（ag+）=n电解前（ag+）+n电解（ag+）-n电解后（ag+）n电解（ag）=
+
m?
ag?
mag?
0.078
?
7.229?
10?
4mol107.9
?
3
n电解前（ag
?
?
23.376?
0.236?
?
7.39?
10）?
169.87
?
1.007?
10?
3mol
n电解后（ag?
）?
0.236
?
1.389?
10?
3mol169.87
（tag）=
?
n迁移?
ag?
?
n电解
3.403?
10?
4
?
?
0.477.229?
10?
4
?
则：
t（no3）=1-t（ag+）=1–0.471=0.53
解法2：
解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。
显然
?
阳极区溶液中no3的总量的改变如下：
?
?
?
n电解后（no3）=n电解前（no3）+n迁移（no3）
?
?
?
则：
n迁移（no3）=n电解后（no3）-n电解前（no3）
?
n电解后（no3）=n电解后（ag?
）?
0.236
?
1.389?
10?
3mol
169.87
?
3
n电解前（no）=n电解前（ag?
3
?
?
23.376?
0.236?
?
7.39?
10）?
169.87
?
1.007?
10?
3mol
?
n电解（ag+）=
m?
ag?
mag?
0.078
?
7.229?
10?
4mol107.9
（tno）=
?
3
?
n迁移?
no3?
n电解
3.820?
10?
4
?
?
0.53?
4
7.229?
10
?
则：
t（ag+）=1-t（no3）=1–0.528=0.47
解：
此为用界面移动法测量离子迁移数。
1.002cm-3溶液中所含gd3+的物质的量为：
所以gd3+和cl-的的迁移数分别为：
t（ge）?
?
?
?
0.434
qit5.594?
10?
3?
3976
3?
t（cl-）=1-t（gd3+）=1-0.434=0.566
kcell
r
?
?
kcellg?
即kcell?
?
r
kcell125.4
?
?
0.1994s?
m?
1r1050
（3）cacl2溶液的摩尔电导率
?
0.1194?
110.9832?
1
?
m?
?
?
0.02388s?
m?
mol3
c0.555?
10
?
?
?
tnh?
）=0.4907。
试计7.6.已知25℃时?
m?
nh4cl?
?
0.012625s?
m2?
mol?
1，（4
?
算?
m?
nh?
4?
及?
m?
?
cl?
?
。
解：
离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系
?
?
?
?
?
m?
?
?
m
，+，-t?
?
t?
?
?
?
?
m?
m
?
?
m
?
nh?
?
?
4
?
（tnh?
）?
m?
nh4cl?
4
?
?
?
0.4907?
0.012625
?
6.195?
10?
3s?
m2?
mol?
1
1
?
?
cl?
?
?
m
?
?
（tcl?
）?
m?
nh4cl?
?
?
?
?
1?
0.4907?
?
0.012625?
6.430?
10
1
?
3
s?
m2?
mol?
1
?
?
?
?
?
?
?
m?
?
?
?
m或?
m，+，-
?
?
?
?
?
?
?
m?
nh3?
h2o?
?
?
m?
nh4?
?
?
?
m?
oh?
?
?
m?
nh3?
h2o?
?
?
nh3?
h2o?
a?
?
?
?
?
mnh3?
h2ocnh3?
h2o?
mnh3?
h2o?
?
kcellg?
nh3?
h2o?
?
cnh3?
h2o?
mnh3?
h2o?
?
（kcl）r（kcl）
?
cnh3?
h2ornh3?
h2o?
mnh3?
h2o
0.141?
525
0.1?
1000?
2030?
271.5?
10?
4?
0.01344
?
c?
nh?
?
?
c?
oh?
?
?
4?
?
?
?
?
?
?
ca20.013442?
0.1?
?
?
?
?
?
5
k?
?
?
?
1.834?
10?
cnh3?
h2o1?
ac1?
0.01344?
1
?
c
h++oh-，计算此时h2o的摩尔电导率、解离度和h+
?
+
解：
?
m（h2o）?
k（h2o）k（h2o）
?
c（h2o）?
（h2o）/m（h2o）
5.5?
10?
6
?
?
9.93?
10?
11s?
m2?
mol?
13
997.09?
10/18
?
?
?
m?
h2o?
?
m?
ho2?
=?
?
?
?
mh2o?
mh++?
moh?
9.929?
10s?
m?
mol?
9
?
1.813?
10
3.49.65+198.0?
10?
4s?
m2?
mol?
1
?
11
2
?
1
=
c（h?
）?
ca?
?
（h2o）/m（h2o）a?
997
?
1.813?
10?
9?
1.004?
10?
7mol?
md?
318
?
（1）求25℃时纯水的电导率；
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