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物理化学王淑兰答案
物理化学王淑兰答案
【篇一：
第九章电化学习题解答物理化学第3版主编：
王淑兰】
?
2?
?
e2
?
?
（3）kcu（cn）2溶液（含kcn），铜离子的价态与
（2）相同，故析出的铜的质量也相同。
al
，因为两种溶液用的是同一个电导池，而且体积相等，
所以两种溶液的电导之比
g（cacl2）g（kcl）
?
?
（cacl2）?
（kcl）
＝
457.31050
＝0.436，
?
m（
12
cacl2）＝?
（cacl2）
1c?
10
3
/2＝0.0109?
?
1?
m?
1
?
7．解：
因为srso4的饱和水溶液可视为强电解质极稀溶液，所以对于srso4的饱和水溶液有?
m?
?
m
故?
m?
2?
m（
?
12
sr
2?
）?
2?
m（
?
12
so4）?
278.52?
10
2?
?
4
?
?
1
?
m?
mol
-2
2?
1
，
-4
-4
?
1
srso4的饱和水溶液的电导率包含了水的电导率，?
?
1.482?
10?
1.5?
10＝146.7?
10?
又?
m?
?
?
8．hac?
h?
+ac
?
m
?
1
1c?
10
3
，故c?
?
?
m?
10
3
?
146.7?
10278.52?
10
?
4
-4
?
10
3
?
5.27?
10
?
4
c（1?
?
）c?
c?
?
=
?
m
?
?
m
?
48.15?
10
?
4
390.7?
10
?
4
?
0.123
k=c?
22
c（1?
?
）
?
c?
2
（1?
?
）
?
0.00128?
0.123
0.877
2
?
2.21?
10
?
5
10．解：
由析出的铜可以计算通过的电量，?
n?
阳极区溶质减少的量为?
n?
?
n后?
n前?
n电-n迁0.00316?
n电-n迁?
n迁?
0.00156tcu2?
?
4
0.30063.5
?
2=0.00944mol
1.415?
1.214
63.5
=0.00316mol
0.363.5
-n迁
?
0.33
0.00156?
20.00944
tso?
2?
1?
0.33?
0.67
11．解：
因为t?
?
?
m?
m
?
，
?
m?
m
?
?
?
m
?
?
?
?
m
，所以?
m?
?
mt?
?
?
?
?
?
?
4?
4
得?
m（li）?
115?
10?
0.33?
37.95?
10?
?
1?
m2?
mol?
1
同理?
m?
?
mt?
，
?
?
?
4?
4
得?
m（ch3coo）?
114.7?
10?
0.36?
41.29?
10?
?
1?
m2?
mol?
1
?
?
?
?
m（ch3cooli）=?
m（li）?
?
m（ch3coo）=79.24?
10
?
?
?
?
?
?
4
?
?
1?
m2?
mol?
1
12．k3fe（cn）6?
3k
m?
?
（m?
?
m?
）a?
?
?
?
?
m?
/ma?
a?
?
0.013cacl
?
ca
2?
3
1/4
?
?
fe（cn）6
3
1/4
3?
?
（0.03?
0.01）?
0.0228mol?
l
?
1
?
?
0.571?
0.0228?
0.013?
2.87?
10
?
8
?
4
2
?
2cl
1/3
?
m?
?
（m?
?
m?
）
2
?
[0.1?
（0.2）]
21/3
?
0.1587mol?
l
?
1
a?
?
?
?
?
m?
/ma?
a?
?
0.0348h2so4?
2h
3
?
?
0.219?
0.1587?
0.0348?
4.21?
10
2?
?
5
3
?
?
so4
m?
?
（m?
?
m?
）
21/3
?
[（2?
0.05）?
（0.05）]
21/3
?
0.0794mol?
l
?
1
a?
?
?
?
?
m?
/ma?
a?
?
0.0315
2
?
?
0.397?
0.0794?
0.0315?
3.13?
10
?
5
2
13．解：
（1）负极cu?
2e?
?
cu2?
，正极2ag?
?
2e?
?
2ag，电池cu?
2ag?
?
cu2?
?
2ag;
（2）负极h2?
2e?
?
2h?
，正极cl2?
2e?
?
2cl?
，电池h2?
cl2?
2hcl；（3）负极2ag?
2e?
2cl?
2agcl（s），正极hg2cl2?
2e?
?
2hg?
2cl?
，电池2ag?
hg2cl2（s）?
2agcl（s）?
2hg；（4）负极h2?
2e?
?
2oh
?
?
?
?
2h2o，正极hgo（s）?
2e?
h2o?
hg?
2oh
?
?
，
电池h2?
hgo（s）?
h2o?
hg；
14．根据下列反应写出电池构造：
（1）mg?
zn2?
?
mg2?
?
zn
解：
电解质溶液可以有多种选择，mg|mgcl2||znso4|zn，或mg|zncl2|zn
（2）zn?
hg2so4（s）?
2hg?
znso4
解：
zn|znso4|hg2so4（s）|hg（l），或zn,znso4|hg2so4（s）,hg（l）（3）pb?
2hcl?
pbcl2（s）?
h2
解：
pb,pbcl2（s）|hcl|惰性电极，惰性电极可以是pt，或石墨等。
（4）h2?
2o2?
h2o（l）解：
pt,h2|h2o（l）|o2,pt
2-4离子，从公式
?
（hg
2so4（s）
/hg）
?
?
?
?
rtzf
?
ln
2
（hg）
?
（so
2so4
2?
4
）
?
（hg
不变，故电池e也
）
也可以看出，当so2-4离子浓度增加，活度升高时，?
（hg2so4（s）/hg）降低，同时?
（cuso
4
/cu）
降低。
但是对于电池
（2）而言，由于so
2-4离子不参与反应，且增加的量比较少，故可以认为对
e没有影响。
17．求下列电池的电动势（25℃）：
（1）cd|cdso4（?
?
?
0.1）||cuso4（?
?
?
1）|cu
解：
电池反应为cd?
cuso4?
cdso4?
cu，可以认为cd、cu的活度为1，则e?
e?
?
?
?
rtzf
ln
?
?
（cdso?
?
（cuso
?
4
））
，?
（cdso4）?
?
?
＝0.01?
（cuso4）?
?
?
＝1
22
4
e?
?
（cu2?
/cu）?
?
（cd2?
/cd）＝0.522–（-0.4026）＝0.9246v，
e=0.9246–（-0.05912）=0.9837v
（2）pt,h2（p?
101.3kpa）|hcl（?
?
?
0.1）|cl2（p?
101.3kpa）,pt解：
计算过程与上题相似。
电池反应为h2?
cl2?
2hcl
?
（hcl）?
?
＝0.01，压力商p′（h2）＝1，压力商p′（cl2）＝1
?
2
e
?
?
?
（cl
?
2
/cl）
?
?
?
（h?
/h）＝1.3583－0＝1.3583v，
2
?
故e?
e?
?
rtzf
ln
?
2
?
（hcl）
?
pc?
lph
22
=1.3583–（-0.1182）=1.4765v
18．ti?
?
e?
ti
（1）?
1?
?
0.34v,?
g1?
?
f?
1
titi
3?
?
?
?
?
3e?
ti
（2）?
2?
?
0.720v,?
g1?
?
3f?
2?
2e?
ti
（2）?
g3?
?
2f?
3
?
?
?
?
3?
?
?
∵（3）=
（2）+
（1）
?
?
?
?
?
?
∴?
g3?
?
g2?
?
g1?
?
3f?
2?
f?
1?
?
2f?
3
?
?
?
∴?
3?
3/2?
2?
1/2?
1?
3/2?
0.720?
1/2?
0.34?
1.25v
?
19．
（1）电池pt,h2（p?
101.3kpa）|hcl（?
?
?
1）|cl2（p?
101.3kpa）,pt。
已知25℃时?
（cl
2
/cl）
?
＝1.359v。
写出电池反应，求25℃时电池反应的吉布斯自由能变化。
此反应是否自发？
【分析】要求△gm先求电池的e，然后根据?
gm?
?
zef求出△gm，在根据△gm判断反应是否自发。
解：
电池反应为h2（101.3kpa）?
cl2（101.3kpa）?
2hcl（?
?
?
1）
2
?
（hcl）?
?
＝1，压力商p′h2＝1，压力商p′cl2＝1，故此电池就是标准电池
?
e
?
?
?
（cl
?
2
/cl）
?
?
?
?
?
（h?
/h）＝1.359－0＝1.359v，e?
e＝1.359v
2
?
?
?
gm小于0，故反应自发进行。
?
利用
（1）的数据及计算结果，求25℃时反应h2（g）?
cl2（g）?
2hcl（g）的?
gm。
【分析】本题有四个要点：
（2）可以把hcl当作理想气体来处理，则hcl（p＝0.0464kpa）与hcl（p）之间就是一个恒温压缩过程的始末态的关系，△g可以求出；
lgg
（3）“平衡分压”就意味着液、气两相中的气体的化学势相等，即?
hcl?
?
hcl?
gm（hcl）；
（4）本题涉及三个反应，三者之间的关系一定要弄清。
?
?
1?
解：
可以与
（1）相似，设计一个电池pt,h2（p）|hcl（7mol?
kg）|cl2（p）,pt
?
1
电池反应为h2（101.3kpa）?
cl2（101.3kpa）?
2hcl（7mol?
kg）（i）
2
?
2
?
对于反应h2（101.3kpa）?
cl2（101.3kpa）?
2hcl（0.0464kpa）（ii）由于溶液上hcl（g）的平衡分压为0.0464kpa，故?
gii,m?
?
gi,m
?
gm所对应的反应为h2（101.3kpa）?
cl2（101.3kpa）?
2hcl（101.3kpa）（iii）
?
对比（ii）与（iii），可以构成下列一个过程
ii,mmh2（101.3kpa）?
cl2（101.3kpa）?
?
?
?
2hcl（0.0464kpa）?
?
?
?
2hcl（101.3kpa）
?
g
?
g?
?
所以?
gm＝?
giii,m?
?
gii,m?
?
gm
?
对应一个恒温压缩过程，故?
gm?
＝?
rtln?
gm
?
p1p2
?
【篇二：
第七章表面现象习题解答物理化学第3版主编：
王淑兰】
2．25℃下，将一半径为r=2cm的水珠分散为r=10-4cm的许多小水滴，问需要消耗多少功？
体系的表面自由能增加若干？
4
解：
小水滴的个数n?
4
3
?
r?
r
3
3
?
r?
12?
?
?
?
8?
10?
r?
3
-3
ps?
2?
r?
2?
71.76?
10
5?
10
?
6
?
3
-3
解：
?
28.7kpa
p?
ps?
p0?
28.7?
101.3?
130kpa
-1
psr2
?
?
?
?
?
p?
?
gh?
r
2
?
?
207?
1.6?
10
3
?
9.8?
102
?
2
?
?
10
?
3
?
0.0251n?
m
?
1
。
?
pr2
，故
?
丁醇?
水
?
?
p丁醇?
p水
，?
丁醇?
?
水
?
p丁醇?
p水
?
72.53?
10
?
3
4.305.58
?
0.0559n?
m
?
1
。
8.根据开尔文方程lnpp
*
pp
*
?
2?
r
?
mrt?
?
2?
72.53?
10
5?
10
?
9
?
3
?
18?
10
?
3
3
8.314?
293?
1.0?
10
?
0.214
?
1.24
p?
2.33?
1.24?
2.89kpa
7-1
ln
cc
*
?
ln
pp
*
?
2?
r
?
mrt?
?
2?
1.255?
10
?
9
?
233?
10
?
3
3
8.314?
293?
4.5?
10
?
10.63
9.
cc
*
?
41357
?
16
?
41357?
4.14?
10
?
12
p?
1?
10mol?
l
?
1
-1-13-1
c1c0
?
2?
slmr1?
rt
（1），ln
c2c0
?
2?
slmr2?
rt
（2），
2?
slm?
11?
v2?
sl?
11?
?
（1）-
（2）得ln?
?
?
?
?
?
?
，c2?
rt?
r1r2?
rt?
r1r2?
c1
rtln
c1c2
?
2?
74.1?
10
?
6
8.314?
298?
ln
15.33?
sl?
?
11?
2v?
?
?
?
r1r2?
11?
?
?
?
?
6?
6?
0.3?
10?
?
2?
10
=1.013nm-1
15.根据兰缪尔公式
（1）a?
b?
a?
bp1?
bpa（a?
?
a）p
a?
bp1?
bp
?
82.5
（93.8?
82.5）?
13.37?
1093.8?
5.46?
101?
5.46?
10
?
4?
4
?
3
?
5.46?
10
?
3
?
4
pa
?
1
（2）a?
?
?
6.67?
10
?
3
?
6.67?
10
?
73.59l?
kg
d?
dc
?
d（0.072?
0.0005c?
0.0002c）
dc
?
?
c（0.0004c?
0.0005）
rt
2
2
-1
?
?
0.0005?
0.0004c，
?
2?
?
cd?
rtdc
?
8?
2
得?
2?
6.2?
10mol?
m。
7-2
【篇三：
《物理化学》复习习题
（2）】
一章热力学第一定律
解：
?
u?
q?
w?
0
2.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：
w?
p（v2?
v1）?
nr?
t?
r
3.若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
（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？
4.1mol理想气体从100oc、0.025m3经过下述四个过程变为100oc、0.1m3：
（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0.05m3时的压力膨胀至0.05m3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m3。
求诸过程体系所做的体积功。
解：
（1）w?
nrtlnv2
v1?
1?
8.314?
ln0.10.025?
4299（j）
（2）w?
0
nrt
v?
1?
8.314?
373
0.1?
31010（pa）（3）pe?
w?
pe（v2?
v1）?
31010（0.1?
0.025）?
2325（j）
（4）
pe?
1?
8.314?
3730.05?
62022（pa）w?
p1（v2?
v1）?
p2（v3?
v2）?
62022（0.05?
0.025）?
31010（0.1?
0.05）
?
1550?
1550?
310（1j）
解：
?
h?
qp?
4.067?
10（j）
44?
u?
q?
w?
?
h?
pe（v2?
v1）?
4.067?
10
?
3.761?
10（j）4?
101325（30200?
18.80）?
10?
6
解：
（1）?
h
（2）?
u?
?
?
1000300t2（29.07-0.836?
10-3t?
2.01?
10-6t）dt-3-622=20620.53j?
t1（29.07-0.814-0.836?
10t?
2.01?
10t）dt=14800j
（2）若在373k、101.325kpa下的水向真空蒸发，变成同温同压的水蒸气，上述个量又如何？
（假设水蒸汽可视为理想气体）。
解：
（1）相变在恒温恒压且非体积功为零下进行，故
△h＝qp＝40.7kj
w＝p0（vg－v1）?
?
upvg?
rt?
8.314?
373?
3.10kj?
?
qp?
w?
40.7?
3.10?
37.6kj
（2）该相变相真空进行为不可逆相变，pe＝0，w＝0。
因为
（2）的始，终态同
（1）所以△h，△u与
（1）相同，即△h=40.7kj,△
u=37.6kj,q=37.6kj.
8.1mol单原子理想气体，始态压力为202.65kpa，体积为11.2dm3，经过pt为
（1）终态的体积与温度
（2）体系的△u及△h；
（3）该过程体系所作的功。
解：
（1）
p1v1/nr?
202650?
11.2?
10?
3/8.314?
273k
pt?
常数t2?
p1t1/p2?
202.65?
273/405.3?
136.5k
v2?
8.314?
136.5/405.3?
2.8dm3
（3）pt=b,p=b/tv=rt/p=rt2/b,dv=（2rt/b）dt
9.1mol双原子理想气体在0℃和101.325kpa时经绝热可逆膨胀至50.65kpa，求该过程的w和△u。
解：
双原子理想气体cv,m＝
?
?
52rcp,m＝72rr1-rcp,m/cv,m＝1.4tp＝常数
t2=t1（p1
w=q-△u=1674-1255=2829j
10．已知下列反应在298k的时热效应。
（1）na（s）＋1/2cl2（g）＝nacl（s）△rhm＝-411kj
（2）h2（g）＋s（s）＋2o2（g）＝h2so4（l）△rhm＝-811.3kj
（3）2na（s）＋s（s）＋2o2（g）＝naso4（s）△rhm＝-1383kj
（4）1/2h2（g）+1/2cl2（g）=hcl（g）△rhm＝-92.3kj
求反应2nacl（s）＋h2so4（l）＝naso4（s）+2hcl（g）在298k时的△rhm和△rum.
解：
根据赫斯定律，反应＝?
?
?
3?
?
?
4?
?
2?
?
?
?
?
?
1?
?
2?
2?
?
＝65.7kjmol-1
11.已知下述反应298k时的热效应
（1）c6h6cooh（l）+o2（g）=7co2（g）+3h2o（l）△rhm＝-3230kj
（2）c（s）＋o2（g）＝co2（g）△rhm=-394kj
（3）h2（g）+1/2o2（g）=h2o（l）△rhm=-286kj
求c6h6cooh（l）的标准生成热。
解：
7c（s）＋3h2（g）＋o2（g）＝c6h6cooh（g）
12.已知下列反应298k时的热效应：
（1）c（金刚石）＋o2（g）＝co2（g）△rhm＝-395.4kj
（2）c（石墨）＋o2（g）＝co2（g）△rhm＝-393.5kj
求c（石墨）=c（金刚石）在298k时的△rhm0。
-1解：
△fhm＝-393.5-（-395.4）＝1.9kjmol
第二章热力学第二定律.
rt?
1519?
1
8.314?
3000?
0.061（mol）
10
1wmax?
nrtlnv2v1?
0.061?
8.314?
3000ln?
3.5?
10（j）3
?
h?
?
u?
0
2.1molh2在27oc从体积为1dm3向真空膨胀至体积为10dm3，求体系的熵变。
若使该h2在27oc从1dm3经恒温可逆膨胀至10dm3其熵变又是多少？
由此得出怎样的结论？
解：
真空膨胀体系的熵变为：
?
s?
nrlnv2
v1?
1?
8.314ln101?
19.14（j?
k?
1）
恒温可逆膨胀过程的的熵变为：
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