物理化学第七版答案.docx

1、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?0.3

2、724v 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?mo

3、l ?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?

4、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，?rg

5、m?354.70kj?mol ?1 ?0 ，反应可自发进行。 7.19 25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

6、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

7、迁移数的平均值为（1）写出电池反应； 。 （2）计算25 oc 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20 a，经过15 min后，问：（1） ?(2) 在的27 ?c，100 kpa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

8、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

9、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 7.7 25 ?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，7.8 25时纯水的导电率为

10、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 ?17.9 已知25 ?c时水的离子积别等于 ， ， 和 、和的分 。 （1）

11、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

12、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

13、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?2mol zf2?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+)=

14、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?3mol 107.9 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

15、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?3mol n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 =

16、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?

17、4mol 107.9 ?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?3mol 169.87（tag）= ? n迁移?ag?n电解 3.403?10?4 ?0.47 7.229?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

18、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?4mol 107.9 （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

19、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?1 r1050 （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，

20、（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?mnh

21、3?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?1 3 997.09?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?3 18 ? （1）求25时纯水的电导率；