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第一章氣體兩件不冋的理想代體?如果它們的平均平動(dòng)鏡相同?密度也招同?則它們的樂(lè)力同?為什么?>:由于用轉(zhuǎn)氣體均為理想氣體?很攜理想氣體的狀玄方屋式pv十丁式中質(zhì)的■?/>是壓力?"是氣體的體積,丁是熱力學(xué)■度?R是草爾氣體UTIL又與為Q骨-普式中,”為代體的質(zhì)??M為氣體分子的■爾質(zhì)??p為氣體的呼pV^^RTm邊同除以”?則得p?毋財(cái)1巳知?dú)怏w分干的平均動(dòng)K&U度的匣敷.即&=別燈所以氣體分了的平均平動(dòng)魏僅與程度有吳.由息冃中已知兩種不岡的理忠氣體?▼均▼功1f功能柯阿?閃就它們的超度相問(wèn)?只因?yàn)樗鼈兊膶彾认嗤?期通過(guò)hXp■呼可知壓力p僅與M侮吳.W<W出結(jié)倫?列斡不網(wǎng)的理想氣體莊它們具旳帽同的平均平動(dòng)龍,相間審度的條件卜?它們的壓力不崛.壓力與MA&比.MU大M^lg小.在藥個(gè)體積相爭(zhēng)、噬捕、筆熾的容器中?發(fā)有圧力相弄的某理想氣體?試問(wèn)這兩個(gè)容器中超度是否相普:帳弟理想氣體的狀公方稈式pV^nRT假設(shè)衣議一個(gè)WII中菓幹跨想r體符IYaV.-^RT,則在第二個(gè)WIB中存在仇匕畋RH.又因?yàn)橘?gòu)容H的體釈相綽?裝有的理想氣體的壓力也相第廉以恢fV.-V,MWn>/?T,-i??RT,.購(gòu)邊河除以R則得inT.-mT,若網(wǎng)容器中*有相同精脫的■的itW?氣體?期購(gòu)個(gè)稈if中盤(pán)度相等;的則?燉容器中■度不相養(yǎng).Wton分壓定萍值否用于實(shí)際氣體?為什么?氣體分子動(dòng)理論所導(dǎo)出的鼻本方良式pv—|mn??式中P電N個(gè)分子與IS雙HH1后所產(chǎn)生的總效應(yīng),它具有統(tǒng)計(jì)平均的意義?平均圧力艮一個(gè)定值?是一個(gè)宏観可圍的輸理H.對(duì)于一定■的代體?當(dāng)詛度和體枳一定時(shí)?它具有棣定的敬個(gè).因?yàn)橥ㄟ^(guò)代體分子動(dòng)理論所#出的Dalton分伍定律瀘社略■心是陽(yáng)爾分?jǐn)?shù))適用于賓際氣體?經(jīng)得總賓鯊的考驗(yàn).4?273K時(shí).有三種代體.H,.(>和CO?試何別哪種氣體的根均方途率■大?■種代體的最■然連辜■小?均方桎率 疇町推越帳均方速辜、Ml然連事與質(zhì)■的平方很成反比因此?莊怡同沮度273K的寮件F?.M^-ZXlO-^kg?moTSM、—32X】(F'k??md*.叫-44X10,匕?mol*H,的根均方速率用大;CQ的蛾概然速率岸小.5.MM然速卓、根均方速度和數(shù)學(xué)平均速率,三者的人小關(guān)系如何?各有什么用處?答:在Maxwell速率分布曲線上有一圮髙點(diǎn)?該點(diǎn)表示貝肴這種速率的分子所占的分?jǐn)?shù)堆大.這個(gè)最離點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速率禰之為圮??⑦B率g)枷=?'警戒尊
分子的數(shù)學(xué)平均速率(2為所有分F速率的數(shù)學(xué)平均值根均方??<U)足?個(gè)統(tǒng)卄平均值尼與各個(gè)分子的速率有關(guān)血乂不笄F任務(wù)單個(gè)分了的速啊、m三種速率之比訊p1u=y/~?訊p1u=y/~?*w1<1.128?1.224亶三者中?最槪然連率丘小?根均方速率最大?數(shù)學(xué)平均速甲屈中.6?氣體在電力場(chǎng)中分布的情況如何。用什么公式可以計(jì)算地球匕某?高度的壓力?這樣的壓力差能否用來(lái)發(fā)電?答:衽重力場(chǎng)中?氣休分子受到兩種互相相反的作用.無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)將使P休分子均勻分布」??它們所能達(dá)到的空間,而敢力的作用窮妥使朮的氣體分子向K聚集?由于這兩種相反的作用■達(dá)到平術(shù)時(shí),氣體分子在空間中并排溝勻的分布,密度隨高度的增加向威少.假定在0?/T的高度范%內(nèi)溫度不變?則P-A:exp(—咯竿)由于金上述公式的積分過(guò)程中,均將溫度若作常數(shù),所以只在符度相差不人人的范田內(nèi)■可以計(jì)篦地球上某一高度的圧力?雖黙存A這樣的壓力尢?但是由于存在改力場(chǎng)的原因?在實(shí)際生活中我們不施用這樣的壓力差來(lái)進(jìn)行發(fā)電.7?在一個(gè)密閉容器內(nèi)有一定址的氣體■若.升島溫度?氣體分子的動(dòng)能和瑣撞次數(shù)增加,那分子的平均自由程將如何改變?答:在密團(tuán)的容器內(nèi)?若ts度升高?碰擅次數(shù)增加?平均速度匕塢加根據(jù)?平均a由程a) z-》由十移動(dòng)著的分f在單位時(shí)間內(nèi)與其他分子相碰的次數(shù)t可以用含g的式了來(lái)表示?例如書(shū)屮以分葉均以就的角度互相碰擔(dān)為例準(zhǔn)導(dǎo)出/-7黑我們可以間接處明分子的平均自由世與濕皮無(wú)關(guān).汕什么是分r?t?的右效截血稅?如何計(jì)算分子的耳碰頻率?答:設(shè)分子的有效半徑為小有效克徑為么運(yùn)動(dòng)若的分子,只運(yùn)動(dòng)的方向與紙面垂宜?以有效直徑水d=2刀為半輕作虎線阿?這個(gè)面枳禰為分子磁憧的有效截面積單位時(shí)間、單位體秋中分子平勻相掙的總次數(shù)3應(yīng)為宅鵲5式屮,ds代表A?B分子的有效半徑之和屮代表折合質(zhì)歐九=蟲(chóng)卜蟲(chóng)]=—4--2 2 “M十MJ9?什么是氣體的腺茨?研究氣休隙流有何用處?答:氣體分子通過(guò)小孔向外潢出稱為隙流.G忖ham的隙流定律是指隙池速度與其摩爾質(zhì)加的平方根成反比?若兩種氣體在相何的情況下進(jìn)行比如噸75顒流定律可以用來(lái)求氣癢的摩爾質(zhì)量,即谿利用隙流作用也可以分離煤爾質(zhì)低不同的氣體混合物.這在同位素分離中得到了應(yīng)用.10.切derWaals對(duì)實(shí)際氣休仆了哪兩項(xiàng)校正?如杲把?實(shí)際花體看作剛球?則其狀態(tài)方程的形式血汝做何?答:vrt.dcrWiuk對(duì)丈際氣體的體楓和族力觀頂丄提岀/具有物理意義的修I卜囚子仏和旅這兩個(gè)蟲(chóng)子揭示了真實(shí)氣休與理想氣體有差別的根本眼因.v<nderW?ah方程式?即(尸拶)(%-6〉?RTH.4:同溫、同斥卜?菜實(shí)際&體的療爾徉積大氣體的障爾休炎?則後r體的壓縮丙fZ足大尸1還是小于1?答:任床力較鬲或溫度較低時(shí)■父床工體與理想氣休的佩差較大?我燈以書(shū)中提仗的壓塔因依蠱的大小z==黔亠涪在同溫?同壓于?臬實(shí)際氣體的聾爾沐以大于理想氣體的陳爾體積側(cè)該氣體的壓維因子2>1“匕>RT?丈際氣體的可壓結(jié)性比理想氣休小.同理我們可以椎w在相同請(qǐng)況下■若實(shí)際丸體的序爾休積小于理想弋體的率爾休積?則該q休的圧端炭fz<\ 實(shí)際q體的可床蛹性比理想料體大.】2?壓堀惘子圖的嘉本岐理建立任什么原理的基礎(chǔ)上?如果存兩斡性質(zhì)不何的實(shí)際氣體?其斥力、應(yīng)爾體枳和眼度是舎珂從都相同?xnzflRMT是否相何?為什么?答:凡是vandcrWwh 可以用統(tǒng)-的對(duì)比方程式衷示,丙為左對(duì)比狀態(tài)方釋中(十》嚴(yán)-l>=8rfit有岀現(xiàn)弋體的待性帶散“?兒所以它是?-個(gè)具有酉遍性的方程弐?但宜掛使用對(duì)比方程式似嫌太第?特別長(zhǎng)對(duì)髙斥氣體的有關(guān)計(jì)算?常僮用壓域因產(chǎn)圖?其狀態(tài)方程式仍保留理瑕氣體方程式的沱式2%=刀rr(z=洋).我和將世氏方程(/>+說(shuō))仏t)=RF展幵后得啤一記(“爭(zhēng))+%亍-乎=0也可寫(xiě)成廠J:?盞假設(shè)兩種性質(zhì)不同的實(shí)際氣體具有相冋的*和八但是由于性質(zhì)不同,它們分別的Z值△同,因而它們的〃值不同?析以說(shuō)兩種性質(zhì)不同偽實(shí)際氣庫(kù)"衛(wèi)他和丁值不珥能同時(shí)相同.RT.因?yàn)?尸芒,尸孑代入Z=修后得.2=蟻沖?或一RT.乂根鋸書(shū)中提氣喪■一孕巳證明vanderW皿氣體的生尹狼近一個(gè)常敷?所以兩種性噴金同的實(shí)際氣體若具有相問(wèn)的對(duì)比狀態(tài)?即仏0丄道相同.Wl它們的用縮囚子相同,否則?壓編因子相同.第二章熱力學(xué)第一定律K列說(shuō)法是苦止縮.<1)狀點(diǎn)紿定后?狀態(tài)匣散就何一定的值?反之亦然.〈2)狀花函效改變樂(lè)?狀態(tài)一定改變.〈3)狀態(tài)改變后?狀態(tài)就數(shù)?定榔改變.(4)因?yàn)?7=Q?M/=Q?所以Q?Q層特定條件下的狀杰函數(shù).〈5)恒覗過(guò)程淀是可連過(guò)桎.?6)汽缸內(nèi)有一定鈦的理超氣體?反抗…定外壓做絕熱膨脹,則(7)梅宙卿力學(xué)第一定律?災(zāi)為的3不能尢中牛右?所以一個(gè)聚扯我?對(duì)外做功?必如從外於吸收熄6L系統(tǒng)從狀杰I變化劉狀態(tài)n?若AT=O.則Q=:】?無(wú)熱他交換.?9)在尊壓■機(jī)械JtttSfi熱容器中的液體?使其觀度卜?升■則△H=Q,—O?(10〉理想氣體絕酸變化過(guò)程中叭62「6;心丁用7"$丿一02=所以W嚴(yán)W叭<11>*-個(gè)封閉系統(tǒng)?當(dāng)始態(tài)和妊態(tài)確宦民《,若經(jīng)歷一個(gè)絕熱過(guò)程?則功有定值$(b:若經(jīng)彷一個(gè)停容過(guò)円?則Q右定值(設(shè)不作非膨脹功hS)若經(jīng)歷一個(gè)竽溫過(guò)桎.則熱力學(xué)能有定歷個(gè)多方過(guò)民?則熱和功的代故和右定伯.(12》菓-化學(xué)反應(yīng)心庇杯中進(jìn)行■放熱Q.焙變?yōu)?若安排成可逆電池?便始杰和終態(tài)都相同?這時(shí)族站a?対仆為AH.?MAH.答(1)對(duì)?(2)對(duì).〈3》無(wú)?若并界條件不變?即狀戀給定厲?所有船狀態(tài)歯散都右…定的數(shù)值.當(dāng)某?個(gè)或某幾個(gè)狀念壬數(shù)發(fā)牛變化時(shí)?狀杰一定改變:反之.當(dāng)狀杰改變,狀態(tài)曲數(shù)中一定有某一個(gè)或萇幾個(gè)發(fā)牛變化,而不一定是全耶的狀杰兩數(shù)部發(fā)生改變.(4) 惜.熱力學(xué)能u和熔H是狀態(tài)歯效?它的改變值決定于系統(tǒng)的fiWrW終r的狀態(tài)■與途程尢關(guān)?功和熱決定十引起狀態(tài)發(fā)住變化的力法?丁途艮冇關(guān).任待定條件下■斷定Q、Q就E狀態(tài)函數(shù)定不充分的.(5) 對(duì)?恒溫過(guò)程是系統(tǒng)與環(huán)境的溫度兇時(shí)相等且恒定,是~個(gè)熱平侖的過(guò)程.當(dāng)系狡的諸沖性質(zhì)不fif時(shí)間而改變?則系統(tǒng)處于熱力學(xué)平衡狀眾滿足可逆過(guò)程的要求?昨保持違續(xù)平獨(dú)狀亦的過(guò)阻⑸錯(cuò).尊外壓與弩壓不是同一G念.勿Ift常:絶站此脹過(guò)程中Q-0■而不是Q,一0?烙是狀丈函數(shù)?在絕拔3脹過(guò)程爪力由門(mén)至處?:T;至耳(依V內(nèi)?77<化)町得出aH<0.⑺備熱力學(xué)第-定偉說(shuō)明熱力學(xué)能(S撚(Q>和功(少河以互郴棒化■乂表述了它們轉(zhuǎn)化時(shí)的定ft關(guān)系?欣以它又足-?個(gè)能誥守恒定律?因此可知?系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化足M;=Q〒W?所以功的轉(zhuǎn)化形式不儀有熱?也町通過(guò)熱力學(xué)能.(8:儲(chǔ)?拔(Q)的變化但與具休的變化途輕有關(guān)?它不足狀態(tài)祇數(shù).當(dāng)AF=0時(shí)?H說(shuō)明切始和終了的垃度相同?而不施說(shuō)明整個(gè)過(guò)程的變化情況?故Q不一定為寒.⑼錨?4H=Q是在沒(méi)有Jt他功的條件F才療在的竽式?題H中宦及機(jī)械纜挫使液休升溫?則說(shuō)明存存機(jī)械功?即SW/HG所以?十面零式5H=Q,不成W.(10)錯(cuò).山同一狀態(tài)I出發(fā)?經(jīng)過(guò)絕熱可逆過(guò)程達(dá)到的狀態(tài)0和經(jīng)過(guò)絕煤不町逆過(guò)程達(dá)到的狀態(tài)0\兩狀慫的溫度一定不相同?故以(llXa)Xt.絕熱過(guò)程?W■邇?二竿匕廠。(丁2—丁J.(b)對(duì).等容過(guò)穫中〈不作非彩脹功>Q=皿丿?(O?. 過(guò)程.2=0.(d)對(duì).多力可逆QfW-jGcir.(】2〉對(duì).Q是非狀直函數(shù)?由扌經(jīng)過(guò)的途秩不同?則Q滇將會(huì)不同?熔(”)是狀態(tài)甬?dāng)?shù)?只耍怕終杰相同?不考慮朋經(jīng)過(guò)的過(guò)桎?則兩焙變偵M和ME相等.回答下列問(wèn)胞?&?水槽屮放置一個(gè)盛水的時(shí)閉試管?加熱盛水命中之水?使其達(dá)到梆點(diǎn)?弍何試管中的水是非金怫陵?為什么?夏大檸室內(nèi)電冰箱的門(mén)仃開(kāi)?接通電矗并索閉門(mén)窗]設(shè)堆穴、門(mén)窗均不傳熱幾能件使室內(nèi)區(qū)度陽(yáng)低?為什么?可逆熱機(jī)的效車於符?在其他條件都相同的前畏下?用可逆熱機(jī)去牽引火車?能否便火車的速度加快?為什么?Zn與稀律酸作用?("虛敵口的容器中進(jìn)行Nb〉在密閉的容器中進(jìn)行?耶一種為況放焦較多。為什么?朽準(zhǔn)-?鋁制簡(jiǎn)中裝有圧綸空氣?溫度與環(huán)境平衡.央燃打開(kāi)筒釜.便氣體沖出,當(dāng)壓力一外界相等時(shí).vim上筒也過(guò)?會(huì)兒?筒中氣體的壓力有何變化?在N,和H:的物質(zhì)的*之比為1?3的反應(yīng)條件下合戰(zhàn)虱?實(shí)臉測(cè)得戀溫度T>和T,時(shí)放岀的熬就分別為Q(TJ和Q(丁八用Kirchhoff定憐駿證時(shí)?與下述公式的計(jì)算給采不符?試解釋取因?“仏從同-始態(tài)A出發(fā)?經(jīng)歷V種不同途衿到達(dá)不同的終態(tài),1)卸爭(zhēng)溫可逆過(guò)理從A-D(2)經(jīng)絕熱可逵過(guò)程從A-G⑶經(jīng)絕熱不可逆過(guò)程從Af。試問(wèn),(G若使終態(tài)的體積相同?D點(diǎn)迪位于BC虛線的什么位置.為什么?09若便終念的壓力相同.D點(diǎn)應(yīng)位于M煤線的什么位置?為什么?參見(jiàn)囹2-3.?2-3?8)衽-個(gè)玻璃瓶中發(fā)生如F反應(yīng),H,<g)卜CMg>e?2HCKg)反應(yīng)前后T.p.V均未發(fā)綸璧化?設(shè)所有的U體郁可看作是理想7體?因?yàn)槔硐霘怏w的熱力學(xué)能僅是左度的函致?U-U(T).所以傻反應(yīng)的2-0?這個(gè)結(jié)論對(duì)不對(duì)?為ft么??:(1)不會(huì)?由T水槽中的水1j水空裕點(diǎn)相同?不滿足只有環(huán)境的溫聶髙丁液體的涕點(diǎn),液體才能沸聘的務(wù)件?所以試管中的水不會(huì)沸屏.(2:不能?由于命墮■門(mén)屯不傳燼?則可把金個(gè)廛子看作蔓?個(gè)筆熱筆容的系繪?又因?yàn)閺腢Q+W?而Ql°(絕給過(guò)程).電冰箱做電功?即環(huán)境對(duì)系統(tǒng)微功W>0?所以2>€?溫度升高?(3;不能.熱機(jī)敢章求是指從高溫?zé)嵩磫涛娜劭按蟮霓D(zhuǎn)換成時(shí)環(huán)次所做的功?但是同時(shí)可逆坯機(jī)陸環(huán)一周是一個(gè)緩僭的過(guò)段?所冊(cè)時(shí)間是無(wú)限齡?又由P=W//=F-v可惟出r將無(wú)限的小?因此円可逆熱機(jī)牽到火車的瞰汰是不實(shí)際的?不能堆加火車餡速度只會(huì)降低.
(4〉在岳氐的容爲(wèi)個(gè)進(jìn)行的反應(yīng)敦納較多?這足由于在熱化學(xué)中?Q=Q+a(K門(mén)而*這個(gè)反應(yīng)中Zn+H?SCX—ZnSOi卜H-A=l?乂因?yàn)樵摲磻?yīng)為放対反應(yīng)Q2的值均為員數(shù)?Ql>IQ|.ff內(nèi)加圧力變化過(guò)flh肖壓軸空P氣怵沖出?在泄対可逆過(guò)程俗”'「=常數(shù).當(dāng)代休的壓力與外界相尋時(shí).筒中洱度降低.口即蓋上筒茁,過(guò)?會(huì)兒?系統(tǒng)'j壞境的溫度完仝相竽?溫度齊髙?地壓力也升離.即大丁環(huán)境中的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.心)、丈際b冬指按所給反應(yīng)式,進(jìn)行蛋為Imol反應(yīng)時(shí)的焙變?實(shí)笑中測(cè)得的散值尺反廉達(dá)到平復(fù)時(shí)放出的熱用?此時(shí)衛(wèi)<1mnh因此經(jīng)過(guò)計(jì)算使用Kirchhoff定年計(jì)算的結(jié)采與實(shí)駿不笛.由各種過(guò)稈的膨脹功計(jì)算中?找們可知絕超町逆膨脹的功用大?筆休過(guò)稗中M 于是戟脹過(guò)評(píng).所以W<0.XW!WM>|W?h所以T4Tg又帳范理想化體狀公方程pV^nRT.^V,相同時(shí)當(dāng)A和冋時(shí)?匕取〉%? f絕熱膨脹在實(shí)際過(guò)稈中足一個(gè)降溫過(guò)秤.與聲溫可連用比.Tr?<7^.M理,當(dāng)匕相同時(shí)?內(nèi)?>/?:*;當(dāng)加相同肘?匕?>卩泗?(8>^/-0這個(gè)站論不止檎?植據(jù)熱力學(xué)第一定館UUQ+W?由丁反&前后的TA?.Q=C.xil/=W.如然彩個(gè)反應(yīng)中"耒變.但此化學(xué)反應(yīng)由j?光熙而引發(fā)?以這種的形犬對(duì)反應(yīng)傲功?所以乂,">?町逆過(guò)程右哪些基木刪?朝H別F列過(guò)程中霉些楚可逆過(guò)程?⑵寄溫和大氣壓力(101.3IUW水杰發(fā)為同羽佝壓的Ui(3)373K和大代壓力(RH.3kPiO下?水幕發(fā)為同溫?冋壓的氣$〔4〉用干電池使燈泡發(fā)光,用功消袪浹可逆電池的電動(dòng)勢(shì)?、蔔g心(Q在等洵、零樂(lè)殺件卜侶合;(7)恒乳F將1mol水加人大械冷液中?溶淞濃度未變:(8〉水在冰點(diǎn)時(shí)變成同溫■同兒的冰.答:可逆過(guò)程呈本符征<(D過(guò)祈中的每一步都可向相反的方向進(jìn)行?lfii?址?來(lái)統(tǒng)復(fù)原右在環(huán)境中并不引起苴他變化.鏡過(guò)無(wú)限岐的舉脹與壓軸.在可逆膨脹中系統(tǒng)做的功最大?件:察It復(fù)像可逆壓塔過(guò)程中對(duì)環(huán)境做的功JR小.⑶■⑴和⑻的過(guò)程為可逆過(guò)程?其余均不是.試將如卜的兩個(gè)不叩逆過(guò)程設(shè)計(jì)成可逆過(guò)柑:⑴在298K401.3kPa2£力下?小蒸發(fā)為同溫、同壓的%.12)在268KJ01.3kPaffi力卜??水凝結(jié)為同覗、同壓的*答:(OH?O(L298K.10L3kPa)?H:(Xgt298K>101.3kPa)等圧可逆升溫] f尊壓可眇澤渦H⑴(h373K?l()l.3kP“亠過(guò)業(yè)泌狀乞HOg.373K?l(H?3kPa)?H<(Xh2fi?KJOI.3kPa)—HO<s.268Ka01.3kPa)HiCMl.273K.10L3kPa>尋ifl郢爪對(duì)逆崔結(jié).HiCMl.273K.10L3kPa>尋ifl郢爪對(duì)逆崔結(jié).H2O(s,273K<101.3kPa),5判斷F列各過(guò)程中的QH?W和可能知道的、H值.用>0V0成=0表示.(D如罷2-5所示■當(dāng)電池放電后?選擇不同的對(duì)象為研究系統(tǒng).以水和電飢絲為系統(tǒng)以水為系蛻以電限絲為系統(tǒng)以砲JE和電HI罐為系統(tǒng)③以水、電帕柯電陽(yáng)與為系統(tǒng)$⑵vancterWMb氣體等溫自IU膨脹;(3俺尢非絕熱容器中W有幣粒和鹽醴?容器上部有町移動(dòng)的活<4)qHt(?JO1.3kPa,T>—CHt(L10L3kPa.7;>ia〉恒悴絕熱容邯中發(fā)生如卜反應(yīng)a(g)4-Cl<(g)—2HCKg)(6〉恒容非絕熱容器中?發(fā)生與(5〉相同的反應(yīng)?反應(yīng)釘療曲度相冋,⑺在大量的水中?有■個(gè)含有H“g).(\(g巾釘i泡?浹?電火花使其化合變?yōu)樗訦:(g)>arg)ig令乜系班?忽嗎電火花能2,(8)理想久體Joule—Thonwoo(Kj節(jié)流過(guò)焊?答:(1)①水和電帆絲為一整體看待Q二0?$J-Q丄必>0?0以水為系統(tǒng)?對(duì)外不做功W=0凍統(tǒng)吸熱Q>0?故NRW+Q二?0..?以電臥儀為系統(tǒng)?電樂(lè)線的狀態(tài)未發(fā)生改變?所以卽*0?系址放熱Q<0?所以心0.以電池電H1絲為條筑?不仔衽對(duì)外做功?W-0?系統(tǒng)為放熱反應(yīng).QCO.MnQ+WVO.G)以電池水和電Hl抵為系饒■酸系統(tǒng)成為孤立系統(tǒng)丿=0?Q=OM=0.外壓為辛的膨脹過(guò)程為自由購(gòu)脹.WmO.■脛話體積堆煩?溫度升高?是吸熱反應(yīng)?Q>Q所以可知?&丿-Q4UO0.(3〉由于Zn+2HCl—ZnCb+H.,f體積堆加?活拿移動(dòng)?對(duì)外做功.W<0.此反應(yīng)為放熱反應(yīng)?所以Q<0.同理.也-宀*。. ?由03體變?yōu)槔梭w?在凝固點(diǎn)和爭(zhēng)壓條件下?吸A.Q-Q,^AH>O.lV=-A</>V)=-/>(Vr-VJ<O.^/-Q+W<X)?(5)恒容筆熱的容簽中發(fā)生反應(yīng).Q=Q=0-W=0故^=0.0為諫反應(yīng)為放氓反應(yīng)?反應(yīng)后溫度升釦由珂想氣休狀帝方桎可知嚴(yán)器°不變.pfifiT增加而增加?乂閔M=2+MpV)="(S>0?⑹恒容容器內(nèi)少-<h由丁是非綸熱容簽?該反應(yīng)為放熱反應(yīng)?故Q=Q<0侗理M/<0?AH=&J<0(由于條統(tǒng)最終能恢臭原狀態(tài)小(pV)?0>.2H:4-Q—2H:O<W--/>(V, 反屁坨代體體枳減少(以H.Or為系統(tǒng))所以W>0?該反應(yīng)為瞰熱反炮?Q<0熱力學(xué)能Z少.WVO.節(jié)淹過(guò)程的轉(zhuǎn)點(diǎn)是:①絕熱過(guò)程②前活熔值郴等.故Q-0.AW-0,又因?yàn)槔硐霘怏w節(jié)流前后曲度未發(fā)牛改変?&/r(him理由如=Q+W?可知W=0.6晴列舉4個(gè)不啊矣熨的等塔過(guò)程.餐:幾種不同類型的等嬌過(guò)稈分別為,自由膨脹'轉(zhuǎn)溫可逆診脹.尊溫可逆壓Joule-ThiMTwm節(jié)廈過(guò)程.7?在下列關(guān)系式中?請(qǐng)指出■幾個(gè)是準(zhǔn)鎮(zhèn)的?那幾個(gè)是不準(zhǔn)觸的?并簡(jiǎn)單說(shuō)明理由.<i>4kHi(石/』)?4Hi(ca?.)?AeH:(H2>g)=AfHi<HiO.g)>⑷AcHVSOjQ-O.
答:根據(jù)標(biāo)用摩爾生成姑和標(biāo)冷M爾燃燒的定文町知均揃生成1mol燉物質(zhì)的姑變?由此可旬〈1)幕(2)正*h(3)錯(cuò)溟?⑷由TI?yO?—Sfb?S(\在0中可以完全燃燒生成SO,?所以dHVQ.r)#0.(5>H:CXI)―H;O<g)\HU373K)=^HX<Hf()d)=^AA<Ht().g)A.結(jié)JRi£鶴?⑹根罄定義AeHXCH:?Q=△居(局0』)鼻式成立.序以題中衷示結(jié)果錯(cuò)決?■是否忸大于CVq?有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)?所右的氣體都可以作為理想氣體處埋?廿反應(yīng)的丄亠>0?則反宜的MV..也-定大于*嗎?證明:G-G=(霽)廠(韻”(舉嚴(yán))廠(歌(就+?(霽)廠(畀)v第三章熱力學(xué)第二定律】?箱1LF列公式的適用他溝.⑵朋5治;4Gin彳-nR\n殺十GIn:;⑶arms-的(4皿-jVdp;(5)AS^/A.^7作為料粧時(shí)必須満足的條杵.答:(門(mén)理想氣體的等溫等壓過(guò)程,并符合分體枳運(yùn)律?"住?件在的每種氣體的壓力都相等?只勢(shì)]氣體的總壓力.⑵適用于非錚眾過(guò)謹(jǐn)屮燒的變化值■住卄算-h試的理想氣體由狀態(tài)I</>,譏?7?)改變到狀態(tài)HS.W.E)時(shí).可由炳種町逆過(guò)程的加和而求得?尋弓兩邊是兩種不問(wèn)的分步計(jì)算力法?(3)對(duì)丁封兩系址只做體積功時(shí)適用.(。對(duì)于等溫條件下?封閉系統(tǒng)只做休枳功時(shí)適用.⑸尿判據(jù)*?t于舲農(nóng)荼統(tǒng)我絕熱不撓.dSNSldmhMtz鬥由能趙冊(cè)在等股等容下做翼他功的條件下,若系統(tǒng)任其白楓叫白發(fā)變化總是朝向人減少的方向?許行衛(wèi)至系統(tǒng)認(rèn)到卩衡?(;ih2目由能判萄4等碼答壓下?不做其他功?任期自然進(jìn)行?則自發(fā)変化見(jiàn)創(chuàng)G械少的力向坍行?直至系統(tǒng)達(dá)科f2.判所下列說(shuō)法是否正確?幷說(shuō)期原也G)不可逆過(guò)程-疋足處環(huán)妁?而白發(fā)対桎?定足不可逆的}(2)凡諭增加過(guò)程祁是日發(fā)過(guò)程、C3)不可逆過(guò)程的爛水不薙少?⑴系統(tǒng)達(dá)*術(shù)吋點(diǎn)值故大Xkhhs自由宜縱小&〈“當(dāng)杲系址的熱力學(xué)能和體積嵋定吋的過(guò)碎不可能發(fā)生$⑹某系統(tǒng)從紿衣聲過(guò)一個(gè)繪煤不可逆過(guò)丹列達(dá)終態(tài)?觀在互亦11同的始慮態(tài)之間設(shè)計(jì)?絕如血過(guò)尿*⑺任一個(gè)絕咚系統(tǒng)中?發(fā)生了一個(gè)可逆過(guò)稈?系統(tǒng)從狀態(tài)1變fM狀態(tài)2?不論用什?么方法療址冉也回不列原來(lái)狀態(tài)了;Q)理想氣體的零溫膨張過(guò)程?從,~0?系燒印吸的熱個(gè)部交戒rM?識(shí)與Kelvin的說(shuō)法不符】(9)蛉凍機(jī)可以從低汨坯廂吸熱放治高溫?zé)嵩?這均Cluu^ijs的說(shuō)沈不符,("))G恒大TG.答;<l)t#.自發(fā)址程一定是不可注過(guò)程?無(wú)不是所右妁不可逆過(guò)喪都是口發(fā)的?有時(shí)需鑒環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功?才可進(jìn)行不町逆垃陽(yáng).
(2、錯(cuò).燒判寵址用是冇條件的?適;DJ;隔離系統(tǒng)或絕熱系統(tǒng).〈3)錯(cuò)在嗆査聚統(tǒng)中?航更發(fā)生r不可逆金化,則抽堆加.<4)?.不趙籠統(tǒng)的仝部定義為系統(tǒng)?在絕熱系憂攻偶薦系垃?當(dāng)系絨詛到平狷狀態(tài)之后?殖但金大;打爭(zhēng)泡錚壓不瞰其他功的條件■宜介疾統(tǒng)達(dá)劉半衡啓.Gibbs自由能址小.⑸洽不完仝正確肉種說(shuō)法只適用J??隔肉農(nóng)沅4不恢非廉脹功的條件F才町以成立.⑹劣.絕熱小可逆過(guò)世厶5>0?絕熱可建過(guò)程山6箱足?個(gè)狀盡函數(shù)?由丁兩過(guò)什有同樣的始態(tài).同對(duì)衛(wèi)值不同?則H以認(rèn)為尺終幼達(dá)的終杰的性質(zhì)不同?故乂I中邀法不隹'丈筑?⑺對(duì)?在絕熱冬統(tǒng)中?從狀態(tài)I到快態(tài)2£a?O』i同樣在該條件下?由狀恣2到狀態(tài)1久>0.錄統(tǒng)的?水遠(yuǎn)增加?故系統(tǒng)MF也回不到甌來(lái)狀態(tài)了.(BJW.Kelvixn不町能從職熱聞取出熱便Z處全變?yōu)楣?而不發(fā)牛貞他變化.即患7體黑淚膨脹過(guò)秤中.Mr。■系統(tǒng)?所吸的熱仝部堂成「體枳般脹所做的體積功?這與kwWin記述相符?(9)^從低溫使源疏然放給髙漏熱源的過(guò)桎中?殲境対低訊熱潭做功?這過(guò)(8與Cb”i"說(shuō)法’不可繼IEW從低ffii物休傳到商竝物體?砒不引雄比他的變化栢也<10><ft.Cp—C\——(^)v十十瞬)門(mén)(霽.<^>oG恆大丁G但HQ金277.】5時(shí)?(需》=0?故「『G故?Ifl中說(shuō)扶過(guò)于武斷.3.指岀下列務(wù)過(guò)H中?Q.W?WdH山S.M和M;等熱力學(xué)fflftW變就哪些為零?哪些絕對(duì)值相牝(1) 理患?xì)怏w真空膨SG(2) 理想氣體零溫可逆諺脹I?3)理想P體絕熱"涼膨脹)(4) 實(shí)際氣體絕羔可逆“脹8(5) 實(shí)際氣體絕烘節(jié)漬證脹.(6) H:<k>和05)住址熱鋼瓶中發(fā)生反應(yīng)生成水:(7) H,(g)和CXQ住抱熱鋼叛中發(fā)生反應(yīng)生成HCKg),(8〉H?OG?373K>101kP?)?HK)(R?373K.101kP?>i(g〉在等#l等壓■不作非膨脹功的條件F>卜列反應(yīng)達(dá)列半裔3lb(Q+Ng=27H血)(10)16熱?恒壓?不作侔戰(zhàn)脹功的條件下?發(fā)比了-個(gè)化學(xué)反應(yīng).答:(門(mén)理想氣休更空膨張VV—Q—0J=AH-n.?2.〉理氣等溫M逆膨脹2lJ-0^/-0;Q=W^rM4S=0?(3)理氣節(jié)流彫脹斗f-O?MJ=O.⑷實(shí)際全體絕熱叫逆Q=£=-¥=().y=Q+ww.f5)實(shí)氣絕熱節(jié)痢Q 山H-d⑹煩客過(guò)程W=21_W\=Qv.(7) Ha(/<)ICL 體枳另壓力不變?&5=Q=」H?W0■亠4=S?(8) 、4=—\Vn?M=j■&丿=0心H—o.(0>WG?AH_Qp4乂(io;Qra=w.4.將下列不對(duì)逆過(guò)程設(shè)訃為可逆過(guò)程.
(打理想氣體從壓力為V向戌空膨脹為(2、將兩塊溫度分別為T(mén).?兀的鐵塊(TA3相按解?足后終態(tài)羽度為T(mén);(?U水具空蒸發(fā)為同溫?同用的氣?設(shè)水在該混度時(shí)的飽和嚥氣壓為aH20(1-303KJOOkP?)―HzO(g?303KJOCkPa)⑷理想氣體從A.V,,7-繹不可逆過(guò)程達(dá)到》?匕?丁2?可設(shè)計(jì)幾條可逆路線,畫(huà)出小意圖.答:“>[£)-等溫可連膨脹.伐無(wú)限小匸無(wú)限緩慢的連度dT降溫.最終達(dá)到/的終態(tài).則此過(guò)程為可逆過(guò)程.H.Ofl).100kPa(3)JfkO(ff)H.Ofl).100kPa(3)^100kPa12)⑴.303K⑦[rb()(g)?3C3KL_ _lk_ I經(jīng)過(guò)0>竽溫可逆降壓②等說(shuō)等壓相變③尊溫吋逆升壓.圖3-1鈴汨對(duì)通⑷可有以卜兒種途徑的可逆路線■從狀態(tài)I5匕卩)到狀態(tài)HsXTJ?過(guò)程性圖3-1鈴汨對(duì)通1(frM,TQ算 (X,匕?%)- :.IIsM?T八g.V,?7; Mm)理哄*II<AM?丁2〉"a.V<.TJ簣眇少Yg?%.Tj:空杜里||s皿,T-)八戈?匕tT:)管電可邃TKpc,Ti)?答聖旦II<快,V2,T2)5?気斷卞列恒溫、悍用過(guò)程中?嵋值站交化.是大于零?小于零還是等于零?為什久?門(mén)>將仗鹽枚人水中;⑵H(:l<g>洛于水中*t成鹽酸溶液:(3)NH.CI(s>—NH.i(g)-rHCKg);⑷H?(g)十.yO?<g)—^HjCKD?(5/1dnV(N2>g)—idmJ(Ar,g)―?dTnJ(N.IAr>g);;6)1dn?(Nj.g)±1dm*(Ar?g) 1dm3rAr>g)j(7)1dm'〈N—g)十1&(?("?&)—2dfn:(N-?g);(8)Idm*(Xifg>11dm*(N*tg>—?]dm(^.g).答:⑴乂涪斛F水屮,.為敷熱過(guò)桿Q<0.dS旦宰,*<0.⑵同埠,HUg〉溶水中?Q<S2H川)此化學(xué)反應(yīng)過(guò)思為吸熱過(guò)程Q>O,£>0?
(1*此化學(xué)反應(yīng)過(guò)悴為諛熱過(guò)桎q<g.as<0.I^5,V=Kin?y4Kby=2Rln>0.(創(chuàng)兩汽體的始態(tài)?紆態(tài)未發(fā)戈改空仇(門(mén)同種三體等超芳樂(lè)卜圧軸?前右狀態(tài)術(shù)發(fā)生改變^s-o.(8)iS^>J?ln£>=?2Rln4^<,0.11〉莊29?K和100k厲時(shí)?反蟲(chóng)H⑴⑴一?耳爼)+*0理)的\OQ?說(shuō)明該反應(yīng)不能口發(fā)進(jìn)右?仇左實(shí)驗(yàn)審內(nèi)常用電斛水的方法制備氫氣?這祐者有無(wú)矛質(zhì)?(2:話密Omot?環(huán)分別表達(dá)金以如卜坐標(biāo)表示的圖上,丁一力r-S.S-W-S.T-H笞:⑴這曲占汝有孑屑?HNKl丿一H?(0+*Q(刃足捋在隔慮系統(tǒng)內(nèi)?不做H低非跑IK功苑條件下.ASXL實(shí)咳室內(nèi)冃電餉水的方法別備紋氣?這個(gè)過(guò)桿中存在屯做做功的電功形成?這一反應(yīng)不是自⑺C”呻維環(huán)表達(dá)生標(biāo)如圖32.⑷口⑴(3)O圖3—2第四章纟組分系統(tǒng)熱力學(xué)及其在涿液中的應(yīng)用1?下列說(shuō)注足否正確,為什么?(1〉涪液的化學(xué)勢(shì)等于洛液中個(gè)組分的化學(xué)竹之和I⑵對(duì)于飩組分?其化學(xué)勢(shì)就等于它的Gbb?自由能:(3) 在冋一術(shù)溶液中?落質(zhì)〃的濃度分別紗以用ns.g.j表示?瓦標(biāo)祚態(tài)的表示方法也不同?則曳相應(yīng)的化學(xué)勢(shì)也就不同孑(4) 在同一溶液中?若標(biāo)準(zhǔn)態(tài)規(guī)定不同?則其相應(yīng)的相對(duì)活度也就不同)(5) 二組分璋想液示混合物的總蒸氣壓,?定大于任一組分的蒸氣分壓;⑹在相何海度壓力下總度郁是山⑴mo]?kg'的負(fù)場(chǎng)和食鹽7£沼液的滲透爪相茅“)怖濟(jì)浪的狒恵?定比純胳愴鬲,⑻在KCI至結(jié)品過(guò)棉中?析出的KCG的化學(xué)妙大于母液中KCI的化呼?熾〈9)相對(duì)活做“-時(shí)的狀態(tài)就足標(biāo)準(zhǔn)態(tài),〈山)在理想筋盞混合樹(shù)中,Roclt定律勺Henry-足律杠同.答:⑴錯(cuò).根據(jù)化學(xué)勢(shì)定義?化學(xué)勢(shì)是指某??組分的化學(xué)落皈是多組分體基,無(wú)比學(xué)勢(shì).⑵饑對(duì)J%給分決化學(xué)弊笄丁它的摩爾GibZ自山能.〔3)律.金同一烯溝茨中?溶質(zhì)n的化學(xué)勢(shì)根|』?與表爪方法無(wú)尢〈4)正確.在涪浹中組分H的化學(xué)勢(shì)為切=“;+R71wx對(duì)港體來(lái)說(shuō)?壓力對(duì)朋的影響很小?故匕式可以寫(xiě)成仲二廚+血?1叫?■?因?yàn)閹刨|(zhì)七的化學(xué)勢(shì)是強(qiáng)發(fā)性質(zhì)?與表示方広無(wú)關(guān)?帀以標(biāo)準(zhǔn)態(tài)選取不冋形打到RTWtux.即禍對(duì)活度(活度)不同.?》正確?W)軋誤.稀洛液的澳透壓與沼質(zhì)的性庾兀關(guān),而與和池中折含溶質(zhì)的粒子:分子,原子或離子零)的數(shù)口威正比?食鹽水屮心「1屯離成W和CI■藹Q而食?怯的電離很小?所以兩者滋透斥不相鼻“)鉛.若加人揮發(fā)性涪質(zhì)、則稀溶液的佛點(diǎn)可能比燉試劑的討.⑻常車結(jié)晶過(guò)卑母液屮的KCI的化學(xué)停大于析岀的KCI⑹的化學(xué)勢(shì).(91^.標(biāo)準(zhǔn)態(tài)足指燦亠1即相對(duì)活度為l.H?從Iknry左徉的狀態(tài).(lO)ir^.從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看來(lái)■對(duì)十理想液態(tài)混合物川ggj&cuk定律険有直力2.想-?也,這足為什么?(1) 在寒冷的用家?冬天F占之閘?在路kffilki(2) 口綁的時(shí)帳喝海水,感覺(jué)銜得更厲雪】(3) £kW地JL?疋稼總是長(zhǎng)勢(shì)不良;施太濃的吧料,庁球會(huì)?燒死S(4) 吃冰林BJ?邊吃邊吸?感覺(jué)甜味越來(lái)越換:5)被砂鍋里的肉湯燙傷的程度耍比被開(kāi)水燙傷厲害得多;(G)北方冬犬吃凍梨前■先將凍架放入廉水R翹?段時(shí)何?發(fā)現(xiàn)凍梨表面結(jié)了…層薄冰,而甲?邊卻已廉解凍了.答:(1)食鹽溶于水,形成鹽溥液?凝時(shí)點(diǎn)降低?(2) 土壤溶瞰的養(yǎng)透壓大,水山圧粽向土壤戀透?造成失水過(guò)多?對(duì)影臨作物生長(zhǎng)?應(yīng)至導(dǎo)玫杵物死【二(3) 海水中的鹽分很大?海水的淄透床大于休咬?H涓時(shí)?喝海水會(huì)怎覚渴的更厲告.(4) 由于滲透壓的存在?使味蛍霜官冊(cè)的的濃度差越文越小?所以感覺(jué)甜遇來(lái)趣淡.(D涪揪的依數(shù)性?砂鎘屮的肉湯的沸點(diǎn)離于開(kāi)水的祁點(diǎn)?所以憂湯燙傷的程度比開(kāi)水厲畬. (6)凍梨的洞度低于冰也水在凍架表貢凝固或冰?放熱?便凍架里由每冰?并且凍梨中含右待分使凍梨電面的礙固點(diǎn)下降低孑冰點(diǎn)?所以出規(guī)以上現(xiàn)敘M住補(bǔ)序液中?弟點(diǎn)力金?湛固點(diǎn)降低和港請(qǐng)UZ苓依救性質(zhì)靡出于同-?個(gè)總因,建個(gè)廉禺是什么?能杏eeri的計(jì)霧公式用網(wǎng)-個(gè)公式聯(lián)系盡耒?答:■瘠液的冷點(diǎn)升高?餐囿點(diǎn)降低和詼透匝審性質(zhì)?與整滾中溥質(zhì)粒子的數(shù)D成正比?面與夠質(zhì)竝于本身性質(zhì)無(wú)關(guān)?幕為甬液的依敗性?表示幡幣浪與兇瘠刊的區(qū)劇?用公式表示為,叫?緯”占" —一 -*""a為聘笊的偵暉爾體肌4.任如下的fti傲分公式中?■毛灰示<8?爾嚴(yán)??莖灰示化學(xué)夠?■些什么那不是?⑴疇)"2⑵冼)f⑶(興心2(小紿小:⑸〈瓷)f(6)(畫(huà))⑺答:倔中爾Q的患⑴,⑷$化學(xué)勢(shì)的足’⑶心?⑹.⑻;根據(jù)條件,⑵?⑺均不足.5室溫.大乞*力卜?七休A?和巣一濬劑中單獨(dú)淞解時(shí)的Hmiry系數(shù)分別為如和兒Ft已知息>虹?若A(g)和B(Q同時(shí)第魁在該弟劑屮達(dá)平銜?出V相中A(Q和的半商分圧相同吋■則左港液中卿種氣體的濃岌大?答:根據(jù)Henry定律加=耘??如如=虹?G若Pa=Pe剣濃度與Huciry系數(shù)*成正比故B的淡哎大.卜?列過(guò)程均為竽溫■竽樂(lè)和不做非妙脹功的過(guò)杓?根據(jù)熱力學(xué)叢本公式,dG一SdT+VM”.都是到2=0的結(jié)論?這些站論哪個(gè)對(duì)?萼個(gè)不對(duì)?為什么?<l>H:(Xh268K.100kPa)?出(心?268KUOOkljn);<2)*298K>1UOkl^W,Ht(g)+Ck(g)=2HCI(R):在298K,100kPaiH?—定At的NaCKs)溶于水中:H.(X1,373KJOOkPa)--HJ(Xg,373K,100kPa).答:⑷對(duì).M—①⑴,⑵,<3)(19體系組成改變了,應(yīng)使用HG=-SdT+Vdp+2>dg試比較下列1匸()在不同狀態(tài)時(shí)的化學(xué)孫的大小?根拯的涼理是什么?(a)H>(Xh373KJW)k【3弓(b〉H:O<g?373K.lOOkil(Z)(dHtO(h373Kv200kM〉£(d>H,O(g,373K.200kPa)F(e)H2O(b374KJOOkPa>^(DH/Xg^T-tK.1UOklB,(a>H:(Xh373K>100kPQ與<d)H2O<g>373K.200kPtO.答:〈u兩#相等,代殺平衡(ri)的化學(xué)勢(shì)大于09的化學(xué)勢(shì)(Q的化學(xué)勢(shì)大于仃〉的化學(xué)勢(shì)(4XC)的化學(xué)勢(shì)大丁")的化學(xué)勢(shì)判別時(shí)用3<0?即化學(xué)勢(shì)從商到低變化.&理想液態(tài)泯合物漠野的做規(guī)特征足什么?它有幾種不同的定度式?不同定義式之間俗何決系?答:理想液態(tài)混合物模型的徽觀待征足?分產(chǎn)間作用能,熱力學(xué)能具有加和性.定義X ^uiXH=0dmS-S;—Si一hrIixtr)S/VRT(nalora"bhbIotr)RT(waln.rA+mIrtr^)第五章相平衡LT1WT列說(shuō)法足否iF確?為什么?仃)在?個(gè)密封的羚鄭內(nèi)?製滿了373.2K的水.點(diǎn)空隙也彳留.這時(shí)水的恭氣壓尊于寒I(2〉在室涮和人p圧力八純水的無(wú)np,?若屁水囪丄充人NKg)以增切外壓?則純水的蒸F降|〔前小水滴與水汽混左一E婦狀?囚為它們都有相同的化學(xué)組成和性質(zhì)?所以足一個(gè)相;W)面粉和*粉混合得十分均勻?肉眼U無(wú)床分清彼此?所以它們已成為一相,巧〉將金粉和銀粉混合聞熱至熔融?再冷卻全41態(tài)?它們已蟲(chóng)為帝⑹}molNaCKs屈于定塑的水中?在298K時(shí),只有一個(gè)燕氣壓;?:7)imolNaCKq俗〕?-定IB的水中,再加少H的KNQ(s)?金一定的外壓“當(dāng)達(dá)到花?權(quán)平樹(shù)時(shí)?溫度必自定伯h⑻純木在二相點(diǎn)和冰點(diǎn)時(shí)?都是三相共存?根據(jù)相徉?這站點(diǎn)的自山度郝應(yīng)該等丁#舍江I)錯(cuò).液體具有蒸氣床是蔽津的本性,可列解為液體中能仗大的分f說(shuō)離漬面進(jìn)人空附成為氣態(tài)分了的傾向?可以用平衝時(shí)氣念分/的壓力網(wǎng)量.祀巒封的容胖中加鑿水,段有蒸氣?但水的裱氣斥牡存在的?不為冬.水的蒸弋斥為373.2K時(shí)水的飽和蒸久斥.(2俺"伽弋e?p;33咼學(xué)5_仇?>外床增加?竦水購(gòu)揀工壓將上升■耳以理解成外壓增加.液面匕的分子逃逸傾向增大?即熱rji增大.:3)錯(cuò).IB忌恰系統(tǒng)中宏觀上片來(lái)?化字組玻,特理件質(zhì)與化學(xué)性肪完全均勻的部分?水淌與水汽的物理性質(zhì)不同?兩苕材明顯的界面?是Wffl.〈4)縣面粉與米粉雖然肉眼尢法分清彼此?但其化學(xué)組或不同危更小的尺度內(nèi)可以區(qū)分?所以它們不&訊.
⑸對(duì)?金純與銀粉加如網(wǎng)b成固態(tài)洛液?冷卻后我子分r以分了形式村$?分散?足一相?⑹C-ST"W=2T=1〈蔽度限剜〉(若水射已知)/?C4I-<P?^=2)廣-0 所以:^298K時(shí)JmclNACia”裕于一定21水中?只有?個(gè)蒸氣壓.⑺惜.地加「少許KXOAs)(苦水"已血》相律變?yōu)?C=S_R-MS-3R?O.R^UNiC(濃度)02?廠=C+l—3=3-2=1外壓?定時(shí),溫度與KNQ的B也有關(guān)系,不為定值.(8)錯(cuò)?冰點(diǎn)指水與冰兩相平衡的泡度,是購(gòu)相共存,郴據(jù)相律.C-S-l.y=C-(P4-2i相點(diǎn) /=(一?+2)=1十2—3=0 自山度為0冰點(diǎn) /=(一?+2=1+2—2—1) 與壓力有關(guān).2.指岀下列平衡系統(tǒng)中的物種數(shù)、組分?jǐn)?shù)、相數(shù)和自由度數(shù).(l)NH<(:l(s)^K空容器中?分解成NH3<g)和HCKg)達(dá)平舫⑵NH.C1?在含有一定盤(pán)""(&)的容器中,分解成NH;(g)和HCl<g)達(dá)平雋;(3〉CaCa空容器中?分解成COz<g)和CaO(s)達(dá)平斷;<4>NH4HCa(s)<tA空容器中?分解成NIL<g),CU(g)fflH:O(g)達(dá)平衡;〈5)NS:1水溶液£純水分直丁-某半透兩邊?達(dá)港透平衡;(6)N^I(S>與其飽和洛液達(dá)Ti%<⑺過(guò)扯的NH‘Cl3?NHJ(s)在克空客養(yǎng)中達(dá)御尸的分解卩知NH4Cl(B)^NHl<g>+HCl(g)NH<lG)^=NH3(g)-HKg)〈8)含育Mi?K?SOi,NOf四種離f的均勻水涪觸.答:<1)S^3(NH<Nl(^).NH^(g)和HCl(g)>NFtCK^-^NIL(R)*HCl(g}準(zhǔn)冋?相中[NH/=*HCiJOS-?K-g3-2702/=C-rZ-d)=3-2=lS-3 MH】Cia)=NH>g;+HCKpTOC\o"1-5"\h\zOS-R=2 9-2/=C-2-^=2S=3lCXXA(s),CQj<g)XaCXs)ac(人L、ac(Q+「o〈0不在同一相中、無(wú)放度條件限制C=SW=3—A2 0—2(P=2R'FJ=C-2-^=2(P=2R'FC-S-R?R'=l/CI29=1⑸S=2 R-0CW—疋一CW—疋一2/=C+2-O=3(潘透平衡時(shí),兩者L方壓力不同?相弁不適用.相律足戀卿相JlU/ffl同時(shí)梅導(dǎo)出的?檢自由度加1>(6>S-2 R=2 R'=1C?S-RR'=2e=2f=C?\2??-2⑺S=5 R亠2 R'”l[NR>J=:HCI:+rHi:C?5—Z—l^Z 0=3/=C42-0=1⑻S=5⑻S=5R=0 電荷平術(shù)CSR_疋4<t>1(溶液)/=(?42?4>=5i何符下列問(wèn)題.⑴在冋溫度下煤研究系統(tǒng)小冇兩相共仔?但它們的壓力不聲準(zhǔn)否達(dá)成平衡?(2)為什么把a(bǔ)xsuu做?十冰?什么時(shí)候就児到CQ(1)?CD能否用市皆的60?的性白濟(jì),經(jīng)多秋杰鍛呂,得到尤水乙醉??)禮抽圖踐些區(qū)域能便用杠什規(guī)則?住三相共存的平衡線上能否使用杠桿規(guī)則?⑸在卜?列物煩共存的Y籥系統(tǒng)中■淸寫(xiě)出可能發(fā)作的化學(xué)反應(yīng)■井捋出有幾個(gè)獨(dú)立反應(yīng)?(tOCU)tUXe)tCXJb(g)?H?(g)<H$CXl> (8)<b)CG>?CCMg)■(Xh(g)■Fq(s)>FeOCO?FcO3?a3⑹在二組分固一嵌平斷系統(tǒng)梧圖中來(lái)定化合助勺不稔宦化合物右何本質(zhì)區(qū)別?(?)在室漢與人氣壓下?用CCh(I)蘋(píng)取碘的水舒汝」、在CCl4(]>相H:O0)q?達(dá)試分配平衡r兀固體俄存在?這時(shí)的徹立組分效和Hlb度為多少?⑻在相闇上,請(qǐng)分析如卜窗殊點(diǎn)的椿數(shù)和自山度倆點(diǎn)?低共熔點(diǎn)?海點(diǎn)?加沸點(diǎn)和臨界點(diǎn).答:(1)在同-溫度下?壓力不尋可以兩柜共存、如港透平衡,(總C】水溶液與水九柏平編條件為M=奉 .⑵g?町以升華且按變?yōu)閍>(g)準(zhǔn)較人壓力卜??可以茯合址溫度得到g⑴.⑶不能?白灑楚非理想妁二組分液;&混合物尼們的君為與Rh認(rèn)定伴的正10差很大?在丁一工圖上右最送點(diǎn)比低恒沸點(diǎn)兒恒滋混合物中乙醉的質(zhì)*分?jǐn)?shù)為0.9557,所以.JIM如用乙小于0.9357的混合物進(jìn)行分錮?則舟不到無(wú)水乙算,只能得到濃度0.9S57的恒沸混合物?⑷對(duì)J:液Y?液一固?液一液、囲一固的兩相平卷心任何一柑▽費(fèi)系統(tǒng)?社桿規(guī)則可以適用?在三相共亦妁平衡線上?可以使用杠桿規(guī)則宋取低個(gè)二組分系統(tǒng)的物質(zhì)點(diǎn)?使用兩次杠ft規(guī)則可以確定三相的捷.〈a)可能損生的化學(xué)反應(yīng).TOC\o"1-5"\h\zC(s)-yO,<g>—€O(r) ①c(s)-oA?>=ca(g) ②H,(B)卜y(Xl&)—Th<Xl) ③CO(R)+*Oi(Q^-g(Q ④C(s)—HzOd〉~CO!S)—H:〈g} ⑤枚立反應(yīng)為①,②,③. ?(b》可能的化學(xué)反應(yīng)Fc(s)+FciCX(?)—*4Fc()(s) ①Fe(R)4%(\(Q—3FeT)(s) ②fc+m<g>—-EeO(s)—CO(g) ③C〈QT—2C(Xg> ④CO(r)—F?0(&)~CQ(g>—Fe(s) ⑤4COQ〉+r&o、a>=4a:Vg)+3Fr(s) ⑥C(s>4Fe()(s)—Ee(s)tC(Xg) ⑦C<M>+Fe,(X<s>一Fc<fl>+4(1Kg) ⑧獨(dú)立反應(yīng)為0◎③?④.■■■⑸穩(wěn)宦化合物,有固定的組成和熔點(diǎn)?存任于IM相或戦相,溫凌低于其熔點(diǎn)不會(huì)分執(zhí)金相圖上右域高點(diǎn)?不輸定化合物準(zhǔn)液相中不存冷?加熱分瓠葯生的兩相與其細(xì)戒不問(wèn)相圖上呈“廣寧形,水平線代表轉(zhuǎn)熔且度?⑺S=3?C=SW=30=2條件自由度,廠=<7—4>3-2-L⑻警?!e=2?S=??C=l?/=C—e+2]沸點(diǎn)j低共熔點(diǎn)0=2.3=2,02』C-爐卜2=2臨界點(diǎn)C=3,S-l?CIJ=C0+2=0也汾點(diǎn)。一2.S2?C=2?/=C-O+2=2.第六章化學(xué)平衡請(qǐng)判締下列畑是否正確?為什么?<OM-2z應(yīng)的平徽常數(shù)足-個(gè)不變的常數(shù)$⑵氏G是平樹(shù)狀態(tài)時(shí)Gibbs自由能的變化值?因?yàn)閊C4=-K71nKJi(3〉反版OCXg)+HtO(g)^CU(g)4-Ht(g).因?yàn)榉磻?yīng)舸后代體分子敷相等?所以無(wú)論壓力如何變化?對(duì)半衡均無(wú)夠響『在一定的淑廈和壓力下?幕反應(yīng)的\G.>0?所以耍尋我合適的僅化劑?使反應(yīng)得以進(jìn)行I臬反應(yīng)的XlrG^O,所以該反應(yīng)…定能止向進(jìn)行,T<#ft值改變了?平衝-定會(huì)移貳;反之?平術(shù)移動(dòng)了?平ffitft值也一定改變.答:(])不正確?化學(xué)反應(yīng)的平?K2K八3)工刈KT只與溫度勺關(guān).但K.勺丁嚴(yán)解右關(guān)點(diǎn)K?與度、壓力有關(guān)?當(dāng)壓力不大B時(shí).K^l.K,可以看成是只與型度巾定■除此之外?化學(xué)反腹平衡謝軟與化學(xué)反應(yīng)忡施方稈的可法也有關(guān)鼻?程至標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選取對(duì)其也有影響?例2H*(g)+Qr(G—2RO(g) —(1)KJ與Hr(g)+^Qr(g>=^HtO(g)—<2)K;4-K;4.(2)不正確?在反應(yīng)平會(huì)狀杰下?4Gb-0而=厶0+R71nK;?所以在平衡時(shí)?\企--RTlnK;?《3)不正扁?圧力變大時(shí)?存衣著反應(yīng)物或產(chǎn)物由代相變?yōu)榉偘氐膯?wèn)題??4)不正檎?合適的催化刑能改變反舉的活化能?改變反應(yīng)速度?但不能改変反應(yīng)的方向?、a>o反應(yīng)不能進(jìn)行?⑸不正etAGsVO■煥力學(xué)月新反應(yīng)能發(fā)生?但梵反應(yīng)速度可本不反應(yīng)?還需加人引發(fā)條件或音使用催化刑?才能便反應(yīng)正向進(jìn)行?例2也+Q?2HxO的反應(yīng)?(6〉不正檎?平初r效改宣了?平會(huì)不淀會(huì)移動(dòng)?平衡時(shí)K嚴(yán)QK.的改變與溫度有關(guān)?Qr也可以相應(yīng)隨SI度改變?在一定T.p下.反應(yīng)平會(huì)移動(dòng)?平禽常數(shù)則不會(huì)改變?也可以從看出變化?反應(yīng)才移動(dòng)?K;變化"變化?K■可能不變.z化學(xué)反應(yīng)的的下erm”的含義是^么?若用下列科個(gè)化學(xué)計(jì)n方程來(lái)衷示合成氨的反應(yīng)?問(wèn)購(gòu)者的4G:?K;之閭的關(guān)系如何?<l>3H:(g)+N:(g>—2NHa(g)^GLmKJ.i(2)yH:(g)+*N,(g)F—NHs(g) ?也簽:無(wú)限大的反應(yīng)體廉中?加表示反應(yīng)進(jìn)度變化公-1g?l=2《g.?2>K:?1?(畛?2》?.J舌選取不冋的標(biāo)準(zhǔn)念,則礦(71不同,所以反應(yīng)的\(品也會(huì)不同,鄭么用化學(xué)反應(yīng)等浪式W+RTInQr卄算岀來(lái)的g值杲合也會(huì)改變?為什么?答心G?由干標(biāo)準(zhǔn)態(tài)選取不同而不同■但不會(huì)因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)態(tài)選馭的不韻而改童表示反應(yīng)體系層杲?時(shí)刻的勢(shì)輸數(shù)4G和=(aG/ae)“?&1不能理河為體系由仆時(shí)刻的G變化為"時(shí)劃的G/很倨公式鳥(niǎo)代工一RTInK;?能否認(rèn)為乂5是處在平衡態(tài)時(shí)的Gibbs自由能的變化值■為什么?答:不能認(rèn)為g是處在平勧態(tài)時(shí).Gibbs自由能的變化值(參考友習(xí)題l.<2?.5.合成気反應(yīng)3H2(n)+M(G一亦達(dá)到平蕃后?存保持渦度和壓力不奇的WfttK.ta人水氣作為惰性%體,汝佗體近似作為理總代體處理,問(wèn);気的含箴會(huì)不會(huì)發(fā)牛座化?K;伯衣不矣改變?為什么"答:合成鬣?保持T"不變?以水為恂性氣體(理代》時(shí)?Kp為定值?只與溫度有關(guān)?加人情性氣體相芳于減少?反應(yīng)初與產(chǎn)物的濃度?耶衡向域少這一舀勢(shì)的方向移動(dòng)?向左移動(dòng)?敏會(huì)減少.也可以艱鋸K;二K,?(">?)絆.加入情性代體相當(dāng)于誠(chéng)少反燉平衡的總壓力?對(duì)此反應(yīng)嗎*<0?〃J側(cè)K.減少,因?yàn)閊=0^/1^?所以応^減小.反應(yīng)\lg0(s)4-0:(g)—MgCL(?)+y^(g)半衡后?保持溫度不變?增加總壓.K;和K.分別有何變化?設(shè)代體為環(huán)想氣體.答:K;與溫度有關(guān)?丁不變.K;不變.KjuRr"/P*)Swi】陽(yáng)二2_】二一g<0P7?KJ?反應(yīng)右務(wù).工業(yè)上制水煤花反應(yīng)為CW+HKXg}一00(g〉+H2(g)?反迸的標(biāo)準(zhǔn)障爾站變?yōu)?33?5£?mol1?設(shè)反應(yīng)在673K時(shí)達(dá)成平衡.試討論如下冬種因素對(duì)平會(huì)的影響?⑴增mc<j的含卸提高反應(yīng)沮度?増麵最統(tǒng)的總壓力)增加H:O<g)的分壓.増加M@)的分壓?答:(1)?加CGO的含鍛?純固體的活度為1?不夠響半衡.(2)\Hl>0?吸熱?增加溫度?反應(yīng)右移.(3;增加系統(tǒng)圧力,反應(yīng)左移.塢大水的分壓?反應(yīng)右務(wù).H,分壓?反應(yīng)左移.3.pci5(g>的分解反應(yīng)為pa$(g—“POiSHcb(g》?在一定的ifl度和壓力下?反應(yīng)達(dá)巽平試討論如下各種因索PChS》解離度的形響?(1;降低氣體的總壓J(2:逋人?保持隆力不變?使體積增加<i〈3;通人Ni(g).保特體積不變?使壓力增加一倍}(4:M人Ck(g),保特體積不變?使壓力塢切一借??,(1)降低代體總壓,KJ?反應(yīng)向石移動(dòng).PCINQ解福度堰大?⑴通入N-壓力不變■相當(dāng)丁礪少在儒系統(tǒng)的壓力;.股應(yīng)右移?解離度增大?保持休枳不變■壓力增大I培?分壓不變?離解度不變?K『減小到原束的一卑?山削亦曲小列原來(lái)的-半?丫扁不移動(dòng).保持體積不變?增加CX反應(yīng)左移低力加借?解離度域小?9.設(shè)某分解反應(yīng)為AG0iB(g)+2C(g)?若其平衡常數(shù)和解離壓力分別為K;"?寫(xiě)出平與脾密圧力的關(guān)系式.答:A?一MQ+2CS)開(kāi)始 0 0 ?f? 寺P 與P 總壓力pK;-<yMr)<M/>/X>,=^(P/P?V10.氣相反應(yīng)aXg)+2H:(g>—CH,OH(l)tE知其標(biāo)準(zhǔn)曜爾Gibbs生域自由旋與at度的關(guān)系式為\0=(-90.625+0.221T/K)kJ?mol1?若熨使平盲常數(shù)K;>1?則沮度應(yīng)整制在多少為宜?答:g—RTlnK;K;-e-^>1則fGL/RT>0氣^f221>0T<41O.O7K第七章統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)設(shè)有三個(gè)穿塚色、購(gòu)個(gè)穿灰色和一個(gè)穿藍(lán)色制IW的軍人?起列臥?(1〉試問(wèn)有多少種歐形?《2)現(xiàn)設(shè)穿綠色制服的軍人有三種不同的啟肓,可從中任選-?種佩帶I穿旅色制服的軍人有購(gòu)種不同的尼章?可從申任選一種佩帶,穿藍(lán)色制服的軍人有四種不同的目章.可從中任選沖佩帶?試冋有多少種隊(duì)形?簽:〈】)根況附錄中排組合公式(在N個(gè)物體中有S個(gè)彼此相同的,另有七個(gè)也啟彼此相同的,取科個(gè)全排列?排列方式為誅)則”=晶亙=60.<2)因?yàn)榇V色制8K的人有三種不同的有章?則可選擇的人屮的?法?同理,灰色商眼的肩章選擇載醫(yī)為2*.藍(lán)色制服的啊章飲法為4、?則隊(duì)形排列數(shù)n-^"zhlx3>x2,x4125920?金公園的猴舍中獄列疔三個(gè)金效條族和兩個(gè)長(zhǎng)祈?yè)?jù).金絲很有紅、綠購(gòu)種帕子,可任意選戴-種?長(zhǎng)脊癟可在資、余和黑二種幅于中選第一種.試問(wèn)在殊列時(shí)可出現(xiàn)多少種不河的Iff況,并列出計(jì)算公式.答:解法與題一類似?若不考慮幅于啟法?詐舍絲猴的帕于選掙的載法為2,?長(zhǎng)臂痕的帕子透擇的■醫(yī)為護(hù)?K除列的情況”=#^X2'X3’=720.3設(shè)某分了有0?k,N3四個(gè)能級(jí)?杲貌共冇6個(gè)分子?比問(wèn)(I)熾果能級(jí)是辱簡(jiǎn)并的,當(dāng)總能蛍為3<時(shí)?6個(gè)分/在四個(gè)能級(jí)上有幾沖分布方式?總的微規(guī)狀態(tài)鞍為多少e毎一科分布的熱力這規(guī)辜是多少?(2>tflR0.1<兩個(gè)絶級(jí)是非簡(jiǎn)并的,2t能級(jí)的簡(jiǎn)并度為6.4能級(jí)的簡(jiǎn)并度為】0,則有幾種分布方式??的嬢觀狀杰數(shù)為多少?毎一種分布的熔力學(xué)槪率是多少?答:(1〉能級(jí)是非簡(jiǎn)井的?弟每一個(gè)能級(jí)只與一個(gè)就F狀玄相對(duì)應(yīng).ft0.k.2£.3£;四個(gè)能級(jí)級(jí)上六個(gè)分丁,息能鏡為3c.排列方式01<2e3c總能H1513/ ?2411&3333<則總共自3種分布方式根據(jù)尸晟!i"■irfhr30"晶pm4"+%+“=56每-種分布的熄力學(xué)槪率:吩卡=盤(pán)0。?107幾■汁器.0.536—備備0.357.⑵能級(jí)足簡(jiǎn)并的?宴把簡(jiǎn)并幢考虐進(jìn)去?小?1ML1W6川嚴(yán)10噸據(jù)("念所知總有3種分布方式能級(jí)為簡(jiǎn)并的r=N!混倉(cāng)品侔可襯作在品格點(diǎn)陣中?隨機(jī)放書(shū)?\1個(gè)A分了和個(gè)B分子組成.試證明d)分子能夠占據(jù)格點(diǎn)的花樣數(shù)為:/?=繭}葦墨;⑵若Va=Nb-y?利用Stirling公式證明0=2^<3>??>\=Nh=2.利用上式計(jì)算得G=Z?16?但實(shí)際上只能推岀6科花樣?這是為什么?
答;⑴若在N(N-Na一*〉物體中■假定N個(gè)物體先全不相M1的?則推列的花數(shù)為N!.今其中Na個(gè)梅休相同?這Na個(gè)物體彼此互換位ST?并不能導(dǎo)致一種新的花樣.這Na種物體的全排列為Na!同事種物體的全排列為柑當(dāng)有郴同物體時(shí),排列的花樣效為亀,廣繞總賈Stirling近似公式|當(dāng)N很大時(shí)(N^l)InN!=NltuV-N由⑴0G=船總學(xué)當(dāng)Na=W=*時(shí)滬—也—(y>!(y)lIS=lnN!-2叫字)!=NlnN-N-2(jin多_書(shū))aNlnN_Mn字■NlnN(jVlnJVNln2)=Nln2C=2"? ?由〈2〉題中町知只有在.V?l的條件下才可以應(yīng)用Srirhng近似公式岡此才施成立.所以當(dāng)M二M=2時(shí)\=X4+Nb-4不満足應(yīng)用StirIJng近似公式的條件?同理不可應(yīng)用0」曠來(lái)求算花樣.5?欲做一個(gè)體枳為】.0n?的HI柱形鐵皮簡(jiǎn).試用“辟n“乘因子法.求出圓柱體半徑R與柱高[之間呈什么關(guān)系時(shí)?所用的鐵皮最少?并計(jì)算所用鐵皮的面枳.答:利用hfimrgM拉格朋0點(diǎn)因/込圓住半經(jīng)為乩柱島為I“鈕-L-lm1S=2農(nóng)+2<RLf(R.L)?2承亠2kRI.g(R.L)=^L-!=O令F(K.L,A>=/<^<L)4Ag(?JJ=>2<R: 1)=?beR+2M+%RLA=0=?beR+2M+%RLA=0(勢(shì)h=2曲曲T可WAR-2嗇人wRQf航一*0=4應(yīng)=4應(yīng)C~2汕十2也(一2>二0可知1=2R視當(dāng)鬪柱的髙為半徑的2借時(shí)?闘柱形鐵皮簡(jiǎn)血枳最小S2討?,2吊1-6兀疋由V-^L*^(2R)?1R=0?542mS?6斤/??6jrX(0.542〉'=5?53m2.6?設(shè)CQ(g〉可視作理想代體?并設(shè)英各個(gè)自由度均服從能匾均分原理.已知COrCg)的嚴(yán)=雷1.15,01計(jì)算的方袪判斷g(g)是否為線形分子.答:如果g為非線型分子?根據(jù)經(jīng)典能■均分換即.G?m?*[3+3十(3”一6)X2]XR=*[3+3+?3X3-6》X2]>:R=6RG?=G??+Rd7R廠晟啜7167如果g為線中分C由能m均分原理GfN*[3+3+(3w-5)X2]R=*[3+3+(3X3—5]X2)XK=7RG?!狢v.j>TR—8R戸熬匚黑亠1?⑷題中已知尸1.15?與g為線因分子計(jì)算的y值相近.7.抬出卜列分f的對(duì)稱數(shù)?⑴5⑵CECli⑶CHd⑷GHs(苯h⑸GHsCHN甲料⑹跟丁二烤;(7〉反丁二烯?(8)SFc.普:卜列分r的對(duì)稱數(shù)分別為,⑴Qo=2⑵CHQo=3⑶CHQ8=1<i)QH、(苯)尸12⑸GHfCH,(甲笨〉o=2(6)順】二?烯。一2⑺反「二炳0=】U)SFfl<7=128.從以下數(shù)據(jù)判斷某X分子的結(jié)構(gòu).(1)它足理馬據(jù)氣體■含有擰個(gè)?f;(2)fP低泯時(shí)?振動(dòng)口由度不飯發(fā)?它的G■與N;(g)的相同$(3)在高祖時(shí),它的比qg)的翡25.1J?moL.答:低溫時(shí)?X分子與N:(g)的(:戻■值相同?不君慮娠動(dòng)的求獻(xiàn)?則潮種分f轉(zhuǎn)動(dòng)的白由度郴問(wèn)?分子構(gòu)型一禹為線駁分了?在高漫吋?它的C“比N,(g)A25.1J?muL?kt■至業(yè)畔匕上二」2?則它的振戲自由度比4(g)多3個(gè)?即多一個(gè)原子?所以,X分子是二原子線型分子.9?請(qǐng)定性說(shuō)明2列各種代體的Gf值隨觀度的變化規(guī)律:T/K2988002000CV.m(He)/(J^nx>r,?K1)12.4812.4812.48Gs?NJ/(J?mo「?K"1)20.8123.1227.68G^(Cb)/(J?mo「?KJ25.5328.8929.99G*8>/〈J?molT?K*1) 弓2&8143.1152.02答:橫向觀察He<g)在不同溫度的G.?侑?發(fā)現(xiàn)單原了氣體的不Rflifi度升応而發(fā)生變化価多原于分子M(g》?CXg).g(Q的度升離而斤島?紐向比較不同溫度的各種氣體G.”的差值.發(fā)現(xiàn)分子中釀子個(gè)增加?則Qn.菱值越大,Cv.?值熱大.】0?在同2E同壓下■根據(jù)F面的表mww:哪種氣體的Sou最大?哪種氣體的久“最大?嘟種分了的條動(dòng)簇卒最?。糠肿覯r?/Ka/K Pb287.55976HBr8112.23682n2282.893353Cb710.35801答:J=Mln:也鬻VI+yNk=R「#In()+號(hào)巾吾—】n脊+C](C為一常加在同溫,同壓條件下.NhhtM大?則HBr的S“最大.久宀則“孑+R在同沮?冋壓條件下.6的&最小■則Ch的凡"最大?Dm&?亠?在同溫?冋壓條件F>a的&僅小?用ch的掘動(dòng)頻率a最小.
第八章電解質(zhì)溶液1?FanuUy電解定律的用本內(nèi)容是f卜么?這定律心電化學(xué)中有何用處?答:広拉第電解定錚的基本內(nèi)容是:迫電干電解質(zhì)落液2后在電極上(兩相界面)^1:化學(xué)變化的飾質(zhì)的14與通入電荷說(shuō)正比?〈2>若將幾個(gè)電牌池申聯(lián)?通入一定的電荷做后?圧各個(gè)電解池的電氐上發(fā)屯化學(xué)交化的物質(zhì)的於郡相等.G\i)=z?刃?=&?F根據(jù)FZy定律■通過(guò)分析電斛過(guò)聆中反總物衣電玻上物質(zhì)的龜?shù)淖兓?就可求山電荷伍的數(shù)值?在電化學(xué)的定城研究和屯解丄業(yè)上有改要的應(yīng)用.1電池中IF極?負(fù)種、陰祕(mì)、陽(yáng)侵的定義分別是什么?為什么@原電池中負(fù)杈足舟極向正歿左:甜極?答:給出電了到外電路的電極叫做電池的負(fù)如戀外電路中電勢(shì)氐從外電路接受電子陸電極內(nèi)做電池的正怨,圧外電略中電停絞高?發(fā)生教化作用的電極號(hào)為陽(yáng)極.發(fā)化旺原件用的一極稱為陰扱?總電池的陽(yáng)極發(fā)牛氣化作用?胡般發(fā)生還總作用?內(nèi)電路的電子川陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)到陰極?斷口原電汕的陰極足I卜徴?詡極足負(fù)極.3?電解質(zhì)洛液的電仔率和曄爾電導(dǎo)率與電解質(zhì)濟(jì)訛儂度的關(guān)系有何不同?為什么?答:強(qiáng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)申隨若歡哎的墻大向升高〈導(dǎo)電粒子數(shù)冃増多〉,雀大到?定祥汝以啟?市于正、負(fù)離十之⑹的相互作用怡九.囚麗便離子的運(yùn)動(dòng)速率降低?電昂率5帀下昧?崩電解庾的電導(dǎo)率円濃友的變化不城舌械度增加血離度裱少?離了數(shù)目變化不人?卑爾電吊率驗(yàn)農(nóng)度的變化與電導(dǎo)申不同?濃肢聲低?粒子之閔相互作用政弱?疋?負(fù)離千的運(yùn)動(dòng)速叢氓而瑁加點(diǎn)犀爾電導(dǎo)瑙增如丄怎樣分別求強(qiáng)電解匝和筋電解噴的無(wú)限晞梓呼爾電導(dǎo)峑?為什么要用不冋的方法?答:在他池度“強(qiáng)電解溶液的摩爾?導(dǎo)半與廠成線性關(guān)系.九=心〈1一販)化-定視度卜?一定電解質(zhì)語(yǔ)液來(lái)說(shuō)/是定值?適過(guò)作圖?K線與縱坐標(biāo)的交也即為.無(wú)般稀秫吋諮液的摩爾電導(dǎo)亭即外推法.坯陀解質(zhì)的無(wú)陽(yáng)稀釋華爾電導(dǎo)率d根據(jù)離子獨(dú)立移動(dòng)定洋?可ilRUl鮮質(zhì)洛液的無(wú)限烯障臨爾電導(dǎo)率尤設(shè)H求算?不能由外斧法求出?由」?筋電硏噴的術(shù)溝裁衣很低濃臣下與斤不呈B線關(guān)氣并E1抿度的變化對(duì)的ffiLW響?U大?實(shí)驗(yàn)的淇差很大?由實(shí)哭伯宜接求弱電解航的斥儀困燈.離子的摩爾電導(dǎo)聲、離子的遷移速率.海千的電遷移率和篙了遷禺?dāng)?shù)之何有那些定龍關(guān)系式?答:定勒關(guān)系式&尸+—如dE/dZr=x?dE/d/離子遷移連率蔑子的電遷移率'?=[=?<,》?_?-7;■士“一 “止髙子遷朽數(shù)Sz*+Sr=1無(wú)限烯f?強(qiáng)電解質(zhì)灣液 =心--TA^.-u t=4^£ 尼広=(佛-Q)F?在某電痢質(zhì)潯液中?若令(種貞f存在?則咎液的總也導(dǎo)應(yīng)該用卜列郵個(gè)公式農(nóng)爾;為什么?答:對(duì)電誹航溶液來(lái)說(shuō)電導(dǎo)G是具導(dǎo)電的能力?以I:母屯解彌液為倂.G=kA/1<=.4o.?c稅電解質(zhì)溶液仏~仏-心??k~(Aw—A二)c=An?c—Au>??*=/l4?r則G-—“A.":?G「g-G-I住…工越
7?電解質(zhì)與非電解骯的化學(xué)勢(shì)表小形式有何不同?活度因尸的表zj試右何不同?答:非電解質(zhì)的化學(xué)停的表示骼式:肚/4k<T)IRTlnx-.h^?/A(T)IR71ia上可解質(zhì) 二/A〈T>」RTIg?*¥(7*、-RT!na甲?a--活度因子表示式川電解質(zhì)…t盤(pán)電餌質(zhì)CU=A*?O/-=(C?8.為什么宴引逬離f?強(qiáng)度的概念?離子強(qiáng)度對(duì)電解質(zhì)的平均話度因子有什么影響?答:在雜濬液中?彰響離子平均活度因子九的主耍因索是離子的濃度和價(jià)數(shù)?并且離子價(jià)數(shù)比抿度夠宅還耍更大一些?且價(jià)型愈矗,影響愈人.因此而捉出離子強(qiáng)度的概念.對(duì)平均潔度因:F的影響Ir/.-謎如I9用DebyoMiickN後限公式計(jì)算Y均沽度因f時(shí)有何限制條件?在什么吋嵌要用福正的Deby護(hù)Huckd公弍?答:限制條件為:?離f在靜電引力卜的分估遵從Buh^cmnn分布公式?并且電荷密度與電勢(shì)之甸的關(guān)系冬從妙電學(xué)中坎Pbissnn(fB松)公式.離f是步電荷的圓球?離子電場(chǎng)是球形對(duì)稱的?離子不極化?在極稀溶液中可右成點(diǎn)電荷.離子之岡的作用力只存在庫(kù)侖引力?其村瓦吸引叼產(chǎn)生的吸引範(fàn)小于它的熱運(yùn)動(dòng)的能量.在稀落狀中?溶液的介恵希數(shù)與簾劑的介電常數(shù)柏荒不大?可以忽略加人電解質(zhì)舀的介電常數(shù)的變化?Z懷把離子看作出電荷?考慮到瑋子的肖徑?極限公犬魅正為:~A|?+—k7~A|?+—k7i一叩yr10不論只離子的頃辻林電不尺療爾山耳窒?軌離子和域氧根離子都比it他與之帶和同電仙的離子蔓大得多,試解祥這是為什么?答淮水溶液中?W和OH,離子的電遷移率利涉爾電導(dǎo)率恃別大,說(shuō)明H*和OFT在電場(chǎng)力作用F運(yùn)動(dòng)速率待別快,這足因?yàn)樗逡贺愑袣渑瀑|(zhì)于可以杞水分于間轉(zhuǎn)換?電流狠快洽若氫註被傳導(dǎo)?lh在水溶液中帶有相同電荷數(shù)的離F?如HJNa仁K-.Rh仁….它們的離子半徑依次增大?而遷移遲率也相應(yīng)增大,這是為什么?答山,No,K?Rb■絆離子帶有相詞的電荷?離產(chǎn)半徑依次增大?根站修正的Dcby^Hiickcl公式*二一恥亠7二一恥亠7了Ira^^lirrttttM子半樓的增大而增大?所以博潘中贏子ffiF度增加?遷移速事亦桃增加?n■晌難檸盤(pán)的棉解度左■有<*???試討論2CI在下列電解質(zhì)搐稅中的榕II度大小?按由*到大的次序梅列出耒(除水外?所有的電解質(zhì)的玻度祁是aImol?dm->).(DNaNa(2)N^1(3)H:O(OCuSQ,(5)NaBr簽:夠響?待鹽的轉(zhuǎn)館度的主更因?<t共同離子夠響?如AgBr莊NaBr中的辭M廈妊小于水中的幣解度.其它電解廈的形響?其它電解質(zhì)的存戀通過(guò)?響寓子fll度?宅?)t幣盤(pán)的活從IN■利幣?度?帯?度峽序?yàn)閠<2)?3)?l)?4)?5).用Pi電極電解一定玻度的GiSQ幣浪?試分祈陰債部■中那和陽(yáng)極部瘠槪的■色莊電解過(guò)稈中育何變化。AfflCumW. 色變化乂將tu何?答:丹是僧性電債,陰覆邯席*中W敲還原生ftCu?帶權(quán)中G??的玻度變小?■色變債?陽(yáng)fiffg液中3?向中部遷移色變橫?中部的■色莊翅時(shí)間內(nèi)▲本保持不變.
用Cult電極時(shí)?陰極噪的顏色變橫?中黑墓本不變?陽(yáng)ttM色變覆.U什么BHU-fM?DebytrHdckd-Onsager 論說(shuō)明了什么何1P答:幣權(quán)中僱一個(gè)?-f?M電荷符號(hào)相反的雋子所包團(tuán)?由于II子161的相互作用便得寓子分布不均勻?從耐老成H子鼠?DebyeH(krkeM)nWr電錚理論說(shuō)明?電■質(zhì)檢液的摩爾電#率與鳥(niǎo)子間相互作用E子的性質(zhì)、K子本身結(jié)恂和語(yǔ)刑腿力以及介廣的介電第九章可逆電池的電動(dòng)勢(shì)及其應(yīng)用I.可逆電極有肌些主要類塑?毎種類型試舉-例?并寫(xiě)出諫電極的還原反應(yīng)?對(duì)于氣體電極和氛化還原電極在書(shū)寫(xiě)電極表示式時(shí)應(yīng)注盤(pán)什么問(wèn)題?苔:可逆電極主耍有以下匚種類型.D第■?類電極?由金屬稅祥含有該金屬高子的涪液構(gòu)成.虬ZnG插在ZnSOA榕液中Zn-+2<T--*Zn(fi)①第二類電極?堆熔盤(pán)和難熔氧化物電極?例如氯化銀電極cr<nq>'、AgCKs):Ag(s>AgCl(s)Ye-—?\g(s)ICr(Aq>①第三?類電極,氧化一還氐氓極?例「Fe1'<a;).Fea,(a3>|H<$)F<?f<a:)4-c—FW(4〉對(duì)氣體電極和氧化還顒電極來(lái)說(shuō)?在書(shū)寫(xiě)電極表達(dá)云吋應(yīng)注意?氣體要注陰壓力及依附的不活潑金屬.氧化還原電極注明電經(jīng)屢的活度和會(huì)悄響吃極電動(dòng)勢(shì)值的條件?2?什么叫電池的電動(dòng)勢(shì)?用伏待表演得的電池的昴電樂(lè)與電池空電動(dòng)孫杲否相同?為何在測(cè)電動(dòng)蟄時(shí)要丑對(duì)消加?答:電池的電動(dòng)勢(shì)足揺在沒(méi)有電流通過(guò)的條件匚電池購(gòu)極的金図引線為同一金展時(shí),電池購(gòu)端的電勢(shì)差?用伏待表測(cè)得的電池的端電床與電池的電動(dòng)勢(shì)不同?伏特表號(hào)電池接通肩?有電流通過(guò)?電池中會(huì)發(fā)?;瘜W(xué)反應(yīng)?溶液的噥度僉改變?另外?電池本身耳臺(tái)內(nèi)陰?所以陽(yáng)者不同.片消法力了使測(cè)定過(guò)甩中無(wú)電匪產(chǎn)生?外用人勁可以忽酹內(nèi)阻■這3.為什么w?ton標(biāo)準(zhǔn)電槍的S極采用含有Cd的貞量分?jǐn)?shù)約為C.04-0.12的Gi-Hg齊時(shí)?標(biāo)準(zhǔn)電池都仔穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)值?試舟Cd-fTg的_元柿圖說(shuō)明?標(biāo)卷電池的電動(dòng)勢(shì)會(huì)病溫度而變化嗎?B9-1答:在2!)SK附近,Cd含址為0.04-0.12的錨采齊為兩相?一相為Hg,另一相為Hg-Cd的互溥體.在Cd的含故為0?內(nèi)胡度不變0點(diǎn)不交?互溶液的組成不變?只足W單質(zhì)的港有所改變.H代單貢活度與於的多少尢關(guān)?即不妙響詢汞齊的活度?也不侈響電極電B9-1從相圖上可以看岀■城溫度的改變?0點(diǎn)改變?氏落休的組成改變?錯(cuò)汞齊笊活度隨之改變?所以標(biāo)朮電池的電幼勢(shì)隨溫度改變而改變?4?用書(shū)面衷示電池時(shí)£觀牡通用符號(hào)?為什么電圾電勢(shì)有正有煲?用實(shí)寰能測(cè)到負(fù)的電動(dòng)勢(shì)刊? ?各:電池在書(shū)面上表達(dá)有以下?慣例及常用符號(hào).d在左邊的電竝氧化作用為負(fù)在右邊的起還偉作用為正極.用?衣示物榨的界而,用“II■表示鹽橋.電池電動(dòng)勢(shì)用右邊電極的還原電勢(shì)減去呢邊電換的還原電外.書(shū)寫(xiě)電股和電根反應(yīng)必須遵味物量和電何世卩?.電極電勢(shì)有疋有賃是因?yàn)楦鶖[4G)—-nEF,^Gn的值是可正可負(fù)的駄,故E右柜應(yīng)的正負(fù)?任彥電扱與標(biāo)準(zhǔn)力肌換細(xì)成電池所得的電池電動(dòng)勢(shì)iE數(shù)值上零于電根電勢(shì)的tfL所以電極電勢(shì)有正賃?實(shí)強(qiáng)屮使用電位差計(jì)測(cè)得可逆電池的電動(dòng)勢(shì)E,結(jié)果?是止值?不能測(cè)出負(fù)的電動(dòng)孫?但因?yàn)闊崃W(xué)口發(fā)反他為負(fù),可以根據(jù)氏G.綸出電池電動(dòng)般的正負(fù).5電仮電勢(shì)是否就足電極表面與電績(jī)質(zhì)陪液之間的電勢(shì)差?單個(gè)電極的電孫能否???如何用Nesi公式汁算電極的還原電勢(shì)?答:電極電勢(shì)為人為規(guī)定值?實(shí)味上是與樂(lè)準(zhǔn)氫電極相比較的相對(duì)值.電極的電軫可出通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)電極組成電池?求岀電池電動(dòng)?的方法求梅.還原電扱電勢(shì)的計(jì)算公式,6?如果規(guī)定杯準(zhǔn)氧電極的庖極俎掙為1.0V,則各電扱的還原電勢(shì)檸刃何變化?電池的電動(dòng)勢(shì)將如何變化?答:如果規(guī)定氫標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為1.0V?用各電扱的還族電孫相宜增加1.0W而*=時(shí)一化,電池的電動(dòng)勢(shì)不受影響.在公式、GL=—占F屮4G;是否表示該電池各物都處于標(biāo)椎態(tài)時(shí)?電池反嚴(yán)的Gibbs口由能變化值?答心0表示該電池各物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)?體系進(jìn)度§?1時(shí)的電池反圧的古布斯自市能的變化.&有哪些求算標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)F的方檢?在公式P-^InK-中是否是電池反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)的電動(dòng)勢(shì)?《是否是電池中各粉質(zhì)都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的平衡常敷?答:求尸的方法令—曲亠広亠zE9F左公丈1?一峯】nK?中£足指標(biāo)冷電動(dòng)如K。是一宦溫度下的TllrW.不一定是各物質(zhì)都處于標(biāo)隆杰時(shí)的平WO.9?聯(lián)系電化學(xué)與熱力學(xué)的主要公式是什么?電化學(xué)中能用實(shí)驗(yàn)側(cè)定喉些數(shù)據(jù)?如何用電動(dòng)勢(shì)法瀏定下述各熱力學(xué)數(shù)據(jù)?試寫(xiě)岀所設(shè)計(jì)的電池?應(yīng)測(cè)的散據(jù)及計(jì)算公式.<1)H,O<1>的怖準(zhǔn)睜爾生成Gibbs自由能^Q.(H2OJ>i<2)HsO(()的離千積當(dāng)數(shù)KUa)UftSOi(s)的溶度枳常效腔"<4)X應(yīng)心(s)+g >^1(^)4Hr⑴的標(biāo)性摩爾反應(yīng)焙變、比uM⑸締的HCI水溶液中JTQ的平均度因子YxI(6〉A(chǔ)fcC(“的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成0 和分解丿懇(7〉艮應(yīng)H&Clf(s)+H^g)->2Iia(Aq)+2H?(l)的標(biāo)準(zhǔn)平術(shù)常數(shù)圧'(8〉船酸的解離平衡常數(shù).答:秩系電化學(xué)與熱力學(xué)的上更公式是;(\G〉t, nEF電化學(xué)中能夠用實(shí)臉側(cè)定電池的E,E?和(霽力等.用電動(dòng)勢(shì)法測(cè)泄上述各熱力學(xué)數(shù)據(jù),根憔公式(霽爪施=_丹+zFT(券),Q=T?H=<FT(霽),設(shè)卄電池FtH:<^> (>2(^)|Pt應(yīng)誕數(shù)據(jù)2
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