物理化学课后习题及答案天津大学下册.doc

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螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蚃羇芆芄蕿羆羅葿蒅肅肈节螄肄膀蒇蚀肃节芀薆肃羂蒆薂肂膄莈袀肁芇薄螆肀荿莇蚂聿聿薂薈蚆膁莅蒄螅芃薀螃螄羃莃虿螃膅蕿蚅螂芈蒂薁螁莀芄衿螁聿蒀螅螀膂芃蚁蝿芄蒈薇袈羄芁蒃袇肆蒆螂袆芈艿螈袅莁薅蚄袅肀莈薀袄膃薃蒆袃芅莆螅袂羅薁蚁羁肇莄薆羀腿薀蒂罿莂莂袁罿肁芅螇羈膄蒁蒅蝿肈肆莁螈螇芁芇螇袀肄薆螆羂艿蒂袅肄肂莈袅螄芈芄袄袆肀蚂袃聿芆薈袂膁腿蒄袁袁莄莀蒈羃膇芆蒇肅莃薅薆螅膅蒁薅袇莁莇薄羀膄芃薃膂羆蚁薃袂节薇薂羄肅蒃薁肆芀荿薀螆肃芅虿袈芈薄蚈羀肁蒀蚇肃芇蒆蚇袂肀莂蚆羅莅芈蚅肇膈薇蚄螇莃蒃蚃衿膆荿螂羁莂芅螁肄膄薃螁螃羇蕿螀羆膃蒅蝿肈肆莁螈螇芁芇螇袀肄薆螆羂艿蒂袅肄肂莈袅螄芈芄袄袆肀蚂袃聿芆薈袂膁腿蒄袁袁莄莀蒈羃膇芆蒇肅莃薅薆螅膅蒁薅袇莁莇薄羀膄芃薃膂羆蚁薃袂节薇薂羄肅蒃薁肆芀荿薀螆肃芅虿袈芈薄蚈羀肁蒀蚇肃芇蒆蚇袂肀莂蚆羅莅芈蚅肇膈薇蚄螇莃蒃蚃衿膆荿螂羁莂芅螁肄膄薃螁螃羇蕿螀羆膃蒅蝿肈肆莁螈螇芁芇螇袀肄薆螆羂艿蒂袅肄肂莈袅螄芈芄袄袆肀蚂袃聿芆薈袂膁腿蒄袁袁莄莀蒈羃膇芆蒇肅莃薅薆螅膅蒁薅袇莁莇薄羀膄芃薃膂羆蚁薃袂节薇薂羄肅蒃薁肆芀荿薀螆肃芅虿袈芈薄蚈羀肁蒀蚇肃芇蒆蚇袂肀莂蚆羅莅芈蚅肇膈薇蚄螇莃蒃蚃衿膆荿螂羁莂芅螁肄膄薃螁螃羇蕿螀羆膃蒅蝿肈肆莁螈螇芁 第七章 电化学7.1 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 在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中通电1 h后，在氢电量计中收集到19 C、99.19 kPa的计中沉积；在银电量。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。 解：两个电量计的阴极反应分别为 电量计中电极反应的反应进度为 对银电量计 对氢电量计17.3 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： 7.4 用银电极电解解下来的银与溶液中的为总反应为 水溶液。电解前每反应生成溶液中含，其反应可表示 。阳极溶通电一定时间后，测得银电量计中沉积了，其中含解：先计算变为 该量由两部分组成（1）与阳极溶解的极生成 。试计算，并测知阳极区溶液重溶液中的和。 量的改是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变，（2）从阴极迁移到阳 2 7.5 用铜电极电解水溶液。电解前每 溶液中含，并测知阳极区溶溶液中的和。通电一定时间后，测得银电量计中析出液重。解：同7.4。电解前后从铜电极溶解的的量为量的改变 ，其中含。试计算 从阳极区迁移出去的 因此，的量为 7.6 在一个细管中，于的的溶液的上面放入 溶液，使它们之间有一个明显的界面。令的电以后，流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。界面在管内向下移动的距离相当于实验温度25 C下，溶液中的的溶液在管中所占的长度。计算在和。解：此为用界面移动法测量离子迁移数3 7.7 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时测得其电阻为的质量浓度为池系数；（2）的。在同一电导池中装入同样体积。计算（1）电导溶液，测得电阻为溶液的电导率；（3）溶液的摩尔电导率。解：（1）电导池系数为（2） （3） 7.8 已知25 C时溶液的电导率为溶液的摩尔电导率 。一电导池溶液的电导率 中充以此溶液，在25 C时测得其电阻为的浓度分别为的，。在同一电导池中装入同样体积，和，和溶液，测出其电阻分别为。试用外推法求无限稀释时解： 造表如下的摩尔电导率为的摩尔电导率。 4 无限稀释时得到 7.9 已知25 C时计算及。 ，。试的摩尔电导率：根据Kohlrausch方程拟和解：离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系57.10 已知25 C时计算7.3.2。解： 查表知的解离反应为的解离度及解离常熟溶液的电导率为。所需离子摩尔电导率的数据见表。因此， 7.11 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 解：查表知的 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无限稀释摩尔电导率为 因此， 67.12 已知25 C时水的离子积别等于，和、和的分。求25 C时纯水的电导率。 解：水的无限稀释摩尔电导率为 纯水的电导率 7.13 已知25 C时的溶度积 。利用表7.3.2中的数据计饱和水溶液的电导率，计算时要考虑水的算25 C时用绝对纯的水配制的电导率（参见题7.12）。 解：查表知的无限稀释摩尔电导率为 饱和水溶液中 的浓度为 因此， 7.14 已知25 C时某碳酸水溶液的电导率为的电导率为。假定只考虑 ，配制此溶液的水的一级电离，且已知其解离常数，又25 C无限稀释时离子的摩尔电导率为，算此碳酸溶液的浓度。 7。试计解：由于只考虑一级电离，此处碳酸可看作一元酸，因此， 7.15 试计算下列各溶液的离子强度：（1）；（3）解：根据离子强度的定义。 ；（2） 7.16 应用德拜-休克尔极限公式计算25 C时、和。 溶液中 解：离子强度8 7.17 应用德拜-休克尔极限公式计算25 C时下列各溶液中的；（2）解：根据Debye-Hckel极限公式 7.18 25 C时碘酸钡在纯水中的溶解度为中 ，25 C水溶液中 。：（1）。假定溶液中的可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在溶解度。解：先利用25 C时碘酸钡于是稀溶液可近似看作在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。 由，因此，离子强度为 设在中溶液中的溶解度为，则 9 整理得到 采用迭代法求解该方程得所以在中溶液中 的溶解度为 7.19 电池势为，电动势的温度系数为 在25 C时电动。（1）写出电池反应；（2），以及电池恒温可逆放电时该反应计算25 C时该反应的过程的。解：电池反应为 该反应的各热力学函数变化为 107.20 电池的关系为 （1）写出电池反应；（2）计算25 C时该反应的池恒温可逆放电时该反应过程的解：（1）电池反应为 （2）25 C时。 电动势与温度以及电因此， 7.21 电池 已知25 C时，此电池反应的分别为： ； ，各物质的规定熵；的电池反应为。试计算25 C时电池的电动势及电动势的温度系数。 解：该电池反应的各热力学函数变化为11因此， 7.22 在电池池反应：中，进行如下两个电 应用表7.7.1的数据计算两个电池反应的 。解：电池的电动势与电池反应的计量式无关，因此 7.23 氨可以作为燃料电池的燃料，其电极反应及电池反应分别为 试利用物质的标准摩尔生成Gibbs函数，计算该电池在25 C时的标准电动势。解：查表知各物质的标准摩尔生成Gibbs函数为12 7.24 写出下列各电池的电池反应，并写出以活度表示的电动势公式。 解：（1） （2） 7.25 写出下列各电池的电池反应，应用表7.7.1的数据计算25 C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。 解：（1）13 （2），反应可自发进行。 ，反应可自发进行。7.26 写出下列各电池的电池反应。应用表7.7.1的数据计算25 C时各电池的电动势、各电池反应的摩尔Gibbs函数变及标准平衡常数，并指明的电池反应能否自发进行。 解：（1）电池反应 根据Nernst方程14 （2）电池反应 （3）电池反应 7.27 写出下列各电池的电池反应和电动势的计算式。 解：该电池为浓差电池，其电池反应为 因此，15 7.28 写出下列电池的电池反应。计算 25 C 时的电动势，并指明反应能否自发进行。解：该电池为浓差电池（电解质溶液），电池反应为 根据Nernst方程， 由于，该电池反应可以自发进行。 （X表示卤素）。7.29 应用表7.4.1的数据计算下列电池在25 C时的电动势。 解：该电池为浓差电池，电池反应为 查表知， 7.30 电池时电动势为 在25 C，试计算HCl溶液中HCl 的平均离子活度因子。 解：该电池的电池反应为 根据Nernst方程16 7.31 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25 C 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177.32 为了确定亚汞离子在水溶液中是以Hg+ 还是以下电池形式存在，涉及了如 测得在18 C 时的E = 29 mV，求亚汞离子的形式。 解：设硝酸亚汞的存在形式为，则电池反应为 电池电动势为 作为估算，可以取。，所以硝酸亚汞的存在形式为7.33与。 ，其中为生成配离子，其通式可表示为正整数。为了研究在约时对如下两电池测得的硫代硫酸盐溶液中配离子的形式，在16 C 求配离子的形式，设溶液中主要形成一种配离子。 解：（略）187.34 电池25 C时测得电池电动势解：电极及电池反应为，试计算待测溶液的pH。 在 查表知（表7.8.1），在所给条件下甘汞电极的电极电势为 ，则： 7.35 电池= 3.98的缓冲溶液时，测得电池的电动势的溶液时，测得电池的电动势解：电池反应 在25 C，当某溶液为pH ；当某溶液换成待测 pH。试计算待测溶液的 pH。 根据Nernst方程，电池电动势为 设在两种情况下H2O的活度相同，则 7.36 将下列反应设计成原电池，并应用表7.7.1的数据计算25 C时电池反应的 19 解：（1） （2） （3） 7.37 （1）应用表7.7.1的数据计算反应平衡常数。的溶液中，计算平衡时在25 C时的（2）将适量的银粉加入到浓度为Ag+的浓度（假设各离子的活度因子均等于1）。 解：（1）设计电池 20 （2）设平衡时Fe2+的浓度为x,则 因此，解此二次方程得到。7.38 （1）试利用水的摩尔生成Gibbs函数计算在25 C于氢-氧燃料电池中进行下列反应时电池的电动势。 （2）应用表7.7.1的数据计算上述电池的电动势。 （3）已知温度系数。 解：（1）查表知 （2）设计电池（3） ，因此，计算25 C时上述电池电动势的 7.39 已知25 C时应25 C时电极的标准电极电势，。 。试计算解：上述各电极的电极反应分别为 21 显然， ，因此， 7.40 已知25 C时AgBr的溶度积。试计算25 C时（1）银-溴化银电极的标准电极电势（2）的标准生成吉布斯函数。 ； ， 解：（1）设计电池 根据Nernst方程 沉淀反应平衡时，所以，电池反应为（2）设计电池 该反应为 7.41 25 C时用铂电极电解 ，电池反应为的生成反应，的22。（1）计算理论分解电压； （2）若两电极面积均为与电流密度的关系分别为 ，电解液电阻为，和的超电势 问当通过的电流为1 mA时，外加电压为若干。 解：（1）电解电动势1.229 V即为 （2）计算得到和溶液将形成电池的理论分解电压。的超电势分别为 ，该电池的 电解质溶液电压降：10-3 x 100 = 0.1 V 因此外加电压为： 第十章 界面现象10.3 解：求解此题的关键在于弄清楚乙醚与Hg这两互不相溶的液体界面上滴入一滴水，达到平衡后，润湿角的位置。 根据O点的力平衡，可得：gHg-乙醚=gHg-H2O+g乙醚-H2Ocosqcosq=gHg-乙醚-gHg-H2Og乙醚-H2OHgHg-乙醚Hg-HO20.379-0.375=0.37380.0107q=68.05o=解10.4 ：2gMPr2gM由开尔文公式ln=Pr=PexpPRTrrRTrr272.7510-30.01802=2.337exp8.314298.15998.310-9=6.8K2gDP=r，微小气泡所受的附加压力10.6 解：根据拉普拉斯方程 232g258.8510-3DP=1.177103KPa-7r110，指向气体 微小液滴的附加压力2g258.8510-3DP=1.177103KPa-7r110，指向液体 10.9 解：此液体能很好润湿玻璃，即cos=1 ,根据公式h=2gcosqrgr10.10 解：1)水在汞面上的铺展系数 rgrh2.5610-20.23510-97909.8g=2.3310-2Nm-12cosq21 SH2OHg=gHg-气-gHg-H2O-gH2O-气1)汞在水面上的铺展系数 =(483-375-72.8)10-3=0.0352Nm-10,能够铺展 SH2OHg=gH2O-气-gHg-H2O-gHg-气=(72.8483-375)10-3=0.7852Nm-10,不能够铺展bPaVa=Vm1+bP，代入数据可得b=0.5459KPa-1 10.13解：1)2)P=6.6672KPabP0.54596.6672aVa=Vm=93.8=73.58dm3kg-11+bP1+0.54596.6672 当时10.19解：本题涉及溶液的表面吸附，故利用吉布斯吸附等温式G=-cdgRTdc 但不是计算表面过剩吸附量，而是求某一浓度溶液的表面张力。已知很稀浓度范围 = 0 + bc ，其中 0 = (纯水)=0.072Nm-1 ,若能求出b则可求出 。 =( 0.0720.3718 C )Nm-1 = ( 0.0720.37180.20 )Nm-1 =0.06456 Nm-1 dgRTG8.314298.15310-6b=-=-=-0.3718Nm2mol-1dcc0.2cdgG=-RTdc 10.20解：1)吉布斯吸附等温式dgdln(1+bc)abg=g0-aln(1+bc)=-a=-dcdc(1+bc)cdgabcG=-=RTdcRT(1+bc) 2) 当c=0.200moldm-3 时，则表面过剩量24abc13.110-319.6210-30.20010-3G=RT(1+bc)8.314292.15(1+19.6210-30.20010-3)=4.29810-6molm-23) 丁酸浓度足够大时，溶质在溶液表面吸附达到饱和，bc>>1 每个丁酸分子在饱和吸附时所占溶液的表面积为 a13.110-3G=G=5.39310-6molm-2RT8.314292.15Am=11=3.07910-19m2-623GL5.393106.02210第十一章 化学动力学1. 反应为一级气相反应，320 C时。 问在320 C加热90 min解：根据一级反应速率方程的积分式的分解分数为若干？ 答：的分解分数为11.2% 2. 某一级反应解：同上题，的半衰期为10 min。求1h后剩余A的分数。 答：还剩余A 1.56%。3 某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间？解：根据一级反应速率方程的积分式 答：反应掉50%需时19.4 min