第五六章练习题答案

1、第1学期 第五章一、思考题1、相数最少（1） 自由度为（0） 2、 dp Hm dt TVm OC斜率 dt/dt T0 凝固放热Hm0 膨胀 二氧化碳 OC斜率为正 Vm0 收缩3、可用拉乌尔定律计算得出4、有气体的二相平衡的单组分系统 LS5、二项共存 Lg、LL区域6、（1）同：用于热敏物质蒸馏，以降低沸点为目的 异：原理不同 （2）是否与水反应或与水互溶7、较小偏差 纯A和纯B 较大偏差 恒沸物质及某一纯组分A或B取决于系统组成与恒沸组成关系第2学期 8、变为三组分 由系统性质决定，为某温度（压力）下定值二、选择题 1、f =KO+1 =2+1O =3O Omax =3 2、f = K

2、O+2 K= SRR S = 3 R = 1 R = 1 K = 1 O = 2 f = 1 3、 65kpa P三相 S 相区 气相区 4、P = PA* + PB* 5、 dp/dt 斜率 6、 大于恒沸组成右半边相图 B 恒沸物 7、 汽液不分 8、f =KO + 1 f = 0 K = 2 O = 3 第3学期三、计算题 1、（1） O = 2 L.g K = S = 3 NaCl，KCl， H2O f = KO+2=32+2 = 3 （2）O = 3 S.S.L K = S = 2 (NH4)2SO4 ， H2O f = KO+1=23+1 = 0 (3) O =2 s.g K =S

3、RR S=3 NH4Cl ，NH3，HCl R=1 NH4Cl(s) NH3(g)+HCl(g) R =1 nNH3 :nHCl = 1 : 1 K = 311=1 f =KO + 2=12+2=1 （4） O =2 s.g K =SRR S=3 R=1 R =0 K = 310=2 f =KO + 2=22+2=24页2、dT/dT =TV/H V=H*（1/T）*(dT/Dt)=11.66*1/(273.15+16.6)*(2.39*10-4/1000)=9.618*10-8m33、（1）T=343 lnP=-5959/T+24.65=7.2768 P=1446.4Pa (2) -H/R=

4、-5959 H=5959*8.314=49543.126J/mol4、ln(P2/ P1)=- H/R(1/ T2)- (1/ T1) P1=1.01325*105 Pa T1 =373K T2 =150+273.15 =423.15K H=40.66*103 J/mol P2 =.8 Pa=4.795 * 105 Pa5、(1) ln(P2/ P1) = -H/R(1/ T2)- (1/ T1) T1=373.15KP1=1.01325*105Pa T2=273.15+50=323.15K P2=1.276*104Pa H=-ln(P2/ P1)R*【（T1T2）/（T1-T2）=2.072

5、0*8.314*（373.15*323.15/50）=41.5452J/mol(2)A= H/R=41.5452*103/8.314=4997lnP1=-4997/T1+B B= lnP1+4997/ T1 =11.5261+13.3914(3) T3 =90+273.15 =363.15K lnP3 =-4997/ T3 +24.9175P3 =70073.5 Pa6、W系统、酚=60/（60+90）=0.4 m水*（W系统-W水）= m酚（W酚-W系统） m水*（0.4-0.168）= m酚（0.551-0.4） m水+ m酚=150 m水=59.1384kg m酚=90.8616kg第六

6、章 化学平衡习题一 思考题1 k是平衡压力商2 不一定 勒夏特原理 VB0时 等温加压Ky减小平衡组成变化，但是K不变化3 忽略SL=相4 1Gm=-RT/NKx+RT/n(BBVB)1Gm=-RT/NKc+RT/nB(CB/C)VB 组成表示法不同 标准平衡常数不同5 恒温 判断方向和限速6 温度r Hm0 T上升k变大 r Hm0 T上升k变小 压力VB0 P上升Ky变小VB0 P上升Ky变大 存在性组分恒压，总压降低恒容，总压不变 反应物投放比例7 反应产率及速率 正副反应控制选择8 等压方程式反应3温度对标准平衡常数的影响，可知标准温度下k求任意温度下的k9 不能 不能二 选择题1 T

7、一定 r Gm k均为定值 r Hm 不可能2 限度 k=JP 3 111-(2) k3=k1/k2 4 (P/2)( P/2)=1/4(P/P)2 5 6 VB (g) 0 增大压力 平衡向右r Hm0 降低温度 平衡向右三 计算1 解 TP =B(P/P)VB=1(1) TPk(1000) 正向(2) TPk(1000) 逆向2 k2=（k1）-2 = 42.72 KP= k(P) VB=4.2710-4 Pa Ky= k(P/P) VB=42.73 C2H6 C2H4 + H2 a 0 0(1-0.485)a 0.45a 0.485a(1-0.485)a+0.485a+0.485a=10

8、0 kPa1.485a=100 kPaa=67.34 kPak=(0.485a)(0.485a)/(1-0.485a)=67.34/100 (0.485)2/0.515=0.30764 PNH3=2/3PPCO2=1/3P9页 rHm=vBfHm（B）=（-393.51）+（-1）*(-110.52)+(-1) *(-241.82) =-41.17 J/mol rSm=vB Sm=(213.7) *(+1)+(+1) *130.68+(-1) *(188.83)+(-1) *(197.67) =-42.12 J/mol Gm=rHm-TrSm=-41.17-(-42.12 *298) *10-

9、3=-28.62J/mol -RTln k=rGm ln k=-1/RTrGm=28.62 * 103 /(8.314 *298) k=1.039 * 1056、H/R=2059 rHm=2059*8.314=1.712*104J/mol S/R=4.814 rSm=4.002*104J/(mol*K)7、(1) (px/100)2/p(1-x)/100 = k 100*1.49*P*(1-x) =(px)2 Px+p=P总 149*(1-x) =px2 (1+x)p=101.3 149(1-x)= x2 /(1+x) *101.3 149(1- x2)=101.3 x2x2 =149/250

10、.3 x =0.7715 =77.15 P总*(1-x)/(1+x)/100-1P总*x/(1+x)2= kx2 /(1-x2) *P/ P= kx2 /(1-x2) *202.6/100 =1.49149 =149 x2 +202.6 x2x2 =149/351.6 =0.4238x =0.6510 =65.10(2) P总=P *1/(5+1) =101.3 *(1/6)x2 /(1-x2) * P/ P= k(149+1/6 *101.3) x2 =149x2 =149/165.88x=0.9478=94.78%第七章醌氢醌电极电势=0.6993-0.0592PH 甘汞=醌氢醌 0.33

11、39=0.6993-0.0592PH PH=6.17 甘汞-醌氢醌0 PH6.17 醌氢醌-甘汞0 PH6.1716. 摩尔甘汞=0.2799VH+/ H2=-RT/ZFa H2/a2 H+ =-PH* 10 * RT/F = -0.0592PH0 甘汞电极做正极H+/H2=甘汞-E =0.2799-0.487 =-0.2.71V =-0.0592PH PH=3.49817. Pt/O2(1atm)/ H+ / H2（1atm）/Pt负 H2O1/2 O2 +2 H+ +2e正 2 H+ +2eH2 E=E-RT/ZFa H2*a O2/a H2O=1.229-8.314*298.15/2*9

12、6485（1.01325）3/2、=1.229-0.00025=1.229V18. 设计原电池Zn（s）/ZnSO4(a)/CuSO4(a)/Cu（s）E=+ - -=1.1028V-RTK=-Z EFK =2*1.1028*96485/8.314*298.15K =85.85K 1.924*103719. 根据题意， 阴极Zn2+/Zn H+/H2 -Zn2+/Zn =Zn2+/Zn RT/ZFa Zn /a Zn2+ =-0.7628 8.314*298.15/2*964851/10-4 =-0.7628 - 0.1183 =-0.8811VZn2+/Zn + H+/H2 0.72 + (

13、-0.8811) H+/H2 -0.1611 H+/H2 H+/H2 = -RT/ZFa H2 / a2 H+ = -RT/ZFa H2 + a2 H+=-RT/ZFa H2 + PH* (-RT/F*10)=-0.00017 + (-0.0592PH) (-0.00017) + (-0.592PH) -0.1611 -0.592PH -0.1611 2.718 PH第七章1、 思考题1、 原电池 电解池 化学能电能 电能化学能 正极=阴极 正极=阳极 负极=阳极 负极=阴极 电子移动 电子移动2、 3、 离子数很大时，正负离子的静电引力占主导，会降低离子电迁移速率，降低导电能力 K随c而减小

14、4、截距就是 强电解质5、 错 适用于极稀的电解质溶液6、 测可逆电池电动势 I存在是有极化产生7、 ，电迁移速率一样，饱和溶液浓度最大，效率最高8、 正负极设计反了9、 不是 有时会阻止金属腐蚀。 会改变电极反应顺序10、 细小原电池放电 发生电化学反应 化学反应2、 选择题1、 2、 =1.499+2.487-1.265 = 3、 4、 5、 （3）=（1）+（2） 3=2（-0.439）+1（0.770） =1/3 （-0.108）=-0.0366、 阳极上极化电极电势最小的电极优先反应 阴极上极化电极电势最大的电极优先反应7、 =0.3402+0.7628 =1.103V8、 3、 计

15、算题1、 n=m/M=0.03/64 Z=2 F=96485 c/mol t=3600s I=(20.0396485)/（643600）=0.02513 A误差=（0.02513-25）/0.02513 100%=0.517%2、 n=It/ZF =(0.23060)/(196485) =0. mol3、 解 0.14114 =1/525 =0.14114525 =3.6502 =(3.65017)/(271.4)=0.0134(2) = =3.7054、 （1） （2） (3) 5、 (1) 正极 负极 （2） 负极 正极 （3） 正极 负极 6、 =0.14114 7、 = =8、 A=0

16、.509 （1） =（0.0051+0.0051） =-0.50911 =0.9204 （2） = =0.004 =-0.50922=-0.1288 =0.74349、 阳 失e 负极 10、 阴 还原反应 得e 11、（1） 正： 负： 电池： =0.1194v（2） 正 负 E=1.3595-(-0.7626)+0.1413E=2.2634V(3) 正 负 =1.2287-0.0087=1.22v（4） 正 负 电池 =-0.2507-0.007 =-0.2577v（5） 正 负 电池 =0.2676+0.4734=0.741（6） 正： 负： 电池 =-0.0796V12、 （1）正极

17、负极 电池 （2） =-20.490096485 =-94.56 =296485(-1.86) =-35.89 =-94.56+（-35.89298.15） =-105.26 13、 正极 负极 电池 14、 正 负 = = 15、 不同浓度甘汞电极的电极电势KCl溶液浓度 0.3335 0.2799 饱和 0.241015.解：=-（-） =-*（-） K=13.79K1 =-（-） =-*（-） K=5.15K2=-*=0.5355醌氢醌电极电势=0.6993-0.0592PH 甘汞=醌氢醌 0.3339=0.6993-0.0592PH PH=6.17 甘汞-醌氢醌0 PH6.17 醌氢醌

18、-甘汞0 PH6.17 16、摩尔甘汞=0.2799VH+/ H2=-RT/ZFa H2/a2 H+ =-PH* 10 * RT/F = -0.0592PH0 甘汞电极做正极H+/H2=甘汞-E =0.2799-0.487 =-0.2.71V =-0.0592PH PH=3.498 17、 Pt/O2(1atm)/ H+ / H2（1atm）/Pt负 H2O1/2 O2 +2 H+ +2e正 2 H+ +2eH2 E=E-RT/ZFa H2*a O2/a H2O=1.229-8.314*298.15/2*96485（1.01325）3/2、=1.229-0.00025=1.229V 18、设计

19、原电池Zn（s）/ZnSO4(a)/CuSO4(a)/Cu（s）E=+ - -=1.1028V-RTK=-Z EFK =2*1.1028*96485/8.314*298.15K =85.85K 1.924*1037 19、根据题意， 阴极Zn2+/Zn H+/H2 -Zn2+/Zn =Zn2+/Zn RT/ZFa Zn /a Zn2+ =-0.7628 8.314*298.15/2*964851/10-4 =-0.7628 - 0.1183 =-0.8811VZn2+/Zn + H+/H2 0.72 + (-0.8811) H+/H2 -0.1611 H+/H2 H+/H2 = -RT/ZFa H2 / a2 H+ = -RT/ZFa H2 + a2 H+=-RT/ZFa H2 + PH* (-RT/F*10)=-0.00017 + (-0.0592PH) (-0.00017) + (-0.592PH) -0.1611 -0.592PH -0.16