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物理化学讲义

物理化学讲义
物理化学讲义

物理化学实验讲义

(供化学类本科生用)

College of Life science and Chemistry Tianshui Normal University

2005.7 Tianshui

目录

绪论 (2)

实验一恒温技术 (11)

实验二 燃烧热的测定 (16)

实验三 纯液体泡和蒸气压的测定 (22)

实验四 凝固点降低法测定摩尔质量 (27)

实验五 双液系沸点-组成图的绘制 (32)

实验六 原电池电动势的测定 (39)

实验七 蔗糖转化 (44)

实验八 乙酸乙酯皂化 (50)

实验九 溶液表面张力的测定 (56)

实验十 溶胶的制备及电泳 (60)

实验十一 二组分合金体系相图的绘制 (64)

实验十二 表面活性剂和溶液表面张力及吸附量的研究(设计型) (67)

绪 论

一、 物理化学实验教学的目的和任务

化学是建立在实验基础上的科学。物理化学实验是化学实验的重要分支,也是研究化学基本理论和问题的重要手段和方法。物理化学实验的特点是利用物理方法研究化学系统变化规律,通过实验的手段,研究物质的物理化学性质及这些性质与化学反应之间的关系,从而得出有益的结论。物理化学实验教学的主要目的是使学生初步了解物理化学的研究方法,掌握物理化学的基本实验技术和技能,会使用一些基本仪器设备,学会重要的物理化学性能测定,熟悉物理化学实验现象的观察和记录,实验条件的判断和选择、实验数据的测量和处理,实验结果的分析和归纳等一套严谨的实验方法。通过实验加深学生对物理化学原理的认识和理解;培养学生理论联系实际的能力;培养学生查阅文献资料的能力;使学生受到初步的实验研究的训练,提高学生的实验操作技能和培养学生初步进行科学研究的能力。

物理化学实验课主要由下列三个教学环节组成:

1.物理化学实验讲座1~3次,讲座内容包括实验报告书写,误差及数据处理,基本实验方法和实验技术,物化常开实验介绍(特别是未做实验),现代物化实验及仪器介绍等(少课时的可以少讲)。

2. 完成4~18个(根据不同专业)物理化学实验的实际操作,实验内容包括热力学、电化学、动力学、表面与胶体等。

3. 修完本课程后可进行一次考试,考核形式可以是笔试、口试或单元操作考试,也可以依预习报告、实验表现、实验报告等情况,评定该课程的最终成绩。

二、预习、实验操作和实验报告要求

进行每个实验都包括实验的预习,实验操作和实验报告三个步骤,它们之间是相互关联的,任何一步做不好,都会严重影响实验教学质量。

1. 预习及预习报告

阅读实验讲义的有关内容,查阅相关资料,了解实验的目的和要求、原理和仪器、设备的正确使用方法,结合实验讲义和有关参考资料写出预习报告。预习报告的内容包括:(1)实验目的;(2)简单原理;(3)操作步骤和注意事项;(4)原始数据记录表格。要用自己的语言简明扼要的写出预习报告,重点是实验目的、操作步骤和注意事项。

实验前,教师要检查每个学生的预习报告,必要时进行提问,并解答疑难问题。对未预习和未达到预习要求的学生,必须首先预习,尔后经教师同意,方可进行实验。

2. 实验操作

学生要严格遵守实验室的规章制度,注意安全,爱护仪器设备,节约实验用品,保

持实验室的清洁和安静,尊重教师的指导。实验不准无故迟到、早退、旷课,病假要持医院证明申请补做,否则该实验记零分。

学生进入实验室后,应首先检查测量仪器和试剂是否齐全,做好实验前的准备工作。仪器设备安装完毕或连接好线路后,须经教师检查合格才能接通电源开始实验。实验操作时,要严格控制实验条件,仔细观察实验现象,详细记录原始数据,积极思考,善于发现问题和解决实验中出现的各种问题。未经教师允许不得擅自改变操作方法或开始实验。实验中仪器出现故障要及时报告,在教师指导下进行处理,仪器损坏要立即报告,进行登记,按有关规定处理,实验数据必须达到要求,经教师检查合格后才能拆实验装置。实验要严肃认真,一丝不苟,不串位,不喧哗,不穿拖鞋背心等,不将不文明行为带进实验室。实验完毕后,要将用过的玻璃仪器清洗干净,仪器和药品要整理好,实验台和地面清理干净。经教师检查后,方可离开实验室。

3. 实验报告

实验后,每个学生必须把自己的测量数据进行独立和正确处理,写出实验报告,按时交给教师。实验报告内容除了预习报告中的四条内容外,还包括:(5)数据处理;(6)结果分析讨论:(7)回答思考题;(8)参考文献等。而这几条则是实验报告的重点。其中结果分析讨论主要是对实验结果进行误差分析、实验现象的解释,实验的体会,提出改进意见。实验报告是教师评定实验成绩的重要依据之一。

三、 物理化学实验中的误差和数据表达

在任何一种测量中,无论所用的测量仪器多么精密,方法多么完善,实验多么细心,所得结果常常不能重复,而且测量值之间总有一个差值,因此,对于一项科学测量,仅仅得出实验结果是远远不够的,必须同时指出测量误差的大小。下面介绍误差的起因及计算方法。

1.误差的起因及分类

系统误差:这种误差是由仪器误差、试剂误差、方法误差、环境误差、人为误差等原因引起的。其特点是:假如在相同条件下多次测量同一个物理量,测量误差的绝对值和符号保持不变。它的起因大致可分为以下几方面:

(1)仪器误差:这是由于仪器结构上的缺点,或校正与调节不适当引起的,如天平的不等臂等。它可以用一定的检验方法来检出和校正。

(2)试剂误差:化学实验中试剂的纯度会给实验结果带来严重影响。因此试剂的提纯是科学测量中一件十分重要的工作。

(3)环境误差:由于仪器使用环境不当,或外界条件(如温度、大气压、湿度等)发生单一方向变化而引起的误差。

(4)方法误差:测量方法所依据的理论不完善或引用了近似公式所造的。

(5)人为误差:它产生于测量者的感觉器官的不完善,或个人的不恰当的视读习惯及偏好。所以,只有不同的实验者,用不同的实验方法和不同仪器所得的数据相符合时,才可以认为系统误差已基本消除。

偶然误差:即使系统误差已被改正,但在相同条件下多次重复测量同一物理量时,每次测量结果都有所不同,它们围绕着某一数值上下无规则的变化,其误差符号时正时负,误差绝对值时大时小。造成上述偶然误差的原因大致有:

(1)实验者对仪器最小分度以下的估读每次很难严格相同。

(2)测量仪器的某些活动部件所指示的测量结果,很难每次完全相同。

(3)影响测量结果的某些实验条件,例如温度测量值不可能在每次实验中都控制得绝对一样。

偶然误差是不可能避免的,它的产生是由一些偶然因素造成的。它的数据分布一般服从正态分布规律,如果用多次测量的数值作图,以横坐标表示偶然误差,以纵坐标表示各个偶然误差出现的次数n,则可得到图0—1中的曲线。

图中δ称为均方根误差或标准误差。δ愈小,误差分布曲线愈尖锐,即较小的偶然

误差出现的几率大,表明测量的精密度较高。

对于偶然误差,δ随测量次数n 的无限增加而趋于零,即

∑===n

i i

n

1

1lim

lim δ

δ

因此,为了减少偶然误差,在实际测量中,常常进行多次测量以提高测量的精度。

过失误差:这是由于实验者犯了某种不应犯的错误所引起的,如看错标尺刻度,写错记录等。

2. 测量的准确度与测量的精密度 图0-1 偶然误差的正态分布曲线

准确度是指测量结果的准确性,具体说,就是

指测量结果偏离真值的程度。所谓真值就是指用已消除系统误差的实验手段和方法进行

(a) (b) (c)

图0-2准确度和精密度示意图

足够多次的测量所得的算术平均值或者文献手册中的公认值。

精密度则指测量结果的可重复性及测量值有效数字的位数。所以测量的准确和测量的精密是有区别的。可以用射手打靶情况作一比喻。图0—2(a)表示准确度和精密度都很好;(b)因能密集射中一个区域,所以精密度很高,但准确度不高;(c)准确度、精密度都不高,因此,可以这要说:高精密度不一定能保证有高准确度,但高准确度必须有高精密度来保证。

3. 误差的表示方法

测量误差与测量偏差是有区别的,即: 绝对误差δi = 测量值X i - 真值 X 真绝对偏差d i = 测量值X i - 平均值X 相对误差 =(δi / X 真)×100%

相对偏差 =(d i /X )×100%

但由于在实际测量中,很难确切知道真值,所以在运算中,往往用d i 代替δi ,在计算一个实际测量的误差(偏差)时,一般采用以下各式:

平均误差(偏差):n

d

d n

i i

∑==

1

,标准误差(偏差):1

1

2?=

∑=n d

n

i i

σ

式中观测次数n 为有限次。 或偶然误差:P = 0.6745σ

4. 间接测量结果的误差计算

前面所述的是直接测量误差的计算,但一般实验结果很少是从一个测量结果直接得到的,而是把一些直接测量值代入一定函数式中,经过数学运算而得到。这就称为间接测量结果。显然,每个直接测量值的准确度都会影响最后的准确性。因此必须进一步讨论如何从直接测量值的误差来计算间接测量值的误差问题。

(1)间接测量结果的平均误差计算

函数式:N = f (x ,y ,z ) 全微分:dz z

N

dy y N dx x N dN ??+??+??=

)(

),,(1dz z N

dy y

N dx x N z y x f N dN ??+??+??= 以实验4中测定溶剂的凝固点降低计算分子量M 为例: )(10001000f f 0A B f f A B f T T W W K T W W K M ?=

?= 这里直接测量值为W b 、W A 、T f 0

、T f0、M 的相对误差为:

f

f B B A A )

(T T W W W W M M ???+

?+?=?

表0-1部分函数的平均误差计算公式

(2) 间接测量结果的标准误差计算(0-2) 表0-2 部分函数的标准误差计算公式

函数式:N = f (x ,y ,z )

标准误差:222222)()()(Z

y x N Z

N y N x N σσσσ??+??+??=

再以测定溶剂的凝固点降低计算分子量M 为例,得:

2?T 2f 2A 2A 2B 2B 0

f

)()()(

σσσσT M W M W M M ???+??+??=

5. 测量结果的正确记录与有效数字

前面谈到,实验中测定的物理量N 值的结果应表示为N ±△N ,例如称量某物质量,得结果为1.2345±0.0004克,则说明其中的1.234是完全准确的,末位数字5则不确定,它只告诉一个范围(1到9),我们把所有正确的数字(不包括表示小数点位置的“0”)和这位有疑问的数字一起称为有效数字,记录和计算时,仅记下有效数字,多余的数字都不必记。

由于间接测量结果需要运算,涉及运算过程中有效数字的位数确定问题,下面扼要介绍一些有关规则。

(1)有效数字的表示方法

① 误差一般只有一位有效数字,至多不超过二位。

② 任何一个物理量的数据,其有效数字的最后一位应和误差的最后一位一致,例如记成1.35±0.01是正确的,记成1.351±0.01或1.3±0.01,意义就不清楚了。

③ 为了明确地表明有效数字,一般常用科学记数法,因为表示小数位的零不是有效数字,例如下列数据:

1234, 0.1234, 0.0001234

都是四位有效数字。但遇到1234000时,它的有效位数很模糊通常不讨论,为了避

免这种问题,通常将上列数据写成以下的指数形式:1.234×103,1.234×10-1

,1.234×10-4,1.234×106

,这就表明它们都是四位有效数字。

(2)有效数字的运算规则

① 在舍弃不必要的数字时,应用“4舍6入5看齐”规则。

② 在加减运算时,各数值小数点后所取的位数与其中最少者相同,例如 0.12 0.12 12.232 舍去多余数字后 12.23 1.5683 +) 1.57 13.92

③ 当数值的首位大于或等于8,就可多算一位有效数字,如9.12在运算时可看成四位有效数字。

④ 在乘除法运算中,保留各数的有效位数不大于其中有效数字最低者。

例如1.58×0.0182/81,其中81的有效数字最低,但是由于首位是8,就可以看成三位有效数字,其余各数都可以保留三位有效数字,这时上式变为:

1.58×0.0182/81 = 3.56×10-3

,最后结果也保留三位有效数字。

对于复杂的计算,应先加减,后乘除。在计算未达到最后结果之前的中间各步,可多保留一位有效数字,以免多次弃舍造成误差积累。但最后结果仍只保留应有的位数。

⑤ 在整理最后结果时,应使被测值的末位数与误差的末位数对应。注意,误差的有效位数最多用二位,一般只需一位。

实验结果 化整结果

N1 = 1001.77±0.033 N1 = 1001.77±0.03

N2 = 147.15±0.127 N2 = 147.15±0.12

N3 = 178953±759 N3 = (1.790±0.008)×105

⑥ 计算式中的常数如π、e、2和一些取自手册的常数,可以按需要取有效数字。

⑦ 在对数计算中所取的对数位数(对数首数除外)应与真数的有效数字相同。

6. 数据的表达方法

物理化学实验结果的表示方法主要有三种:列表法、作图法、数学方程法。这里主要介绍后两种方法中的一些关键问题。

(1) 作图方法

用作图法表示实验数据能清楚地显示出实验变化规律、如极大值、极小值、转折点、周期性、变化速率等重要性质。同时也便于数据的分析对比,如果曲线足够光滑,则可用于图解微分和图解积分。有时还可以用作图外推求得实验中难以获得的量。作图方法要点简述如下(图0-3):

图0–3 坐标标值正误比较 (左图正确,右图不正确)

① 坐标标值线的选择应便于从坐标上读出任一点坐标值,通常应使单位坐标所代表的变量为简单的整数,最好选1、2、5的倍数,不宜选4、8的倍数,不可选3、6、7、9的倍数。除特殊需要(如直线外推求截距)外,就不一定以坐标原点作标值起点,可从略小于最小测量值的整数开始,这样才能充分利用坐标纸,使作的图位于纵横坐标轴的中心位置,同时,读数精度也得到提高。

坐标标值的设置还应使变量的绝对误差值大约相当于坐标最小分度的0.5~1格,这样才能反应出原始数据的有效数字。

坐标选好后,就要在坐标轴外面标上标值,应当力求整齐划一,标记上的数字应该

与原数据的有效数据位数相同,坐标轴上必须注明变量名称和单位。

② 作图时,曲线应尽可能贯穿大多数的点,使处于光滑曲线两边的点数约各占一半,这样的曲线就能近似地代表测量的平均值。注意个别实验坏点连线时是可以不考虑的。绘制曲线可用曲线板或曲线尺,要尽可能使其光滑。点可用△、×、〇、●等不同符号标记,且必须在图上明显地标出,点应有相应的大小,它可粗略表明测量的误差范围。

③ 每个图应有简明的题标,题标放在图的正下方。且注明每条曲线的实验条件。 ④ 直线是曲线中最易作的线,用起来也方便。为了使函数关系能在图上表示成直线,常将某些函数直线化。所谓直线化就是将函数y = f(x )转换成线性函数。要达到这个目的,可选择新的变量X =φ(x ,y )和Y =φ(x ,y )来代替变量x 和y ,以便得出直线方程式。

Y = B + m X

下面列出几个常见的例子:

方程式

变换

直线化后的方程式

y = ae -bx Y = ln y

Y =lna - bx y = a () b x Y = lg y , X = ln x

Y = lna + b X

y =1/(a + bx) Y = 1/y Y = a + bx

y =x /(a + b x )

Y = x /y

Y = a + b x

⑤ 曲线上作切线。欲在曲线的E 点作切线,可应用镜面法。先作该点法线AB,再作切线。方法是取一面平而薄的小方镜子,将其一边AB 垂直放在曲线的横断面上,然后绕E 点转动,直到镜外曲线与镜中曲线连成一条光滑曲线时,沿AB 边画出直线就是法线,通过E 点作AB 的垂线就是切线,如图0-4所示。

(2)方程式法

用方程式表示数据,不但表达方法简单,记录方便,也便于求其微分、积分或内插值。因此将所得实验数据,归纳总结成方程式,也是科学能力的重要训练。下面主要介绍直线方程常数的确定,至于将曲线回归成方程式,随着计算机的普及应用,方法多种多样,这里不作介绍。

确定直线方程常数的方法有三种:作图法、平均值法和 图0-4 作切线的方法 最小二乘法。作图法最简单,适用于数据较少且不十分精密的场合;平均法较麻烦,但当有六个以上比较精密的数据时结果就较作图法好;最小二乘法最繁,但结果最好,它需要有七个以上较精密的数据。前面已讨论过作图法,这里只介绍平均法和最小二乘法。 ① 平均法

设线性方程为:y = m x + b

现在要确定m和b。原则上,只要有两对变量(x 1, y 1)、(x 2, y 2)便可把m、b确定下来,但实际上,通常有更多的数据可资应用,而且用不同数据算出的m、b值一般并不相

同。解决这一困难的一种方法就是平均法。根据平均法,正确的m、b值应该能使“残差”为零。“残差”u i 定义是:u í = m x í + b - y í

式中í表示第í次测量。

将所测得的数据平分成两组,使每组方程式数目近似相等,然后将两组方程式各自相加,得到下列两个方程式

)1(01

1

1

L L L L L L L L L L L L L L ∑∑∑====?+=k i k

i i i k

i i

y kb x m u

∑∑∑+=+=+==?+=n

k i i

n

k i i

n k i i

y kb x m u 1

1

1

)2(0L L L L L L L L L L L L L L 将(1)、(2)式联立,即可解出m、b 值。 ② 最小二乘法

上述平均法的原理是正负残差大致相等,因此残差之和应为零。实际在有限次数的测量中,这个假定通常并不是严格成立的。另一种准确的处理方法就是最小二乘法(也叫最小差方和法)。这个方法的基本点是:最佳结果能使残差的平方和最小。设残差的平方和为S,

)3(222)(1

2

1

2

1

1

1

1

2

2

2

L L L L L ∑∑∑∑∑∑======+?+?+=?+=n

i i n i i n i i i n i n i n i i i i i y y b nb y x m x bm x m y b mx S

使s 为极小值的必要条件为:

)4(2220111

2

L L L L L L L L L L L L L L L L ∑∑∑===?+==??n i i i n i i n

i i y x x b x m m S

)5(222011

L L L L L L L L L L L L L L L L L ∑∑==?+==??n i i n i i y bn x m b S

由(4)、(5)式解出的m、b 分别为:

)6()(1

1

2

2

1

1

1

L L L L L L L L L L L L L L L L ∑∑∑∑∑=====??=

n i n

i i i n i n i n

i i

i i i x x n y x y x n m

)

7()(1

1

2

2

1

1

1

2

L L L L L L L L L L L L L L L L ∑∑∑∑∑=====??=

i i i i n i n i n

i i

i i i x x n y x x x n b

上述计算m、b 的方法很可靠,但很麻烦。随着电子计算机在物理化领域中的广泛应用,目前用计算机程序进行最小二乘法处理已是极其普遍的了。

实验一 恒温技术

一、实验目的和要求

1. 了解恒温槽的构造及恒温原理,初步掌握其装配和调试的基本技术。

2. 了解新型电子仪器NTS-2A 型温压计、JDW-3F 型温差仪和接点水银温度计的使用方法。

3. 绘制恒温槽的灵敏曲线(温度~时间曲线),学会分析恒温槽的性能。

二、 基本原理

一般物理化学量的测量多在恒温条件下进行,因此,在测量过程中保持温度恒定有重要意义。利用物质相变温度的恒定性来控制温度的恒定是恒温的一种重要方法。

根据恒定温度的不同,恒温槽中可以选择不同的工作物质。一般在0 o C以上,100 o

C

以下都采用水。为了避免水分的大量蒸发,50 o

C以上时常在水面上加一层石蜡油。超过100 o

C的恒温槽常采用液体石蜡、甘油或豆油代替水作为工作物质,至于更高温度的恒温

槽可采用沙浴、盐浴、金属浴和空气浴。0 o

C以下的可采用盐水做工作物质。

恒温槽一般由浴槽、温度控制器、继电器、加热器、搅拌器、和温度计等组成。介绍如下:

1. 温度控制器:水银接点温度计(导电表)

其结构和普通温度计相似,只是其中有一根由磁铁的转动来调节其升降的接触丝4及另一根与水银球相通的接触丝5(如图1-1所示)。4、5连出的两根导线接到继电器上。当温度升高时,水银球中的水银膨胀使毛细管的水银柱上升与7接触,温度控制器接通,使继电器线圈通以电流,继电器使加热器回路断开,停止加热;当温度降低,水银柱下降与7断开,继电器线圈无电流通过,继电器上弹簧片弹回,加热回路接通开始加热。在水银接点温度计接触丝4的上段一块小金属标铁6它可和7同时升降,其后背有一温度刻度表,由6的上沿位置可读出所需控制的大概温度值。温度恒定后,将2的螺钉固定,以免由于震动而影响温度的控制。

1-调节帽;2-调节帽固定螺丝;3-铁丝; 4-螺旋杆引出线;5-水银槽引出线;6-标铁;7-触针;8-刻度盘;9-螺丝杆;10-水银槽

图1-1 接点水银温度计的的构造图

2. JKY—1型节能控温仪

该电子仪器可以替代继电器和加热器,当使用水银接点温度计,水浴温度等于或超过所限定的值时,控温仪停止加热;当温度低于所限定的值时,控温仪继续加热。

3. 搅拌器

为使恒温槽温度均匀,需要对水浴进行搅拌。搅拌马达的大小和功率视恒温槽大小而定,一般小型恒温槽常用25 W的搅拌器。另外,一般搅拌器上还带有调压器,可以调节搅拌速度。对搅拌马达的要求是长时间连续不断的运转而发热少,噪音底、震动小。

4. 温度计

可用NTS-2A型温压计测量溶液的温度。若测量恒温槽的灵敏度,用JDW—3F型精密温差测量仪即可满足要求 (使用方法见附录一、附录二)。

三、 仪器和试剂

恒温槽设备一套 ( 包括玻璃水槽,加热器,电动搅拌器,水银接点温度计,JKY—1型节能控温仪,等)。

JDW-3F型精密温差测量仪一台,NTS-2A型数字式温度压力计一台,秒表一块。

四、 实验步骤

1. 恒温槽的安装

根据所给元件,装配成一个恒温槽,接好线路。由于所选用的仪器比较先进,只须将电源接通即可按实验步骤进行数据测量(见图1-2)。

2. 调节温度

调节马达和控温仪,使加热器开始工作,功率约为1000 W,然后转动导电表上端磁铁使温度指示在所需温度(30o C),恒温槽的温度由数字式温度—压力计读出。反复调节,直至温度恒定在所需控制的温度为止。这时将导电表上端磁铁旁的螺钉拧紧。

3. 调节JDW-3F型精密温差测量仪

按所需温度范围调节JDW-3F型精密温差测量仪,安装在数字式温度—压力计旁。

4. 测定灵敏度

当电阻丝加热器的加热系统向周围环境散热达到平衡时,温度即保持恒定,加热器功率过大或过小都会造成系统温度不易控制,所以选择适当的加热功率非常关键。

由于散热和控温延迟,搅拌不均匀等原因,水浴温度不可能固定在所选定的温度上,必然会有微小的波动。评价恒温槽性能的好坏一般用灵敏度表示。灵敏度好的恒温槽,要求温度变化幅度小,变化时间短。恒温槽恒温的好坏,灵敏度的高低可以通过灵敏度曲线来确定。

灵敏度的计算用曲线的波峰与波谷的平均值按下式计算:

t

=土(波峰平均值-波谷平均值)÷2

F

灵敏度曲线的绘制方法如下:

1) 将恒温槽准确调至所需温度。

2) 每隔30秒记录一次浴槽温度(从温差仪读取),共记录40个数据。

3) 根据所测40个数据,以温度为纵轴,时间为横轴绘制曲线,即灵敏度曲线。

4) 根据以上所做分析结果,改变恒温温度,重复第1、2、3步。

5) 重复第4步。

五、 数据处理

a)按每次控温条件将50个点的温度及时间数据列于表一中。

表一 温度及时间数据表

室温: 控温: 电压或功率:

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 时间(s) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 温度

(O C)

编号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 时间(s) 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 温度

(O C)

编号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 时间(s) 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 温度

(O C)

编号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 时间(s) 930 960 990 1020 1050 1080 11101140 1170 1200 温度

(O C)

编号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 时间(s)1230126012901320 1350 1380 14101440 1470 1500 温度

(O C)

b)根据所测得数据绘制恒温槽的灵敏曲线,并标明测量条件。

c)计算恒温槽灵敏度。

六、 思考题

1. 简述用水银导电表达到控温的原理。

2. 根据实验,说明恒温槽要具有良好的恒温性能,应如何对待加热与冷却的关系?

3. 影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些?

附录一 NTS-2A型数字式温度和压力计使用说明

1. 主要技术指标

电源电压: 200 V~240 V 50Hz

环境温度: -10 o C~+40 o C

显示: 4位半(温度),3位半(压力)

量程: 0~9 o C(温度),-101.3 kPa~0 kPa(相对当前压力)

分辨率: 0.01 o C(温度),0.1 kPa(压力)

2.注意事项

(1)将仪器放置在空气流动较小的不易受干扰的地方。

(2)打开电源开关,预热15分钟。

(3)仪器内有标定按钮,不要轻易调节。

附录二 JDW-3F型精密温差测量仪使用说明

1. 主要技术指标

电源电压: 190 V~240 V 50Hz

环境温度: -10 o C~+40 o C

测量温差: 40o C

稳定度: -0.001 o C~+0.001 o C

测量温差的温度范围: -20 o C~80 o C

2. 面板及接线

仪器面板示意图见图1-3见下,其中钮子开关用来控制内制蜂鸣器的鸣叫。传感线接入口为非拆卸式,与仪器为一个整体,以保证测量精度。后面板示意如图1-4所示:

3. 标准RS-232C接口(可选)

波特率:9600

校验位:无

每1/3秒输出HEX数据:D1-D2-D3-D4-D5

其中D1 — EB(同步字)

D2 — 90(同步字)

D3 — 温度值低字节

D4 — 温度值高字节(最高位为符号位)

D5 — D1xorD2xorD3xorD4(校验字节)

温度值单位为0.001 o C,如超量程则输出值为 土2000。

4. 使用方法:

1) 将探头插入恒温槽中。

2) 插上电源插头,打开电源开关,4位半LED显示即亮。预热5分钟显示数值为一任意值。

3) 待显示数据稳定后,按下“设定”按键并保持约两秒,参考值T0 自动设定在0.000度附近。

4) 改变槽内温度,等槽内温度恒定后读出温度值T1 ,便可得ΔT= T1-T0 。若设定T0 = 0.000度,则ΔT = T1 。

5) 每隔30秒,面板上的红色指示灯闪烁一次,同时蜂鸣器鸣叫1秒,以便使用者读数(面板上钮子开关拨向上方,蜂鸣器鸣叫;反之,蜂鸣器不再鸣叫)。

6) 在预热和按下“设定”键时,可能遇到仪器自动换挡的情况,稍等待即可。此外,为保证仪器精度和跟踪范围,每次测量的初值温度T0应为0.000o C左右,亦可保证在-10o C~+10 o C之间,否则应按第3步做清零处理。

实验二 燃烧热的测定

一、实验目的

1.学会智能型燃烧热量热计(SHR-15型)的使用。

2.测定萘的燃烧热,掌握燃烧热的测定技术和仪器的标定。 3.了解恒容燃烧热和恒压燃烧热的区别和联系。

4.学会应用电脑软件处理图解法校正温度的改变值。

二、基本原理

燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧时的热效应。由热力学第一定律可知,燃烧时系统的状态发生变化,系统内能往往改变。在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Q V ),恒容燃烧热等于系统内能的变化。

△U=Qv (2-1)

在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q P ),恒压燃烧热等于系统的焓变。

△Qp= △H = △U+p △V (2 -2)

若以摩尔为单位,把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列关系式:

Qp=Qv+△nRT (2-3) 这样由反应前后气态物质的量的变化,就可以算出恒压燃烧热。

本实验采用智能型燃烧热量热计测量萘的燃烧热。测量的基本原理是将一定量的待测物质放在氧弹中充分燃烧,燃烧释放出的热量使其卡计本身及氧弹周围介质(包括氧弹、水、桶、搅拌器等等)的温度升高。所以测定燃烧前后量热计温度的变化值,就可以算得该样品的燃烧热,关系式如下:

(m/M)×Qv=Wr△T-Qd×md (2-4) 式中m为待测物质的质量(g),M为待测物质的摩尔质量,Qv为待测物质的摩尔燃烧热,Qd为点火丝的燃烧热(kJ/g),md 为点火丝的质量(g),△T为样品燃烧前后量热计温度的变化值,为量热计的水当量,它表示量热计(包括介质)每升高一度所需要吸收的热量,量热计的水当量可以通过已知燃烧热的标准物(如苯甲酸,它的恒容燃烧热为26.460 kJ/g) 来标定。已知量热计的水当量后,就可以利用(2-4)式通过实验测定其它物质的燃烧热。

r W

氧弹(结构示意图在附录一)是一个特制的不锈钢容器。为了保证样品迅速完全燃烧,氧弹中应充入压力为1.5~2.0 MPa的高压氧气。为防止充氧时将样品吹散必须在实验前对样品压片。充氧后的氧弹放在装有一定量的水(3000 mL)的桶中,水桶外是空气隔热层,再外边是温度恒定的水夹套。

本实验的氧弹式量热计虽然采取了一些绝热措施,但它仍不是严格的绝热系统,加之带进的搅拌热、放热传热速度的限制等等,因此需用雷诺图法对温度进行校正,方法如下:

当适量燃烧物质燃烧后,量热计中的水温上升1.5~2.0摄氏度。将燃烧前后水温随时间的变化记录下来,并作图,联成abcd曲线(如图2-1所示)。图中b点是开始燃烧之点,c点为观测到的温度转折点,由于不能完全避免系统与外界的热量交换,曲线ab和cd 发生倾斜,因此在曲线上取一点o,使T0 =(T b + T c)/2,过O点作垂直于横轴的垂线,此线与ab和cd的延长线分别交于E和F点,则F和E对应的温度差即为校正好的温度升高值△T。

必须注意,运用作图法进行校正时,量热计和环境温差不宜过大(最好不要超过1摄氏度),否则引起误差较大。

图2-1 雷诺温度校正图

三、仪器和试剂

智能型燃烧热量热计 1套; 压片机 1台(公用)

SWC-ⅡD精密数字温度温差仪 1台; 苯甲酸(A.R.) 萘(A.R.)

氧气钢瓶及氧气减压阀 1台; 点火丝(镍铬合金)

万用电表 1只(公用)

四、操作步骤

1.将外套装满水,实验前用外套搅拌器将外筒水温搅拌均匀。

2.将量热计及全部附件加以整理并洗净。

3.压片

苯甲酸应预先研细,在80~90 ℃干箱中烘干24小时,冷却至室温,放在盛有浓硫酸的干燥器中干燥3~4天,称取苯甲酸0.6 g左右,压成片状(取10 cm长的点火丝,把点火丝中间部位压到药片里),再称准至0.0001 g。

4.装样

把氧弹的弹头放在弹头架上,将样品放入燃烧皿内,将点火丝的两端固定在两个电极柱上,然后,在氧弹中加入10 mL蒸馏水,拧紧氧弹盖。

5.充氧

使高压钢瓶的进气管与氧弹连接,缓慢充入氧气直至氧弹内压力为1.5~2.0 MPa 为止,氧弹不应漏气。

6. 用万用电表检测氧弹两电极间是否通路(万用电表的电阻不大于10Ω即可)。

7. 调节水温

把上述氧弹放入内桶氧弹座架上,再用容量瓶向内筒加入约3000 mL水,水面应至氧弹进气阀螺帽高度的约2/3处,每次用水量应相同。打开精密温度温差仪的电源并将其传感器插入外筒水中测其温度,再测内筒温度使内筒温度低于外筒水温1℃左右。接上点火导线,并连好控制箱上的所有电路导线,盖上胶木盖,将测量传热器插入内桶。

8.点火

打开电源和搅拌开关,仪器开始显示内桶水温。水温基本稳定后,将温差仪“采零”并“锁定”。然后将传感器取出放入外筒中,记录其温差值,再将传感器插入内筒水中,等到温度稳定后只需在电脑绘图界面上点一下“开始绘图”即可。氧弹卡计内样品一经燃烧,水温很快上升,点火成功。当温差变化至每分钟上升小于0.002℃时,点一下“停止绘图”结束实验。

9.实验结束后,关闭电源,先把传感器拔出来,然后打开桶盖,取出氧弹,用放气阀放掉氧弹内的氧气,打开氧弹,观察试样是否燃烧完全。取出未燃烧的点火丝称重(若试样燃烧不完全,实验失败)。

10.与测苯甲酸相似,对0.6 g左右萘的燃烧热进行测定。

五、实验注意事项:

1.待测物需干燥,受潮样品不易燃烧且称量有误。

2.注意压片的紧实程度,太紧不易燃烧,太松容易裂碎。

3.点火后,温度急速上升,说明点火成功。若温度不变或有微小变化,说明点火没 成功或样品没有充分燃烧。应检查原因并排除。

4.温度温差仪“采零”或正式测量后必须“锁定”。

5.电极切勿与燃烧皿接触,铁丝与燃烧皿亦不能接触,以免引起短路。

六、数据处理

1.利用电脑绘制出的温度变化量校正值,再由式(2-4)求水当量,与电脑计算

值对比。

2.利用电脑绘制出的温度变化量校正值,再由式(2-4)求萘的燃烧热,与电脑计算值对比。

七、思考题

1.在本实验中哪些是系统?哪些是环境?系统和环境通过哪些途径进行热交换?这些热交换对实验的结果影响怎样?如何克服和进行校正?

2.说明恒压热和恒容热的区别与相互联系。

3.在使用氧气钢瓶及氧气减压阀时,应注意哪些问题?

4.用电解水制得的氧气进行实验可以吗?何故?

5.为什么要对温度进行校正?如何校正?

附录一氧弹式热量计

一、测量原理:

氧弹式热量计用于测量固体、

液体,如煤、焦炭、各种油、酒精

等燃料的热值,是变温热量计的一

种。实验过程中环境(量热系统以

外的部分)温度保持不变,量热系

统温度发生变化,环境与系统之间

的热交换已经降低到最小。剩余的

热交换在系统与环境不大于2~3

℃的情况下,可以用一定的热交换

公式进行校正。

在测量时,先使用已知热效应

物在热量计中反应,比如,用已知

质量的苯甲酸在热量计中燃烧,求

出热量计的水当量(即在数值上等

于量热系统温度升高一度所需要的

热量)。接着使欲测物质在同样条件

下,在热量计中燃烧测量量热系统

温度变化。根据所测温度变化及量

热系统的水当量,即可求出所测物

质的热值。

图 2-2 热量计结构

二、仪器装置

(一)热量计结构

1. 外桶:铜制的双壁套筒,实验时充满水,通过搅拌器,使筒内水温均匀,形成恒温环境。

物理化学实验思考题答案

实验一燃烧热的测定预习思考题答案 1、开机的顺序是什么? 答案:打开电源---热量计数据处理仪—计算机。(关机则相反) 2、搅拌太慢或太快对实验结果有何影响? .答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。 3、萘的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品萘时,内筒水是否要更换和重新调温? 答案:用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。 在实验界面上,分别输入实验编号、实验内容(发热值)、测试公式(国标)、试样重量、 点火丝热值(80J),按开始实验键。其他同热容量的测定。内筒水当然要更换和重新调温。 4、燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作? 答案:应清洗干净并檫干。 5、氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么? 答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。 6、测定量热计热容量与测定萘的条件可以不一致吗?为什么? 答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是2.6升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。 7、量热计热容量的测定中,“氧弹充氧” 这步如何操作? 答案:①卸下氧弹盖上的进出气螺栓及垫片,旋上导气管接头,并用板手拧紧; ②关闭(逆时针)氧气钢瓶的减压阀; ③打开(逆时针)氧气钢瓶总阀门,至指针指向10 Mpa左右; ④打开(顺时针)氧气钢瓶的减压阀;使指针指向2.5Mpa→充氧1min; ⑤关闭(逆时针)氧气钢瓶的减压阀; ⑥用板手旋松导气管接头,取出。垫上垫片,拧紧螺栓。 8、实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗? 答案:有热损耗,搅拌适中,让反应前内筒水的温度比外筒水低,且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。 9、药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行?

物理化学考研题

北京化工大学2011年研究生入学考试:物理化学 试题内容: 一、填空题(每空2分、共24分) 1、1mol理想气体经节流膨胀(即Joule-Tomson实验)压力自P1降低到P2,此过程的△A________0,△U______0 。(填>,=或<) 2、298K时,HCl(g)的标准摩尔生成焓△fHm=-92.31kJ/mol ,HCl(g)的无限稀释摩尔溶解焓(即1molHCl(g)溶于水形成无限稀薄溶液时的△H)为-75.13kJ/mol。若以b=b(θ)但仍遵守亨利定律的溶液作标准态,则HCl(aq)的标准摩尔生成焓△fHm(HCl,aq)=____ ___。 3、下图为Bi-Zn二组分体系的固液平衡相图, (1)A区的平衡相态为______, B区的平衡相态为________。 (2)527K时,纯Bi(s)和含93%Bi(质量百分数)的溶液成相平衡。若以纯Bi(s)作标准态,则上述溶液中Bi的活度为_________,活度系数为__________。(Bi和Zn的相对原子质量分别为209和65.39) 4、某原子基态与第一激发态的能级是非简并的,第一激发态的简并度为3,若其他能级可被忽略,且以基态作为能量的零点,298K时,此原子的电子配分函数qe=______。当体系平衡时,在此二能级上的粒子数之比N2/N1=___________。(玻尔兹曼常数k=1.38×10-23J/K)。 5、对大多数纯物质的液体来说,当温度升高时,其表面张力__________。 6、实验测得反应2A+B=C+D的速率方程式为r=k1[A][A][B],若反应物的起始浓度为[A]0=2[B]0,则速率方程式可写为:r=k2[A][A][A],k1与k2的关系为k1=_ _______k2。 7、在电池_____________________________中进行的反应是Ni(s)+H2O(l)→NiO(s)+H2(g) 二、选择填空题:(每题2分,共12分) 1、若理想气体反应O=∑νBB在T1~T2的温度区间内,各物质均无相变,且△Cp<0(△Cp=∑νBCp,B),则在此温度区间内,反应摩尔焓变△rHm随温度升高而(

高分子材料物理化学实验复习资料

一、热塑性高聚物熔融指数的测定 熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压力下,10min 高聚物熔体通过规定尺寸毛细管的重量值,其单位为g 。 min)10/(600 g t W MI ?= 影响高聚物熔体流动性的因素有因和外因两个方面。因主要指分子链的结构、分子量及其分布等;外因则主要指温度、压力、毛细管的径与长度等因素。 为了使MI 值能相对地反映高聚物的分子量及分子结构等物理性质,必须将外界条件相对固定。在本实验中,按照标准试验条件,对于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力。因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同,MI 值只能在同种高聚物间相对比较。一般说来,熔融指数小,即在10min 从毛细管中压出的熔体克数少,样品的分子量大,如果平均分子量相同,粘度小,则表示物料流动性好,分子量分布较宽。 1、 测烯烃类。 2、聚酯(比如涤纶)不能测。 3、只能区别同种物质。 聚丙烯的熔点为165℃,聚酯的熔点为265℃。熔融加工温度在熔点上30~50 考:简述实验步骤: ① 选择适当的温度、压强和合适的毛细管。(聚丙烯230℃) ② 装上毛细管,预热2~3min 。 ③ 加原料,“少加压实”。平衡5min ,使其充分熔融。 ④ 加砝码,剪掉一段料头。1min 后,剪下一段。 ⑤ 称量 ⑥ 重复10次,取平均值。 ⑦ 关闭,清洁仪器。 思考题: 1、影响熔融指数的外部因素是什么?(4个) 2、 熔融指数单位:g/10min 3、测定热塑性高聚物熔融指数有何意义? 参考答案:热塑性高聚物制品大多在熔融状态加工成形,其熔体流动性对加工过程及成品性能有较大影响,为此必须了解热塑性高聚物熔体的流变性能,以确定最佳工艺条件。熔融指数是用来表征熔体在低剪切速率下流变性能的一种相对指标。 4、聚合物的熔融指数与其分子量有什么关系?为什么熔融指数值不能在结构不同的聚合物之间进行比较? 答:见前文。 二、声速法测定纤维的取向度和模量 测定取向度的方法有X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中,声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定,来计算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性。 几个重要公式: ①传播速度C=)/(10 )(106 3 s km t T L L ??-?- 单位:C-km/s ;L-m ;T L -μs ;△t-μs ②模量关系式 2 C E ρ= ③声速取向因子 22 1C C f u a -= ④?t(ms)=2t 20-t 40(解释原因) Cu 值(km/s ):PET= 1.35,PP=1.45,PAN=2.1,CEL=2.0 (可能出选择题) 测定纤维的C u 值一般有两种方法:一种是将聚合物制成基本无取向的薄膜,然后测定其声速值;另一种是反推法,即先通过拉伸试验,绘出某种纤维在不同拉伸倍率下的声速曲线,然后将曲线反推到拉伸倍率为

物理化学化学平衡小结

第四章 化学平衡 核心内容: 恒T 、p 、W ˊ=0下,化学反应 自发 0,,>< =?∑='B B W p T G μν 平衡 反向自发 主要内容:化学反应△G 、K 的计算及过程方向的判断。 一、内容提要 1、化学反应自发进行和达到平衡的条件 自发 0,,><=?∑='B B W p T G μν 平衡 反向自发 其中,B ν为B 的化学计量数,对于产物B ν取

正值,对于反应物B ν取负值。 2、理想气体化学反应的等温方程(分压的影响) 和反应方向的具体判据 θ K Q RT p ln = <0 自发 (Qp <θ K ) =0 平衡 (Q p=θK ) >0 反向自发(Qp >θ K ) 式中:θ θμνB B m r G ∑=?为标准摩尔反应吉布斯函数变化,θ K 为标准平衡常数, )ex p(RT G K m r θ θ ?-==B p p eq B B νθ)(∏=f(T) 3、理想气体化学反应平衡常数的其他表示法及其相互关系 除了标准平衡常数外,实际应用中常用经验平衡常数K P 、K C 、K n 、K y

(1)K P :θK =∑∏=∏-B B B p p p p eq B B eq B B νθννθ)()()( θK =∑ - B p K P νθ)( θ K 仅是温度的函数,K P 也只与温度有关。 (2)K C :理想气体P B V=n B RT p B =RT c RT V n B B = θK =∑∏=∏=∏B B B B p RT c p RT c p p B B B B eq B B νθννθνθ)()()( K C 也只与温度有关 (3)K y :p B =py B K y 与温度和总压有关 (4)K n : ∑=B B B B n n p p = ∑∑B n p p K n νθ ) ( K n 与温度、总压和惰性气体有关。综合以上各式

考研物理化学公式全集

功:δW =δW e +δW f (1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δW f =xdy 非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。 热 Q :体系吸热为正,放热为负。 热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C =δQ/dT (1)等压热容:C p =δQ p /dT = (?H/?T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (?U/?T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2 常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差: (1)任意体系 C p —C v =[p +(?U/?V )T ](?V/?T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程: pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=1 1 -γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1 nR -δ(T 1—T 2) 热机效率:η= 2 1 2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β= 1 21 T T T - 焦汤系数: μ J -T =H p T ???? ????=-()p T C p H ?? 实际气体的ΔH 和ΔU : ΔU =dT T U V ??? ????+dV V U T ??? ???? ΔH =dT T H P ??? ????+dp p H T ? ??? ???? 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +∑B B γRT 化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 2 1 T T m p B 1m r 2m r ?∑??,+=γ

物理化学实验讲义

1.恒温槽构造及恒温原理 2.乌氏粘度计的构造及测量原理 分子量是表征化合物特性的基本参数之一。但高聚物的分子量大小不一,参差不齐,一般在103~107之间,所以通常所测高聚物的分子量,是平均分子量。高聚物分子量测定方法很多,对线型高聚物,歌方法适用的范围如下: 端基分析<3×104 沸点升高、凝固点降低、等温蒸馏<3×104 渗透压104~106 光散射104~107 超离心沉降及扩散104~107 高聚物在稀溶液中的粘度,主要反映了液体在流动是存在着内摩擦,其中有溶剂分子与溶剂分子之间的内摩擦,表现出来的粘度叫纯溶剂粘度,记做η0,还有高分子与高分子之

间的内摩擦,以及高分子与溶剂分子之间的内摩擦,三者的总和表现为溶液的粘度,记做η,而在同一温度下,高聚物溶液的粘度一般都比纯溶剂的粘度要大,即η>η0,这些粘度增加的分数称作增比粘度,记做ηsp ,即: 110 00-=-=-=r sp ηηηηηηη 上式中ηr 称为相对粘度,它指明溶液粘度对溶剂粘度的相对值,仍是整个溶液的粘度行为;则意味着它已扣除了溶剂分子之间的内摩擦效应,仅留下纯溶剂与高分子之间,以及高聚物分子之间的内摩擦效应。但溶液的浓度又可大可小。显然,浓度越大,粘度也就越大,为了便于比较,取在单位浓度下所显示的粘度,即引入ηsp /C ,称为比浓粘度,其中C 是浓度。又为了进一步消除高分子与高分子之间的内摩擦效应,必须将溶液浓度无限喜试网,使得每个高聚物分子彼此相隔极远,其相互干扰可以忽略不计,这时溶液所呈现出的粘度行为主要就反映了高分子与溶剂分子之间的内摩擦。 这一粘度的极限值记为 []ηη=→C sp C 0lim [η]被称为特性粘度。如果高聚物分子的分子量越大,则它与溶剂间的接触表面也越大,因此摩擦就大,表现出的特性粘度也大。 人们在大分子的[η]与其分子量M 呈正比的关系基础上,推广出高聚物[η]与其平均分子量M 之间的半经验关系。 []αηM K = K 是比例常数,α是与分子形状有关的经验参数。K 和α值与温度、聚合物、溶剂性质有关,也和分子量大小有关。K 值受温度的影响较明显,而α值主要取决于高分子线团在某温度下,某溶剂中舒展的程度。线团舒展,摩擦增大,α值就大,接近于1,线团紧缩,发生摩擦的机会减小,α值就小,在极限的情况下,接近0.5,所以α介于0.5~1之间。K 和α的数值只能通过其他绝对方法确定(例如渗透压法、光散射法等等)。而从粘度法只能测得[η]。 测得液体粘度的方法,主要可分为三类: (1) 液体在毛细管里的流出时间; (2) 圆球在液体里的下落速度; (3) 液体在同心轴圆柱体间相对转动的影响。 在测定高分子的[η]时,以毛细管流出法的粘度计最为方便。 当液体在毛细管粘度计内因重力作用而流出时,遵守泊谡叶公式: lt V m lV t hgr ππρη884-= η——液体的粘度,ρ——液体的密度,l ——毛细管的长度,r ——毛细管半径,t ——是流出时间,h ——流过毛细管液体的平均液柱高度,V ——流经毛细管的液体体积,m ——毛细管末端校正的参数(一般在r/l<<1时,可以取m=1)。 对于某一支指定的粘度计而言,上式可以写成下式

物理化学化学平衡

第六章 化学平衡 一 选择题 (1)合成氨反应N 2(g)+3H 2(g) →2NH 3(g)达到平衡后加入惰性气体,且保持系统温度、总压不变(气体为理想气体),则( ) (A )2n N 减少,2n H 减少,3n NH 增加,θp K 不变 (B )2n N 减少,2n H 减少,3n NH 增加,θp K 增加 (C )2n N 不变,2n H 不变,3n NH 不变,θp K 不变 (D ) 2 n N 增加, 2 n H 增加, 3 n NH 减少, θp K 不变 (2)已知某温度下,反CO(g)+H 2O(g) →H 2(g)+CO 2(g)放热,达平衡后,采取下列哪种措施能是反应的进度发生变化? ( ) (1)加大压力;(2)升高温度;(3)保持温度和压力不变;(4)加入惰性气体。 (A )2 (B )3、4 (C )1 (D )2、3 (3)反应2c(s)+O 2(g) →2CO(g), 1θ/()r m G J mol -?g =232600167.8/T K --,若温度增加,则: (A )θ r m G ?变负,反应更完全 (B )θ p K 变大,反应更完全 (C )θp K 变小,反应更不完全 (D )无法判断 (4)PCl 5的分解反应PCl 5(g) →PCl 3(g)+Cl 2(g),在473K 达平衡时,PCl 5有48%分解,在573K 时PCl 5有97%分解,则此反应为( ) (A ) 放热 (B )吸热 (C )即不放热也不吸热 (D )无法确定 (5)在等温等压下,当反应的θ r m G ?=51J mol -g 时,该反应能否进行? (A )能正向自发进行 (B )能逆向自发进行 (C )不能判断 (D )不能进行 (6)同一化学变化,若反应式的计量系数不同,其平衡常数 θp K 和标准吉布斯自由能变 化为( ) (A)θp K 相同 θr m G ?不同 (B)θ p K 不同 θ r m G ?相同 (C) θp K 、θr m G ?都不同 (D )θ p K 、θ r m G ?都相同 (7)已知反应2NH 3→N 2+3H 2 ,在等温条件下,标准平衡常数为0.25,那么,在此条 件下,氨的合成反应1/2N 2(g)+3/2H 2(g) →NH 3(g)的标准平衡常数为( ) (A)4 (B )0.5 (C )2 (D )1 (8)理想气体反应N 2H 5(g) →N 2O 4(g)+1/2(g)的 θ ,θ141.84k 0 r m r p m H J mol G -?=?=g ,。试问增加N 2O 4(g)平衡产率的条件是 ( )

物理化学 考研

02A物理化学(上)期末试题(A) 姓名学号成绩 一、选择题 1. 1mol的理想气体在TK时经一等温可逆膨胀过程,则对于体系-----------------------------------------------------------------------()A、?U>0 B、?S=0 C、?S>0 D、?S<0 2.同一温度下,同一气体物质的等压摩尔热容Cp与等容摩尔热容Cv之间存------------------------------------()A、CpCv C、Cp=Cv D、难以比较 3.工作在100℃和25℃的两个大热源间的卡诺机其效率是-() A、20% B、25% C、75% D、100% 4.任何可逆循环的熵变化---------------------------() A、一定是正值 B、一定是负值 C、一定是零 D、一定是温度的函数 5.热力学第三定律认为-----------------------------() A、在0K时任何物质的熵等于零 B、在0K时任何晶体的熵等于零 C、在0K时任何完整晶体的熵等于零 D、在0K时任何完整晶体的熵都等于一个定值 6、对于理想气体,焦耳-汤姆逊系数μ是---------------() A、μ>0 B、μ=0 C、μ<0 D、μ不确定 7.下列各式哪个表示了偏摩尔量?--------------------() A、(?U n i)T P n j ,, B、( ?F n i)T v n j,,C、( ?H n i)S P n j ,, D、( ?G n i)T v n j,, 8、在封闭体系中,一个化学反应能在恒温恒压下自发正向进行的条件为--------------------------------------------------------------- ( ) A、μi i i dn ∑> 0 B、μi i i dn ∑= 0 C、μi i i dn ∑< 0

《物理化学实验》讲义#(精选.)

备课教案撰写要求 一、认真钻研本学科的教学大纲和教材,了解本学科的教学任务、教材体系结构和国际国内最新研究进展,结合学生实际状况明确重难点,精心安排教学步骤,订好学期授课计划和每节课的课时计划。 二、教师备课应以二学时为单位编写教案;一律使用教学事务部发放的教案本撰写,不得使用其他纸张。在个人认真备课、写好教案的基础上,提倡集中备课、互相启发、集思广益,精益求精。 三、教案必须具备如下内容(每次课应在首页应写清楚):1、题目(包括章、节名称、序号);2、教学目的与要求;3、教学重点和难点分析;4、教学方法;5、教学内容与教学组织设计(主要部分,讲课具体内容);6、作业处理;7、教学小结。 四、教案必须每学期更新,开学初的备课量一定要达到或超过该课程课时总量的三分之一。教案要妥善携带及保存,以备教学检查。

教学进度计划表填表说明 1.本表是教师授课的依据和学生课程学习的概要,也是学院进行教学检查,评价课堂教学质量和考试命题的重要依据,任课教师应根据教学大纲和教学内容的要求认真填写,表中的基本信息和内容应填写完整,不得遗漏。 2.基本信息中的“课程考核说明及要求”的内容主要包括课程考核的方式、成绩评定的方法、平时成绩与考试成绩的比例、考试的题型、考试时间以及其他相关问题的说明与要求等。 3.进度表中“教学内容”只填写章或节的内容,具体讲授内容不必写;每次课只能以2学时为单位安排内容。 4.进度表中的“教学形式及其手段”是指教学过程中教师所采用的各种教学形式及相关手段的说明,一般包括讲授、多媒体教学、课件演示、练习、实验、讨论、案例等。 5.作业安排必须具体(做几题,是哪些题)。 6.进度表中的“执行情况”主要填写计划落实和变更情况。 7.教学进度计划表经责任教授、系(部)领导审签后,不得随意变动,如需调整,应经责任教授、系(部)领导同意,并在执行情况栏中注明。

《物理化学》化学平衡练习题

《物理化学》化学平衡练习题 1. 常压下,(NH 4)2S(s)=2NH 3(g)+H 2S(g)的△H>0,则该反应( c ) a.任意温度下自发 b. 较高温度下自发 c.较低温度下自发 d.任意温度下不自发 2. 实际气体反应的标准平衡常数数值与( c )无关 a.标准态 b.温度 c.压力 d. 计量方程式 3.在一定温度和压力下,对于一个化学反应,能用以判断其反应方向的是(b ) a.Δr G m ? b. Δr G m c.K ? d.Δr H m 4.某温度时,NH 4Cl(s)=NH 3(g)+HCl(g)的分解压力是P ?,则反应的标准平衡常数K ?为( c ) a.1 b.0.5 c.0.25 d.0.125 5.某实际气体反应,用逸度表示的平衡常数f K 随下列哪些因素而变: (a) 系统的总压力 (b) 催化剂 (c) 温度 (d) 惰性气体的量 答c ; 6.根据某一反应的r m G ?值,下列何者不能确定: (a) 标准状态下自发变化的方向 (b) 在r m G ?所对应的温度下的平衡位置 (c) 在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 (d) 提高温度反应速率的变化趋势 答d ; 7.增大压力能使平衡向产物方向移动的反应是: (a)32CaCO (s)CaO(s)+CO (g) (b) 222CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g) (c)2231.5H (g)+0.5N (g) NH (g) (d)3252253CH COOH()+C H OH()=H O()+C H COOCH ()l l l l 答c ; 8. 对任意一化学反应,等压热效应与等容热效应的关系为B(g)p V Q Q RT ν=+∑(式中B(g)ν为反应中气体的计量系数)故: (a )p Q >v Q ( b) p Q v Q < (c ) p Q =v Q (d) p Q 不一定大于v Q 答d ; 9.下列说法中, 不正确的是: (a ) (),/T P G ξ??表示完成 1mol 化学反应吉布斯自由能的变化

考研《物理化学》考研重点考点归纳

考研《物理化学》考研重点考点归纳 第1章气体的pVT关系 1.1考点归纳 一、理想气体 理想气体是指在任何温度、压力下符合理想气体模型,或服从理想气体状态方程的气体。 1.理想气体模型的微观特征 (1)分子间无作用力; (2)分子本身不占有体积。 2.理想气体状态方程 或 式中,p、V、T、n的单位分别为Pa,m3,K和mol;称为气体的摩尔体积,单位为m3·mol-1;R称为摩尔气体常数,适用于所有气体,其值为 8.314472J·mol-1·K-1。 该方程适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。 二、实际气体 1.实际气体的行为

在压力较高或温度较低时,实际气体与理想气体的偏差较大。用压缩因子(Z)衡量偏差的大小。 理想气体的,Z=1。对实际气体,若Z>1,则,表示同温、同压下,实际气体的体积大于按理想气体方程计算的结果。即实际气体的可压缩性比理想气体小。当Z<1时,情况则相反。 2.Boyle温度 若在温度T时,有,则称此温度T为Boyle温度TB。 3.van der waals方程式 式中,的单位为Pa·m6·mol-2;b的单位为m3·mol-1。和b都是只与气体的种类有关,而与温度无关的常数,称为范德华常数。 4.维利方程

式中,A、B、C、D称为第一、第二、第三Virial(维利)系数。 三、理想气体混合物 1.混合物的组成表示 (1)物质B的摩尔分数x或y定义为: 式中,表示混合气体总的物质的量。 一般用yB表示气体混合物的摩尔分数,用xB表示液体混合物的摩尔分数。 (2)物质B的体积分数定义为: 式中,表示在一定T、p下纯气体B的摩尔体积;为在一定T、p下混合之前各纯组分体积的总和。 (3)物质B的质量分数定义为:

物理化学上策化学平衡1、2、3及答案

物理化学化学平衡1试卷 一、选择题 ( 共21题 40分 ) 1. 2 分 (3338) 下述说法中哪一种正确 (A) 增加压力一定有利于液体变为固体 (B) 增加压力一定不利于液体变为固体 (C) 增加压力不一定有利于液体变为固体 (D) 增加压力与液体变为固体无关 2. 2 分 (2799) 对反应CO(g)+H 2O(g)=H 2(g)+CO 2(g) (A) K p $=1 (B) K p $=K c (C) K p $>K c (D) K p $ <K c 3. 2 分 (2913) Ag 2O 分解可用下面两个计量方程之一表示,其相应的平衡常数也一并列出: Ag O s Ag s O g 22212 ()()()→+ K P ()1 2422Ag O s Ag s O g ()()()→+ K p ()2 设气相为理想气体,且已知反应是吸热的,试判断下列结论哪个是正确的: ( ) (A )K K P P ()()2112= (B )K K p p ()()21= (C )K p ()2随温度的升高而增大 (D )O 2气的平衡压力与计量方程的写法无关 4. 2 分 (3339) 反应 A+3B 2C ,已知: A B C Δf H m $(298 K)/kJmol -1 0 0 -44 S m $(298 K) /JK -1mol -1 180 120 180 C ,m p $ (298 K)/JK -1mol -1 30 20 30 298 K 时反应的: ( ) (A) (ΔS m $/T )p > 0 , (Δr G m $/T )p > 0 , (ln K /T )p > 0 ; (B) (ΔS m $/T )p < 0 , (Δr G m $/T )p < 0 , (ln K /T )p < 0 ; (C) (ΔS m $/T )p < 0 , (Δr G m $/T )p > 0 , (ln K /T )p > 0 ; (D) (ΔS m $/T )p < 0 , (Δr G m $/T )p >0 , (ln K /T )p < 0 。 5. 2 分 (3190) 300 K 时,某分子的基态能量是 ×10-21 J ,其玻耳兹曼因子为: (A) (B) (C) (D) 6. 2 分 (2843) 已知反应 2NH 3= N 2+ 3H 2在等温条件下,标准平衡常数为 ,那么,在 此条件下,氨的合成反应 (1/2) N 2+(3/2) H 2= NH 3 的标准平衡常数为: (A) 4 (B) (C) 2 (D) 1 7. 2 分 (3292)PCl 5的分解反应是 PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g),在473 K 达到平衡时, PCl 5(g) 有 % 分解,在573 K 达到平衡时,有 97% 分解,则此反应为 ( ) (A) 放热反应 (B) 吸热反应

物理化学实验讲义

物理化学实验讲义 物理化学实验讲义 实验6过氧化氢的催化分解 1,实验目的 1,一次反应速率常数K的测定,反应速率常数K与反应物浓度无关的验证2.通过改变催化剂浓度试验,得出反应速率常数K与催化剂浓度有关的结论。第二,实验原理 H2O2在室温下分解缓慢,在催化剂存在下分解速率明显加快。反应方程式为:H2O2= H2O+1/2O2 在催化剂存在下(如KI)。反应机理为 H2O2+ki→KIO+H2O(1)KIO→ki+O2(2) (1)的反应速度比(2)慢,因此H2O 2催化分解反应的速度主要由(1)决定。如果假设反应为一级反应,反应速度公式如下: ?dcH2O2/dt?在反应过程中,由于碘化钾的不断再生,二氧化氯钾(3) 的浓度是恒定的,当与钾结合时仍然是恒定的,使其等于钾。dcH2O2/dt?KcH2O2 (4) 分:ln(ct/c0)??kt(5) c0-H2O2的初始浓度 ct-H2O2的浓度

k-ki在反应到t时,H2O 2催化分解的反应速率常数 的大小可以用k或半衰期t1/2表示半衰期代表将反应物浓度减半所需的时间,即c?C0/2代入方程(5)得到:t1/2=(ln2)/k 有许多方法可以计算t时刻的H2O2浓度。这个实验是通过测量反应产生的氧气体积来表示的,因为在分解过程中,产生的氧气体积与一定时间内分解的H2O2浓度成正比,其比例常数是一定值,即 1H2O2?H2O?O2 2-1- 物理化学实验讲义 t?0 c0 0 0 t?ct?c0?x光ct?K(V??c0?千伏? 1x 2V?-H2O2完全分解产生的氧气体积为 vt-与时间t反应时产生的氧气体积为 x-与时间t反应时,H2O 2的分解浓度为 ,其中k为比例常数。通过将该公式代入速率方程,可以得到 ln(ct/c0 )?在(五??Vt)/V???Kt的意思是:在(V??Vt)??kt?lnV? 如果t是横坐标,ln(V??Vt)是纵坐标,如果获得直线,则H2O2催化分解反应可以被验证为一级反应,并且速率常数K值可以从直线的斜率获得 和v?可以通过测量H2O2的初始浓度来计算公式如下: V??CH2O2V H2O 2R T2 P

清华大学2014考研物理化学化试题

1.有一绝热的刚性密闭容器内抽成真空,通过阀门和大气隔离,当阀门打开 时,空气(可视为理想气体)进入容器,此时容器内气体的温度将: (A)升高 (B)降低 (c)不变 (D)不能确定 2.在标准压力P θ和383.15 K 时,水变为同温下的蒸气。则该相变过程中,下 列哪个关系式不能成立? (A) ΔG<0 (B) ΔH>0 (C)△S iso

大学物理化学化学平衡课后习题及答案

化学平衡课后习题 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“”,错误的画“”。 1. 某一反应在定温、定压且无非体积功的条件下,当该反应的r G m <0时,则该反应能 正向进行。 ( ) 2. 如果某一化学反应的 r H 0,该反应的K 随着温度升高而减小。( ) 3. 对理想气体反应:0 = B B B ,在定温定压下当B B >0时,随着惰性气体的加入而平衡向左移动。( ) 4. 对理想气体反应:0 = B B B ,在定温定压下当B B >0时,随着惰性气体的加入 而平衡向左移动。(9. 如果某一化学反应的 r H 不随温度变化,那么其r S 也不随温度变化,但是其r G 却与温度有关。( ) 5. 对于真实气体混合物的反应,该反应的标准平衡常数K 仅仅是温度的函数。( ) 二、选择题 选择正确答案的编号,填在各题后的括号内: 1. PCl 5的分解反应PCl 5(g) == PCl 3(g) + Cl 2(g) 在473 K 达到平衡时PCl 5(g) 有48.5%分解, 在573 K 达到平衡时,有97 %分解,则此反应是( ) (1)吸热反应; (2)放热反应; (3)反应的标准摩尔焓变为零的反应; (4)在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。 2. 设反应 a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa 、300 K 下,A 的转化率是600 K 的2倍, 而且在300 K 下系统压力为101 325 Pa 的转化率是2×101 325 Pa 的2 倍,故可推断该反应 ( ) (1)标准平衡常数与温度,压力成反比; (2)是一个体积增加的吸热反应 ; (3)是一个体积增加的放热反应; (4)标准平衡常数与温度成正比,与压力成反比。 3.理想气体反应N 2O 5(g )== N 2O 4(g )+1/2O 2(g )的r H 为41.84kJ mol -1, ∑=0)(,B C m p B ν。要增加N 2O 4(g )的产率可以( ) (1)降低温度; (2)提高温度;

物理化学考研大纲

武汉理工大学硕士生入学考试自命题科目考试大纲 科目代码:826 科目名称: 物理化学 一、考试的总体要求 该课程是一门重要专业基础课,要求考生全面、系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理;具备综合运用所学知识进行分析和解决实际问题的能力。 二、考试范围 (一) 化学热力学基础 1 系统的状态、状态函数及状态函数的性质。重点掌握状态函数的性质。 2 热力学第一定律和热力学第二定律及其数学表达式。主要掌握定律的应用。 3 可逆过程的定义及特点,尤其是可逆过程的特点。 4 熵增原理、熵判据及其应用条件。主要是熵增原理。 5 热Q 、功W 、焓H 、热力学能U 、熵S 、亥姆霍茨函数A 、吉布斯函数G 的定义。 6 熵S 判据、亥姆霍茨函数A 判据、吉布斯函数G 判据及其使用条件。特别是熵S 判据和吉布斯函数G 判据的应用。 7 热力学基本方程的表达式及应用条件。 8 单纯T V p ,,变化过程、相变化过程(或两种变化过程的综合)的状态函数的改变理工量U ?、H ?、?S 、?A 、?G 的计算及过程量,Q W 的计算,特别是理想气体变化过程的计算尤为重要。 9 物质B 的标准摩尔生成焓),,B (m f T H β ?,物质B 的标准摩尔燃烧焓 ),,B (m c T H β ?,物质B 的标准摩尔熵),,B (m T S β ,物质B 的标准摩尔生成吉布斯函数),,B (m f T G β ?的定义及应用。 10 化学变化过程中反应的标准摩尔反应焓r m ()H T ? ,反应的标准摩尔反应热力学 能r m ()U T ? ,反应的标准摩尔反应熵)(T S m r ?,反应的标准摩尔反应吉布斯函数)(T G m r ?的定义及计算。

物化实验讲义1

热力学部分 实验1 纯液体饱和蒸气压的测定——静态法 1.0实验目的及要求 1.1明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯-克拉贝龙方程式。 1.2用等压计测定不同温度下环己烷(或乙醇)的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术和真空泵、恒温槽等相关仪器的使用。 1.3学会用图解法求所测温度范围内的平均摩尔汽化热及正常沸点。 1. 2 实验原理 在一定温度下,与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力,称为该温度下的饱和蒸气压。这里的平衡状态是指动态平衡。在某一温度下,被测液体处于密闭真空容器中,液体分子从表面逃逸成蒸气,同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相,当两者的速率相等时,就达到了动态平衡,此时气相中的蒸气密度不再改变,因而具有一定的饱和蒸气压。 纯液体的蒸气压是随温度变化而改变的,它们之间的关系可用克劳修斯—克拉贝龙(Clausius--Clapeyron )方程式来表示: 2 ln RT H dT p d m Δ= (1.1) 式中:p 为液体在温度T 时的饱和蒸气压(Pa ),T 为热力学温度(K ),△H m 为液体摩尔汽化 热,R 为气体常数。在温度变化较小的范围内,则可把△H m 视为常数, 当作平均摩尔汽化热,将上式积分得: A RT H p m +?=303.2lg Δ (1.2) 式中A 为积分常数,与压力p 的单位有关。由(1.2)式可知,在一定温度范围内,测定不同温度下的饱和蒸气压,以lg p 对1/T 作图,可得一直线,而由直线的斜率可以求出实验温度范围的液体平均摩尔汽化热△H m 。当外压为101.325 Kpa 时,液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。从图中也可求得其正常沸点。 测定饱和蒸气压常用的方法有动态法、静态法和饱和气流法等。本实验采用静态法,即将被测物质放在一个密闭的体系中,在不同温度下直接测量其饱和蒸气压,在不同外压下测量相应的沸点。此法适用于蒸气压比较大的液体。 1.3仪器与试剂 蒸气压测定装置 1套 环己烷或乙醇(分析纯) 1.4实验仪器及装置 1.4.1仪器装置如图1—1 1

北京化工大学2000考研物理化学试题

北京化工大学2000考研物理化学试题 (填空16分,选择题9分,计算5题75分共100分) 注意事项:答案写在答题纸上,101.325kPa ≈100kPa=p ,作图用铅笔。 一、填空题(16分) 1. 1mol 双原子理想气体由始态370K 、100kPa 分别经(1)等压过程,经(2)等容过程加热到 473K ,则(1),(2)两个过程下列物理量的关系是Q 1_____Q 2,W 1_____W 2,△H 1_____△H 2,△S 1_____△S 2。(填大于、小于或等于) 2. 200℃时,Ag 2O 的分解反应为:Ag 2O(s)→2Ag(s)+ 2 1 O 2(g) 己知200℃时固体Ag 2O 的分解压为137.8kPa 。今让1mol Ag 2O(s)在200℃分解达平衡,则该过程△G=_______,K =_________,反应过程系统与环境交换的功W=______(忽略固体体积,并设气体为理想气体。 3. 根据电池反应设计原电池。己知电池反应: AgCl(s)+I - (-I a )=AgI(s)+Cl - (-Cl a ) 所设计的原电池为__________________________________________。 4. 有理想气体反应: A(g)+2B(g)→C(g) 在等温和总压不变的条件下进行,若原料气中A 与B 的物质的量之比为1:2,达平衡时系统的组分数C=_______,自由度数f=_______。当温度一定时,增大压力则K _______(填增大、减小或不变),平衡将________移动(填向左、向右或不)。 5. 在一个锥形容器中,放入一滴液体,如下图所示。试画出接触角θ。因θ____900 (填大 于、小于或等于),则该液体对容器______润湿(填能或不能)。 6. 有(N 、E 、V)确定的理想气体,设分子的运动形式只有三个可及的能级,它们的能量和 简并度分别为: k 1 ε=0K ,g 1=1 k 2 ε=100K ,g 1=3 k 3 ε=300K ,g 1=5 (式中k 为玻尔兹曼常数) 当温度为200K 时,分子的配分函数值为_______。在某温度下,若kT i e ε- →1时,三个 能级上最可几分子数之比为_____________。(注:为i ε) 7. 请设计实验测定反应 C 6H 6(l)+ 2 15 O 2→6CO 2(g)+3H 2O(g) 的摩尔反应焓△r H m 。实验方法及理论依据是:___________________________________。 (不考虑用光谱或波谱方法,不要求写出实验步骤和实验装置)。

物理化学-化学平衡练习题

化学平衡练习题 1. 常压下,(NH 4)2S(s)=2NH 3(g)+H 2S(g)的△H>0,则该反应( c ) a.任意温度下自发 b. 较高温度下自发 c.较低温度下自发 d.任意温度下不自发 2. 实际气体反应的标准平衡常数数值与( c )无关 a.标准态 b.温度 c.压力 d. 计量方程式 3.在一定温度和压力下,对于一个化学反应,能用以判断其反应方向的是(b ) a.Δr G m ? b. Δr G m c.K ? d.Δr H m 4.某温度时,NH 4Cl(s)=NH 3(g)+HCl(g)的分解压力是P ?,则反应的标准平衡常数K ?为( c ) a.1 b.0.5 c.0.25 d.0.125 5.某实际气体反应,用逸度表示的平衡常数f K 随下列哪些因素而变: (a) 系统的总压力 (b) 催化剂 (c) 温度 (d) 惰性气体的量 答c ; 6.根据某一反应的r m G ? 值,下列何者不能确定: (a) 标准状态下自发变化的方向 (b) 在r m G ? 所对应的温度下的平衡位置 (c) 在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 (d) 提高温度反应速率的变化趋势 答d ; 7.增大压力能使平衡向产物方向移动的反应是: (a)32CaCO (s)CaO(s)+CO (g) (b) 222CO(g)+H O(g)CO (g)+H (g) (c)2231.5H (g)+0.5N (g)NH (g) (d)3252253CH COOH()+C H OH()=H O()+C H COOCH ()l l l l 答c ; 8. 对任意一化学反应,等压热效应与等容热效应的关系为B(g)p V Q Q RT ν=+∑(式中B(g)ν为反应中气体的计量系数)故: (a )p Q >v Q ( b) p Q v Q < (c ) p Q =v Q (d) p Q 不一定大于v Q 答d ; 9.下列说法中, 不正确的是: (a ) (),/T P G ξ??表示完成 1mol 化学反应吉布斯自由能的变化 (b ) 若(),/T P G ξ?? <0, 该反应能自发向右进行 (c ) 若(),/T P G ξ?? =1, 该反应系统处于平衡状态

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