习题讲解3-第四章hcy

第四章（相平衡）习题解答1．指出平衡体系的组分数、自由度（1）NH4Cl(s)部分解离为NH3(g)、HCl(g)K=S–R–R’=3–1–1 = 1f = K–φ +2 = 1–2 + 2 = 1（2）上述体系加少量NH3(g)K=S–R–R’=3–1–0 = 2f = K–φ +2 = 2–2 + 2 = 2（3）NH4HS(s)与任意量NH3(g)、H2S(g)平衡K=S–R–R’=3–1–0 = 2f = K–φ +2 = 2–2 + 2 = 2（4）C(s)、CO(g)、CO2(g)、O2(g)在100︒C平衡独立化学反应数为2： C(s)+O2(g)→CO2(g)2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)K=S–R–R’=4–2–0 = 2f = K–φ +2 = 2–2 + 1 = 12. 本体系K=3，当f=0时，φ最大，即f=K-φmax+2=5-φmax=0，(1) 指定T，减少一个变量，f=(5-φmax)-1=0 φmax=4如冰，水和苯含苯甲酸的一对共轭溶液，气相(2) 指定T和水在苯甲酸中的浓度，减少二个变量，f=(5-φmax)-2=0 φmax=3如水和苯含苯甲酸的一对共轭溶液，气相(3) 指定T，p和水在苯甲酸中的浓度，减少三个变量，f=(5-φmax)-3=0 φmax=2如水和苯含苯甲酸的一对共轭溶液4．两相平衡线三相点AB：s正交↔g E：s正交↔ s斜方↔lBC：s斜方↔g B：s正交↔ s斜方↔gCD：l↔g C：s斜方↔l ↔gEB：s正交↔ s斜方G：s正交↔l ↔g（亚稳态）EC：s斜方↔lEC：s正交↔lX→Y变化：正交硫→转晶→斜方硫→熔化→5． 按Trouton 规则，11-v m ol K J 88TH -⋅⋅=∆∆H V =88⨯(273.2+61.5)=29454 J ⋅mol -1⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1R H p p ln ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=5.612.2731402.2731R 29454325.101p ln 2 p 2=48.99 kPa 6. ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1RH p p ln ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=2.3731T 1R 40670325.10199.151ln2 T 2=385.1K=111.9︒C7． ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1RH p p ln⎪⎭⎫⎝⎛+-+∆-=2.27323012.273901R H 3.101267.0ln v∆H V = 64454 J ⋅mol –1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=2.2732301T 1R 644543.10133.1ln2 T 2=392.7K = 119.5︒C8.229.37T13115p ln +-=∆H 升华=-13115R=109044 J ⋅mol -1液←→气平衡，lnp ~1/T 的回归方程为90.26T8521p ln +-=∆H 汽化=-8521R=70848 J ⋅mol -1∆H 熔化=∆H 升华-∆H 汽化=38196 J ⋅mol -1(2) 三相点p ，T 是气液平衡线和气固平衡线的交点，联立两回归方程，解得 T=444.8 K=171.6 ︒C p=2298 Pa(3) T=500K 代入气液平衡回归方程，得沸点压力 p=19083 Pa9． 由0︒C 和10︒C 的蒸汽压求水的汽化热： ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1R H p p ln⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆-=27312831R H 6106.0228.1lnv ∆H v =44880 J ⋅mol -1求出升华热：∆H 升华= ∆H 熔化+∆H 汽化=333.5⨯18+44880=50883 J ⋅mol -1由0︒C 数据求出口处（-25︒C ）的蒸气压：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=1212T 1T 1R H p p ln升华 ⎪⎭⎫⎝⎛--=27312481R 508836106.0p ln2 p 2=0.637 kPa计算20︒C 时的蒸汽压（用10︒C 数据，也可用0︒C 数据）：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=12v 12T 1T 1RH p p ln⎪⎭⎫⎝⎛--=28312931R 44880228.1p ln2 p 2=2.31 kPa％＝＝饱和蒸汽压实际蒸汽压相对湿度＝72.231.20637.010. 1.54p 65.0p x p y *AA *A A ==总 p*A =37.45 kPap 总= p*A x A + p*B x B = 37.45⨯0.65 + p*B ⨯0.35 = 54.1p*B = 85.02 kPa11．2665.078/7092/3092/30M /70M /30M /30x ＝＝＝苯甲苯甲苯甲苯++甲苯甲苯甲苯x p p ==4.89⨯0.2665=1.303 kPa苯苯苯x p p ==15.76⨯(1-0.2665)=11.56 kPap 总= p 甲苯+p 苯=12.86 kPa12．(1) 作相图(2) 物系组成为x=0.6，由相图，114︒C 时，气相x g =0.92，液相x l =0.53杠杆规则：22.06.092.053.06.0n n lg =--=(3) x=0.6时，沸点为110︒C ，提高到114︒C ，馏出物（气相）组成为0.92 (4) 完全蒸馏（精馏），馏出物为100%的HNO 3，残留液为0.38的恒沸物。

《结构化学》第四萃习题4001厶和人不是独立的对称元素• I大1为心___ ，/6= ________4002判断：既不存在G轴.又不存在6时，久轴必不存在。

--------------------- ()4003判断：在任何情况下，S^E。

------------------------- ()4004判断：分子的对称元素仅7种，即o , i及轴次为1. 2. 3, 4, 6的旋转轴和反轴。

4005下面说法正确的是：------------------- ()(A)分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称群(B)同一种分子必然同属于一个点群.不同种分子必然属于不同的点群(C)分子中有&轴.则此分子必然同时存在G轴和6面(D)tfirfliod —定也是镜而64006下面说法正确的是：------------------- ()(A)如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心(B)分子中若有C,又有i,则必有o(C)凡是平面型分子必然属于C,群(D)在任何情况下，= E4008对称元素G与6组合•得到 ___________________ : C”次轴与垂直它的G组合，得到.4009如果图形中有对称元素S6,那么该图形中必然包含:(A) a. 6 (B)C3，Qh (C)G，i (D)Cj i4010判断：因为映轴是旋转轴与垂直于轴的面组合所得到的对称元素.所以点群分子中必有对称元素6 和Cno ----------------------------- ()4011给出下列点群所具有的全部对称元素：(l)C2h (2) C JV⑶⑺⑷0⑸C引4012假定CuCl卩原來属于门点群，四个C1原子的编号如下图所示。

十出现下面的变化时•点群将如何变化(写出分子点群)。

(1)Cu-Cl(l)键长缩短(2)Cu-Cl(l)和Cu—C1⑵缩短同样长度(3)Cu-Cl(l)和Cu-Cl(2)缩短不同长度(4)0(1)和Cl(2)两原子沿这两原子(5)C1 (1)和CK2)沿其连线逆向移动相同距离.0(3)和Cl(4)亦沿其连线如上同样距离相向移动ci2--Cu-CL (Ch和Cb在纸面以上,X I C12和CX在纸面以下)4013d'(d._ 如.d 2-.2)sp4)杂化的几何构型属于 _________________ 点群°4014已知络合物MAaB：的中心原子M是dtp］杂化.该分子有多少种界构体？这些界构体备属什么点群？4015有一个AB.分子，实验测得其偶极矩为零且有一个三重轴，则此分子所属点群是4016有两个分子，NDH B和CHF"它们都为非极性，且为反磁性，则N3B3H6几何构型 __________________ 点群__________ o C1H4F2几何构型________ ，点群__________ 。

第四节 有机合成1.可在有机物中引入羟基的反应类型是( ) ①取代 ②加成 ③消去 ④酯化 A.①②③ B.①② C.③④ D.①②③④ 答案 B解析 消去反应形成碳碳双键或碳碳三键，酯化反应消除羟基。

2.有机化合物分子中能引入氯原子的反应是( )①有机物在空气中燃烧 ②甲烷的取代反应 ③乙炔的加成反应 ④氯乙烯的加聚反应 A.①② B.①②③ C.②③ D.①②③④ 答案 C解析 有机物在空气中燃烧，不能引入氯原子，①错误；甲烷在光照下与氯气的取代反应可引入氯原子，②正确；乙炔与Cl 2或HCl 的加成反应可引入氯原子，③正确；氯乙烯的加聚反应不能引入氯原子，④错误。

3.下列反应中，不能引入碳碳双键的是( ) A.乙醇的消去反应 B.溴乙烷的消去反应 C.乙醇的催化氧化反应 D.乙炔与HCl 的加成反应 答案 C解析 乙醇的消去反应生成乙烯，含有碳碳双键，A 错误；溴乙烷的消去反应生成乙烯，B 错误；乙醇的催化氧化反应引入醛基，不引入碳碳双键，C 正确；乙炔与HCl 按物质的量之比1∶1发生加成反应生成氯乙烯，引入碳碳双键，D 错误。

4.(原创题)下列进行的有机化合物官能团的引入或转化正确的方法是( ) A.CH 3CH 2CH 2OH 在NaOH 的乙醇溶液中加热制取CH 3CH===CH 2 B.甲苯与氯气光照条件下生成2­氯甲苯C.CH 3CH 2CH 2Br 在NaOH 的乙醇溶液中加热制CH 3CH 2CH 2OHD.苯甲醇与CuO 加热制苯甲醛 答案 D解析 1­丙醇需在浓H 2SO 4中加热制丙烯，A 错误；甲苯与Cl 2光照条件下生成的是，B 错误；1­溴丙烷在NaOH 的乙醇溶液中加热生成CH 3CH===CH 2，C 错误；＋H 2O ，D 正确。

5.以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案中最合理的是( ) A.CH 3CH 2Br ――→NaOH △，水CH 3CH 2OH ――→浓硫酸170 ℃CH 2CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br ――→水解乙二醇 B.CH 3CH 2Br ――→Br 2CH 2BrCH 2Br ――→水解乙二醇 C.CH 3CH 2Br ――→NaOH △，醇CH 2CH 2――→HBr CH 2BrCH 3 ――→Br 2CH 2BrCH 2Br ――→水解乙二醇D.CH 3CH 2Br ――→NaOH △，醇CH 2CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br ――→水解乙二醇 答案 D解析 B 、C 过程中都应用了取代反应，难以得到单一的有机取代产物；而A 设计过程的前两步可以合并成一步，即CH 3CH 2Br 在NaOH 醇溶液中发生消去反应制乙烯，所以A 过程过于复杂。

第三章 量子力学初步3.1 波长为οA 1的X 光光子的动量和能量各为多少？ 解：根据德布罗意关系式，得：动量为：12410341063.6101063.6----∙∙⨯=⨯==秒米千克λhp 能量为：λ/hc hv E ==焦耳151083410986.110/1031063.6---⨯=⨯⨯⨯=。

3.2 经过10000伏特电势差加速的电子束的德布罗意波长?=λ 用上述电压加速的质子束的德布罗意波长是多少？解：德布罗意波长与加速电压之间有如下关系：meVh 2/=λ 对于电子：库仑公斤，19311060.11011.9--⨯=⨯=e m把上述二量及h 的值代入波长的表示式，可得：οοολA A A V 1225.01000025.1225.12===对于质子，库仑公斤，19271060.11067.1--⨯=⨯=e m ，代入波长的表示式，得：ολA 319273410862.2100001060.11067.1210626.6----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=3.3 电子被加速后的速度很大，必须考虑相对论修正。

因而原来ολA V25.12=的电子德布罗意波长与加速电压的关系式应改为：ολA V V)10489.01(25.126-⨯-=其中V 是以伏特为单位的电子加速电压。

试证明之。

证明：德布罗意波长：p h /=λ对高速粒子在考虑相对论效应时，其动能K 与其动量p 之间有如下关系：222022c p c Km K =+而被电压V 加速的电子的动能为：eV K =2200222/)(22)(c eV eV m p eV m ceV p +=+=∴因此有：2002112/c m eV eVm h p h +⋅==λ一般情况下，等式右边根式中202/c m eV 一项的值都是很小的。

所以，可以将上式的根式作泰勒展开。

只取前两项，得：)10489.01(2)41(260200V eVm h cm eVeVm h -⨯-=-=λ由于上式中οA VeV m h 25.122/0≈，其中V 以伏特为单位，代回原式得：ολA V V)10489.01(25.126-⨯-=由此可见，随着加速电压逐渐升高，电子的速度增大，由于相对论效应引起的德布罗意波长变短。

3.4 有机合成课后作业作业时限：45分钟作业满分：100分一、选择题(每小题4分，共20分)1．关于工业转化图(如图)，下列说法不正确的是( )A ．该过程是一种“对环境友好型”工业生产硫酸的方法B ．从以上物质的转化过程可看出硫酸可作乙烯水化法制乙醇的催化剂C ．该过程中①②是加成反应D ．该过程中③④是酯类的水解2．以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案中最合理的是( )A ．CH 3CH 2Br ――→NaOH△，水CH 3CH 2OH ――→浓硫酸170 ℃CH 2===CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br ――→水解乙二醇B ．CH 3CH 2Br ――→Br 2CH 2BrCH 2Br ――→水解乙二醇 C ．CH 3CH 2Br ――→NaOH△，醇CH 2===CH 2――→HBrCH 2BrCH 3――→Br 2CH 2BrCH 2Br ――→水解乙二醇 D ．CH 3CH 2Br ――→NaOH△，醇CH 2===CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br ――→水解乙二醇 3．已知：乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。

BrCH 2CH===CHCH 2Br 可经三步反应制取HOOCCHClCH 2COOH ，发生反应的类型依次是( )A ．水解反应、加成反应、氧化反应B ．加成反应、水解反应、氧化反应C ．水解反应、氧化反应、加成反应D ．加成反应、氧化反应、水解反应4．武兹反应是重要的有机增碳反应，可简单表示为2R —X ＋2Na ―→R—R ＋2NaX ，现用CH 3CH 2Br 、C 3H 7Br 和Na 一起反应不可能得到的产物是( )A．CH3CH2CH2CH3B．(CH3)2CHCH(CH3)2C．CH3CH2CH2CH2CH3D．(CH3CH2)2CHCH35．在1,3­丁二烯合成氯丁橡胶的过程中，是一种中间产物，下列说法正确的是( ) A．1,3­丁二烯与氢气加成产物只有一种B．1,3­丁二烯转化为时，先与HCl发生1,2加成再水解得到C．在NaOH醇溶液中或浓硫酸存在时加热都能发生消去反应D．催化氧化得X，X能发生银镜反应，则X的结构只有两种二、非选择题(共80分)6．(20分)(2015·新课标全国卷Ⅰ)A(C2H2)是基本有机化工原料。

第四节有机合成目标导航:1.明确有机合成所遵循的原则2.熟悉常见的反应类型；知道常见的官能团之间的转化方法，了解碳原子骨架的增减方法3.明确什么是正合成分析法和逆合成分析法4.了解有机合成对人类生产、生活的影响。

一、有机合成的过程1．有机合成的概念有机合成指利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定和的有机化合物。

2．有机合成的任务目标化合物分子骨架的构建和的转化。

3．有机合成的过程4．官能团的引入或转化方法(1)引入碳碳双键的方法(2)引入卤素原子的方法(3)引入羟基的方法【议一议】1．有机物中能够连续被氧化的物质主要有哪些？2．有机合成中，有哪些方法可实现碳骨架的增减？3．在有机合成中，怎样消除官能团？二、逆合成分析法1．基本思路可用示意图表示为：目标化合物⇒中间体⇒中间体 基础原料2．基本原则(1)合成路线的各步反应的条件必须比较温和，并具有较高的 。

(2)所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。

3．用逆合成分析法分析草酸二乙酯的合成(1)草酸二乙酯分子中含有两个酯基，按酯化反应规律将酯基断开，得到 和 ，说明目标化合物可由 通过酯化反应得到：(2)羧酸可由醇氧化得到，草酸前一步的中间体应该是乙二醇：(3)乙二醇的前一步中间体是1,2­二氯乙烷，1,2­二氯乙烷可通过乙烯的加成反应而得到：(4)乙醇通过乙烯与水的加成得到：根据以上分析，合成步骤如下(用化学方程式表示)：【议一议】4．有机合成要遵循哪些原则？三、有机合成过程中常见官能团的引入1．卤原子的引入方法(1)烃与卤素单质的取代反应。

例如：CH 3CH 3＋Cl 2−−→−光照 HCl ＋CH 3CH 2Cl(还有其他的卤代烃)(还有其他的氯代苯甲烷)CH 2===CH —CH 3＋Cl 2−−−−→−℃℃600-500CH 2===CH —CH 2Cl ＋HCl (2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。

现代分子生物学第3版【第四章】课后习题答案第4章生物信息的传递（下）——从mRNA到蛋白质一、遗传密码有哪些特性？连续性，简并性，通用性和特殊性，摆动性。

二、有几种终止密码子？它们的序列和别名是什么？有三种终止密码子：UAA（赭石密码），UAG（琥珀密码），UGA（蛋白石密码）。

三、简述摆动学说1、根据摆动学说，在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，使某些tRNA可以识别1个以上的密码子。

2、一个tRNA可以识别的密码子数量由反密码子的第一位碱基性质决定：反密码子第一位为A或C时可以识别1种密码子，为G或U时可以识别2种密码子，为I时可以识别3种密码子。

3、如果几个密码子同时编码一个氨基酸，凡是第一、二位碱基不同的密码子都对应于各自独立的tRNA。

四、tRNA在组成和结构上有哪些特点？1、所有tRNA的共同特征：①存在经过特殊修饰的碱基，②tRNA的3’端都以CCA-OH结束，该位点连接相应的氨基酸。

2、稀有碱基含量非常丰富，约有70余种。

3、二级结构为三叶草形，由4条手臂组成：受体臂，TψC臂，反密码子臂，D臂。

4、三级结构为L形：受体臂位于其中一个端点，反密码子臂位于另一个端点，即两个不同的功能基团处于最大程度的分离状态。

五、比较原核与真核的核糖体组成。

原核与真核的核糖体均由大小两个亚基组成。

核糖体大亚基小亚基蛋白质：RNA原核生物70s 50s（RNA：5s，23s）30s（RNA：16s）2:1真核生物80s 60s（RNA：5s，28s，5.8s）40s（RNA：18s）3:2六、什么是SD序列？其功能是什么？1、原核生物mRNA翻译起点上游存在一段富嘌呤区（5’-AGGAGGU-3’），能与核糖体小亚基16s RNA的3’端富嘧啶区互补结合，使mRNA与核糖体形成翻译起始前复合物。

2、作用：通过mRNA的SD序列，核糖体小亚基能够专一性识别和选择mRNA翻译起始位点，有助于翻译起始过程准确进行。

基础达标1.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权.假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系（）A.与门B.非门C.或门D.与非门解析：联合国规定，只要常任理事国有一个反对，提案就不能通过.这和与门的逻辑关系一致.答案：A2.图4-4-4是一个复合门电路，由一个x门电路与一个非门组成，若整个电路成为一个与门，则x电路应是（）图4-4-4A.与门B.或门C.与非门D.或非门解析：根据“与门”的真值表，这个电路中若A、B同时输入“1”，是与“非门”的“1”相结合，到输出端Y输出为“1”，所以x门电路的输出应为“0”，所以x门电路应为“与非门”电路.答案：C3.如图4-4-5是一个三输入端复合门电路，当C端输入“1”时，A、B端输入为何时输出端Y输出“1”（）A.00B.01C.10D.11解析：只有A、B逻辑电路的输出为“1”，这样与C结合才能保证最后输出端Y输出为“1”，这就要求A、B必须同时输入“1”.答案：D4.如图4-4-6所示，一个三输入端复合门电路，当输入为“101”时，输出为_______.（填“0”或“1”）图4-4-6解析：A、B输入端输入一个“与门”，当输入“10”时，输出为“0”，再和C 输入到一个“或门”，一端输入“1”，根据“或门”的特点，最后输出应为1.答案：15.与非门可以改装成一个非门，方法为只用一个输入端如A端，而另一个输入端B端输入稳定信号，则为把与非门改装成非门，B端应始终输入_______.（填“0”或“1”）解析：参考“与非门”和“非门”的真值表可以得出，无论A端输入什么信号，只要B端始终输入“1”，就可以完成改装.答案：16.某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路，如图4-4-7所示，当电网停电时，应急灯自动打开，来电时，应急灯自动熄灭.图中R1、R2为分压电阻，以使门电路获得合适的电压，J为应急灯开关控制继电器（图中未画应急灯电路），请在虚线框内填入需要的门电路符号.图4-4-7解析：根据电路特点，可知需要一个“非”门.答案：符号为综合运用7.图4-4-8表示一个三输入端的与门电路，写出这个门电路的真值表.图4-4-8解答：真值表如下.8.在例题2中，信号灯可以有两个，火车来时红灯亮，火车过去以后绿灯亮.请设计一个电路可以实现这种控制.解答：电路图如下图所示.9.为使汽车四个门全关闭时才能启动，设计了一种控制电路，如图4-4-9所示.在虚线框内填入适当的门电路，使四个开关都闭合时才能启动.。

第四章 多组分系统热力学三．思考题参考答案1．偏摩尔量与摩尔量有什么异同答：对于单组分系统，只有摩尔量，而没有偏摩尔量。

或者说，在单组分系统中，偏摩尔量就等于摩尔量。

只有对多组分系统，物质的量也成为系统的变量，当某物质的量发生改变时，也会引起系统的容量性质的改变，这时才引入了偏摩尔量的概念。

系统总的容量性质要用偏摩尔量的加和公式计算，而不能用纯的物质的摩尔量乘以物质的量来计算。

2．什么是化学势与偏摩尔量有什么区别答：化学势的广义定义是：保持某热力学函数的两个特征变量和除B 以外的其他组分不变时，该热力学函数对B 物质的量B n 求偏微分。

通常所说的化学势是指它的狭意定义，即偏摩尔Gibbs 自由能，即在等温、等压下，保持除B 以外的其它物质组成不变时，Gibbs 自由能随B 物质的量的改变的变化率称为化学势。

用公式表示为：C B B ,,(C B)T p n G n μ≠⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ 偏摩尔量是指，在等温、等压条件下，保持除B 以外的其余组分不变，系统的广度性质X 随组分B 的物质的量B n 的变化率，称为物质B 的某种广度性质X 的偏摩尔量，用B X 表示。

也可以看作在一个等温、等压、保持组成不变的多组分系统中，当B 1 mol n =时，物质B 所具有的广度性质B X ，偏摩尔量的定义式为C defB B ,,(C B)T p n X X n ≠⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ 化学势与偏摩尔量的定义不同，偏微分的下标也不同。

但有一个例外，即Gibbs 自由能的偏摩尔量和化学势是一回事，狭意的化学势就是偏摩尔Gibbs 自由能。

3．Roult 定律和Henry 定律的表示式和适用条件分别是什么答：Roult 定律的表示式为：*A A A p p x =。

式中*A p 为纯溶剂的蒸气压，A p 为溶液中溶剂的蒸气压，A x 为溶剂的摩尔分数。

该公式用来计算溶剂的蒸气压A p 。

适用条件为：定温、稀溶液、非挥发性溶质，后来推广到液态混合物。