物化第五版 第五章 习题
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第五版物理化学课后习题答案第五版物理化学课后习题答案物理化学是一门综合性的学科,涉及到物理学和化学的交叉领域,对于学习者来说,掌握习题的解答方法是非常重要的。
本文将为大家提供第五版物理化学课后习题的答案,帮助大家更好地理解和掌握物理化学知识。
第一章:热力学1. 根据热力学第一定律,ΔU = q + w,其中ΔU表示系统内能的变化,q表示系统吸收的热量,w表示系统对外界做的功。
2. 热容量C = q/ΔT,其中C表示热容量,q表示系统吸收的热量,ΔT表示温度变化。
3. 热力学第二定律表明,热量不会自发地从低温物体传递到高温物体,热量的传递总是从高温物体向低温物体传递。
4. 熵的变化ΔS = q/T,其中ΔS表示熵的变化,q表示吸收的热量,T表示温度。
5. 熵是一个系统无序程度的度量,熵的增加意味着系统的无序程度增加。
第二章:量子力学1. 波粒二象性是指粒子既可以表现出波动性质,也可以表现出粒子性质。
2. 波函数描述了量子力学系统的状态,波函数的平方表示在某个位置上找到粒子的概率。
3. 薛定谔方程描述了量子力学系统的演化。
4. 波函数的归一化要求波函数的平方在整个空间上的积分等于1。
5. 量子力学中的不确定性原理表明,无法同时精确测量粒子的位置和动量,精确测量其中一个属性,另一个属性的测量结果就会变得模糊。
第三章:电化学1. 电化学反应可以分为两类:氧化还原反应和非氧化还原反应。
2. 氧化还原反应中,氧化剂接受电子,被还原,而还原剂失去电子,被氧化。
3. 电解质溶液中的电解质会在电解过程中分解成离子。
4. 电解过程中,阳极是发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。
5. 电解质溶液中的电导率与电解质浓度成正比,与温度成反比。
第四章:动力学1. 反应速率可以通过反应物浓度的变化率来表示。
2. 反应速率与反应物浓度的关系可以由速率方程来描述。
3. 反应级数表示反应速率与反应物浓度的关系,可以是零级、一级或二级反应。
A 卷一、选择题1. 用什么仪器可以区分固溶体和低共熔混合物? ( )(A)放大镜 (B)超显微镜 (C)电子显微镜 (D)金相显微镜2. 已知苯―乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3 K ,乙醇的沸点是351.6 K ,两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2 K .今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气液平衡后,气相中含乙醇为y 2,液相中含乙醇为x 2。
问:(1) 下列结论何者正确?( )(A) y 2>x 2 (B) y 2=x 2 (C) y 2<x 2 (D) 不确定(2) 若将上述溶液精馏,则能得到( ) (A) 纯苯 (B) 纯乙醇(C) 纯苯和恒沸混合物 (D) 纯乙醇和恒沸混合物3. 当乙酸与乙醇混合反应达平衡后,体系的独立组分数 C 和自由度 f 应分别为: ( )(A) C = 2,f = 3 (B) C = 3,f = 3 (C) C = 2,f = 2 (D) C = 3,f = 44. 在一个密封的容器中装满了温度为373.15 K 的水,一点空隙也不留,这时水的蒸气压:( )(A)等于零 (B)等于101.325 kPa (C)小于101.325 kPa (D)大于101.325 kPa5. 恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为: ( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)36. 某气体服从状态方程pV p nRT ()1-=β,β为与气体性质和温度有关的常数。
根据相图和相律可知,该气体在气相区、气液共存区、临界点时的自由度分别为:( )(A)3,2,1 (B)3,1,0 (C)2,1,0 (D)2,1,17. N 2的临界温度是124 K ,如果想要液化N 2就必须: ( )(A) 在恒温下增加压力 (B) 在恒温下降低压力(C) 在恒压下升高温度 (D) 在恒压下降低温度8. 硫酸与水可形成H 2SO 4·H 2O (s )、H 2SO 4·2H 2O (s )、H 2SO 4·4H 2O (s )三种水合物,问在 101 325 Pa 的压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( )(A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
物理化学第五版课后习题答案解析第五章 化学平衡5-1.在某恒定的温度和压力下,取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应:A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ,试证明,当反应进度﹦0.5mol 时,系统的吉布斯函数G 值为最小,这时A ,B 间达到化学平衡。
解: 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B,n A ﹦n 0-n B ﹦n 0-B,n ﹦n A +n B ﹦n 0气体的组成为:y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-,y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为:p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-,p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为:0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G =n AA+n BB=(n A 0A μ+n B 0B μ)+00ln(1)A p n RT p n ξ-+00ln B p n RT p n ξ⋅ =[n 0-A μ+0B μ]+n 00lnpRT p +00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ,则G =n 0(0A μ+0lnpRT p)+00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-<0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5-2.已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g ) 2 NO 2(g )在298.15 K 时,0r m G ∆=4.75kJ ·mol -1。
第五章 化学平衡5-1.在某恒定的温度和压力下,取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应:A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ,试证明,当反应进度﹦0.5mol 时,系统的吉布斯函数G 值为最小,这时A ,B 间达到化学平衡。
解: 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B,n A ﹦n 0-n B ﹦n 0-B,n ﹦n A +n B ﹦n 0气体的组成为:y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-,y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为:p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-,p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为:0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G =n AA+n BB=(n A 0A μ+n B 0B μ)+00ln(1)A p n RT p n ξ-+00ln B p n RT p n ξ⋅ =[n 0-A μ+0B μ]+n 00lnpRT p +00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ,则G =n 0(0A μ+0lnpRT p )+00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-<0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5-2.已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g) 2 NO 2(g )在298.15 K 时,0r m G ∆=4.75kJ ·mol -1。