物理化学课后思考题答案
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思考题 1. 【答】 1 不一定正确。
绝热条件可以保证系统和环境之间没有热交换 封闭条件可以保证系统和环境之间没有物质交换。
但是单单这两个条件不能保证系统和环境之间有其他能量交换方式 如作功。
当绝热封闭的系统在重力场中高度发生大幅度变化时 系统和地球间的作功不能忽略 系统的状态将发生变化。
2 正确。
3 不正确。
系统和环境间发生物质交换时 可以作功又吸热 但显然不是封闭系统。
为了防止混淆 一般在讨论功和热的时候 都指定为封闭系统 但这并不意味着发生物质交换时没有功和热的发生。
但至少在这种情况下功和热的意义是含混的。
4 正确。
当发生化学作用 即系统和环境间物质交换 时 将同时有热和功发生 而且还有物质转移 因此是敞开系统。
3.【答】 1 对一个物理化学过程的完整描述 包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径 因此仅仅给定过程的始、终态不能完 整 地说明该过程。
Q、W都是途径依赖量 其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径 只要过程不完全确定 Q、W的数值就可 能 不确定。
因为Q W △U 只要过程始、终态确定 则△U确定 因此Q W也确定。
2 在已经给定始、终态的情况下 又限定过程为绝热过程 Q 0 Q 确定 W △U W和△U也确定。
5. 【答】 1 正确。
状态是各种状态性质的综合表现 状态性质改变 状态一定改变。
2 不正确。
比如理想气体的等温过程中 状态改变但是热力学能不变。
3 不正确。
温度是热运动的―强度‖ 热是热运动的―数量‖ 两者没有必然练习。
4 不正确。
绝热和刚性只意味着内有热交换和体积功 不能排除其他作功方式的存在。
5 不正确。
理想气体可逆等温压缩时 向外放热 热力学能不减少。
6 正确。
7 不正确。
H是状态函数 但是△H却是依赖于过程的物理量 因此热 Qp 不是状态函数 他依赖于过程。
8 不正确。
理想气体的焓仅与温度有关。
9 不正确。
10 正确。
Q―W △U --。
11 不正确。
物理化学实验所有课后习题和思考题答案Revised final draft November 26, 2020实验一燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些本实验成功的关键因素是什么提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验二凝固点降低法测定相对分子质量1. 什么原因可能造成过冷太甚若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高说明原因。
答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。
若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。
根据公式和可知由于溶液凝固点偏低,T f偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。
2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。
3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
物理化学思考题目录第一章热力学第一定律 (2)第二章热力学第二定律 (6)第三章统计热力学初步 (10)第四章溶液 (13)第五章相平衡 (16)第六章化学平衡 (20)第七章电解质溶液 (22)第八章可逆电池的电动势及其应用 (25)第九章电解与极化作用 (29)第十章化学动力学基础 (32)第十一章界面现象 (36)第十二章胶体分散体系与大分子溶液 (38)第一章 热力学第一定律1、为什么第一定律数学表示式dU=δQ-δW 中内能前面用微分号d ,而热量和功的前面用δ符号?答:因为内能是状态函数,具有全微分性质。
而热量和功不是状态函数,其微小改变值用δ表示。
2、公式H=U+PV 中H > U,发生一状态变化后有ΔH =ΔU +Δ(PV ),此时ΔH >ΔU 吗?为什么?答:不一定。
因为Δ(PV )可以为零、正数和负数。
3、ΔH = Qp , ΔU = Qv 两式的适用条件是什么?答:ΔH = Qp 此式适用条件是:封闭系等压非体积功为零的体系。
ΔU = Qv 此式适用条件是:封闭系等容非体积功为零的体系。
(1)状态确定后,状态函数的值即被确定。
答:对。
(2)状态改变后,状态函数值一定要改变。
答:不对。
如:理想气体等温膨胀过程,U 和H 的值就不变化。
(3)有一个状态函数值发生了变化,状态一定要发生变化。
答:对。
4、 想气体绝热向真空膨胀,ΔU=0,ΔH=0对吗?答:对。
因理想气体绝热向真空膨胀过程是一等温过程。
5、恒压、无相变的单组分封闭体系的焓值当温度升高时是增加、减少还是不变? 答:增加。
6、当体系将热量传递给环境后,体系的焓值是增加、不变还是不一定改变? 答:不一定改变。
7、等温等压进行的某化学反应,实验测得T 1和T2时的热效应分别为ΔrH 1和ΔrH 2,用基尔霍夫公式验证时,发现数据不相等。
第一章气体1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球的壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。
采用的是气体热胀冷缩的原理。
2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。
试问,这两容器中气体的温度是否相等?答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3.两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一根玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左边球的温度为273K,右边球的温度为 293K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问: (1) 若将左边球的温度升高 10K,中间汞滴向哪边移动? (2) 若将两个球的温度同时都升高 10K,中间汞滴向哪边移动?答:(1)左边球的温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两个球的温度同时都升高10K,汞滴仍向右边移动。
因为左边球的起始温度低,升高 10K所占的比例比右边的大,283/273大于 303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边的比右边的大。
4.在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是,在灌开水时不要灌得太快,且要将保温瓶灌满。
5.当某个纯的物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化?答:升高平衡温度,纯物质的饱和蒸汽压也升高。
但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。
而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。
随着平衡温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积逐渐接近。
物理化学实验思考题及参考答案物理化学实验思考题及参考答案在物理化学实验中,我们经常会遇到一些思考题,这些问题旨在帮助我们深入理解实验原理和现象。
在本文中,我们将讨论一些常见的物理化学实验思考题,并给出参考答案。
1. 为什么在酸碱滴定实验中,我们需要使用指示剂?在酸碱滴定实验中,我们使用指示剂来确定滴定终点。
指示剂是一种能够在酸碱溶液中显示颜色变化的物质。
这是因为指示剂分子的结构会随着溶液的酸碱性发生变化,从而导致颜色的改变。
通过观察颜色的变化,我们可以确定滴定终点,即酸碱溶液的摩尔比例达到了化学计量比。
2. 在电化学实验中,为什么我们需要使用盐桥?在电化学实验中,我们常常使用盐桥来连接两个电解池。
盐桥是由浸泡在盐水中的玻璃棒或纸条组成的。
它的作用是维持两个电解池中离子的平衡。
当电解池中的离子发生反应时,会产生正负电荷的不平衡。
盐桥通过离子的迁移来平衡这种电荷差异,使得电解池中的反应能够持续进行。
3. 在溶解度实验中,为什么我们需要加热?在溶解度实验中,加热可以增加溶质与溶剂之间的碰撞频率和能量,从而促进溶质的溶解。
根据热力学原理,加热可以增加系统的熵,使得溶解过程更加有利。
此外,加热还可以减小溶质与溶剂之间的相互作用力,从而降低溶质的溶解度。
4. 在气体收集实验中,为什么我们需要使用水槽?在气体收集实验中,我们通常会使用水槽来收集气体。
这是因为水槽中的水可以起到密封容器的作用,防止气体泄漏。
另外,水槽中的水还可以使得气体在收集过程中与空气隔离,避免与空气中的氧气或其他气体发生反应。
5. 在红外光谱实验中,为什么我们需要使用KBr片?在红外光谱实验中,我们通常会使用KBr片来制备样品。
这是因为KBr是一种透明的无机盐,它可以将样品均匀地分散在红外光谱仪的光束中。
此外,KBr本身在红外光谱范围内没有吸收峰,不会干扰样品的红外光谱图谱。
总结起来,物理化学实验中的思考题可以帮助我们更好地理解实验原理和现象。
物理化学第六版第十章界面现象课后思考题
(原创版)
目录
1.物理化学第六版第十章界面现象概述
2.课后思考题解答
正文
一、物理化学第六版第十章界面现象概述
物理化学第六版第十章主要讲述了界面现象,界面现象是指发生在两种不同相(如固相与液相、液相与气相等)之间的物理化学现象。
在这一章中,我们学习了界面张力、表面能、润湿现象等相关知识。
通过学习这些内容,我们可以更好地理解不同相之间的相互作用,从而为实际应用提供理论基础。
二、课后思考题解答
课后思考题 1:请简述界面张力的概念及其对界面现象的影响。
答:界面张力是指作用在液体界面上的力,使得液体表面有缩小的趋势。
界面张力的大小取决于液体的性质以及液体之间的相互作用。
界面张力对界面现象有重要影响,它决定了液体滴的形成、液滴的合并以及液体在固体表面的展开等过程。
课后思考题 2:请举例说明表面能的概念,并分析其在实际应用中的意义。
答:表面能是指在标准状态下,将一个物质的表面从完美晶体变为实际表面所需要的能量。
表面能可以通过吉布斯吸附等温线来测量。
在实际应用中,表面能对材料的润湿性、腐蚀性以及催化活性等方面具有重要意义。
课后思考题 3:请简述润湿现象及其分类。
答:润湿现象是指液体在固体表面上的展开过程。
根据液体在固体表面上的行为,润湿现象可分为三种类型:附着润湿、铺展润湿和毛细润湿。
润湿现象对涂料、粘合剂等材料的性能有重要影响。
通过学习物理化学第六版第十章界面现象,我们可以深入了解不同相之间的相互作用,为实际应用提供理论基础。
物理化学实验所有课后习题和思考题答案集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]实验一燃烧热的测定1. 在本实验中,哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些提示:压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着;压片太松、氧气不足会造成燃不尽。
4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些本实验成功的关键因素是什么提示:能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。
本实验成功的关键:药品的量合适,压片松紧合适,雷诺温度校正。
5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?提示:阅读《物理化学实验》教材P217-220实验二凝固点降低法测定相对分子质量1. 什么原因可能造成过冷太甚若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高说明原因。
答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。
若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。
根据公式和可知由于溶液凝固点偏低,T f偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。
2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。
3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定加入量过多或过少将会有何影响?答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
物理化学思考题及答案物理化学思考题第⼀章⽓体第⼆章热⼒学第⼀定律第三章热⼒学第⼆定律6 第四章多组分系统热⼒学参考答案第⼀章⽓体1.理想⽓体模型是分⼦间____相互作⽤,分⼦____占有体积。
2.真实⽓体在____条件下,与理想⽓体状态⽅程偏差最⼩。
A ⾼温⾼压B ⾼温低压C 低温⾼压D 低温低压 3.判断这种说法对否:在临界点有:(PV)T=0 4.在100oC 下将CO2⽓体加压,能否使之液化?为什么? 5.有关纯⽓体临界点性质的描述中,下⾯的说法不正确的是: A 临界温度TC 是⽓体加压可以使之液化的最⾼温度; B 在临界参数TC ,PC ,VC 中,VC 是最易测定的;C 在临界点有(V P ??)T=0,(22VP)r=0; D 在临界点⽓体和液体有相同的摩尔体积Vm 。
6.符合范德华⽅程的⽓体称为范德华⽓体,该⽓体分⼦间是相互____A 吸引B 排斥C ⽆相互作⽤7.判断对否:范德华常数b 与临界体积VC 成正⽐关系。
8. 101.325KP a ,100℃的⽔蒸⽓的压缩因⼦Z____1。
(〈,=,〉)9. 1molA ⽓体(理想⽓体)与1molB ⽓体(⾮理想⽓体)分别在两容器中,知PAVA=PBVB ,其温度均低于临界温度。
TA____TB (〈,=,〉)10.抽取某液体的饱和⽓体,体积V 。
;恒温下使压⼒降低⼀半,则其体积为V1。
V 。
与V1的关系为____。
A 2 V 。
= V1 B 2 V 。
> V1 C 2 V 。
< V111.101.325KPa,100℃的1mol 理想⽓体体积为30.6dm 3,该温度压⼒下的1mol ⽔蒸⽓的体积Vm____30.6dm 3(〈,=,〉)12.在临界点(rP Z)T r=____(0,1,∞) 13.⾼温⾼压下实际⽓体适合的状态⽅程是____ A PV=bRT B PV=RT+b C PV=RT-b D PV=RT+bP E PV=RT-bP (b 为正常数)14.氧⽓钢瓶是____⾊,钢瓶的螺扣,表头不能⽤____密封,钢瓶内的⽓体能否⽤到压⼒表指⽰为零____,压⼒表指⽰为1.0MPa 时,钢瓶内⽓体的绝对压⼒等于____。
第一章 热力学第一定律 1、 = 2、 升高 3、 =,=,= 5、=,=,=,> 12、降低 13、 0 0 0 0 < > 0 0 0 > > > < <或≈ < < >
<或≈
>
>
第二章 热力学第二定律
1、不违反,该过程体系本身的压力、体积发生了变化。
2、不对,只有在孤立或绝热条件下熵增加原理才成立。
3、不对,⎰
=
∆T
Q S R
δ,理想气体等温膨胀时有0ln 1
2>==
∆V V
nR T Q S R 。
6、系统若发生了绝热不可逆过程,是否可以设计一个绝热可逆过程来计算它的熵变?
答:不可。
7、不一样。
绝热可逆才等熵。
10、 与0的关系 U ∆
H ∆
S ∆
F ∆
G ∆
(1) = < > < < (2) > > > < = (3) = = > < < (4) < < = - - (5)
=
=
>
<
<
第三章 化学势与平衡 2、对
3、错,溶剂遵从拉乌尔定律,溶质遵从亨利定律。
4、>
5、错。
沸点升高要求非挥发性溶质,凝固点降低要求该过程溶质不析出。
6、错。
食盐在水中解离后使溶质的浓度发生改变。
15、C
第四章 化学动力学 1、(1)错、(2)错、(3)错、(4)对、(5)错、(6)错、(9)催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学反应的标准平衡常数。
对 (10)错 3、一级:1:2; 二级1:3。
4、如果想获得更多的产物B ,应该升温。
10、不变
第五章 电化学
2、不一样。
强电解质完全电离,可测定一系列不同浓度稀溶液的电导率,计算摩尔电导率,然后用公式()
c m m β-Λ=Λ∞1线性拟合来求。
而弱电解质部分电离,只能由离子独立移动定律,通过强电解质的极限摩尔电导率来求。
3、1
203907
.0-⋅⋅mol m S 5、原电池的正极与阴极相对应,发生还原反应;负极与阳极相对应,发生氧化反应。
7、桥梁公式:恒温恒压下对于可逆电池有zEF G m r -=∆
9、设计可逆原电池Pt p Cl a Cl s AgCl s Ag ),(|)(|)(|)(2θ-,测定其电动势,然后利用桥梁公式计算AgCl 的标准摩尔生成热。
11、盐桥:用正负离子迁移数之差很小的电解质制作的用于减小液接电势的装置。
可以将电势差消除到几毫伏以下。
12、标准氢电极的实际电极电势并不为零,是为研究方便人为规定为零。
第六章 界面现象
2、表面积增加,考虑到表面功,整个体系的吉布斯自由能增大,从而使体系不稳定更易发生反应。
4、接触角:在气、液、固三相接触的交界点A 处,沿气液界面作切线AM ,则AM 与液固界面AN 之间的角称为接触角。
完全润湿:0°;润湿:<90°;不润湿:>90°;完全不润湿:180°。
6、(1)向左;(2)向右 7、小变小;大变大。
11、不变。
13、矿物质含量高,矿物质为非表面活性物质。
14、小液滴消失,大液滴变得更大。
17、亲水亲油平衡值。
18、保持土壤水分,锄地破坏毛细管,可防毛细管蒸发。
19、吸附:两相界面层中一种或多种组分的浓度与体相中浓度不同的现象。
物理吸附和化学吸附的比较见P275表6.3.1。
20、朗缪尔但分子层吸附的四个假设是:固体表面均匀、单分子层吸附、被吸附分子之间没有相互作用、吸附平衡为动态平衡。
第七章 胶体化学 1、P320表7.1.1。
2、制备溶胶:分散法和凝聚法;纯化溶胶:渗析法和超滤法。
6、丁达尔效应是由光散射现象引起,其强度与入射光波长四次方成反比;因为溶胶的分散相粒子粒径大于真溶液中分散相粒子,由瑞利散射公式可知其散射光强度更大。
7、空气可看作气溶胶,不同天气对应气溶胶分散相粒径不同,晴朗洁净的天空分散相粒径小,阴雨天粒径大,粒径小时我们看到的主要是散射光,蓝光散射强天空呈蓝色;阴雨天粒
径大主要发生漫反射,看到白茫茫一片;日出日落光穿过厚的大气层透射过来,而红光透射能力强,所以能看到火红的朝霞和晚霞。
10、憎液溶胶的电动现象:电泳、电渗、沉降电势、流动电势
12、电动电势:固液相间发生相对移动时,滑动面处与溶液本体间的电势差。
电动电势降低溶胶稳定性下降。
13、充有0.001mol/l的KCl溶液时溶液向负极移动,充有0.1mol/l的KCl溶液时流动速率变慢;若充有0.001mol/l的AgNO3溶液时溶液向正极移动,充有0.1mol/l的AgNO3溶液时流动速率变慢。
14、见ppt
16、布朗运动、扩散双电层结构、溶剂化
17、少量:胶溶作用;大量电解质:聚沉
20、聚沉值:在指定条件下使一定量溶胶发生明显聚沉所需电解质的最低浓度。
聚沉能力是聚沉值的倒数。
聚沉值越小聚沉能力越强。
23、(1)海水盐度高,江河入海相当于往溶胶中加入了大量电解质,容易发生聚沉,形成三角洲。
(2)明矾水解出的Al(OH)3溶胶带正电,可与浑浊水中带的泥沙(形成SiO2负溶胶)相作用发生聚沉。
(3)豆腐主要由蛋白质构成,用卤化物盐类点浆可以使豆浆中的蛋白质发生聚沉。