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材料化学课后习题答案
P 42 ：四(1)(2)(3)
P 69 ：二、三(1)(2)
P 90 : 5
S*(完p T
⎝⎭⎝⎭3.偏摩尔吉布斯函数又称化学势，定义为 ,,C
B B B T p n G G n μ⎛⎫∂== ⎪∂⎝⎭ 。 4.理想稀溶液存在依数性质，即溶剂的蒸气压下降 、凝固点降低 、沸点升高 、渗透压的量值均与溶液中溶质的数量有关，而与溶质的种类无关。
5.人们将存在于两相间厚度为几个分子大小的薄层称为界面层，简称界面，有液-气、固-气、固-液、液-液、固-固界面，通常把固-气界面、 液-气界面称为表面。
6.表面张力一般随温度和压力的增加而降低，且σ金属键 >σ离子键 >σ极性共价键 >σ非极性共价键。
7.按照氧化态、还原态物质的状态不同，一般将电极分成第一类电极（金属电极、气体电极） 、第二类电极（金属-难溶盐电极） 、氧化还原电极 三类。
8.相律是描述相平衡系统中 自由度 、组分数 、相数 之间关系的法则。其有多种形式，其中最基本的是吉布斯相律，其通式为 f =c -p +2 。
二．名词解释
1.拉乌尔定律：气液平衡时稀溶液中溶剂A 在气相中的蒸气压p A 等于同一温度下该纯溶剂的饱和
蒸气压p A *与溶液中溶剂的摩尔分数x A 的乘积，该定律称为拉乌尔定律。
2.亨利定律：在一定温度下，稀溶液中易挥发溶质B 在平衡气相中的分压p B 与其在平衡液相中的
摩尔分数x B 成正比，该定律称为亨利定律。
3.基元反应：化学反应并非都是由反应物直接生成生成物，而是分若干真实步骤进行的，这些步骤称为基元反应。
答：先将样品加热成液态，然后另其缓慢而均匀地冷却，记录冷却过程中系统在不同时刻的温度数据，以温度为纵坐标，时间为横坐标，绘制温度-时间曲线，即冷却曲线（或称步冷曲线）。由若干条组成不同的冷却曲线可绘制出相图。
四．计算题
1.计算压力为100kPa ，298K 及1400K 时如下反应CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)的ΔrGm Θ，判断在此两
温度下反应的自发性，估算该反应可以自发进行的最低温度。
解：()2100298ln ln 8.314298ln 0100CO r m p G K RT K RT p
θθθ⎛⎫⎛⎫∆=-=-=-⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
2.已知反应
12H 2(g)+12
Cl 2(g)=HCl(g)，ΔrHm Θ=-92.2kJ ·mol -1，在298K 时，K Θ=4.86×1016，试计算500K 时该反应的K Θ和ΔrGm Θ。 解：由范特霍夫方程212111ln r m H K K R T T θθθ⎛⎫∆=-- ⎪⎝⎭
即321692.21011ln 4.86108.314500298K θ-⨯⎛⎫=-- ⎪⨯⎝⎭
，得232 1.64410K θ=⨯ 3.在301K 时，鲜牛奶大约在4h 后变酸；但在278K 时，鲜牛奶要在48h 后才变酸。假定反应速率与牛奶变酸时间成反比，求牛奶变酸反应的活化能。
难溶或不溶的物质溶解而达到过饱和、进而析出晶体的方法。
2.高温溶液生长法：又称熔盐法，是采用液态金属或熔融无机化合物为溶剂，在高温下把晶体原料溶解，形成均匀的饱和溶液，通过缓慢降温或其他方法析出晶体的技术。
3.离子镀：指蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子形式沉积在固体表面的方法，是真空蒸镀与阴极溅射技术的结合。
4.化学气相输运：是指在一定条件下把材料转变成挥发性的中间体，再改变条件使原来的材料重新形成的过程。
5.溶胶—凝胶法：是通过凝胶前驱体的水解缩聚制备金属氧化物材料的湿化学方法。
6.自蔓延高温合成法：是利用反应物间化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术。
三．简答题
1.何为化学气相沉积法？简述其应用及分类。
答：1）化学气相沉积法（CVD）是指通过气相化学反应生成固态产物并沉积在固体表面的方法。 2）CVD法可用于制造覆膜、粉末、纤维等材料，它是半导体工业中应用最为广泛的沉积多种材料的技术，包括制造大范围的绝缘材料、大多数金属材料和合金材料。
2.简述溶胶—凝胶法的原理及优、缺点。
答：1）溶胶—凝胶法的原理：溶胶—凝胶法一般以含高化学活性结构的化合物（无机盐或金属醇盐）为前驱体（起始原料），其主要反应步骤是先将前驱体溶于溶剂（水或有机溶剂）中，形成均匀的溶液，并进行水解、缩合，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构，网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过后处理（如干燥、烧结固化）可制备出所需的材料。
2）溶胶—凝胶法的优缺点：
优点：a.
b.
c.因
d.
缺点：a.
b.
c.
3.
答：1
2
3
4
4.
1）
2）
3）
4）
5）
6）
5.
答：
熔体中的无序结构“冻结”并保留下来，得到结构无序的固体材料，即非晶或玻璃态材料。样品可制成几微米到几十微米的薄片、薄带或细丝状。
第四章材料的性能
1.什么是腐蚀电池？其形成应具备哪些基本条件？
答：1）能导致金属腐蚀的原电池称为腐蚀电池。
2）其形成应具备三个基本条件：
a.不同金属或同种金属的不同区域间有电位差存在，且电位差越大，腐蚀越剧烈。较活泼金属的电位较低，成为阳极而遭受腐蚀；较不活泼金属电位较高，作为阴极起传递电子的作用，不受腐蚀。
