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教材第七章习题解答

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教材第七章习题解答(总8页)

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第七章化学平衡习题解答

1．回答下列问题

（1）反应商和标准平衡常数的概念有何区别

（2）能否用rmG来判断反应的自发性为什么

（3）计算化学反应的K有哪些方法

（4）影响平衡移动的因素有哪些它们是如何影响移动方向的

（5）比较“温度与平衡常数的关系式”同“温度与反应速率常数的关系式”，有哪些相似之处有哪些不同之处举例说明。

（6）酸碱质子理论如何定义酸和碱有何优越性什么叫共轭酸碱对

（7）当往缓冲溶液中加入大量的酸和碱，或者用很大量的水稀释时，pH是否仍保持不变说明其原因。

（8）对于一个在标准状态下是吸热、熵减的化学反应，当温度升高时，根据勒夏特列原理判断，反应将向吸热的正方向移动；而根据公式rGm=rHm-TrSm判断，rGm将变得更正（正值更大），即反应更不利于向正方向进行。在这两种矛盾的判断中，哪一种是正确的简要说明原因。

（9）对于制取水煤气的下列平衡系统：22C(s)+HO(g)CO(g)+H(g)󰀀；rm H。问：

① 欲使平衡向右移动，可采取哪些措施

② 欲使正反应进行得较快且较完全（平衡向右移动）的适宜条件如何这些措施对K及k(正)、k(逆)的影响各如何

（10）平衡常数改变时，平衡是否必定移动平衡移动时，平衡常数是否一定改变

【解答】

（1）反应商是在一定温度下，任意给定态时，生成物的相对压力（或者相对浓度）以方程式中化学计量系数为幂的乘积除以反应物的相对压力（或相对浓度）以化学计量系数为幂的乘积。

在一定温度下，当反应达到平衡时，生成物的相对压力（或者相对浓度）以方程式中化学计量系数为幂的乘积除以反应物的相对压力（或相对浓度）以化学计量系数为幂的乘积是一个常数，称为标准平衡常数，是量纲为一的量。标准平衡常数的数值只是温度的函数。

（2）只能用rmG判断在标准态下的反应的自发性。任意给定态时，反应的自发进行的方向只能由rmG来判断。

若rmG0，表示正反应自发进行；

rmG0，表示逆反应自发进行；

rmG0，表示反应处于平衡状态。

（3）根据化学平衡定律计算，即由在一定温度下，当反应达到平衡时，生成物的相对压力（或者相对浓度）以方程式中化学计量系数为幂的乘积与反应物的相对压力（或相对浓度）以化学计量系数为幂的乘积之比求得标准平衡常数；由rmGRTlnK，得rmG- RTK= e

（4）浓度对化学平衡的影响：若提高反应物浓度（或分压）或降低生成物浓度（或分压），平衡向右移动；减少反应物的浓度（或分压）或增加生成物的浓度（或分压），平衡向左移动。

压力对化学平衡的影响：增加压力，平衡向气体分子数减少的方向移动；降低压力，平衡向气体分子数增多的方向移动。

温度对化学平衡的影响：温度升高，平衡向着吸热反应方向移动；降低温度时，平衡向着放热反应的方向移动。

（5）温度与平衡常数的关系：由rmGRTlnK和rmrmrmGHTS得rmrmHSlnKRTR；

温度与反应速率常数的关系式：EaRTkAe或EalnklnART

相似之处：平衡常数K和反应速率常数k都是温度的函数，lnK和lnk都与1T成正比； 不同之处：温度与平衡常数的关系反映了化学反应热效应对平衡常数的影响，温度与反应速率常数的关系反映了活化能对反应速率的影响。

（6）酸碱质子理论认为：凡能给出质子H+的为酸，能接受质子H+的为碱；酸碱质子理论中酸与碱不是彼此孤立的，而是统一在对质子的联系上；相差一个质子的酸碱对，称为共轭酸碱对。

（7）当往缓冲溶液中加入大量的酸和碱，或者用很大量的水稀释时，pH要发生变化。这是因为，缓冲溶液的缓冲能力具有一定的限度，如果外界变化超出这个限度，那么缓冲液pH将会变化很大。

（8）第一种说法正确。由公式rmrmHSlnKRTR可知，对于一个在标准状态下的吸热、熵减的化学反应，当温度升高时，化学反应标准准平衡常数K增加，反应向吸热的正方向移动可降低环境的温度，勒夏特列原理只适用于已经处于平衡状态的系统；由rmrmrmGHTS可知，对于一个在标准状态下的吸热、熵减的化学反应，在标准态、任意温度下rmG0，正向反应不能自发进行。

（9）①增加H2O浓度或减少CO和H2的浓度；升高温度；减小压强。②高温低压。升高温度，由rmrmHSlnKRTR可知，对于吸热反应rmH0，标准平衡常K增加；由EaRTkAe可知，化学反应速率常数k（正）和k（负）都增加。降低压强，标准平衡常K、化学反应速率常数k（正）和k（负）都不变，它们只是温度的函数。

（10）平衡常数改变时，平衡不一定移动。平衡常数只与温度有关，当温度与其他量如浓度、体积、压强等一同改变时，平衡可能不移动；平衡移动时，平衡常数也不一定改变，当温度不变而由浓度、体积、压强的变化引起平衡移动时，平衡常数不变。

2．写出下列各反应的pK、K表达式 （1）222111NOCl(g)N(g)+Cl(g)+O(g)222

（2）2322AlO(s)+3H(g)2Al(s)+3HO(g)

（3）43NHCl(s)HCl(g)+NH(g)󰀀

（4）323222NaHCO(s)NaCO(s)+CO(g)+HO(g)

【解答】

（1）222111222NClOPNOCl(p)(p)(p)K(p)

222111NClO222NOClppp()()()pppKp()p

（2）223HOP3H(p)K(p)，223HO3Hp()pKp()p

（3）3PHClNHKpp，3NHHClppKpp

（4）22PCOHOKpp，3NHHClppKpp

3．已知反应

（1）22H(g)S(s)HS(g) 3(1)K1.010

（2）22S(s)O(g)SO(g) 6(2)K5.010

计算下列反应的K值

2222H(g)SO(g)HS(g)O(g)

【解答】根据多重平衡原理，（1）-（2）得（3）

3(1)106(2)K1.110K2.210K5.010

4．将空气中的单质氮变成各种含氮的化合物的反应叫做固氮反应。根据rmG（）及K。从热力学的角度看选择哪个反应为最好

22N(g)O(g)2NO(g) 2222N(g)O(g)2NO(g)

223N(g)3H(g)2NH(g)

【解答】

（1） 22N(g)O(g)2NO(g)

1fmG(kJmol) 0 0

1rmG286.57173.14kJmol，rmG173.141000318.314298.15RTKee4.6310

（2） 2222N(g)O(g)2NO(g)

1fmG(kJmol) 0 0

1rmG2104.2208.4kJmol，rmG208.41000388.314298.15RTKee3.0810

（3） 223N(g)3H(g)2NH(g)

1fmG(kJmol) 0 0

1rmG2(16.5)33kJmol，rmG33100058.314298.15RTKee6.0510

由上述计算可知，rmG越正，平衡常数K越大，所以第三个反应平衡常数最大，进行最彻底，所以第三个反应最好。

5．已知反应

2211H(g)Cl(g)HCl(g)22

在时，K=×1016, rmH（）= kJ·mol-1，求500K时的K（500K）。

【解答】

由公式2rm21112KH(TT)92.3071000500298.15ln15.0331KRTT8.314500298.15

已知K=×1016，得K(500K)=×1023

6．设汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1300℃，试估算反应2211N(g)O(g)NO(g)22在25℃和1300℃时的rmG和K的数值。并联系反应速率简单说明在大气污染中的影响。

【解答】

2211N(g)O(g)NO(g)22

1fmH(kJmol) 0 0

11mS(JmolK)

1rmH(298.15K)90.25kJmol

11rm11S(298.15K)210.76205.14191.612.39JmolK22

rmrmrm1G(298.15K)HTS90.251000298.1512.3986555.92Jmol

rmGRT86555.928.314298.1516K(298.15K)ee6.8410

rmrmrm1G(1573.15K)HTS90.2510001573.1512.3970758.67Jmol

rmGRT70758.678.3141573.153K(1573.15K)ee4.4710

由计算结果表明，汽车内燃机内温度因燃料燃烧反应达到1300℃，2211N(g)O(g)NO(g)22，在标准态下正向不能自发进行，且化学反应达到平衡时，正向反应进行的程度非常低。

7．PCl5加热分解成PCl3和Cl2。将装入体积为的密闭容器中，在523K达到平衡时系统总压力为100kPa。求PCl5的分解率及平衡常数K

【解答】

物质的量：52.659n(PCl)==0.01275mol208.5

V为1dm-3，假设达到平衡时PCl5的分解量为xmol,则PCl3和Cl2生成的量为xmol。

532PCl(g)PCl(g)Cl(g)

初始浓度mol/dm3 0 0

平衡浓度mol/dm3 x x

由理想气体状态方程，pVnRT，得：

33pV10010110n0.023molRT8.314523

0.01275-x+x+x=0.023，解得x=

PCl5的分解率==%

平衡时，5PCl0.012750.01025p10010.88kPa0.023

3PCl0.01025p10044.56kPa0.023

2Cl0.01025p10044.56kPa0.023

平衡常数325PClClPClpp44.5644.56pp100100K182.5p10.88100p

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数字信号处理第七章习题解答

数字信号处理第七章习题解答

————第七章————

FIR数字滤波器设计

7.1 学 习 要 点

7.1.1 线性相位FIR数字滤波器特点归纳

1. 线性相位概念

设nhFTeHj为FIR滤波器的频响特性函数。jeH可表示为

jgjeHeH

gH称为幅度函数，为的实函数。应注意gH与幅频特性函数jeH的区别，jeH为的正实函数，而gH可取负值。

称为相位特性函数，当时，称为第一类（A类）线性相位特性；当0时，称为第二类（B类）线性相位特性。

2. 具有线性相位的FIR滤波器的特点（nh长度为N）

1）时域特点

A类：2121,1NNnnhnNhnh偶对称关于 (7.1)

B类：21221,1NNnnhnNhnh奇对称关于 (7.2)

群延时：21Ndd为常数，所以将A类和B类线性相位特性统称为恒定群时延特性。

2）频域特点

A类：N为奇数（情况1）：gH关于2,,0三点偶对称。

N为偶数（情况2）：gH关于奇对称（0gH）。

B类：N为奇数（情况3）：gH关于2,,0三点奇对称。 N为偶数（情况4）：gH关于2,0奇对称，关于偶对称。

3. 要点

（1）情况1：可以实现所有滤波特性（低通、高通、带通、带阻和点阻等）。

（2）情况2：0gH，不能实现高通、带通和点阻滤波器。

（3）情况3：只能实现带通滤波器。

（4）情况4：不能实现低通、带阻和点阻滤波器。

7.1.2 FIR数字滤波器设计方法

教材课后题答案-第7章

教材课后题答案-第7章

习题7

一 单选题

1.设有如下定义，则表达式sizeof(y)的值是【 】。

struct data

{long *ln;

char c;

struct data *last,*next;

}y;

A.7 B.9 C.13 D.17

【答案】C

【解析】指针变量在内存中占用4个字节，所以sizeof(y)的值是4+1+4+4=13

2.设有以下程序段，则表达式的值不为100的是【 】。

struct st

{int a;int *b;};

void main()

{int m1[]={10,100},m2[]={100,200};

struct st *p,x[]={99,m1,100,m2};

p=x;

...

}

A.*(++p->b) B.(++p)->a C.++p->a D.(++p)->b

【答案】D

【解析】根据题意，p指向x数组，x[0]的b成员指向m1数组，x[1]的b成员指向m2数组，如图7-1所示。选项A中p->b指向m1[0]，通过“++”运算p->b指向m1[1]，所以选项A的表达式的值为100。选项B中++p使p指向x[1]，x[1]的a成员的值是100。选项C中p指向x[0]，x[0]的a成员做“++”运算，结果为100。选项D中++p使p指向x[1]，x[1]的b成员的值是指针，所以选择选项D。

1010010020099100m1m2xp

图7-1

3.设有以下定义，且如图7-2所示，指针head和p指向链表的第一个结点，指针q指向新的结点，则不能把新结点插入在第一个结点之前的语句是【 】。 5headp7NULL1q

图 7-2

struct node

{int a;

struct node *next;

}*head,*p,*q;

A.head=q,q->next=p; B.head=q,q->next=head;

C.q->next=head,head=q; D.head=q,head->next=p;

第7章习题详细解答

第7章习题详细解答

1 第7章习题解答

7—1 判断题（对的打√，不对的打×)

1。 数字电路分为门电路和时序逻辑电路两大类。（× )

2。 边沿触发器和基本RS触发器相比，解决了空翻的问题.（× ）

3. 边沿触发器的状态变化发生在CP上升沿或下降沿到来时刻，其他时间触发器状态均不变。（√ ）

4. 基本RS 触发器的输入端就是直接置0端和直接置1端。（ √)

5。 3位二进制计数器可以构成模为123的计数器。（× ）

6。 十进制计数器最高位输出的周期是输入CP脉冲周期的10倍。（√ ）

7. 构成一个7进制计数器需要7个触发器。（× ）

8．当时序电路存在无效循环时该电路不能自启动.( √)

9。 寄存器要存放n位二进制数码时，需要n2个触发器。(× ）

10．同步计数器的计数速度比异步计数器快。（ √）

11。 在计数器电路中，同步置零与异步置零的区别在于置零信号有效时，同步置零还需要等到时钟信号到达时才能将触发器置零，而异步置零不受时钟的控制。 （√ ）

12。 计数器的异步清零端或异步置数端在计数器正常计数时应置为无效状态。（√ ）

13。 自启动功能是任何一个时序电路都具有的。（× )

14。 无论是用置零法还是用置数法来构成任意N进制计数器时，只要置零或置数控制端是异步的,则在状态循环过程中一定包含一个过渡状态；只要是同步的，则不需要过渡状态。（√ ）

15。 用置零法或置位法可以设计任意进制的计数器.(×）

7—2 由或非门组成的基本RS触发器如图7—38所示，已知R、S的电压波形，试画出与之对应的Q和Q的波形。

图7—38 题7-2图

解:由或非门组成的基本RS触发器的特性表，可得该题的输出端波形如下图所示：

2

或非门RS触发器特性表 题7—2 波形图

《金属材料与热处理》教材习题答案：第七章 有色金属及硬质合金

《金属材料与热处理》教材习题答案：第七章 有色金属及硬质合金

《金属材料与热处理》教材习题答案

第七章有色金属及硬质合金

1. 纯铜的性能有何特点？纯铜的牌号如何表示？

答：铜的密度为8.96 ×103 kg/m3，熔点为1083℃，其导电性和导热性仅次于金和银，是最常用的导电、导热材料。它的塑性非常好，易于冷、热压力加工，在大气及淡水中有良好的抗蚀性能，但纯铜在含有二氧化碳的潮湿空气中表面会产生绿色铜膜，称为铜绿。纯铜强度低，虽然冷加工变形可提高其强度，但塑性显著降低，不能制作受力的结构件。

按化学成分不同可分为工业纯铜和无氧铜两类，我国工业纯铜有三个牌号：即一号铜（99.95%Cu）、二号铜（99.90%Cu），三号铜（99.7%Cu），其代号分另为T1、T2、T3；无氧铜，其含氧量极低，不大于0.003%，其代号有TU1、TU2，“U”是“无”字汉语拼音字首。

2. 铜合金有哪几类？它们是根据什么来区分的？

答：常用的铜合金有黄铜、青铜、白铜三大类。黄铜是以锌为主加合金元素的铜合金，白铜是以镍为主加合金元素的铜合金，除了黄铜和白铜外，所有的铜基合金都称为青铜。按主加元素种类的不同，青铜又可分为锡青铜、铝青铜、硅青铜和铍青铜等。

3. 锌的含量对黄铜的性能有何影响？

答：锌含量在32％以下时，随锌含量的增加，黄铜的强度和塑性不断提高，当锌含量达到30％一32％时，黄铜的塑性最好。当锌含量超过39％以后，强度继续升高，但塑性迅速下降。当锌含量大于45％以后，强度也开始急剧下降，所以工业上所用的黄铜Zn含量一般不超过47％。

4. 青铜按生产方式分为哪两类？它们的牌号如何表示？

答：按生产方式也可分为压力加工青铜和铸造青铜两类。

压力加工青铜的代号由“Q”＋主加元素的元素符号及含量＋其他加人元素的含量组成，如QSn4一3。铸造青铜的牌号表示方法由“ZCu”+主加元素符号+主加元素含量+其他加入元素的元素符号及含量组成。如ZCuSn5Pb5Zn5等。

5. 含锡量对锡青铜的性能有何影响？