简明物理化学第四版答案.docx
- 文档编号:13798446
- 上传时间:2023-06-17
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:26.77KB
简明物理化学第四版答案.docx
《简明物理化学第四版答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《简明物理化学第四版答案.docx(20页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
简明物理化学第四版答案
简明物理化学第四版答案
【篇一:
网《物理化学简明教程》第四版相关练习题及答案】
txt>一、判断题:
1.只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象,所以系统表面增大是表面张力产生的原因。
2.对大多数系统来讲,当温度升高时,表面张力下降。
3.比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下,当组成不变时可逆地增大单位表面积时,系统所增加的吉布斯函数,表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。
所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。
4.恒温、恒压下,凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。
5.过饱和蒸气之所以可能存在,是因新生成的微小液滴具有很大的比表面吉布斯函数。
6.液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。
7.单分子层吸附只能是化学吸附,多分子层吸附只能是物理吸附。
8.产生物理吸附的力是范德华力,作用较弱,因而吸附速度慢,不易达到平衡。
10.由于溶质在溶液的表面产生吸附,所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。
11.表面活性物质是指那些加人到溶液中,可以降低溶液表面张力的物质。
二、单选题:
1.下列叙述不正确的是:
(a)比表面自由能的物理意义是,在定温定压下,可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量;
(b)表面张力的物理意义是,在相表面的切面上,垂直作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力;
(c)比表面自由能与表面张力量纲相同,单位不同;
2.在液面上,某一小面积s周围表面对s有表面张力,下列叙述不正确的是:
(a)表面张力与液面垂直;(b)表面张力与s的周边垂直;
(c)表面张力沿周边与表面相切;
(d)表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心),在凹液面指向液体外部。
(a)物理意义相同,数值相同;(b)量纲和单位完全相同;
(c)物理意义相同,单位不同;(d)前者是标量,后者是矢量。
4.一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃的水中,则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度:
(a)相同;(b)无法确定;
(c)25℃水中高于75℃水中;(d)75℃水中高于25℃水中。
5.纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力:
(a)饱和水蒸气;(b)饱和了水蒸气的空气;
(c)空气;(d)含有水蒸气的空气。
6.水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态,a、b、c、
d是四种不同的状态,则在这四种状态中没有界面张力、
只有一种界面张力、有两种以上界面张力的状态依次是:
(a)d、a、b;(b)d、a、c;
(c)a、c、b;(d)b、d、c。
7.某温度压力下,有大小相同的水滴、水泡和气泡,其气相部分组成相同,见图。
它们三者表面自由能大小为:
(a)ga=gcgb;
(b)ga=gbgc;
(c)gagbgc;
(d)ga=gb=gc。
9.对处于平衡状态的液体,下列叙述不正确的是:
(a)凸液面内部分子所受压力大于外部压力;
(b)凹液面内部分子所受压力小于外部压力;
(c)水平液面内部分子所受压力大于外部压力;
(d)水平液面内部分子所受压力等于外部压力。
10.当液体的表面积增大时,那么不正确的是:
11.弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于:
(a)产生的原因与方向相同,而大小不同;(b)作用点相同,而方向和大小不同;
(c)产生的原因相同,而方向不同;(d)作用点相同,而产生的原因不同。
12.在一个密闭的容器中,有大小不同的两个水珠,长期放置后,会发生:
(a)大水珠变大,小水珠变小;(b)大水珠变大,小水珠变大;
(c)大水珠变小,小水珠变大;(d)大水珠,小水珠均变小。
-5(a)空气中分散有r=10cm的水珠体系;
-(b)水中分散有r=106cm的油滴体系;
-(c)水中分散有r=105cm的微晶体系;
-(d)水中分散有r=108cm的气泡体系。
14.微小固体颗粒在水中的溶解度应:
(a)与颗粒大小成正比;(b)与颗粒大小无关;
(c)随表面张力增大而增大;(d)与固体密度成正比。
15.下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中,哪一种溶液的表面发生负吸附:
(a)硫酸;(b)己酸;(c)硬脂酸;(d)苯甲酸。
16.一根毛细管插入水中,液面上升的高度为h,当在水中加入少量的nacl,这时毛细管中液面的高度为:
(a)等于h;(b)大于h;(c)小于h;(d)无法确定。
18.用同一支滴管分别滴取纯水与下列水的稀溶液,都是取得1cm3,哪一种液体所需液滴数最少?
(a)纯水;(b)naoh水溶液;(c)正丁醇水溶液;(d)苯磺酸钠水溶液。
19.涉及溶液表面吸附的说法中正确的是:
(a)溶液表面发生吸附后表面自由能增加;
(b)溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力;
(c)定温下,表面张力不随浓度变化时,浓度增大,吸附量不变;
(d)饱和溶液的表面不会发生吸附现象。
图中说明烃基为直链时比带有支链时表面活性剂的:
(a)效率高,有效值小;
(b)效率低,有效值大;
(c)效率高,有效值大;
(d)效率低,有效值小。
21.随着溶质浓度增大,水溶液表面张力降低是因为:
(a)溶质分子与水分子的亲和力小于水分子间的亲和力;
(b)溶质分子与水分子的亲和力大于水分子间的亲和力;
(c)溶质分子间的亲和力小于水分子间的亲和力;
(d)溶质分子间的亲和力大于水分子间的亲和力。
22.25℃时,乙醇水溶液的表面张力与浓度的关系为:
(a)0.5;(b)0.5;(c)1.25;(d)1.25。
23.胶束的出现标志着表面活性剂的:
(a)降低表面张力的作用下降;(b)溶解已达到饱和;
(c)分子间作用超过它与溶剂的作用;(d)分子远未排满溶液表面。
24.在空间轨道站中,飘浮着一个足够大的水滴,当用一内壁干净,外壁油污的毛细管接触水滴时:
(a)水不进入毛细管;
(b)水进入毛细管并达到一定高度;
(c)水进入直到毛细管另一端;
(d)水部分进入并从另一端出来,形成两端有水球。
25.如图所示,一支玻璃毛细管插入水中,有一段水柱,
水柱内b处的压力pb为:
26.水对玻璃润湿,汞对玻璃不润湿,将一玻璃毛细管分别插入水和汞中,下列叙述不正确的是:
(a)管内水面为凹球面;(b)管内汞面为凸球面;
(c)管内水面高于水平面;(d)管内汞面与汞平面一致。
27.如图所示,a、b、c为内径相同的玻璃毛细管。
a中水柱升高至h,b中间有扩大部分,d为内径相同的石蜡毛细管(水不润湿石蜡),则下列叙述不正确的是:
(a)b管中水柱自动升至h’,若将水吸至高于h,去掉吸
力,水面保持在h;
(b)c管中水柱自动升至h?
并向下滴水;
(c)c管中水柱自动升至h?
,不向下滴水;
(d)d管中水面低于槽中水平面。
28.矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的:
(a)乳化作用;(b)增溶作用;
(c)去污作用;(d)润湿作用。
29.有机液体与水形成w/o型还是o/w型乳状液与乳化剂的hlb值有关,一般是:
(a)hlb值大,易形成w/o型;(b)hlb值小,易形成o/w型;
(c)hlb值大,易形成o/w型;(d)hlb值小,不易形成w/o型。
30.下列叙述不正确的是:
(c)泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面,非极性基向外易被吸附在泡沫上;
(d)起泡剂的主要作用是增大液体表面张力。
31.对于增溶作用,下列叙述不正确的是:
(a)增溶作用使被溶物质化学势降低;
(b)增溶系统是热力学稳定系统,而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统;
(c)增溶作用与真正的溶解作用一样,均使溶剂依数性有很大变化;
(d)增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中。
32.多孔固体表面易吸附水蒸气,而不易吸附氧气、氮气,主要原因是:
(a)水蒸气分子量比o2、n2小;(b)水蒸气分子的极性比o2、n2要大;
(c)水蒸气的凝聚温度比o2、n2高;(d)水蒸气在空气中含量比o2、n2要少。
一、思考题答案:
1.错,表面张力产生的原因是处于表面层的分子与处于内部的分子受力情况不一样。
2.对。
3.错,二者既有区别,又有联系。
5.错,新生成的微小液滴有很高的比表面,因而有很高的表面吉布斯函数。
7.错。
8.错。
9.错,达到饱和吸附时,不一定达到饱和浓度。
10.错,溶质在表面层的浓度可以低于它在内部的浓度。
11.错,能显著降低溶液表面张力的物质才称为表面活性物质。
二、单选题答案:
1.d;2.a;3.d;4.c;5.b;6.a;7.a;8.a;9.c;10.d;
11.c;12.a;13.d;14.c;15.a;16.b;17.b;18.b;19.c;20.a;
21.a;22.d;23.a;24.c;25.a;26.d;27.d;28.d;29.c;30.d;
31.c;32.c。
第十三章胶体与大分子溶液练习题
一、判断题:
1.溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
2.溶胶与真溶液一样是均相系统。
3.能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。
4.通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。
6.加入电解质可以使胶体稳定,加入电解质也可以使肢体聚沉;二者是矛盾的。
7.晴朗的天空是蓝色,是白色太阳光被大气散射的结果。
8.旋光仪除了用黄光外,也可以用蓝光。
9.大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。
10.将大分子电解质nar的水溶液与纯水用半透膜隔开,达到donnan平衡后,膜外水的ph值将大于7。
二、单选题:
1.雾属于分散体系,其分散介质是:
(a)液体;(b)气体;(c)固体;(d)气体或固体。
2.将高分子溶液作为胶体体系来研究,因为它:
(a)是多相体系;(b)热力学不稳定体系;
(c)对电解质很敏感;(d)粒子大小在胶体范围内。
3.溶胶的基本特性之一是:
(a)热力学上和动力学上皆属于稳定体系;
(b)热力学上和动力学上皆属不稳定体系;
(c)热力学上不稳定而动力学上稳定体系;
(d)热力学上稳定而动力学上不稳定体系。
4.溶胶与大分子溶液的区别主要在于:
(a)粒子大小不同;(b)渗透压不同;
(c)丁铎尔效应的强弱不同;(d)相状态和热力学稳定性不同。
5.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的:
(a)渗透压大;(b)丁铎尔效应显著;
(c)不能透过半透膜;(d)对电解质敏感。
6.以下说法中正确的是:
(a)溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统;
(b)溶胶与真溶液一样是均相系统;
(c)能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶;
(d)通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。
7.对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是:
(a)除去杂质,提高纯度;(b)除去小胶粒,提高均匀性;
(c)除去过多的电解质离子,提高稳定性;(d)除去过多的溶剂,提高浓度。
8.在agno3溶液中加入稍过量ki溶液,得到溶胶的胶团结构可表示为:
9.以下列三种方法制备溶胶:
(1)亚铁氰化铜溶胶的稳定剂是亚铁氰化钾;
(2)将10ml的0.5mnacl与12mol0.5magno3制得;(3)fecl3在热水中水解得的溶胶,它们带电荷的符号是:
(a)
(1)正电荷,
(2)正电荷,(3)正电荷;(b)
(1)负电荷,
(2)与(3)正电荷;
(c)
(1)与
(2)负电荷,(3)正电荷;(d)
(1)、
(2)、(3)负电荷。
10.由过量kbr与agno3溶液混合可制得溶胶,以下说法正确的是:
【篇二:
物理化学简明教程第四版复习资料】
txt>质量作用定律
r=k[a]a[b]b;质量作用定律只适用于基元反应。
(简单反应和复合反应中的各基元反应)
简单反应都是简单级数反应,但是简单级数反应不一定是简单反应
一级反应:
k01t?
ln
cc?
lnaa?
x?
ln11?
x;t?
1klnc01c
1)k1单位:
s-1
2)半衰期t1/2:
当c=1/2c0时所需时间
t11/2?
klnc0?
ln2?
0.6932
;t?
与起始浓度1c0/2k1k1
c0无关。
阿累尼乌斯公式
lnk(t2)ea?
11?
ea?
k(t?
?
?
?
t2?
t1?
?
;1)r?
?
?
t1t2?
?
?
r?
?
t2t1?
?
lnk?
?
eart?
lna?
?
12.6?
103
t/k
?
20.26
物理意义:
表面紧缩力
定义:
在相表面的切面上,垂直作用于表面任意单位长度上的紧缩力。
影响表面张力的因素:
1.物质的种类及共存相的种类(性质);
2.温度影响:
前者0,即温度升高,表面张力变小
拉普拉斯公式:
?
p?
2?
r
1.不管是凸液面,还是凹液面,附加压力的方向总是指向球心,即球内的压力一定大于球外的压力;
kelvin公式:
人工降雨(过饱和蒸气)
高空中没有灰尘,水蒸汽可达到相当高的过饱和程度而不致凝结成水。
因为此时高空中的水蒸气压力虽然对平液面的水来说已是过饱和的了,但对将要形成的小水滴来说尚未饱和,因此小水滴难以形成。
若在空中撒入凝结中心(agi,),使凝结成水滴的曲率半径加大,其相应的蒸气压可小于高空中已有的水蒸气压,蒸气就在这些微粒表面凝结成水滴。
这就是人工降雨的基本道理。
液体的润湿与铺展
0,O点向右移,收缩,如石蜡上的水滴=0,平衡,液滴保持一定形状
0,O点向左移,液体铺展,如洁净玻璃上的水滴
接触角的计算(平衡时(即合力为零时)
如:
石英、无机盐
切断毛细管,使水分不能沿毛细管上升到地表而蒸发;毛细管凝聚,水在毛细管中呈凹液面,其饱和蒸气压小于水平液面的饱和蒸气压,水蒸气易在切断的毛细管中凝结成水。
(2)两块洁净的玻璃之间放少量水后,为什么很难纵向拉开?
langmuir单分子层吸附等温式
基本假设:
1单分子层吸附:
空白表面上才能吸附。
2吸附分子之间无相互作用力,吸附分子脱附时不受其它吸附分子的影响
负吸附:
溶质在表面层中的浓度小于溶液内部的现象
正吸附:
溶质在表面层中的浓度大于溶液内部的现象
表面活性剂
作为溶质能使溶液表面张力急剧下降的物质。
原因:
因为表面活性剂结构上的双亲性特点:
亲水基团:
-oh、-cooh、-coo-、-so3-;憎水基团:
烷基、苯基。
增溶作用:
表面活性剂是由于胶束而产生增溶作用的。
在胶束内部,相当于液态的碳氢化合物,非极性的有机溶质较易溶解于胶束内部,这就是增溶现象。
分散系统的分类
1)分子分散系统:
d10-9m,单相,真溶液;2)胶体(colloid)分散系统:
10-9d10-7m,多相,高度分散系统;热力学不稳定系统
3)粗分散系统:
10-7d10-5m,多相,热力学不稳定系统。
如:
乳状液;悬浮液。
丁达尔效应
波长越短,粒子直径越大,散射越强。
溶胶粒子带电的原因
1.吸附:
胶体分散系统比表面积大、表面能高,所以易吸附杂质;溶胶粒子容易吸附的离子与被吸附离子本性及溶胶粒子表面结构有关。
法扬斯规则:
优先吸附与溶胶粒子有相同元素的离子。
例如,agi溶胶优先吸附ag+或i-
2.电离:
分散相固体表面分子发生电离,有一种离子溶于液相,因而使固体粒子带电。
(胶核+紧密层=胶粒)+分散层=胶团
溶胶的相互聚沉
两种电性相反的溶胶混合发生聚沉:
当两种溶胶的总电量相等时完全聚沉;当两种溶胶的总电量不等时不完全聚沉,例如:
明矾净水。
第七章电化学
电极:
一般都由金属制成,属于电子导体(第一类导体);电解质溶液:
离子导体(第二类导体)。
电解质溶液的导电机理
①电流通过溶液是由正负离子定向迁移来实现的;②电流在电极与溶液界面处得以连续,是由于界面上分别发生氧化还原反应,电荷转移;结果实现了化学能和电能之间的转换。
正极(电势高)负极(电势低)原电池阴极(还原反应)阳极(氧化反应)
电解池阳极(氧化反应)阴极(还原反应)
法拉第定律
当电流通过电解质溶液时,通过电极的电量q与发生电极反应的物质的量n成正比。
即q=nf;f=96500c/mol
例:
阴极上析出0.4025g银,则通过的电量为:
q=nf=(0.4025/109)*96500=356.3c
阴极上析出0.2016g铜,则通过的电量为:
q=nf=(0.2016/63.5)*2*96500=612.7c
离子的迁移数
离子迁移数随电解质溶液的浓度及温度而变化;同一种离子在不同电解质中,其迁移数是不相同的;u+,u-与外加电压e有关,当e改变时,u+,u-会按相同的比例变化,所以t+,t-不受外加电压的影响;
相距1m的两平行电极之间充入含1mol电解质的溶液时所具有的电导。
1电导:
g=1/rs
?
?
m?
?
?
?
?
?
m,?
?
?
?
?
m,?
影响离子平均活度系数?
?
的因素1.浓度;2.离子价数。
1921年路易斯提出了“离子强度”的概念,并总结出了强电解质溶液离子平均活度系数?
?
与离子强度之间的经验公式。
溶液离子强度i的定义为idef
?
1?
miz
2i
i
式中,m是离子的质量摩尔浓度,z是离子价数,i是指溶液中某种离子。
?
?
与i之间的经验公式为ln?
?
?
?
z?
z?
ai
离子:
所在溶液的i相同,mi不同,?
?
相同;所在溶液的i不同,mi相同,?
?
不同;i越小,?
?
越大。
电池表达式
能斯特方程
e=e?
-rt
nf
lna;n:
电极反应中得失电子数第五章多相平衡
相律
单组分系统单组分k=1
二组分系统
蒸汽压组成图
溶液组成和蒸气组成的关系
沸点组成图
力不一定是标准压力
(2)恒沸点混合物虽有恒定的沸点和恒定的组成,但不是纯物质,而是混合物。
压力变化,组成也随之而变;
(3)恒沸点混合物不能用分馏的分法来分馏。
有稳定化合物生成的固液系统
稳定化合物:
是指该化合物熔化时,所形成的液相与固体化合物有相同的组成。
此稳定化合物的熔化温度称为相合熔点。
已知稳定化合物组成为ab,相合熔点c(304k),a和b的熔点分别为313k,267k,a和ab的低共熔温度和组成e1(250k,0.23),ab和b的低共熔温度和组成e2(200k,0.80)
相当于两个简单低共熔混合物的相图拼合而成;c:
(极大点)相合熔点,其垂线代表稳定化合物的ab组成
有不稳定化合物生成的固液系统
不稳定化合物:
该化合物在加热过程中,尚未达到其真正熔点时发生分解,生成一种新的固体和一种溶液,而该溶液的组成与化合物的组成不同,此化合物为不稳定化合物。
该反应称为转熔反应。
发生转熔反应的温度称为不相合熔点。
在不相合熔点有三相同时平衡,所以f=0。
已知na和k的熔点分别为97℃,64℃,不稳定化合物组成为na2k(46%),不相合熔点7℃,na2k和k的低共熔温度为–12℃,生成的新液相组成为55%,生成的新固相为na。
第四章化学平衡
范特霍夫等温方程
?
任意化学反应等温方程
?
?
rgm?
?
rgm?
rtlnqa
第三章化学势
第二章热力学第二定律
凯尔文:
一切自发过程都是不可逆过程;功可以自发地全部变为热,但热不可能全部变为功,而不留任何其它变化。
卡诺定理
1.在两个确定热源之间工作的所有热机中,卡诺热机效率最大;即
2.卡诺热机的效率只与热源温度有关,而与工作介质无关。
熵
熵判据(密闭系统):
?
s?
q
t
熵增大原理(绝热系统):
?
s?
0
“在孤立系统中所发生的过程总是向着熵增大的方向进行”
简单状态变化:
?
s?
nct2v,mln
t?
nrlnv
2v(定容+定温)11
?
s?
nc1p,mln
t2t?
nrlnp
p(定压+定温)12?
s?
ncp2v,mln
p?
ncv
p,mln2(定容+定压)1v1相变化:
?
s?
?
h(可逆相变焓)
t(相变温度)
理想气体定温可逆过程的熵变:
?
s?
nrlnp
1p
2
热力学第三定律
在0k时,任何纯物质的完美晶体,其熵值为零。
亥姆霍兹函数与吉布斯函数
(da)t,v
麦克斯韦关系式熵随压力或体积的变化?
g的计算
(?
g)p2
p2
t?
?
pvdp?
nrtln
1p;1
(?
a)v2
p2
p2
t?
?
?
vpdv?
?
vdp?
nrtln
1
p1
p;1
第一章热力学第一定律
一个封闭系统其热力学能的增加等于系统从环境所吸收的热量与环境对系统所做的功之和,即:
?
u?
q?
w体积功
1真空膨胀:
w=0;
2抗恒外压膨胀:
w?
?
p(v2?
v1);3可逆膨胀:
w?
?
nrtlnv2v?
?
nrtlnp1;证明1p2
功是与途径有关的量
热与焓1定容热:
?
u?
qv;2定压热:
?
u?
qp;
?
h?
?
u?
p?
v
理想气体
只有理想气体的热力学能才只是温度的函数,与体积或压力无关
理想气体定温可逆膨胀:
?
u?
0;?
h?
0
q?
?
w?
nrtln
v2v?
nrtlnp11p2
理想气体绝热过程
q?
0;?
u?
w;只做体积功
热容
【篇三:
物理化学第四版课后答案】
xt>1.1物质的体膨胀系数
与等温压缩率的定义如下
试推出理想气体的,与压力、温度的关系。
解:
根据理想气体方程
1.5两个容积均为v的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。
若将其中的一个球加热到100?
c,另一个球则维持0?
c,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。
解:
由题给条件知,
(1)系统物质总量恒定;
(2)两球中压力维持相同。
标准状态:
因此,
1.9如图所示,一带隔板的容器内,两侧分别有同温同压的氢气与氮气,二者均可视为理想气体。
(1)保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计,试求两种气体混合后的压力。
(2)隔板抽取前后,h2及n2的摩尔体积是否相同?
(3)隔板抽取后,混合气体中h
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 简明 物理化学 第四 答案