5天津大学《物理化学》第四版习题及解答.doc

PAGE  PAGE 146 天津大学《物理化学》第四版 习题及解答 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc255492336 第一章 气体的pVT性质  PAGEREF _Toc255492336 \h 2  HYPERLINK \l _Toc255492337 第二章 热力学第一定律  PAGEREF _Toc255492337 \h 6  HYPERLINK \l _Toc255492338 第三章 热力学第二定律  PAGEREF _Toc255492338 \h 24  HYPERLINK \l _Toc255492339 第四章 多组分系统热力学  PAGEREF _Toc255492339 \h 52  HYPERLINK \l _Toc255492340 第五章 化学平衡  PAGEREF _Toc255492340 \h 67  HYPERLINK \l _Toc255492341 第六章 相平衡  PAGEREF _Toc255492341 \h 78  HYPERLINK \l _Toc255492342 第七章 电化学  PAGEREF _Toc255492342 \h 87  HYPERLINK \l _Toc255492343 第八章 量子力学基础  PAGEREF _Toc255492343 \h 110  HYPERLINK \l _Toc255492344 第九章 统计热力学初步  PAGEREF _Toc255492344 \h 113  HYPERLINK \l _Toc255492345 第十一章 化学动力学  PAGEREF _Toc255492345 \h 120   第一章 气体的pVT性质 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???取后，混合气体中H2及N2的 分压立之比以及它们的分体积各为若干？ 解： （1）等温混合后 即在上述条件下混合，系统的压力认为。 （2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？ （3）根据分体积的定义 对于分压 1.11 室温下一高压釜内有常压的空气，为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排 出直至恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。 解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。 设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为，则，。重复上面的过程，第n次充氮气后，系统 的摩尔分数为 ， 因此 。 1.13 今有0 °C，40.530 kPa的N2气 体，分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。实验值为。 解：用理想气体状态方程计算 用van der Waals计算，查表得知，对于N2气（附录七） ，用MatLab fzero函数 求得该方程的解为 也可以用直接迭代法，，取初值 ，迭代十次结果 1.16 25 °C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体（即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气 压）总压力