物理化学天津大学第五版答案 下载本文

c?nh3?h2o??1?a?c??1?0.01344??1 ?c k ?

h++ oh-,计算此时h2o的摩尔电导率、解离度和h+ ?

解:?m(h2o)? k(h2o)c(h2o) ?

k(h2o)

?(h2o)/m(h2o) ?63 ?

5.5?10

997.09?10/18 ?9.93?10 ?11

s?m?mol 2?1 ?? =

?m?h2o??m?h2o? ? =

??m?h ??11 + m ?h 2 o2? ? m ?

?+??oh? ?1 ?1

9.929?10s?m?mol

?3.49.65+198.0??10?4s?m2 ?mol

99718

?1.813?10 ?9

c(h)?ca??(h2o)/m(h2o)a? ?

?1.813?10 ?9

?1.004?10 ?7

mol?md ?3 ?

(1)求25℃时纯水的电导率;

【篇二:天大物理化学第五版课后习题答案】

一个280 oc的容器中,751 s后测得系统的压力为2.710 kpa;经过长时间反应完了后系统压力为4.008 kpa。305 oc时重复试

验,经 320 s系统压力为2.838 kpa;反应完了后系统压力为3.554 kpa。求活化能。

解:根据反应计量式,设活化能不随温度变化 33. 乙醛(a)蒸气的热分解反应如下

518 oc下在一定容积中的压力变化有如下两组数据: (1)求反应级数,速率常数;

(2)若活化能为,问在什么温度下其速率常数为518 oc下的2倍: 解:(1)在反应过程中乙醛的压力为

由于在两组实验中kt相同,故有 ,设为n级反应,并令m = n -1, 。反应为2级。 该方程有解(用matlab fzero函数求解) m = 0.972, 速率常数

(3) 根据arrhenius公式

34. 反应中,在25 oc时分别为 和

,在35 oc时二者皆增为2倍。试求: (1)25 oc时的平衡常数。 (2)正、逆反应的活化能。 (3)反应热。 解:(1) (2)

(3)

35. 在80 % 的乙醇溶液中,1-chloro-1-methylcycloheptane的水解为一级反应。测得不同温度t下列于下表,求活化能和指前因子a。

解:由arrhenius 公式,

,处理数据如下

36. 在气相中,异丙烯基稀丙基醚(a)异构化为稀丙基丙酮(b)是一级反应。其速率常数k于热力学温度t的关系为

150 oc时,由101.325 kpa的a开始,到b的分压达到40.023 kpa,需多长时间。

解:在150 oc时,速率常数为

37. 某反应由相同初始浓度开始到转化率达20 %所需时间,在40 oc时为15 min,60 oc时为3 min。试计算此反应的活化能。 解:根据arrhenius公式

由于对于任意级数的化学反应,如果初始浓度和转化率相同,则 ,因此

38. 反应的速率方程为

(1);300 k下反应20 s后 ,问继续反应20 s后

(2)初始浓度同上,恒温400 k下反应20 s后,,求活化能。 解:反应过程中,a和b有数量关系,方程化为 (2)400 k下

39. 溶液中某光化学活性卤化物的消旋作用如下:

【篇三:天大物理化学第五版课后习题答案】

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臵换,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 ,则,

统的摩尔分数为

,充氮气后,系统中氧的摩尔分数为。重复上面的过程,第n次充氮气后,系 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, ,迭代十次结果,取初值

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)总压力为138.7 kpa,于恒定总

压下冷却到10 ?c,使部分水蒸气凝结为水。试求每摩尔干乙炔气在该冷却过程中凝结出水的物质的量。已知25 ?c及10 ?c时水的饱和蒸气压分别为3.17 kpa及1.23 kpa。 解:该过程图示如下

设系统为理想气体混合物,则

1.17 一密闭刚性容器中充满了空气,并有少量的水。但容器于300 k条件下大平衡时,容器内压力为101.325 kpa。若把该容器移至373.15 k的沸水中,试求容器中到达新的平衡时

应有的压力。设容器中始终有水存在,且可忽略水的任何体积变化。300 k时水的饱和蒸气压为3.567 kpa。

解:将气相看作理想气体,在300 k时空气的分压为

由于体积不变(忽略水的任何体积变化),373.15 k时空气的分压为

由于容器中始终有水存在,在373.15 k时,水的饱和蒸气压为101.325 kpa,系统中水蒸气的分压为101.325 kpa,所以系统的总压

第二章 热力学第一定律

2.5 始态为25 ?c,200 kpa的5 mol某理想气体,经途径a,b两不同途径到达相同的末态。途经a先经绝热膨胀到 -28.47 ?c,100 kpa,步骤的功

kpa的末态,步骤的热;再恒容加热到压力200 及。 。途径b为恒压加热过程。求途径b的 解:先确定系统的始、末态 对于途径b,其功为