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物理化学

第一章气体物理化学核心教程(第二版)参考答案第一章气体一、思考题1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理?答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体

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1、答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问:(1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动?(2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动?答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边比右边大。
4. 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温。

2、答:不一定相等。
根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。
3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。
当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。
试问:(1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动?(2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动?答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。
(2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。
因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边比右边大。
4. 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。
请估计会发生什么现象?答:软木塞会崩出。
这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。
如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。
防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温。

3、章导航1 第零定律与物态方程1 第零定律与物态方程2 热力学第一定律2 热力学第一定律3 热力学第二定律3 热力学第二定律4 多组份体系的热力学4 多组份体系的热力学5 相平衡及相图5 相平衡及相图6 化学平衡热力学6 化学平衡热力学7 统计热力学基础7 统计热力学基础8 化学动力学8 化学动力学9 化学动力学的统计理论9 化学动力学的统计理论10 特殊性质反应动力学10 特殊性质反应动力学11 电化学11 电化学12 界面现象12 界面现象13 胶体13 胶体学习向导章节内容相关资源。

4、Br2 时所需外加电压是多少 (3) 当开始析出O2 时,溶液中Br- 浓度是多少解:阴极上,Zn2+,H+ 可能放电:(Zn) = + 0.02958lgZn2+ = -0.763 + 0.02958lg0.1 = -0.793 V(H2) = + 0.05915lgH+ - = 0.05915lg10-7 - 0.70 = -1.114 V因此,阴极上Zn首先析出.阳极上,Br-,I-,OH- 可能放电:(I2) = - 0.05915lgI- = 0.536 - 0.05915lg0.1 = 0.595 V(Br2) = - 0.05915lgBr- = 1.066 - 0.5915lg0.1 = 1.125 V(O2/OH-) = - 0.05915lgOH- + = 0.401 - 0.5915lg10-7 + 0.45 = 1.261 V因此,阳极上放电的顺序为 I-,Br-,OH- .(1) 99% 的I2 析出,I- = 0.1 1% = 10-3。

5、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, word 文档 可自由复制编辑 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 word 文档 可自由复制编辑 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。

6、 三、玻璃的热学性质和化学稳定性.(一)玻璃的热学性能.(二)玻璃的化学稳定性.(三)玻璃的光学性质一、玻璃粘度和温度的关系粘 度是玻璃的重要性质之一。
它贯穿着玻璃生产整个阶段,从熔制、澄清、均化、成型、加工、直到退火都与粘度密切相关。
在成型和退火方面年度起着控制性的作 用。
在高速成型机的生产中,粘度必须控制在一定的范围内,而成型机的速度决定与粘度随温度的递增速度。
此外玻璃的析晶和一些机械性能也与粘度有关。
所有实用硅酸盐玻璃,其粘度随温度的变化规律都属于同一类型,只是粘度随温度变化的速度以及对应某给定温度的有所不同。
在10怕.秒(或者更低)至约1011怕.秒的粘度范围内,玻璃的粘度由玻璃化学成分所决定的,而在从约1011怕.秒(1015泊,或者更高)的范围内,粘度又是时间的函数。
这些现象可由图来说明:Na2O-CaO-SiO2玻璃的弹性、粘度与温度的关系上图的三个区。
在A区温度较高。
玻璃表现为典型的粘度液体,他的弹性性质近于消失。
在这一温度去中粘度仅决定于玻。

7、也使实验结果不准。
3、萘的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品萘时,内筒水是否要更换和重新调温?答案: 用台秤粗称萘0.7克,压模后用分析天平准确称量其重量。
在实验界面上,分别输入实验编号、实验内容(发热值)、测试公式(国标)、试样重量、点火丝热值(80J),按开始实验键。
其他同热容量的测定。
内筒水当然要更换和重新调温。
4、燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作?答案:应清洗干净并檫干。
5、氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么? 答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。
6、测定量热计热容量与测定萘的条件可以不一致吗?为什么?答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是2.6升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。
7、量热计热容量的测定中,“氧弹充氧” 这步如何操作?答案:卸下氧弹盖上的进出气螺栓及垫片,旋上导气管接头,并用板手拧紧;关闭(逆时针)氧气钢瓶的减压阀;打开(逆时针)氧气钢瓶总阀门,至指针指向10 Mpa左右;打开(顺时针)。

8、每小时90kg的流量折合p摩尔数为 n/v=(14618.6231441.153)=10.144小时1-3 0、101.325kPa的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解:1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g。
充以4水之后,总质量为125.0000g。
若改用充以25、13.33kPa的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g。
试估算该气体的摩尔质量。
解:先求容器的容积n=m/M=pV/RT1-5 两个体积均为V的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。
若将其中一个球加热到100,另一个球则维持0,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。
解:方法一:在题目所给出的条件下,气体的量不变。
并且设玻璃泡的体积不随温度而变化,则始态为 终态(f)时 1-6 0时氯甲烷(CH3Cl)气体的密度随压力的变化如下。
试作/pp图,用外推法求氯甲烷的相对分子质量。
P/kPa101.32567.55050.66333.77。

9、第六章 化学平衡第七章 统计热力学第八章 电解质溶液第九章 可逆电池的电动势第十章 电解与极化作用第十一章 化学动力学基础(一)第十二章 化学动力学基础(二)第十三章 表面现象第十四章 胶体分散系统及大分子溶液word文档 可自由复制编辑。

10、浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器。
浴槽用来盛装恒温介质;在要求恒定的温度高于室温时,加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环境散失的热量;搅拌器一般安装在加热器附近,使热量迅速传递,槽内各部位温度均匀;温度计是用来测量恒温水浴的温度;感温元件的作用是感知恒温水浴温度,并把温度信号变为电信号发给温度控制器;温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路,当恒温水浴的温度被加热或冷却到指定值时,感温元件发出信号,经控制电路放大后,推动继电器去开关加热器。
2. 恒温水浴控制的温度是否是某一固定不变的温度? 答:不是,恒温水浴的温度是在一定范围内保持恒定。
因为水浴的恒温状态是通过一系列部件的作用,相互配合而获得的,因此不可避免的存在着不少滞后现象,如温度传递、感温元件、温度控制器、加热器等的滞后。
所以恒温水浴控制的温度有一个波动范围,并不是控制在某一固定不变的温度,并且恒温水浴内各处的温度也会因搅拌效果的优劣而不同。
4. 什么是恒温槽的灵敏度?如何测定?答:TS为设定温度,T1为波动最低温度,T2为波动最高温度,则该恒温水浴灵敏度为:。

11、法判断应分别填入: (c)不变; (b)变小 。
因为:pA=nART/V; VB=nBRT/p2. 已知CO2的临界参数tc=30.98,pc=7.375MPa。
有一钢瓶中贮存着29的CO2,则CO2 状态 。
A. 一定为液体 B. 一定为气体C. 一定为气、液共存 D. 数据不足,无法确定应选择填入: (d) 数据不足,无法确定 。
因为不知道其压力。
3. 在恒温100的带活塞气缸中,放有压力为101.325kPa的水蒸气。
于恒温下压缩该水蒸气,直到其体积为原体积的1/3,此时水蒸气的压力 。
A. 303.975kPa B. 33.775kPaC. 101.325kPa D. 数据不足,无法计算应填入: (c) 101.325kPa;因为温度未变,可有水蒸气冷凝,但压力不变。
4、真实气体在( D )条件下,其行为与理想气体相近。
A.高温高压 B.低温低压 C.低。

12、 的情况。
系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 平衡、 平衡、 平衡和 平衡。
3、下列各公式的适用条件分别为:U=f(T)和H=f(T)适用于 ;Qv=U适用于 ;Qp=H适用于 ;U=适用于 ;H=适用于 ;Qp=QV+ngRT适用于 ;pVr=常数适用于 。
4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义,在C(石墨)、CO(g)和CO2(g)之间, 的标准摩尔生成焓正好等于 的标准摩尔燃烧焓。
标准摩尔生成焓为零的是 ,因为它是 。
标准摩尔燃烧焓为零的是 ,因为它是 。
5、在节流膨胀过程中,系统的各状态函数中,只有 的值不改变。
理想气体经节流膨胀后,它的 不改变,即它的节流膨胀系数= 。
这是因为它的焓 。

13、计算的一般公式可知:(1)外压恒定过程。
(2)理想气体恒温可逆过程(3)理想气体绝热可逆过程。
503从同一始态膨胀至体积相同的终态时,为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功?答:两过程中压力下降程度不同,理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小,而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大,因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。
504系统经一个循环后,H、U、Q、W是否皆等于零?答:否。
其中H和U为状态函数,系统恢复至原态后其值复原,即H0、U而热与功是与途径有关的函数,一般不会正好抵消而复原,除非在特定条件下,例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态,或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。
505 25100KPa下液态氮的标准摩尔生成热为零吗?答:否。
因为按规定只有25100Kpa下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。
液态氮虽为单质,但在25100Kpa下不能稳定存在,故其不等于零。
只有气态氮的才为零。
506热力学平衡态包括哪几种平衡?答:热平衡、。

14、Q=0,但体系的T不一定为零。
()6、 对于一个定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。
()7、 某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态,这两个过程Q、W、U及H是相等的。
()8、 任何物质的熵值是不可能为负值或零的。
()9、 功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。
()10、 不可逆过程的熵变是不可求的。
()11、 任意过程中的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。
()12、 在孤立体系中,一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。
()13、 绝热过程Q=0,而,所以dS=()14、 可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。
()15、 绝热过程Q=0,而H=Q,因此H=()16、 按克劳修斯不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。
()17、 在一绝热体系中,水向真空蒸发为水蒸气(以水和水蒸气为体系),该过程W0,U()18、 体系经过一不。

15、气体种类无关。
该方程实际上包括了三个气体定律,这三个气体定律是(A) 波义尔定律、盖吕萨克定律和分压定律(B) 波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律(C) 阿伏加德罗定律、盖吕萨克定律和波义尔定律(D) 分压定律、分体积定律和波义尔定律3 热力学第一定律U=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化 (B) 相变化(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化4关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关5下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体6下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程(C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程7第一类永动机不能制造成功。

16、逆变化, AC为绝热可逆变化, AD为多方不可逆变化。
B,C,D态的体积相等。
问下述各关系中哪一个错误? ( ) (A) TBTC (B) TCTD (C) TBTD (D) TD TC 2. 2 分 (0393) 反应 (1) CaCO3(s)CaO (s) + CO2(g); rHm=179.5 kJmol-1 反应 (2) C2H2(g) + H2O (l)CH3CHO (g); rHm=-107.2 kJmol-1 反应 (3) C2H4(g) + H2O (l)C2H5OH (l); 。

17、1243通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4答案:D。
F2P24P,F不能为负值,最小为零。
当F0时P4正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中(A) S=0 (B) G=0 (C) H=0 (D) U=0答案:B。
此为可逆过程故G5. 以下各系统中属单相的是(A) 极细的斜方硫和单斜硫混合物 (B) 漂白粉(C) 大小不一的一堆单斜硫碎粒 (D) 墨汁答案:C。
6. NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度(A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3答案:B。
F=C-P+2,C2,P3,故F=2-3+2=7. 如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有(A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4答案:C。
F=CP。

18、2得 分评卷人一、选择题(10题,每题2分,共20分)1. 下列的过程可应用公式 H = Q 进行计算的是( ) (A) 不做非体积功,始末态压力相同但中间压力有变化的过程 (B) 不做非体积功,一直保持体积不变的过程 (C) 273.15K, p$下水结成冰的过程 (D) 恒容下加热实际气体2. 理想气体绝热向真空膨胀,则( ) (A) DS = 0,W = 0 (B) DH = 0,DU = 0 (C) DG = 0,DH = 0 (D) DU = 0,DG = 03. 冬季建筑施工中,为了保证施工质量,通常在浇注混凝土时加入少量盐类,其主要作用是( ) (A) 吸收混凝土中的水分 (B) 防止建。

19、斯原理和熵函数的逻辑性,从而理解克劳修斯不等式的重要性与熵函数的概念。
3、熟记并理解S、A、G的定义与各热力学函数间的关系。
4、明确利用热力学函数在特定条件下作为过程方向和限度的判据,熟练 S和 G的计算与应用。
5、了解熵的统计意义和热力学第三定律、规定熵的意义、计算及应用。
6、初步了解不可逆过程热力学关于熵流和熵产生等基本内容。
教学内容提要时间分配3.1 一切自发过程的共同特征3.2 热力学第二定律3.3 Carnot定理 3.4 熵的概念3.5 Clausius不等式与熵增加原理 3.6 热力学基本方程与T-S图3.7 熵变的计算3.8 熵与“能量退化”3.9 热力学第二定律的本质和熵的统计意义3.10 Helmholtz自由能和Gibbs自由能3.11 过程的方向和平衡条件3.12 G的计算示例3.13 几个热力学函数间的关系3.14 热力学第三定律规定熵 3.15 不可逆过程简介0.5学时0.5学时1.0学时1.0学时0.。

20、与控制,1. 水银温度计在使用时如何进行露茎校正?校正公式中各符号代表什么意思? 2. 热电偶温度计是根据什么原理制造的? 3. 恒温槽主要由哪几部分组成的?各部分的作用是什么? 4. 试画出恒温原理示意图?简要说明控温原理? 5. 提高恒温槽的灵敏度,可从哪些方面进行改进?,第二章 气体压力及流量的测量,6 压力可以用绝对压力表压和真空度来表示,说明三者之间的关系. 7 真空泵的作用是什么? 8 在使用机械泵时应注意什么? 9 在使用氧气钢瓶时,应注意什么?,第四章 电学测量技术及仪器,10 DDS-11型电导仪及DDS-11A型电导率仪如何使用?在使用时注意什么? 11 电位差计的使用方法及注意事项是什么? 12 盐桥的作用是什么?如何选用盐桥?如何制作盐桥? 13 如何使用酸度计?,第五章 光学测量技术及仪器,14 阿贝折射仪使用方法和注意事项是什么? 15 旋光仪在使用时有哪些因素影响?使用时的注意事项有哪些? 16 分光光度计如何使用?应注意什么?,二 物理化学实验,实验一 燃烧热的测定 l 1 测量氧弹量热计的水当量。
2 使用氧弹点火控制箱时应注意什么? 3 在氧。

21、永动机不能实现,第二类永动机不能实现,过程可逆,过程不可逆,2. 基本概念,体系、环境及体系分类;,状态函数及其特点;,功与热及热力学能;,焓的定义:,一定量理想气体的 U、H都仅是温度的函数,恒压摩尔热容、恒容摩尔热容:,理想气体:,标准生成热、标准燃烧热与标准反应热关系:,反应,反应,反应的恒压热效应与恒容热效应的关系:,如反应,若反应的,则,熵函数、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能定义及判据:,自发过程,可逆过程,第三定律熵:,恒温、恒容及无其它功,,自发过程,可逆过程,恒温、恒压及无其它功,,自发过程,可逆过程,偏摩尔量、化学势及化学势判据:,有可能发生过程,可逆过程,W、Q、U、H、S 、A及G的计算:,3. 基本过程、基本公式,理想气体自由膨胀,理想气体等温可逆过程,理想气体等容可逆过程,理想气体等压可逆过程,理想气体绝热可逆,可逆相变化过程,4. 例题,1. 298K时,将2mol的N2理想气由0.1 MPa恒温可逆压缩到2MPa,试计算此过程的W、Q、U、H、S及G 。
如果被压缩了的气体做恒温膨胀再回到原来状态,问此过程的W、Q、U、H、S及G又是。

22、反应速率的影响,*11.8 关于活化能,11.9 链反应,*11.10 拟定反应历程的一般方法,2019/3/19,11.1 化学动力学的任务和目的,研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及外界条件对平衡的影响。
化学热力学只能预测反应的可能性,但无法预料反应能否发生?反应的速率如何?反应的机理如何?例如:,热力学只能判断这两个反应都能发生,但如何使它发生,热力学无法回答。
,化学热力学的研究对象和局限性,化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响,把热力学的反应可能性变为现实性,化学动力学的研究对象,例如:,动力学认为:,需一定的T,p和催化剂,点火,加温或催化剂,11.1 化学动力学的任务和目的,19世纪后半叶,宏观反应动力学阶段。
主要成就是质量作用定律和Arrhenius公式的确立,提出了活化能的概念。
,化学动力学发展简史,20世纪50年代,微观反应动力学阶段。
对反应速率从理论上进行了探讨,提出了碰撞理论和过渡态理论,建立了势能面。
发现了链反应,从总包反应向基元反应过。

23、气体绝热可逆体积功计算,热力学部分 总结,8. 熵的定义,热力学部分 总结,不等式判别过程自发进行的方向;等式作为系统平衡的判据,热力学部分 总结,9. S、A、G 判据,10. G 及A 的计算,热力学部分 总结,恒T过程,非恒T,1)单纯 PVT 变化,恒T,2),3)化学反应的 计算,热力学部分 总结,11. 克拉佩龙方程,在一定温度和压力下,任何纯物质达到两相平衡时,上式表示蒸气压随温度的变化率。
,热力学部分 总结,可用来计算不同温度下的蒸气压或摩尔蒸发热。
,克-克方程,热力学第一定律 习题,1、 1 mol 某理想气体于27oC ,101.325 kPa 的始态下,先受某恒定外压恒温压缩至平衡态,再恒容升温至97oC ,250.00 kPa。
求过程的W,Q, U, H。
已知气体的Cv,m=20.92 J mol-1K-1,解:过程图示如下:,热力学第一定律 习题,因为V2=V3,则p2/T2=p3/T3, p2=p3T2/T3=250.00300.15/370.15 kPa=202.72 kPa W。

24、定pH可逆电池电动势及可逆电池电动势及其应用其应用能斯特能斯特方程方程本章小结极化作用原因极化作用原因 超电势超电势 析出电势析出电势浓差浓差极化极化电化学电化学极化极化超电势超电势类型类型超电势超电势测定测定氢超电势氢超电势Tafel公式公式阴极金属阴极金属析出析出阳极金属阳极金属氧化氧化浓差浓差超电势超电势电化学电化学超电势超电势电阻电阻超电势超电势金属金属分离分离金属电化金属电化学腐蚀与学腐蚀与防腐防腐电解与极化作用电解与极化作用本章小结化学动力学基础 (一 )反应速率 拟定反应机理基本概念 影响因素反应级数反应速率常数速率方程基元反应 复杂反应总包反应非基元反应 浓度 温度阿仑尼乌斯公式表观活化能表观速率常数频率因子反应级数确定简单级数反应复杂反应积分公式线性关系半衰期对峙反应连串反应平行反应链反应 本章小结扩散控制反应 光化反应速率方程推导 本章小结本章小结 界面现象界面现象本章小结胶体分胶体分散体系散体系和大分和大分子子 溶溶 液液1. 使用同一电导池分别测定浓度为0.01moldm3和 0.1moldm3的不同电。

25、外界条件变化而变化的规律,即温度、压力、浓度等与相态和相组成的关系。
,研究方法:,(1)解析法:根据热力学的基本原理用热力学方程的形式来描述相平衡的规律性,如Clapeyron方程。
优点:简明、定量化。
缺点:在比较复杂的情况下难以找到与实验关系完全相当的方程式 。
*(2)几何法(图解法):用几何图形,即相图(Phase diagram)来表示平衡体系的状态及演变的规律性,其基本理论仍是热力学基本方程、GibbsDuhum方程、Gibbs相律等。
优点: 清晰、直观、形象化。
,3、相图重要性,1、冶金工作者的地图;2、材料设计的指导书;3、小型热力学数据库。
,5.1 相律,相(phase) 体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。
相与相之间在指定条件下有明显的界面,在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。
体系中相的总数称为相数,用 表示。
,气体 不论有多少种气体混合,只有一个气相。
,液体 按其互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。
,固体 一般有一种固体便有一个相。
两种固体粉末无论混合得多么均匀,仍是两个相(固体溶液除外,它是单相)。
,自由。

26、相同物质分子的作用,另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用,其作用力未必能相互抵销,因此,界面层会显示出一些独特的性质。
,二、界面张力 由于表面层中分子受到指向液体内部的拉力,在宏观上为液体表面受到收缩力,这种收缩力趋向于减少液体的表面。
定义垂直作用于液体表面单位长度上的收缩力为液体的表面张力,以表示,即 式中,F为垂直作用于液体表面的收缩力;为液体表面的长度;的单位为Nm-1,在等温、等压和组成不变的条件下,系统所获得的非体积功等于系统所增加的吉布斯函数:,故可以得到,表面张力是温度的函数,一般随温度升高而降低。
因为随温度升高,分子间的距离加大,使分子间的相互作用力减弱,因此大多数液体的表面张力随温度的升高而下降,第二节 界面现象,一.弯曲液面的附加压力 弯曲液面分两种:一种是凸液面,例如气相中的液滴;一种是凹液面,例如液体中的气泡。
由于表面张力的作用,在弯曲液面两侧形成的气、液相压强差称为弯曲液面的附加压力,以p表示, 一定温度下,弯曲液面的附加压力与液体的表面张力成正比,与曲率半径成反比,其关系为:p = 2/r。

27、tline :1-1 Basic concept in chemical thermodynamics1-2 Internal Energy(U)and Entropy(H) 1-3 Thermochemistry rUm and r Hm,Chapter 1Internal Energy and The first Law of thermodynamic,This chapter introduces the basic concepts of thermodynamics. It concentrates on the conservation of energy. The target concept of the chapter is enthalpy, which is a very useful book-keeping property for keeping track of the heat output of physical processes and chemical reactions at constant pressure.,Chapt。

28、热力学(Chemical Thermodynamics)。
1.第一定律:能量守恒,解决过程的能量衡算问题(功、热、热力学能等);2.第二定律:过程进行的方向判据;,3. 第三定律:解决物质熵的计算; 4. 第零定律:热平衡原理T1=T2, T2=T3,则T1= T3热力学第一定律的本质 能量守恒,2.1 基本概念及术语,1.系统和环境,系统 环境,1.隔离系统2.封闭系统3.敞开系统,其中封闭系统与环境既有一定的联系,但 又比较简单,所以它是热力学研究的基础。
,隔离系统(isolated system): 与环境间既无物质交换,又无能量交换;有时把封闭系统和系统影响所及的环境一起作为隔离系统来考虑。
封闭系统(closed system): 与环境间只有能量交换,而无物质交换; 敞开系统(open system): 与环境间既有物质交换,又有能量交换;,三类系统:,系统分类举例,这种分类是为我们研究问题方便而人为划定的。
,假如。

29、167;3.7 熵变的计算,3.8 熵和能量退降,3.9 热力学第二定律的本质和熵的统计意义,第三章 热力学第二定律,3.10 Helmholtz和Gibbs自由能,3.11 变化的方向与平衡条件,3.13 几个热力学函数间的关系,3.12 的计算示例,3.14 热力学第三定律及规定熵,*3.15 绝对零度不能到达的原理,*3.16 不可逆过程热力学简介,*3.17 信息熵浅释,第三章 热力学第二定律,热力学第一定律U,H,W,Q,在指定条件下向那个方向进行?进行到什么程度?热力学第一定律无法回答,热力学第二定律,解决各种过程变化的方向和限度,3.1自发变化的共同特征不可逆性,自发变化 定义:是指能够自动发生的变化,即无需外力帮助,任其自然,即可发生的变化。
,例1 自发变化实例,自发变化的共同特征不可逆性,例2。

30、010学年第二学期,使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必须 外加的最小电压,在数值上等于该电解池作为 可逆电池时的可逆电动势。
,E(理论分解 ) E(可逆),分解电压的测定,使用Pt电极电解H2O,加入碱性溶液用来导电,实 验装置如图所示。
,Pt,A,R,外电源,电阻,伏特计,电流计,+,_,V,2009-2010学年第二学期,逐渐增加外加电压,由 电流计A和伏特计V分别 测定线路中的电流强度I 和电压E,画出I-E曲线。
,分解电压的测定,H2OH2 + 1/2O2,水的电解池示意图,H2,O2,H2OH2O,Pt,Pt,阳(+),阴(-),+,I,外电源,电解的结果是阴极产生H2、 阳极产生O电解产物H2和 O2又构成原电池:,2009-2010学年第二学期,(-)PtO2OH- (H2O)H2Pt(+),此电。

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