物化练习题(1)
1. 1 mol 甲苯在其正常沸点110.6℃时蒸发为101325 Pa 的气体，求该过程的Q、W、ΔU、ΔH 、ΔS、ΔA、ΔG。已知在该温度下甲苯的摩尔蒸发焓为33.38kJ?mol-1 。与蒸气相比较，液体的体积可略去，蒸气可作为理想气体。设外压为101325 Pa ；
2. 在温度为298K 压力为p?下，C( 金刚石) 和C( 石墨) 的摩尔熵分别为2.45和5.71J·K-1·mol-1，其燃烧热依次分别为-395.40 和-39
3.51kJ·mol-1,又其密度分别为3513和2260kg·m-3。
试求: (1)在298.15K及p?下,石墨→金刚石的ΔG;
(2)哪种晶形较稳定?
3．环己烷和甲基环戊烷之间有异构化作用：
C 6H 12（l ）= C 5H 9CH 3（l ），异构化反应的平衡常数与温度有如下的关系：
试求298K 时异构化反应的熵变。
4. A(熔点651℃)和B(熔点419℃)的相图具有一个低共熔点，为368℃(42% A,质量百分数，下同)。
(1) 绘出该二组分系统的示意相图，标出各相区相态，及自由度；
（6分）
(2) 分别指出80% A 和30% A 的系统从700℃冷却到300℃的过程的相变；
(3) 画出49% A 的溶液的步冷曲线。
200
400 600 800
t (℃) l
A(s)-l
A(s)+B(s) B(s)+l
一、判断题
1、（√）若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的
2、（×）某一反应的平衡常数是一个不变的常数。
3、（√）自发过程一定是不可逆的，而不可逆过程不一定是自发的。
4、（×）系统达平衡时，熵值最大，Gibbs自由能最小。
5、（√）对于纯组分，其化学势就等于它的Gibbs自由能。
6、（×）恒温过程一定是可逆过程。
7、（×）小水滴和水汽混合在一起成雾状，因为它们都有相同的化学组成和性质，所以是一个相。
8、（×）纯水在三相点和冰点时，都是三相共存。
9、（√）二组分理想液态混合物的总蒸气压，一定大于任一组分的蒸气分压。
10、（×）标准平衡常数的数值与反应方程式的写法无关。
1、（×）绝热过程都是等熵过程。
2、（×）系统经历一个可逆循环过程，其熵变大于零。
3、（×）100℃、101325Pa的水变为同温同压下的水气，该过程的△G>0
4、（√）任何一个偏摩尔量均是温度、压力和组成的函数。
5、（×）一定量理想气体的熵只是温度的函数。
6、（√）克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。
7、（×）一定温度下的乙醇水溶液，可用克-克方程计算该溶液的饱和蒸气压。
8、（×）相是指系统处于平衡时系统中化学性质都相同的部分。
9、（√）依据相律，纯液体在一定温度下，蒸气压应该是定值。
10、（√）理想溶液混合时，混合前后体积改变量为零，热效应为零。
二、选择题
K p，则1、设某分解反应为A(s)B(s)C(g)
=+，若其平衡常数和解离压力分别为,
p
p K 与p 的关系式为（A ）
A 、=p p K
p
B 、=p K p
C 、2=p K p
D 、2=p K p p
2、NaCl (s)与其饱和溶液达平衡，则该系统的相数为（B ）
A 、1
B 、2
C 、3
D 、4
3、A 和B 形成非理想二组分完全互溶双液系，在T-x 图上具有最低恒沸点，采用精馏的方法（D ）
A 、只能得到纯A
B 、只能得到纯B
C 、能得到纯A 和纯B
D 、只能得到一个纯组分（A 或B ）和一个最低恒沸混合物
4、以下变化过程中=0G D 的是（C ）
A 、22H O(l,268K,100kPa)H O(s,268K,100kPa)?
B 、22H O(l,268K,100kPa)H O(s,273K,100kPa)?
C 、22H O(l,373K,100kPa)H O(g,373K,100kPa)?
D 、22H O(l,373K,100kPa)H O(g,373K,200kPa)?
5、在如下的偏微分公式中，不属于偏摩尔量的是（B ）
A 、,,()(
)C T p n C B B G n 1?? B 、,,()()C T V n C B B S n 1?? C 、,,()()C T p n C B B H n 1?? D 、,,()
()C T p n C B B V n 1?? 6、公式21
ln V W nRT V =-适用于（A ） A 、理想气体 B 、实际气体 C 、液体 D 、固体
7、以下式子正确的是（C ）
A 、dG SdT pdV =--
B 、dG SdT pdV =-+
C 、dG SdT Vdp =-+
D 、dG SdT pdV =-
8、理想气体向真空膨胀，则（B ）
A 、0,0,0Q W U H ==D 笵?
B 、0Q W U H ==D =D =
C 、0,0,0Q W U H 构
D =D = D 、,,,Q W U H D D 均不为零
9、以下关系式中不正确的是（B ）
A 、2(s)(CO g)c m f m H H D =D 石墨，，
B 、22(H g)(H O g)c m f m H H D =D ，，
C 、22(H g)(H O l)c m f m H H
D =D ，，
D 、2(H g)0f m H D =，
10、判据0G D ?的适用条件是（A ）
A 、封闭系统，0f W =，等温等压
B 、封闭系统，0f W =，等温等容
C 、封闭系统，0f W =，等压等容
D 、封闭系统，等温等压
11、已知反应2A(g)B(g)2C(g)+=的0r m H D <，当上述反应达到平衡后，若要平衡向产物方向移动，可以采取的措施有（B ）
A 、升温或降压
B 、降温或升压
C 、升温或升压
D 、降温或降压
12、下列叙述中不正确的是（D ）
A 、标准平衡常数仅是温度的函数
B 、平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动，达到新的平衡
C 、催化剂不能改变平衡常数的大小
D 、化学平衡发生新的移动，平衡常数必发生变化
13、液体A 与B 混合形成非理想混合物，当A 与B 分子之间作用力大于同种分子之间作用力时，该混合物对拉乌尔定律而言（B ）
A 、产生正偏差
B 、产生负偏差
C 、不产生偏差
D 、无法确定
14、压力升高时，单组分体系的熔点将如何变化（B ）
A 、升高
B 、降低
C 、不变
D 、不一定
15、任何可逆循环过程的熵变ΔS （A ）
A 、一定是零
B 、一定是负值
C 、一定是正值
D 、无法确定
1、下列各组物理量中均属于状态函数的是（D ）
A 、r Q U S
B 、r Q W H
C 、G V W
D 、H U S
2、经历了i 步变化的任何循环过程，应是（A ）
A 、（ Q i ?＋W i ?）=0
B 、（ Q i ?＋W i ?） 0
C 、W i ?=0
D 、Q i ? =0
3、关于等压反应CO （g ）+12O 2(g)→2CO (g ) 的 r m H D ，下列说法中正确的是（D ）
A 、2CO （g ）的燃烧热
B 、2CO （g ）的生成热
C 、CO （g ）的生成热
D 、CO （g ）的燃烧热
4、下列关于热力学第二定律的叙述正确的是（C ）
A 、热不能从低温热源传到高温热源
B 、功可以全部变为热，而热却不能全部变为功
C 、不能从单一热源吸收热使之完全变为功而不产生其它影响
D 、不可能从单一热源吸热使之完全变为功
5、下列各式中属于化学势的是（B ）
A 、(
)B B U T ,p,n n ?? B 、()B B G T ,p,n n ?? C 、()B B H T ,p,n n ?? D 、()B
B A T ,p,n n ?? 6、常温常压下，乙醇（1）- 水（2）体系达到平衡时应有（A ）
A 、(g)(l)11m m = (g)(l)22m m =
B 、(g)(g)12m m = (l)(l)12m m =
C 、(g)(l)12m m = (l)(g)21m m =
D 、无法确定
7、化学反应0B B n =?达到平衡的条件是（B ）
A 、0r m G D =
B 、,()0r m T p B B B G G n n m ?D ===??
C 、,0r T p U
D = D 、0r m S D =
8、同一温度、压力下，一定量某纯物质的熵值 (C)
A 、 S （g ）>S （l ）>S （s ）；
B 、 S （g ）
C 、 S （g ）=S （l ）=S （s ）；
D 、 S （l ）
9、对于能形成恒沸混合物的溶液下列说法中不正确的是（D ）
A 、恒沸混合物的气液两相组成相同
B 、恒沸点随压力改变而改变
C 、若恒沸混合物在P —X 图上是最高点，则在T-X 图上是最底点
D 、通过精馏可以把组成溶液的两组分分离
10、通常所指的水的冰点比水的三相点（B ）
A 、高
B 、底
C 、相等
D 、无法比较
11、将克拉佩龙方程用于水的液固两相平衡，因为V m (H 2O ，l)< V m (H 2O ，s)，所以随着压力的增大，则H 2O(l)的凝固点将（B ）
A 、上升
B 、下降
C 、不变
D 、无法知道
12、液体在其T 、p 满足克-克方程的条件下进行汽化，以下各量中不变的是(C)
A 、 U m
B 、V m
C 、 G m ；
D 、 S m 。
13、A 与B 形成理想溶液，若在一定温度下，纯A 、纯B 的饱和蒸气压*
*A B p p >，则在
其p - x B 图上的气、液两相平衡区，呈平衡的气液两相的组成必有( B)
A 、y
B >x B ； B 、y B C 、y B =x B ； D 、无法判断。 14、关于熵的说法，下列不正确的是（C ） A 、 在一个绝热可逆过程中，系统的熵不变。 B 、 一个宏观孤立系统的熵永远增加。 C 、因为 δB A Q r S T D =ò，所以只有可逆过程才有熵变。 D 、△S =△S （系统）+△S （环境）>0 ，说明过程是自发进行的。 15、 对封闭的单组分均相系统且W f = 0时，()G p T 抖的值应( ) A 、< 0 B 、> 0 C 、= 0 D 、无法判断 磁化率的测定 1．本实验在测定XM做了哪些近似处理 答：（1）忽略了X反（2）X0=0（样品周围介质的体积磁化率）（3）H0=0(样品顶端磁场强度为0。近似认为样品顶端就是试管顶端) 2．为什么可以用莫尔盐来标定磁场强度 答：莫尔盐的XM仅与T有关,物质,物质稳定，组成固定，对磁场反应良好。 3.样品的填充高度和密度以及在磁场中的位置有何要求若样品的填充高度不够，对测量结果有何影响 答：样品管与磁极中心线平齐，不与磁极接触，样品要紧密均匀填实。若样品的填充高度不够，则样品最上端处磁场强度不为零。（样品的填充高度距样品管口处，样品要紧密均匀填实。将样品悬挂在天平上，样品底部处于磁场强度最大区域【H】管顶则位于场强最弱甚至为0的区域，若样品的填充高度不够，对样品处于磁场中的受力产生影响） 三组分体系等温相图 1. 实验为什么根据体系由清变浑的现象即可测定相界 答：各组分彼此互溶时，体系为均相，一旦体系恰好不相容，则分相达到相界。 2.如连接线不通过物系点，其原因可能是什么 答：（1）苯水分层不彻底（2）苯、醋酸乙酸挥发（3）酚酞变色范围为碱性，通过NaOH 滴定醋酸量偏高。 3. 实验根据什么原理求出苯-乙酸-水体系连接线 答：在苯和水含量确定的前提下，互溶曲线上的点与醋酸量一一对应。 电极的制备与原电池电动势的测定 1. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用如何保护及正确使用 答：（1）电位差计是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置，能直接给出 待测电池的电动势值，测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短，以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态。（2）标准电池是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降。（3）检流计用来检验电动势是否对消，在测量过程中，若发现检流计受到冲击，应迅速按下短路按钮，以保护检流计。检流计在搬动过程中，将分流器旋钮置于“短路”。（4）工作电池（稳压电源）电压调至与电位差计对电源的要求始终相一致。 2. 参比电极应具备什么条件它有什么功用 答(1)装置简单、可逆性高、制作方便、电势稳定。 (2)以标准氢电极(其电极电势规定为零)作为标准，与待测电极组成一电池，所测电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不便，常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极，如：甘汞电极。 3. 盐桥有什么作用选用作盐桥的物质应有什么原则 答：（1）盐桥用来减小液体接界电势。（2）作盐桥的物质正负离子的迁移数应接近；在使用温度范围内浓度要大；不能与两端电池溶液发生反应。 4. UJ34A型电位差计测定电动势过程中，有时检流计向一个方向偏转，分析原因。 答：随着反应的进行，导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。电极管中有气泡；电极的正负极接反；线路接触不良；工作电源电压与电位差计对电源的要求数据不一致等。在测量金属电极的电极电势时，金属电极要加以处理，以除去氧化膜。 6. 如何使E测定准确 答：（1）电极管不能漏液。（2）准电池和待测电池极化，“标准/未知选择”旋钮在“标准”或“未知”位置的时间应尽可能的短。对“待测溶液”应将读数盘预置到理论值后再将“标准/未知选择”旋钮旋到，“未知”。（3）甘汞电极不用时浸泡在饱和氯化钾溶液中。（4对新制锌汞齐电极和新镀铜电极应及时测量，避免再度被氧化。 复习题 计算题 1、3mol 双原子理想气体从始态750K ，150kPa ，先恒容冷却使压力降至50kPa ，再恒温可逆压缩至100kPa ，求整个过程的Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔS. 2、1mol 单原子理想气体从始态298K 、202.65kPa 经下列途径使其体积加倍，试计算每种途径的终态压力及各过程的Q 、W 、ΔU 值， (1)等温可逆。 (2)绝热可逆 3、某双原子理想气体2mol 从始态350K ，200kPa 经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W 。（1）恒温可逆膨胀到50kPa （2）恒温反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀 （3）绝热可逆膨胀到50kPa （4）绝热反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀 4、在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板，隔板两侧分别为2mol ，273.15K 的单原子理想气体A 及5mol ，373.15K 的双原子理想气体B ，两气体的压力均为100kPa ，活塞外的压力维持在100kPa 不变。今将容器内的绝热隔板撤去，使两种气体混合达到平衡态，求末态的温度T 及过程的W ，U ?，H ?. 5、计算1molO 2(g)（设为理想气体），由298K 、1p θ经下列过程压缩到3p θ时以下各热力学量的变化U H W Q S ???、、、、。已知,2() 3.5p m C O R = （1）恒温可逆压缩到3p θ （2）绝热可逆压缩到3p θ （3）绝热不可逆恒外压3p θ压缩至平衡 6、1molCH 3C 6H 5在其沸点383.15K 时蒸发为气.求该过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔA,ΔG,ΔS,已知该温度下CH 3C 6H 5的气化热为362kJ ·kg -1。 7、容积为0.1m 3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧的温度分别为0℃,4Ar mol 的(g)及1500C, 2 mol 的Cu(s)。现将隔板抽调，整个系统达到热平衡，求末态温度及过程的?H 。假设气体为理想气体。已知Ar(g)和Cu(s)的摩尔等压热容C p,m 分别为20.786J.mol.K -1及24.435 J.mol.K -1 8、在298.15K 的等温情况下，两个瓶子中间有旋塞连通。开始时，一侧放0.2mol O 2，压力为0.2×101.325 kPa ，另一侧放0.8mol N 2，压力为0.8×101.325 kPa ，打开旋塞后，两气互相混合。计算： （1） 终了时瓶中的压力 （2） 混合过程中的Q ，W ，ΔS ，ΔU ，ΔG 。 实验一液体饱和蒸汽压的测定 思考题 1．克-克方程在哪三个条件下才适用？ 答：气-液平衡或气-固平衡；气体当作理想气体且液固体的体积可以忽略；温度 变化范围不大，Δ vap H m 当作常数。 2．怎样确定气—液达到平衡？温度计读数为什么要进行校正？如何校正？ 答：在一定压强下，每隔2～3分钟读数一次，两次读数基本没有变化时，表示水银球外部已建立了气—液平衡。使用温度计测温时，除了要对零点和刻度误差进行校正外，还应作露茎校正。这主要是由于水银温度计是全浸式的，即水银柱须是完全臵于被测体系中，但在实际测量温度时，总有一段观察读数的水银柱要露出在较低的室温环境中，使得水银柱的膨胀量较全浸状态时低，即测定值比全浸状态时略小。 本实验中以测定常压下水的沸点（看是否为100℃）进行粗略的刻度校正。 温度计读数露茎校正的方法是，在测温的温度计旁再固定一支温度计7（见图8-8），用以读取露茎的环境温度，温度计7的水银球应臵于测量温度计露出刻度至读数刻度那一段水银柱的中部；在读观测温度时同时读取温度计7上的读数，得到温度t（观）和t （环）；根据玻璃与水银膨胀系数的差异，露茎校正值为：?t（露）/℃=1.6?10-4〃n〃(t 观 -t环)。 式中1.6?10-4是水银对玻璃的相对膨胀系数，n为露出部分水银柱的长。 则实际温度t（真）= t（观）+ ?t（露）。 3．压差仪中的示数就是饱和蒸汽压吗？ 答：不是，饱和蒸汽压p = p0-Δp，Δp为压差仪中的示数. 4．温度计水银球包滤纸有何作用？为何电热套温度更高的多却不会影响气-液平衡温度？ 答：包裹滤纸条的作用是：一者，滤纸条增大了液体蒸发的面积和速率，当液体受热时，能在滤纸上快速的蒸发，迅速建立气—液平衡；二者，水银球处在滤纸所包围的气氛中，可以避免由于过热而使沸点读数偏高。 5．在体系中安臵缓冲瓶有何目的？如何检查漏气？ 安臵缓冲瓶可以避免系统内的压强在抽真空或吸入空气时由于系统内体积太小而变化幅度大，难以控制——“缓冲”之意义。 答：在液体尚未开始加热前，启动真空泵，系统减压400～500 mmHg后关闭真空泵，系统能保持5分钟压力不发生变化，则属正常。这时可以加热液体样品进行实验了。 注意加热后再检漏就不适宜了，因为液体的蒸发和冷凝本身都会使系统压强波动。6．汽化热与温度的关系如何？ 答：参看教材，汽化热与温度有关，dΔ vap H m = (C p,m, 气 - C p,m,液 )dT，只有当C p,m, 气 与 C p,m, 液 近似相等或温度变化范围不大时，汽化热才可以近似当作常数。 7．测量仪器的精确度是多少？估计最后气化热的有效数字。 答：精密温度计精确度到小数点后两位，共四位有效数字。压差仪的精度为1Pa，有五位有效数字。最后气化热的有效数字应有四位有效数字。 实验二二元液系相图 物理化学实验思考题答案（精心整理） 实验1 1.不能，因为溶液随着温度的上升溶剂会减少，溶液浓度下降，蒸气压随之改变。 2.温度越高，液体蒸发越快，蒸气压变化大，导致误差愈大。 实验3 实验5 T----X图 1蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大小对结果有何影响 答：若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大，则会贮存过多的气相冷凝液，其贮量超过了热相平衡原理所对应的气相量，其组成不再对应平衡的气相组成，因此必然对相图的绘制产生影响。 2若蒸馏时仪器保温条件欠佳，在气相到达平衡气体收集小槽之前，沸点较高的组分会发生部分冷凝，则T—x图将怎么变化 答：若有冷凝，则气相部分中沸点较高的组分含量偏低，相对来说沸点较低的组分含量偏高了，则T不变，x的组成向左或向右移（视具体情况而定） 3在双液系的气-液平衡相图实验中，所用的蒸馏器尚有那些缺点如何改进 答：蒸馏器收集气相、液相的球大小没有设计好，应根据实验所用溶液量来设计球的规格；温度计与电热丝靠的太近，可以把装液相的球设计小一点，使温度计稍微短一点也能浸到液体中，增大与电热丝的距离；橡胶管与环境交换热量太快，可以在橡胶管外面包一圈泡沫，减少热量的散发。 4本实验的误差主要来源有哪些 答：组成测量：(1)工作曲线；(2)过热现象、分馏效应；(3)取样量。 温度测量：(1)加热速度；(2)温度计校正。 5.试推导沸点校正公式： 实验12蔗糖水解速率常数的测定 1蔗糖的转化速率常数k 与哪些因素有关 答：温度、催化剂浓度。 2在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好还是短的旋光管好 答：选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕＝α×1000/Lc ，在其它条件不变情况下，L 越长，α越大，则α的相对测量误差越小。 3如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞ 答：α0＝〔α蔗糖〕D t ℃L[蔗糖]0/100 α∞＝〔α葡萄糖〕D t ℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕D t ℃L[果糖]∞/100 式中：[α蔗糖]D t ℃，[α葡萄糖]D t ℃，[α果糖]D t ℃ 分别表示用钠黄光作光源在t ℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm 表示)为旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。 设t ＝20℃ L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则： α0＝×2×10/100＝° α∞＝×2×10/100×（）＝－° 4、试分析本实验误差来源怎样减少实验误差 答：温度、光源波长须恒定、蔗糖溶液要现用现配。 1、实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点在蔗糖转化反应过程中，所测的旋光度αt 是否需要零 点校正为什么 答：(1)因水是溶剂且为非旋光性物质。 (2)不需，因作lg(αt-α∞)～t 图，不作零点校正，对计算反应速度常数无影响。 2、蔗糖溶液为什么可粗略配制 答：因该反应为(准)一级反应，而一级反应的速率常数、半衰期与起始浓度无关，只需测得dC/dt 即可。 实验17电导的测定及应用 1、本实验为何要测水的电导率 () ℃果糖℃葡萄糖〕α〕〔α蔗糖t D t D 0[100]L[21+= 实验一 燃烧热的测定 1. 在本实验中，哪些是系统哪些是环境系统和环境间有无热交换这些热交换对实验结果有何影响如何校正提示：（氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系，其它为环境。）盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，（实验过程中有热损耗：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。）系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响或（降低热损耗的方法：调节内筒水温比外筒水温低-1℃，内桶盖盖严，避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗。）。 2. 固体样品为什么要压成片状萘和苯甲酸的用量是如何确定的提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些 本实验成功的关键因素是什么 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项1. 在氧弹里加10mL 蒸馏水起什么作用 答：在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N 2的氧化会产生热效应。在一般的实验中，可以忽略不计；在精确的实验中，这部分热效应应予校正，方法如下：用·dm -3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水，每毫升 mol ·dm -3 NaOH 溶液相当于 J(放热)。2. 在环境恒温式量热计中，为什么内筒水温要比外筒的低低多少合适在环境恒温式量热计中，点火后，系统燃烧放热，内筒水温度升高-2℃，如果点火前内筒水温比外筒水温低1℃，样品燃烧放热最终内筒水温比外筒水温高1℃，整个燃烧过程的平均温度和外筒温度基本相同，所以内筒水温要比外筒水温低-1℃较合适。 实验二 凝固点降低法测定相对分子质量 1. 什么原因可能造成过冷太甚若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高说明原因。答：寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚，则所测溶液凝固点偏低。根据公式*f f f f B T T T K m ?=-=和310B B f f A W M K T W -=??g 可知由于溶液凝固点偏低， ?T f 偏大，由此所得萘的相对分子质量偏低。 2. 寒剂温度过高或过低有什么不好答：寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象，也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象，会导致实验失败，另一方面会使实验的整个时间延长，不利于实验的顺利完成；而寒剂温度过低则会造成过冷太甚，影响萘的相对分子质量的测定，具体见思考题1答案。 3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定加入量过多或过少将会有何影响答：溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定，因为凝固点降低是稀溶液的依数性，所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小，容易测定，又要保证是稀溶液这个前提。如果加入量过多，一方面会导致凝固点下降过多，不利于溶液凝固点的测定，另一方面有可能超出了稀溶液的范围而不具有依数性。过少则会使凝固点下降不明显，也不易测定并且实验误差增大。 4. 估算实验测定结果的误差，说明影响测定结果的主要因素答：影响测定结果的主要因素有控制过冷的程度和搅拌速度、寒剂的温度等。本实验测定凝固点需要过冷出现，过冷太甚会造成凝固点测定结果偏低，因此需要控制过冷 练习题 第一章《热力学第一定律》 一、选择题 1、等压过程就是指：( ）。 A、系统得始态与终态压力相同得过程; B、系统对抗外压力恒定得过程； C、外压力时刻与系统压力相等得过程； D、外压力时刻与系统压力相等且等于常数得过程。 2、系统经某过程后，其焓变?H= Q p，则该过程就是( )。 A、理想气体任何过程; Ｂ、理想气体等压过程; C、真实气体等压过程； D、封闭系统不作非体积功得等压过程。 ３、下列说法中( )就是正确得。 A、只有等压过程才有焓得概念; B、系统得焓等于系统所含得热量; C、系统得焓等于系统在等压过程中吸收得热量; D、在等压且不作非体积功得条件下，系统吸收得热在数值上等于焓得增量. 4、公式可用于计算:（）。 A、真实气体得变温过程； B、任意系统得可逆过程； C、理想气体得绝热过程；Ｄ、等压进行得化学反应。 ５、物质得量为n得单原子理想气体等压升高温度，从Ｔ1至Ｔ2,?Ｕ等于：（）. A、nC p，m?T; B、nC V，ｍ?T; C、nR?Ｔ; D、nRｌn（T２/ T１)。 6. ?Ｕ可能不为零得过程为：（). A、隔离系统中得各类变化； B、等温等容过程; Ｃ、理想气体等温过程; D、理想气体自由膨胀过程。 7、理想气体等温自由膨胀过程为:( ）。 Ａ、Q >0；B、;C、W〈0；D、。 8、对于理想气体自由膨胀过程,下述提法正确得就是：（）。 A、系统与环境之间没有热与功得过程; Ｂ、系统得温度改变,内能变化值不为零; C、系统得压力不变; Ｄ、系统对外作功。 9、热力学能及焓同时守恒得过程为:( ). A、隔离系统中得各类变化； B、等温等压过程； C、节流过程；Ｄ、理想气体自由膨胀过程 10、凡就是在孤立体系中进行得变化,其与得值一定就是:（)。 Ａ、， ; B、， ; Ｃ、, ; Ｄ、，大于、小于或等于零不能确定. 1１、已知反应H2（g）+O2（ｇ）== H2O（g）得标准摩尔反应焓为,下列说法中不正确得就是：( ）. Ａ、就是H２Ｏ(g)得标准摩尔生成焓； B、就是H2(ｇ）得标准摩尔燃烧焓; C、就是负值； D、与反应得数值不等。 12、已知反应C（石墨）+O2(g）CO２（ｇ)得标准摩尔反应焓为，下列说法中不正确得 就是:(）。 A、就是CＯ2（g）得标准摩尔生成焓； 实验一燃烧热的测定 1.在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？ 提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。 2.固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？ 提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3.试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。4.试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些?本实验成功的关键因素是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 5.使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？ 提示：阅读《物理化学实验》教材P217-220 实验三纯液体饱和蒸气压的测定 1.在停止抽气时，若先拔掉电源插头会有什么情况出现? 答：会出现真空泵油倒灌。 2.能否在加热情况下检查装置是否漏气?漏气对结果有何影响? 答：不能。加热过程中温度不能恒定，气－液两相不能达到平衡，压力也不恒定。 漏气会导致在整个实验过程中体系内部压力的不稳定，气－液两相无法达到平衡，从而造成所测结果不准确。 3.压力计读数为何在不漏气时也会时常跳动? 答：因为体系未达到气－液平衡。 4.克－克方程在什么条件下才适用? 答：克－克方程的适用条件：一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计；二是忽略温度对摩尔蒸发热△vap H m的影响，在实验温度范围内可视其为常数。三是气体视为理想气体。 6.本实验主要误差来源是什么? 物化上册练习题 第一章 《热力学第一定律》 一. 选择题 1. 等压过程是指：( ) 。 A. 系统的始态和终态压力相同的过程； B. 系统对抗外压力恒定的过程； C. 外压力时刻与系统压力相等的过程； D. 外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。 2. 系统经某过程后，其焓变?H = Q p ，则该过程是 ( ) 。 A. 理想气体任何过程； B. 理想气体等压过程； C. 真实气体等压过程； D. 封闭系统不作非体积功的等压过程。 3. 下列说法中( )是正确的。 A. 只有等压过程才有焓的概念； B. 系统的焓等于系统所含的热量； C. 系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量； D. 在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。 4. 2 1,m d T p T H nC T ?=?公式可用于计算：( )。 A. 真实气体的变温过程； B. 任意系统的可逆过程； C. 理想气体的绝热过程； D. 等压进行的化学反应。 5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从1T 至2T ，U ?等于：( )。 A. nC p ,m ?T ； B. nC V,m ?T ； C. nR ?T ； D. nR ln(T 2 / T 1)。 6. U ?可能不为零的过程为：( )。 A. 隔离系统中的各类变化； B. 等温等容过程； C. 理想气体等温过程； D. 理想气体自由膨胀过程。 7. 理想气体等温自由膨胀过程为：( )。 A. 0Q >； B. 0U ?<； C. 0W <； D. 0H ?=。 8. 对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是： ( )。 A. 系统和环境之间没有热和功的过程； B. 系统的温度改变，内能变化值不为零； C. 系统的压力不变； D. 系统对外作功。 9. 热力学能及焓同时守恒的过程为：( )。 A. 隔离系统中的各类变化； B. 等温等压过程； C. 节流过程； D. 理想气体自由膨胀过程 10. 凡是在孤立体系中进行的变化，其U ?和H ?的值一定是：( )。 A. 0U ?>, 0H ?>； B. 0U ?=, 0H ?=； C. 0U ?<, 0H ?<； D. 0U ?=，H ?大于、小于或等于零不能确定。 11. 已知反应H 2(g) +12O 2 (g)H 2O(g)的标准摩尔反应焓为r m ()H T ?，下列说法中不正 确的是：( )。 A. r m ()H T ?是H 2O(g)的标准摩尔生成焓； B.r m ()H T ?是H 2(g)的标准摩尔燃烧焓； 试验四饱和蒸汽压的测定1） 为什么 AB 弯管中的空气要干净？怎样操作？怎样防止空气倒灌？ 答: AB 弯管空间内的压力包括两部分：一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。测定时， 必须将其中的空气排除后，才能保证 B 管液面上的压力为液体的蒸气压；将水浴温度升高 到 85° C 沸腾 3 分钟即可；检漏之后要关闭阀1，防止外界空气进入缓冲气体罐内。 （2） 本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压？为什么？ 答：溶液不是纯净物，其沸点不稳定，实验操作过程中很难判断是否已达到其沸点。 （3）为什么实验完毕以后必须使系统和真空泵与大气相通才能关闭 真空泵？ 答：如果不与大气相通，球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。 （4）如果用升温法测定乙醇的饱和蒸汽压，用该实验装置是否可行？ 若行，如何操作？ 答：升温法可行。先打开阀2，关闭阀1，使储气管内压强达-50kPa 左右，关闭阀2，温度每升高3-5° C，打开阀1，增大压强使球形管内液面相平。 （5）将所测摩尔汽化热与文献值相比较，结果如何？ 答：由于当地大气压及实验误差，结果将偏小。 （6）产生误差的原因有哪些？ 答：当地大气压、判断液面是否相平的标准、液面相平时数据的采集都会对实验结果造成影 响。 1.如果等压计的A,B 管内空气未被驱除干净，对实验结果有何影响？ 答：把等压计中的空气驱除干净是为了使AB 上方充满异丙醇，若有空气存在则所测的饱和 蒸气压不是所求压力。当观察到冷凝管壁上有液体回流时则证明空气已排净。当体系的气体部分含有空气等惰性气体时，饱和蒸气压有以下公式: 公式中pg* 为没有惰性气体存在时液体的饱和蒸气压，pg 为有惰性气体存在且总压为pe 时液体的饱和蒸气压。 2.本实验的方法能否用于测定溶液的蒸气压？为什么？ 答：分情况，测定过程中若溶液的浓度发生变化，则不能测;但是对于难溶物的饱和溶液或 者恒沸物等可以使用本方法测定。 3.U 型管 B 中封闭液体所起到的作用是什么？ 答：有以下三点作用：①起到一个液体活塞（或液封）的作用，用于分隔体系与环境;同时通过该液体活塞，可将体系中的空气排除到环境中去）②起到检测压力的作用。（当A,B 管中的液面等高时，说明体系的压力等于环境的压力，可以通过测量环境的压力来代表 体系的压力）③当 A,B 管中的液面等高时既可测定温度和压力的数据，也可保持多次测量数 1．测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些？我院物理化学实验室采用的是什 么方法？ 答： (1) 静态法：在某一温度下直接饱和蒸汽压。 (2)动态法：在不同外界压力下测定沸点。 物理化学实验 实验一 燃烧热的的测定 1. 说明恒容燃烧热(V Q ）和恒压燃烧热(P Q )的差别和相互联系。 区别：恒容燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统内能的变化值，恒压燃烧热在数值上等于燃烧过程中系统地焓变 联系：对于理想气体 P v Q Q nRT =+? 2. 在这个实验中，那些是体系，那些是环境？实验过程中有无热损耗？这些热损耗实验结果有何影响？ 答：内筒和氧弹作为体系，而外筒作为环境。实验过程中有热损耗。有少量热量从内筒传到外筒，使得内筒水温比理论值低，而使得燃烧焓偏低。 4. 实验中，那些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度，应从哪几方面考虑？ 答：内外筒开始反应前的温度差造成误差，我们应提高软件质量，使软件调试出的温度如（3）所述，有利于减小误差。又如点燃火丝的燃烧带来的一定的热量，造成误差，应寻求一种让反应自发进行的方法，或寻求一种更好的点火材料。 实验二 Pb-Sn 体系相图的绘制 1．是否可用加热曲线来做相图？为什么？ 答：不能。加热过程中温度难以控制，不能保持准静态过程。 2．为什么要缓慢冷却合金做步冷曲线？ 答：使温度变化均匀，接近平衡态。 3．为什么坩埚中严防混入杂质？ 答：如果混入杂质，体系就变成了另一多元体系，使绘制的相图产生偏差。 实验三 化学平衡常数及分配系数的测定 1. 配1、2、3各溶液进行实验的目的何在？根据实验的结果能否判断反应已达到平衡？ 答：实验1是为了计算I 2在CCl 4和H 2O 中的分配系数。实验2、3是为了 计算和比较平衡常数K ，当2Kc ≈3Kc 时，可判断反应已达到平衡。 2. 测定四氯化碳中I 2的浓度时，应注意什么？ 答：应加入5～10ml 水和少量KI 溶液，还要先加入淀粉，充分振荡，滴定后要回收。 实验四 液体饱和蒸气压的测定——静态压 1. 本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压，为什么？ 答：不能。因为克－克方程只适用于单组分液体，而溶液是多组分，因此不合适。 2. 温度愈高，测出的蒸气压误差愈大，为什么？ 答：首先，因为本实验是假定?H m (平均摩尔汽化热)在一定范围内不变，但是当温度升得较高时，?H m 得真值与假设值之间存在较大偏差，所以会使得实验结果产生误差。 其次，(假定气体为理想气体)，PV =n R T 。V 是定值，随着T 升高，n 会变大，即使n 不变，p 也将变大，即分子运动加快，难以平衡。 实验五 蔗糖水解 1. 旋光度t β与哪些因素有关？实验中入如何控制？ 答：旋光度与溶液中蔗糖、葡萄糖、果糖等的浓度有关。实验中计时必须准确，操作必须迅速，因为这样才能准确求得一定时间内的旋光度变化。实验中通过将所取出的反应液放入事先在冰水中冷却的试管中，使反应速率迅速下降，然后快速测量旋光度来控制。 2. 0β如何测定？ 答：测0β的时候，必须用20mL 蔗糖溶液与10mL 蒸馏水组成的混合溶液去测量，因为这样才能保证浓度前后对应，也即和后来由100mL 蔗糖及50mLHCl 反应所组成的溶液浓度对应。 3. 恒温不严格控制行不行？为什么？取反应液时为什么要迅速注入事先冷却的试管中？ 物态变化练习题 一、选择题 1．冰的熔点是0℃，那么在0℃时（ ） A.水为固态 B.水为液态 C.固态和液态共存 D.都有可能 2．在－10℃的冬天，水库中的冰的下表面温度为( )，上表面温度为( ) A.－10℃ B.0℃ C.比－10℃高，比0℃低 D.低于－10℃ 3．固态氢的熔点是－259℃，液态氢的沸点是－253℃；固态氧的熔点是－218℃，液态氧的沸点是－183℃。则－200℃的氢是( )，氧是( )。 A.固态 B.液态 C.气态 D.固液共存 4.冬天下雪后，人们会往马路上洒些盐，雪就会化了。这是因为它们混合后( ) A.降低了熔点 B.升高了熔点 C.盐能放热 D.增大路面的摩擦程度 5. 将一盆冰水混合物放到0℃的房间里，下列说法中正确的是 Ａ．因为冰的熔点是0℃，所以冰可以熔化一部分 Ｂ．因为水的凝固点是0℃，所以水可以凝固一部分 Ｃ．水不能结冰，冰也不能熔化 Ｄ．条件不足，无法确定 6. 把5000g 0℃的水和5000g 0℃的冰分别放入菜窖里，使菜窖降温，其效果是（ ） Ａ．用0℃的冰好 Ｂ．用0℃的水好 Ｃ．都一样 Ｄ．无法确定 7. 在敞开的水壶中烧水，使水沸腾后改用急火继续加热，壶中水温将（ ） A.升高 B.忽高忽低 C.降低 D.不变 8．在制药时，为从溶液中提取抗菌素，要用加热的方法使水沸腾而除去水分，但抗菌素不能在超过80℃的条件下提取，则应采用的方法是（ ） A.增加容器内的气压，使水的沸点低于80℃ B.缩短加热沸腾的时间 C.降低容器内的气压，使水的沸点低于80℃ D.用微火加热使其沸腾 9．在室内将一支温度计从室温下的酒精中取出，温度计的示数将( ) A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.一直增大 D.一直减小 10. 液态氮在常温下会冒出大量的气泡,这个过程是( ) A.蒸发，吸热 B.沸腾，吸热 C.熔化，吸热 D.升华，吸热 11.下列物态变化中，属于升华现象的是：（ ） A.放在衣橱里的樟脑球越来越小 B.雨后泥泞的路面被风吹干 C.湿衣服在阳光下很快变干 D.用久了的灯泡壁变黑 12.下列说法正确的是：（ ） A.夏天，扇扇子时人感到凉快，是因为扇子扇出的是冷风 B.冬天，墙角处的积雪没有化成水就越来越少了，这是汽化现象。 C.把一盆0℃的冰拿到0℃的房间里，冰由于不能吸收热量，所以 不会熔化。 D.蒸发在任何温度下都可以进行，所以蒸发不需要吸收热量。 13. 下表给出了水银和酒精的熔点、沸点。如果要测量北极地区 的温度需用（ ）温度计，如果要测沸水的温度，需用（ ）温度计 A.水银 B.酒精 C.都可以 D.都不可以 14. 把温度为-8℃的冰块投入密闭隔热盛有0℃水的容器中，经过一段时间后，关于容器中冰的说法正确的是 （ ） A ．冰的质量减少了 B ．冰的质量没变化 C ．冰的质量增大了 D ．以上情况均有可能 固态水银 固态酒精 熔点 -39℃ -117℃ 沸点 357℃ 78℃ 本学期物化实验要做十五个，实验室地点和实验思考题答案如下： 计算机联用测定无机盐溶解热实验4楼205 1温度和浓度对溶解热有无影响？ 溶解热指在一定温度及压力下(通常是温度为298K，压力为100kPa的标准状态)，一摩尔的溶质溶解在大体积的溶剂时所发出或吸收的热量。在等压状态下，溶解热等同于焓值的变化，因此也被称为溶解焓。焓是只是温度的函数因此温度对溶解热有关，浓度无关。 2本实验为什么要测量体系的热熔？ 减少由体系吸收热量儿产生的误差。 3可否用本实验仪器用于测其他反应（中和热）？ 可以。 金属钝化曲线测定实验4楼201 1、参见实验原理。 2、研究电极与辅助电极组成电解池，测定极化电流值；研究电极与参比电极组成原电池，测定极化过程中研究电极的电势变化值（因为此原电池通过的电流极小，故参比电极的电极电势变化极小，测得的电势变化值即为研究电极的电势变化值）。 在恒电位仪中，电位是自变量，电流是因变量。 3、B点为活性溶解区转化为钝化过渡区的转折点，阳极开始钝化；C点为由钝化过渡区转入钝化稳定区的转折点，阳极进入维钝状态；D点开始为超钝化现象，随着电势的增加，钝化的金属表面发生了另一种电化学反应（O2的析出）。 4、由金属钝化曲线示意图可知，若用恒电流法测量时，同一电流对应着若干个电极电势值。测量过程中随着电流值的增加只能测得AB段，而测不到BCD段。电流超过B点后电位产生突跃，故得不到完整的曲线。 溶液表面张力测定实验4楼105 提示：毛细管尖端若不与液面相切插入一定深度，会引起表面张力测定值偏小。 5. 哪些因素影响表面张力测定的结果？如何减小或消除这些因素对实验的影响？ 提示：温度、气泡逸出速度、毛细管是否干净及毛细管的尖端是否与液面相切会影响测定结果。减小或消除这些因素引起误差的措施是：恒温、控制气泡逸出速率恒定、毛细管干净以及毛细管与液面相切。 6．毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切? 如果毛细管端口插入液面有一定深度，对实验数据有何影响？ 答：如果将毛细管末端插入到溶液内部，毛细管内会有一段水柱，产生压力Pˊ，则测定管中的压力Pr会变小，△pmax会变大，测量结果偏大。 7．最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差？如果气泡逸出的很快，或几个气泡一齐出，对实验结果有无影响？ 答：如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时，表面几乎是平的，这时曲率半径最大；随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直到形成半球形，这时曲率半径R和毛细管半径r相等，曲率半径达最小值，根据拉普拉斯(Laplace)公式，此时能承受的压力差为最大：△pmax = p0 - pr = 2σ/γ。气泡进一步长大，R变大，附加压力则变小，直到气泡逸出。最大压力差可通过数字式微压差测量仪得到。 如气泡逸出速度速度太快，气泡的形成与逸出速度快而不稳定；致使压力计的读数不稳定，不易观察出其最高点而起到较大的误差。 8．本实验为何要测定仪器常数？仪器常数与温度有关系吗？ 答：因为用同一支毛细管测两种不同液体，其表面张力为γ1，γ2，压力计测得压力差分别为△P1，△P2，则γ1/γ2=△P1/△P2 ，若其中一液体γ1已知，则γ2=K×△P2其中 K=γ1/△P1，试验中测得水的表面张力γ1，就能求出系列正丁醇的表面张力。 物化实验思考题 实验一 1、凝固点降低法在什么条件下适用？答案：在稀溶液且溶质在溶液中不发生解离或缔合的情 况下适用。【用凝固点降低法测定相对分子质量选择溶剂时应考虑哪些因素？答案：首先要能很好的溶解溶质当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化或形成配合物等情况时不适用一般只适用于强电解质稀溶液。其次凝固点不应太高或太低应在常温下易达到。如水、苯、环己烷等。】 2、凝固点降低法测定摩尔质量为什么会产生过冷现象?如何控制过冷程度? 答案：过冷现象是 由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后，没有晶体析出而达到过饱和状态的现象。 原因是刚刚析出的固体颗粒小，比表面积大，表面吉布斯函数高。为了控制过冷程度，因而寒剂的温度不能大大低于待测的凝固点，而且在凝固点附近时应该加速搅拌。当过冷后温度回升，立即改用原先较缓慢的搅拌方式。 3、根据什么原则考虑加入溶质的量，太多或太少会有何影响？答案：根据稀溶液依数性，溶 质加入量要少，而对于称量相对精密度来说，溶质又不能太少。 实验二 1、在实验步骤1中配置1、 2、3号样品时，加入的各物质的量是否准确对分配系数的测定 结果有无影响？答案：1,2号样品对分配系数的测量没有影响，分配系数为两相对浓度的比值，不准确不影响测量。 2、滴定CCl4层中的I2时，为何要先加入KI溶液？此处加入的KI溶液的多少对实验结果有 没有影响？答案：用KI可以有助于CCl4中的I2被提取到水层，有利于Na2SO3的滴定顺利进行；无影响。 实验三 1、本实验如何达到汽液两相平衡？答案：在实验条件下，液相的饱和蒸气压与气相的压 力相等时，两相就达到平衡了。 2、若沸点仪中冷凝管底部的小球体积过大或过小，对测量有何影响？答案：若体积过大， 冷凝回流回来的液体不能回到溶液中，使得所测得的不是此溶液的气相组成，而是偏向于分馏，影响实验结果；若体积过小，则小球室里面的液体量不足，不够测2次（或有些实验要求测3次）折射率，从而会加大实验的偶然误差。【沸点仪中的小球E体积过大或过小对测量有何影响？答案：过大——冷凝出来的液体过多，体系偏向分馏，影响测量结果；过小——液体量不足，不够实验三次取用。】 3、【平衡时,气液两相温度是否应该一样,实际是否一样,对测量有何影响答案:不一样,由于 仪器保温欠佳,使蒸汽还没有到达冷凝小球就因冷凝而成为液相。】【平衡时，气液两相温 蔗糖水解速率常数的测定 1．蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关？ 答：主要和温度、反应物浓度和作为催化剂的H+浓度有关。 2．在测量蔗糖转化速率常数时，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？ 答：选用长的旋光管好。旋光度和旋光管长度呈正比。对于旋光能力较弱或者较稀的溶液，为了提高准确度，降低读数的相对误差，应选用较长的旋光管。根据公式（a）=a*1000/LC,在其他条件不变的情况下，L越长，a越大，则a的相对测量误差越小。 3．如何根据蔗糖、葡萄糖、果糖的比旋光度数据计算？ 答：α0＝〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100 α∞＝〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100 式中：[α蔗糖]Dt℃，[α葡萄糖]Dt℃，[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm表示)为旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。 设t＝20℃L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则： α0＝66.6×2×10/100＝13.32° α∞＝×2×10/100×（52.2-91.9）＝－3.94° 4．试估计本实验的误差，怎样减少误差？ 答：本实验的误差主要是蔗糖反应在整个实验过程中不恒温。在混合蔗糖溶液和盐酸时，尤其在测定旋光度时，温度已不再是测量温度，可以改用带有恒温实施的旋光仪，保证实验在恒温下进行，在本实验条件下，测定时要力求动作迅速熟练。其他误差主要是用旋光仪测定时的读数误差，调节明暗度判断终点的误差，移取反应物时的体积误差，计时误差等等，这些都由主观因素决定，可通过认真预习实验，实验过程中严格进行操作来避免。 乙酸乙酯皂化反应速率常数测定 电导的测定及其应用 1、本实验为何要测水的电导率？ 答：因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导，故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水，称为电导水。水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。所以要测水的电导率。 2、实验中为何通常用镀铂黑电极?铂黑电极使用时应注意什么？为什么？ 练 习 题 第一章 《热力学第一定律》 一. 选择题 1。 等压过程是指：（ )。 A.系统的始态和终态压力相同的过程； B.系统对抗外压力恒定的过程; C.外压力时刻与系统压力相等的过程； D.外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。 2。 系统经某过程后,其焓变H = Q p ，则该过程是 ( ） . A.理想气体任何过程； B.理想气体等压过程； C 。真实气体等压过程; D 。封闭系统不作非体积功的等压过程. 3。 下列说法中（ )是正确的。 A 。只有等压过程才有焓的概念; B 。系统的焓等于系统所含的热量； C.系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量; D 。在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。 4。 2 1,m d T p T H nC T ?=?公式可用于计算：（ ）。 A 。真实气体的变温过程; B 。任意系统的可逆过程； C 。理想气体的绝热过程； D 。等压进行的化学反应。 5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从T 1至T 2,U 等于：( )。 A 。 nC p ，m T ； B. nC V ，m T ； C 。 nR T ； D. nR ln （T 2 / T 1）。 U 可能不为零的过程为：（ ）。 A 。隔离系统中的各类变化； B 。等温等容过程； C 。理想气体等温过程； D.理想气体自由膨胀过程。 7. 理想气体等温自由膨胀过程为:（ ）。 A.Q 〉 0； B. 0U ?<； C. W 〈 0； D. 0H ?=。 8. 对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是： （ ）. A.系统和环境之间没有热和功的过程； B.系统的温度改变，内能变化值不为零； C 。系统的压力不变; D 。系统对外作功。 9。 热力学能及焓同时守恒的过程为:( )。 A 。隔离系统中的各类变化; B 。等温等压过程; C.节流过程； D.理想气体自由膨胀过程 10.凡是在孤立体系中进行的变化，其U ?和H ? 的值一定是:（ ）。 A. 0U ?>, 0H ?>; B. 0U ?=, 0H ?=； C 。 0U ?<， 0H ?<； D. 0U ?=，H ?大于、小于或等于零不能确定。 11。 已知反应H 2(g ） +12O 2 (g) == H 2O （g ）的标准摩尔反应焓为r m ()H T ?，下列说法中不正确的是：（ ）。 A 。r m ()H T ?是H 2O(g ）的标准摩尔生成焓； B.r m ()H T ?是H 2（g)的标准摩尔燃烧焓； C 。 r m ()H T ?是负值； D. r m ()H T ?与反应的r m ()U T ?数值不等。 实验一燃烧热的测定 1. 在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？ 提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。 2. 固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？ 提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？ 提示：阅读《物理化学实验》教材P217-220 6.什么是燃烧热？它在化学计算中有何应用？ 答：燃烧热是指在一定压力、温度下，某物质完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变。在化学计算中，它可以用来求算化学反应的焓变以及生成焓。 7.什么是卡计和水的热当量？如何测得？ 答：即量热计及水每升高1K所需吸收的热量。利用标准物质（如苯甲酸）进行标定。 8.通过燃烧热测定实验，能否自己设计实验，利用数据来判断煤、柴油、天然气哪个热值最大？ 答：液体样品燃烧热的测定方法：取一只预先称好重量的玻璃小球直径约, 用注射器将样品装进小球, 再在煤气灯上把小球的玻璃管口封死。玻璃小球在装样前后重量之差就是液体样品的重量。再取一片预先压好的带有点火丝的标准样品如苯甲酸, 称重后系在氧弹的点火电极上, 将装好样品的玻璃小球放在此样品片下面如图所示, 充氧气后,点火, 标准样品先燃烧, 放出的热使玻璃小球裂开, 此才液体样品被点燃, 并在氧气中完全燃烧。其余操作方法与固体样品燃烧热的测定基本类似。此时, 氧弹中样品燃烧放出的热量为固体标准样品、液体样品以及点火丝燃烧放热之总和。基于固标准样品及点火丝的燃烧热是已知的, 所以很容易计算出液体样品的燃烧热。另外, 在计算样品的燃烧热时, 应考虑到玻璃球本身的热容量。 实验二凝固点降低法测定相对分子质量 1. 什么原因可能造成过冷太甚？若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高？由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高？说明原因。 答：寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚，则所测溶液凝固点偏低。根据公式和可知由于溶液凝固点偏低，?T f偏大，由此所得萘的相对分子质量偏低。 2. 寒剂温度过高或过低有什么不好？ 答：寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象，也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象，会导致实验失败，另一方面会使实验的整个时间延长，不利于实验的顺利完成；而寒剂温度过低则会造成过冷太甚，影响萘的相对分子质量的测定，具体见思考题1答案。 3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响？答：溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定，因为凝固点降低是稀溶液的依数性，所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低物理化学实验下思考题答案
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