目录第一章气体(1)(1)基本公式(2)习题详解(14)自测题(15)自测题参考答案第二章热力学第一定律(18)(18)基本公式(19)习题详解(35)自测题(37)自测题参考答案第三章热力学第二定律(40)-(40)基本公式...(41)习题详解(56)自测题(57)自测题参考答案第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用(61)...(61)基本公式习题详解(61)(72)自测题·(74)自测题参考答案第五章相平衡(76)(76)基本公式(76)习题详解(92)自测题(93)自测题参考答案第六章化学平衡(96)-(96)基本公式习题详解(97)自测题(117)(118)自测题参考答案第七章统计热力学基础(121)基本公式(121)习题详解(123)(142)自测题(143)自测题参考答案
.2.物理化学辅导与习题详解(146)第八章电解质溶液·(146)基本公式.(147)习题详解(162)自测题(163)自测题参考答案第九章可逆电池的电动势及其应用(166)(166)基本公式(166)习题详解(189)自测题自测题参考答案(190)第十章电解与极化作用…(194)(194)基本公式(194)习题详解(205)自测题(207)自测题参考答案第十一章化学动力学基础(一(209)(209)基本公式习题详解(210)自测题(234)(236)自测题参考答案第十二章化学动力学基础(二)(239)(239)基本公式习题详解(239)自测题(255)(257)自测题参考答案第十三章表面物理化学。(259).+.基本公式(259)习题详解(260)自测题(269)自测题参考答案(271)第十四章胶体分散系统和大分子溶液(274)基本公式(274)习题详解(274)自测题(283)自测题参考答案(284)
第一章气、体基本公式1.气体分子运动理论基本方程1-mNu?pV-32.气体平均平动能与温度的关系oT,SRTE =E.m-223.Maxwell速率分布公式dN,13/2mv?m4wduexp2kTN2kTY4.分子速率的三个统计平均值2kT最概然速率Umm8kT平均速率Ua元m3kT根均方速率usm三种速率之比Vm:V.:u=1:1.128:1.2245.气体分子平动能的分布dNe13/2E 21E/2dE三维空间exp((KT)NKTV元dNe.E)1二维空间/dEkTexpN能量为E-→的分子占总分子的分数Ne,+80E,= expNA6.气体分子在重力场中的分布(Boltzmann公式)Mghp= poexpRT7.分子的平均自由程11 -(n是单位体积分子数)V2ndn8.互碰频率同种气体分子互碰频率
:2:物理化学辅导与习题详解RTz=2n"元d(n是单位体积分子数)11元M8RT两种气体分子互碰频率Z=RdK,BnANB元up分子与器壁互碰频率2元MRT9.理想气体状态方程pV= nRT,pV=RT10.Dalton分压定律>bPB = aBp,PERAmagat分体积定律V(只适用于理想气体)V-VB=ngRT/p,B11.van der Waals方程(Vm— b) = RTpV2vanderWaals常数与临界常数的关系8aaVme=3b,T,=p,=27R6'276227RT3RTRT。=-8b=8pepeVm.c364pe4对比状态方程(3β-1)=8r式中,r=p/pe,β=Vm/Vm,e,t=T/Te。12.压缩因子pVpVmZ=nRTRT习题详解1.(1)在0℃及101.325kPa下,纯干空气的密度为1.293kg·m-3,试求空气的表观摩尔质量;(2)在室温下,某氮气钢瓶内的压力为538kPa,若放出压力为100kPa的氮气160dm,钢瓶内的压力降为132kPa,试估计钢瓶的体积。设气体近似作为理想气体处理。解(1)假定空气为理想气体,设其表观摩尔质量为M,则mmRT,PpVnRT-RTVMRT-P=AM1.293PRTM-(101. 325 ×103× 8. 314 5 × 273.15 kg ·mol-1= 28. 98 X 10-3 kg ·mol-1(2)设钢瓶的体积为V,则放出氮气前p,V=nRT放出氮气后p2V=n2RT
第一章气体.3.两式相减(p-2)V=(nn)RTV= (ni-n2)RT钢瓶的体积pr-p2ni一n2是放出氮气的物质的量,则100X10°PaX160X10-3m3n1— n2 = RT(n)-n2)RT_[100X103×160×10-3Vsm=39.41×10-3m3(538—132)X103pipz2.两个体积相同的烧瓶中间用玻管相通,通入0.7mol氮气后,使整个系统密封。开始时,两瓶的温度相同,都是300K,压力为50kPa,今若将一个烧瓶浸人400K的油浴内,另一个烧瓶的温度保持不变,试分别计算两瓶中氮气的物质的量和温度为400K的烧瓶中气体的压力。解开始时,两个烧瓶内气体压力为P,温度为T1。浸入油浴后,一个烧瓶的温度为T2,另一个温度仍为T1但两烧瓶的压力仍是相等的,设为P2,两个烧瓶内氮气总的物质的量在加热前后保持不变,所以2pV-p2V+ p2Vn=RT-RT+RT2p,T2(2X50X400kPa=57.14kPaP2 =T+T2300+400设T,=300K的烧瓶中氮气的物质的量为n1,T2=400K的烧瓶中氮气的物质的量为n2,则(n+nz=0.7moln1-T-400n2==300解得ni=0.4 mol, nz=0.3 mol400K的烧瓶中有0.30mol氮气,300K的烧瓶中有0.40mol氮气。3.在293K和100kPa时,将He(g)充人体积为1dm的气球内。当气球放飞后,上升至某高度,这时的压力为28kPa,温度为230K,试求这时气球的体积是原体积的多少倍。解假定He(g)为理想气体。充气后的体积V。=n(He)RTo/ po升空后的体积V,=n(He)RT//piV-T架-230×100=2.8V。p T。28293升空后的体积是原来体积的2.8倍。4.有2.0dm潮湿空气,压力为101.325kPa,其中水汽的分压为12.33kPa。设空气中Oz(g)和Nz(g)的体积分数分别为0.21和0.79,试求:(1)H,O(g)、O2(g)、Nz(g)的分体积(2)Oz(g)、N2(g)在潮湿空气中的分压力。12.33解(1)水汽的分体积V(H,O)=Vr(H,O)=2.0dm×=0.243dm2101.325空气的分体积V(空气)=V-V(HzO)=(2.0-0.243)dm2=1.757dmOz(g)和Nz(g)的体积分数即为Oz(g)和N,(g)的摩尔分数,所以V(Oz)V(空气)z(O2)=1.757dm2×0.21=0.369dm3V(Nz)=V(空气)r(Nz)=1.757dm2×0.79=1.388dm(2)p(空气)=p—p(水汽)=(101.325—12.33)kPa=88.995kPa