考试科目：物理化学 科目代码：
二. (10分) 1mol单原子分子理想气体由始态(300k, 10p0), 经历如下途径膨胀到1p0: (1)等
温可逆膨胀; (2)等温恒外压(1p0)膨胀; (3)向真空膨胀; (4)等外压(1p0)绝热膨胀, 求此过程的q, w, ?u, ?h, ?s, ?f, ?g? (最后一条途径不必求?s，?f和?g)
解: (1) 理想气体等温可逆过程: ∵dt=0 ∴ ?u=0; ?h=0
?s=qr/t=nrln(p1/p2)= 5743/300= 19.14 j.k-1 ?f=?g= nrtln(p2/p1)=－5743 j (2) 等温恒外压膨胀:
因为途径(2)与途径(1)的始末态相同, 故状态函数的改变值相同, 故有: ?u=0, ?h=0, ?s=19.14 j.k-1, ?f=?g=－5743 j.
q=w=p2(v2－v1)= p2v2－p2v1＝p2v2－0.1p1v1=rt(1－0.1)=0.9rt= 2245 j (3) 等温恒外压膨胀:
因为途径(2)与途径(1)的始末态相同, 故状态函数的改变值相同, 故有: ?u=0, ?h=0, ?s=19.14 j.k-1, ?f=?g=－5743 j. ∵p外=0 ∴ w=q=0 (4) 绝热过程 q=0
w=p2(v2－v1)=－?u＝cv(t1－t2)=3/2r(300－t2) rt2－0.1rt1=1.5r(300－t2)=r(t2－30) 450－1.5t2=t2－30 2.5t2=480 t2=192k
?u= cv(t2－t1)=1.5r(192－300)=－1347 j w=－?u= 1347 j
?h= cp(t2－t1)=2.5r(192－300)=－2245 j
三. (10分) 下图为sio2－al2o3体系的相图, 固体二氧化硅有白硅石和鳞石英两种晶形, 白硅石在较高温度下稳定, 鳞石英在较低温度下较稳定. (1) 指出图中各区域由哪些相组成; 解: (1)
ab: 鳞石英+白硅石+莫莱石, f=0; cd: 熔液+白硅石+莫莱石,f=0; ef: 熔液+莫莱石+氧化铝, f=0. (3) 步冷曲线见右图.
四.(10分) 复相反应 2cubr2(s)=2cubr(s)+br2(g) 在487k下达平衡时,
p(br2)=0.046p0. 现有10升的容器, 其中装有过量的cubr2(s), 并加入0.1mol i2(g), 由于发生气相反应: br2(g)+i2(g)=2bri(g), 使体系在达平衡时的总压为0.746p0, 试求反应br2(g)+i2(g)=2bri(g)在487k的平衡常数? (设气相反应可视为理想气体反应) 解: 容器中在加入i2以前所含br2(g)的量为: 2cubr2(s)=2cubr(s) + br2(g) (1)
【篇三：分析化学》下册武汉大学等编(第五版)作业参
考答案】
t>第2章 光谱分析法导论
2-1 光谱仪一般由几部分组成？它们的作用分别是什么？ 参考答案： （1）稳定的光源系统—提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发，产生光谱； （2）试样引入系统
（3）波长选择系统（单色器、滤光片）—将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带； （4）检测系统—是将光辐射信号转换为可量化输出的信号； （5）信号处理或读出系统—在显示器上显示转化信号。 2-2 单色器由几部分组成，它们的作用分别是什么？ 参考答案： （1）入射狭缝—限制杂散光进入；
（2）准直装置—使光束成平行光线传播，常采用透镜或反射镜； （3）色散装置—将复合光分解为单色光；
（4）聚焦透镜或凹面反射镜—使单色光在单色器的出口曲面上成像； （5）出射狭缝—将额定波长范围的光射出单色器。 2-5 对下列单位进行换算： －
（1）150pm z射线的波数（cm1） （2）li的670.7nm谱线的频率（hz） －
（3）3300 cm1波数对应的波长（nm） （4）na的588.995nm谱线相应的能量（ev） 参考答案： （1）?? 1 ? c ?
1?17?1
cm?6.67?10cm ?10 150?10
3.0?101014
(hz)?4.47?10(hz) （2）????7 ?670.7?10 （3）?? 1 ? ? 1
(cm)?3.03?10?4(cm)?3030(nm) 3300 6.625?10?34?3.0?108
(ev)?2.1(ev) （4）e?h??9?19 ?588.995?10?1.602?10 c
2-6 下列种类型跃迁所涉及的能量（ev）范围各是多少？
（1）原子内层电子跃迁；（4）分子振动能级跃迁； （2）原子外层电子跃迁；（5）分子转动能级跃迁； （3）分子的电子跃迁 参考答案
跃迁类型 原子内层电子跃迁 原子外层电子跃迁 分子的电子跃迁 分子振动能级跃迁 分子转动能级跃迁 －
6～1.7 6～1.7 1.7～0.02 －－ 第10章 吸光光度法（上册）
2、某试液用2cm吸收池测量时，t=60%。若改用1cm或3cm吸收池，t及a等于多少？ 参考答案： a1cm? b1cm1
lgt1cm = －0.111 t1cm = 77% a2cm??0.222?0.111 b2cm2b3cm3
lgt1cm = －0.333 t1cm = 46% a2cm??0.222?0.333 b2cm2 a3cm? －－ －－
phen溶液的体积v/ml a 2.00 0.240 3.00 0.360
4.00 0.480 5.00 0.593 6.00 0.700 8.00 0.720 10.00 0.720 12.00 0.720
求络合物的组成。 参考答案：
以phen体积为横坐标，a为纵坐标作图。 0.80.6 a
0.40.2 2 4 6
8v/ml 10 12
从图形可知，在phen溶液的体积为6.00ml时，图形有明显的转折，转折点对应的fe2+与phen的浓度比为1∶3，所以fe2+与
phen络合物的组成比为1∶3，即形成络合物组成为fe(phen)32+。 －－ －－
对于k2cr2o7： ?450?
a4500.200?1?1
??200l?mol?cm?3 bck2cr2o71?1.0?10 ?530?
a5300.050?1?1 ??50l?mol?cm?3 bck2cr2o71?1.0?10 对于kmno4： ? 530
a5300.4203?1?1???4.2?10l?mol?cm ?4 bckmno41?1.0?10
对于混合溶液，因各物质的吸光度具有加和性，由题意得：所以 0.380?200?1?ck2cr2o7
0.710?50?1?ck2cr2o7?4.2?10?1?ckmno7 3
ck2cr2o7?1.9?10?3mol?l?1ckmno7?1.46?10mol?l ?4 ?1 －
以水作参比时，标准溶液的吸光度as为 as =－lgt =－lg0.200 = 0.699 示差法测定时，试液的吸光度ax为 ax =－lgtx =－lg0.400 = 0.398
设标准溶液中锰浓度为cx，试液与标准溶液中锰的浓度差为⊿c，则 所以 ?c? ?cax ?
csas
csax10.0?0.398
??5.69mg?ml?1 as0.699 则kmno4的质量浓度为 －
第9章 紫外可见吸光光度法
9-1 有机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型？哪些类型的跃迁能在紫外-可见吸收光谱中反映出来？
9-9 单光束、双光束、双波长分光光度计在光路设计上有什么不同？这几种类型的仪器分别由哪几大部件组成？
参考答案：（1）单光束分光光度计：经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和样品溶液，以进行吸光度的测定；
（3）双光束分光光度计：在单色器的后面放置切光器，将光分为两路强度相同的两部分，分别通过参比和样品溶液测定。
三种分析仪器均由：光源、单色器、试样池（吸收池）、检测器和信号指示系统五部分组成。 －－
假定这些光谱的移动全部由与溶剂分子生成氢键所产生，试计算在各种极性溶剂中氢键的强度 －
所以，1mol的亚异丙基丙酮在溶剂中的能量和氢键强度分别为： 溶剂 环已烷 乙醇 甲醇 水 －
武汉大学物理化学习题答案
