发布时间 : 星期日 文章天津大学物理化学第五版下册习题答案更新完毕开始阅读d5d2ea4803d276a20029bd64783e0912a3167cfb
?c?NH???c?OH???4?????ccca20.013442?0.1????K????1.834?10?5
c?NH3?H2O??1?a?c?1?0.01344??1c 25 ℃时水的电导率为×10 S·m，密度为·m。H2O中存在下列平衡：H2OH+ OH，计算此时H2O的摩尔电导率、解离度和H的浓度。已知：
?m+
-+
-6
-1
-2
2
-1
?m(H) = ×10S·m·mol，
+-4
(OH) = ×10S·m·mol。
--42-1
解：?m(H2O)?k(H2O)k(H2O)?
c(H2O)?(H2O)/M(H2O)5.5?10?6?112?1??9.93?10S?m?mol 997.09?103/18
?m?H2O??m?H2O????=?+??m?H2O??m?H?+?m?OH?? =9.929?10S?m?mol?1.813?10?9?42?1?3.49.65+198.0??10S?m?mol?112?1
c(H?)?ca??(H2O)/M(H2O)a?997?1.813?10?9?1.004?10?7mol?md?3 18-14
已知25 ℃时水的离子积Kw=×10，NaOH、HCl和NaCl的?m分别等于 S·m·mol，
?2
-1
S·m·mol和 S·m·mol。
（1）求25℃时纯水的电导率；
（2）利用该纯水配制AgBr饱和水溶液，测得溶液的电导率κ（溶液）= ×10 S·m，求AgBr（s）在纯水中的溶解度。
已知：
?m-5
-1
2-12-1
（Ag）= ×10S·m·mol，
+-42-1
?m（Br）=×10S·m·mol。
--42-1
解：（1）水的无限稀释摩尔电导率为
?????m?H2O???m?HCl???m?NaOH?-?m?NaCl?=0.042616+0.024811-0.012645=0.054777S?m?mol2?1
纯水的电导率 Kwc(H?)c(OH?)?ca??????，即：ca?Kwc
cc?c?2a=?m?H2O???H2O?， ?HO= m?2??c?m?H2O?即有：
???H2O??Kwc?m?H2O?
?1.008?10?14?1?103?0.054777?5.500?10-6S?m?1 （2）κ（溶液）=κ（AgBr）+κ（H2O） 即：κ（AgBr）=κ（溶液）-κ（H2O）
=×10 – ×10 = ×10 S·m
???m?AgBr???m?AgBr???m?Ag+???m??Br-?-5
-6
-5
-1
=61.9?10-4+78.1?10-4=1.40?10-2S?m2?mol?1 ?m?AgBr?=??AgBr?c??AgBr?1.114?10?5， 即c=??7.957?10?4mol?m?3 ?2?m?AgBr?1.40?10-1
2+
-
应用德拜-休克尔极限公式计算25℃时·kgCaCl2溶液中γ（Ca）、γ（Cl）和γ±。 解：离子强度
21122??0.006mol?kg?1 bBz??0.002?2?0.002?2??1????B22?I? 根据： lg?i=-Azi2I； lg??=-Az+z?I
（Ca2?）=-0.509?22?0.006=-0.1577；?（Ca2?）=0.6995 即有：lg?--lg?（Cl）=-0.509??-1??0.006=-0.03943；（?Cl）=0.9132
2lg??=-Az+z?I??0.509?2??10.006??0.07885；??=0.8340
-1
现有25℃时，·kgBaCl2溶液。计算溶液的离子强度I以及BaCl2的平均离子活度因子γ±和平均离子活度。
解：离子强度
211?22??0.03mol?kg?1 bz?0.01?2?0.01?2??1???B?B22?I? 根据： lg??=-Az+z??I=-0.509?2?-1?0.03=-0.1763；??=0.6663
1/3????b???b?b????0.01?0.022??1.587?10?2mol?kg?1
b?1.587?10?2a?????0.6663??0.01057
b1 25℃时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度为×10mol·dm。假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在 mol·dm中CaCl2溶液中的溶解度。
解：先利用25 ℃时碘酸钡Ba(IO4)2在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。 由于是稀溶液可近似看作bB≈cB，因此，离子强度为
211?2?42-4??1.638?10?3mol?kg?1 bz?5.46?10?2?5.46?10?2??1???B?B22?-3
-4-3
I? lg??=-Az+z?I=-0.509?2?-1?1.638?10?3=-0.04120；??=0.9095
33?5.46?10-4?2?2?3?b0?3 Ksp=a?Ba?a?IO4??4???=4?0.9095??=4.898?10-10 ??1?b??? 设在 mol·dm中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶解度为，则 I?211?22??3?0.01+b?mol?kg?1 bz?0.01?2?0.01?2??1+6b???B?B22?-3
lg??=-Az+z?I=-0.509?2?-1?3?0.01?b?
333?b?Ksp=a?Ba2??a2?IO??4??4???；b?b??Ksp4?b??
-10-44.898?10b4.966?10b b?3?=4???? 整理得到 lg??=-1.7632??0.01?4.966?10?/?-4? 采用迭代法求解该方程得γ±=
-3
所以在 mol·dm中CaCl2溶液中Ba(IO4)2的溶解度为
-10-44.898?10b4.966?10?1 b?3?==7.566?10-4mol?kg?1
4??0.6563cB≈bB = ×10mol·dm
电池Pt|H2（）|HCl（ mol·kg）|Hg2Cl2（s）|Hg电动势E与温度T的关系为：
-1
-4-3
ET?T? =0.0694+1.881?10?3-2.9?10?6??
VK?K?（1）写出电池反应；
（2）计算25 ℃时该反应的ΔrGm、ΔrSm、ΔrHm以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Qr,m。
（3）若反应在电池外在同样条件恒压进行，计算系统与环境交换的热。
2 解：（1）电池反应为
11H2?g? +Hg2Cl2?s?=Hg?l?+HCl?aq? 222 （2）25 ℃时
E=0.0694+1.881?10?298.15-2.9?10??298.15?=0.3724V
?3?6?dE??3?6?4?1??=1.881?10-2?2.9?10?298.15?1.517?10V?K ?dT?p因此，ΔrGm= -zEF = -1×96500× = kJ·mol
-1
?dE??4-1?1 ?rS?zF??1?96500?1.517?10?14.64J?mol?K??dT?pΔrHm =ΔrGm +TΔrSm = + ××10 = kJ·mol
-3
-1
Qr,m = TΔrSm = kJ·mol-1
（3）Qp,m =ΔrHm = kJ·mol
25 ℃时，电池Zn|ZnCl（|AgCl（s）|Ag的电动势E = 。已知E（Zn|Zn）2 mol·kg）=，E（Cl|AgCl|Ag）=，电池电动势的温度系数为：
--1
2+
-1
?dE??4?1??=-4.02?10V?K ?dT?p （1）写出电池反应；
（2）计算反应的标准平衡常数K； （3）计算电池反应的可逆热Qr,m；
（4）求溶液中ZnCl2的平均离子活度因子γ±。 解：（1）电池反应为
Zn（s）+ 2AgCl（s）= Zn + 2Cl + 2Ag（s）
（2）
2+
-
?rGm=-RTlnK??zEF
0.2222???0.7620???96500zEF2???????76.63
RT8.314?298.15K= ×1033
即：lnK（3）Qr,m=T?rSm?zFT??dE?
??dT?p?2?96500???4.02?10?4??298.15??23.13kJ?mol-1