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材料化学课后习题答案

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材料化学课后习题答案

P 42 :四(1)(2)(3)

P 69 :二、三(1)(2)

P 90 : 5

P 133:二、三(1)(2)

P 199:一、二

P 222:二、三(1)

P 236:一、二

专业:应用化学14-1

学号:

姓名:丁大林

第二章 化学基础知识

一.填空题

1.热力学第三定律的具体表述为 纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零 ,数学表达式为S*(完美晶体,0 K)=0 J ?K -1 。

2.麦克斯韦关系式为 p S T V p S ??????= ? ????

??? 、 S V T p V S ??????=- ? ??????? 、T V S p V T ??????= ? ??????? 、p T

S V p T ??????=- ? ??????? 。 3.偏摩尔吉布斯函数又称化学势,定义为 ,,C

B B B T p n G G n μ???== ???? 。 4.理想稀溶液存在依数性质,即溶剂的蒸气压下降 、凝固点降低 、沸点升高 、渗透压的量值均与溶液中溶质的数量有关,而与溶质的种类无关。

5.人们将存在于两相间厚度为几个分子大小的薄层称为界面层,简称界面,有液-气、固-气、固-液、液-液、固-固界面,通常把固-气界面、 液-气界面称为表面。

6.表面张力一般随温度和压力的增加而降低,且σ金属键 >σ离子键 >σ极性共价键 >σ非极性

共价键

7.按照氧化态、还原态物质的状态不同,一般将电极分成第一类电极(金属电极、气体电极)、第二类电极(金属-难溶盐电极)、氧化还原电极三类。

8.相律是描述相平衡系统中自由度、组分数、相数之间关系的法则。其有多种形式,其中最基本的是吉布斯相律,其通式为f=c-p+2 。

二.名词解释

1.拉乌尔定律:气液平衡时稀溶液中溶剂A在气相中的蒸气压p A等于同一温度下该纯溶剂的饱和蒸气压p A*与溶液中溶剂的摩尔分数x A的乘积,该定律称为拉乌尔定律。

2.亨利定律:在一定温度下,稀溶液中易挥发溶质B在平衡气相中的分压p B与其在平衡液相中的摩尔分数x B成正比,该定律称为亨利定律。

3.基元反应:化学反应并非都是由反应物直接生成生成物,而是分若干真实步骤进行的,这些步骤称为基元反应。

4.质量作用定律:基元反应速率与反应中各反应物浓度的幂乘积成正比,这一规律称为基元反应的质量作用定律。

5.稳态近似处理:假定中间物浓度不随时间而改变的处理方法。

6.极化:当电化学系统中有电流通过时,两个电极上的实际电极电势将偏离其平

衡电势

e

,这种现象称为电极的极化。

7.相图:又称平衡状态图,用几何(图解)的方式来描述处于平衡状态时,物质的成分、相和外界条件相互关系的示意图。

三.简答题

1.简述什么是亚稳状态,其形成原因及在生产中应如何处理。

答:1)是一种热力学不稳定状态,但在一定条件下能长期存在,称为亚稳状态。2)形成原因:新相难于形成。

3)生产中遇到亚稳态有时需要保护,有时需要破坏,如非晶体材料制备就是将材料高温熔融后迅速冷却,使晶格排列长程无序,从而形成非晶态亚稳结构,使材料的耐腐蚀性能力和力学性能得以提高。金属退火处理是为了消除淬火等处理所产生的一些不平衡相,使材料的内部组织重新达到平衡状态。

2.简述物理吸附与化学吸附的区别。

项目物理吸附化学吸附

吸附力分子间力化学键力吸附分子层多分子层或单分子层单分子层

吸附温度低高

吸附热小大

吸附速率快慢

吸附选择性无或很差有

3.简述热分析法绘制相图的步骤。

答:先将样品加热成液态,然后另其缓慢而均匀地冷却,记录冷却过程中系统在不同时刻的温度数据,以温度为纵坐标,时间为横坐标,绘制温度-时间曲线,即冷却曲线(或称步冷曲线)。由若干条组成不同的冷却曲线可绘制出相图。四.计算题

1.计算压力为100kPa,298K及1400K时如下反应CaCO

3(s)=CaO(s)+CO

2

(g)的Δ

rGmΘ,判断在此两温度下反应的自发性,估算该反应可以自发进行的最低温度。

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