1．如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状？采用了什么原理？
答：将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球的壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。
2．在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等？
答：不一定相等。根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相 等。 3． 两个容积相同的玻璃球内充满氮气，两球中间用一根玻管相通，管中间 有一汞滴将两边的气体分开。当左边球的温度为273K，右边球的温度为 293K时，汞滴处在中间达成平衡。试问： (1) 若将左边球的温度升高 10K，中间汞滴向哪边移动？ (2) 若将两个球的温度同时都升高 10K，中间汞滴向哪边移动？
答：（1）左边球的温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。 （2）两个球的温度同时都升高10K，汞滴仍向右边移动。因为左边球的起 始温度低，升高 10K所占的比例比右边的大，283/273大于 303/293，所以膨胀的体积（或保持体积不变时增加的压力）左边的比右边的大。
4．在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的0.7左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。请估计会发生什么现象？
答：软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是，在灌开水时不要灌得太快，且要将保温瓶灌满。 5．当某个纯的物质的气、液两相处于平衡时，不断升高平衡温度，这时处 于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化？
答：升高平衡温度，纯物质的饱和蒸汽压也升高。但由于液体的可压缩性较小，热膨胀仍占主要地位，所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。而蒸汽易被压缩，当饱和蒸汽压变大时，气体的摩尔体积会变小。随着平衡温度的不断升高，气体与液体的摩尔体积逐渐接近。当气体的摩尔体积与液体的摩尔体积相等时，这时的温度就是临界温度。 6．Dalton分压定律的适用条件是什么？Amagat 分体积定律的使用前提是什么？
答：这两个定律原则上只适用于理想气体。Dalton分压定律要在混合气体的温度和体积不变的前提下，某个组分的分压等于在该温度和体积下单独存在时的 压力。Amagat 分
体积定律要在混合气体的温度和总压不变的前提下，某个组分的分体积等于在该温度和压力下单独存在时所占有的体积。
7．有一种气体的状态方程为 （ b 为大于零的常数），试分析这种气体与理想气体有何不同？将这种气体进行真空膨胀，气体的温度会不会下降？
答：将气体的状态方程改写为 ，与理想气体的状态方程相比，这个状态方程只校正了体积项，未校正压力项。说明这种气体分子自身的体积不能忽略，而分子之间的相互作用力仍可以忽略不计。所以，将这种气体进行真空膨胀时，气体的温度不会下降，这一点与理想气体相同。
8．如何定义气体的临界温度和临界压力？
答：在真实气体的 m p V − 图上，当气-液两相共存的线段缩成一个点时，称这点为临界点。这时的温度为临界温度，这时的压力为临界压力。在临界温度以上，无论加多大压力都不能使气体液化。
9．van der Waals气体的内压力与体积成反比，这样说是否正确？
答：不正确。根据 van der Waals 气体的方程式， ，其中 被
称为是内压力，而a 是常数，所以内压力应该与气体体积的平方成反比。 10．当各种物质都处于临界点时，它们有哪些共同特性？
答：在临界点时，物质的气-液界面消失，液体和气体的摩尔体积相等，成为一种既不同于液相、又不同于气相的特殊流体，称为超流体。高于临界点温度时，无论用多大压力都无法使气体液化，这时的气体就是超临界流体。
第二章 热力学第一定律
1．判断下列说法是否正确，并简述判断的依据。
（1）状态给定后，状态函数就有定值；状态函数固定后，状态也就固定 了。 （2）状态改变后，状态函数一定都改变。
（3）因为， ， ，所以 ， 是特定条件下的状态函数。
（4）根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个系统若要 对外做功，必须从外界吸收热量。
（5）在等压下，用机械搅拌某绝热容器中的液体，使液体的温度上升， 这时。 （6）某一化学反应在烧杯中进行，热效应为 ，焓变为 。若将化学 反应安排成反应相同的可逆电池，使化学反应和电池反应的始态和终态都相同， 这时热效应为 ，焓变为
，则 。
答：（1）对。因为状态函数是状态的单值函数，状态固定后，所有的状态函 数都有定值。反之，状态函数都有定值，状态也就被固定了。
（2）不对。虽然状态改变后，状态函数会改变，但不一定都改变。例如，系 统发生了一个等温过程，体积、压力等状态函数发生了改变，系统的状态已与原 来的不同，但是温度这个状态函数没有改变。
（3）不对。热力学能 U 和焓 H 是状态函数，而∆ U ，∆ H 仅是状态函数的变量。 和 仅在特定条件下与状态函数的变量相等，所以 和 不可能是状态函数。
（4）不对。系统可以降低自身的热力学能来对外做功，如系统发生绝热膨胀 过程。但是，对外做功后，系统自身的温度会下降。
（5）不对。因为环境对系统进行机械搅拌，做了机械功，这时 ，所以不符合 的使用条件。使用 这个公式，等压和 ，这两个条件一个也不能少。
（6）对。因为焓H是状态函数，只要反应的始态和终态都相同，则焓变的数 值也相同，与反应具体进行的途径无关，这就是状态函数的性质，“异途同归， 值变相等”。但是，两个过程的热效应是不等的，即 。 2．回答下列问题，并简单说明原因。
（1）可逆热机的效率最高，在其他条件都相同的前提下，用可逆热机去牵 引火车，能否使火车的速度加快？
（2） Zn与盐酸发生反应，分别在敞口和密闭的容器中进行，哪一种情况放 的热更多一些？ （3）在一个用导热材料制成的圆筒中，装有压缩空气，圆筒中的温度与环 境达成平衡。如果突然打开筒盖，使气体冲出，当压力与外界相等时，立即盖上 筒盖。过一会儿，筒中气体的压力有何变化？
（4）在装有催化剂的合成氨反应室中， 2N (g)与 2H (g)的物质的量之比为1 :3 ，反应方程式为 。分别在温度为 和 的条件下，实验测定放出的热量对应为 和 。但是用Kirchhoff 定律计算时
计算结果与实验值不符，试解释原因。
答：（1）可逆热机的效率虽高，但是可逆过程是一个无限缓慢的过程，每一 步都接近于平衡态。所以，用可逆热机去牵引火车，在有限的时间内是看不到火 车移动的。所以，可逆功是无用功，可逆热机的效率仅是理论上所能达到的最高 效率，使实际不可逆热机的
效率尽可能向这个目标靠拢，实际使用的热机都是不 可逆的。
（2）当然在密闭的容器中进行时，放的热更多一些。因为在发生反应的物 质的量相同时，其化学能是一个定值。在密闭容器中进行时，化学能全部变为热 能，放出的热能就多。而在敞口容器中进行时，一部分化学能用来克服大气的压 力做功，余下的一部分变为热能放出，放出的热能就少。
（3）筒中气体的压力会变大。因为压缩空气冲出容器时，筒内的气体对冲 出的气体做功。由于冲出的速度很快，筒内气体来不及从环境吸热，相当于是个 绝热过程，所以筒内气体的温度会下降。当盖上筒盖又过了一会儿，筒内气体通 过导热壁，从环境吸收热量使温度上升，与环境达成平衡，这时筒内的压力会增 加。
（4）用 Kirchhoff公式计算的是反应进度等于1 mol时的等压热效应，即摩 尔反应焓变。用实验测定的是反应达平衡时的等压热效应，由于合成氨反应的平衡转化率比较低，只有25%左右，所以实验测定值会比理论计算的结果小。如果 将反应物过量，使生成产物的数量与化学计量方程的相同，那实验值与计算值应 该是等同的。
3．理想气体的绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式 计算， 那两种过程所做的功是否一样?
答：当然不一样，因为从同一个始态出发，绝热可逆与绝热不可逆两个过程 不可能到达同一个终态，两个终态温度不可能相同，即∆ T 不可能相同，所以做的功也不同。通常绝热可逆过程做的功（绝对值）总是大于不可逆过程做的功。
4．指出如下所列3 个公式的适用条件：（1） （2） （3）
答：（1）式，适用于不做非膨胀功（ ）的等压过程（ ）。 （2）式，适用于不做非膨胀功（ ）的等容过程（Dv=0）。 （3）式，适用于理想气体不做非膨胀功（ ）的等温可逆过程。
5．用热力学的基本概念，判断下列过程中， W ，Q ， ∆U 和∆H 的符号，是>0 ， < 0，还是=0。第一定律的数学表示式为 。（1） 理想气体的自由膨胀 （2） van der Waals 气体的等容、升温过程 （3） 反应 在非绝热、等压条件下进行（4） 反应 在绝热钢瓶中进行 （5） 在 273.15K，101.325kPa 下，水结成冰
答：（1） W =0 因为是自由膨胀，外压为零。
Q =0 理想气体分子之间的相互引力小到可以忽略不计，体积增大，分子间的势能并没
有变化，能保持温度不变，所以不必从环境吸热。
∆ U =0 因为温度不变，理想气体的热力学能仅是温度的函数。 或因为W=0， Q=0，所以∆ U=0。
∆H=0 因为温度不变，理想气体的焓也仅是温度的函数。 或因为 ，∆ U=0， 所以∆ H=0。
（2）W=0 因为是等容过程，膨胀功为零。Q>0温度升高，系统吸热。∆U>0 系统从环境吸热，使系统的热力学能增加。∆H >0 根据焓的定义式， 。
（3） W<0 反应会放出氢气，要保持系统的压力不变，放出的氢气推动活塞，克服外压对环境做功。
Q <0 反应是放热反应。
∆ U <0 系统既放热又对外做功，使热力学能下降。 ∆ H <0 因为这是不做非膨胀功的等压反应，∆ H = Qp。 （4） W=0 在刚性容器中，进行的是恒容反应，不做膨胀功。 Q=0 因为用的是绝热钢瓶
∆ U =0 根据热力学第一定律，能量守恒，热力学能不变。以后，在不考虑非膨胀功的情况下，只要是在绝热刚性容器中发生的任何变化，W ，Q 和U ∆都等于零，绝热刚性容器相当于是一个孤立系统。
∆ H > 0 因为是在绝热钢瓶中发生的放热反应，气体分子数没有变化，钢瓶内的温度会升高，导致压力也增高，根据焓的定义式，可以判断焓值是增加的。 ，∆ H > 0 或 ，∆ H > 0变大，系统克服外压，对环境做功。
Q<0 在凝固点温度下水结成冰，提及变大，系统克服外压，对环境做功 ∆ U <0 系统既放热又对外做功，热力学能下降。 ∆ H <0 因为这是等压相变，∆ H = Qp 。
6．在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：(1) 氢气在氧气中燃烧，(2)爆鸣反应，(3)氢氧热爆炸，(4)氢氧燃料电池。在所有反应过程中，保持反应方程式的始态和终态都相同，请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同?
答：应该相同。因为热力学能和焓是状态函数，只要始、终态相同，无论经过什么途径，其变化值一定相同。这就是状态函数的性质：“异途同归，值变相等”。
7．一定量的水，从海洋蒸发变为云，云在高山上变为雨、雪，并凝结成冰。冰、雪熔化变
成水流入江河，最后流入大海，一定量的水又回到了始态。问历经 整个循环，这一定量水的热力学能和焓的变化是多少?
答：水的热力学能和焓的变化值都为零。因为热力学能和焓是状态函数，不论经过怎样复杂的过程，只要是循环，系统回到了始态，热力学能和焓的值都保持不变。这就是状态函数的性质：“周而复始，数值还原”。
8．在 298K，101.3 kPa压力下，一杯水蒸发为同温、同压的气是一个不可逆过程，试将它设计成可逆过程。
答：通常有四种相变可以近似看作是可逆过程：（1）在饱和蒸气压下的气液两相平衡，（2）在凝固点温度时的固-液两相平衡，（3）在沸点温度时的气-液 两相平衡，（4）在饱和蒸气压下的固-气两相平衡（升华）。可以将这个在非饱和蒸气压下的不可逆蒸发，通过两种途径，设计成可逆过程： (1) 绕到沸点；将 298K，101.3 kPa压力下的水，等压可逆升温至373 K ， 在沸点温度下可逆变成同温、同压的蒸气，然后再等压可逆降温至 298K。 (2) 绕到饱和蒸气压；将298K，101.3 kPa压力下的水，等温可逆降压至饱和蒸气压 s p，在 298K和饱和蒸气压下，可逆变成同温、同压的蒸气，再等温可逆升压至 101.3kPa。变化的示意图如下：
，
究竟设计哪一种可逆途径，要根据题目的已知条件决定。
第三章 热力学第二定律
1．自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。这说法对吗？
答： 前半句是对的，但后半句是错的。因为不可逆过程不一定是自发的，如不可逆压缩过程就是一个不自发的过程。
2．空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出、放给高温热源吗，这是否与热力学第二定律矛盾呢？
答： 不矛盾。Claususe说的是：“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”。而冷冻机系列，把热从低温物体传到了高温物体，环境做了电功，却得到了热。
而热变为功是个不可逆过程，所以环境发生了变化。 3．能否说系统达平衡时熵值最大，Gibbs自由能最小？
答：不能一概而论，这样说要有前提，即：绝热系统或隔离系统达平衡时， 熵值最大。等温、等压、不做非膨胀功，系统达平衡时，Gibbs 自由能最小。也就是说，使用判据时一定要符合判据所要求的适用条件。
4．某系统从始态出发，经一个绝热不可逆过程到达终态。为了计算熵值，能否设计一个绝热可逆过程来计算？
答：不可能。若从同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。反之，若有相同的终态，两个过程绝不会有相同的始态。所以只有设计一个除绝热以外的其他可逆过程，才能有相同的始、终态。
5．对处于绝热钢瓶中的气体，进行不可逆压缩，这过程的熵变一定大于零，这说法对吗？
答：对。因为是绝热系统，凡是进行一个不可逆过程，熵值一定增大，这就是熵增加原理。处于绝热钢瓶中的气体，虽然被压缩后体积会减小，但是它的温度会升高，总的熵值一定增大。
6．相变过程的熵变，可以用公式
来计算，这说法对吗？
答：不对，至少不完整。一定要强调是等温、等压可逆相变， ∆H 是可逆相 变时焓的变化值 ， T 是可逆相变的温度。 7．是否 , 恒大于 , ?
答：对气体和绝大部分物质是如此。但有例外，4摄氏度时的水，它的 , 等于 , 。 8．将压力为 101.3kPa，温度为 268.2K的过冷液态苯，凝固成同温、同压 的固态苯。已知苯的凝固点温度为278.7K，如何设计可逆过程？
答：可以用等压、可逆变温的方法，绕到苯的凝固点 278.7K，设计的可逆过程如下：
(1) 等压可逆升温 ⑶ 等压可逆降温
分别计算（1），（2）和（3），三个可逆过程的热力学函数的变化值，加和就等于过冷液态苯凝固这个不可逆过程的热力学函数的变化值。用的就是状态函数的性质：异途同归，值变相等。
9．在下列过程中， Q ， W ，Δ U ，Δ H ，Δ S ，Δ G和Δ A
的数值，哪些等于零？哪些函数的值相等？ (1) 理想气体真空膨胀 (2) 实际气体绝热可逆膨胀 (3) 水在正常凝固点时结成冰 (4) 理想气体等温可逆膨胀
(5)H2(g)和 O2(g)在绝热钢瓶中生成水
(6) 在等温、等压且不做非膨胀功的条件下，下列化学反应达成平衡
答：（1） ， （2） , （3） ， ， （4） ，Q= ， （5）
（6） ， ，
10．298K时，一个箱子的一边是1 mol N2 (100kPa)，另一边是2 mol N2(200 kPa)，中间用隔板分开。问在 298K 时，抽去隔板后的熵变值如何计算？
答：设想隔板可以活动，平衡时隔板两边气体的压力均为150 kPa。在等温、 等压下，相同的理想气体混合时的熵变等于零，即 mix 0 S ∆ = 。只要计算气体从始态压力到终态压力的熵变，
11． 指出下列理想气体，在等温混合过程中的熵变计算式。 (1)
(2) (3)
答： (1) 。因为相同气体混合，总体积没变，相当于每个气体的体积都缩小了一半。
(2) 。因为理想气体不考虑分子自身的体积，两种气体的活动范围都没有改变。
(3) 。因为同类气体混合，体积是原来体积的加和，气体的活动范围都没有改变，仅是加和而已。
12．四个热力学基本公式适用的条件是什么？ 是否一定要可逆过程？
答： 适用于组成不变的均相封闭系统，不作非膨胀功的一切过程。不一定是可逆过程。因为在公式推导时，虽然用了 的关系式，这公式只有对可逆过程成立，但是由于基本公式中计算的是状态函数的变化量，对于不可逆过程，可以设计一个始终态相同的可逆过程进行运算。
第四章 多组分系统热力学
1．偏摩尔量与摩尔量有什么异同？
答：对于单组分系统，只有摩尔量，而没有偏摩尔量。或者说，在单组分系统中，偏摩尔量就等于摩尔量。只有对多组分系统，物质的量也成为系统的变量，当某物质的量发生改变时，也会引起系统的容量性质的改变，这时才引入了偏摩尔量的概念。系统总的容量性质要用偏摩尔量的加和公式计算，而不能用纯的物质的摩尔量乘以物质的量来计算。 2．什么是化学势？与偏摩尔量有什么区别？
答：化学势的广义定义是：保持某热力学函数的两个特征变量和除B 以外的 其他组分不变时，该热力学函数对B物质的量 求偏微分。通常所说的化学势 是指它的狭意定义，即偏摩尔 Gibbs 自由能，即在等温、等压下，保持除 B以外 的其它物质组成不变时，Gibbs自由能随B物质的量的改变的变化率称为化学势。用公式表示为：
偏摩尔量是指，在等温、等压条件下，保持除 B以外的其余组分不变，系统的广度性质X 随组分 B的物质的量 的变化率，称为物质B的某种广度性质X的偏摩尔量，用 表示。也可以看作在一个等温、等压、保持组成不变的多组分系统中，当 =1 mol 时，物质B所具有的广度性质 ，偏摩尔量的定义式为
化学势与偏摩尔量的定义不同，偏微分的下标也不同。但有一个例外，即 Gibbs 自由能的偏摩尔量和化学势是一回事，狭意的化学势就是偏摩尔Gibbs 自由能。 3．Roult 定律和 Henry定律的表示式和适用条件分别是什么？
答：Roult 定律的表示式为： 。式中 为纯溶剂的蒸气压， 为溶液中溶
剂的蒸气压， 为溶剂的摩尔分数。该公式用来计算溶剂的蒸气压 。适用条件为：定温、
稀溶液、非挥发性溶质，后来推广到液态混合物。Henry定律的表示式为： 。式中 ， 和 分别是物质 B 用不同浓度表示时的Henry系数，Henry系数与温度、压力、溶质和溶剂的性质有关。适用条件为：定温、稀溶液、气体溶质，溶解分子在气相和液相有相同的分子状态。 对于液态混合物，Henry定律与 Roult 定律是等效的，Henry系数就等于纯溶剂的饱和蒸气压。 4．什么是稀溶液的依数性？稀溶液有哪些依数性？
答： 稀溶液依数性是指在溶剂的种类和数量固定后，这些性质只取决于所含溶质粒子的数目，而与溶质的本性无关。稀溶液中由于溶剂的蒸气压降低，因而导致如下依数性质： （1）凝固点下降；（2）沸点升高；（3）渗透压。
5．溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和，这样说对不对?
答： 不对。化学势是某组分的偏摩尔Gibbs 自由能。溶液中可以分为溶剂的化学势或溶质的化学势，而没有整个溶液的化学势。
6．对于纯组分，它的化学势就等于其Gibbs 自由能，这样说对不对?
答： 不对，至少不完整。应该说，某个纯组分的化学势就等于其摩尔 Gibbs自由能。 7．在同一稀溶液中，溶质 B的浓度可用 ， 和 表示，则其标准态的选择也就不同，那相应的化学势也不同，这样说对不对?
答： 不对。溶质的浓度表示方式不同，则所取的标准态（即那个假想状态） 也不同，它们在那个假想状态时的化学势是不相等的。但是，B物质在该溶液中的化学势只有一个数值，是相同的。
8．二组分理想溶液的总蒸气压，一定大于任一组分的蒸气分压，这样说对不对？
答： 对。因为二组分理想溶液的总蒸气压等于两个组分的蒸气压之和。 9．在室温下，物质的量浓度相同的蔗糖溶液与食盐水溶液的渗透压是否相等?
答： 不相等。渗透压是溶液依数性的一种反映。依数性只与粒子的数目有 关，而与粒子的性质无关。食盐水中，NaCl 会离解成两个离子，所以物质的量浓度相同的食盐水的渗透压可以是蔗糖溶液渗透压的两倍。
10．农田中施肥太浓时植物会被烧死。盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎试解释其原因?
答： 这是由于 (l) 在庄稼的细胞内和土壤中的化学势不等，发生渗透造成的。当土壤中肥料或盐类的浓度大于植物细胞内的浓度时， (l)在植物细胞中的化学势比在土壤中的要高，水就要通过细胞壁向土壤中渗透，所以植物就会枯萎，甚至烧死。 11． 液态物质混合时，若形成液态混合物，这时有哪些主要的混合性质?
答： 混合时体积不变，总体积等于各个纯液态物质体积的加和；焓值不变； 混合熵增加；混合 Gibbs自由能下降，即：
， ， S ，
12．北方人冬天吃冻梨前，将冻梨放入凉水中浸泡，过一段时间后冻梨内部解冻了，但表面结了一层薄冰。试解释原因？
答： 凉水温度比冻梨温度高，可使冻梨解冻。冻梨含有糖分，故冻梨内部的凝固点低于水的冰点。当冻梨内部解冻时，要吸收热量，而解冻后的冻梨内部温度仍略低于水的冰点，所以冻梨内部解冻了，而冻梨表面上仍凝结一层薄冰。
第五章 化学平衡
1．反应达到平衡时，宏观和微观特征有何区别？
答：反应到达平衡时，宏观上反应物和生成物的数量不再随时间而变化，好像反应停止 了。而微观上，反应仍在不断的进行，反应物分子变为生成物分子，而生成物分子又不断变 成反应物分子，只是正、逆反应的速率恰好相等，使反应物和生成物的数量不再随时间而改 变。
2．为什么化学反应通常不能进行到底？
答： 严格讲，反应物与产物处于同一系统的反应都是可逆的，不能进行到底。只有逆 反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应，可以粗略地认为可以进行到底。这主要是由于 存在混合Gibbs自由能的缘故，反应物与产物混合，会使系统的Gibbs 自由能降低。如果没 有混合Gibbs 自由能，在Gibbs 自由能对反应进度的变化曲线上，应该是一根不断下降的直 线，不会出现最低点。如果将反应在van’tHoff平衡箱中进行，反应物与生成物的压力都保 持不变，反应物与生成物也不发生混合，反应物反应掉一个分子，向平衡箱中补充一个分子。 生成一个生成物分子，则从平衡箱中移走一个分子，这样才能使反应进行完全。
3．什么是复相化学反应？其平衡常数有何特征?
答：有气相和凝聚相（液相、固体）共同参与的反应称为复相化学反应。对凝聚相，只 考虑是纯态的情况，纯态的化学势就是它的标准态化学势，所以复相化学反应的标准平衡常 数只与气态物质的压力有关。 4．什么是物质的解离压？
答：在一定温度下，某纯的固体物质发生解离反应，如果只产生一种气体，达到平衡
时， 这气体的压力就称为该固体在该温度时的解离压。如果产生的气体不止一种，达到平衡时， 所有气体压力的总和称为该固体在该温度时的解离压。显然物质的解离压在定温下有定值。
5．什么是标准摩尔生成Gibbs自由能？
答：因为Gibbs 自由能的绝对值不知道，所以只能用相对值，需要规定一个共同的相对 标准。即将标准压力下稳定单质（包括纯的理想气体，纯的固体或液体）的生成Gibbs 自由 能看作零，在标准压力下，反应温度时，由稳定单质生成计量系数 的物质B 时，标准摩尔Gibbs 自由能的变化值称为物质B的标准摩尔生成 Gibbs 自由能，用符号 ， ， 表示。热力学数据表上一般列出的是在298.15 K时的数值。
6．根据公式， 所以说 ， 是在平衡状态时的 Gibbs 自由能的变化值，
这样说对不对?
答：不对。在等温、等压、不作非膨胀功时，化学反应达到平衡时的Gibbs 自由能的
变化值等于零，这样才得到上述公式。而 是指在标准状态下Gibbs自由能的变化值， 在数值上等于反应式中各参与物质的标准化学势的代数和，即： 因 此不能认为 是在平衡状态时的Gibbs自由能的变化值，否则在标准状态下。它的数值
永远等于零。
7．在一定的温度、压力且不作非膨胀功的条件下，若某反应的 ，能否研制出一种催化剂使反应正向进行？
答：不能。催化剂只能同时改变正向和逆向反应的速率，使平衡提前到达，而不能改变反应的方向和平衡的位置，催化剂不能影响 的数值。用热力学函数判断出的不能自发进行的反应，用加催化剂的方法也不能使反应进行，除非对系统做非膨胀功。
8．合成氨反应的化学计量方程式可以分别用如下两个方程来表示，两者的 和 的关
系如何？
(1) (2)
答： 的下标“m”表示反应进度为1 mol 时Gibbs自由能的变化值，现在两个反应 式中各物的量成倍数关系，当反应进度都等于1 mol 时，得：
9．工业上，制水煤气的反应方程式可表示为：
设反应在673 K时达到平衡，讨论下列因素对平衡的影响。
①增加碳的含量；②提高反应温度；③增加系统的总压力；④增加水气分压；⑤增加氮 气分压。
答：① 只要碳是纯的固态，则它的活度等于1，它的化学势就等于标准态时的化学势， 在复相化学平衡中，纯固态不出现在平衡常数的表达式中，则增加碳的含量对平衡无影响。
② 提高反应温度会使平衡向右移动，因为这是一个吸热反应，提高反应温度对正反应 有利。
③ 增加系统的总压力，虽然不影响平衡常数的数值，但是会影响平衡的组成。因为这 是一个气体分子数增加的反应，增加压力，会使平衡向体积变小的方向移动，会使平衡向左 方移动，不利于正向反应。所以，工业上制备水煤气时，一般在常压下进行。
④ 水是反应物，增加水气的分压，会使平衡向正向移动。
⑤ 氮气在这个反应中是惰性气体，增加氮气虽然不会影响平衡常数的数值，但会影响 平衡的组成。因为这是个气体分子数增加的反应，增加惰性气体，使气态物质的总的物质的 量增加，相当于将反应系统中各个物质的分压降低了，这与降低系统的总压的效果相当，起 到了稀释、降压的作用，可以使产物的含量增加，对正向反应有利。
10． 五氯化磷的分解反应为 ，在一定温度和压力下，反应达平衡后，改变如下条件，五氯化磷的解离度将如何变化？并解释为什么？设所有气体均 为理想气体。
(1) 降低系统的总压；
(2) 通入氮气，保持压力不变，使体积增加一倍； (3) 通入氮气，保持体积不变，使压力增加一倍； (4) 通入氯气，保持体积不变，使压力增加一倍。
答： （1） 降低总压有利于正向反应，使五氯化磷的解离度增加，因为这是一个气体分 子数增加的反应。
（2）通入氮气，保持压力不变，这对气体分子数增加的反应有利，相当于起了稀释、 降压的作用，所以五氯化磷的解离度会增加。
（3）通入氮气，因保持体积不变，压力和气体的总物质量同时增加，它们的比值不变， 所以平衡组成也不变，五氯化磷的解离度亦不变。
（4） 通入氯气，增加了生成物的含量，使平衡向左移动，对正向反应不利，会使五 氯化磷的解离度下降。
第 六 章 相平衡
1. 硫氢化铵的分解反应：（1） 在真空容器中分解；（2） 在充有一定氨气的容器中分解，两种情况的独立组分数是否一样? 答：两种独立组分数不一样。
在（1）中，C =1。因为物种数S 为3，但有一个平衡限制条件和1个浓度限制条件；
在（2）中， C =2，浓度限制条件被破坏，所以独立组分数为 2。 2. 纯的碳酸钙固体在真空容器中分解，这时独立组分数为多少?
答：独立组分数为2。因为物种数为3，有一个平衡限制条件，但没有浓度限制条件。因为氧化钙与二氧化碳不处在同一个相，没有摩尔分数累加和等于1的限制条件，所以独立组分数为 2。
3. 制水煤气时有三个平衡反应，求独立组分数C ？
（1）H2O（g）+ C（s）= H2（g）+ CO（g） （2）CO2（g）+ H2g）= H2O（g）+ CO（g） （3）CO2（g）+ C（s）= 2CO（g）
答： 三个反应中共有5个物种，方程（1）)可以用方程（3）减去（2）得到，因而只有2个独立的化学平衡。没有明确的浓度限制条件，所以独立组分数为3。
4. 在抽空容器中，氯化铵的分解平衡，指出该系统的独立组分数、相数和自由度？
NH4Cl（s） NH3（g）+ HCl（g）
答：反应中有三个物种，一个平衡限制条件，一个浓度限制条件，所以独立组分数为1，相数为2。根据相律，自由度为1。即分解温度和分解压力两者之中只有一个可以发生变化。 5. 在含有氨的容器中氯化铵固体分解达平衡，指出该系统的独立组分数、相数和自由度？
NH4Cl（s） NH3（g）+ HCl（g）
答： 反应中有三个物种，一个平衡限制条件，没有浓度限制条件。所以独立组分数为2，相数为2，自由度为2。
6. 碳和氧在一定条件下达成两种平衡，指出该系统的独立组分数、相数和自由度。 Cs+11O2g=COg COg+O2g=CO2g 22答：物种数为4，碳，氧，一氧化碳和二氧化碳，有两个化学平衡，无浓度限制条件，所以独立组分数为2， 相数为2，自由度为2。 7. 水的三相点与冰点是否相同?
答：不相同。纯水的三相点是气-液-固三相共存，其温度和压力由水本身性质决定，这时的压力为610.62 Pa，温度为273.16 K 。热力学温标1 K就是取水的三相点温度的1/273.16 K 。
水的冰点是指在大气压力下，水的三相共存点的温度。由于冰点受外界压力影响，在101.3 kPa压力下，冰点下降0.00747 K,由于水中溶解了空气，冰点又下降0.0024 K,所以在大气压力为101.3 kPa 时，水的冰点为273.15 K 。 8. 沸点和恒沸点有何不同?
答：沸点是对纯液体而言的。在大气压力下，纯物的液-气两相达到平衡，气相压力等于大气压力时的温度称为沸点。
恒沸点是对完全互溶的二组分系统而言的。定压下，二组分系统的气相和液相组成完全相同时的温度，称为该溶液的恒沸点。用简单蒸馏的方法不能把二组分完全分开。在恒沸点时自由度为1，外压改变，恒沸点也改变, 恒沸混合物的组成也随之改变。当压力固定时，条件自由度为零，恒沸点温度有定值。 9. 恒沸混合物是不是化合物?
答： 不是。它是完全互溶的两个组分的混合物。在外压固定时，它有一定的沸点，这时气相组成和液相组成完全相同。但是，当外压改变时，恒沸混合物的沸点和组成都随之而改变。化合物的沸点会随外压改变而改变，但组成不会改变。 10. 在汞面上加了一层水能减少汞的蒸气压吗?
答： 不能。因为水和汞是完全不互溶的两种液体，两者共存时，各组分的蒸气压与单独存在时一样。汞的蒸气压并没有因为水层的覆盖而下降，液面上的总压力等于水和汞的蒸气压之和。如果要蒸馏汞的话，加了水可以使混合物的沸点降低，这就是蒸气蒸馏的原理。但是，在汞面上加一层水不能减少汞的蒸气压。 11. 单组分系统的三相点与低共熔点有何异同点? 答： 共同点：都是三相共存。
不同点：单组分系统的三相点是气-液-固三相共存，这时的自由度为零，它的压力、温度由系统自身性质决定，不受外界因素影响。而二组分系统的低共熔点如T-x图上的E点，是固体A、固体B和组成为E的液体三相共存。这时的自由度为1，在等压下的条件自由度为零。E点的组成由A和B的性质决定，但E点的温度受压力影响，外压改变，E点的温度和组成也会随之而改变。 12. 低共熔物能不能看作是化合物？
答： 不能。低共熔物不是化合物，它没有确定的熔点，压力改变，低共熔物的熔化温度和组成都会改变。虽然低共熔物在金相显微镜下看起来非常均匀，但它仍是两个固相的混合物，由两相组成。
13. 在实验中，常用冰与盐的混合物作为制冷剂。当将食盐放入0℃的冰-水平衡系统中时，为什么会自动降温？降温的程度是否有限制？为什么？这种制冷系统最多有几相？ 答：食盐放入0℃的冰-水中，溶液的饱和蒸汽压下降导致凝固点下降。有限制，一定条件下，食盐在水中的溶解度是一定的。最多4相。
第 七 章 化学反应动力学
一、思考题
1. 有如下化学计量式，分别写出用参与反应的各种物质表示的速率表达式。设反应都是基元反应，根据质量作用定律写出反应的速率方程式。
（1）A + B = C （2）2A + B = 2C （3）A + 2B = C + 2D （4）2Cl + M = Cl2 + M
答：根据质量作用定律上述式子的出反应的速率方程式如下：
（1）r = k [A][B] （2）r = k [A][B] （3）r = k [A][B]2 （4）r = k [Cl][M] 2. 某化学反应化学计量方程为A + B = C，能认为这是二级反应吗？
答： 不能。反应级数应该从实验中求出。化学反应方程式只表示参与反应的各物质的量之间的关系，不代表反应机理。若注明它是基元反应，则可以运用质量作用定律，确定它是二级反应，也是双分子反应。
3. 化学反应化学计量方程为AB3 = A + 3B,这样的反应是否可能为基元反应？ 答： 不可能。根据微观可逆性原理，正、逆反应必须遵循相同的途径。基元反应最多只有三分子反应，现在逆反应有四个分子，所以逆反应不可能是基元反应，则正反应也不可能是基元反应。
4. 零级反应是否是基元反应？
答： 不是。因为不可能有零分子反应。一般是由于总反应机理中的决速步与反应物的浓度无关，所以对反应物呈现零级反应的特点。零级反应一般出现在表面催化反应中，决速步是被吸附分子在表面上发生反应，与反应物的浓度无关，反应物通常总是过量的。
22
5. 某一反应进行完全所需时间是有限的，且等于应是几级反应？
c0（c0是反应物起始浓度），则该反k答： 零级。根据零级反应动力学程x = kt，则有：t
6. 具有简单级数的反应是否一定是基元反应？
c0
。 k
答： 不一定。基元反应一定具有简单反应级数，但具有简单级数的反应不一定是基元反应，例如氢气和碘发生反应生成碘化氢，实验测得这是二级反应，但它是个总包反应，反应机理有若干步基元反应组成。例如零级反应也不是基元反应。
7. 对一级、二级（a = b）和三级（a = b = c）反应，当反应物消耗50%，75% 和 87.5% 时，三个所需时间之比 t1/2 ：t3/4 ：t7/8各为何值？ 答： 对一级反应，该比值等于1 ：2 ：3 对二级反应，等于1 ：3 ：7 对三级反应，等于1 ：5 ：21
8. 用Arrhenius公式的积分式，当用l lnk1作图时，所得直线发生弯折，可能是T什么原因？
答： 可能有如下三种原因：
（1）温度区间太大，Ea不再与T无关，使线性关系发生变化。
（2）总包反应中有若干个基元反应，各反应的活化能差别较大，不同温度区间内占主导地位的反应不同，使直线弯折。
（3）温度的变化导致反应机理改变，使表观活化能也改变。
1a，12a，29. 已知平行反应AB和AC，且E1>E2，为提高B的产量，应
k，Ek，E采取什么措施？
答：措施之一：选择合适的催化剂，减小活化能E1，加快生成B的反应；
措施之二：提高反应温度，使k1的增加量大于k2的增加量，使B的含量提高。
10. 为什么有的反应温度升高，速率反而下降？
答：这叫做负温度系数，这种反应不多，一般与NO氧化反应有关。反应机理中有一个放热显著的快反应，一个速决步。若放的热比速决步中吸的热还多，使整个表观活化能为负值，所以温度升高，速率反而下降。
11. 气相复合反应中，为什么有的仅仅是双分子反应，而有的却要第三物种M参加？ 例如：2A → A2，2Cl + M → Cl2 + M。
答： 在原子或原子团复合时会形成化学键，就会释放能量。这能量若以光能放出，或可以分散到若干个键上，就不需要M参加；如果形成的分子只有一个或两个化学键，就需要第三物种M把释放的能量带走，否则，这能量转化为键的振动能，有可能导致分子解离。
12. 试尽可能完全总结一级反应的特点？ 答：（1） ln (a-x) 与t呈线性关系； （2）速率系数 k 的单位仅是[时间]-1；
（3）半衰期在定温下有定值，与反应物的起始浓度无关；
（4）对同一反应，在相同的反应条件下，时间间隔相等，c与c0的比值不变； （5）反应物转化1/2，3/4和7/8所需时间的比值为： 1 ：2 ：3； （6）所有的分数衰期在定温下有定值。
13. 碰撞理论和过渡态理论是否对所有反应都适用？
答：不，这两个理论只适用于基元反应。基元反应是一步完成的反应，这两个速率理论是要描述这一步化学反应的过程，根据反应的各种物理和化学性质，定量计算反应速率系数。
14. 碰撞理论中的阀能Ec的物理意义是什么？与Arrhenius活化能Ea在数值上有什么关系？
答：阀能Ec是两个相对分子的相对平动能在连心线上的分量必须超过的临界值，此时的碰撞才是有效碰撞。EaEc1RT 215. 过渡态理论中的活化焓 rHm 与Arrhenius活化能 Ea有什么不同？
答：（1）物理意义不同，rHm是指反应物生成活化络合物时的焓变， Ea是指活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值。
（2）在数值上也不完全相等，对凝聚相反应，两者差 RT；对气相反应，差nRT，n是气相反应物的系数和。
EarHmRT （凝聚相反应） EarHmnRT （有气相参与的反应）
16. 光化学初级反应的速率为什么通常等于吸收光速率，而与反应物的浓度无关？
答： 因为在光化学初级反应中，一个光子活化一个反应物分子。而反应物一般是过量的，所以吸收光子的速率（即单位时间单位体积中吸收光子物质的量），就等于初级反应的速率。初级反应速率对反应物浓度呈零级反应。
A + hν → P
dPdtIa
17. 已知HI在光的作用下，分解为H2和I2的机理，试说出该反应的量子产率。反应机理如下： HI + hν → H + I H + HI → H2 + I I + I + M → I2 + M 试说出该反应的量子产率。
答：量子产率应该等于1。因为碘化氢吸收了一个光子，生成了一个氢分子(或一个碘分子)。但该反应的量子效率应该等于2，因为吸收了一个光子，消耗了两个碘化氢分子。
18. 现在已有科学家成功地用水光解制备氢气和氧气。为什么阳光照在水面上看不到有丝毫氢气和氧气生成？
答：因为普通水中没有光敏剂。光化学反应的发生都要靠光敏剂吸收一定波长的光使自己活化，然后将能量传给反应物，使它发生化学反应。例如氢气光解时的汞蒸气和光合作用中的叶绿素都是光敏剂。
水光解的光敏剂在实验室规模已试制成功，如能大规模合成，而且又很便宜的话，就可以从水中提取氢气作燃料了。
19. 催化剂为什么会加快反应速率？
答： 这种问法不全面。催化剂不一定只会加快反应速率，也可能降低反应速率，所以应该说，催化剂可以改变反应速率。
改变反应速率的本质是改变反应历程，使各基元步骤活化能组成的总表观活化能降低或升高，从而改变了反应速率。所以凡有催化剂参与的反应就不是基元反应。
20. 合成氨反应在一定温度和压力下，平衡转化率为25%。现在加入一种高效催化剂后，反应速率增加了20倍，问平衡转化率提高了多少？
答：只要其他条件保持不变，平衡转化率仍然是25%。因为催化剂只能增加正、逆反应的速率，使系统缩短到达平衡的时间，而不能改变平衡的组成。同样，一个热力学认为不可能进行的反应，任何催化剂都不能使它进行。
21. 总结二级反应（a =b）有哪些特点？ 答：（1）
1axt呈线性关系；
（2）速率系数的单位是[浓度]-1[时间]-1 （3）半衰期与反应物起始浓度成正比；
（4）反应物转化1/2，3/4和7/8所需时间的比值为： 1:3:7
第 八 章 电化学
一、思考题
1. 什么是正极？什么是负极？两者有什么不同？什么是阴极？什么是阳极？两者有什么不同？
答： 电池中电势高的电极称为正极，电势低的电极称为负极。电流从正极流向负极，电子从负极流向正极。
发生还原作用的电极称为阴极，发生氧化作用的电极称为阳极。在原电池中，阳极是负极，阴极是正极；在电解池中阳极是正极，阴极是负极。 2. 电解质溶液的电导率随着电解质浓度的增加有什么变化？
答： 强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。当浓度增加到一定程度后，由于正、负离子之间的相互作用力增大，解离度下降，离子运动速率降低，电导率也降低，如HCl，KOH溶液。中性盐如KCl由于受饱和溶解度的限制，浓度不能太高。 弱电解质溶液的电导率随浓度变化不显著，因解离平衡常数不变，浓度增加，其解离度下降，粒子数目变化不大。
3. 电解质溶液的摩尔电导率随着电解质浓度的增加有什么变化？
答：摩尔电导率由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mol，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。但不同的电解质，摩尔电导率随浓度降低而升高的程度也大不相同。
4. 在温度、浓度和电场梯度都相同的情况下，氯化氢、氯化钾、氯化钠三种溶液中，氯离子的运动速度是否相同？氯离子的迁移数是否相同？
答：氯离子的运动速度相同，但它的迁移数不同。因为氢离子、钾离子、钠离子的运动速度不同。
5. 为什么氢离子和氢氧根离子的淌度和摩尔电导率的数值比同类离子要大得多？
答： 因为氢离子和氢氧根离子传导电流的方式与其它离子不同，它们是依靠氢键来传递的，所以特别快。它们传导电流时，离子本身并未移动，依靠氢键和水分子的翻转，电荷就传过去了。在非水溶液中，它们就没有这个优势。
6. 强电解质（如CuSO4、MgCl2等氯化镁）在其溶液浓度不大的情况下，电解质的的摩尔电导率与它的离子摩尔电导率之间是什么关系？
答： 强电解质的摩尔电导率，在溶液不太浓时，等于离子摩尔电导率之和。但选取基本单元时，要使粒子的荷电量相同，若不同时要在前面乘以因子，使等式成立。所以它们的关系是：
m(MgCl2)m(Mg2)2m(Cl)11m(MgCl2)m(Mg2)m(Cl)227. 在电解质溶液中，如果有i 种离子存在，则溶液的电导用如下那个式子计算？
（1）Gi1 （2）GRi1 Rii答： 应该用（1）式计算。因为溶液的总电导等于各个离子电导的加和。在溶液中离子是并联存在，不是串联存在，不能把它们的电阻累加。
8. 标准电极电势是否就等于电极与周围活度为1的电解质溶液之间的电势差？
答： 不是，电极与周围电解质溶液之间的真实电势差是无法测量的。现在把各电极与标准氢电极组成电池，待测电极作还原极（即正极），并规定标准氢电极的电极电势为零，这样测出的电池电动势就作为待测电极的电极电势，称为标准氢标还原电势，简称为标准电极电势，用符号E（Ox/Red）表示。 9. 为什么标准电极电势的值有正有负？
答： 因为规定了用还原电极电势，待测电极放在阴极位置，令它发生还原反应。但是比氢活泼的金属与氢电极组成电池时，实际的电池反应是金属氧化，氢离子还原，也就是说电池的书面表示式是非自发电池，电池反应是非自发反应，电动势小于零，电极电势为负值。如果是比氢不活泼的金属，则与氢电极组成自发电池，电极电势为正值。 10. 某电池反应可以写成如下两种形式，则所计算出的电动势E，标准摩尔Gibbs自由能变化值和标准平衡常数值是否相同？
11H2(p1)Cl2(p2)2HCl(a) H2(p1)Cl2(p2)HCl(a)
22答：电动势E是相同的，但是摩尔Gibbs自由能的变化值和标准平衡常数值不同：
E1E2 rGm,12rGm,2 K1(K2)2
11. 如果规定标准氢电极的电极电势为1 V，则各可逆电极的还原氢标电势值有什么变化？电池的电动势有什么变化？
答： 各电极的还原电极电势值也增加1 V。电池电动势是两个电极电势之差，仍保持不变。
12. 如何用电化学的方法测定H2O（l）的标准摩尔生成自由能？
答：先设计一个电池，使其反应恰好是H2O的生成反应，查出标准电极电势，然后计算出电池的标准电动势，根据联系热力学和电化学的公式，就可计算出水的标准摩尔生成自由能。
设计电池为 Pt | H2（p）| H+（aq）| O2（p）| Pt 或 Pt | H2（p）| OH（aq）| O2（p）| Pt 净反应 H2（p）+ ½O2（p）= H2O（l，p） E
= 1.229 V
-
fGm(H2O，l)zEF13. 设计合适的电池，计算Hg2SO4（s）的溶度（活度）积常数KspHg2SO4，s？
答：先设计一个电池，使其反应恰好是Hg2SO4（s）的沉淀溶解平衡反应，查出标
准电极电势，然后计算出电池的标准电动势，根据联系热力学和电化学的公式，就可计算出水的标准摩尔生成自由能。
2-设计电池为 Hg（l）| Hg +（a=1）||SO4（a=1）| Hg（l）|Hg2SO4（s）
净反应 Hg2SO4（s） Hg +（a=1）+SO4（a=1）
2-rGmzEF=-RTlnKspHg2SO4，s
lnKspHg2SO4，s=14. 为什么实际分解电压总要比理论分解电压高？
答：实际分解电压要克服三种阻力：
（1）原电池的可逆电动势，这数值通常称为理论分解电压；
（2）由于两个电极上发生极化而产生的超电势，通常称为不可逆电动势； （3）克服电池内阻必须付出的电位降。
zEF RT E（分解）= E（理论）+η（阳）+ η（阴）+IR 15. 在电解池和原电池中，极化曲线有何异同点？
答： 无论是原电池还是电解池，阳极的极化曲线向电势增大的方向移动，阴极的极化曲线向电势减少的方向移动。
所不同的是，电解池中由于超电势的存在使分解电压变大，而原电池中由于超电势的存在使电池的不可逆电动势下降，作电功能力也下降。
16. 将一根均匀的铁棒，部分插入水中，部分露在空气中。经若干时间后，哪一部分腐蚀最严重？为什么？
答：在靠近水面的部分腐蚀最严重。因为水下部分虽然有CO2等酸性氧化物溶于水中，但H离子浓度还是很低的，发生析氢腐蚀的趋势不大；在空气中的部分，虽然与氧气接触，但无电解质溶液，构成微电池的机会较小；而在靠近水面的部分，既有氧气，又有微酸性的电解质溶液，所以很容易构成微电池，发生耗氧腐蚀，因而这部分腐蚀最严重。 17. 以金属铂为电极，电解Na2SO4水溶液。在两极附近的溶液中各滴加数滴石蕊试液，观察在电解过程中，两极区溶液颜色有何变化？为什么？
答：这实际是一个电解水的过程，硫酸钠仅仅起了导电作用。在阳极上放出氧气，阳极附近氢离子浓度较大，溶液呈红色；在阴极上析出氢气，阴极附近氢氧根离子浓度较大，溶液呈兰色。
18. 为了防止铁生锈，分别电镀上一层锌和一层锡，两者防腐效果是否一样？
答：在镀层没有被破坏之前，两种防腐的效果是一样的。但是镀层一旦有破损，则防腐效果就大不相同。
镀锡铁俗称马口铁，锡没有铁活泼，组成原电池，锡作阴极，称为阴极保护层，而铁作阳极，这样腐蚀得更快；
镀锌铁俗称白铁，锌比铁活泼，组成原电池时锌作阳极，称为阳极保护层，锌氧化，铁作阴极，仍不被腐蚀。
19. 在氯碱工业中电解NaCl水溶液，获得氢气、氯气和氢氧化钠等化工原料。为什么电解时用石墨作阳极？
答： 因为氧气在石墨上析出有很大的超电势，无法析出，而氯气在石墨上析出的超电势很小，所以在阳极上可以获得氯气作为化工原料。如果用其他材料，氧气析出的超电势变小，很可能阳极上析出的是氧气而不是氯气。
20. H2-O2燃料电池在酸、碱性不同的介质中，它的电池反应有何不同？
+
答：氢、氧燃料电池的电解质溶液可以是酸性，也可以是碱性，在pH 1~14的范围内，电极反应虽不相同，但电池反应相同，标准电动势都是1.229 V。
21. 当温度和浓度为定值时，在 KNO3和 K4Fe(CN)6水溶液中，K离子的迁移数是否相同 ？为什么？
解： 不相同。因为离子的迁移数是离子迁移电量的分数，现在K离子虽然相同，但是负离
+
子不同，则两种溶液中K离子迁移电量的分数也不可能相同。
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