第一章 化学反应热
1．说明下列符号的含义。
V Q m r H ?(T) Θ
m
r H ?(T) Θm f H ?（T ） ξ
答：V Q ：等容反应热； m r H ?(T)：某温度下，反应的摩尔焓变（数
值等于等压反应热）；Θ
m f H ?(T )：某温度下某物质的标准摩尔生成焓； ξ：反应进度。
2．盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？
（1）等压 （2）等容 （3）等温、等容或等温、等压 （4）等温、不做有用功，等容或等压 答：正确答案为（4）。
3．热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？ 答：热力学标准态是指在温度T （但没有限定温度）和标准
压力 [ p Θ
(100kPa)]下物质所处状态。而对纯理想气体热力学标准态是指
该气体处于标准压力 [ p Θ
(100kPa)]下的状态。混合理想气体中
任一组分的标准态是指该组分气体的分压为p Θ
时的状态。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。
4．简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？
答：金属铝、镁在燃烧时,可以放出大量热（Θ
?MgO ,m f H = - 601.7
kJ/ mol, Θ
?3
2
O Al ,m H = - 1675.69 kJ/?mol -1）产生千度以上的高温，
而反应放出的热量又能使硝酸盐分解产生O 2，又加速镁、铝的燃烧反应，使照明弹更加绚丽夺目。
在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠和硝酸钡等作氧化剂。
5．通过计算说明，氧－乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？
答： （5/2）O 2 + C 2H 2 = 2CO 2 + H 2O(g)
Θ
?m
f H /（kJ ?
mol -1） 0 226.7 -393.5 -241.8
?r H
Θ
m
=∑?
f H
Θm
(生成物)－Θ
∑?m f H （反应物）
△r H Θm
=2×(-393.5) + (-241.82) – 226.7 – 0 = - 1255.5
kJ ·mol -1
因反应放出大量热，可以熔化金属，所以可用于焊接或切割金属。
6．通过计算说明，为什么称硼的氢化物（硼烷），硅的氢化
物（硅烷）是高能燃料[ 已知B 2H 6（g ）的Θm f H ?＝36.56 kJ ·mol -1，
B 2O 3（s ）的Θm f H ?＝-1132.55 kJ ·mol -1；SiH 4（g ）的Θm f H ?＝34.31
kJ ·mol -1，SiO 2（s ）的Θm f H ?＝-910.7kJ ·mol -1 ]。
解： B 2H 6（g ） + 3O 2(g) = B 2O 3（s ） + 3H 2O （g ）
Θ
?m
f H ／（kJ ·mol -1） 36.56 0 -1132.55 -241.82
△r H Θ
m = -1132.55+3×(-241.82) – 36.56 – 0 = - 1894.57
kJ ·mol -1
SiH 4（g ） + 2O 2(g) = SiO 2（s ） +
2H 2O （g ）
Θ
?m
f H ／（kJ ·mol -1） 34.31 0 -910.7
-241.82
△r H Θ
m = -910.7 + 2×(-241.82) – 34.31 – 0 = - 1428.65
kJ ·mol -1
上述两个反应都放出大量热，因此B 2H 6（g ）和SiH 4（g ）可以作为高能燃料。
7．已知下列反应的化学反应热
C （石墨）+ O 2（g ）= CO 2（g ） Δr H m (1) = -393.5 kJ ·mol -
1
H 2（g ）+ (1/2) O 2（g ）=H 2O （l ） Δr H m (2) = -285.8 kJ ·mol -
1
C 2H 6（g ）+(7/2)O 2（g ）=2CO 2（g ）+3H 2O （l ） Δr H m (3) = -1559.8 kJ ·mol -
1
不用查表，计算由石墨和氢气化合生成1mol C 2H 6（g ）反应的Δr H m 。
解:根据Hess 定律 Δr H m (C 2H 6) = 2Δr H m (1) + 3Δr H m (2) -Δr H m (3)
所以Δr H m (C 2H 6) = 2×(－393.5) + 3×(－285.8)－(－1559.8) = －84.6 kJ·mol -1
8．在用硝石制硝酸时，下列反应同时发生 （1）KNO 3（s ）+ H 2SO 4（l ）= KHSO 4（s ）+ HNO 3（g ）
（2）2KNO 3（s ）+ H 2SO 4（l ）= K 2SO 4（s ）+ 2HNO 3（g ）
制得的硝酸中80%是由反应（1）产生的，20%是由反应（2）产生的。问在25℃制取1kgHNO 3(g)时将放出多少热量？已知KNO 3、H 2SO 4、KHSO 4、HNO 3（g ）、K 2SO 4的标准生成焓依次为-494.63、813.99、-1160.6、135.6、-1437.79（kJ ·mol -
1）。
解： KNO 3（s ）+H 2SO 4（l ）= KHSO 4（s ）+ HNO 3（g ）方程（1）
Θ
?m
f H /(kJ ?mol -1) -494.63
813.99 -1160.6 135.6
?r H Θm
=∑?f H Θm
(生成物)－Θ∑?
m
f
H （反应物）
△r H Θm
(1) = ( －1160.6 +135.6 ) － ( －494.63 + 813.99 ) = －1344.36 kJ·mol -1
2KNO 3（s ）+H 2SO 4（l ）= K 2SO 4（s ）+2HNO 3
（g ）方程（2）
Θ
?m
f H /（kJ ?mol -1）-494.63 813.99
-1437.79 135.6
△r H Θm
(2)= [-1437.79]+ 2×(135.6)]- [2× (-469.63) +(813.99)]=－991.32 kJ·mol -1
HNO 3的相对分子量为63, 1 kg HNO 3的物质的量n
=631000
=15.9 (mol)
制取1 kg HNO 3(g)时的反应热为
()()kg /kJ 1004.232.10419.15%2036.13449.15%804?-=-??+-??
9．甘油三油酸脂是一种典型的脂肪，当它在人体内代谢时发生下列反应
C 57H 104O 6（s ）+ 80 O 2（g ）= 57CO 2（g ）+52H 2O （l ）
该反应的Θ?m r H = -3.35×10 4 kJ ·mol -1 ，问如以当代男大学生平
均每人每日耗能10125.3kJ ，且以完全消耗这种脂肪来计算，每天需消耗多少脂肪？
解：每天消耗脂肪物质的量(mol)
302.033500
3
.101253
.10125==
=
Θ?m
r H n 该脂肪相对分子量为884； 每天消耗脂肪的质量为：0.302×884=267.0 (g)
10．葡萄糖（C 6H 12O 6）完全燃烧反应的方程式为
C 6H 12O 6（s ）+ 6O 2（g ）= 6CO 2（g ）+ 6H 2O （l ）
该反应的Θm r H ?= -2820 kJ ·mol -1，反应热的约40%可用于肌
肉活动的能量。试计算一匙葡萄糖（以3.8g 计）在人体内氧化时，可获得的肌肉活动能量。
解：葡萄糖相对分子量为180；一匙葡萄糖(3.8g)的物质的量为 3.8 / 180 = 0.021(mol) 一匙葡萄糖被氧化放出的热量为 0.021
Θ
??m r H = 0.021 ×2820 = 59.2 kJ
可获得的肌肉活动能量 59.2×40% = 23.7 kJ
11．辛烷是汽油的主要成分，据附录的有关数据计算下列两
个反应的热效应，并从计算结果比较得出结论（已知：Θ
m
f H ?（C 8H 18，l ）=-218.97 kJ ·mol -1）？
（1）完全燃烧 C 8H 18（l ）+ O 2（g ）→CO 2（g ）+ H 2O （l ）
（2）不完全燃烧 C 8H 18（l ）+ O 2（g ）→C （s ）+ H 2O （l ） 解：据附录查得下列物质C 8H 18(l ), O 2 (g) , CO 2 (g),C(s), H 2O(l )的标准生成
焓变分别为218.97kJ.mol -1, 0, －393.5 kJ.mol -1, 0, －285.83 kJ.mol -1
?r H Θ
m =∑?f H Θ
m (生成物)
－ ∑?f H Θ
m (（反应物）
C 8H 18（l ）+（25/2）O 2（g ）= 8CO 2 （g ） + 9H 2O （l ）
Θ
?m
f H /（kJ ?mol -1）-218.97
0 - 393.5 -
285.83 △r H Θ
m (1)= 8 ( - 393.5) + 9 ( - 285.83) － 0 － ( -218.97) = -5501.58 kJ ·mol -1
C 8H 18（l ）+（9/2）O 2（g ）= 16C （s ） + 9H 2O(l )
Θ
?m
f H /（kJ ?mol -1） -218.97 0 0 - 285.83
△r H Θ
m (2)= 0 + 9 ( - 285.83 ) －0 － ( - 218.97) = 2353.5 kJ.·mol -1
△ r H Θm
(1) >> △r H Θm
(2)， 结论：完全燃烧放热量大。
第二章 化学反应进行的方向和限度
习题与解答
1．下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。
（1） 因为Q P =ΔH ，而ΔH 与变化途径无关，是状态函数，
所以V q 也是
状态函数。
答：错, H 是状态函数，但是焓变（ΔH ）不是状态函数。热量、功以及状
态函数的变量“Δ”都不是状态函数。
（2）单质的标准生成焓(Θ
m f H ?)和标准生成吉布斯函数变
(Θ
m f G ?)都为零， 因此其标准熵也为零。 答：错，因 H 和 G 的绝对值还无法得到，因此采用相对值，根据定义，
最稳定单质的Θm f H ?和Θ
m f G ?都为零，而S 有绝对值，除完美晶体在OK 时的熵等于0外，其它条件下的熵（包括标准熵）皆不为零。但离子的熵也是相对值，是以氢离子为相对标准（H +的Θ
m S = 0）
（3）对于纯固、液、气态物质而言，100kPa 、298K 是其标
准态。
答：对。虽然热力学标准态不指定温度，但是任何温度都有其对应的标准态。
（4）H 、S 、G 都与温度有关，但ΔH ，ΔS ，ΔG 都与温度关系不大。
答：错，一般认为反应的ΔH ，ΔS 与温度关系不大，但ΔG =ΔH - T ΔS
所以ΔG 与温度有关。
（5）等温等压条件下，用Θ
m r G ?就可以判断任何一个化学反应
的方向。
答：错，等温等压条件下用m r G ?（>0 或<0）判断反应方向，
而不是用Θ
m r G ?。
（6）化学反应进度可以度量化学反应进行的程度，所谓1mol 反应是指各物质按化学计反应方程式进行的完全反应。
答：对
（7）ΘK 与K C 、K P 在数值上是相等的，但量纲不一定相同， 答：(有关数值) K C 与Θ
K 的数值相等；当∑=B B
ν
时，P K 与ΘK 的
数
值也相等。（有关量纲）Θ
K 没有量纲； 当
∑=υ
B
B
时，K C 与K P 也
都没有量纲；但是∑≠υ
B B
时，K C 与K P 有量纲；
例如合成氨反应(g)NH 2(g)H 3(g)N 322=+ 设平衡时 p (NH 3) =247 kPa ； p (N 2) =1kPa ； p (H 2) =10kPa 。
Kp ＝3
2
3H N 2NH
)()(2
23
Pa Pa Pa P P P ???= 4
32
2Pa 100001000Pa 247000）（）
（?
= 6.1×10－
5 (Pa)－
2
假如单位用atm ，Kp = 6.1×105atm 2；或用mmHg ，Kp =1.06mmHg 2。
K
θ
=3
H N 2
NH ))(()(22
3θθθp p p p p p
=5
3
2
101.6100000/10000100000/1000100000/247000?=?）（）（）（
可以看出
∑≠υ
B
B
时，Kp 有量纲，且数值与K θ
不等。
（8）Θ
m r G ?> 0，反应不能自发进行，但其平衡常数并不等于零。
答：Θ
m r G ?> 0，只能说明在标准态下，过程不能自发进行。在非标准态下，
而且|Θ
m r G ?|又不是很大时，不能用于判断反应方向。可逆反应平衡常数都 不应为零。
2．选择题（将正确答案的标号填入空格内）
(1)下列物理量属于状态函数的是① ② ③ ⑤ ⑦ ⑧。 ①T ②p ③V ④W ⑤H ⑥ΔH ⑦S ⑧G 答：正确答案为① ② ③ ⑤ ⑦ ⑧。
(2)生产水煤气的反应为 C （s ）+ H 2O （g ）=== CO （g ）+ H 2（g ）
该反应的Θm r H ?= 131.3 kJ ·mol -1，则该反应是 ①（∵系统ΔH >
0，ΔS > 0）。
①低温下正向不自发，高温下正向自发；②低温下正向自发，高温下正向不自发；③任何温度下正向都自发；④任何温度下正向都不自发
答：正确答案为①。
3．不用查表，将下列物质按标准熵Θ
m S 值由大到小的顺序排列。
（1）Si （s ） （2）Br （l ） （3）Br （g ）
答： Θm S （3）>Θm S （2）>Θ
m S （1）
4．给出下列过程的Θm r G ?，Θ
m r H ?，Θm r S ?的正负号（或零）
（1）电解水生成H 2和O 2； （2）H 2O （g ）273K
H 2O （l ）；
（3）H 2O （l ） 268K H 2O （s ）
5．SiC 是耐高温材料，问以硅石（SiO 2）为原料，在标准状态和298K 时能否制得SiC 。
解： SiO 2 + C = SiC
+ C
Θ
?m
f G /(
kJ ·mol -1) -856.67 0 -62.76
-1mol J k 91.793)67.856(76.62?=---=Θ?m r G
＞ 0。
结论：不能在此条件下制备SiC 。
6．由二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法
（1）MnO 2（s ）+ 2H 2（g ）= Mn （s ）+ 2H 2O （g ）
Θm r H ?=37.22 kJ ·mol -1 Θm r S ?=94.96J ·mol -1·K -1
（2）MnO 2（s ）+2 C （s ）= Mn （s ）+ 2CO （g ）
Θm r H ?=299.8 kJ ·mol -1； Θm r S ?=363.3J ·mol -1·K -1
试通过计算确定上述两个反应在298K 、标态下的反应方向？如果考虑工作温度越低越好，则采用那种方法较好？ 解：（1）MnO 2(s) + 2H 2 (g) = Mn(s) + 2H 2O(g) △r G Θm =△r H Θm －T △r S Θ
m =37.22kJ ·mol -1－298×94.96×10 -3
=8.922 (kJ ·mol -1)
(2) MnO 2(s) + 2C(s) = Mn(s) + 2CO(g)
△r G Θm =△r H Θm －T △r H Θm = 299.8 ― 298 × 363.3 × 10 –
3 = 191.5 kJ ·mol -1
上述两个反应的Θ
?m r G 均大于0，所以298K ，100 kPa 下反应都不能自发正向进行。
95.3911096.9422.373
1
=?=??≈-ΘΘ
m r m r S H T 转（K ）
2.82510
3.3638
.299T 3
2=?≈
-转（K ）
答：若考虑工作温度越低越好，易采用方程（1）的方法。
7．汞的冶炼可采用朱砂（HgS ）在空气中灼烧
2HgS （s ）+ 3O 2（g ）= 2HgO （s ）+ 2SO 2（g ） 而炉中生成的HgO 又将按下式分解
2HgO （s ）= 2Hg （g ）+ O 2（g ）
试估算炉内的灼烧温度不得低于多少时，才可以得到Hg （g ）？
已知HgS （s ），HgO （s ）的Θm f H ?分别是 -58.2 kJ ·mol -1，
-90.83 kJ ·mol -1；Θm f G ?分别是-50.6，-58.56（kJ ·mol -1）；Θm S 分别是82.4 J ·mol -1·K -1和70.29 J ·mol -1·K -1。 解： 查表得 2HgS （s ） + 3O 2 = 2HgO + 2SO 2
Θ
?m
f H /（kJ ·mol -1）
-58.2 0 - 90.83
-297.04
Θm
S /（J ·mol -1·K -1）82.4
205.03 70.29
248.11
-1m ol J k 34.6590)2.58(2)83.90(2)04.297(2?-=--?--?+-?=Θ
?m r H 1
1K mol J 09.1434.82203.205329.70211.2482--Θ?-=?-?-?+?=?m r S
Θ?m r H ＜０； Θ
?m r S ＜
0 ， 低温自发，高温非自发。
K 9.46071009.14334.6593
=?==-ΘΘ??m r m r S H T 转
结论（1）：当升温至T ＞ 4607.7K 时, 反应由自发转变为非自发。
2HgO = 2Hg + O 2
Θ
?m
f H kJ ·mol -1 90.83 0 0
Θm
S
J ·mol -1·K -1 70.29 76.02 205.03 ()-1mol kJ 66.18183.90200?=-?-+=Θ
?m
r H
11K mol J 49.21629.70203.20502.762--?=?-+?=Θ?m r S
Θ
?m
r H ＞０； Θ?m r S ＞
0 ， 低温非自发，高温自发。
K 11.8391049.21666.1813=?==-Θ
Θ
??m r m r S H T 转；
结论（２）当升温至T ＞ 839.11K 时, 反应由非自发转变为自
发进行。
所以，当839.11K ＜ T ＜ 4607.9K 时。才可得到Hg(g)。 8．汽车尾气中含有CO ，能否用热分解的途径消除它？ 已知热分解反应为CO （g ）= C （s ）+
21
O 2（g ），该反应
的Θm r H ?= 110.5 kJ ·mol -1，Θm r S ?= - 89J ·mol -1·K -1 。
解: ∵△r G Θm =△r H Θm - T △r S Θm ， 此反应△r H Θm ＞0， △r S Θ
m ＜0 ∴△r G Θ
m 永远大于零，说明此反应在任何温度下反应都不能自发进行，又因 1mol kJ 173.0K)298(-?=Θ?m r G
>> 0，ΘK 很小（9.5×10-25），平衡产率很低，故不能用热解法除CO 。
9．在298K ，100kPa 条件下，金刚石和石墨的标准熵分别为
2.45 J ·mol -1·K -1和5.71 J ·mol -1·K -1，它们的燃烧反应热分别
为-395.40 kJ ·mol -1和-393.51 kJ ·mol -1，试求：
（1）在298K ，100kPa 条件下，石墨变成金刚石的Θ
m r G ?。 （2）说明在上述条件下，石墨和金刚石那种晶型较为稳定？
解: 已知: S
Θ
m (石)
=5.71J·mol 1·K -1
, S
Θ
m (金)=2.45 J·mol -1·K -1
C (石)+O 2(g)=CO 2(g) △r H Θm (1) = - 39351 kJ·mol -1 C (金)+O 2(g)=CO 2(g) △r H Θ
m (2)= - 395.40 kJ·mol -1
方程(1) —方程 (2) 得方程（3）C (石)→C （金） 根据Hess 定律
该反 △r H Θ
m (3)= △r H Θ
m (1) - △r H Θ
m (2) = -393.51 - (-395.40) = 1.89 kJ·mol -1
△r S Θ
m =2.45 - 5.71= - 3.26 J·mol -1·K -1 △r G Θm =△r H Θm -T △r S Θ
m = 1.89 - 298 × ( - 3.26) ×10-3 = 2.86
kJ·mol -1
∵△r G Θ
m > 0 ∴298K, 100kPa 下, 石墨较稳定 10．计算合成氨反应 N 2（g ）+ 3H 2（g ）= 2NH 3（g ） 在673K 时的标准平衡常数，并指出在673K ，下列三种情况下反应向何方向进行？ （1）p （NH 3）= 304kPa ，p （N 2）= 171kPa ，p （H 2）= 2022kPa ； （2）p （NH 3）= 600kPa ，p （N 2）= 625kPa ，p （H 2）= 1875kPa ； （3）p （NH 3）= 100kPa ，p （N 2）= 725kPa ，p （H 2）= 2175kPa ；
解：首先用热力学数据 求出ΘK 。
查表得 N 2(g) + 3H 2(g) = 2 NH 3(g)
△r H Θ
m /（ kJ ?mol -1） 0 0 －46.11
S Θm
/（J ·mol -1·K -1）191.50 130.57 192.34
△r H Θ
m
= 2×（- 46.11）= - 92.22 kJ·mol -1
△r S Θ
m = 2×192.34 - 3×130.57 - 191.50 = - 198.53 J·mol -1·K -1
△r G
Θ
m
(673K)= △r H
Θm
- T △r S
Θm
= - 92.22× - 673(-
198.53)×10-3
= 41.39kJ·mol -1·K -1
ΘK ln =RT
G m
r Θ
?-=67310314.839
.413??--=
- 7.397 ；
K Θ
= 6.13×10 – 4， 再求出各条件下的P J ，与ΘK 进行比较。
(1) J 1=()()
3
2
2022171)304(ΘΘ
Θp p p =6.5×10
- 4
J 1> K Θ
∴反应逆向
进行
在计算压力商（J ）时，各项一定要用相对压力，而且注意分子和分母的单位要一致，在此单位用的是kPa ，得出的结果J 与K Θ
进行比较后，做出判断。
(2) J 2=()()
3
2
1875625)600(ΘΘ
Θp p p =8.7×10 - 4
J 2> K Θ
∴逆向进行 (3) J 3=()()
3
2
2175725)100(ΘΘ
Θp p p =1.3×10 -5
J 3< K Θ
∴正向进行
11．试通过计算说明1000K 时能否用碳将Fe 2O 3、Cr 2O 3和CuO 中的金属还原出来？
解： (1) 2Fe 2O 3 +3C = 4Fe + 3CO 2
△f H Θ
m /（kJ ? mol -1） 824.25 0 0 393.51
S Θ
m /（J ? mol -1·K -1） 87.40 5.74 27.28 213.64
△r H Θm
= 3 × (393.51) – 2 × (824.25) = - 467.97 kJ·mol -1
△r S Θ
m = 3 × 213.64 + 4 × 27.28 – 3 × 5.74 – 2 × 87.40 = 558.02
J mol -1·K -1
△r G Θm =△r H Θm - T △r S Θm = - 467.97 - 1000×558.02×10-3= -
1025.99 kJ·mol -1
∵△r G Θ
m <0， ∴1000K 可用C 还原出Fe 。
(2) 2Cr 2O 3 + 3C = 4Cr +
3CO 2
△f H Θ
m /（kJ ? mol -1） 1139.72 0 0 393.51
S Θ
m /（J ·mol -1·K -1） 81.17 5.74 23.77 213.64
△r H Θ
m = 3× (393.51) - 2×(1139.72) = -1098.91 kJ·mol -1
△r S Θ
m = 3×213.64 + 4×23.77 - 3×5.74 - 81.17×2 = 556.44
J·mol -1·K -1
△r G Θm = △r H Θm -T △r S Θ
m =-1098.91-1000×556.44×10-3 =
-1655.35 J·mol -1
△r G Θ
m < 0，∴可用C 还原出Cr 。
(3) 2CuO + C = 2Cu
+ CO 2
△r H Θ
m /（kJ ? mol -1） 157.32 0 0 393.51
S Θ
m /（J ·mol -1·K -1） 48.63 5.74 33.15 213.64
△r H Θ
m = 3 × (393.51) – 2 × (157.32) = 865.89 J·mol -1 △r S Θ
m
= 213.64 + 2 × 33.15 - 5.74 – 2 × 48.63 = 176.94
J·mol -1·K -1
△r G Θ
m = 865.89 – 1000 × 176.94 × 10-3 = 689.95 （kJ· mol -1）
△r G Θm
> 0， ∴不能用C 还原出Cu
12．已知SiF 4（g ）、SiCl 4（g ）的标准生成吉布斯函数（Θ
m f G ?）
分别为-1506和-569.8（kJ ·mol -1），试用计算说明为什么HF （g ）可以腐蚀SiO 2，而HCl （g ）则不能？
解： 4HF(g) + SiO 2(g) = SiF 4(g) + 2H 2O(1)
△f G Θ
m /（kJ ? mol -1） 273.22 856.67 -1506 237.18
Δr G Θ
m = 2 × (237.18)+ (-1506)– (856.67) – 4× (273.22 ) = –2981.19 kJ·mol -1 Δr G Θ
m
＜＜ 0， ∴反应可正向进行，HF 可被用来腐蚀SiO 2。
4HCl(g) + SiO 2 (g) = SiCl 4(g) +
2H 2O(l )
△f G Θ
m /（kJ ? mol -1） –95.30 –856.67 –569.8 –237.18
△r G Θ
m =2×(–237.18) + (–569.8) -(–856.67) - 4×(–95.30) = 193.71 kJ· mol -1
∵△r G Θ
m > 0 ∴不能正向进行，HCl 不能被用来腐蚀SiO 2。
13．试通过计算说明，为什么用BaCO 3热分解制取BaO ，反应温度要在1580K 左右，而将BaCO 3与碳黑或碎炭混合，按下式反应：
BaCO 3（s ）+ C （s ）= BaO （s ）+ 2CO （g ）
则所需温度可显著降低。已知BaCO 3（s ）和BaO （s ）的Θ
m f H ?分
别是-1216 kJ · mol -1，-548.1 kJ · mol -1；Θm S 分别是112
J ·mol -1·K -1和72.09J ·mol -1·K -1。
解 BaCO 3 = BaO + CO 2
△f H Θ
m
/（kJ ? mol -1） －1216 －548.1 －393.5
S Θm
/（J ·mol -1·K -1）112 72.09 213.64
△r H Θ
m = －393.5 +（－548.1）—（－1216）= 274.4 kJ· mol －
1
△r S Θm = 213.64 + 72.09 — 112 = 173.73 J·mol －1·K －
1
Θ
?m r H ＞０； Θ?m r S ＞ 0 ， 低温非自发，高温自发。
转化温度 T = 73.1731000
4.274?=Θ
Θ??m
r m r S H = 1580K BaCO 3 + C = BaO + 2CO
△f H Θ
m /（kJ ? mol -1）－1216 0 －548.1 －110.53 S Θm
/（J ·mol -1·K -1）112 5.74 72.09 197.56
△r H Θ
m = 2×(－110.53)+（－548.1）－0 －（－1216）= 446.84
（kJ· mol －
1）
△r S Θ
m = 2×197.56 + 72.09 - 5.74 – 112 = 349.47.0(J·mol －1·K －1)
转化温度 T = Θ
Θ
??m r m r S H = 47.3491000
84.446? = 1278.6（K ）
第三章 化学反应速率
习题与解答
1．下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。 （1） 每种分子都具有各自特有的活化能。
答：不正确，活化能是活化分子所具有的最低能量与反应物分子平均能量 之差。（前提:发生化学反应；特点:活化能是个差值，是对化学
反应而言的。）
（2） 影响反应速率的几个主要因素对反应速率常数也都有
影响。 答：温度和催化剂同时影响反应速率和速率常数；浓度和压强只影响反应速率。
（3）如果某反应速率方程中每一反应物的级数，都与相应化学计量方程式中的化学计量数相同，则该反应必是元反应。 答：否，例如H 2+I 2=2HI 速率方程为 v=kc （H 2）c （I 2）， 曾经长期被认为是简单反应。但研究表明，此反应经历了两个步骤
① I 2I 2? （快反应，可逆平衡）； )
(I (I)22c c K =
； )(I (I)22c K c ?=；
② HI 2I 2H 2→+（慢反应，元反应）；
根据质量作用定律(I))(H 222c c k ??=ν； [ 将)(I (I)22
c K c ?=带
入 ]
得到其速率方程：)(I )(H 222c K c k ???=ν= )(I )(H 22c c k ??
虽然其速率方程看起来是元反应，但此反应是复杂反应。 （4）加催化剂不仅可以加快反应速率，还可影响平衡，也可使热力学认为不能进行的反应自发进行.
答：否，加催化剂只改变反应速率，不能影响化学平衡，也不能改变反应方向。
（5）反应级数只能是0或正整数。
答：错，反应级数不仅可以为0或正整数，而且可以为小数或负数。
（6）所有化学反应速率都和温度成正比。
答：不对，多数化学反应符合Arrhenius 公式，但是一部分化学反应速率与温度的关系比较复杂，甚至有些反应（例如NO+O 2=NO 2）与温度成反比 。
（7）升高温度可以加快所有化学反应的速率。答：错 [见(6)]。
2．选择题（将正确答案的标号填入空格内） （1）已知反应A + 2B = 2D 的速率方程为v=kc （A ）c 2（B ），则该反应（③）
① 是元反应 ② 是非元反应
③应由实验确定④无法确定
答：（1）题的正确答案是③。
（2）升高温度可以增加反应速率，主要原因是（②）
①增加分子总数②增加活化分子总数
③降低反应的活化能④使反应向吸热方向进行
答：（2）题的正确答案是②。
（3）链反应的基本步骤有（②），在链传递过程中，产生的自由基数目大于消耗掉的自由基数目的链反应是（④）。
①链的引发，链的传递②链的引发，链的传递，链的终止
③直链反应④支链反应
答：（3）题的正确答案是②和④。
3．用锌和稀硫酸制取氢气，该反应的Δr H为负值，在反应开始后的一段时间内反应速率加快，后来反应速率又变慢，试从浓度、温度等因素来解释此现象。
答：开始时，因为反应放热，使体系温度升高，加快反应了速率；随反应
物的消耗，其浓度下降，反应速率随之变慢。
4．反应A（g）+ B（g）= 2D（g），Δr H为负值，当达到化学平衡时，如改变下表中各项条件，试将其他各项发生的变化
改变条件
增加A的分
压增加压力降低温度
使用催化
剂
正反应速率速率常数k正答：
改变条件
增加A的分
压增加压力降低温度
使用催化
剂
正反应速率↗—↘↗
速率常数k 正 — — ↘ ↗
5．化学反应发生爆炸的原因是什么？H 2和O 2的混合物（2:1）的爆炸半岛图上为什么存在三个爆炸极限？
答。通常发生在自由基产生速率大于其销毁速率时，温度、压力和混合气体的组成都是影响爆炸的重要因素。在爆炸半岛图上，当压力处于第一与第二爆炸极限时，支链反应速率加快，自由基产生速率大于销毁速率而发生爆炸；当压力升至第二和第三爆炸区间时，自由基销毁速率大于产生速率，进入慢速反应区，不发生爆炸；当压力达到第三爆炸限以上时，发生的是热爆炸。 6．在660K 时，反应2NO + O 2 = 2NO 2的有关实验数据如下表
c （NO ）/（mol ·L -1） c （O 2）/（mol ·L -1） v
（NO ）/（mol ·L -1·s -1）
0.010 0.010 2.5×10-3 0.010 0.020 5.0×10-3 0.030 0.020 4.5×10-2 求：（1）反应的速率方程及反应级数 （2）速率常数k
（3）c （NO ）= 0.035mol ·L -1，c （O 2）= 0.025mol ·L -1时的反应速率。
解：（1）速率方程通式可写作：)(O (NO)2y
x c kc v ?= 将各级浓度及相应反应速率数据代入上式，
可得 2.5×10-3 = k (0.01)x (0.01)y ①
5.0×10-3 = k (0.01)x (0.02)y ② 4.5×10-2 = k (0.03)x (0.02)y ③
由（1）、（2）可得y = 1，由（1）、（3）可得x = 2。将x =2, y = 1代入速率方程，可得=v k [c （NO ）]2 [c (O 2)]；反应级数为3级
（2）将y =1，x =2代入①②③中任意式， 可得 k = 2.5×10 3 ·mol·l -1·s -1
（3）将k 值及浓度数据代入速率方程，
v = 2.5 × 103 × (0.035)2 × 0.025 = 7.6 × 10-2
mol·l -1·s -1
7．放射性Co 6027所产生的强γ辐射，广泛用于癌症治疗。放
射性物质的强度以“居里”表示。某医院一个20居里的钴源，
经一定时间后钴源的剩余量只有5.3居里。问这一钴源已有多少时间了。已知
Co 6027
的半衰期为
5.26a 。
解：此反应为一级反应，
12
1132.026.5693
.0693.0-===
a a k k t ，可得，由
将k = 0.132a -1 、c 0 = 20居里、c t = 5.3居里， 代入ln kt c c t
-=0，
则
ln 203
.5= - 0.132 t ；
t = 10.06a
8． 某药物分解反应为一级反应，在37℃时，反应速率常
数k 为0.46h -1， 若服用该药0.16g ，
问该药在胃中停留多长时间方可分解90%。
解：将c t = ( 1- 90%) × 0.16 = 0.016g 代入一级反应速率方程为
ln kt c c t
-=0，，得
ln 16.0016
.0=
－ 0.46t ； t = 5h
9． 在500K 时，硝基甲烷（CH 3NO 2）的半衰期是650s 。试求该一级反应 的 （1）速率常数。
（2）硝基甲烷的浓度由0.05mol ·L -1减至0.0125mol ·L -1
所需时间。
（3）继（2）之后1h 硝基甲烷的浓度。
解：（1）一级反应； 3
211007.1650
693
.0693.0-?===
t k （s -1）
（2）c t = 0.0125mol·L - 1, c o = 0.05mol·L 1代入一级反应速
率方程，可得
ln =0c c t
ln 05.00125.0=
－1.07×103 t ； t = 1300s
（或推论，反应由0.05mol·L -1 减至0.0125mol·L 1经历两个半衰期，因此t = 2×21t
=1300s ）
（3）继（2）以后，反应时间为t = 1300 +3600 = 4900（s ）， 代入速率方程表达式，得ln 05.0t
c = - 1.07×10 - 3×4900
；
c t = 2.64×10 – 4
10．在稀的蔗糖溶液中（即水大量存在）发生下列反应：
C 12H 22O 11（aq ）+ H 2O （l ）
2C 6H 12O 6（aq ）
该反应为一级反应，若该反应的速率常数k 为0.034h -
1，且
蔗糖溶液的起始浓度为0.010 mol ·L -1， 试求：（1）蔗糖水解反应的起始速率；（2）5h 后蔗糖的浓度。
解：（1）该一级反应的速率方程可写作v = k c （C 12H 22O 11）
起始速率v = 0.034 × 0.010 = 3.4×10 -
4
mol·L -1·s -1
（2）ln 0
c c t
= - k t 5034.001
.0ln
?-=t
c c t = 0.0084 mol·L -1
11．某病人发烧至40℃，使体内某一酶催化反应的速率常数增大为正常体
温（37℃）时的1.23倍。试求该催化反应的活化能。
解：由阿氏公式k = A ·e Ea/RT ， 可得)(ln
2
11212T T T T R Ea k k -=
将T 1 = 273 + 37 = 310K, T 2 = 273 + 40 = 313K, k 2 = 1.23k 1 代入公式，有
)(ln
2
11
212T T T T R Ea k k -=；
ln )313310310
313(10314.823.13
1
1?-?=-Ea k k
∴E a = 55.70 kJ ?mol -1
12．反应2NOCl （g ）= 2NO （g ）+ Cl 2（g ）的活化能为
101kJ ·mol -1，
300K 时，速率常数k 1为2.80×10-5 L ·mol -1·s -1，试求400K 时的速率常数k 2。
解：由
)(ln
2
11
212T T T T R Ea k k -=；
有 )400300300
400(10314.81011080.2ln
3
52?-?=?--k ；
k 2 = 0.698 L·mol -1·s -1
13；已知青霉素G 的分解反应是一级反应，37℃时其活化能为84.8
kJ ·mol -1，指前因子A 为4.2×1012h -1，试求37℃时该反应的速率常数k 。
解：代入阿氏公式 k = A·e - Ea/RT 得 )37273(10314.8/4.84123
104.2+??--?=e k =7.2×10 –3 h -1
14．300K 时，下列反应
H 2O 2（aq ）= H 2O （l ）+ （1/2）
O 2（g ）
的活化能为75.3kJ ·mol -1。若用I -催化，活化能降为
56.5kJ ·mol -1；若用酶
催化，活化能降为25.1kJ ·mol -1。试计算在相同温度下，该
反应用I –
催化及酶催化时，其反应速率分别是无催化剂时的多少倍？
解： 由Arrhenius 公式，有k = A·e - Ea/RT
用I -
催化时，
RT
Ea RT
Ea
e
e k k //)
()
1()()
1(无无----=
300
10
314.85
.563.753
??--=e =1.9×103倍
有酶催化时，RT
Ea RT Ea e
e k k //)
()
()()(无酶无酶--=300
10
341.81
.253.753
??--=e =5.5×108倍
第四章 溶液及溶液中的离子平衡
习题与解答
1．下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。 （1） 物质的量浓度的优点是与温度无关，而质量摩尔浓度和物质的量分数 与温度有关。
答：否，（体积）物质的量浓度与温度有关，而质量摩尔浓度和物质的量分数浓度都与温度无关。 （2） 直链羧酸通式为CH 3(CH 2)n COOH ，当n 值增大时，羧酸在极性溶剂
水中的溶解度变小，而在非极性溶剂如CCl 4中的溶解度将增大。
答：对。 （3） 溶液的蒸气压随着溶解的质量的增加而增加。
答：错，溶液的蒸气压随所溶解的难挥发溶质的质量增加而
降低，从而引起溶液的沸点上升和凝固点降低。对难挥发、非电解质的稀溶液，其蒸气压下降满足下式
Δp = 质x *p
Δp：蒸气压下降值；K p：凝固点降低常数，与溶剂的性质有关；
b：质量摩尔浓度。若溶质是易挥发的，则蒸气压上升。
（4）由于海水和淡水的渗透压不同，所以海水和淡水鱼不能调换生活环
境，否则将会引起鱼体细胞的肿胀和萎缩，使其难以生存。
答：对。
（5）在氢硫酸（H2S）中，H+(aq)和S2-（aq）浓度之比应为2:1。
答：否，H2S溶液中c（H+）>> c（S2-）, 这是因为氢离子浓度主要来自于一级解离，而S2-离子浓度近似等于其二级解离常数，而且K a1 >> K a2。
（6）缓冲溶液是指在一定范围内溶液的pH不因稀释或外加酸（或碱）而
发生明显改变的溶液。
答：不确切，缓冲溶液是指在一定范围内,溶液的pH不因稀释、浓缩或外
加少量酸（或碱）而发生明显改变的溶液。
2．选择题（将正确答案的标号填入空格内，正确答案可以不止一个）:
（1）通常加热可以使固体在液体中的溶解度增大是由于__①_。
①固体在液体中溶解多为吸热过程，②固体在液体中溶解多为放热过程
③固体的熵值增加④液体的熵值增加
正确答案为①。
（2）要提高萃取分离的效率，可__③_____。
①多加萃取剂②升高温度
③多次萃取④降低温
正确答案为③。
（3）在两只烧杯中分别装上纯水和饱和的糖水，并用钟罩将其罩住，将发现_②_③__。
一、填空题： 1、多元统计分析是运用数理统计方法来研究解决多指标问题的理论和方法. 2、回归参数显著性检验是检验解释变量对被解释变量的影响是否著. 3、聚类分析就是分析如何对样品（或变量）进行量化分类的问题。通常聚类分析分为 Q型聚类和 R型聚类。 4、相应分析的主要目的是寻求列联表行因素A 和列因素B 的基本分析特征和它们的最优联立表示。 5、因子分析把每个原始变量分解为两部分因素：一部分为公共因子，另一部分为特殊因子。 6、若 () (,), P x N αμα ∑=1,2,3….n且相互独立，则样本均值向量x服从的分布 为_x~N(μ，Σ/n)_。 二、简答 1、简述典型变量与典型相关系数的概念，并说明典型相关分析的基本思想。 在每组变量中找出变量的线性组合，使得两组的线性组合之间具有最大的相关系数。选取和最初挑选的这对线性组合不相关的线性组合，使其配对，并选取相关系数最大的一对，如此下去直到两组之间的相关性被提取完毕为止。被选出的线性组合配对称为典型变量，它们的相关系数称为典型相关系数。 2、简述相应分析的基本思想。 相应分析，是指对两个定性变量的多种水平进行分析。设有两组因素A和B，其中因素A包含r个水平，因素B包含c个水平。对这两组因素作随机抽样调查，得到一个rc的二维列联表，记为。要寻求列联表列因素A和行因素B的基本分析特征和最优列联表示。相应分析即是通过列联表的转换，使得因素A
和因素B 具有对等性，从而用相同的因子轴同时描述两个因素各个水平的情况。把两个因素的各个水平的状况同时反映到具有相同坐标轴的因子平面上，从而得到因素A 、B 的联系。 3、简述费希尔判别法的基本思想。 从k 个总体中抽取具有p 个指标的样品观测数据，借助方差分析的思想构造一个线性判别函数 系数： 确定的原则是使得总体之间区别最大，而使每个总体内部的离差最小。将新样品的p 个指标值代入线性判别函数式中求出 值，然后根据判别一定的规则，就可以判别新的样品属于哪个总体。 5、简述多元统计分析中协差阵检验的步骤 第一，提出待检验的假设 和H1； 第二，给出检验的统计量及其服从的分布； 第三，给定检验水平，查统计量的分布表，确定相应的临界值，从而得到否定域； 第四，根据样本观测值计算出统计量的值，看是否落入否定域中，以便对待判假设做出决策（拒绝或接受）。 协差阵的检验 检验0=ΣΣ 0p H =ΣI ： /2 /21exp 2np n e tr n λ???? =-?? ? ???? S S 00p H =≠ΣΣI ： /2 /2**1exp 2np n e tr n λ???? =-?? ? ???? S S
第二章 质点动力学习题解答 2-1 如题图2-1中(a)图所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( D ) (A) g sin θ (B) g cos θ (C) g tan θ (D) g cot θ 2-2 用水平力F N 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F N 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F f 的大小( A ) (A) 不为零,但保持不变 (B) 随F N 成正比地增大 (C) 开始随F N 增大,达到某一最大值后,就保持不变 (D) 无法确定 2-3 一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率( C ) (A) 不得小于gR μ (B) 必须等于gR μ (C) 不得大于gR μ (D) 还应由汽车的质量m 决定 2-4 如习题2-4图所示，一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下 滑过程中，则( B ) (A) 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变 (B) 它受到的轨道的作用力的大小不断增加 (C) 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心 (D) 它受到的合外力大小不变,其速率不断增加 2-5 习题2-5图所示，系统置于以a ＝1/4 g 的加速度上升的升降机 内,A 、B 两物体质量相同均为m ，A 所在的桌面是水平的,绳子和定滑轮质量均不计,若忽略滑轮轴上和桌面上的摩擦,并不计空气阻力，则绳中张力为( A ) (A) 5/8mg (B) 1/2mg (C) mg (D) 2mg 2-6 对质点组有以下几种说法： (1) 质点组总动量的改变与内力无关； 习题2-4图 A 习题2-5图 B
聚类分析和判别分析练习题 一、选择题 1.需要在聚类分析中保序的聚类分析是（ ）。 A.两步聚类 B.有序聚类 C.系统聚类 D.k-均值聚类 2.在系统聚类中2R 是（ ）。 A.组内离差平方和除以组间离差平方和 B.组间离差平方和除以组内离差平方和 C.组间离差平方和除以总离差平方和 D.组间均方除以总均方。 3.系统聚类的单调性是指（ ）。 A.每步并类的距离是单调增的 B.每步并类的距离是单调减的 C.聚类的类数越来越少 D.系统聚类2R 会越来越小 4.以下的系统聚类方法中，哪种系统聚类直接利用了组内的离差平方和。（ ） A.最长距离法 B.组间平均连接法 C.组内平均连接法 D.WARD 法 5.以下系统聚类方法中所用的相似性的度量，哪种最不稳健（ ）。 A.2 1()p ik jk k x x =-∑ B. 1p ik jk k ik jk x x x x =-+∑ C. 21p k =∑ D. 1()()i j i j -'x -x Σx -x 6. 以下系统聚类方法中所用的相似性的度量，哪种考虑了变量间的相关性（ ）。A.2 1()p ik jk k x x =-∑ B. 1 p ik jk k ik jk x x x x =-+∑ C. 21 p k =∑ D. 1()()i j i j -'x -x Σx -x 7.以下统计量，可以用来刻画分为几类的合理性统计量为（ ）？ A.可决系数或判定系数2R B. G G W P P -
C.()/(1) /() G G W P G P n G -- - D.() G W P W - 8.以下关于聚类分析的陈述，哪些是正确的（） A.进行聚类分析的统计数据有关于类的变量 B.进行聚类分析的变量应该进行标准化处理 C.不同的类间距离会产生不同的递推公式 D.递推公式有利于运算速度的提高。D(3)的信息需要D（2）提供。 9.判别分析和聚类分析所要求统计数据的不同是（） A.判别分析没有刻画类的变量，聚类分析有该变量 B.聚类分析没有刻画类的变量，判别分析有该变量 C.分析的变量在不同的样品上要有差异 D.要选择与研究目的有关的变量 10.距离判别法所用的距离是（） A.马氏距离 B. 欧氏距离 C.绝对值距离 D. 欧氏平方距离 11.在一些条件同时满足的场合，距离判别和贝叶斯判别等价，是以下哪些条件。 （） A.正态分布假定 B.等协方差矩阵假定 C.均值相等假定 D.先验概率相等假定 12.常用逐步判别分析选择不了的标准是（） A.Λ统计量越小变量的判别贡献更大 B.Λ统计量越大变量的判别贡献更大 C.判定系数越小变量的判别贡献更大 D.判定系数越大变量的判别贡献更大 二、填空题 1、聚类分析是建立一种分类方法，它将一批样本或变量按照它们在性质上的_______________进行科学的分类。 2．Q型聚类法是按_________进行聚类，R型聚类法是按_______进行聚类。 3．Q型聚类相似程度指标常见是、、，而R型聚类相似程度指标通常采用_____________ 、。 4．在聚类分析中需要对原始数据进行无量纲化处理，以消除不同量纲或数量级的影响，达到数据间
第一章 化学反应热 1．说明下列符号的含义。 V Q m r H ?(T) Θ m r H ?(T) Θm f H ?（T ） ξ 答：V Q ：等容反应热； m r H ?(T)：某温度下，反应的摩尔焓变（数 值等于等压反应热）；Θ m f H ?(T )：某温度下某物质的标准摩尔生成焓； ξ：反应进度。 2．盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？ （1）等压 （2）等容 （3）等温、等容或等温、等压 （4）等温、不做有用功，等容或等压 答：正确答案为（4）。 3．热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？ 答：热力学标准态是指在温度T （但没有限定温度）和标准 压力 [ p Θ (100kPa)]下物质所处状态。而对纯理想气体热力学标准态是指 该气体处于标准压力 [ p Θ (100kPa)]下的状态。混合理想气体中 任一组分的标准态是指该组分气体的分压为p Θ 时的状态。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。 4．简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？ 答：金属铝、镁在燃烧时,可以放出大量热（Θ ?MgO ,m f H = - 601.7 kJ/ mol, Θ ?3 2 O Al ,m H = - 1675.69 kJ/?mol -1）产生千度以上的高温， 而反应放出的热量又能使硝酸盐分解产生O 2，又加速镁、铝的燃烧反应，使照明弹更加绚丽夺目。 在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠和硝酸钡等作氧化剂。 5．通过计算说明，氧－乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？ 答： （5/2）O 2 + C 2H 2 = 2CO 2 + H 2O(g)
第四版习题答案 （第一章）思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。 在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。 聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。 聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平 X表示。均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。 答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。 从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。 根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。 齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用分子量，计算聚合度。 聚合物结构式（重复单元） 聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子DP=n 特征
第五章 聚类分析 判别分析和聚类分析有何区别 答：即根据一定的判别准则，判定一个样本归属于哪一类。具体而言，设有n 个样本，对每个样本测得p 项指标（变量）的数据，已知每个样本属于k 个类别（或总体）中的某一类，通过找出一个最优的划分，使得不同类别的样本尽可能地区别开，并判别该样本属于哪个总体。聚类分析是分析如何对样品（或变量）进行量化分类的问题。在聚类之前，我们并不知道总体，而是通过一次次的聚类，使相近的样品（或变量）聚合形成总体。通俗来讲，判别分析是在已知有多少类及是什么类的情况下进行分类，而聚类分析是在不知道类的情况下进行分类。 试述系统聚类的基本思想。 答：系统聚类的基本思想是：距离相近的样品（或变量）先聚成类，距离相远的后聚成类，过程一直进行下去，每个样品（或变量）总能聚到合适的类中。 对样品和变量进行聚类分析时， 所构造的统计量分别是什么简要说明为什么这样构造 答：对样品进行聚类分析时，用距离来测定样品之间的相似程度。因为我们把n 个样本看作p 维空间的n 个点。点之间的距离即可代表样品间的相似度。常用的距离为 （一）闵可夫斯基距离：1/1 ()() p q q ij ik jk k d q X X ==-∑ q 取不同值，分为 （1）绝对距离（1q =） 1 (1)p ij ik jk k d X X ==-∑ （2）欧氏距离（2q =） 21/2 1 (2)() p ij ik jk k d X X ==-∑ （3）切比雪夫距离（q =∞） 1()max ij ik jk k p d X X ≤≤∞=- （二）马氏距离 （三）兰氏距离 对变量的相似性，我们更多地要了解变量的变化趋势或变化方向，因此用相关性进行衡量。 将变量看作p 维空间的向量，一般用 2 1()()()ij i j i j d M -'=--X X ΣX X 11()p ik jk ij k ik jk X X d L p X X =-=+∑
习 题 解 答 11-1 在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝21S S 、距离相等，则观察屏上中央明纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置，则（ ） （A ）中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变 （B ）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变 （C ）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大 （D ）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大 解 由S 发出的光到达21S S 、的光成相等，它们传到屏上中央O 处，光程差 0=?，形成明纹，当光源由S 向下移动S '时，由S '到达21S S 、的两束光产生了 光程差，为了保持原中央明纹处的光程差为0，它将上移到图中O '处，使得由S '沿21S S 、传到O '处的两束光的光程差仍为0.而屏上各级明纹位置只是向上平移，因此条纹间距不变。故选B 11-2 单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如附图所示，若薄膜厚度为e ， 且n 1＜n 2，n 3＜n 2， λ1为入射光在n 1中的波长，则两束反射光的光程为（ ） （A ）e n 22 （B ）1 1222n e n λ- （C ）2 2112λn e n - （D ）2 2122λn e n - 习题11-2图 解 由于n 1〈n 2，n 3〈n 2，因此光在表面上的反射光有半波损失，下表面的反射光没有半波损失，所以他们的光程差2 22λ-=?e n ，这里λ是光在真空中的波 3 n S S ’ O O ’
长，与1λ的关系是11λλn =。 故选C 11-3 如图所示，两平面玻璃板构成一空气劈尖，一平面单色光垂直入射到劈尖上，当A 板与B 板的夹角θ增大时，干涉图样将发生（ ）变化 （A ）干涉条纹间距增大，并向O 方向移动 （B ）干涉条纹间距减小，并向B 方向移动 （C ）干涉条纹间距减小，并向O 方向移动 （D ）干涉条纹间距增大，并向B 方向移动 解 空气劈尖干涉条纹间距θ λ sin 2n l = ?，劈尖干涉又称为等厚干涉，即k 相同的同一级条纹，无论是明纹还是暗纹，都出现在厚度相同的地方. 当A 板与B 板的夹角θ增大时，△ｌ变小. 和原厚度相同的地方向顶角方向移动，所以干涉条纹向O 方向移动。 故选C 11-4 如图所示的三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P 处形成的圆斑为（ ） （A ）全明 （B ）全暗 （C ）右半部明，左半部暗 （D ）右半部暗，左半部明 习题11-4图 解 牛顿环的明暗纹条件（光线垂直入射0=i ） ??? ??? ? ???=? ??=+=?) (,2,1,0,,2,1,0,2)12(明纹（暗纹）k k k k λλ 在接触点P 处的厚度为零，光经劈尖空气层的上下表面反射后的光程差主要由此处是否有半波损失决定. 当光从光疏介质（折射率较小的介质）射向光密的介质（折射率较大的介质）时，反射光有半波损失. 结合本题的条件可知右半部有一次半波损失，所以光程差是2 λ ，右半部暗，左半部有二次半波损失，光程差是零，左半部明。 故选D .162 .A θ B O 习题11-3图
高分子化学习题与答案 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
《高分子化学》习题与答案 第一章绪论习题 1. 说明下列名词和术语：
(1)单体，聚合物，高分子，高聚物 (2)碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子 (3)主链，侧链，侧基，端基 (4)结构单元，单体单元，重复单元，链节 (5)聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布 (6)连锁聚合，逐步聚合，加聚反应，缩聚反应 (7)加聚物，缩聚物，低聚物 2．与低分子化合物比较，高分子化合物有什么特征 3. 从时间～转化率、相对分子质量～转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。 4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子，天然有机高分子，生物高分子。 (2)碳链聚合物，杂链聚合物。 (3)塑料，橡胶，化学纤维，功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式，并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应，链式聚合还是逐步聚合 (1) -[- CH2- CH-]n- | COO CH3 (2) -[- CH2- CH-]n- | OCOCH3 (3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- | CH3 (4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n- 8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式： (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯 (3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶 (6) 聚丙烯腈 (7) 涤纶 (8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯
第十章战略性计划 一、教学要点 1、战略性计划的主要步骤。 2、远景和使命陈述的主要内容。 3、环境研究的内容与目的。 4、外部一般环境的主要内容。 5、波特的五种力量模型的基本内容。 6、影响行业进入障碍的主要因素。 7、影响买方讨价还价能力的主要因素。 8、影响供应商讨价还价能力的主要因素。 9、影响行业内移动障碍的主要因素。 10、竞争对手分析的基本框架。 11、波特价值链分析的基本内容。 12、企业顾客研究的主要内容。 13、典型的消费品市场细分变量。 14、典型的工业品市场细分变量。 15、如何选择目标市场 16、广告定位的基本策略。 17、各种类型战略的概念，及其选择的基本原则。 18、核心能力的概念及其基本特征。 19、关键名词：战略性计划、远景陈述、使命陈述、核心价值观、核心目标、BHAGs、天、地、彼、己、顾客、一般环境、行业环境、竞争对手、目标市场、PEST模型、五力模型、行业现有竞争对手、入侵者、供应商、买方、替代品、进入障碍、规模经济、产品差别化、转移成本、在位优势、战略群、移动障碍、价值链、基本活动、辅助活动、内部后勤、生产作业、外部后勤、市场营销和销售、服务、企业基础设施、人力资源管理、技术开发、采购、市场细分、目标市场、产品定位、广告定位、总成本领先战略、特色优势战略、目标集聚战略、前向一体化、后向一体化、横向一体化、同心多元化、横向多元化、混合多元化、市场渗透、市场开发、产品开发、战略联盟、虚拟运作、出售核心产品、收缩战略、剥离战略、清算战略、核心能力 二、习题 (一)填充题 1、战略性计划的首要内容是_________和_________。 2、远景和使命陈述包括_________和_________两个主要部分。 3、核心意识形态由_________和_________两部分构成。 4、市场细分一般包括_________、_________和_________三个阶段。 5、_________是组织持久和本质的原则。 6、韦尔奇提出，公司的第一步，也是最重要的一步，是用概括性的，明确的语言确定_________。 7、企业竞争的最终目的是_________。 8、行业环境研究主要包括行业竞争结构研究和行业内_________研究。 9、波特认为，行业的竞争状况以及最终利润状况取决于五种力量共同作用的结构，这五种力量是_________、_________、_________、_________和_________。 10、企业顾客研究的主要内容是_________，_________，_________和_________。 11、根据帕拉哈拉得和哈梅尔的理论，一项能力能否成为企业的核心能力必须通过_________、_________和_________三项检验。 12、根据价值链分析法，每个企业都是用来进行_________、_________、_________、_________以及对产品起辅助作用的各种价值活动的集合。 13、根据价值链分析法，企业的各种价值活动分为_________和_________两类。
《工科大学化学》---有机化学部分（第16章） 习题及参考答案 1．写出下列化合物的结构式 (1) 2,3-二甲基戊烷 (2) 2-甲基-3-异丙基己烷 (3) 2,4-二甲基-4-乙基庚烷 (4) 新戊烷 (5) 甲基乙基异丙基甲烷 (6) 2,3-二甲基-1-丁烯 (7) 2-甲基-2-丁烯 (8) 反-4-甲基-2-戊烯 (9) 反-1,6-二溴-3-己烯 (10) Z-2-戊烯 解答： CH 3CHCHCH 2CH 3 3 CH 3 (1) (2) CH 3CHCHCH 2CH 2CH 3 3 CH(CH 3)2 (3) (4) (5)(6) CH 3CHCH 2CCH 2CH 2CH 3 CH 3CH 2CH 3 CH 3C(CH 3)4 CH 3CHCH 2CH 3 CH(CH 3)2H 2C CCH(CH 3)2 CH 3(7) (8) (9) (10) H 3CC CHCH 3 CH 3 C C H H 3C 3)2 H C H BrH 2CH 2C CH 2CH 2Br H C C H H 3C H CH 2CH 3 2．用IUPAC 命名法命名下列化合物 CH 3CH 2CHCH 2CH 2 32 CH 3 (1)(2) (CH 3)2CHCH 2CH 2CH(CH 2CH 3)2 (3)(4) CH 3CHCH 2CHCHCH 3 2CH 32CH 3 CH 2CH 3 CH 3CH 2CCH 2CH 2CH 3 CH 2CH 2CH 2CH 3 (5)(6) CH 3CHCH 22CH 3 C CH 2CHCH 2CH 3 CH 3 H 3C CH 3 CH 3 (7)(8) (9)C C H CH 3 (H 3C)3C H 3C CH 3CH 2CHCH 2C 3 CH 3 CH 3 CH 2CH 2CH 2CH 3
高分子化学习题与解答内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
第一章 绪 论习题 1. 说明下列名词和术语： (1)单体，聚合物，高分子，高聚物 (2)碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子 (3)主链，侧链，侧基，端基 (4)结构单元，单体单元，重复单元，链节 (5)聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布 (6)连锁聚合，逐步聚合，加聚反应，缩聚反应 (7)加聚物，缩聚物，低聚物 2．与低分子化合物比较，高分子化合物有什么特征 3. 从时间～转化率、相对分子质量～转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。 4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子，天然有机高分子，生物高分子。 (2)碳链聚合物，杂链聚合物。 (3)塑料，橡胶，化学纤维，功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH 2=CHF (2) CH 2=CH(CH 3)2 CH 3 | (3) CH 2=C | COO CH 3 (4) HO-( CH 2)5-COOH (5) CH 2CH 2CH 2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式，并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应，链式聚合还是逐步聚合 (1) -[- CH 2- CH-]n - | COO CH 3 (2) -[- CH 2- CH-]n - | OCOCH 3 (3) -[- CH 2- C = CH- CH 2-]n - | CH 3 (4) -[-NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CO-]n -
5.2酿酒葡萄的等级划分 5.2.1葡萄酒的质量分类 由问题1中我们得知，第二组评酒员的的评价结果更为可信，所以我们通过第二组评酒员对于酒的评分做出处理。我们通过excel计算出每位评酒员对每支酒的总分，然后计算出每支酒的10个分数的平均值，作为总的对于这支酒的等级评价。 通过国际酿酒工会对于葡萄酒的分级，以百分制标准评级，总共评出了六个级别（见表5）。 在问题2的计算中，我们求出了各支酒的分数，考虑到所有分数在区间[61.6，81.5]波动，以原等级表分级，结果将会很模糊，不能分得比较清晰。为此我们需要进一步细化等级。为此我们重新细化出5个等级，为了方便计算，我们还对等级进行降序数字等级（见表6）。 通过对数据的预处理，我们得到了一个新的关于葡萄酒的分级表格（见表7）：
考虑到葡萄酒的质量与酿酒葡萄间有比较之间的关系，我们将保留葡萄酒质量对于酿酒葡萄的影响，先单纯从酿酒葡萄的理化指标对酿酒葡萄进行分类，然后在通过葡萄酒质量对酿酒葡萄质量的优劣进一步进行划分。 5.2.2建立模型 在通过酿酒葡萄的理化指标对酿酒葡萄分类的过程，我们用到了聚类分析方法中的ward 最小方差法，又叫做离差平方和法。 聚类分析是研究分类问题的一种多元统计方法。所谓类，通俗地说，就是指相似元素的集合。为了将样品进行分类，就需要研究样品之间关系。这里的最小方差法的基本思想就是将一个样品看作P 维空间的一个点，并在空间的定义距离，距离较近的点归为一类；距离较远的点归为不同的类。面对现在的问题，我们不知道元素的分类，连要分成几类都不知道。现在我们将用SAS 系统里面的stepdisc 和cluster 过程完成判别分析和聚类分析，最终确定元素对象的分类问题。 建立数据阵，具体数学表示为： 1111...............m n nm X X X X X ????=?????? （5.2.1） 式中，行向量1(,...,)i i im X x x =表示第i 个样品； 列向量1(,...,)'j j nj X x x =’，表示第j 项指标。(i=1,2,…,n;j=1,2,…m) 接下来我们将要对数据进行变化，以便于我们比较和消除纲量。在此我们用了使用最广范的方法，ward 最小方差法。其中用到了类间距离来进行比较，定义为： 2||||/(1/1/)kl k l k l D X X n n =-+ （5.2.2） Ward 方法并类时总是使得并类导致的类内离差平方和增量最小。 系统聚类数的确定。在聚类分析中，系统聚类最终得到的一个聚类树，如何确定类的个数，这是一个十分困难但又必须解决的问题；因为分类本身就没有一定标准，人们可以从不同的角度给出不同的分类。在实际应用中常使用下面几种
第四章 流体力学基础习题解答 4-1 关于压强的下列说确的是（ ）。 A 、压强是矢量； B 、容器液体作用在容器底部的压力等于流体的重力； C 、静止流体高度差为h 的两点间的压强差为gh P o ρ+； D 、在地球表面一个盛有流体的容器以加速度a 竖直向上运动，则流体深度为h 处的压强为0)(P a g h P ++=ρ。 解：Ｄ 4-2 海水的密度为33m /kg 1003.1?=ρ，海平面以下100m 处的压强为（ ）。 A 、Pa 1011.16?； B 、Pa 1011.15? C 、Pa 1001.16?； D 、Pa 1001.15?。 解：Ａ 4-3 两个半径不同的肥皂泡，用一细导管连通后，肥皂泡将会（ ）。 A 、两个肥皂泡最终一样大； B 、大泡变大，小泡变小 C 、大泡变小，小泡变大； D 、不能判断。 解：Ｂ ４-4 两个完全相同的毛细管，插在两个不同的液体中，两个毛细管（ ）。 A 、两管液体上升高度相同； B 、两管液体上升高度不同； C 、一个上升，一个下降； Ｄ、不能判断。 解：Ｂ 4-5 一半径为r 的毛细管，插入密度为ρ的液体中，设毛细管壁与液体接触角为θ，则液体在毛细管中上升高度为h= ( ) 。（设液体的表面力系数为α） 解:gr h ρθα=cos 2 4-6 如图所示的液面。液面下A 点处压强是（ ） 。设弯曲液面是球面的一部分，液面曲率半径为Ｒ，大气压强是0P ，表面力系数是α。 解:R P P α+ =20 4-7 当接触角2πθ< 时，液体（ ）固体，0=θ时，液体（ ）固体；当2π θ>时，液体（ ）固体，πθ=，液体（ ）固体。 解：润湿，完全润湿，不润湿，完全不润湿。
高分子化学练习题 一、名词解释 1、重复单元在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。 2、结构单元高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。 3、线型缩聚 2 官能度单体或 2-2 体系的单体进行缩聚反应，聚合过程中，分子 链线形增长，最终获得线型聚合物的缩聚反应。 4、体型缩聚有官能度大于 2 的单体参与的缩聚反应，聚合过程中，先产生支链，再交联成体型结构，这类聚合过程称为体型缩聚。 5、半衰期物质分解至起始浓度（计时起点浓度）一半时所需的时间。 6、自动加速现象聚合中期随着聚合的进行，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。 7、竞聚率是均聚和共聚链增长速率常数之比， r 1 =k11/ k12，r 2 = k 22/ k21, 竞聚 率用来直观地表征两种单体的共聚倾向。 8、悬浮聚合悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体，水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。 9、乳液聚合是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶 性引发剂、水溶性乳化剂组成。 10、接枝共聚物聚合物主链只由某一种结构单元组成，而支链则由其它单元组 成。 二、选择题 1、聚酰胺反应的平衡常数为400，在密闭体系中最终能够达到的反应程度为 （ B ） A. 0 .94 B. 0.95 C. 0.96 D. 0.97 2、在线型缩聚反应中，成环反应是副反应，其中最易形成的环状化合物是（ B ） A. 3， 4 元环 B. 5，6 元环 C. 7 元环 D. 8-11 元环 3、所有缩聚反应所共的是（A） A. 逐步特性 B. 通过活性中心实现链增长 C. 引发率很快 C. 快终止 4、关于线型缩聚，下列哪个说法不正确？（B）
第五章 聚类分析 5.1 判别分析和聚类分析有何区别？ 答：即根据一定的判别准则，判定一个样本归属于哪一类。具体而言，设有n 个样本，对每个样本测得p 项指标（变量）的数据，已知每个样本属于k 个类别（或总体）中的某一类，通过找出一个最优的划分，使得不同类别的样本尽可能地区别开，并判别该样本属于哪个总体。聚类分析是分析如何对样品（或变量）进行量化分类的问题。在聚类之前，我们并不知道总体，而是通过一次次的聚类，使相近的样品（或变量）聚合形成总体。通俗来讲，判别分析是在已知有多少类及是什么类的情况下进行分类，而聚类分析是在不知道类的情况下进行分类。 5.2 试述系统聚类的基本思想。 答：系统聚类的基本思想是：距离相近的样品（或变量）先聚成类，距离相远的后聚成类，过程一直进行下去，每个样品（或变量）总能聚到合适的类中。 5.3 对样品和变量进行聚类分析时， 所构造的统计量分别是什么？简要说明为什么这样构造？ 答：对样品进行聚类分析时，用距离来测定样品之间的相似程度。因为我们把n 个样本看作p 维空间的n 个点。点之间的距离即可代表样品间的相似度。常用的距离为 （一）闵可夫斯基距离：1/1()()p q q ij ik jk k d q X X ==-∑ q 取不同值，分为 （1）绝对距离（1q =） 1 (1)p ij ik jk k d X X ==-∑ （2）欧氏距离（2q =）
21/2 1 (2)() p ij ik jk k d X X ==-∑ （3）切比雪夫距离（q =∞） 1()max ij ik jk k p d X X ≤≤∞=- （二）马氏距离 （三）兰氏距离 对变量的相似性，我们更多地要了解变量的变化趋势或变化方向，因此用相关性进行衡量。 将变量看作p 维空间的向量，一般用 （一）夹角余弦 （二）相关系数 5.4 在进行系统聚类时，不同类间距离计算方法有何区别？选择距离公式应遵循哪些原则？ 答： 设d ij 表示样品X i 与X j 之间距离，用D ij 表示类G i 与G j 之间的距离。 （1）. 最短距离法 21()()()ij i j i j d M -'=--X X ΣX X 11()p ik jk ij k ik jk X X d L p X X =-=+∑ cos p ik jk ij X X θ= ∑ ()() p ik i jk j ij X X X X r --= ∑ ij G X G X ij d D j j i i ∈∈= ,min
第一章绪论 思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。 在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。 聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。 聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平 X表示。均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。 答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。 从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。 根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。 齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用分子量，计算聚合度。 聚合物结构式（重复单元） 聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 DP=n 特征 量/万
1. 说明下列名词和术语： (1)单体，聚合物，高分子，高聚物 (2)碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子 (3)主链，侧链，侧基，端基 (4)结构单元，单体单元，重复单元，链节 (5)聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布 (6)连锁聚合，逐步聚合，加聚反应，缩聚反应 (7)加聚物，缩聚物，低聚物 2．和低分子化合物比较，高分子化合物有什么特征？ 3. 从时间～转化率、相对分子质量～转化率关系讨论连锁聚合和逐步聚合间的相互关系和差别。 4. 举例说明链式聚合和加聚反应、逐步聚合和缩聚反应间的关系和区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子，天然有机高分子，生物高分子。 (2)碳链聚合物，杂链聚合物。 (3)塑料，橡胶，化学纤维，功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式，并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应，链式聚合还是逐步聚合？ (1) -[- CH2- CH-]n- | COO CH3 (2) -[- CH2- CH-]n- | OCOCH3 (3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- | CH3 (4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n- 8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式： (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯 (3) 聚四氟乙烯 (4) 丁苯橡胶 (5) 顺丁橡胶
第10章思考题及习题10参考答案 一、填空 1．对于电流输出型的D/A转换器，为了得到电压输出，应使用。 答：I/V转换电路 2．使用双缓冲同步方式的D/A转换器，可实现多路模拟信号的输出。 答：同步 3．一个8位A/D转换器的分辨率是，若基准电压为5V,该A/D转换器能分辨的最小的电压变化为。 答：1/28，20Mv 4．若单片机发送给8位D/A转换器0832的数字量为65H，基准电压为5V,则D/A转换器的输出电压为。 答：1.973V 5．若A/D转换器00809的基准电压为5V,输入的模拟信号为2.5V时，A/D转换后的数字量是。 答：80H 二、判断对错 1．“转换速度”这一指标仅适用于A/D转换器，D/A转换器不用考虑“转换速度”问题。错2．ADC0809可以利用“转换结束”信号EOC向AT89S52单片机发出中断请求。对 3．输出模拟量的最小变化量称为A/D转换器的分辨率。错 4．对于周期性的干扰电压，可使用双积分型A/D转换器，并选择合适的积分元件，可以将该周期性的干扰电压带来的转换误差消除。对 三、单选 1．在【例10-5】中的应用程序中，第2条与第4条指令： MOV DPTR,#7FF8H MOVX @DPTR,A 的作用是。 A. 使单片机的WR信号有效 B. 使ADC0809的片选信号有效 C. 发送ADC当前的转换通道号并启动A/D转换 D.将A中的数据写入0809
答：C 2．对于图10-20，如果P2.7改为 P2.3，且A/D转换的通道号选为IN3，则DPTR的值为。 A. FBF3H B. FBFCH C. 7BFCH D. F7F3H 答：D 四、简答 1．D/A转换器的主要性能指标都有哪些？设某DAC为二进制12位，满量程输出电压为5V，试问它的分辨率是多少？ 答：D／A转换器的主要技术指标如下： 分辨率：D／A转换器的分辨率指输入的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，是对输入量变化敏感程度的描述。 建立时间：建立时间是描述D／A转换速度快慢的一个参数，用于表明转换速度。其值为从输入数字量到输出达到终位误差±(1／2)GB(最低有效位)时所需的时间。 转换精度：理想情况下，精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。严格讲精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同．但相同位数的不同转换器精度会有所不同。 当DAC为二进制12位，满量程输出电压为5V时，分辨率为1.22 mV 2．A/D转换器两个最重要的技术指标是什么？ 答：两个最重要的技术指标：(1) 转换时间或转换速率 (2) 分辨率--习惯上用输出二进制位数或BCD码位数表示。 3．分析A/D转换器产生量化误差的原因，一个8位的A/D转换器，当输入电压为0～5V时，其最大的量化误差是多少？ 答：量化误差是由于有限位数字对模拟量进行量化而引起的；最大的量化误差为0.195%；4．目前应用较广泛的A/D转换器主要有哪几种类型？它们各有什么特点？ 答：主要有以下几种类型：逐次逼近式转换器、双积分式转换器、∑-△式A／D转换器。逐次逼近型A／D转换器：在精度、速度和价格上都适中，是最常用的A／D转换器件。双积分A／D转换器：具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度慢，近年来在单片机应用领域中也得到广泛应用。∑-△式A／D转换器：具有积分式与逐次逼近式ADC的双重优点，它对工业现场的串模干扰具有较强的抑制能力，不亚于双积分ADC，它比双积分ADC
《工科大学化学》习题解答 0章绪论 一、理想气体状态方程式的应用 1．有一真空系统，容积为10.0L，25℃时的压力为1.33×10-3Pa，问容器中余气有多少摩？ 解：PV=nRT n = PV / RT = 1.33×10-3Pa·10.0×10-3m3 / 8.314Pa·m3·mol-1·K-1·（25+273.15）K = 5.37×10-9 (mol) 答：容器中余气约有5.37×10-9 mol 2．在一容器中装有混合气，恒温下，经实验测得其压力为86.66kPa，现从容器中抽出一定量的气体，在100kPa压力下其体积为1.52ml，此时容器中气体的压力减小到80kPa，求该容器的体积。 解：设该容器体积V0 ml，抽出的气体为n1 mol，剩n2 mol 由PV = n RT得n = PV/RT 则n0 = n1+ n2且V2 = V0 PV0/RT = P1V1/RT + P2V2/RT PV0 = P1V1 + P2V0 则V0 = P1V1 / (P-P2) ≈22.8 ml 答：该容器的体积约为22.8 ml 7．680K时，2.96g氯化汞在1.00L的真空容器中蒸发，测得容器中蒸气的压力为60.795kpa，求氯化汞蒸气的相对分子质量和分子式。 解：设氯化汞分子式为HgCl x则： m(HgCl x)=2.96g n(HgCl x) = m(HgCl x) / M(HgCl x) V = 1L = 1dm3 = 10-3m3P=60.795kPa T=680K 由理想气体状态方程得： PV = nRT PV = m/M RT M(HgClx) = m(HgClx)RT / PV = 2.96g×8.314Pa·m3·mol-1·K-1×680K / 60.795kPa×100-3m3