《物化II复习题》PPT课件.ppt

物理化学（II） 复 习 题 天津理工大学 化学化工学院 2011. 06. 已知25时0.10 moldm3 CH3COOH溶液的电导率为 5.235 102 Sm1, 计算CH3COOH的解离度 及解离常数K. 所需离子摩尔电导率的数据见教材表7.4.1. CH3COOH = CH3COO + H + 平衡时 c( 1 ) c c 查表得25时: 取c = 1 moldm3, 则 例1 25时, 电池 Cd|CdCl2(5/2)H2O(饱和溶液)|AgCl(s)|Ag 的E0.67533V, 求该温度下反应的 rGm,rSm和rHm. rGm= -zFE-296485Cmol1 0.67533V=130.32kJmol1 例2 rHm167.7kJmol1与反应途径中是否有非体积功无关, 它在数值上等于反应在一般容器中进行时系统与环境间交换 的热量Qp . Qr,m=37.38 kJmol1是反应在电池中可逆地进行时系统与 环境间交换的热量. Qp与Qr之差为电功: Wr=167.7(37.38) kJmol1=130.32kJmol1 rGm, rSm , rHm和Qr,m均与电池反应计量方程写法有关.若上 述电池反应写为下式, 则z1, rGm, rSm , rHm和Qr,m 的数值 都要减半. 电池 Zn(s) | ZnCl2(0.05 molkg1) | AgCl(s) | Ag(S) 其 电动势与温度的关系为 E/V = 1.0154.92104(T/K298). (1)写出上述电池的电极反应和电池反应; (2)计算298K下, 电池反应的 rG m , rSm, rHm, Qr. 例3 (1) 阳极反应: Zn(s) Zn2+ + 2e 阴极反应: 2AgCl(s) + 2e 2 Ag(s) + 2Cl 电池反应: Zn(s) + 2 AgCl(s) 2 Ag(s) + ZnCl2(aq) (2) rG m=zFE =2964851.0154.92104(298298) Jmol1 =195.9 kJmol1 rSm= zF(E/T)p = 296485(4.92104)JK1mol1 =94.94 JK1mol1 rHm = rG m + TrSm =224.24 kJmol1 Qr = TrSm = (298.1594.94)Jmol1 =28.306 kJmol1 在定温300K的密闭容器中, 发生如下气相反应: A(g) + B(g) Y(g) , 测知其速率方程为 假定反应开始只有A(g)和B(g)(初始体积比为1: 1), 初始总压力 为200 kPa, 设反应进行到10 min时, 测得总压力为150 kPa, 则该 反应在300 K时的反应速率常数为多少?再过10 min时容器内总 压力为多少? A(g) + B(g ) Y(g) t = 0 pA, 0 pA, 0 0 t = t pA pA pA, 0pA p = pt = pA, 0 + pA 可知 pA = pt pA, 0 得 积分得 例4 已知 pt, 0 = 200kPa, pA, 0 = 100kPa, 即 当 t = 10min时, pt = 150 kPa, 得 k = 0.001kPa1min1 当 t = 20min时, 可得 pt = 133kPa E a = 51.13 kJmol1 k(298.15K) = 70.12103dm3mol1s1. 某反应在15.05时的反应速率常数为34.40103 dm3mol1s1, 在40.13时的反应速率常数为189.9103 dm3mol1s1. 求反应的活化能, 并计算25时的反应速率常数. 例5 等容气相反应AY的速率常数k与温度T具有如下关系式: (1)计算此反应的活化能; (2)欲使A在10min内转化率达到90%, 则温度应控制在多少? (1) 据Arrhenius公式: 与经验式对比, 得Ea = 9622K R = 80.0 kJmol1 (2) 求T. t =10min, 转化率 xA = 0.9 一级反应，代入 例6 胶核 胶粒 胶团 例7 写出Al(OH)3 溶胶在酸性介质(HCl) 中的胶团结 构。 在酸性介质中，反应: Al(OH)3 + HCl Al(OH)2Cl + H2O Al(OH)2Cl = Al(OH)2 + Cl Al(OH)2 为电荷离子, Cl为反离子。 胶团结构为: 胶粒带正电 例8 写出Al(OH)3 溶胶在碱性介质(KOH) 中的胶团