物化下答案.doc

第七章第七章 电化学电化学 一 判断题一 判断题 1 2 3 4 5 6 7 8 二 选择题二 选择题 1 C 2 A 3 AB 4 A 5 C 6 A 7 C 8 B 9 A 10 D 11 C 12 B 13 D 14 B 15 C 16 C 17 C 18 A 19 A 三 填空题三 填空题 1 Cl 2 Ca CaCl m 2 m2m 2 0 9 3 0 3 4 CD 5 E 0 323 V K 8 46 1010 6 Hg l Hg2SO4 s SO42 aq Hg22 a Hg l 7 Pt H2 g H2SO4 aq PbSO4 s Pb s 8 Pt H2 p H a2 H a1 H2 p Pt 9 增加 减少 10 电能效率 理论上所需的电能 实际消耗的电能 11 4 94 1015 cm 2 s 1 1 56 1016 cm 2 s 1 3 12 107 cm 2 s 1 12 Fe2 Fe RT 2F ln 0 01 0 4992 V Cu2 Cu RT 2F ln 0 02 0 2868 V 最先析出的是 Cu 四 简答题四 简答题 1 设计一个电池使电池反应恰好是所示的反应 设计的电池是否正确 必须写出电 池反应进行验证 然后测定该电池的电动势和电动势的温度系数 就能计算反应焓 变 3 分 所设计的电池 Ag s AgCl s Cl aq Hg2Cl2 s Hg l 3 分 rmp E HzEFzFT T 2 根据定义 c 是摩尔体积浓度 单位是 mol m 3 对于若电解质 应当用总计量浓 度代入公式 不必考虑电离度 3 电导率k变化不一定 摩尔电导率 m将增大 4 三种溶液中 Cl 1的运动速度相同 三种溶液中 Cl 1的迁移数是不相同 因三个阳 离子的迁移数不同 5 C 6 B 7 D 8 能被选用参考标准电极实际上是很有限的 首先它必须是可逆电极 且电极电势 的温度系数要比较小 其次 它应当容易钝化 制备也比较简单 此外参考电极最 好能适应较广的界质条件 9 盐桥起导电而又防止两种溶液直接接触以免产生液接电势的作用 由液接电势的计算公式可知 只有 t t 时 Ej 0 而 t 与 t 完全相同的电解质是找不 到的 10 E1 E2 E 1 E 2 1 mrG 2 2 mrG K 1 K 2 2 11 C 12 D 13 理论分解电压在数值上等于该电池作为原电池时的可逆电动势 实际分解电压 总是大于理论分解电压 一部分用于克服电极极化时产生的超电势 另一部分用于 克服电池内阻产生的电位降 E 实际分解电压 E 理论分解电压 阴 阳 IR 14 理论分解电压 可逆电解时的分解电压 在数值上等于可逆电池的电动势 实际分解电压 实际电解时的最小分解电压 在数值上等于电流 电压曲线 上直线部分外延到电流为零处的电压 两者不一致的原因 电流 I 0 时 电极有极化 15 在通电过程中 随电极上电流密度的增加 实际电极电势值偏离可逆电极电势 值 这种现象称为极化 将某一电流密度时 实际析出的电势与可逆电极电势之差 称为超电势 由于超电势的存在 阴极上析出的电势随电流密度增大不断变小 阳 极上析出的电势随着电流密度的增大而不断增大 16 阳极上 析出电势越小的阴离子首先在阳极上发生氧化 阴极上 析出电势越大的阳离子首先在阴极上发生还原 17 实际上是电解水 阴极上放出氢气 溶液中有较多 OH 呈碱性 使指示剂变 蓝 阳极有氧气放出 溶液中有较多 H 呈酸性 使指示剂变红 18 C 五 计算题五 计算题 1 解 k HAc k KCl R KCl R HAc 求得 k HAc 0 01623 S m 1 m HAc k HAc c 0 001623 S m 2 mol 1 m 0 04154 K c c 2 1 1 8 10 5 2 解 0 0228 2 分 1 bbb 4 1 3 01 0 03 0 ba 06 0 315091 0 IZZAlg 2 分 42 0 2 分 06 0 301 0 103 0 2 1 Zm 2 1 I 222 cc 2 分 0096 0 0228 0 42 0 a 2 分 94 1049 8 aaa B B 3 1 负极 1 2H2 P0 e H a 0 1 正极 AgCl s e Ag s Cl 0 1 电池反应 1 2H2 P0 AgCl s Ag s HCl a 0 1 2 分 2 1 41 1 1 1 0 490 9650047 285 1 965001080 1010 422 47 285 10 422 2983153 10 422 2983106 ln rm rm P rmrmrm rrm rm GZE FKJmol E SZFKJmol T HGTSKJmol QTSKJmol GRTK 3 47 285 10 ln 8 314 298 rm G K RT 解得 1 94 108 若电极反应 K 得失 2e 则相应的计算结果都为上面结果的二倍 4 1 Pb s 饱和 PbSO4 s 2e 2 4 SO Hg2SO4 s 2e 2Hg l 饱和 2 4 SO Pb s Hg2SO4 s 2Hg l PbSO4 2 分 2 rGm ZEF 2 0 9647 96500 186 2KJ mol 1 2 分 rSm ZF 2 96500 1 07 10 4 20 72J mol 1 K 1 2 分 p T E rHm rGm T rSm 180 01 KJ mol 1 2 分 Qr m T rSm 6 177 KJ mol 1 2 分 5 1 电池反应为 AgCl s Ag s 1 2Cl2 p rmrmrm GHTS EE zFzF 51 rmfm AgCl 1 2703 10 J molHH 11 rm 1 2 42 70 243 87 96 11 68 52 J KmolS 得 E 1 105 V 2 Qr T rSm 2 042 104 J 41 rm 7 1 10 V K p ES TzF 3 ln43 04 p zE F K RT 19 2 03 10 p K 1 2 2 Cl p p K p 2 33 Cl 4 2 10 Pap 6 Ag2O s Ag s OH a O2 0 21p Pt 电池反应 2Ag s 1 2 O2 0 21p Ag2O s E E RT 2F ln 1 a O2 1 2 O2 OH Ag2O Ag 0 05915 2 lg 1 0 21 1 2 0 0470 V E 0 电池为自发的 表明 Ag 在 OH 溶液中会被氧化 加入 CN 后 Ag CN Ag 0 31 V cA 0 r k cA k kcB 用一级反应尝试 k A 0 0 At AA11 lnln AA c tct 代入 298 K 的数据 k1 5 74 10 3 min 1 k2 5 81 10 3 min 1 可视为常数 1 k 平均 5 775 10 3 min 1 1 2 1 2 B 0 1 2B 0 ln2 120 ln2 30 t ck tkc 2 298 K k1 k c2B 0 57 75 min 1 mol dm 3 2 同理 308 K k2 200 min 1 mol dm 3 2 Ea ln k2 k1 RT1T2 T2 T1 94 79 kJ mol 1 6 甲 lnk lnA Ea RT 对照已知条件 Ea R 7284 4 K Ea 60 56 kJ mol 1 乙 ln k 1 643 k 5 17 mol 1 dm3 min 1 t1 2 1 k2a 24 18 min 7 A A 的反应级数为一级 B A B P C B 的反应级数为一级 D ln A A 0 k t k B t 10 100 20 t 1 2 t 1 2 50 s E k 0693 10100 6 93 10 4 mol 1 m3 s 1 8 1 ln kkER TT 212 1 1 1 a 31 a 1 62 10 J molE 2 HERT ma 2658 kJ mol 1 UHRT mm 410 kJ mol 1 1 cBmm exp exp kk T hcSRHRT Sm647 J K 1 mol 1 GHTS mmm 127 kJ mol 1 9 d C dt k H A B k1 A B 对于 A 0 B 0的二级反应 t1 2 1 k1 a k1 100 mol 1 dm3 h 1 k 298 K k1 H 1 104 mol 2 dm6 h 1 k2 1 t1 2a 50 mol 1 dm 3 h 1 k 288 K k2 H 5 103 mol 2 dm6 h 1 k 298 K kBT h exp Dr Gm RT c 1 n Dr Gm 71630 J mol 1 ln k 298 k 288 Ea R 298 288 298 288 Ea 49 46 kJ mol 1 Dr Hm Ea RT 46 98 kJ mol 1 Dr Sm Dr Hm Dr Gm T 82 7 J K 1 mol 1 10 由所设反应历程 每吸收一个光子使 2 个 NOCl 分子分解 可知 2 现将使光化反应发生的波长换算为能量即 E Lhc 0 01196 J 365 nm 代入 E 32 7 kJ mol 1 191 4 kJ mol 1 此光不足以使 NOCl 分解 且从光谱图未发现表示解离发生的连续光谱 据此 历程 I 不可能 而历程 II 有可能 第十二章第十二章 胶体化学胶体化学 一 判断题一 判断题 1 2 3 4 5 6 二 选择题二 选择题 1 A 2 C 3 A 4 A 5 D 6 C 7 C 三 填空题三 填空题 1 功能基 2 不稳定的 不可逆 3 链式 逐步 4 FeCl3 四 简答题四 简答题 1 带正电荷 2 分 AgCl m nAg n x NO3 x xNO3 4 分 2 当用 KCl 和 A