物理化学下册练习题解答

1、第7章 化学动力学一、已知气相反应A BC为二级反应，若反应在恒容的容器中进行，反应温度为100，开始时只有纯A。当反应10分钟后测得系统总压为24.58kPa，其中A的摩尔分数为0.1085，试求：(1) 10分钟时A的转化率；(2) 反应的半衰期；(3) 反应速率常数（mol-1dm3s-1）答：(1) A B + C t = t 1 - a a a 可得 ，。 (2) 。 (3) ，。 ， 二、在一恒容容器中，反应物A发生如下平行反应A (1)实验测得50时cP / cS恒为2。当反应10分钟后，A的转化率为50% ；反应时间延长一倍，转化率为75% 。试确定反应级数和速度常数k1和k2

2、 。 (2)当温度提高10时，测得cP / cS恒为3。试求活化能Ea1与Ea2之差。答：(1) 半衰期与初浓度无关，为一级反应。 ，。 (2) ， 。 ， 。三、已知乙醛热分解反应CH3CHO CH4CO的机理如下： CH3CHOCH3CHO E1 CH3CH3CHOCH4CH2CHO E2 CH2CHOCOCH3 E3 CH3CH3C2H6 E4 (1) 试建立总包反应的动力学方程（以表示） (2) 若已知各基元反应的活化能分别为E1、E2、E3和E4，求总包反应的表观活化能。答：(1) 二式相加， (2) ， 四、设反应按如下机理进行试用平衡态处理法和恒稳态处理法建立该反应的速率方程，并

3、指出在什么条件下，两种处理法得到的速率方程相同。解：(1) 用平衡态处理法：，(2) 用恒稳态处理法，当气体压力较高时，两种处理方法得到的速率方程相同。第十二章 独立子系统的统计热力学 1、试计算1 mol氩气（单原子分子）在 Pa、25时的配分函数。已知氩的摩尔质量为，。解：2、有一子数为N的平衡的独立子系统，200K时它的子仅分布在三个能级上，能级的能量和简并度分别为：，k为玻尔兹曼常数。试计算：(1) 200K时的子配分函数；(2) 200 K时子在能级上出现的概率；(3) 当时，子在三个能级上出现的概率之比。解：(1) (2) (3) 当时， 3、独立的离域子系统的熵与配分函数的关系为

4、：试计算1 mol Xe（氙）气体在 Pa和165.1 K时的热熵。已知Xe的摩尔质量为，。解：第15章 界面化学一、试指出下列哪些偏导数是表面张力？ 答：(2) 、(3) (1) (2) (3) (4) (5) (6) 二、 按照Gibbs界面模型，界面相的热力学基本方程=？恒温下，在一带有活塞的汽缸里，半径为r的纯物质微小液滴与其蒸气达到气液平衡。试按照Gibbs界面模型，写出界面相的热力学基本方程？答： (吉布斯模型)。 。三、下图表示四根毛细管插入某种液体后所引起的液面升高或降低，试指出何者是正确的？ 答：(b)、(c) 四、在一个锥形容器中，放入一滴液体，若液面微微呈凸形，如下图所示

5、 。试画出接触角，并判断其是润湿还是不润湿。（） 答：润湿五、若将一表面积为AS的固体在某液体中浸湿。试表示该过程的吉氏函数变化，并用杨氏方程证明，该固体一定能被该液体所润湿。答：DG =。 ，q 90。，所以能润湿。六、已知水能润湿玻璃。今将三根半径不同的玻璃毛细管放在空气中，试简要描述，当空气的湿度逐渐增大时，三根毛细管中所发生的变化。答： 半径最小的毛细管中首先出现液态水，然后半径稍大的毛细管、半径最大的毛细管中相继出现液态水。七、从热力学角度分析，吸附应是吸热的还是放热的？为什么？请用热力学关系式 DG =DHTDS 分析说明之。答： DH = DG + TDS，DG 0，DS 0，D

6、H 0。八、有一表面活性剂浓度很稀的水溶液，在25时用快速移动的刀片刮取该溶液的表面，测得表面活性剂的单位界面吸附量= 310-10 molcm-2。已知25时纯水的表面张力为 72.010-3 Nm-1 ，试计算该溶液的表面张力。答：第16章 电解质溶液 一、基本单元为、和的离子在25无限稀释水溶液中的摩尔电导率分别为、和。试求浓度为的KCl和的水溶液在25时的电导率分别为多少？解： 二、25时的溶度积。试计算在的溶液中的溶解度（用质量摩尔浓度表示）。计算中可略去解离产生的平均活度因子服从德拜-休克尔关系。解：（因为浓度很低，所以在I的计算中可略去）第17章 电化学1韦斯顿电池是一种标准电池

7、，表示为20时该电池的电池反应电势为1. V，若温度超过20，每升高1，电池反应电势降低。(1) 写出该电池的电极反应和电池反应；(2) 建立电池反应电势随温度变化的数学关系式；(3) 计算20时，电池每消耗1 mol Cd产生的系统H、G的变化，；(4) 若电池在可逆条件下进行。计算系统放出或吸收的热量。答：(1) 负极： 正极： 电池： (2) (3) (4) 2已知下列电极在25时的电极反应的标准电势数据：，。试通过设计电池，计算25时固态氯化银的标准生成吉氏函数及在25时的分解压，写出电池反应式。氯化银的标准生成吉氏函数及25分解压。答： ) ( 负极： 正极： 电池：， ， ， ，。3电解池阳极区为金属铂片浸在浓度为的KBr水溶液，阴极区为金属锌板插在0.1molkg-1的ZnCl2水溶液，溶液呈中性。已知25时，设活度可用浓度代替，并且只考虑H2在Zn上的析出超电势为0.726 V及O2在Pt上的析出超电势为0.48