大学物理化学下册第五版傅献彩知识点分析归纳

1、第八章电解质溶液LFaradn电解定律的基本内容是什么？这定律在电化学中有何用处?誓;法拉第电解定律的基本内容是！通电于电孵质溶液之后J】J在电极上（两相界面）发生化学变化的物质的量母通人电荷成正比.（2）若将几个电解池串联,通人一定的电荷量后.在各个电解池的电极上发生化学变化的物质的就都相等.根据Faraday定律，通过分析电解过程中反应物在屯械上物质的酸的变化，就可求出电荷量的数值.在电化学的定窿研究和电解工业上有重要的应用，工电池中正极,负极、阴报,阳极的定义分别是什么？为什么在原电池中倒极是阳破而正板是阴极？答:给出电子到外电路的电极叫做电池的负板.在外电窗中电势低.从外电路接受电子的

2、电极叫撇电池的正极，在外电路中电势较高，发生氧化作用的电极称为阳极,发生还原作用的一极称为阴柢原电池的阳被坦生氧化作用,阴极发生还原作用”内电路的电予由阳极运动到阴极.所以用电池的阴极是正极.阳板是曲极，3 .电解质溶液的电导率和摩尔电殍率与电解质溶液液度的关系有何不同9为什么？答t强电解质溶液的电导率随着浓度的增大而升高f导电粒子数目增多），但大到一定程曳以后,由于正、负图F之间的相互作用增大,因而使离子的运动速率降低，电导率反而下降.弱电解质的电导率随浓度的变化不显著,戢度增加电闽度减少.离子数目变化不大.摩尔电导率随浓度的变化与电导率不同,浓度降低.苞子之间相互作用谶弱,正，负离子的运动

3、速率因而增加.故摩尔电导率增加.工怎样分别求强电解质和弱电解质的无限稀降摩尔电学率？为什么要用不同的方法？答:在低融度下,强电解潘液的摩尔电导率与4成线性关系.4 A掰（1一fG在一定温度下,一定电解质溶液来说中是定值逋过作图克线用级坐标的交点即为无限稀稀时溶液的摩尔电导率即外推法.弱也解质的无限格群摩尔电导率示,根据离子独立移动定律，可由强电解质溶液的无限稀催摩尔电导率AM设计求算.不能由外推也求出，由于弱电解质的林溶液在很低浓度下,A.与互不呈直线关系.并且浓度的变化对人巾的值影响很大，实验的误差很大由实验值直搂求的电解质的腐很困难.5 .点子的卑尔电辱率、离子的迁移速率、窝子的电迁移率和

4、离户迁移数之间有哪些定量美系式？答:定量关系式工仁="+芯/由r-=udE/dJ外井-离子迁移速率加+,口-离子的电汪移今ffi_T+r+u>珀=dit=fr-=r1 Jr+r«+t<_宁缶=言二h正离就糕数NY一无限稀降强电解质溶液A«-A,+A.也在某电解质罅液中,若为1种离子存在则溶液的总电号应该用下列哪个公式表示(DG=套+看+1G土等：对电解质溶液来说电导心是箕铮电的能力，以】1型电解质溶液为例.KAm*稀电解质溶液Am=At+A=；.左一（八涓+A£）r=A；tc+Amc*十不八；*c则G+=算+AH1、1豆j后7.电斛质与非电解

5、质的化学势表示形式有何不同？活度因F的表示式有何不同?答:非电解质的化学势的表示形式；陟=蔺（T）+RTln%.=佛（T）+RTlriun电解质/4sCT）+Kl'liuitsT）+ff"4三商度因子表示式，非电解质5出=人嗡电解质由=应渺心=g.S.为什么要引进离子强度的瞰念？离子强度时电鼾质的平均活度因子有什么影响？答:在稀溶液中.影响高子平均活度因子人的主要因素是离子的法度和价数.并且离子价数比诰度影响还筌更大一些.且价型意高.匏响愈大，因此而提出离子强度的概念.对平均活度因子的影响加力-一常数门.9.用DvbyHikkM极限公式计算平均活度因子时有何网制条件？在什么时

6、候要用修正的Deb心Hiickd公式？答:限制条件为上离子在静电引力下的分布邃从Holtmtin分布公式,并且电荷密度与电势之间的关系遵从静电学中的Foissonf泊松）公式.曲子是带电荷的圆球，高干电场是球形对称的，离子不极化在板输溶液中可看成点电荷.高产之间的作用力只存在库仑引力，其相互吸引而产生的吸引能小于它的热运动的能量.在稀溶液中，溶液的介电常数与溶剂的介电送数相差不大，可以忽略加入电簿质后的介电常数的变苫不把周子看作点电荷，号感到离子的直径，虢限公式修正为:10不论是离子的电起移率不是摩尔电等率,空离子和氢氧根离子都比其他与之带相同电荷的离f要大得多.试解痛这是为什么？答:在水溶液

7、中*H+和OH离子的电迁移率和摩尔电导率特别大，说明H，和OFT在电场力作用下运动速率特别快,这是因为水溶液具有氢键质子可以在水分子间转慢.电流很快沿着氢键被传导.11-在水溶液中带有相同电荷数的离子.如Li+,MT,K+.RbJ它们的岗子半径依次增大，而迁移速率也相应增大,这是为什么？答;Li+,Nk,KlRb等离子带有相同的电荷.离子半径依次增大，根据修正的8卬Hikkd公式18人随着离子半径的增大而增大.所以溶液中离子港度增加，迁移速率亦将增加.U.影响难溶盐的溶解度主要有哪些因素7试付花AfiCl在下列电解质溶液中的溶解度大小，按由小到大的次序排列出来(除水外,所有的电解质的浓度都是0

8、.1mol-dmT±(DNaNQj(2)NhCI(4元面1(5)NaBr答工影响难溶盐的溶解度的主要因素有t共同离子影响，如AgBr在NaBr中的溶解度远小于水中的溶解度.其它电解质的影响其它电解质的存在通过影响离子强度.髭响难溶部的活度系数，从而影哨溶解度.溶解度顺序为"2)VC)V(D<(4)V(51.13.用Pr电极电解一定摊度的CuSQ溶液,试分析阴极部、中部和阳极部溶液的颜色在电解过程中枸何变化?若都改用Cu电报.三部溶液颜色变化又将如何？答:臼是情性电极,阴极部溶液中Cd,被还原生成Cu*溶液中Cua+的浓度变小,频色变淡,阳钺部常液中C/+向中部迁移，糠

9、色变淡，中部的颜色在短时间内基本保持不变.用Ch微电极时,阴极部的蠲色变淡.中部基本不变，阳根部颜色变深.14,什么叫离子规？【先山&>M司-(仃电兽理论说明了什么问题？答:溶液中,，一个离子鄢被电荷符号相反的离子所包圉，由F离子间的相互作用使得离声分布不均匀,从而形成离子氨.DebyHuckdOnager电导理论说明，电解质溶液的摩尔电导率与离子间相互作用、离子的性质、腐子本身结构和溶剂能力以及介质的介电常数都有关系.第九章1 .可逆电极有哪些主要类型？每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题？答：可逆电极有三种类型：

10、金属气体电极如Zn(s)|Zn2+(m)Zn2+(m)+2e-=Zn(s)(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m),AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(m)(3)氧化还原电极如：Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2)Fe3+(m1)+e-=Fe2+(m2)对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。2 .什么叫电池的电动势？用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同？为何在测电动势时要用对消法？答：正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中发生化学反应，溶

11、液浓度发生改变，同时电池有内阻，也会有电压降，所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。3 .为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.040.12的Cd-Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值？试用CdHg的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗？答：在CdHg的二元相图上，Cd的质量分数约为0.040.12的CdHg齐落在与CdHg固溶体的两相平衡区，在一定温度下CdHg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd-Hg齐的活度有关，所以电动势也有定值，但电动势会随温度而改变。4 .用书面表示电池时有哪些通用符号？为什么电极电势有正、有负？用实验

12、能测到负的电动势吗？答：用“|”表示不同界面，用“|”表示盐桥。电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。不能测到负电势。5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差？单个电极的电势能否测量？如何用Nernst方程计算电极的还原电势？?单个电极的电势能否测量 ？如何用Nernst5 .电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差方程计算电极的还原电势？答：电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。单个电势是无法测量的。用Nernst方程进行计算：(Ox |Re d)(Ox Red )RTIn zFvB9 / 161 / 166 .如果规定标准氢电极的电极电势为1.0V,则各电极

13、的还原电极电势将如何变化？电池的电动势将如何变化？答：各电极电势都升高1,但电池的电动势值不变。7 .在公式AG®=-zE®F中，AG®是否表示该电池各物都处于标准态时，电池反应的Gibbs自由能变化值？答：在公式ArG®=-zE®F中，ArG®表示该电池各物都处于标准态时，在T,p保持不变的条件下，按电池反应进行1mol的反应时系统的Gibbs自由能变化值。8 .有哪些求算标准电动势E6的方法？在公式中，E®是否是电池反应达平衡时的电动势？K®是否是电池中各物质都处于标准态时的平衡常数？crGmRT答：求算标准电

14、动势E®的方法较多，常用的有：E,E，E-ZFlnKRT公式E*lnK是由ArG®联系在一起，但E®和K®处在不同状态，E®处在标准态，不是平衡态(在平衡态时所有的电动势都等于零，因为ArG®等于零)。K®处在平衡态，而不是标准态(在标准态时平衡常数都等于1)。9 .联系电化学与热力学的主要公式是什么？电化学中能用实验测定哪些数据？如何用电动势法测定下述各热力学数据？试写出所设计的电池、应测的数据及计算公式。一_O一答：联系电化学与热力学的主要公式是：ArCmF-zEF,rGn=-zEF电化学中用实验能测定E,Ea,不。用电

15、动势法测定热力学数据的关键是能设计合适的电池，p使电池反应就是所要求的反应，显然答案不是唯一的。现提供一个电池作参考。(1) .H2O(1)的标准摩尔生成Gibbs自由能AfG®(H2。,1);电池:Pt|H2(pH2)|H+或OH(aq)|O2(pO)|Pt净反应：H2(p®)+1/2O2(pe)=H2O(l)AfG®(H2O,1)=-zEeF(2) .H2O(1)的离子积常数K;电池:Pt|H2(pH2)|H+(ah+)|OH-(a°H-)|H2(pH2)|Pt净反应：H2O(l)?H+(ah+)+OH-(aoh-)(3)Hg£o(s)白k

16、w度积expkF;F2+2+_2RT2,电池：Hg(l)|Hg2(aHg2)|SO4RTSO4)|Hg2SQ(s)|Hg(l)净反应:Hg2SO(s)=Hg22+(aHg22+)+SO42-(aSo42-)|KspexpzE FRT反应Ag(s)+1/2Hg 2c12(s) -AgCl(s)+Hg(1)的标准摩尔反应始变卜 0A f Hm ；电池:Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(aci-)|Hg2CI2(s)|Hg(l)净反应：Ag(s)+1/2Hg 2cl2(s) 一AgCl(s)+Hg (H)(H) (H) (H) rGn =-ZE F = A H - TA rSmrHm二-ZEE F

17、+zFT T p(5).稀白H HCI水溶液中,HCl的平均活度因子 Y士；电池:Pt|H 2(p ®)|HCl(m)|AgCl(s)|Ag(s)净反应:H2(pe) + AgCl(s) = H+(a h+)+C1 - (a ci-) +Ag(s)RT a h aciE Ein zFa 2a H 2E 型inzF(6)Ag 2O(s)的标准摩尔生成烙AfH®和分解压。电池:Ag(s)+Ag 2O(s)|OH-(a。什)|O 2(p 6 )|Pt 净反应：Ag2O(s) 1/2O2(p 6 )+2Ag(s)rH mzE FzFTfHmKpAg 2O,sp”12pexpzE F

18、RT.反应Hg2c12(s)+H2(g)-2HCl(aq)+2Hg(l)的标准平衡常数Ka电池：Pt|H2(pe)|HCl(aHci)|Hg2cl2(s)|Hg(l)K a expzE FRT(8).醋酸的解离平衡常数。电池:Pt|H 2(p ®)|HAc(mHAc),Ac(mH,Cl -(aci-)|AgCl(s)|Ag(s)净反应：AgCl(s)+H 2(p0) 一H(a H+)+Cl (a ci-) +Ag(s)E E RT inzFa HaCi12 aH2mHa HH mHAc HAc_aH aAcKaaHAc10.当组成电极的气体为非理想气体时, 势E应如何计算？公式A r

19、G=-zEF是否成立？Nernst方程能否使用？其电动答：因为是非理想气体，所以先计算电池反应的ag,rGm非理想气体的状态方程。然后根据A rGn与电动势的关系，计算电动势方程能使用。p2p1Vdp，公式中代人ArG=-zEF 公式和 Nernst11 .什么叫液接电势？它是怎样产生的？如何从液接电势的测定计算离子的迁移数？如何消除液接电势？用盐桥能否完全消除液接电势？答：在两种含有不同溶质的溶液界面上，或者两种溶质相同而浓度不同的溶液界面上，存在着微小的电位差，称为液体接界电势。产生的原因是由于离子迁移速率的不同而引起的。用盐桥只能使液接电势降到可以忽略不计，但不能完全消除。12 .根据公

20、式rHmzEfzFT_E_，如果为负值，则表示化学反应的等TpTp压热效应一部分转变成电功（-zEF）,而余下部分仍以热的形式放出网小匚E丁c八e。这就表明在相同的始终态条件下，化学反冲为zFTSQr0Tp应的ArHm按电池反应进行的始变值大（指绝对值），这种说法对不对？为什么？答：不对，H是状态函数ArHm的值只和反应的始终态有关，而和反应的途径无关，不管反应经历的是化学反应还是电池反应，始终态相同时Arhm值是相同的。但两种反应的热效应是不一样的。第十章电解与极化作用L什么叫分解电压？它在数值上与理论分解电压（即原电池的可逆电动势用何不同？实际操作时用的分解电压要克服哪几种阻力？韵分解电压

21、是使基电解质溶液能连续不断发生电解时所必需的最小外电压,从理论上讲符解电压等于原电池的可逆电动势，但实乐上,分解电压大于可逆电压,分解电压应克服相应原电池的电动势，电极极化里应及体系电阻引起的电势犀表示为；E分解匚工可诙+£靠可逆+JR.Z产生极化作用的原因主要有哪几种？原电地和电解他的极化现象有何不同？答:产生极化作用的主要原因是电化学极化和浓差极化.电解时.电流密度愈大.超电势愈大，外加电也也要漕大,所消耗的能量越多，原电池放电时,有电流在电极上通过，随触流密度增大由于极化作用，正板比可逆电势愈来愈小,负极比可逆电势嘛越大原电池的电动势逐渐减小,它雕作的电婀渐减小3,什么叫超电势

22、？它是怎样产生的？如何降低超电势的数值？答:把某一电流密度下的电势忏牌与阴道之间的差值称为超电势崩电势产生的原因札电化学极化司浓差投化,及电解过程中,在电极表面形成一层氧化膜或其它物苑从而对电流的通过产生阻力（电阻超电势屋在外加电压不太大的情况下.把溶液副烈搅动可以降低浓差极化，但由于电极表面扩散层的存在，不可能把浓差极化完全除去除此之外,还可以加入去极化剂礴小体系的阴值R来降低超电势的值.1析出电势与电极的平衡电势有何不同？由于超电势的存在.使电解池阴，阳极的析出电势如何发北。使原电池E负极的电极电势如何变化？超电势的存在有何不利和有利之处？善:由于超电势的存在使得限为出二加“逆+悯一定电流

23、密度卜.,可个电极的实际析出电势等于逆电势加上或减去电极超电翱部电势使得电解池的阴田两极循电流密度的增大，阳极更正.阴报更负.外加电压变大,揩髭电勒增耗而原电池的阳破融苕电源密度的懵加而变小阴极的电铸增大怠体上原电池的电动势减小所作的电动减小,从能让消耗上讲.无论原电池或是电解池.糙化作用都是不利的，但超电势也可以利用，如极谱分析.就是利用被差极化来分析的一种方法.色件么叫氧超电势？超电势可哪此但索行美“如何计算辄据电势？氯超电势的存在对电辆过程行何利弊？答：氢超电势：由F电极摄化，某电流密度下氢的电势港可巡与眄逆之间的型值.一锻H士在电报上析出的超电势很大.氢邮电势与电取材料.溶液组成、电极

24、表曲状态及实脸温度讦关.1905lafel提出经舱公式以十川甘（;/j）电解制"厂由于H超电势的存在,使得电解时需要更多消耗能量.电漉效率降低.仃利的越方在于.某些生产过程,如湿法冶金.电浦精炼，应用高都电势的金属作阴根抑制产生乳气的副反应也可以利用H超电势.使得本来在H之后阴极上还厚的反应.电能软利地在阴极进行.£在电解时，阴,阳离子分别在、阴极上放电,江放电先后次序有何规律？歆使不同的金属离子用电斛方法分离,需控制什么条件"答：电解时,还整电势愈证,在阴极L，其辄化态愈先还原而析出,在阳极还原电势愈负者.还纪态无氧化而析出.拄制外加电压的大小.可使具有不同的折

25、出电势的金属寓子分步析出而得以分寓.7.金属电化学腐地的机理是什么？为什么帙的耗乳喉蚀经析氯腐浊空严币银等为什么机钟永城主要是Qj，叫等）经纯捽在稀溶液中反应得更快答:金属表面与介质（电解液簪）接触时，形成原电池而裳生电化学作用而引起的腐曲叫电化学腐拽，机理是进行原电池的电化学作用,吸辄腐蚀的,fH+强小-L229V比新氢腐学的我+%大得茅.即我+馒与怦A隆的原电池电势相比，叫|父叫口与*+if组成的电池电动势小得多所以有氧气存在时M的腐隹更严氢纯锌在稀RSa中发生化学腐浊而含Cu.Fe的粗锌除发生化学腐蚀外,还要发生电化学腐蚀.所以在稀mat%中粗锌腐题较快.民在铁镭里放点水哪一个部位最先出

26、现铁铁）为什么？为什么海轮要比江轮果取更有效的防腐措施？苔：水面附近的部位先出现铁镌因为水面以下部分是析氨腐便、水面附近含有C与H'发电吸钝牌蚀，吸氧窗油比析氢腐过容易发生.海水中含有电解质.容易发生电化学腐蚀.所以海轮比江轮采取更有效的防腐措施.%比莪钝锌帙与镀锡铁的防腐效果？一旦铺层有损坏.网种锹层对铁的防腐效果有何不同？答:在镀层完整时,两种保护层并无原则上的区别,但当镀层损坏或不完整时镀锌帙的防腐效果好于镀阖铁.一旦微层损坏诩保护房作为阳板与F<'构成瞑电池.从而加连"的腐蚀.但程保护层会作为阳极先被惭蚀，从而保护羟不受腐蚀,直到保护层被完全腐蚀.金属防

27、腐主要有哪些方法？这此防腐方法的原理有何不同"答:金属防腐有以下方法工非金属保护，工金阂保护国阴执保护h阳廉保护产.保护器保护电化学保护jb.阚机电保护U阳极电保护加缓蚀剂保护钝化保护.II.化学电源主要有哪几类？常用的爵电池有哪几种中各有何优缺点P家就魂料电池有何优缺点？答:化学电原可以分为:一次电池,二次电池及燃料电池常用蓄电池有r酸式铅善电池麻式蓄电池A岂一加蓄电池金属氢化物一镣电池下£一冲或CdN：电池铅蓄电池用史最早,较我熟、价廉、质量大、保养要求产格，易损坏.锦蓄电池能够经受制烈振动,比较经得起於电，保藏维护要求不高质地轻，低温性能好.结构复杂，制造费用高.Ag

28、?ti蓄电池电位质量、电位容设所蓄电能高、能大电流放电.经受机械振动，费用昂设“使用寿命短.解料电池的优点t能量转换率高，减少大气污酹.比能量高、高度的稳定.缺点是，使用电极材料贵噩.电解液的腐曲性比较强等.I工试述电解方法在工业上有哪些应用，并举例说明之.答:港解制备金属寓予的分高电簸污水处理铝及其合金的电化学辄化和表面着色.第十一章（试用各种物质分别表示1 .请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式A+B=2P(2)2A+B=2PA+2B=P+2S(4)2Cl+M=Cl2+Mridtdt2 dtk2AB2 dtdt1 d P2 dtk3 A33d Adt1 d B2 dtd P1

29、 d Sdt2 dt2k3AB1 d Cl2 dtd Mdtd Cl2 d M dt dt2k3 Cl M2 .零级反应是否是基元反应？具有简单级数的反应是否一定是基元反应？反应Pb(C2Ho4=Pb+4CH5,是否可能为基元反应？零级反应不可能是基元反应，因为没有零分子反应。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。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，如H2(g)+I2(g)=2HI(g)是二级反应，但是一个复

30、杂反应。Pb(C2H5)4=Pb+4c2H5,不可能是基元反应。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，现在逆反应有五个分子，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。1-nkp=kc(RT)。3 .在气相反应动力学中，往往可以用压力来代替浓度，若反应aA-P为n级反应。式中kp是以压力表示的反应速率常数，Pa是A的分压。所有气体可看作理想气体时，请证明aA P1 d A a dt若A为理想气体，则有Ankc APaRTd Adt1 dpA p a dt1 dpA RT dtn kpPA11 / 1610 / 161dA11dpAPakcad

31、taRTdtRTn1蛆kcRTkppAkpkcRT1adtRT4.对于一级反应，列式表示当反应物反应掉1/n所需要的时间t是多少？试证明一级反应的转化率分别达到50%,75%,87.5%所需的时间分别为t1/2,2t1/2,3t1/2。.一、11对于一级反应，其定积分的一种形式为tKln现在y=L则需要时间的表示式为tnjnn-1lnk1当y 0.5时,1,12ln2t12ln=12k1121k1,1.34ln4当y075时，t347n37772t12当y0.875时，t781ln8-'3t12k1781k15.对反应AP,当A反应掉3/4所需时间为A反应掉1/2所需时间的3倍，该反应

32、是几级反应？若当A反应掉3/4所需时间为A反应掉1/2所需时间的5倍，该反应是几级反应？请用计算式说1n1naxakn1对于a b二级反应3当x=3a时，时间为4,1 一. ,当x二 a时，时间为2t 34，代入上式t 1 2 ,t1 21 211 2a a a21kat1 2所以，对3 a a4k3ka34152ka2a二b的二级反应，t3/4 =3 t 1/2。同理,对 a=b=c的三级反应13/4 =5t 1/2。6.某一反应进行完全所需时间是有限的，且等于C0/k(C 0为反应物起始浓度反应？),则该反应是几级7.请总结零级反应、一级反应和二级反应各有哪些特征 ？平行反应、对峙反应和连

33、续反应又有哪些特征？ 零级反应: 一级反应: 二级反应:cat作图为直线，斜率为k0,k。的量纲为浓度时间-1,t 1/2=a/2k0.Inc1/cat作图为直线，斜率为-k1, k 1的量纲为时间-1,t 1/2=ln2/k 1.At作图为直线，斜率为k2, k 2的量纲为浓度卜1 时间-1, t8.某总包反应速率常数k与各基元反应速率常数的关系为能Ea和指前因子与各基元反应活化能和指前因子的关系如何k=k2（k 1/2k 4）1/2 = 1/ k2a1/2,则该反应的表观活化1Ea Ea,22 Ea,1Ea,4AA2 2A9 .某定容基元反应的热效应为100kJmol-1,则该正反应的实验

34、活化能E的数值将大于、等于还是小于100kJ-mol-1,或是不能确定？如果反应热效应为-100kJ-mol-1,则Ea的数值又将如何？对于吸热反应，Ea大于等于100kJmol-1;对于放热反应，Ea值无法确定。10 .某反应的E值为190kJmol-1,加入催化剂后活化能降为136kJmol-1。设加入催化剂前后指前因子A值保持不变，则在773K时，加入催化剂后的反应速率常数是原来的多少倍？k2,未加催化剂的速率常数为k1,代根据Arrhenius经验式k=Ae(-Ea/RT),设加了催化剂的速率常数为人相应的数据后相比，得Ea,2Ea,1RT136 190 8.4RT义 4458 k1可

35、见，加入催化剂可以明显地提高反应速率11 .根据van'tHoff经验规则："温度每增加10K,反应速率增加24倍"。在298308K的温度区间内，服从此规则的化学反应之活化能值E的范围为多少？为什么有的反应温度升高，速率反而降？2因为活化能的定义可表本为Ea=RT(dlnk/dT)E=当取温度的平均值为303K,dlnk/dT=0.2时，Ea=152.7kJmol-1。同理，当dlnk/dT=0.4时，305.3kJmol-1。活化能大约处于这范围之内。对于复杂反应，如果有一步放出很多热，大于决速步的活化能，或激发态分子发生反应，生成处于基态的生成物，表观上活化能

36、是负值，所以有负温度系数效应，反应温度升高，速率反而下降。这种反应不多，一般与NOM化反应有关。12 .某温度时，有一气相一级反应A(g)-2B(g)+C(g),在恒温、恒容条件下进行。设反应开始时，各物质的浓度分别为 a,b,c ,气体总压力为 和p，试推证该分解反应的速率常数为P0,经t时间及当A完全分解时的总压力分别为Pt1ln P p0t P PtA(g)-2B(g)+C(g)t=0p000p总=p0t=tpA=p0-p2pppt=p0+2pt=oo02p0p0p-=3p0r=-dpJdt=kppApA=p0-p=1/3py-1/2(pt-p0)=1/3P-1/2(pt-1/3P-)=

37、1/2(ppt)代入速率方程，进行定积分ppt也lkDtdtk1ln-p0pp0PA2P0tppt式中k=1/2kp,是表观速率常数。13 .已知平行反应A-B和A-C的活化能分别为Ea,1、Ea,2,且Ea,1>E,2,为提高B的产量，应采取什么措施？措施一：选择合适的催化剂，减小活化能Eu,加快生成B的反应；措施二：提高反应温度，使ki的增加量大于k2的增加量，使B的含量提高。14 .从反应机理推导速率方程时通常有哪几种近似方法？各有什么适用条件？从反应机理推导速率方程时通常有稳定态法，控速步近似和平衡态假设。稳态法适用于反应历程涉及中间态产物反应活性高，在反应系统中的浓度很小的情况

38、，控速步近似适用于当反应涉及几个步骤时，其中一步的速率比其它各步的速率小得多的场合，而平衡假设适用于其中一步比其它各步速率大，该反应涉及的物质的浓度可以认为是处于的平衡的浓度。第十三章1 .比表面有哪能几种表示方法？表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点？答：A=As/m或A)=As/V;表面张力又可称为表面Gibbs自由能，二者数值一样。但一个是从能量角度研究表面现象，另一个是从力的角度研究表面现象；故二者物理意义不同；单位不同。2 .为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形？玻璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口)这些现象的本是什么？用同一滴管滴出相同体积的苯。水和NaCl溶液，所得的液

39、滴数是否相同弯曲液面有附加压力，其最终会将不规则的液面变为圆形或球形；球形表面积最小，表面自由能最低，最稳定；不相同。3 .用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理：人工降雨；有机蒸储中加沸石；多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚；过饱和溶液，过饱和蒸气，过冷液体等过饱和现象；重量分析中的“陈化”过程；喷洒农药时，为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明，、是新相刚形面时的体积小，曲率半径小，对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。多孔固体吸附蒸气时，被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的，其曲率半径小零，当气体的分压小于其饱和蒸气压时，就可以发生凝聚。喷洒农药时，

40、在农药中加入少量表面活性剂，可以降低药液的表面张力，使药液在叶面上铺展。4 .在三通活塞的两端涂上肥皂液，关断右端通路，在左端吹一个大泡，然后关闭左端，在右端吹一个小泡，最后让左右两端相通。试问当将两管接通后，两泡的大小有何变化？到何时达到平衡？讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。小球更小，大球更大；最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧；由于小泡的附加压力大，所以大泡变大，小泡变小，最后使两泡的曲率半径相同5 .因系统的Gibbs自由能越低，系统越稳定，所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。请说说纯液体、溶液、固体是如何降低自己的表面Gibbs自由能的。纯液体：缩小液体表面

41、积；溶液：表面与本相中溶质的浓度不同；固体：吸附作用。6 .为什么小晶粒的熔点比大块固体的熔点低，而溶解度却比大晶粒大？根据开尔文公式由于表面张力的存在，小晶粒的附加压力大，它的化学势相对较高，所以小晶粒的熔点比大块固体的熔点低，而溶解度却比大晶粒大。7 .若用CaCG（s）进行热分解，问细粒CaCQs）的分解压（pi）与大块的CaCQs）分解压（p2）原相比，两者大小如何？试说明为什么？答：小颗粒的CaCO分解压大。因为小粒的附加压力大，化学势高。二6=-RTInKf6m工止出于£*）二AfG：（CuO）-%由（&COJ热力学数据表上的一般指大颗粒而各的极微小的Ckon导）

42、粒子乔比较大的表面能，因而使A.变小，灯变火.故人垢也变大8 .设有内径一样大的a、b、c、d、e、f管及内径比较大的g管一起插入水中（如图所示），除f内壁涂有石蜡外，其余全是洁净的玻璃管，若a管内液面升高为h,试估计其余管内的水面高度？若先将水在各管内（c,d管除外）都灌到h的高度，再让其自动下降，结果又如何？b管垂直高度为h,c管调整表面曲率半径但不溢出，d管不溢出，e管高度为到扩大部分为止，但上去后不会下降仍然为hf管将下降为凸液面，g管为1/n倍ho9 .把大小不等的液滴（或蔡粒）密封在一玻璃罩内，隔相当长时间后，估计会出现什么现象？小液滴消失，大液滴更大。弯曲液面所产生的附加压力将使

43、液体在以小液滴形式分散存在时比大量聚集存在时具有更大的饱和蒸气压。10 .为什么泉水和井水都有较大的表面张力？当将泉水小心注入干燥杯子时，水面会高出杯面，这是为什么？如果在液面上滴一滴肥皂液，会出现什么现象？因为泉水和井水溶有较多的离子，根据溶质对表面张力的影响规律，有较大的表面张力；当将泉水小心注入干燥杯子时，水面会高出杯面，这是因为水的表面张力的收缩作用。如果在液面上滴一滴肥皂液，液面将降低。11 .为什么在相同的风力下，和海面的浪比湖面大？用泡沫护海堤的原理是什么？（1）海水中有大量盐类，表面张力比湖水大，可以形成较大的浪花（如较大的表面张力液滴大）。（2）形成泡沫的物质可以使水的表面张

44、力降低，水的凝聚力减小，对堤坝的冲击力降低。12 .如果某固体的大粒子（半径为R'）在水中形成饱和溶液的浓度为G,微小粒子（半径为R2'）在水中形成饱和溶液的浓度为C2,固一液界面张力为丫s-i.试证明饱和溶液浓度与曲率半径的关系式为13 / 1612 / 16Ic22slM11In''ciRTR2Ri式中M为该固体的摩尔质量，为其密度大粒子与其溶液成平衡时cs,T,Pis,T,pRTlncC2 C小粒子与其溶液成平衡时s,T,P2s,pRTlnRT In c2Ci2 g iM R2slM i 1 RT R2 R两溶液的化学势之差两粒子的化学势之差,C2lnC1

45、13 .什么叫表面压？如何测定它？它与通常的气体压力有何不同?表面压为纯水的表面张力与膜表面张力之差。可以用膜天平进行测定；与通常的气体压力不同的是它是二维压力。14.接触角的定义是什么？它的大小受哪些因素影响？如何用接触角的大小来判断液对固体的润湿情况？接触角为在气液固三相交接处，气-液界面与固-液界面之间的夹角，其大小由三种界面张力的相对大小决定；接触角为零，液体在固体表面铺展，小于90。液体能润湿固体，大于90°,不能润湿。15 .表面活性剂的效率和能力有何不同？表面活性剂有哪些主要作用？表面活性剂的效率：使水的表面张力下降到一定值时所需表面活性剂浓度。表面活性剂的能力：表面活

46、性剂能使水的表面张力下降的程度(又称有效值)，两种数值常常相反。表面活性剂有润湿、气泡、乳化、增溶、洗涤作用。16.什么叫吸附作用？物理吸附与化学吸附有何异同点？两者的根本区别是什么？固体的表面有剩余的力场，使气体分子可以在固体的表面相对的浓集，这种作用中吸附作用。P369。二者的根本区别在于吸附力的不同。17 .为什么气体吸附在固体表面一般是放热的？而确有一些气-固吸附是吸热的(H2(g)如在玻璃上的吸附),如何解释现象？由于吸附总是自发过程，故G<0,气体在固体表面被吸附，固体不变，体系S<0,在等温下，由H=AG+TAS,可推4Hv0,故吸附一般放热。当有气体原子解离发生时有

47、化学键的改变，使有些化学吸附的嫡变大于零，这样吸热吸附的情况下，也可以使AG小于零。18 .试说明同一个气固相催化反应，为何在不同的压力下表现出不同的反应级数？请在符合Langmuir吸附假设的前提下，从反应物和产物分子的吸附性，解释下列实验事实：NH3(g)在金属鸨表面的分解呈零级数反应的特点；NbO(g)在金表面的分解是一级反应；H原子在金表面的复合是二级反应；NH3(g)在金属电目的分解速率由于N2(g)的吸附而显著降低，但尽管表面被Nk(g)所饱和，但速率不为零。由于系统压力大小决定反应物在催化剂表面的吸附快慢与强弱，因而决定反应速度，体现在速率方程上，就是反应级数不同。由于反应物在表

48、面的吸附很强，在分压很小时，达到饱和吸附，反应速率与分压无关；NaO(g)在金表面的吸附较弱，其分解呈一级反应；H原子在金表面的吸附为弱吸附，复合时被吸附H的和气相H的反应而复合，是二级反应；N2(g)在在金属铝表面的吸附为强吸附，可以形成饱和吸附，但即是饱和吸附时，仍有NH3的吸附，NH3分解速率不为零19 .为什么用吸附法测定固体比表面时，被吸附蒸气的比压要控制在0.050.35之间？BET吸附公式与Langmuir吸附公式有何不同？试证明BET公式在压力很小时(即时p<<ps)可还原为Langmuir吸附公式。因为压力过小时，建立不起来多层吸附平衡，在压力过大时，可能产生毛细

49、管凝聚，吸附量不代表多层吸附平衡时固体表面所对应的吸附量。BET吸附公式与Langmuir吸附公式都是理想的吸附公式，而Langmuir吸附公式是单层吸附公式，BET公式是多层吸附公式。20 .如何从吸附的角度来衡量催化剂的好坏？为什么金属镍既是好的加氢催化剂，又是好的脱氢催化剂？良好的催化剂应该具有适中的吸附与脱附性能。催化剂的活性与反应物在固体表面的吸附强度有关，只有合适的吸附强度，其催化活性才大。催化剂即可以加速正向反应，又能加速逆向反应，所以金属镍既是好的加氢催化剂，又是好的脱氢催化剂第十四章1 .用AS20与略过量的HS制成的硫化种As2s溶胶，试写出其胶团的结构式。用FeCl3在热

50、水中水解来制备Fe(OH)3溶胶，试写出Fe(OH)3溶胶的胶团结构。H2S是弱酸，考虑它做一级电离:(As2SQmnHS(n-x)H+x-xH+Fe(OH)3mnFeO(n-xCl-)x+xCl-2 .在以KI和AgNO为原料制备溶胶时，或者使KI过量，或者使AgNO±量，两种情况制得的AgI溶胶的胶团结构有何不同？胶核吸附稳定离子时有何规律？使KI过量时，胶团带负电，AgNO过量时，胶团带正电。按照法杨斯规则，能和胶核形中离子成不溶物的离子优先被吸咐。3 .胶粒发生Brown运动的本质是什么？这对溶胶的稳定性有何影响？胶粒发生Brown运动的本质是溶剂分子的无规则运动和溶剂分子对

51、胶粒的不断碰撞。Brown运动一方面可以使溶胶稳定，另一方面过于剧烈或过于缓慢的Brown运动会使溶胶聚沉。4 .Tyndall效应是由光的什么作用引起的？其强度与入射光的波长有什么关系？粒子大小范围在什么区间内可以观察到Tyndall效应？为什么危险信号要用红灯显示？为什么早霞、晚霞的色彩特别鲜艳？Tyndall效应是由光的散射作用引起的，其强度与入射光波长的四次方成反比。当粒子的尺度落在胶粒的范围内时，可以观察到Tyndall效应。危险信号要用红灯显示是因为红光的波长长，不易被空气中的尘粒子反射，早晨和晚上时，空气中的湿度大，水蒸气的液珠对阳光的红光产生了散射作用。5 .电泳和电渗有何异同点？流动电势与沉降电势有何不同？这些现象有什么应用？电泳是在电场的作用下，胶粒相对于介质移动，而电渗是在电场作用下，介质相对于胶粒移动。流动电势是介质相对于胶粒移动产生电场，而沉降电势是由于胶粒相对于介质移动产生电场。这些现象在实践中有重要应用(可参考相关书籍)6 .在由等体积的0.08moldm3的KCl和0.10moldm3的AgN