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文档简介

1、物理化学练习题 一、填空题2、100°C、1.5pÆ 的水蒸汽变为100°C,pÆ 的液体水,则此过程的DS _ 0, DG _ 0。5、理想气体向真空膨胀,体积由V1变到V2,其DU _ 0,DS _ 0。6. NiO(s)与Ni(s),H2O(g), H2(g), CO2(g)及CO(g)呈平衡,则该体系的独立组分数为_,自由度数为_。6.在等温等压当W=0的变化过程可用 来判断过程的方向,在等温条件则用 来判断过程的方向。7.某反应的速率常数为0.462分-1,其初始浓度为0.1mol·dm-3,反应的半衰期为 ,对一个化学反应来说 反应

2、速率越快。1在等体积0.08mol·dm-3KI和0.1mol·dm-3AgNO3溶液生成的AgI溶胶中,分别加入电解质NaCN,MgSO4,CaCl2其聚沉能力的顺序是 。2由 和 构成扩散双电层,电势是 之间的电势。5比表面能的定义式为 ,发生毛细管凝结时,液体在毛细管上的接触角必 。7. 发生毛细管凝结时,液体在毛细管上的接触角必 。3、 理想气体恒温可逆压缩,DU _0,DH_0。二、是非题1.2H+ + 2e - H2,E1与2H2O + 2e - H2 + 2OH-,E2,因它们都是氢电极反应,所以E1 = E2。错19、dH = CpdT 及dHm = Cp,

3、mdT 的适用条件是无化学反应和相变,且不做非体积功的任何等压过程及无化学反应和相变而且系统的焓值只与温度有关的非等压过程。12从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q和W的值一般不同,(对)Q + W的值一般也不相同。(错16在101.325kPa下,1mol l00的水恒温蒸发为100的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程U = 0。(错1自然界发生的过程一定是不可逆过程。(对11相变过程的熵变可由计算。(错“某体系处于不同的状态,可以具有相同的熵值”,此话对否?(对 1mol理想气体进行绝热自由膨胀,体积由V1变到V2,能否用公式:计算该过程的熵变?(可以三、单选

4、题:4对于克劳修斯不等式,判断不正确的是:(A)  必为可逆过程或处于平衡状态;(B) 必为不可逆过程 ;(C)  必为自发过程 ;(D)  违反卡诺定理和第二定律,过程不可能自发发生。2体系的下列各组物理量中都是状态函数的是:(A)  T,p,V,Q ;       (B) m,Vm,Cp,V ;(C)  T,p,V,n ;       (D) T,p,U,W 。11某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar

5、、CO2、NH3中一种,在298K时由5dm3 绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K,则容器中的气体是:(A)  O2 ;      (B) CO2 ;     (C) NH3 ;      (D) Ar 。10计算熵变的公式 适用于下列:(A)       理想气体的简单状态变化 ;   (B)   &#

6、160;   无体积功的封闭体系的简单状态变化过程 ;(C)          理想气体的任意变化过程 ;   (D)          封闭体系的任意变化过程 ;122mol理想气体B,在300K时等温膨胀,W = 0时体积增加一倍,则其 S(J·K-1)为:(A)  -5.76 ;    (B) 331 ; 

7、60; (C) 5.76 ;     (D) 11.52 。 17熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度,下列结论中不正确的是:(A)  同一种物质的  ;(B)  同种物质温度越高熵值越大 ;(C)  分子内含原子数越多熵值越大 ;(D)  0K时任何纯物质的熵值都等于零 。20G = A的过程是:(A)  H2O(l,373K,p)H2O(g,373K,p) ;(B)  N2(g,400K,1000kPa)N2(g,400K,100kPa) ;(C) 

8、 等温等压下,N2(g) + 3H2(g)-NH3(g) ;(D)  Ar(g,T,p)-Ar(g,T+100,p) 。27在 -10、101.325kPa下,1mol水凝结成冰的过程中,下列哪个公式可以适用:(A) U = TS;   (B) ;  (C) H = TS + Vp;   (D) GT,p = 0。 35对多组分体系中i物质的偏摩尔量,下列叙述中不正确的是:(A) Xi是无限大量体系中i物质每变化1mol时该系统容量性质X的变化量 ;(B)  X为容量性质,Xi也为容量性质 ;(A) Xi不仅决定于

9、T、p,而且决定于浓度;      (D) X = niXi 。 四、计算题4. (14分) 计算下列过程的 Q、W、U、H、S(体)、S(环)、S(孤)、A、G。(1). 1mol理想气体由300K、101325Pa恒外压1013250Pa 等温压缩到终态。 (2). 36克100、101325Pa的水蒸汽在外压为101325Pa下凝结为100、101325Pa的水。已知水的vapH=40.5KJ/mol,水蒸汽可视为理想气体。 7、0.5mol氮气(理想气体),经过下列三步可逆变化回复到原态:1). 从2pÆ

10、, 5dm3在恒温T1下压缩至1dm32). 恒压可逆膨胀至5dm3,同时温度由T1变至T2;3). 恒容下冷却至始态T1,2pÆ , 5dm3。试计算:(1)T1 , T2;(2)经此循环的U总,H总,Q总,W总。3、1mol 理想气体在 273.15K等温地从10pÆ 膨胀到pÆ ,若膨胀是可逆的,试计算此过程的Q(单位J)、W(单位J)及气体的DU(单位J),DH(单位J),DS(单位J/K),DG(单位J),DF(单位J)。第五章 相 平 衡一、填空题2. CO2的三相点为216.15K, 5.1×pÆ ,可见固体CO2(干冰)升华的压

11、力范围是p _ 5.1×pÆ 。二、是非题1.等温等容条件下,B在a 、b 两相中达平衡,有mBa = mBb 。6单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。(对9杠杆规则只适用于Tx图的两相平衡区。错14在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。对四、主观题: 2滑冰鞋下面的冰刀与冰接触面长为7.68cm,宽为0.00245cm。(1) 若滑冰者体重为60kg,试求施于冰面的压强为多少?(双脚滑行)(2) 在该压强下,冰的熔点是多少?巳知冰的摩尔熔化热为6009.5 J·mol-1,冰的密度为0.92g·

12、;cm-3,水的密度为1.0 g·cm-3 。2解:(1) p = W/2S = 60/(7.62 × 0.00245 × 3) = 1607 kg·cm-2 = 1549 × 104 Pa(2) dp/dT = H/TV ,dp = (H/TV) ·dT 积分:p2-p1 = (H/V) × ln(T2/T1),p2 = 15749 × 104 Pa,p1 = 101325 PaT1 = 273.15 K, V = 18.02/1.00 - 18.02/0.92 = -1.567 cm3 ln(T2/T1) =

13、(p2-p1) × V/H = (15746 × 104-101325) × (-1.567 × 10-6)/6009.5 = -0.04106T2 = 0.9598 T1 = 0.9598 × 273.15 = 262.16 K 即: t2 = - 11 6下面是两组分凝聚体系相图,注明每个相图中相态,并指出三相平衡线。 6解:       7Ni与Mo形成化合物MoNi,在1345时分解成Mo与含53 Mo的液相,在1300有唯一最低共熔点,该温下平衡

14、相为MoNi,含48 Mo的液相和含32 Mo的固熔相,巳知Ni的熔点1452,Mo的熔点为2535,画出该体系的粗略相图tc图。7解: 化合物中含Mo为 62 % 。8. 解:         9如图,是NaCl(NH4)2SO4H2O在298K、101.325kPa时的相图。现有NaCl与(NH4)2SO4混合盐100克,其中(NH4)2SO4含量为25%,物系点相当图中f点,利用相图计算,可以最多提纯得到多少克NaCl晶体? 9解:在图上联结 Cf,交AD线于g点,量出Cf = 3.7 cm,Cg

15、= 2.6 cm,用杠杆规则计算g点物系质量,w(g) = 100 × 3.7/2.6 = 142.3 g ,加水 42.3 g量出AD = 2.6 cm ,Dg = 0.9 cm, w (NaCl) = 142.3 × 0.9/2.6 = 49.26 g 10CaCO3在高温分解为CaO和CO2。(1) 由相律证明我们可以把CaCO3在保持固定压力的CO2气流中加热到相当的温度而不使CaCO3分解;(2) 证明当CaCO3与CaO的混合物与一定压力的CO2共存时有且仅有一个平衡温度。 10解:(1) 根据题意,体系中只存在CaCO3和CO2S = 2

16、,R = R = 0 K = S-R-R = 2因为压力p固定,且 = 2CaCO3(s),CO2 (g) 所以: f = K- + 1 = 2-2 + 1 = 1这说明体系尚有一个自由度,此即为温度,在温度可自由变化的情况下,体系中CaCO3不分解。(2) 体系中有CaCO3(s),CaO(s)和CO2 (g)同时存在化学平衡 CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g)故 S = 3 ,R = 0 ,R = 1 K = S-R-R = 2因为压力p固定,且 = 3CaCO3(s),CaO(s),CO2 (g)所以 f = K- + 1 = 2-3 + 1 = 0区:CaO(s) +

17、CO2(g)区:CaO(s) + CaCO3(s)区:CO2(g) + CaCO3(s) 12NaClH2O二组分体系的低共熔点为 -21.1,此时冰、NaCl·2H2O(s) 和浓度为22.3(重量百分数)的NaCl水溶液平衡共存,在 -9时有一不相合熔点,在该熔点温度时,不稳定化合物NaCl·2H2O分解成无水NaCl和27 的NaCl水溶液,已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大(当温度升高时,溶解度略有增加)。(1) 请绘制相图,并指出图中线、面的意义;(2) 若在冰水平衡体系中加入固体NaCl作致冷剂可获得最低温度是几度?(3) 若有1000g

18、28 的NaCl溶液,由160冷到 -10,问此过程中最多能析出多少纯NaCl ? 12解:(1) 图中的 ac 为水的冰点下降曲线;ec 为水化物NaCl·2H2O的溶解曲线;eh 为NaCl的溶解度曲线;bd 为三相线,线上任意一点代表冰、水化物和具有 c 点组成的NaCl溶液三相平衡共存;eg 为三相线,线上任意一点代表NaCl、水化物和具有e点组成的NaCl溶液三相平衡共存。是液相区;是固 (NaCl) 液平衡区;是冰液平衡区;是固 (NaCl·2H2O) 液平衡区。(2) 由相图可知,在冰水平衡体系中加入NaCl,随着加入NaCl的增多,体系温度沿c线下

19、降,至c点温度降为最低,这时体系的温度为 -21.1。(3) 在冷却到-9时,已达到低共熔点,此时已开始有NaCl·2H2O析出,到-10,纯NaCl已消失,因此在冷却到-10过程中,最多析出的纯NaCl可由杠杆规则计算:w (液) × 1 = w (NaCl) × 72 w (NaCl) / w总 = 1/(72 + 1) = 1/73w (NaCl) = w总/ 73 = 1000/73 = 13.7 g即冷却到-10过程中,最多能析出纯NaCl 13.7 g。 14已知Bi和Cd的熔点和熔融焓分别是544.2K、594.1K以及11.00 kJ&#

20、183;mol-1、5.98 kJ·mol-1,预言由这两个金属所形成的最低共熔混合物的温度和组成(设形成理想混合物)。实验值为140和Cd的含量(质量百分数)为40 。14解:(1)由图知X为A3B。1:L + A(s);2:A(s) + A3B(s);3:A3B(s) + L;4:A3B(s) + B(s);5:B(s) + L(2) 由图知: 1:;2:L + ;3:L + ;4:;5: + (3) 由图知X为A2B,Y为AB 。1:L;2:;3:L + ;4:L + A2B(s);5: + A2B(s); 6:L + AB(s);7:A2B(s) + AB(s); 8:L+

21、AB(s); 9:L+B(s) 10:AB(s) + B(s) 三、单选题:2 克劳修斯克拉伯龙方程导出中,忽略了液态体积。此方程使用时,对体系所处的温度要求:(A)  大于临界温度 ;                (B) 在三相点与沸点之间 ;(C)  在三相点与临界温度之间 ;       (D) 小于沸点温度 。3单组分固液两相平衡的pT曲线如图所示,则:(A

22、)  Vm(l) = Vm(s) ;      (B) Vm(l)Vm(s) ;(C)  Vm(l)Vm(s) ;       (D) 无法确定 。 12相图与相律之间是:(A)    相图由实验结果绘制得出,相图不能违背相律 ; (B)   相图由相律推导得出;(C)   相图由实验结果绘制得出,与相律无关 ;   (D) 相图决定相律

23、 。16.三相点是: ( )(A) 某一温度,超过此温度,液相就不能存在 (B) 通常发现在很靠近正常沸点的某一温度(C) 液体的蒸气压等于25时的蒸气压三倍数值时的温度(D) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力26.区域熔炼技术主要是应用于: ( )(A) 制备低共熔混合物(B) 提纯 (C) 制备不稳定化合物(D) 获得固熔体27.已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3K, 乙醇的沸点是351.6K, 两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2K。 今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气、液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为 x2。 问:下列结论

24、何者正确? ( )(A) y2 > x2 (B) y2 = x2 (C) y2< x2 (D) 不确定28.如上题, 若将上述溶液精馏,则能得到: ( )(A) 纯苯 (B) 纯乙醇 (C) 纯苯和恒沸混合物 (D) 纯乙醇和恒沸混合物30. CuSO4 与水可生成CuSO4·H2O, CuSO4·3H2O , CuSO4·5H2O三种水合物,则在一定压力下和CuSO4 水溶液及冰共存的含水盐有: ( )(A) 3种(B) 2种(C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐第七章     电解质溶液  一、

25、判断题:1溶液是电中性的,正、负离子所带电量相等,所以正、负离子离子的迁移数也相等。11对于BaCl2溶液,以下等式成立:(A) a = m 对;    (B) a = a+·a - ;     (C) ± = +· - 2 ;(D) m = m+·m- ;  (E) m±3 = m+·m-2 对;   (F) m± = 4m±3 。二、单选题答案:1. B;2. C;3. B;4. A

26、;5. A;6. D;7. B;8. B;9. B;10.B;11.C;12.A;13.A;14.B;15.B;16.A;17.B;18.A;19.B;20.C;21.B;22.D;23.D;24.A;25.A;26.A;27.C;28.B;29.D;30.A。 二、单选题:1下列溶液中哪个溶液的摩尔电导率最大:(A)  0.1M KCl水溶液 ;           (B) 0.001M HCl水溶液 ;(C)  0.001M KOH水溶液 ; 

27、0;   (D) 0.001M KCl水溶液 。2对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中哪个不具有加和性:(A)  电导 ; (B) 电导率 ;   (C) 摩尔电导率 ;   (D) 极限摩尔电导率 。4在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为:(A)  强电解质溶液与弱电解质溶液都增大 ;(B)  强电解质溶液与弱电解质溶液都减少 ;(C)  强电解质溶液增大,弱电解质溶液减少 ;(D)  强弱电解质溶液都不变 。 7科尔劳施的电解质当量电导经验公式 =

28、- Ac1/2,这规律适用于:(A)  弱电解质溶液 ;             (B) 强电解质稀溶液 ;(C)  无限稀溶液 ;               (D) 浓度为1mol·dm-3的溶液 。 11某温度下,纯水的电导率 = 3.8 × 10-6S·m-1,已知该温度下,H+、

29、OH-的摩尔电导率分别为3.5 × 10-2与2.0 × 10-2S·m2·mol-1,那么该水的Kw是多少(单位是mol2·dm-6):(A)  6.9 × 10-8 ;   (B) 3.0 × 10-14 ;   (C) 4.77 × 10-15 ;  (D) 1.4 × 10-15 。 13用同一电导池测定浓度为0.01和0.10mol·dm-3的同一电解质溶液的电阻,前者是后者的10倍,则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为

30、:(A)  11 ;     (B) 21 ;     (C) 51 ;     (D) 101 。  1825时,浓度为0.1M KCl溶液中,K+离子迁移数为t(K+),Cl-离子迁移数为t(Cl-),这时t(K+) + t(Cl-) = 1,若在此溶液中加入等体积的0.1M NaCl,则t(K+) + t(Cl-)应为:(A)  小于1 ;   (B) 大于1 ;   (

31、C) 等于1 ;   (D) 等于1/2 。20以下说法中正确的是:(A)  电解质的无限稀摩尔电导率都可以由m与c1/2作图外推到c1/2 = 0得到 ;(B)  德拜休克尔公式适用于强电解质 ;(C)  电解质溶液中各离子迁移数之和为1 ; (D)  若a(CaF2) = 0.5,则a(Ca2+) = 0.5,a(F-) = 1 。22质量摩尔浓度为m的H3PO4溶液,离子平均活度系数为±,则溶液中H3PO4的活度aB为:(A) 4m4±4 ;     (B)

32、4m±4 ;  (C) 27m±4 ;   (D) 27m4±4 。25电解质B的水溶液,设B电离后产生+个正离子和-个负离子,且 = + + -,下列各式中,不能成立的是:(A) a± = aB ;                (B) a± = aB1/ ;(C) a± = ±(m±/m) ;   

33、60;      (D) a± = (a+·a-)1/ 。 27浓度为1mol·kg-1的CuSO4浓度的离子强度I1,浓度为1mol·kg-1的NaCl浓度的离子强度I2,那么I1与I2的关系为:(A)  I1 = ½I2 ;  (B) I1 = I2 ; (C) I1 = 4I2 ;  (D) I1 = 2I2 。第八章     可逆电池的电动势及其应用  一、判断题:1 1 电池(a) Ag

34、,AgCl|KCl(aq)|Hg2Cl2,Hg与电池(b) Hg,Hg2Cl2|KCl(aq)|AgNO3(aq)|Ag的电池反应可逆。2恒温、恒压下,G > 0的反应不能自发进行。4Zn2+ + 2e -Zn ,E1,(1);½Zn2+e - ½Zn,E2,(2)。因E1= E2,所以有:(1) = (2)。62H+ + 2e - H2,E1与2H2O + 2e - H2 + 2OH-,E2,因它们都是氢电极反应,所以1 = 2。9电池(1) Ag|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2|Pt ,电池(2) Ag|AgNO3(aq)|KBr(aq)|AgBr(s)|

35、Ag的电池电动势E1、E2都与Br- 浓度无关。11对于电池Zn|ZnSO4(aq)|AgNO3(aq)|Ag,其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。四、主观题:1电池 Pt,H2( p)|HBr(a = 1)|AgBr(s),Ag 的E与温度T的关系式为:E = 0.07150 - 4.186 × 10-7T(T - 298) 。(1) 写出电极反应与电池反应 ;(2) 求T = 298K时正极与AgBr的 Ksp,巳知(Ag+/Ag) = 0.7991 V ;(3) 求T = 298K电池反应的平衡常数(可逆放电2F);(4) 此电池在298K下可逆放电2F时,放热还是吸热?是多少?7

36、设计一个电池,使其中进行下列反应:Fe2+ + Ag+ = Ag(s) + Fe3+ 。(1) 写出电池表达式 ;(2) 计算上述反应的平衡常数,巳知(Ag+/Ag) = 0.7991V,(Fe3+/Fe2+) = 0.771V ;(3) 将大量磨细的Ag粉加入到0.05m的Fe(NO3)3 溶液中,反应达到平衡后,Ag+的浓度为多少? 8对于下列电池:Pt,H2(p1)|H2SO4(m)|H2(p2),Pt,假定H2遵守状态方程:pVm = RT + p, = 0.01428 dm3·mol-1,并与温度、压力无关。当H2的压力p1 = 20p,p2 = p时。(1) 计

37、算上述电池在20 时的电动势 ;(2) 当电池工作时,是放热还是吸热?并计算20 时Hm与QR 。 10298K时,Ag+| Ag和Cl - | AgCl(s)|Ag的标准电极电势分别为0.7911V和0.2224V。试求:(1) AgCl在水中的饱和溶液浓度 ;(2) AgCl在0.01mol·kg-1KNO3溶液中的溶解度。 12Ogg曾在291K、m2/m1 = 10的条件下对下述电池进行了一系列测定:Hg(l)|硝酸亚汞(m1),HNO3(0.1 mol·kg-1) | 硝酸亚汞(m2),HNO3(0.1mol·kg-1)|Hg(l),

38、求得电动势的平均值为0.029V。试根据这些数据确定亚汞离子在溶液中是Hg22+还是Hg+。 第十章可逆电池练习题答案  一、判断题答案:1错。2错,恒温、恒压、W = 0 时,G > 0 的过程不能进行。3错,过程中W 0,H Qp 。4rGm(1) = rGm(2)错,rGm为广度量,与发生反应的物质的量有关。5E3= E1+ E2错,强度量不能相加减。6错,电极反应不同,(1)的标准态是a(H+) = l,(2)的标准态是a(OH-) = 1。7错,电极反应为:Cl2 + 2e2C1- 。8错,E为强度量,与发生反应的物质的量无关。9错,电池(2)的E

39、与Br-浓度有关。10错,电池对外放电时,电池内正离子向正极迁移,负离子向负极移动。11错,因Ag+ 与Cl- 反应生成AgCl沉淀。 12错。  二、单选题答案:1. A;2. C;3. D;4. C;5. B;6. C;7. B;8. D;9. C;10.D;11.D;12.C;13.C;14.C;15.D;16.D;17.A;18.B;19.D;20.D;21.B;22.A;23.B;24.B;25.B;26.C;27.D;28.B;29.A;30.D;31.A;32.C;33.B;34.A;35.C;36.B;37.B;38.A;39.A;40.D。 。 

40、四、主观题答案:1解:(1) 负极:H2(g) - 2e2H+;正极:2AgBr(s) + 2e2Ag(s) + 2Br-电池反应: H2(g) + 2AgBr(s) = 2Ag(s) + 2HBr(a = 1)(2) T = 298K ,E= 0.07150 V(正) =(AgBr/Ag) = E- (H+/H2) = E= 0.07150 V(AgBr/Ag) =(Ag+/Ag) + 0.05915lgKsp 即 0.07150 = 0.7991 + 0.05915lg Ksp Ksp = 5.0 × 10-13(3) G= -RTlnK= -nFElnK= nFE/RT = 2

41、 × 96500 × 0.07150/(8.314 × 298) = 5.5640,所以 K= 2.62 × 102(4) (E/T)p = -4.186 × 10-7·2T + 4.186 × 10-7 × 298 = -9.372 × 10-7T + 124.76 × 10-6T = 298K (E/T)p = -124.76 × 10-6 < 0, 放热Qr = nFT(E/T)p = 2 × 96500 × 298 × (-124.76 &#

42、215; 10-6) = - 7175 J 7解:(1) 负极:Fe2+ - eFe3+ ;正极:Ag+ + eAg(s)电池为: Pt| Fe2+,Fe3+| AgNO3|Ag(s)(2) E=(Ag+/Ag) =(Fe3+/Fe2+) = 0.7991 - 0.771 = 0.0281 Vln K= - G/RT = nFE/RT lg K= nE/0.05915 = 0.0281/0.05915 = 0.4751 K= 2.986(3) Fe2+ + Ag+ = Ag(s) + Fe3+开始:00 0.05平衡:xx 0.05 - xK= (0.05x)/x2 = 2.986,

43、即2.986 x2 + x - 0.05 = 0 ,所以 x = 0.0442 mAg+ 的浓度为 0.0442 m 8解:(1) 负极:H2(p1)2H+ + 2e ;正极: 2H+ + 2eH2(p2)电池反应: H2(p1) = H2(p2)E = E + RT/2F·ln(f1/f2) f1,f2 无法求出,用其它方法:恒温下,dG = Vmdp Vm = RT/p + = -8.314 × 293 × ln20 + 0.01428 × (20 - 1) × 101.3 = -7325.1 JE = G/nF = 7325.1

44、/(2 × 96500) = 0.03796 V(2) S = R ln(p1/p2) = 8.314 × ln20 = 24.91 JK-1S > 0 nF(E/T)p > 0 (E/T)p > 0 吸热H = G + TS = 7325.1 + 293 × 24.91 = - 28.486 JQR = TS = 293 × 24.91 = 7298 J 10解:将题给的两电极组成电池:Ag|Ag+(a+) | Cl-(a-)|AgCl(s)|Ag电池反应是:AgCl(s) Ag+ + Cl-E= (AgCl,Cl-,Ag)

45、 - (Ag+,Ag) = - 0.5767 VK= exp(zFE/RT) = 1.757 × 10-10(1) K= a(Ag+) ·a(Cl-) = (+m+/m) ·(-m-/m) = (±m±/m)2 = ±m(AgCl)/m2AgCl的溶解度很小,可设±= 1,所以m(AgCl) = m(K)1/2 = 1.326 × 10-5mol·kg-1此乃AgCl在水溶液中的平衡浓度,即其饱和浓度。(2) 0.01 mol·kg-1KNO3溶液的离子强度I = ½ (2 ×

46、; 0.01) = 0.01 mol·kg-1lg± = - A|z+z-|I1/2 = -0.0509 ± = 0.889m(AgCl) = m(K)1/2/± = 1.49 × 10-5 mol·kg-1与(1)相比,可见AgCl在电解质稀溶液中的溶解度比在纯水中有所增大。 12解:设亚汞离子在溶液中为Hgnn+,则负极: nHg(l)Hgnn+(m1) + ne-;正极:Hgnn+(m2) + ne-nHg(l)电池反应:Hgnn+(m2)Hgnn+(m1)电动势:E = - (RT/zF) × ln(m1/

47、m2)则 z = (RT/EF) × ln(m2/m1) = (8.314 × 291)/(0.029 × 96485) × ln10 = 1.99所以n = z = 2,即亚汞离子在溶液中以Hg22+形式存在。二、单选题:1丹聂尔电池(铜 - 锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为:(A)  负极和阴极 ;            (B) 正极和阳极 ;(C)  阳极和负极 ;   

48、60;        (D) 阴极和正极 。 7电极Pt,Cl2(g)|KCl(a1)与Ag(s),AgCl(s)|KCl(a2),这两个电极的电极反应相界面有:(A)  (1) 2 个,(2) 2 个 ;           (B) (1) 1 个,(2) 2 个;(C)  (1) 2 个,(2) 1 个;      

49、;     (D) (1) 1 个,(2) 1 个。 11电极 Pb2+(a)|Pb-Hg(a) 和 Pb2+(a)|Pb(s) 的电极电势和标准电极电势间的关系为:(A)  相同不同 ;               (B) 相同不同 ;(C)  和均相同 ;           

50、;    (D) 和均不同 。 13下列电池的电动势与氯离子活度无关的是:(A)     Zn| ZnCl2(aq)| Cl2(p),Pt ;(B)    Zn| ZnCl2(aq)| KCl (aq)| AgCl,Ag ;(C)    Ag,AgCl| KCl(aq)| Cl2(p),Pt ; (D) Pt,H2( p)| HCl (aq)| Cl2(p),Pt 。1425时电池反应 H2(g) + ½O2(g) = H2O(l) 对应的电池标

51、准电动势为 E1,则反应2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势 E2是:(A)  E2 = - 2E1;   (B) E2 = 2E1;(C)  E2 = - E1;  (D) E2 = E1。 16可以直接用来求Ag2SO4的溶度积的电池是:(A)  Pt|H2(p)|H2SO4(a)| Ag2SO4(s)|Ag ;(B)  Ag|AgNO3(a)|K2SO4(a)|PbSO4(s),Pb(s) ;(C)  Ag(s),Ag2SO4(s)|K2SO4(a)|

52、HCl(a)|AgCl(s),Ag(s) ;(D)  Ag|AgNO3(a)|H2SO4(a)|Ag2SO4(s),Ag(s) 。 22原电池Pt,H2(p)|H2SO4(0.01m)|O2(p),Pt 在298K时,E = 1.228V,并已知H2O(l)的生成热 = - 286.06 kJ·mol-1,n = 2,那么该电池的温度系数是:(A)  -8.53 × 10-4 V·K-1 ;           (B) -4.

53、97 × 10-3 V·K-1 ;(C)  4.12 × 10-3 V·K-1 ;             (D) 8.53 × 10-4 V·K-1 。 23在恒温恒压条件下,以实际工作电压E放电过程中,电池的反应热Q等于:(A)  H - zFE ; (B) H + zFE ; (C) TS ; (D) TS - zFE 。 27巳知下列两个电极反应的标准还原电势

54、为:Cu2+ + 2e - Cu, = 0.337 V;Cu+ + e - Cu, = 0.521 V,由此求算得Cu2+ + e -Cu+ 的等于:(A)  0.184 V ;  (B) -0.184 V ;    (C) 0.352 V ;  (D) 0.153 V 。 31298K时,若要使电池 Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg)(a2) 的电池电动势E为正值,则Pb在汞齐中的活度必定是:(A)  a1 > a2 ; (B) a1 = a2 ;  

55、 (C) a1 < a2 ; (D) a1和a2可取任意值 。 3425时电极反应 Cu2+ + I - + e - CuI 和 Cu2+ + e - Cu+ 的标准电极电势分别为0.086V和0.153V,则CuI的溶度积Ksp为:(A)  1.2 × 10-12 ;   (B) 6.2 × 10-6 ;        (C) 4.8 × 10-7 ;    (D) 2.9 × 10-15 。 (C) (1)

56、(2)(3)(4);      (D) (4)(5) 。37下列电池中,液体接界电位不能被忽略的是:(A)  Pt,H2(P1)|HCl(m1)|H2(p2),Pt ;(B)  Pt,H2(p1)|HCl(m1)|HCl(m2)|H2(p2), Pt ;(C)  Pt,H2(p1)|HCl(m1)|HCl(m2)|H2(p2),Pt ;(D)  Pt,H2(p1)|HCl(m1)|AgCl,Ag-Ag,AgCl|HCl(m2)|H2(p2),Pt 。第十章     化学动力学

57、基础(1)  一、判断题:1在同一反应中各物质的变化速率相同。2若化学反应由一系列基元反应组成,则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。4双分子反应一定是基元反应。5零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。7一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。 8一个化学反应的级数越大,其反应速率也越大。9若反应 A + B-Y + Z的速率方程为:r=kcAcB,则该反应是二级反应,且肯定不是双分子反应。13对平衡反应A-Y,在一定温度下反应达平衡时,正逆反应速率常数相等。14平行反应,k1/k2的比值不随温度的变化而变化。15复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。16反应物分子的能量

58、高于产物分子的能量,则此反应就不需要活化能。17温度升高。正、逆反应速度都会增大,因此平衡常数也不随温度而改变。 一、判断题:1在同一反应中各物质的变化速率相同。2若化学反应由一系列基元反应组成,则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。3单分子反应一定是基元反应。4双分子反应一定是基元反应。5零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。6若一个化学反应是一级反应,则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。7一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。 8一个化学反应的级数越大,其反应速率也越大。9若反应 A + BY + Z的速率方程为:r=kcAcB,则该反应是二级反应,且肯定不

59、是双分子反应。10. 下列说法是否正确:(1) H2+I2=2HI 是2 分子反应;(2) 单分子反应都是一级反应,双分子反应都是二级反应。;(3) 反应级数是整数的为简单反应 (4) 反应级数是分数的为复杂反应。11对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应,温度越高,反应速率越快,因此升高温度有利于生成更多的产物。12若反应(1)的活化能为E1,反应(2)的活化能为E2,且E1 > E2,则在同一温度下k1一定小于k2。13若某化学反应的rUm < 0,则该化学反应的活化能小于零。14对平衡反应AY,在一定温度下反应达平衡时,正逆反应速率常数相等。15平行反应,k1/k2的比值不随温

60、度的变化而变化。16复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。17反应物分子的能量高于产物分子的能量,则此反应就不需要活化能。18温度升高。正、逆反应速度都会增大,因此平衡常数也不随温度而改变。 四、主观题:3设乙醛热分解CH3CHOCH4 + CO 是按下列历程进行的:CH3CHOCH3· + CHO;CH3· + CH3CHOCH4 + CH3CO·(放热反应) CH3CO·CH3· + CO ;CH3· + CH3·C2H6 。(1) 用稳态近似法求出该反应的速率方程:dCH4/dt = ? 5设某化合物

61、分解反应为一级反应,若此化合物分解30 则无效,今测得温度50、60 时分解反应速率常数分别是7.08×10-4 hr-1与1.7×10-3hr-1,计算这个反应的活化能,并求温度为25 时此反应的有效期是多少? 第七章化学动力学(1)练习题答案 一、判断题答案:1错,同一化学反应各物质变化速率比等于计量系数比。2错,总反应速率与其他反应速率的关系与反应机理有关。3对,只有基元反应才有反应分子数。4对,只有基元反应才有反应分子数。5对。6对。7错。 8错。9错,不一定是双分子反应。10(1) 错。 (2) 错。 (3) 错。 (4) 对。11错,若为可逆

62、反应,温度升高则逆反应速率常数也增加。12错,A与Ea和ko都有关。13错,Ea > 0。 14错,对行反应达平衡时,正、逆反应速率相等。15错,k1/k2 = (k01 /k02)exp(ElE2)/RT。16错,复杂反应中只有连续反应的速率决定于其中最慢的一步。17错。该反应是放热反应,中间产物的能量比反应物高,要活化能的。18错。正逆反应速率增加的倍数不同。 二、单选题答案:1. A;2. B;3. C;4. C;5. C;6. A;7. D;8. D;9. C;10.C;11.D;12.C;13.B;14.B;15.A;16.B;17.B;18.B;19.D;20.B;

63、21.C;22.D;23.C;24.C;25.D;26.C;27.C;28.D;29.C;30.B;31.B;32.D;33.D;34.A;35.B;36.D;37.C;38.C;39.D;40.B。 四、主观题解答:3解:(1) r = dCH4/dt = k2CH3·CH3CHO(1)dCH3·/dt = k1CH3HO - k2CH3·CH3CHO + k3CH3CO· - k4CH3·2 = 0(2)dCH3CO·/dt = k2CH3·CH3CHO - k3CH3CO· = 0(3)(2)式 +

64、 (3)式: k1CH3CHO = k4CH3·2CH3· = (k1/k4)1/2CH3CHO1/2 代入(1)式r = k2(k1/k4)1/2CH3CHO3/2 = kaCH3CHO3/2 其中 ka = k2(k1/k4)1/2(2) Ea = E2 + ½ (E1 - E4) E1 = C-C = 355.64 kJ·mol-1 ,E2 = 0.05 × C-H = 0.05 × 422.58 = 21.13 kJ·mol-1 ,E4 = 0Ea = 21.13 + 1/2 (355.64 - 0) = 198.9

65、5 kJ·mol-1  5解: Arrhenius 方程式: ln(k2/k1) = E(T2 - T1)/RT1T2Ea = RT1T2/(T2 - T1)·ln(k2/k1) = 8.314 × 323 × 333/(333 - 323)·ln(1.7 × 10-3/7.08 × 10-4) = 78.33 kJ/mol设 25 时的速率常数为 k3,T3 = 298 Kln(k1/k3) = 78.33 × 103(323 - 298)/(8.314 × 323 × 298) = 2.447k1/k3 = 11.554 k3 = 7.08 × 10-4/11.554 = 6.13 × 10-5hr-1一级反应: lna/(a - x) = k1t x = 0.30at

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