2015物理化学复习题下册

1、精选选择题：1. 对于一个一级反应，如其半衰期t1/2在0.01s以下，即为快速反应，此时它的速率常数k值在： （ A ）A. 69.32s-1以上；B. 6.932s-1以上；C. 0.06932s-1以上；D. 6.932s-1以下2. 反应A产物为一级反应，2B产物为二级反应，t1/2(A)和t1/2(B)分别表示两反应的半衰期，设A和B的初始浓度相等，当反应分别进行的时间为t=2t1/2(A)和t=2t1/2(B)时，A、B物质的浓度cA、cB大小关系为： ( C )A.cAcB; B. cA=cB ； C. cAcB; D.两者无肯定关系3. 两个活化能不相同的反应，如E2E1，且都

2、在相同的升温区间内升温，则 ( A )A.dlnk2/dTdlnk1/dT; B. dlnk1/dTdlnk2/dT; C. dlnk1/dT=dlnk2/dT; D. dk2/dTdk1/dT4. 电池在下面三种状况下放电：（1）电流趋于零；（2）有肯定大小的工作电流；（3）短路。则电池的电动势： A. 相同；B.不相同 （ A ）电池的端电压： C. 相同；D.不相同 （ D ）5. 半径为r，表面张力为，则肥皂泡内、外压力差为 （ C ）A. p= 0； B. p=2/r; C. p=4/r; D. 无法确定6. 在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，将具有不同的饱和蒸

3、汽压，以p平、p凹、p凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸汽压，则三者之间的关系是 （ C ）A. p平p凹p凸; B. p凹p平p凸;C. p凸p平p凹;D. p凸p凹p平7. 若用和a2分别表示表面张力和活度，则在定温下加入表面活性剂后，将 （ B ）A. d/d a20；B. d/d a20；C. d/d a2=0；D. d/d a208. 纯水的表面张力为1，加入溶质后水溶液的表面张力为2，且21，制成水溶液后，溶质的表面浓度为cs，本体浓度为c,则 （ B ）A. csc；B. csc；C. cs=c；D. cs=09. 气-固相反应CaCO3(s) = CaO(s) + CO2

4、(g)已达平衡，在其他条件不变的状况下，若把CaCO3(s)的颗粒变得微小，则平衡 （ B ）A. 向左移动; B.向右移动; C.不移动; D.来回不定移动10. 吸附热的确定值随吸附掩盖度的增大而 （ B ）A. 增加; B. 减小; C. 不变; D. 无法确定11. 一水平放置的毛细管内有少量润湿性液体，若液体在管内始终向左方移动，说明毛细管有何缺陷 （ B ）A. 左端内径大; B. 右端内径大; C. 内径均无缺陷; D. 不能说明有无缺陷12. 在电泳试验中，观看到分散相向阳极移动，这表明 （ B ）A. 胶粒带正电; B. 胶粒带负电; C. 电势相对于本体溶液为正; D. 斯

5、特恩面处相对本题溶液为正。问答题：1. 反应A与反应B都是一级反应，而且在某一温度T时，kAkB。在T时，反应A的速率是否必需大于反应B的速率？答：不肯定。由于反应速率除与速率常数有关外，还与反应物的浓度有关。计算题：1. 某人工放射性元素放出粒子，半衰期为15min。多长时间后该试样分解了80%。解：反应为一级反应t1/2= ln2/kk=ln2/t1/2=0.693/15=0.0462(min-1)t=(1/k)ln(1/(1-y)=34.8(min)2. 蔗糖在稀酸溶液中按下式水解：C12H22O11 + H2O = C6H12O6(葡萄糖) + C6H12O6(果糖)当温度与酸的浓度肯

6、定时，反应速率与蔗糖的浓度成正比。今有一溶液，1dm3中含0.300mol蔗糖及0.1mol HCl，在48，20min内有32%的蔗糖水解。（1）计算反应速率常数；（2）计算反应开头（t=0）时及20min时的反应速率；（3）40min后有多少蔗糖水解？（4）若60%蔗糖发生水解，需多少时间？解：依据题意可知反应为一级反应，有：r = kA (式中A代表蔗糖)（1） k = -(1/t)ln(1-y)= -(1/20)ln(1-32)= 0.0193(min-1)（2） r0 = kA0 = 0.01930.300 = 5.810-3(moldm-3min-1)rt = kA = 0.019

7、31-0.32 0.300 = 3.910-3(moldm-3min-1)（3） lnA/A0 = -kt = -0.0193 40 = -0.772A/A0 = 0.46则40min后，蔗糖水解的分数为：1-0.54= 54%（4） t = -(1/k)ln(1-y)= -(1/0.0193)ln(1-0.6)=47.5min3. 反应 2NOCl = 2NO + Cl2 在200下的动力学数据如下：t/s0200300500NOCl/(moldm-1)0.020.01590.01440.0121反应开头至含有NOCl，并认为反应能进行到底，求反应级数和速率常数。解：接受尝试法，将表中数据反

8、别代入二级反应的动力学方程1/NOCl- 1/NOCl0 = kt即：k = (1/t) 1/NOCl- 1/NOCl0 则：k1 = (1/200)(1/0.0159-1/0.02)=0.0645(dm3mol-1s-1)k2 = (1/300)(1/0.0144-1/0.02)=0.0648(dm3mol-1s-1)k3 = (1/500)(1/0.0121-1/0.02)=0.0653(dm3mol-1s-1)所得k值几乎为一常数，所以反应为二级反应，且k = 0.065 dm3mol-1s-14. 在500及初压为101325Pa时，某碳氢化物的气相热分解反应的半衰期为2s。若初压降为

9、10132.5Pa，则半衰期曾为20s。求速率常数。解：n = 1 + ln(t1/2/t/1/2)/ln(p/B,0/pB.0)= 1 + ln(20/2)/ln(101325/10132.5)= 25. 65时N2O5气相分解的速率常数为0.292min-1。活化能为103.3kJmol-1,求80时k及t1/2。解：先由阿累尼乌斯公式求80时的k值，有：Lnk(353K)/k(338K) = Ea/R(1/T1-1/T2)k(353K) = 1.38min-1由速率常数的单位可以确定该反应为一级反应，所以t1/2 = 0.693/k= 0.693/1.39 = 0.498(min)6.

10、反应2NO + O2 = 2NO2有下列数据：T/K600645K1/(dm6mol-2min-1)K-1/(dm6mol-2min-1)6.631058.396.5210540.7试求：（1）这两个温度下反应的平衡常数；（2）反应的Um和Hm；（3）正向反应和逆向反应的活化能解：（1）Kc(600K)=k1(600K)/k-1(600K) = 6.63105/8.39 = 7.90104(dm3mol-1) Kc(645K)=k1(645K)/k-1(645K) = 6.52105/40.7 = 1.60104(dm3mol-1) (2) lnKc(T2)/Kc(T1) = rUm/R(T2

11、-T1)/T2T1 Ln1.60104/ 7.90104 = rUm/R(645-600)/645600 rUm = -114kJmol-1由于Kp=Kc(RT)B =Kc/RTLnKp(T2) /Kp(T1) = rHm/R(T2-T1)/T2T1所以LnKc(T2)/(RT2)/Kc(T1)/(RT1)= rHm/R(T2-T1)/T2T1Ln1.60104600/7.90104645= rHm/8.314(645-600)/645600rHm = -119kJmol-1 (3)依据公式 Lnk(T1)k(T2)= (Ea/R)(T2-T1)/T2T1 对正反应有Lnk1(T1)k1(T2

12、)= (Ea,1/R)(T2-T1)/T2T1Ea,1=-1.20kJmol-1Lnk-1(T1)k-1(T2)= (Ea,1/R)(T2-T1)/T2T1Ea,-1= 113 kJmol-17. 设有下列电池：Pt|Fe2+(a=2.00),Fe3+(a=1.20)|I-(a=0.100)|I2(s)|Pt（1）写出电极反应和电池反应；（2）计算25时的电池电动势E;(3)哪一个电极电势较高？已知：Ey(Fe3+/Fe2+)=0.771V ；Ey (I2/I-)=0.536V解：（1）电极反应（-）Fe2+(a=2.00)=Fe3+(a=1.200)+e-（+）1/2I2(s) + e- =

13、I-(a=0.100)电池反应：Fe2+(a=2.00)+1/2I2(s)=Fe3+(a=1.200)+I-(a=0.100)(2) E=E(+)-E(-)=E0(I2/I-)+(RT/F)ln(1/aI-)- E0(Fe3+/Fe2+)+(RT/F)ln(aFe3+/aFe2+)= -0.163(3) 由于E小于零，故Pt|Fe2+(a=2.00),Fe3+(a=1.20)电极的电势较高。8. 利用标准电极电势，计算25时Ag2S的溶度积Kysp。已知：EyAg2S/Ag= -0.7051; EyAg+/Ag= 0.7996解： Ag2S(s) = 2Ag+ + S2-Ksp = a2Ag+

14、aS2- = Kya=exp(-rGym/RT)设计可逆电池Ag|Ag+|S2-|Ag2S(s)|Ag电极反应：（-）极2Ag = 2Ag+ + 2e-（+）极 Ag2S + 2e- = 2Ag + S2-电池反应：E y= EyAg2S/Ag - EyAg+/Ag= -0.7051- 0.7996 = -1.5047(V)rGym = -zFEyKysp = exp(zFEy/RT) = 1.3410-519. 在101325Pa时，白锡与灰锡在18时成平衡，从白锡转变为灰锡的相变热为-2.01kJmol-1。试写出下列电池：Sn(s,白)|SnCl2(aq)|Sn(s,灰)的电极反应和电池

15、反应，并分别计算0和25时的电池电动势E值。设在025，rHm、rSm为常数。解：Sn(s,白)|SnCl2(aq)|Sn(s,灰)电极反应：（-）极 Sn(s,白) + 2Cl- = SnCl2 + 2e-（+）极 SnCl(aq) + 2e- = Sn(s,灰) + 2Cl-电池反应 Sn(s, 白) = Sn(s,会)在18时，白锡Sn(s, 白)与灰锡Sn(s,会)成平衡，rGm=0，有rHm = -2.01kJmol-1rSm = rHm/T=-2.01103/291.15 = -6.904(JmolK-1)0时:rGm=rHm-TrSm = -124.17（Jmol-1）rGm =

16、 -zFE E = -rGm/zF = 6.4310-4(V)25时:rGm=rHm-TrSm = 48.428（Jmol-1）E = -rGm/zF =-2.5110-4(V)10. 25及101325Pa下，将一可逆电池短路，使有1F的电量通过电池，此时放出的热量恰为该电池可逆操作时所吸取的热量的43倍。在25及101325Pa下，改电池的电动势温度系数是0.00014VK-1。计算：（1）此电池在25及101325Pa下的电动势；（2）35及101325Pa时的E（308K）。解：（1）可逆电池短路，其热效应为Qp=rHm；电池可逆热效应为Qr = TrSm.rSm = zF(E/T)p

17、 = 1964851.410-4= 13.51(JmolL-1)Qr = TrSm = 298.1513.51 = 4028.01(Jmol -1)Qp = rHm = -434028.01 = -1.732105(Jmol -1)E = -rGm/zF = 1.836(V)(2) (E/T)p = 0.00014E1E2dE=T1T20.00014dTE2-E1 = 0.00014(T2-T1)E(308K) = E(298K) + 0.00014(308-298) = 1.8274(V)11. 硝基异丙烷在水溶液中与碱的中和反应是二级反应，其速率常数可用下式表示：lnk= -7284.4T

18、/K+27.383时间以min为单位，浓度单位用moldm-1表示。（1） 计算反应的活化能。（2） 在283K时，若硝基异丙烷与碱的浓度均为0.008 moldm-1，求反应的半衰期。解：（1） dlnk/dT = Ea/RT2Lnk = -7284.4/T + 27.383由 lnk= -7284.4T/K+27.383dlnk/dT = 7284.4/T2Ea=7284.48.314 = 605.6kJ(2) lnk = -7284.4/283 + 27.383= 1.643k=5.171t1/2=1/(kc0)= 1/(5.1710.008)=24.17min12. 试为下述反应设计一

19、个电池Cds+I2s= Cd2+aCd2+=1.0+2I-(aI-=1.0)求电池在298K时的Ey，反应rGym和平衡常数Kya，如将反应写成：12Cds+12I2s= 12Cd2+aCd2+=1.0+I-(aI-=1.0)再计算Ey，反应rGym和平衡常数Kya，从今了解反应方程式的写法对这些数值的影响。已知：Ey(I-/I2)=0.5355V; Ey（Cd2+/Cd）=-0.4029V解：Cd(s)|Cd2+(a=1.0)|I-(a=1.0)|I2(s)|PtEy= Ey(I-/I2)- Ey（Cd2+/Cd）=0.5355-(-0.4029)=0.9384VrGym=-zFEy=-2965000.9384=-181.1kJmol-1Kya=EXP(-rGym /RT)=