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文档简介
本文格式为Word版,下载可任意编辑——2023年12月物理化学复习题物理化学复习、练习题
2023年12月
选择题部分:
电化学
1、以下关于电解质溶液导电能力的表达不正确的是:
(a)随离子浓度(从零开始)增大先增大后减小(b)与离子大小成正比(c)与离子运动速度成正比(d)与离子电荷成正比
2、描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是:
(a)欧姆定律(b)离子独立运动定律(c)法拉第定律(d)能斯特定律
3、以下化合物的极限摩尔电导率能从摩尔电导率对m1/2作图外推到m=0时而求得的是:
(a)CH3COOH(b)HCOOH(c)CH3COONa(d)NH4OH
4、用电导仪测未知溶液的电导,将一定浓度的标准KCl溶液注入电导池中进行测定,其目的是:
(a)做空白试验(b)校正零点(c)求电导池常数(d)作工作曲线5、醋酸的极限摩尔电导率数值是根据以下何种方法得到的:
(a)D-H极限公式(b)Kohlrausch经验公式外推值(c)离子独立运动定律(d)试验直接测得
6、(1)Zn|ZnSO4(a1)?CuSO4(a2)|Cu(2)Pt|H2(p)|HCl(m)|AgCl|Ag
(3)Pt|H2(p)|HCl(m)|H2(2p)|Pt
(4)Pt|H2(p)|HCl(a1)?HCl(a2)|H2(p)|Pt。上述电池中,属于浓差电池的是:
(a)(1)(2)(b)(3)(4)(c)(2)(3)(d)(1)(4)7、电解以下四种物质水溶液,哪个产物与众不同:
(a)H2SO4水溶液(b)NaOH水溶液(c)HCl水溶液(d)KOH水溶液8、在一定温度下稀释电解质溶液,电导率??和摩尔电导率?m将怎样变化?
(a)??增大,?(b)??增大,?m减小m增大(c)??变化不一定,?(d)??先增后减,?m增大m增大9、以下关于摩尔电导率的说法,哪个是最为正确的:
(a)摩尔电导率是在两电极之间放入含1mol电荷的电解质溶液的电导率(b)摩尔电导率就是1m3溶液中含1mol电解质溶液的电导率
(c)根据?m=?/c,说明?m与c成反比,溶液的浓度愈小,摩尔电导率愈大(d)引进摩尔电导率概念的最大好处是排除了离子多少对溶液导电能力的影响10、在浓度为m的FeCl3溶液中,FeCl3的活度a为:
(a)(??)2(m/m)2(b)4??(m/m)(c)9(??)4(m/m)4(d)27(??)4(m/m)4
??????11、就如下图的电池,以下说法中正确的是:
(a)该电池由Cu│Cu2+电极和Zn│Zn2+电极组成(b)该电池由Cu电极和Zn电极及电解质溶液组成(c)该电池阴极反应为Zn?Zn2++2e-
(d)该电池的符号是Zn|ZnSO4(a1)│CuSO4(a2)|Cu12、能测定水的离子积KW(反应:H2O=H++HO-)的电池是:
(a)Pt|H2|H2SO4(aq)|O2|Pt(b)Pt|H2|H+
OH-|H2|Pt
(c)Pt|H2|NaOH(aq)|O2|Pt(d)Pt|H2O|NaOH(aq)|O2|Pt13、反应3Cu2++2Fe?2Fe3++3Cu,所对应的电池表示应为:
(a)Fe(s)|FeCl3(m1)‖CuSO4(m2)|Cu(s)(b)Cu(s)|CuSO4(m2)‖FeCl3(m1)|Fe(s)(c)Cu(s)|FeCl3(m2)‖CuSO4(m1)|Fe(s)(d)2Fe(s)|2FeCl3(m1)‖3CuSO4(m2)|3Fe(s)14、某电池在等温柔标准压力下的可逆放电过程中Qr=-100J,则焓变
(a)ΔH=100J(b)ΔH=0(c)ΔH>-100J(d)ΔH<-100J
15、对于电池Pt│H2(p?)│NaOH(0.01mol·kg-1)│O2(p?)│Pt其电极电位和电池电动势可表示为:
(1)E=E?(O2/OH-)-(RT/F)ln[a(OH-)/a1/4(O2)](2)E左=E?(H2O/H2,OH-)-(RT/F)ln[a1/2(H2)·a(OH-)](3)E左=E?(H+/H2)-(RT/F)ln[a1/2(H2)/a(H+)]
(4)E=E右-E左上述表示中
(a)(1)的表示式不对(b)(2)的表示式不对(c)(3)的表示式不对(d)四种表示式都可以
16、下图所示的极化曲线中,a,b,c,d所代表的极化曲线如表所示,其中正确的一组是:
原电池电解池阴极(+)阳极(-)阴极阳极
(a)abcd(b)bacd(c)cdab(d)dcba17、对于Tafel公式的理解,错误的是:
(a)Tafel公式是电化学极化时,过电位与电流密度关系式。(b)当极化电流很小时,该公式不适用。
(c)Tafel公式仅适用阴极电化学极化时过电位与电流密度关系。(d)Tafel公式也适用于阳极电化学极化时过电位与电流密度关系。
18、已知Cu的二种氧化态在水溶液中转化时,电势间关系:Cu2+
0.153V0.521V????Cu+????Cu试比较在水溶液中,它们稳定性大小:
(a)Cu2+大,Cu+小(b)Cu2+小,Cu+大
(c)两者稳定性一致(d)无法比较稳定性大小
19、一个电池反应确定的电池,E值的正或负可以用来说明:
(a)电池是否可逆(b)电池反应是否已达平衡
(c)电池反应自发进行的方向(d)电池反应的限度20、常用韦斯登电池作为标准电池,主要原因是:
(a)电动势大(b)电动势稳定(c)电动势与温度的关系已有确切公式
(d)寿命长,不必经常更换电解液,使用的温度范围大
21、I代表离子强度,m代表电解质质量摩尔浓度,以下关系中不正确的是:
(a)1-1型电解质,I=m(b)1-2型电解质,I=3m(c)1-3型电解质,I=5m(d)2-3型电解质,I=15m22、盐桥的作用是:
(a)降低电池的内阻(b)减小液体接界电势(c)完全消除液体接界电势(d)提高电池电动势23、以下对铁表面防腐方法中属于\阴极保护\的是:
(a)表面喷漆(b)电镀(c)Fe表面上镶嵌Zn块(d)加缓蚀剂动力学选择题:
24、反应A+2B?3D的反应速率?(a)?2dcBdc(b)?3DdtdtdcA等于_______。dt1dcD1dcB(c)(d)?
2dt2dt25、基元反应的分子数_______。
(a)可以是0,1,2,3(b)只能是1,2,3这三个正整数
(c)可以是小于1的数(d)正数,负数和零都可以
26、某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应的半衰期与反应物初始浓度______。
(a)成正比(b)成反比(c)平方成反比(d)无关27、一级反应的浓度与时间的线性关系是______。
(a)cA~t(b)lncA~t(c)1cA~t(d)以上均不成立
28、阿仑尼乌斯经验式适用于______。
(a)基元反应(b)基元反应和大部分非基元反应(c)对峙反应(d)所有化学反应。29、假使某反应的?rHm?100kJ?mol?1,则活化能值______。
(a)Ea?100kJ?mol?1(b)Ea?100kJ?mol?1(c)Ea?100kJ?mol?1(d)都可以30、确定繁杂反应的速率方程,若可用稳态近似法处理,则必需具备的条件是______。(a)可逆反应快速达到平衡(b)中间产物很活泼,反应稳定时d[中间物]/dt?0(c)决速步在最终(生成最终产物的一步)(d)中间产物一定为自由基或自由原子31、对于链反应,下面说法不正确的是______。
(a)链反应的共同步骤为:链的引发、传递及终止三步(b)支链反应在一定条件下可引起爆炸(c)链反应的速率可用稳态近似法和平衡态近似法处理
(d)链反应的速率极快,反应不需要活化能
32、碰撞理论中的Ec和阿累尼乌斯公式中的Ea相比______。
(a)Ec>Ea(b)Ecb11/2p11/2b21/2p21/2(b)?1??2?1/21/21/21/21/21/21/21/21?b1p1?b2p21?b1p1?b2p2b2p2b11/2p11/2(c)?1???21/21/21/21/21?bp?bp1?b1p1?b2p21122(d)
?1?b1p1b2p2??21/21/21/21/21?b1p1?b2p21?b1p1?b2p2d??0负吸附d?d??0负吸附d?51、在水中参与肥皂液后,将发生_______。
d??0正吸附(b)d?d??0正吸附(d)(c)d?(a)
52、已知如下图示,玻璃管两端各有一大小不等的肥皂泡,中间用活塞相连,开启活塞后_______。
(a)两泡的大小保持不变(b)两泡均变小
(c)大泡变小,小泡变大(d)小泡变小,大泡变大
r1r253、多孔固体表面易吸附水蒸气,而不易吸附氧气、氮气,主要原因是。.
(a)水蒸气分子量比O2、N2小(b)水蒸气分子的极性比O2、N2要大(c)水蒸气的凝聚温度比O2、N2高(d)水蒸气在空气中含量比O2、N2要少54、用非离子型表面活性物质作乳化剂制备W/O型乳状液,在外电场作用下,分散相粒子______。
(a)向正极移动(b)向负极移动(c)不作定向运动(d)静止不动55、雾属于分散系统,其分散介质是________
(a)液体(b)气体(c)固体(d)气体或固体56、对溶胶的以下描述中,不正确的是_______
(a)均相系统(b)多相系统(c)热力学上属不稳定系统(d)动力学上属稳定系统57、对于AgI的水溶胶,当以KI为稳定剂时,其结构式可以写成
[(AgI)m?nI?,(n-x)K+]x??xK+,则被称为胶粒的是指_______
(a)(AgI)m?nI(b)(AgI)m
(c)[(AgI)m?nI?,(n?x)K+]x??xK+(d)[(AgI)m?nI?,(n?x)K+]x
58、对亚铁氰化铜负溶胶而言,电解质KCl、CaCl2、K2SO4、CaSO4的聚沉能力顺序为________
(a)KCl>CaCl2>K2SO4>CaSO4(b)CaSO4>CaCl2>K2SO4>KCl(c)CaCl2>CaSO4>K2SO4>KCl(d)K2SO4>CaSO4>CaCl2>KCl
??59、溶胶扩散的主要原因是______
(a)胶粒与反离子的静电作用(b)粒子带电
(c)分散相分子热运动(d)分散介质分子热运动60、一个烧杯中,盛有某种溶胶20×10-6m3,如使其聚沉,至少需浓度为1000mol·m-3的NaCl溶液20×10-6m3,或浓度为1mol·m-3的Na2SO4溶液100×10-6m3,由这些数据得出的结论是________
(a)溶胶带正电,NaCl的聚沉值比Na2SO4的聚沉值小(b)溶胶带负电,NaCl的聚沉值比Na2SO4的聚沉值大(c)溶胶带正电,NaCl的聚沉值比Na2SO4的聚沉值大(d)溶胶带正电,NaCl的聚沉能力比Na2SO4的聚沉能力强61、溶胶的稳定性与温度的关系是______
(a)随温度升高而增加(b)随温度升高而降低(c)随温度升高先增加后下降(d)与温度无关
62、发生电渗现象时,某一液体介质运动的方向主要决定于_________
(a)介质运动的速度(b)多孔固体的本性(c)外电场强度(d)多孔固体的吸附能力63、某液体在毛细管中呈凹球面,原因是_______。
(a)液体能够润湿毛细管壁(b)液体的表面张力较大(c)液体的温度较高(d)附加压力?p较大
统计热力学部分:64、在统计热力学中,对系统的分类按其组成的粒子能否被分辩进行,按此原则:_________(a)气体和晶体皆属定域子系统(b)气体和晶体皆属离域子系统(c)气体属离域子系统而晶体属定域子系统(d)气体属定域子系统而晶体属离域子系统65、分子的平动、转动和振动的能级间隔的大小顺序是________
(a)振动能>转动能>平动能(b)振动能>平动能>转动能(c)平动能>振动能>转动能(d)转动能>平动能>振动能66、线型刚性转子的最低能级与相邻能级间隔是______
3h2h25h2(a)(b)(c)(d)28?2I4?2I4?2I8?I
67、当平动量子数nx,ny,nz可分别取1、2、3时,能级的简并度为______
(a)g?3(b)g?4(c)g?5(d)g?668、设一粒子系统由三个线性谐振子组成,体系的能量力
h211h?,三个谐振子分别在2个固定点a、b、c上振动,系统总的微观状态数为_________。(a)12(b)15(c)9(d)6
69、玻耳兹曼分布_______
(a)是最概然分布,但不是平衡分布(b)是平衡分布,但不是最概然分布(c)即是最概然分布,又是平衡分布(d)不是最概然分布,也不是平衡分布
70、以下热力学函数的单粒子配分函数q统计表达式中,与系统的定域子或离域子无关的是_________
(a)H(b)S(c)A(d)G
71、与分子运动空间有关的分子运动的配分函数是______
(a)振动配分函数(b)平动配分函数(c)转动配分函数(d)电子配分函数72、转动特征温度定义为________
(a)?r?8?2IKh2(b)?r?2(c)?r?(d)?r?22h8?I8?Ik
8?2Ih2h273、对于N个粒子构成的独立可辨粒子系统熵的表达式为_______
(a)S?Nklnq?NkT(?lnq/?T)V,n(b)S?kln(qN/N!)?NkT(?lnq/?T)V,n(c)S?NkT2(?lnq/?T)V,n(d)S?Nklnq?NkT2(?lnq/?T)V,n74、对理想气体分子的平动,下面的结果中正确的是______
(a)Um,t?533RT(b)Hm,t?RT(c)Um,t?RT(d)Um,t?RT222计算题部分:
电化学部分:
1、三种盐NaCl、KCl与KNO3分别溶于水,其极稀溶液的摩尔电导率?m/(10-4S·m2·mol-1)
分别为:126、150和145。且NaCl溶液中Na+迁移数为0.39。求NaNO3极稀溶液的
摩尔电导率与此溶液中Na+的迁移数。
2、计算AgBr饱和水溶液在25℃时的电导率。已知其在此温度下的溶度积KSP=4.81×10-13mol2?dm-6;AgNO3,KBr,KNO3的无限稀释摩尔电导率分别等于133.3×10-4S·m2·mol-1,151.9×10-4S·m2·mol-1,144.9×10-4S·m2·mol-1,所用水的电导率为4.40×10-6S·m-1。3、某电池,其反应为:Pb(s)+Hg2Cl2(s)=PbCl2(a)+2Hg(l),在25℃电动势为0.5357V;
-4
温度升高1℃,电动势增加1.45×10V,计算:
(1)1molPb溶解后,电池最多能做多少功?(2)25℃时,电池反应的ΔH与ΔS。(3)1molPb可逆溶解时,电池吸热多少?4、已知水的活度积常数Kw=1×10-14,求25℃时电极OH-(H2O)│H2的标准电极电电势E?。5、已知298K时,E(Hg22+|Hg)=0.7959V,E(Hg2+|Hg)=0.851V,Hg2SO4(s)的活度积
??为8.20×10-7。试计算E(Hg2SO4|Hg)及E(Hg2+|Hg22+|Pt)。6、欲从镀银废液中回收金属银,废液中AgNO3的浓度为1×10-6mol·kg-1(设??=1),还含
??有少量Cu2+。今以银为阴极,石墨为阳极用电解法回收银,要求银的回收率达99%,试问阴极电位应控制在什么范围之内?Cu2+离子浓度低于多少才不至使Cu(s)和Ag(s)同时析出?已知E?(Ag+/Ag)=0.799V、E?(Cu2+/Cu)=0.337V。
7、298K、P时,以Pt为阴极,C(石墨)为阳极,电解含CdCl2(0.01mol·kg-1)和CuCl2(0.02mol·kg-1)的水溶液,若电解过程中超电势可忽略不计,试问:(设活度系数均为1,已
?知E(Cd2+/Cd)=-0.402V、E(Cu2+/Cu)=0.337V、E(Cl2/Cl-)=1.36V、E(O2/H2O,H+)=1.229V)
(甲)何种金属先在阴极析出?
(乙)其次种金属析出时,至少须加多少电压?
(丙)当其次种金属析出时,第一种金属离子在溶液中的浓度为若干?
(丁)事实上O2(g)在石墨上是有超电势的,若设超电势为0.6V,则阳极上首先应发生什
????么反应?
8、N2O5在惰性溶剂中?CCl4?分解是一级反应:N2O5?2NO2?122O2NO24NO2?分解产物NO2,N2O4都能溶于CCl4中,而O2则不溶,在恒温、恒压下测定O2的体积,
3试验在46?C时进行,当O2的体积为10.75cm时,开始计时(t?0),当t?2400s时,O2的体积为29.65cm,反应完后(t??),O2的体积为45.50cm,试求反应的k及t12。9、对于反应NH4CNO?CO?NH2?2已知试验数据如下表示:
33?NH4CNO?0mol?dm?3半衰期h37.0319.159.450.050.100.20试求反应的级数。
10、某物质气相分解反应为平行一级反应:
12?RA???SA??kk298K时,测得
k1k=24,试估算573K时1的数值。k2k211、物质A的分解反应为一级反应,已知300K下其半衰期为1800s。试求:
(1)该一级反应的速率系数;(2)若该反应的活化能为80kJ?mol,试求反应在500K时的速率系数?12、某一级平行反应
?1Ak2k1BC
反应开始时cA0?0.50mol?dm?3,已知反应进行到30min时,分析可知
cB?0.08mol?dm?3,cC?0.22mol?dm?3,试求:
(1)该时间反应物A的转化率(用百分号表示);(2)反应的速率系数k1?k2??及k1/k2????
?13、反应A+2B
P的可能历程如下:
A?k?B?k1??????Ik?1?PI?B?2?
其中I为不稳定的中间产物。若以产物P的生成速率表示反应速率,试问:
(1)什么条件下,总反应表现为二级反应(2)什么条件下,总反应表现为三级反应。14、试验测得N2O5气相分解反应的反应机理为:
k1????N2O5????k?1NO2+NO3
NO2k2+NO???3N2O+2O+NO
k3NO+NO3???2NO2
其中NO3和NO是活泼中间物。
d[N2O5]?k[N2O5]dt?3?115、20℃时,汞的表面张力为483?10N?m,体积质量(密度)为13.55?103kg?m?3。
试用稳态法证明N2O5气相分解反应的速率方程为?把内直径为10m的玻璃管垂直插入汞中,管内汞液面会降低多少?已知汞与玻璃的接触角为180°,重力加速度g?9.81m?s?2。
16、由于天气干旱,白天空气相对湿度仅56%(相对湿度即实际水蒸汽压力与饱和蒸汽压之比)。设白天温度为35?C(饱和蒸汽压为5.62?10Pa),夜间温度为25?C(饱和蒸汽压为
3?33.17?103Pa)。试求空气中的水分夜间时能否凝结成露珠?若在直径为0.1μm的土壤毛细管中是否会凝结?设水对土壤完全润湿,25?C时水的表面张力?=0.0715N?m?1,水的密
度?=1g?cm?3。
17、25?C时乙醇水溶液的表面张力?随乙醇浓度c的变化关系为:
?10?3N?m?1?72?0.5?c/c???0.2?c/c??
2?ldm试分别计算乙醇浓度为0.1mol?dm和0.5mo时,乙醇的表面吸附量
(c?1mol?dm)
18、某聚合物摩尔质量50kg?mol,比容v?0.8dm?kg(即1/?粒子),溶解于某一溶剂中,形成溶液的密度是1.011kg?dm?3?13?1??3?3?3,将溶液置于超离心池中并转动,转速
15000min?1。计算在6.75cm处的浓度与在7.50cm处浓度比值,温度为310K。
19、在300K时,由N个分子组成的理想气体,气体分子的能级?1?6.0?10?21J,相应的
简并度g1?1,能级?2?8.4?10?21J,这两个能级上分子数之比N1/N2?0.595,求能级
?2相应的简并度g2。k?1.38?10?23J?K?1。
20、CO2分子有四种简正振动方式,相应的四个振动波数为1351cm,2396cm,672
?1?1cm?1,672cm?1。
(1)求各简正振动的特征温度;
(2)300K,CO2分子以基态为能量零点的振动配分函数已知h?6.626?10
?34J?s,k?1.38?10?23J?K?1,c?3?108m?s?1。
物理化学复习、练习题答案
选择题答案
电化学1、b2、c3、c4、c5、c6、b7、c8、c9、d10、d11、a12、b13、a14、d15、d16、b17、c18、a19、c20、b21、c22、b23、c动力学选择题24、d25、b26、a27、b28、b29、b30、b31、d32、b33、b34、b35、b36、c37、b38、c39、b40、b41、b42、b43、b44、b45、b表面及胶体46、a47、b48、c49、b50、a51、a52、d53、c54、c55、b56、a57、d58、c59、d60、c61、b62、b63、a统计热力学64、c65、a66、c67、d68、b69、c70、a71、b72、d73、a74、c计算题部分:
电化学部分:
1、三种盐NaCl、KCl与KNO3分别溶于水,其极稀溶液的摩尔电导率?m/(10-4S·m2·mol-1)分别为:126、150和145。且NaCl溶液中Na+迁移数为0.39。求NaNO3极稀溶液的摩尔电导率与此溶液中Na+的迁移数。
1、解:?m(NaNO3)=?m(KNO3)+?m(NaCl)-?m(KCl)=126+145-150=121×10-4S·m2·mol-1[2分]
∵在NaCl中t(Na+)=0.39
∴?m(Na+)=?m(NaCl)×0.39=49.14×10-4S·m2·mol-1[1分]
在NaNO3中,t(Na+)=?m(Na+)/?m(NaNO3)=49.14/121=0.406[2分]2、计算AgBr饱和水溶液在25℃时的电导率。已知其在此温度下的溶度积
KSP=4.81×10-13mol2?dm-6;AgNO3,KBr,KNO3的无限稀释摩尔电导率分别等于133.3×10-4S·m2·mol-1,151.9×10-4S·m2·mol-1,144.9×10-4S·m2·mol-1,所用水的电导率为4.40×10-6S·m-1。2、解:c(AgBr)=KSP1/2=6.94×10-7mol·dm-3
?????(AgBr)=(AgNO)+(KBr)-???3mmmm(KNO3)=140.3×10-4S·m2·mol-1[2分]
10-6S·m-1[2分]?(AgBr)=?m(AgBr)?c(AgBr)=??m(AgBr)?c(AgBr)=9.74×
?(溶液)=?(AgBr)+?(H2O)=1.414×10-5S·m-1[1分]
3、某电池,其反应为:Pb(s)+Hg2Cl2(s)=PbCl2(a)+2Hg(l),在25℃电动势为0.5357V;
-
温度升高1℃,电动势增加1.45×104V,计算:
(1)1molPb溶解后,电池最多能做多少功?(2)25℃时,电池反应的ΔH与ΔS。(3)1molPb可逆溶解时,电池吸热多少?3、解:(1)W(max)=ΔrGm=-zFE=-2×96500×0.5357=-1.034×105J
(2)(?E?F)P=1.45×10-4V·K-1
ΔrSm=zF(?E?F)p=2×96500×1.45×10-4=28.0J·K-1·mol-1ΔrHm=ΔrGm+zFT(?E?F)P=-1.034×105+28.0×298=-95.1×103J·mol-1
(3)QR=TΔrSm=298×28.0=8.34×103J·mol-1[各1分]
4、已知水的活度积常数Kw=1×10-14,求25℃时电极OH-(H2O)│H2的标准电极电电势E?。
?+-?
4、解:设计电池H2(g,p)│H(aq)‖OH(aq)│H2(g,p)[2分]
1负极:H2(p?)─→H+(aq)+e-
21+)正极:H2O+e-─→H2(p?)+OH-(aq)
2───────────────────
电池反应:H2O=H+(aq)+OH-(aq)[1分]E?=E?[OH-(aq)│H2]-E?[H+(aq)│H2]=E?[OH-(aq)│H2]=RT/F×lnKw=-0.828V[2分]5、已知298K时,E(Hg22+|Hg)=0.7959V,E(Hg2+|Hg)=0.851V,Hg2SO4(s)的活度积
??为8.20×10-7。试计算E(Hg2SO4|Hg)及E(Hg2+|Hg22+|Pt)。5、解:(1)Hg2SO4(s)溶解平衡式:Hg2SO4(s)===Hg22++SO42-设计成一电池反应,则电池反应为:
负极:2Hg(l)-→Hg22++2e-
正极:Hg2SO4(s)+2e--→2Hg(l)+SO42-[2分]
??E=E(Hg2SO4|Hg)-E(Hg22+|Hg)=(RT/2F)lnKSP[2分]
????E(Hg2SO4|Hg)=(0.02958lg8.2×10-7+0.7959)=0.6159V[2分](2)电极反应:Hg(l)-→Hg2++2e-(1)2Hg(l)-→Hg22++2e-(2)(1)×2-(2)得:Hg22+-→Hg2++2e-(3)[2分]
????rGm,3=2?rGm,1-?rGm,2
-2FE3?=-4FE1?+2FE2?E3?=(4E1?-2E2?)/2=2E1?-E2?
=(0.851×2-0.7959)V=0.9061V
E(Hg2+|Hg22+|Pt)=0.9061V[2分]6、欲从镀银废液中回收金属银,废液中AgNO3的浓度为1×10-6mol·kg-1(设??=1),还含
?有少量Cu2+。今以银为阴极,石墨为阳极用电解法回收银,要求银的回收率达99%,试问阴极电位应控制在什么范围之内?Cu2+离子浓度低于多少才不至使Cu(s)和Ag(s)同时析出?已知E?(Ag+/Ag)=0.799V、E?(Cu2+/Cu)=0.337V。6、解:E(Ag+/Ag)=E?(Ag+/Ag)+0.05915lga(Ag+)
=0.799+0.05915lg(10-6×0.01)
=0.3258V阴极电势应低于0.3258V[2分]
在该阴极电位下,0.3258=E(Cu2+/Cu)=E?(Cu2+/Cu)+RT/2F×lna(Cu2+)
a(Cu2+)=0.4181[Cu2+]要小于0.4181mol/kg[3分]
7、298K、P时,以Pt为阴极,C(石墨)为阳极,电解含CdCl2(0.01mol·kg-1)和CuCl2(0.02mol·kg-1)的水溶液,若电解过程中超电势可忽略不计,试问:(设活度系数均为1,已
?知E(Cd2+/Cd)=-0.402V、E(Cu2+/Cu)=0.337V、E(Cl2/Cl-)=1.36V、E(O2/H2O,H+)=1.229V)
(甲)何种金属先在阴极析出?
(乙)其次种金属析出时,至少须加多少电压?
(丙)当其次种金属析出时,第一种金属离子在溶液中的浓度为若干?
(丁)事实上O2(g)在石墨上是有超电势的,若设超电势为0.6V,则阳极上首先应发生什么反应?
7、解:(1)E(Cd)=-0.402+0.05915/2lg0.01=-0.4612V;
E(Cu)=0.337+0.05915/2lg0.02=0.2868V;E(H2)=0.05915lg10-7=-0.414V。∴阴极上首先是Cu2+还原成Cu[2分]
(2)H2O→2H++1/2O2+2e-铜析出后,[H+]=2×0.02mol/kg
????E(O2)=E(O2/H2O)+RT/F×lna(H+)
?=1.229+0.05915lg0.04=1.1463V;
E(Cl2)=1.36-0.05915lg0.06=1.4323V∴E分解=E(O2)-E(Cd)=1.6075V[3分](3)E(Cd)=E(Cu)
-0.4612=E(Cu2+/Cu)+0.05915/2×lga(Cu2+)
?[Cu2+]=0.103×10-26mol/kg[2分](4)E(O2)=E(O2/H2O)]+?
=1.229+0.05915lg10-7+0.6=1.415V;E(Cl2)=1.4323V
阳极上先发生H2O氧化反应[2分]8、N2O5在惰性溶剂中?CCl4?分解是一级反应:N2O5?2NO2??122O2NO24NO2?分解产物NO2,N2O4都能溶于CCl4中,而O2则不溶,在恒温、恒压下测定O2的体积,
3试验在46?C时进行,当O2的体积为10.75cm时,开始计时(t?0),当t?2400s时,O2的体积为29.65cm,反应完后(t??),O2的体积为45.50cm,试求反应的k及t12。8、解:令c及n分别表示反应产生的O2的浓度及物质的量,则k?ln331tc01n01V??V0?ln?ln?3.27?10?4s?1ctntV??Vtt12?0.693?2120sk9、对于反应NH4CNO?CO?NH2?2已知试验数据如下表示:
?NH4CNO?0mol?dm?3半衰期h37.0319.159.450.050.100.20试求反应的级数。
9、解:由题给数据可知,t12与c0有关,故该反应不是一级反应则n?1?ln?t1?2t12?ln?aa??
5将已知数据代入上式:(1)(2)组n?1.9
8(1)(3)组n?1.9
(2)(3)组n?2.02取平均值n?1.98?2,故为二级反应。10、某物质气相分解反应为平行一级反应:
12?RA???SA??kk298K时,测得
k1k=24,试估算573K时1的数值。k2k210、解:ki?Aiexp??
?Ei??,A1?A2RT??k1?E?E2??exp??1?设E1、E2不随温度而变
?k2RT?k1?573K?298Kk1?298K?298ln?ln?ln24
k2?573K?573Kk2?298K?573
k1?573K??5.22k2?573K?11、物质A的分解反应为一级反应,已知300K下其半衰期为1800s。试求:(1)该一级反应的速率系数;
(2)若该反应的活化能为80kJ?mol,试求反应在500K时的速率系数?
?111、解:(1)一级反应t1/2?ln2k1?1代入数据得k1?3.85?10?4sec
?11???T?T??
1??21k280?103J?mo?l1??1ln?????4?1?1?1?030K0?3.85?10sec8.31J4?mol?K?50K(2)由lnEk2??ak1R?1求知500K时k2?143.7sec
12、某一级平行反应
Ak2k1BC
反应开始时cA0?0.50mol?dm?3,已知反应进行到30min时,分析可知
cB?0.08mol?dm?3,cC?0.22mol?dm?3,试求:
(1)该时间反应物A的转化率(用百分号表示);(2)反应的速率系数k1?k2??及k1/k2????12、解:(1)转化率x?cA0?cAcB?cC0.08?0.22???60%cA0cA00.50(2)对于平行一级反应
?dcA??(k?2A1k)c2??k1cA?kc?dt?clnA0?(k1?k2)t
cA??A0.50mol?dm?3ln?(k1?k2)?30min?3(0.08?0.22)mol?dmk1?k2?0.03min
?1k1cB0.08mol?dm?3k1解之?0.36??k2cC0.22mol?dm?3k2?P13、反应A+2B的可能历程如下:
A?I??B?k1??????Ik?1k2B???P
其中I为不稳定的中间产物。若以产物P的生成速率表示反应速率,试问:
(1)什么条件下,总反应表现为二级反应(2)什么条件下,总反应表现为三级反应。
13、解:I为不稳定的中间产物,利用稳态近似法得?I??k1?A??B?k?1?k2?B?
则
d?P?dt?k2?B??I??k1k2?A??B?2k?1?k2?B?
(1)k?1?k2?B?,(2)k?1?k2?B?,
d?P?dtd?P?dt?k1?A??B?二级反应?k?A??B?三级反应
2式中k?k1k2k?114、试验测得N2O5气相分解反应的反应机理为:
?N2O5?NO?2??2+N3Okkk1??????NO2k?1
+N3ONON2O+2O+3NO+NO3???2NO2
其中NO3和NO是活泼中间物。
试用稳态法证明N2O5气相分解反应的速率方程为?14、证明:?d[N2O5]?k[N2O5]dtd?N2O5?dt?k1?N2O5??k?1?NO2??NO3?
?d?NO3?dtd?NO?dt?k?1?NO2??NO?3?k?k2?NO2??NO?3?k?1N2O?5N??ON?O?3(1)
?30??k3?NO??NO3??k2?NO2??NO3?=0(2)
(1)、(2)联立,求得?NO3??k1?N2O?5?2?k?1?2k2??NO
?d?N2O5?dt?k1?N2O5??k?1?NO2??NO3?
?k1?N2O?NO5?k??1?k1?N2O?5?k?k?NO??2125?k?1?2k2??NO?2k1?N2O?5?k?NO12?5k?2k??12??13?315、20℃时,汞的表面张力为483?10N?m,体积质量(密度)为13.55?10kg?m。
?3把内直径为10m的玻璃管垂直插入汞中,管内汞液面会降低多少?已知汞与玻璃的接触角为180°,重力加速度g?9.81m?s。
?2?315、解:由?p?2?cos???ghr2?cos??2?483?10?3?(?1)?则h???m??0.0145m3?4??gr?13.55?10?9.81?5?10?即管内汞液面降低了0.0145米
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