物理化学下册复习资料g
物理化学下册复习资料
一、电化学
1、 18 ℃时, NaCl, NaOH和 NH4Cl的无限稀释摩尔电导率分别为129.8310－4,217.2310－4和108.6310－4S.m2/mol. 0.1 mol/dm3 NH4OH水溶液的摩尔电导率为 3.09310－4 S.m2/mol,
试求： 18 ℃时 0.1 mol.dm－3 NH4OH的离解度及离解平衡常数K.
解：NH4OH= NH4Cl＋NaOH －NaCl
Λo(NH4OH) = Λo(NH4Cl) + Λo(NaOH) - Λo(NaCl)
=（108.6＋217.2－129.8）310－4=196310－4 S.m2.mol－1α = Λ(NH4OH)/Λo(NH4OH) = 3.09310－4/(196310－4) = 0.01577
K = Cα/ (1－α) = 0.130.01577/(1－0.01577)
= 2.53310－5
2、测得饱和BaSO4溶液的电导率是 3.48310－4 S/m, 而配制溶液所用纯水的电导率是 0.5310－4 S/m, 试计算 BaSO4的溶度积。
已知: Λm∞(1/2 Ba2+) ＝ 63.64310－4 S.m2/mol
Λm∞(1/2 SO42－)＝79.8310－4 S.m2/mol
Key:
κ(BaSO4) = κ(溶液) - κ(水)
= (3.48-0.5)310－4= 2.98310－4 S/m Λ≈Λo = 2[Λo(1/2 Ba2＋) + Λo(1/2 SO4)]
= 2(63.64310－4+ 79.8310－4 )
= 286.88310－4 S.m2/mol
C = κ/Λ = 0.01039 mol/m2 = 1.039310－5 mol/dm3
Ksp = C2= 1.08310－10
3. 反应 Cu2＋( a1) → Cu2＋( a2), a1> a2可构成两种电池: (1) Cu|Cu2＋( a2)||Cu2＋( a1)|Cu
(2) Pt|Cu2＋( a2),Cu＋(a')||Cu2＋( a1),Cu＋(a’)|Pt
(a)分别写出这两种电池的电极反应;
(b)试计算两种电池的电动势 E1, E2之间的关系;
(c)说明为什么两种电池的电池反应始、终态相同,但E1和E2不同.
4、电池: Ag(s),AgCl(s)|Cl－(a)|Cl2(g,pθ)|Pt(s)
(1)写出此电池的电极反应及电池反应;
(2)如果要测定该电池反应的平衡常数Kθ, ΔG及ΔH需设计
什么样的实验 ? 测定哪些数据 ?
解:
(1) (-) Ag(s) + Cl－(a) －e→ AgCl(s)
(+) 1/2 Cl2(g,p○) + e → Cl－(a)
电池: Ag(s) + 1/2 Cl2(g,p○) = AgCl(s)
(2)要测 K○需测 E○,为此安排 a = 1 下测定电池电动势 E○ .
要测△G需测该温度下的 E○.
要测△H需测一系列温度下的 E,得到 (dE/dT)p,
由 E 及(dE/dT)p可计算△H.
5、电池:
Hg(l),Hg2Br2(s)|KBr(0.1mol/kg)||KCl(0.1mol/kg)|Hg2Cl2(s)| Hg(l)在 5 ～ 50 ℃范围内的电动势可按下式计算:
E/V ＝ 0.1318 － 1.88310－4ｔ/℃ (ｔ为摄氏温度)
(1) 写出电极反应及电池反应;
(2) 计算 25 ℃下Z=2电极反应的ΔG，ΔS，ΔH, Q 。
6. 电池 Pt∣H2（Pθ）︱H2SO4（0．01mol/Kg）∣O2（Pθ）︱Pt 在298Ｋ时，
Eθ=1．229V，电动势的温度系数（dEθ／dT）=－8.46310－４V／K，①写出（Z=2）电池的电极反应和电池反应；
②计算电池反应（Z=2）的ΔrGθ、ΔrSθ、ΔrHθ和热效应Qr。
Key:
(1) 电极反应负极H2（g）—2e ——→2H+
正极1/2 O2（g）+2H++ 2e ——→ H2O(L) 电池反应H2（g）+ 1/2 O2（g）——→ H2O(L) (2)Z== 2 ; △rGm°＝—ZFE°＝—239650031．229
＝—237．2 (k J．mol－1)
（3）△rSm°＝ZF（dE°／dT）＝2396500（—8．46310－４）
＝—163．278（J．K－１．mol－1）
△rHm°＝△rGm°－T△rSm°＝285．9 (k J．mol－1)
Q r = T△rSm°＝2983(—163．278)＝－48．7 (k J．mol－1)
7、电池 Hg(l)|Hg2Cl2 (s)|HCl(0.1mol/dm－3)|Cl2(g,pθ)|Pt(s) 在298 K时, 电动势E=1.025 V，电池的温度系数是 - 9.45310－4 V/K 。
(1)写出电极反应和电池反应；
(2)求当Z=2时，电池反应ΔG，ΔS，ΔH 。
(3) 已知 Hg(l), Cl2(g) 的标准熵在 298 K 时分别为 77.4 J/(K.mol)和 223.0 J/(K.mol,) 求 Hg2Cl2的标准熵 (298 K) 是多少 ?
解:
(1) (+) Cl
2
(p0) + 2e → 2Cl－(0.1mol/dm3)
(-) 2Hg(l) + 2Cl－(0.1mol/dm3) －2e→ Hg
2Cl
2
(s)
电池反应: 2Hg(l) + Cl
2(p0) ＝ Hg
2
Cl
2
(s)
（2）Z=2时，电池反应：
ΔG=ZFE=239650031．025=197.83 KJ
ΔS = zF(dE/dT)p
= 23965003(-9.45310-4) = - 182.4 J/(k.mol)ΔH =ΔG－TΔS =197830 + 2983182.4 = 252.19 KJ
（3）ΔS = S o m( Hg
2Cl
2
) － 2S o m(Hg) －S o m(Cl
2
)
S o m ( Hg
2Cl
2
) = ΔS+ 2S o m (Hg) + S o m (Cl
2
)
= －182．4 + 2377．4 + 223．0 = 195．8 J/(K.mol)
8、反应 Zn(s)＋CuSO4 (a=1) = Cu(s)＋ZnSO4(a=1) ，在电池装置中进行,15 ℃时测得 E = 1.0934 V, 电池的 (dE/dT)P=－4.29310－4 V.K－1.
(1) 写出电极反应式和电池表达式;
(2) 求出电池反应的ΔG, ΔS, ΔH和 Qr.
9、电池:
Tl(s)|TlCl(s)|Cl－(a1= 0.1)||Fe3＋(a2= 0.3),Fe2＋(a = 0.2)|Pt(s)
已知 25 ℃时 Eθ[Tl(s)/TlCl(s)] = - 0.56 V。
Eθ(Fe3＋/Fe) = - 0.04 V, Eθ(Fe2＋/Fe) = - 0.44 V。
(1) 写出电池的电极反应及电池反应；
(2) 计算 25 ℃时, Eθ(Fe3＋/ Fe2＋) ,电池的电动势, 及电池反应的ΔrGmθ。
(1) (-) Tl(s) + Cl－1 －e (a1= 0.1) → TlCl(s)
(+) Fe3＋(a2= 0.3) + e → Fe2＋(a3= 0.2)
电池: Tl(s)+Fe3＋(a2=0.3)+Cl－(a1=0.1) = Fe2＋(a3=0.2)+TlCl(s) (2) Fe3＋(a=1) + 3e → Fe(s) E = - 0.04 V
Fe2＋(a=1) + 2e → Fe(s) E = - 0.44 V Fe3＋(a=1) + e → Fe2＋ (a=1) E 3= E (Fe3＋/ Fe2＋ ) ∵ G 3 = G - G
- z3E 3F = - z E F + z E F
E (Fe /Fe ) = 3E (Fe3＋/Fe) - 2E (Fe2＋/Fe)
= 33(-0.04) - 23(-0.44) = 0.76 V
E = E (Fe3＋/ Fe2＋) - E (Tl/TlCl) - 0.05917lg(a /a a ) = 0.76 - (-0.56) - 0.05917lg[0.2/(0.130.3)] = 1.271 V
ΔrGm =ZFE=1×96500×1.271=122.7 kJ.mol－1
10、电池Zn | ZnCl2(a＝1) || AgCl(s) | Ag 的电动势与温度的关系为E/V=1.015－4.92×10－4 ( T/K －298 )
(1) 写出电极反应式 , 电池反应式和电池表达式;
(2)计算298K 时上述电池可逆输出2F 电量时，求出电池反应
的ΔG, ΔS, ΔH和Qr 。
－) Zn －2e = Zn2＋
＋)2AgCl(s) ＋2e =2 Ag(s)＋2Cl－
Zn＋2AgCl(s) =ZnCl2＋2Ag
ΔG,=ZFE=2FE=2×96500×1.015=
(dE/dT)p－4.92×10－4
ΔS= ZF(dE/dT)p=2F×(－4.92×10－4)=
ΔH=ΔG－TΔS=
Qr=TΔS=
11.将氢电极和甘汞电极插入298K的溶液中，测定两电极间的电势差E为0.664V。
(1)计算溶液的pH值；
(2)求H＋的活度ａH＋。[已知：φθ(甘汞) = 0.2829V。]
E=φθ(甘汞)－φθ(H＋/H2)
φθ(H＋/H2)=φθ(甘汞)－E= 0.2829－0.664=－0.3811V
0+0.05915lg(ａH＋)=－0.3811
pH=0.3811/0.05915=6.44
(ａH＋)=10^(－pH)=3.63×10－4
12．289Ｋ时，电池Ｐt∣Ｈ
２
（Ｐθ）∣ＨＩ（b）∣AuI（s）∣Au
其中电极电势Ψθ(I－／AuI（s）／Au)＝0.4971Ｖ
（１）写出电池的电极反应和电池反应（得失电子数Ｚ＝１）。
（２）当ＨＩ的浓度b ＝3.０mol/Kg时，电池的电动势Ｅ（298Ｋ）＝０.４１０Ｖ，计算3.0 mol/Kg的ＨＩ在298 Ｋ时的平均活度系数γ±。（３）已知298Ｋ时，电极电势Ψ°(Au＋／Au)＝1.68Ｖ，计算AuI的Ｋsp。
解：298Ｋ时，电池Ｐt∣Ｈ
２
（Ｐ°）∣ＨＩ（m）∣AuI（s）∣Au
其中电极电势Ψ°(I－／AuI（s）／Au)＝０．4971Ｖ
（１）电池的电极反应和电池反应（得失电子数Ｚ＝１）
电极反应负极1/2Ｈ２— e ——→H+
正极AuI（s）+ e ——→ Au(S) +I—
电池反应AuI（s）+1/2 Ｈ
２
（P°）—→ Au(S) +H+（b）+ I—（b）
（2）E＝E°— 0．05916㏒α
ＨI
0．410 == 0．4971—0.05916㏒α
±
2
α±== 5．447 b±== b== 3．0 mol/kg γ±==α±b°/b±== 1．816 （3）将电池反应设计为电池 Au（s）∣Au+‖I—∣AuI（s）∣Au （s）
E＝Ψ°
（I—∣AuI（s）∣Au）——Ψ°
（Au+∣Au）
=0．4971 —1。68 = — 1．1829 （V）
Ksp =exp（ZFE°/RT）== exp（13965003（—1．1829/8．3143298））Ksp == 9．79 310—21
二、化学动力学
1、某反应 2A ─> B ＋C 为二级反应,活化能 Ea = 100 kJ/mol. 在 600 K, 初始浓度 [A]0 = 0.2 mol.dm －3, 测得半衰期t 1/2 = 15min. 若同样的初始浓度,在 10 min 时反应物转化 75 %,须控制在何温度 ?
k1= k2=
)11(ln 1212
T T R E k k a --=
T 2=
2、在密闭抽空容器中放入 A(g), 100 ℃下进行反应:
A(g) --> 2B(g)＋ C(g).
反应速率常数与反应物初始浓度无关。反应 10分钟后容器中气体总压为23.46 kPa ，经足够长时间后，容器内气体总压不变，为 36.0 kPa 。计算反应速率常数(反应可进行完全)和半衰期t 1/2 。 解:
为一级反应 A(g) ──> 2B(g) + C(g)
t=0 pA,。 0 0
t=10 pA 2(pA,。-pA) (pA,。-pA)
t=∞ 0 2pA,。 pA,。
p ∞= 3pA,。 pt= pA+ 3( pA,。- pA) = 3pA,。- 2pA
pA= ( 3pA,。- pt)/2 = (36.0 - 23.46)/2 = 6.27 kPa
k = (1/t)ln(pA,。/p) = (1/10)ln(36.0/336.27) = 0.0649/min t1/2 = 0.693/k = 0.693/0.0649 = 10.68 min
3、氯乙醇和碳酸氢钠在水溶液中反应生成乙二醇:
CH 2ClCH 2OH ＋NaHCO 2 = HOCH 2CH 2OH ＋NaCl ＋CO 2
此反应对氯乙醇和碳酸氢钠来说, 分别为一级.
d[CH 2ClCH 2OH]/dt =[CH 2ClCH 2OH][NaHCO 3]
82 ℃时的速率常数为 5.20 dm 3.mol －1.h －1。 计算:
(1) 82 ℃时，若反应开始时氯乙醇和碳酸氢钠的浓度均为 0.50 mol.dm －3,氯乙醇转化50 ％ 需多长时间;
(2) 若92℃时速率常数为 10.40 dm 3.mol －1.h －1，求反应的活化能Ea 。
5、已知 380 ℃时, 环氧乙烷分解反应的半衰期为 363 min,且与初始浓度无关，反应活化能为 217.67 kJ/mol.计算 500℃时, 环
氧乙烷分解 75%所需时间。
解:
k1= 0.6932/t1/2 = 0.6932/363 = 1.91310－3 min－1
ln( k2/ k1) = E( T2-T1)/( RT23T1)
= 217.673103(773-653)/(8.31437733653)
= 6.2241
k2/ k1= 504.8
k2= 504.831.91310－3 = 0.9642 min－1
t = (1/k2)ln[1/(1-x)]=(1/0.9642)ln[1/(1-0.75)] = 1.44 min
6、 25 ℃时反应 A ＝ B＋C 的速率常数为4.46310－3min－1.
温度提高 10 ℃时,反应速率提高一倍,计算:
(1) 该反应在 25 ℃时的半衰期；
(2) 25 ℃时,初浓度为 0.1 mol.dm－3的 A 经 50分后,浓度
为多少 ?
(3) 反应的活化能Ea。
7、药物阿斯匹林水解为一级反应，在100℃时的速率常数为
7.92/d，活化能为56.43ｋJ/mol 求17℃时阿斯匹林水解 30% 需
多少时间？
[答] ln k1/(7.92d-1) = (56430 J2mol-1)/(8.314 J2K-12mol-1)
3(1/373.2K - 1/290.2K)
k1= 0.0436 d-1
ln(1/0.7) = (0.0436d-1)t
t = 8.2 d
8、分解反应 A2(g) → 2A(g) 为一级反应；将一定量的 A2
放入 280 ℃的容器中,反应 454秒后测得压力为2.48 kPa，到极
长时间后，压力为4.01 kPa；该实验在 305 ℃下重复时，反应 320
秒后，测得压力为 2.84 kPa，反应极长时间后压力为 3.55 kPa；
计算此反应的活化能。
解:
A2(g) → 2A(g) 总压P
t=0 p0 0 p0
t=t p0-pt 2pt p0+pt
t=∞ 0 2P0p∞
p0= 1/2 p∞, pt= p∞－p, （其中 p 为总压, p0, pt为 A 的始态和 t 时压力.）
k = (1/t)ln([A]o/[A]) = (1/t)ln( p0/pt)
= (1/t)ln[0.5 p0/(p∞- p)]
T1= 553 K,
k1= (1/454)ln[0.534.01/(4.01-2.48)] = 5.96310－4 s-1 T2= 578 K,
k2= (1/320)ln[0.533.55/(3.55-2.84)] = 2.86310－3 s-1 Ea = R3T13T23ln( k2/k1)/( T2- T1)
= 8.314355335783ln[2.86310－3/(5.96310 )]/(578-553)
= 166.73103 J/mol = 166.7 kJ/mol
9. 反应 A+B→P， A 与 B 按等摩尔比混合,反应 10分钟后, A 反应掉75 ％，计算 15分钟后 , A 反应掉多少 ?
(1) 按一级反应; (2) 按二级反应; (3) 按零级反应.
解:
(1) k = (1/t)ln[1/(1-x)] = (1/10)ln[1/(1-0.75)] = 0.139 min
当 t' = 15 min时, ln[1/(1-x')] = kt'= 0.139315 = 2.085
x'= 0.88 = 88 ％
(2) k = (1/t[A]o)[x/(1-x)] = (1/10[A]o)[0.75/(1-0.75)] = 0.3/[A]o
k = (1/t'[A]o)[x'/(1-x')] = 0.3/[A]o
[1/(15[A]o)][x'/(1-x')] = 0.3/[A]o
x'= 0.82 = 82 ％
(3) k = x[A]o/t = 0.75[A]o/10 = 0.075[A]o
x'= kt'/[A]o = 0.075315 = 1．13, A已反应完.
9、 25 ℃时反应 A ＝ B＋C 的速率常数为 4.46310－3 min－1.温度提高 10 ℃时, 反应速率提高一倍, 计算:
(1) 该反应在 25 ℃时的半衰期；
(2) 25 ℃时,初浓度为 0.1 mol.dm-3的 A 经 50分后,浓度为多少 ?
(3)计算反应的活化能。
10、250 K下测气相反应 F2＋ 2ClO2→ 2FClO2的速率如下:
────────────────────────
F2的消耗速率反应物浓度
────────────
(mol.dm－3.s－1) (mol.dm－3)
────────────
F2 ClO2────────────────────────
1.2310－3 0.10 0.010
4.8310－3 0.10 0.040
2.4310－3 0.20 0.010
────────────────────────求: (1) 反应级数；(2) 速率常数。
解: 设 -d[F2]/dt = k[ F2] [ ClO2]
(1) 从数据①,②: β＝1
从数据①,③: α＝1
反应级数 n ＝α+β = 2
(2) 对①来说,
1.2310－3= k30.1030.010
k = 1.2 dm3.mol－1.s－1
11、一级反应 A→B 在两种温度下进行, 测得如下数据:
T/℃初浓度反应时间浓度[A]
27 [A]O 5000s [A] O /2
37 [A]0 1000s [A] O /2
计算:
(1) 27 ℃时的反应速率常数;
(2) 37 ℃时,反应物浓度降为 [A] O / 4 所需的时间;
(3)反应的活化能.
解:
= 0.6932/5000 = 1.386310－4 s－1
(1) k = 0.6932/t
1/2
(2) k = 0.6933/t
= 0.6932/100 = 6.932310－2 s－1
1/2
t = (1/k)ln([A]。/[A]) = ln4/(6.932310－4) = 2000 s
(3) E = [ RT23T1/(T2-T1)]ln(k2/k1)
= [8.31433003310/10]ln[6.932310－4/(1.386310－4)] = 124.5 kJ/mol
12、某化合物的分解是一级反应，该反应活化能Ea= 14.433104
J.mol-1，已知557K 时该反应速率常数k1= 3.3310-2s-1，现在要控制此反应在 10min 内转化率达到 90%，试问反应温度应控制在多少度？
[答] k2 = 1/t3ln(C0/0.1C0)
= 3.8310-3 s-1
ln(k1/k2) =- Ea /R3(1/T2- 1/T1)
T2= 520K
13、乙醛热分解反应历程如下: 速率常数，活化能
CH3CHO ─→ CH3+ CHO k1, Ea1 (1)
CH3+ CH3CHO ─→ CH4+ CH3CO k2, Ea2 (2)
CH3CO ─→ CH3 + CO k3, Ea3 (3)
2CH3─→ C2H6 k4, Ea4 (4)
（1）用稳态法证明d[CH4]/dt= k2(k1/2k4) 1/2 [CH3CHO]3/2
（2）写出表观速率常数及表观活化能Ea的表达式。
dCcH4/ dt ＝K2 C cH3。C CH3CHO （1）
（dC cH3。/ dt ）
稳
＝K1 C CH3CHO— K2 C CH3。C CH3CHO+K3 C CH3CO。— K4 C CH3。2=0（2）
＝K2 C CH3。C CH3CHO—K3 C CH3CO。＝0（3）（dC CH3CO。/ dt ）
稳
（2）+（3）得：K1 C CH3CHO— K4 C CH3。2＝0
C CH3。＝（K 1/ K4）1/2 C CH3CHO1/2 （4）（4）代入（1）：dC cH4/ dt ＝K2 C c H3。C CH3CHO
（4）带入得：＝K2（K 1/ K4）1/2 C CH3CHO3/2
14、
k1
某反应的机理如下 2A —→ A*＋A
k2
A*＋ A —→ A＋A
K3
A*—→ P
(1)试用稳态假设导出产物 P 的生成速率表示式(微分式);
(2)反应 A --> P 在何种情况下为一级反应 ?
15、气相反应 H 2＋Cl 2——＞2HCl 的机理为：
速率常数，活化能
Cl 2＋M ——＞2Cl 2＋M k 1 ， Ea1
Cl 2+H 2——＞HCl ＋H 2 k 2 ， Ea2
H 2+Cl 2 ——＞HCl ＋Cl 2 k 3 ， Ea3
2Cl 2＋M ——＞Cl 2＋M k 4， Ea4
（1）试证：2/1222/1412]][[)(2]
[Cl H k k k dt HCl d =
（2）请写出表观速率常数k 的表达式；
2/1412)(2k k k k =
（3） 请写出表观活化能E 的表达式
E=Ea2+1/2(Ea1－Ea4)
15、某复杂反应的机理如下:
①
2A ←=→ B * + C
②
③
B * -----> D
已知各基元反应及总反应的动力学数据如下:
速率常数
① k 1(以 A 浓度表示)
② k 2(以 C 浓度表示)
③ k 3(以 B * 浓度表示)
(1) 若 B *为不稳定中间物, 试用动力学稳态方法将 B *的浓度 [B *]表示成 [A]和 [C]的关系式.
(2)写出用反应物消耗速率及产物生成速率表示的速率方程(微分式);
解:
(1) d[B*]/dt = k [A]2- k [B*][C] – k3[B*] = 0
k [A] = ( k [C]+k3)[B*]
[B*] = k [A]2
/( k [C]+k3)
(2) -d[A]/dt = k [A] - k [B*][C]
= k [A] - k k /( k [C]+k3) [A] [C]
d[D]/dt = k3[B*]
= k3k [A]2/( k [C]+k3)
16、溴蒸气的存在可以促成 N 2O 的热分解反应，假定反应历程为：
Br 2 === 2Br (k1, k-1)
Br + N 2O ─→N 2 + BrO (k2)
BrO + N 2O ─→ N 2 + O 2 + Br (k3)
已知各基元反应的速率常数和活化能分别为k1、k-1、k2、k3 和 E1、E -1、E2、E3、
(1) 按稳态法导出 N 2O 分解的速率方程
(2) 求表观反应速率常数 k 和表观活化能 Ea
17、 过氧化氢在I —的催化下分解反应：2H 2O 2→2H 2O+O 2，设
其机理为：
① H 2O 2+I —— H 2O + IO — ② IO —+H 2O 2 H 2O + O 2 + I —。
应用稳态近似导出－d [H 2O 2]/dt =?
18、 H 2+I 2反应生成2HI 的反应历程如下：
M I M I k +?→?+212 E1= 150．6 kJ.mol －
1 HI I H k 222
2?→?+ E2= 20．9 kJ.mol －1 M I M I k +?→?+232 E3= 0 kJ.mol －1
(1) 推导该反应的速率方程式；
(2) 推导该反应的表观速率常数K 表，计算反应的表观活化能Ea 。
三、界面化学
1、 20 ℃时水的表面张力为 72.8 mN.m －1蒸气压为 2.34 kPa. 某水滴的蒸气压为 2.40 kPa,估算此水滴的半径r 及水滴表面的附加压力ΔP 。
解:
2γM 2372.8310－3318310－3
r = ────── = ────────────── = 42.5310－9m ρRTln( p/p
) 10338.3143293ln(2.40/2.34)
p = 2γ/r
= 2372.8310－3/(42.5310－9 ) = 3.433106 Pa
= 3.433103 kPa
2、20 ℃下水的表面张力为 72.75 mN.m－1, 密度为 10３ kg. m－
3. 若在 0 ～100 ℃范围内可将水的蒸发热看作常数, ΔvapHm = 40.67 kJ/mol, 计算20 ℃时,半径为 10－7 cm的水滴的饱和蒸气压。
解:
因在 P
0下水的沸点为 100 ℃, 故T
= 373 K, P
= 101.3 kPa
20 ℃时水（平面）的饱和蒸气压。
Ln( P) = lnP
＋(ΔH/R)(1/T -1/T )
= ln(101.33103)+40.6731033(293-373)/(8.31432933373) ln P= 7.945
P= 2.821 kPa
ln( Pr/P) = 2σM/(rρRT)
= 2372.75310－3318310－3/(10－９310338.3143293) = 1.075
Pr/P= EXP (1.075)= 2.930
Pr = 2.93032.821 = 8.266 kPa
3、298 K时, 乙醇溶液的表面张力与乙醇浓度 C(mol.m－1) 之间的关系为: γ = γ0 - aC + bC2, 式中 a 及 b 均为常数 .
(1) 写出此溶液乙醇的表面过剩量Γ与浓度 C 之间的关系式.
(2) 当 a = 5.00310－7N. m－1.mol－1, b = 2.00310－10N. m－1.mol －1时, 计算 0.5 mol.dm－3乙醇溶液的表面过剩量Γ.
解:
(1) (dγ/dC) = - a + 2 bC
(2) Γ= -(C/RT)(dγ/dC) = C(a-2bC)/(RT)
=0.531033(5.00310 -232.00310－1030.53103)/(8.3143298)
=6.06310－8 mol.m
4、在20 ℃时，水的表面张力为72.8 mN.m-1 , 汞的表面张力为483 mN.m-1 , 而汞和水的表面张力为375 mN.m-1；计算并回答下列问题：
（1）计算铺展系数S，并判断水能否在汞的表面铺展开？
（2）计算铺展系数S，并汞能否在水的表面铺展开？
（3）测量水的表面张力有哪些常用测量方法？（列出3种以上的方法）
[答]
(1) S=γ汞－γ汞-水－γ水
S = 483-375-72.8=35.2 > 0
能铺展开.
(2) S=γ水－γ汞－γ汞-水
S=72.8－483－375=－785.2 > 0,
不能铺展开.
（3）最大气泡法，环法，滴重法，毛细管升高法
298.15K 时乙醇水溶液的表面张力与溶液中乙醇的浓度C（单位）的关系为：σ＝72－0.5Ｃ＋0.2Ｃ２, 计算C = 0.6 mol ．dm－3时（1）溶液的表面张力σ
（2）乙醇在液面的表面过剩Г。
（3）将半径为10－3ｍ的玻璃笔毛细管垂直插入该溶液中(设乙醇水溶液完全润湿毛细管),溶液在毛细管中上升高度是多
少? (已知该溶液的密度为986 kg.．dm－3, 重力加速度为g =
980 N．kg－1
解:
(1) (dγ/dC) = - 0.5+ 230.2 C
(2) Γ= -(C/RT)(dγ/dC) = －C(－ 0.5+ 0.4 C)/(RT)
=－0.6310－33(－0.5＋0.430.6310－3)/(8.3143298)
=1.21310－8 mol.m
(3) h= 2γcosθ/(rρg )
因为乙醇溶液完全润湿毛细管，所以：cosθ＝1
h= 2γ/(rρg )＝1.49 cm
问答题：
电化学测量中的“盐桥”有何作用？能作盐桥的条件？请举出能作为盐桥的几种物质的名称。
四、胶体化学
1、用12 mL 0.02 mol. dm－3KCl溶液与4 mL 0.05 mol.dm－3 AgNO3溶液混合,生成的溶胶胶团结构为何? 说明电泳时胶粒应向何电极移动. 若有KNO3, ZnSO4, Al( NO3)3和K3[ Fe(CN)6] 四种电解质, 按它们对此溶胶聚沉能力从大到小排出次序。
解:
1230.02 = 0.24 mmol KCl ＞ 430.05 = 0.20mmol AgNO3,
故胶团结构为: {[AgCl] 2 nCl－2(n-x)K＋} 2xK＋
胶粒带负电, 故电泳时向正极移动.
电解质聚沉能力Al( NO3)3＞ZnSO4＞K3[ Fe(CN)6] = KNO3
2、
(1)指出下列胶体结构中的胶核,胶粒和胶团,并说明是正溶胶还是负溶胶.{[ Fe(OH)3]X2nFe3＋23(n-x)Cl－}＋23xCl－
(2)排出 NaCl, MgSO4和 K3PO4三种电解质对该溶胶的聚沉能力次序 (从大到小).
3、分别往三份各为 20 cm3的 Fe(OH)3溶胶中加入 NaCl, Na２SO４和Na３PO４溶液使其聚沉, 最少需加的电解质量分别为 21 mL 的 1 mol.dm－3NaCl 溶液, 125 mL 的0.005 mol.dm－3 Na2SO4溶液和 7.4 mL 的0.0033 mol.dm－3 Na３PO４溶液:
(1) 计算各电解质的聚沉值；
(2) 计算三种电解质聚沉能力之比；
(3) 判断胶粒带何种电荷(说明原因)。
解：各电解质的聚沉值
NaCl = 1.00 mol.dm －3 30.021 dm 3 / (0.021 +0.020) dm 3
=512 310－3 mol.dm －3
Na 2SO 4 = 5.0310－3 mol.dm －3 3 0.125 dm 3 / (0.125 +0.020) dm 3 = 4.31 310－3 mol.dm －3
Na 3PO 4 = 3.333310－3 mol.dm －3 3 0.0074 dm 3 / (0.0074 +0.020) dm 3 = 0.90 310－3 mol.dm －3
聚沉值能力之比:NaCl 、Na 2SO 4及Na 3PO 4=
4、用等体积的0.08 mol/dm 3 KI 溶液和0.1 mol/dm 3
A g NO 3溶液制备的A gI 溶胶；
（1）写出该胶团的结构式，并指明其电泳方向。
（2）用下列电解质来聚沉该溶胶，其聚沉能力最强的电解质是（ ）。
A FeCl 3
B MgCl 2
C NaNO 3
D K 3［Fe （CN ）6］
5 工业上用活性炭吸附CHCl 3气体，在273K 时，其饱和吸附量为93.8dm 3.Kg -1,若CHCl 3的分压力为13.38 KPa ，其平衡吸附量为82.5 dm 3.Kg -1，
试计算：
（1）朗缪尔等温式中的b 的值；
（2）当CHCl 3的分压力为6.67 KPa 时平衡吸附量为若干？ 569:119:190
.01:31.41:5121
解：（1）由公式： bp bp V V
a m a +=1 则 11313546.0.)5.828.93(38.13.5.82)(---=-=-=KPa Kg dm KPa Kg dm V V p V
b a a
m a
（1） 当KPa p 67.6=时， 13.67.6546.0138.13546.08.931-??? ???+??=+=Kg dm bp bp V V a m a
最新傅献彩《物理化学》_(下册)_期末总复习
物理化学(下册)期末考试大纲 第八章： 电化学、原电池、电解池、正负极、阴阳极等基本概念和电解定理；电导、电导率、摩尔电导率的意义及其与溶液浓度的关系；离子独立移动定律及电导测定的应用；电解质的离子平均活度、平均活度因子及其计算方法；离子强度的计算,德拜－休克尔极限公式. 第九章： 可逆电池,电池的书面写法,电极反应和电池反应,可逆电池的热力学(桥梁公式、Eθ与Kθa的关系),用Nernst公式计算电极电势和电池电动势,电动势测定的应用(计算平均活度因子、解离平衡常数和pH值). 第十章： 极化现象,超电势,极化对电解电压和原电池电动势的影响,电解过程中电极电势的计算及反应顺序的判断,金属的电化学腐蚀与防护,化学电源的类型. 第十一章： 反应速率表示法,基元反应,反应机理,反应级数,反应分子数,简单级数反应的速率方程（推导和计算）及特点(反应速率常数的量纲、半衰期),典型复杂反应(对峙、平行、连续)的特点,对峙、平行反应速率方程的推导,温度对反应速率的影响,阿仑尼乌斯公式的含义及由它求活化能,链反应的特点,用稳态近似、平衡假设、速控步等近似方法推导速率方程. 第十二章： 碰撞理论、过渡状态理论的要点,离子强度对反应速率的影响,光化学反应的基本定律,光化学反应与热反应的差别,量子产率,催化作用原理,催化剂,酶催化. 第十三章： 表面吉布斯自由能和表面张力的含义,表面张力与温度的关系,弯曲液面上的附加压力,杨－拉普拉斯公式,开尔文公式,液－固界面现象(铺展、润湿、接触角、毛细管液面高度),表面活性剂的作用,表面活性物质在溶液中的分布,物理吸附、化学吸附的特点,朗格缪尔等温吸附模型. 第十四章： 分散系统,胶体,胶体的结构表示式,胶体的丁铎尔效应,电动现象(电泳、电渗),电动电位,胶体的稳定性及一些因素对它的影响,大分子溶液与胶体的异同,大分子物质平均摩尔质量的种类,唐南平衡.
物理化学下册试题及答案
OO六一二og 学年第一学期期末考试 物理化学试题A卷 注意：学号、姓名和所在年级班级不写、不写全或写在密封线外者，试卷作废—*.计算题。(本大题6分) 将某电导池盛以0.02 mol dm3 KC l溶液(25C时其电导率为0.277 S m1), 在25C 时测得其电阻为82.4 Q，再换用0.005 mol dm 3K2SO溶液，测得其电阻为326.0 Q。求： (1) 电导池常数K(l/A)； (2) KSO溶液的电导率； (3) KSO溶液的摩尔电导率 二. 问答题。请回答下列各题。(本大题4分) 在进行重量分析实验时，为了尽可能使沉淀完全，通常加入大量电解质 (非沉淀剂)，或将溶胶适当加热，为什么？试从胶体化学观点加以解释。 三. 计算题。请计算下列各题。(本大题10分) 均相反应2A+B3Y+Z在一定温度体积下进行，测得动力学数据如下: 其中C A,0及C B,0分别表示A及B的初始浓度；A,0表示A的初始消耗速率，即，假定反应速率方程的形式为 (1) 确定分级数，的值和总反应级数； (2) 计算反应的活化能。 四. 计算题。请计算下列各题。(本大题6分) CH 4气相热分解反应2CHGR +H2的反应机理及各元反应的活化能如下:
已知该总反应的动力学方程式为: 试求总反应的表观活化能。 五. 计算题。请计算下列各题。 (本大题8分) 下列电池的电动势在 25C 时为1.448 V : Pt | H 2 ( p ) | HCl ( b=0.1 mol - kg -1, =0.796 ) |Cl < p ) | Pt (1) 写出电极反应和电池反应； (2) 计算氯电极的标准电极电势 E (Cl |Cl 2 |Pt )。 六. 推导题。(本大题6分) 气相反应2A(g) Y(g), 是二级反应，反应开始时只有A ,压力为p”, 试推导反应系统的总压力p 与时间t 的函数关系式。 七. 选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题共 22小题，总计60分) 1、 (3分)在等温等压下影响物质的表面吉布斯函数的因素：( ) (1) 是表面积A; (2)是表面张力 ； (3) 是表面积A 和表面张力 ；(4)没有确定的函数关 系。 2、 (3分)弯曲液面的饱和蒸气压总大于同温度下平液面的蒸气压。是不是 ? 3、 (2分)微小颗粒物质的熔点 与同组成大块物质的熔点 的关系是：( ) (1) ; (2) = ; (3) ; (4)不能确定。 4、 (4分)朗缪尔等温吸附理论的基本假设为： (2) CH CH 3- +H- E I =423 kJ -mol CH + CH4GH +H- 日=201 kJ -mol -+ CH 4 CH 3- +H E 3=29 kJ -mol -+ CH 3- CH 4 E -i =0 kJ -mol (D
物理化学下册期中试卷及答案
一、单项选择题:（2分×15=30分） 1、·kg-1的CaCl 2水溶液的离子平均活度因子γ ± =，则其离子平均活度a ± 是： （B）。 （A）×10-4；（B）×10-2；（C）×10-2；（D）×10-4。 2、在下列电池中，其电池的电动势与氯离子的活度a(Cl-)无关的是：（D）。 （A）Zn|ZnCl 2（aq）| Cl 2 （p）|Pt； （B）Zn|ZnCl 2 （aq）|KCl（aq）|AgCl|Ag； （C）Pt|H 2（p 1 ）|HCl（aq）|Cl 2 （p 2 ）|Pt； （D）Ag|AgCl（s）|KCl（aq）|Cl 2 （p）|Pt。 3、电解质溶液的导电能力：（B）。 （A）随温度升高而减小；（B）随温度升高而增大； （C）与温度无关； （D）因电解质溶液种类不同，有的随温度升高而减小，有的随温度升高而增大。 4、蓄电池在充电和放电时的反应正好相反，则其充电时正极和负极、阴极和阳极的关系为：（C）。 （A）正负极不变，阴阳极不变；（B）正负极改变，阴阳极不变；（C）正负极不变，阴阳极正好相反；（D）正负极改变，阴阳极正好相反。 5、电解质溶液的离子强度与其浓度的关系为：（A）。 （A）浓度增大，离子强度增强；（B）浓度增大，离子强度变弱； （C）浓度不影响离子强度；（D）随浓度变化，离子强度变化无规律。 6、无限稀释的KCl 溶液中，Cl-离子的迁移数为，该溶液中K+离子的迁移数为：( C )。 (A) ； (B) ； (C)； (D) 7、恒温下某电解质溶液浓度由mol·dm-3变为mol·dm-3，其摩尔电导率：（ A ）。 （A）减小；（B）增大；（C）不变；（D）不能确定。 8、在温度T时，若电池反应?Cu+?Cl2===?Cu2++Cl?的标准电池电动势为E1， Cu + Cl 2 === Cu2++2Cl?的标准电池电动势为E2，则E1和E2的关系为：（ D ）。（A）E1/ E2= 2；（B）E1/ E2= 1/2；（C）E1/ E2= 4；（D）E1/ E2= 1。
物理化学期末考试题库(上下册)
一 化学热力学基础 1-1 判断题 1、可逆的化学反应就是可逆过程。（×） 2、Q 和W 不是体系的性质，与过程有关，所以Q+W 也由过程决定。（×） 3、焓的定义式H=U+pV 是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过 程才有焓变。（×） 4、焓的增加量ΔH 等于该过程中体系从环境吸收的热量。（×） 5、一个绝热过程Q=0，但体系的ΔT 不一定为零。（√） 6、对于一个定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。 （√） 7、某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态，这两个过程Q 、 W 、ΔU 及ΔH 是相等的。（×） 8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。（×） 9、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。（×） 10、不可逆过程的熵变是不可求的。（×） 11、任意过程中的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。（×） 12、在孤立体系中，一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状 态。（√） 13、绝热过程Q=0，而T Q dS δ=,所以dS=0。（×） 14、可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。（√）
15、绝热过程Q=0，而ΔH=Q ，因此ΔH=0。（×） 16、按克劳修斯不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。 （×） 17、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气（以水和水蒸气为体 系），该过程W>0，ΔU>0。（×） 18、体系经过一不可逆循环过程，其体S ?>0。（×） 19、对于气态物质，C p -C V =nR 。（×） 20、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板， 空气向真空膨胀，此时Q=0，所以ΔS=0。（×） 21、高温物体所含的热量比低温物体的多，因此热从高温物体自动流 向低温物体。（×） 22、处于两相平衡的1molH 2O （l ）和1molH 2O （g ），由于两相物质的 温度和压力相等，因此在相变过程中ΔU=0，ΔH=0。（×） 23、在标准压力下加热某物质，温度由T 1上升到T 2，则该物质吸收的 热量为?=2 1 T T p dT C Q ，在此条件下应存在ΔH=Q 的关系。（√） 24、带有绝热活塞（无摩擦、无质量）的一个绝热气缸装有理想气体， 内壁有电炉丝，将电阻丝通电后，气体慢慢膨胀。因为是一个恒压过 程Q p =ΔH ，又因为是绝热体系Q p =0，所以ΔH=0。（×） 25、体系从状态I 变化到状态Ⅱ，若ΔT=0，则Q=0，无热量交换。（×） 26、公式Vdp SdT dG +-=只适用于可逆过程。 （ × ） 27、某一体系达到平衡时，熵最大，自由能最小。
厦门大学物理化学近年真题考点归纳
表格中所写章节以傅献彩五版物理化学为准2007大题汇总 2008大题汇总
2009大题汇总 2010年大题汇总
2011年大题汇总
2012大题汇总 2013年大题汇总
以上列了近几年厦门大学物理化学考试科目大题的主要考点。厦门大学的物理化学不同于其他学校，他考察的题型比较单一。一般12~16分的选择题，然后剩下的大概十道左右的大题。 首先，复习过程中一般使用傅献彩的物理化学课本，据悉厦大本校上课也是使用这本教材。第一章气体的不用看，统计热力学一般就考一个选择，也可舍弃（明确说明只考概念），第十四章胶体近年来也只考选择，也可考虑舍弃。厦大的物化热力学考察并非重点，但热力学函数的关系、麦克斯韦关系要会熟练推导，并要求熟悉各个函数的意义，今年来有向热化学、能源方面考察的趋势。相图每年必考，且分值较大，考察的相图也较为常规，多进行几个典型相图的练习总结规律就行，步冷曲线也一般会要求绘制，杠杆规则的应用，并注意这部分可以和第四章结合考察。化学平衡也几乎年年考，这部分相对简单。电解质这一章本身就比较简单，一般是求电导率以及弱电解质平衡常数。第九十章电化学每年必考大题，能斯特方程要熟练运用，注意超电势的问题以及电解过程中离子浓度的改变。第十一十二章动力学每年考察的比重比较大，常用的反应级数求解、稳态近似平衡假设的使用及其使用条件、过渡态理论中热力学函数与活化能的关系、重要的关系式的推导。第十三章也年年考大题，开尔文公式、毛细现象，都很简单，但要注意浸润与不浸润时方程中R的正负（14年考的汞和玻璃，非常遗憾做错了） 最后，厦大物化最重要的参考书是孙世刚编写的物理化学的学习指导以及物理化学题库，历年真题很多出自上面。要将上面的习题反复练习。
物理化学下册课堂练习(1)
第七章 电化学 选择题 1. 描述通过的电量与电极反应的产物的量之间的关系是（ ）。 A. 欧姆（ohm ）定律 B. 离子独立运动定律 C. 法拉第（Faraday ）电解定律 D. 能斯特定律 2. 电解质溶液的摩尔电导率之和，这一规律只适用于（ ）。 A. 强电解质 B. 弱电解质 C. 无限稀溶液 D. 浓度为1mol ·dm -3的溶液 3. 科尔劳施认为电解质溶液的摩尔电导率与其浓度开方成线性关系，)1(c β-=∞m m ΛΛ，这一规律适用于（ ）。 A. 弱电解质溶液 B. 强电解质稀溶液 C. 无限稀溶液 D. 浓度的1mol·dm -3的溶液 4. 在HAc 电离常数测定的实验中，直接测定的物理量是不同浓度的HAc 溶液的（ ）。 A. 电导率 B. 电阻 C. 摩尔 D. 电离度 5. 291K 时纯水的∝m Λ为4.89×10-2 S ·m 2·mol -1，水中C H +=C OH -=7.8×10-8 mol·dm -1，则291k 时纯水的电导率κ为： （ ）S ·m -1 。 A. 3.81×10-6 B. 3.81×10-8 C. 3.81×10-7 D. 3.81×10-5 6. 用同一电导池分别测定浓度为0.01mol·dm -3和0.1 mol.dm -3的不同价型电解质溶液，其电阻分别为1000Ω， 500 Ω，则它们的摩尔电导率之比为（ ）。 A. 1：5 B. 5：1 C. 1：20 D. 20：1 7. 在298K 无限稀释的水溶液中，离子电导率（S ·m 2·mol -1）最大的是（ ）。 A. 31La 3+ B. 2 1Mg 2+ C. NH 4+ D. H + 8. 在298K 无限稀释的水溶液中，离子电导率（S ·m 2·mol -1）最大的是（ ）。 A. CH 3COO — B. Br — C. Cl — D. OH — 9. 科尔劳施离子独立运动定律适用于（ ）。 A. 强电解质溶液 B. 弱电解质溶液 C. 无限稀电解质溶液 D. 理想稀溶液 10. 电解质水溶液的离子平均活度系数受多种因素的影响， 当温度一定时， 其主要的影响因素是 A. 离子的本性 B. 电解质的强弱 C. 共存的它种离子的性质 D. 离子浓度及离子电荷数 11. 离子的迁移数是指正负两种离子在作电迁移运动时各自的导电份额或导电的百分数， 因此， 离子的运动速度直 接影响离子的迁移数。它们的关系是 A. 无论什么离子，它们的运动速度愈大，? 迁移的电量就愈多，迁移数也愈大 B. 同一种离子的运动速度是一定的， 故它在不同的电解质溶液中， 迁移数相同 C. 在只含某种电解质的溶液中， 离子运动的速度愈大， 迁移数就愈大 D. 在任何电解质溶液中， 离子运动的速度愈大， 迁移数就愈大 12. 采用对消法(或称补偿法)测定电池电动势时， 需要选用一个标准电池。这种标准电池所具备的最基本条件是 A. 电极反应的交换电流密度很大， 可逆性大 B. 高度可逆， 电动势温度系数小， 稳定 C. 电池可逆， 电势具有热力学意义 D. 电动势精确已知， 与测量温度无关
《物理化学》下册期末考试试卷
化学专业《物理化学》下册期末考试试卷 一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1、0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为：（ ） (A) 6.0×10-3 mol ·kg -1 (B) 5.0×10-3 mol ·kg -1 (C) 4.5×10-3 mol ·kg -1 (D) 3.0×10-3 mol ·kg -1 2、电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的（ ） (A)求难溶盐的溶解度 (B)求弱电解质的解离度 (C)求平均活度系数 (D)测电解质溶液的浓度 3、298 K 时， 0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和 0.005 mol ·kg -1 的 NaAc 溶液的离子平均活度系数分别为 γ ±,1和 γ ±,2,则有 ( ) (A) γ ±,1= γ ±,2 (B) γ ±,1＞ γ ±,2 (C) γ ±,1＜ γ ±,2 (D) γ ±,1≥ γ ±,2 4、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( ) (A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度 (C)金属与溶液的接触面积 (D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 5、金属活性排在H 2之前的金属离子,如Na + 能优先H +在汞阴极上析出,这是由于：（ ） (A) φθ(Na +/ Na) < φ θ(H +/ H 2) (B) η (Na) < η (H 2) (C) φ (Na +/ Na) < φ (H +/ H 2) (D) H 2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ (Na +/Na) > φ (H +/H 2) 6、已知Λ ()K O H m 291,2∞=4.89×10-2-1 2 mol m S ??，此时(291K)纯水中的m (H +) =m (OH -) =7.8×10-8 mol ·kg -1 ，则该温度下纯水的电导率为（ ） (A)3.81×10-9 S ·m -1 （B ）3.81×10-6 S ·m -1 (C)7.63×10-9 S ·m -1 （D ）7.63×10-6 S ·m -1 7、基元反应体系aA + dD → gG 的速率表达式中，不正确的是：( ) (A) -d[A]/dt = k A [A]a [D]d ； (B) -d[D]/dt = k D [A]a [D]d ； (C) d[G]/dt = k G [G]g ； (D) d[G]/dt = k G [A]a [D]d 。 8、某反应速率常数k = 2.31 × 10-2mol -1·dm 3·s -1，反应起始浓度为1.0 mol ·dm -3，则其反应半衰期为： ( ) (A) 43.29 s ； (B) 15 s ； (C) 30 s ； (D) 21.65 s 。 9、反应A + B → C + D 的速率方程为r = k[A][B] ，则反应：( ) (A) 是二分子反应 ； (B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ； (C) 不是二分子反应 ； (D) 是对A 、B 各为一级的二分子反应 。 10、有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是： ( ) (A) 反应分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低 ； (B) 势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的能量之差 ； (C) 活化络合物在马鞍点的能量最高 ； (D) 反应分子组越过马鞍点后可能返回始态 。 11、在低于室温的温度下，在固体表面上的气体吸附一般是什么形式：( ) (A) 形成表面化合物 ； (B) 化学吸附 ； (C) 液化 ； (D) 物理吸附 。
物理化学(下)总结
《物理化学》(下) (南京大学第五版)总结 第八章 电解质溶液 一、基本概念与定义 1. 离子迁移数t 电解质溶液导电时，溶液中的i 离子运载的电流I i 与总电流之比(即i 离子所承担的导电任务的分数)。 1i i i i i i i i Q I u t t Q I u = ===∑∑ 2. 离子电迁移率(离子淌度)u i ：单位电位梯度时离子的运动速率。 3. 电导与电导率 电导G(Ω-1 )：电阻R 的倒数。a 电导率κ(Ω-1 ·m -1 )：电阻率ρ的倒数。 电导池常数K cell ：K cell = L/A L: 电极之间的距离；A:电极的面积 4. 摩尔电导率Λm (S ·m 2 ·mol -1 ) 含1mol 电解质的溶液置于相距单位距离的2个平行电极之间的电导池所具有的电导。 m c κ Λ= 5.电解质的平均活度和平均活度因子 对于任意价型的强电解质M ν+B ν- 平均活度因子 γ± =[ (γ+)ν+ (γ-)ν-] 1/(ν + + ν- ) a ± = m ±γ± m ± =[ (m +)ν+ (m -)ν-] 1/(ν + + ν- ) m + = ν+m ；m - = ν-m 电解质活度a = (a ±)( ν+ + ν- ) 6. 离子强度I 21 2i i i I m z = ∑ 7. 离子氛 电解质溶液中环绕在某一离子B 周围电荷与B 相反、电荷数量与B 相等的异号离子构成的球体。 8. 基本摩尔单元 发生1mol 电子转移电极反应的物质的量1/zM n+ + e → 1/z M 二、基本公式 1. Faraday 电解定律 往电解池通电，在电极上发生化学反应的物质的量与通入的电量成正比。 Q = It = znF z ：电极反应M n+ + ze → M 中电子转移的计量数。
物理化学答案(下册).
第七章电化学 7.1用铂电极电解溶液。通过的电流为20 A，经过15 min后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的?(2) 在的27 ?C，100 kPa下的？ 解：电极反应为 电极反应的反应进度为 因此： 7.2在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中 通电1 h后，在氢电量计中收集到19 ?C、99.19 kPa的；在银电量 计中沉积。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。 解：两个电量计的阴极反应分别为 电量计中电极反应的反应进度为 对银电量计 对氢电量计
7.3用银电极电解溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出的 ，并知阴极区溶液中的总量减少了。求溶液中的和。 解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量 之差： 7.4用银电极电解水溶液。电解前每溶液中含。阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成，其反应可表示 为 总反应为 通电一定时间后，测得银电量计中沉积了，并测知阳极区溶液重 ，其中含。试计算溶液中的和。 解：先计算是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变，量的改变为 该量由两部分组成（1）与阳极溶解的生成，（2）从阴极迁移到阳极
7.5用铜电极电解水溶液。电解前每溶液中含 。通电一定时间后，测得银电量计中析出，并测知阳极区溶 液重，其中含。试计算溶液中的和。 解：同7.4。电解前后量的改变 从铜电极溶解的的量为 从阳极区迁移出去的的量为 因此， 7.6在一个细管中，于的溶液的上面放入 的溶液，使它们之间有一个明显的界面。令的电流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。以后，界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25 ?C下，溶液中的和。 解：此为用界面移动法测量离子迁移数
《物理化学(第五版)》下册试题
一. 选 择 题（每小题2分，共40分，请将答案填入下表。） 1. 气体分子的平动能为22/3 94h mV （式中m 为分子的质量，V 为容器的体积，h 是Planck 常数），则其能级的简并度为（ ）。 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 6 2．水溶液中H +和OH -的电迁移率特别大，其原因是（ ）。 (A) 发生电子传导 (B) 发生质子传导 (C) 离子荷质比大 (D) 离子水化半径小 3.下列电解质溶液的浓度都为0.01mol·kg -1，离子平均活度因子最小的是（ ）。 (A) ZnSO 4 (B) CaCl 2 (C) KCl (D) LaCl 2 4.下列电池中能测定AgCl 的溶度积K sp 的是（ ）。 (A) Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|I 2 (B) Ag|Ag +||Cl －|AgCl(s)|Ag (C) Ag|Ag +||Cl －|Cl 2|Pt (D) Ag|AgCl|Pt 5．将金属插入含该金属离子的溶液中，由于金属的溶解或溶液中金属离子在金属表面上沉积，可能使金属表面带上某种电荷，产生界面电势。若已知Zn│ZnSO 4电极的标准电极电势为－0.763V ，则金属锌表面上所带的电荷一定是（ ）。 (A) 正电荷 (B) 负电荷 (C) 不带电荷，因为溶液始终是电中性的 (D) 无法判断，正电荷和负电荷都有可能 6．用对消法测定电池的电动势时，下列电池中可作为标准电池的是（ ）。 (A)丹尼尔电池 (B)伏打电池 (C)韦斯登电池 (D)伽法尼电池 7.某一电池反应，若算得其电池电动势为负值时，表示此电池反应是 （ ）。 (A) 正向进行 (B) 逆向进行 (C) 不可能进行 (D) 反应方向不确定
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
、 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： (1)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~的Cd一Hg齐时，标准电池都有稳定的电动势值试用Cd一Hg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Cd一Hg的二元相图上，Cd的质量分数约为~的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区，在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一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、有负用实验能测到负的电动势吗
物理化学下册期末试卷(一)
一、 判断题（每题1分，5题，共5分） 1. 化学反应的标准平衡常数K 与反应的压力无关。( ) 2. 金属导体的电阻随温度升高而增大，电解质溶液的电阻随温度升高而减少。( ) 3. 盐桥的作用是导通电流和减小液体接界电势。( ) 4. 原电池正极的电极电势为正值，负极的电极电势为负值。( ) 5. 对所有的化学反应，都可以指出它的反应级数。( ) 二、 选择题（每题2分，18题，共36分） 1. 1000 K 时 ,CO (g) +O 2 (g) == CO 2(g ) 其K 1= 5.246×1012； C(s) + CO 2(g) == 2CO(g) 其K 2= 1.719×10 -5 则反应C(s) +O 2(g) == CO (g) 的K 3为：（）。 (1) 1.109×10-6 (2)1.036×10-10 (3) 9.018×107 (4)4.731×1020 2. 影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为：（）。 (1) 催化剂； (2) 温度； (3) 压力。 3. 对某些电解过程应用法拉第定律产生偏差的原因是：（）。 (1) 应用的温度范围不当； (2) 应用的浓度范围不当； (3) 电解过程不可逆； (4) 过程中有副反应发生。 4. 准确测量通过电解池的电量用银电量计或铜电量计，而不用电流表和计时器 (如秒 表)，主要原因是：（）。 (1)电量计便宜；(2)电量计使用方便； (3)电解电流难于恒定；(4)物质质量的测准比较容易。 5. 在298.15 K 时，质量摩尔浓度为0.1 mol ·kg -1和0.01 mol ·kg -1HCl 溶液的液 接电势为E J (1)；质量摩尔浓度为0.1 mol ·kg -1 和0.01 mol ·kg -1 KCl 溶液的液接电势为E J (2)，则有：（）。 （1）E J (1)=E J (2)；（2）E J (1)>E J (2)； （3）E J (1) 第八章 电化学 选择题 1．离子独立运动定律适用于 (A) 强电解质溶液 (B) 弱电解质溶液 (C) 无限稀电解质溶液 (D) 理想稀溶液 答案：C 3. 在电导测量实验中, 应该采用的电源是 (A) 直流电源 (B) 交流电源 (C) 直流电源或交流电源 (D) 测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源 答案：D 4. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是 (A))()()(22- ∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (B) ) (2)()(22- ∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (C))()(21)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (D))}()({21)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m 答案：B 5.电池Cu ∣Cu +‖Cu 2+,Cu +∣Pt 和Cu ∣Cu 2+‖Cu +,Cu 2+∣Pt 的反应 均可简写作Cu+Cu 2+=2Cu +此电池的 (A) θ m r G ?、θ E 相同 (B) θm r G ?相同、θ E 不同 (C)θm r G ?不同、θE 相同 (D)θ m r G ?、θE 均不同 答案：B 6. 恒温、恒压下可逆电池放电过程 (A) ΔH=Q (B)ΔH 第二章 热力学第一定律 内容摘要 ?热力学第一定律表述 ?热力学第一定律在简单变化中的应用 ?热力学第一定律在相变化中的应用 ?热力学第一定律在化学变化中的应用 一、热力学第一定律表述 U Q W ?=+ d U Q W δδ=+ 适用条件：封闭系统的任何热力学过程 说明：1、amb W p dV W '=-+? 2、U 是状态函数，是广度量 W 、Q 是途径函数 二、热力学第一定律在简单变化中的应用----常用公式及基础公式 2、基础公式 热容 C p .m =a+bT+cT 2 (附录八) ● 液固系统----Cp.m=Cv.m ● 理想气体----Cp.m-Cv.m=R ● 单原子: Cp.m=5R/2 ● 双原子: Cp.m=7R/2 ● Cp.m / Cv.m=γ 理想气体 ? 状态方程 pV=nRT ? 过程方程 恒温:1122p V p V = ? 恒压: 1122//V T V T = ? 恒容: 1122/ / p T p T = ? 绝热可逆: 1122 p V p V γγ= 111122 T p T p γγγγ--= 1111 22 TV T V γγ--= 三、热力学第一定律在相变化中的应用----可逆相变化与不可逆相变化过程 1、 可逆相变化 Q p =n Δ 相变 H m W = -p ΔV 无气体存在: W = 0 有气体相,只需考虑气体,且视为理想气体 ΔU = n Δ 相变 H m － p ΔV 2、相变焓基础数据及相互关系 Δ 冷凝H m (T) = －Δ蒸发H m (T) Δ凝固H m (T) = －Δ熔化H m (T) Δ 凝华 H m (T) = －Δ 升华 H m (T) (有关手册提供的通常为可逆相变焓) 3、不可逆相变化 Δ 相变 H m (T 2) = Δ 相变 H m (T 1) +∫Σ(νB C p.m )dT 解题要点： 1.判断过程是否可逆; 2.过程设计,必须包含能获得摩尔相变焓的可逆相变化步骤; 3.除可逆相变化,其余步骤均为简单变化计算. 4.逐步计算后加和。 四、热力学第一定律在化学变化中的应用 1、基础数据 标准摩尔生成焓 Δf H θm,B (T) （附录九） 标准摩尔燃烧焓 Δc H θ m.B (T)（附录十） 2、基本公式 ?反应进度 ξ=△ξ= △n B /νB = (n B -n B.0) /νB ?由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 Δr H θm.B (T)= ΣνB Δf H θ m.B (T) ?由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓 Δr H θ m.B (T)=-Σ νB Δc H θ m.B (T) (摩尔焓---- ξ=1时的相应焓值) ?恒容反应热与恒压反应热的关系 Q p =Δr H Q v =Δr U Δr H =Δr U + RT ΣνB (g) ?Kirchhoff 公式 微分式 d Δr H θ m (T) / dT=Δr C p.m 积分式 Δr H θm (T 2) = Δr H θ m (T 1)+∫Σ(νB C p.m )dT 本章课后作业： 教材p.91-96（3、4、10、11、16、17、38、20、23、24、28、30、33、34） 温州大学期末考试试卷 考试科目 物理化学（下） 考试成 绩 试卷类型 G 考试形式 考试对象 一、是非题（正确者打‘?’，错误者打‘×’。共10小题，每题1分） 1、 质量作用定律是碰撞理论的直接结果。 （ ） 2、 过渡态理论中的“马鞍点”是势能面上的最高点。 （ ） 3、 绝对纯净的液态水可以过冷到0℃以下而不结冰。 （ ） 4、 对于电池：Ag m AgNO m AgNO Ag )()(2313，m 较小的一端是负极。 （ ） 5、 液体l 在固体s 表面发生铺展的必要条件是：γs-g ≥γs-l + γl-g （ ） 6、 光化学反应的量子效率Φ不可能小于1。 （ ） 7、 弯曲液面产生的附加压力的方向总是指向该曲面的曲心。 （ ） 8、 高度分散的CaCO 3的分解压比块状CaCO 3的分解压大。 （ ） 9、 同温度下，小液滴的饱和蒸气压恒大于平面液的饱和蒸气压。 （ ） 10、 反 应 级 数 n 不 可 能 是 负 数 。 （ ） 二、选择题（只有一个正确答案，多选得零分。共30题，每题2分） 1、 在电导测量实验中, 应该采用的电源是： （ ） ①直流电源 ②交流电源 ③直流电源或交流电源 ④测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源 2、 能证明科尔劳乌施经验式 ()1(c m m β-Λ=Λ∞)的理论是： （ ） ① 阿仑尼乌斯 (Arrhenius) 电离理论 ② 德拜－休克尔 (Debye-Huckel) 离子互吸理论 学院-------------------------------------- 班级---------------------------------- 姓名------------------------------------- 学号------------------------------------- -----------------------------------------装--------------------------订---------------------------------线--------------------------------------- 化学专业《物理化学》下册期末考试试卷（1）（时间120分钟） 1、0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为：（ ） (A) 6.0×10-3 mol ·kg -1 (B) 5.0×10-3 mol ·kg -1 (C) 4.5×10-3 mol ·kg -1 (D) 3.0×10-3 mol ·kg -1 2、电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的（ ） (A)求难溶盐的溶解度 (B)求弱电解质的解离度 (C)求平均活度系数 (D)测电解质溶液的浓度 3、298 K 时， 0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和 0.005 mol ·kg -1 的 NaAc 溶 液的离子平均活度系数分别为 γ ±,1和 γ ±,2,则有 ( ) (A) γ ±,1= γ ±,2 (B) γ ±,1＞ γ ±,2 (C) γ ±,1＜ γ ±,2 (D) γ ±,1 ≥ γ ±,2 4、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( ) (A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度 (C)金属与溶液的接触面积 (D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 5、金属活性排在H 2之前的金属离子,如Na + 能优先H +在汞阴极上析出,这是由于：（ ） (A) φθ (Na +/ Na) < φ θ(H +/ H 2) (B) η (Na) < η (H 2) (C) φ (Na +/ Na) < φ (H +/ H 2) (D) H 2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ (Na +/Na) > φ (H +/H 2) 6、已知Λ()K O H m 291 ,2∞=4.89×10-2 -12mol m S ??，此时(291K)纯水中的m (H +) =m (OH -) =7.8×10-8 mol ·kg -1，则该温度下纯水的电导率为（ ） (A)3.81×10-9 S ·m -1 （B ）3.81×10-6 S ·m -1 (C)7.63×10-9 S ·m -1 （D ）7.63×10-6 S ·m -1 7、基元反应体系aA + dD → gG 的速率表达式中，不正确的是：( ) (A) -d[A]/dt = k A [A]a [D]d ； (B) -d[D]/dt = k D [A]a [D]d ； (C) d[G]/dt = k G [G]g ； (D) d[G]/dt = k G [A]a [D]d 。 学院： 年级/班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题 第一章热力学第一定律 1、热力学三大系统： （1）敞开系统：有物质和能量交换； （2）密闭系统：无物质交换，有能量交换； （3）隔绝系统（孤立系统）：无物质和能量交换。 2、状态性质（状态函数）： （1）容量性质（广度性质）：如体积，质量，热容量。 数值与物质的量成正比；具有加和性。 （2）强度性质：如压力，温度，粘度，密度。 数值与物质的量无关；不具有加和性，整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。 特征：往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。 3、热力学四大平衡： （1）热平衡：没有热隔壁，系统各部分没有温度差。 （2）机械平衡：没有刚壁，系统各部分没有不平衡的力存在，即压力相同 （3）化学平衡：没有化学变化的阻力因素存在，系统组成不随时间而变化。 （4）相平衡：在系统中各个相（包括气、液、固）的数量和组成不随时间而变化。 4、热力学第一定律的数学表达式： 12、在通常温度下，对理想气体来说，定容摩尔热容为： 单原子分子系统 ,V m C =32 R 双原子分子（或线型分子）系统 ,V m C =52R 多原子分子（非线型）系统 ,V m C 6 32 R R == 定压摩尔热容： 单原子分子系统 ,52 p m C R = 双原子分子（或线型分子）系统 ,,p m V m C C R -=,72 p m C R = 多原子分子（非线型）系统 ,4p m C R = 可以看出： ,,p m V m C C R -= 13、,p m C 的两种经验公式：,2p m C a bT cT =++ （T 是热力学温度，a,b,c,c ’ 是经 ,2' p m c C a bT T =++ 验常数，与物质和温度范围有关） 14、在发生一绝热过程时，由于0Q δ=，于是dU W δ= 理想气体的绝热可逆过程，有：,V m nC dT pdV =- ? 22 ,11 ln ln V m T V C R T V =- 21,12ln ,ln V m p V C Cp m p V ?= ,,p m V m C pV C γγ=常数 =>1. 15、-焦耳汤姆逊系数：J T T =( )H p μ??- J T μ-＞0 经节流膨胀后，气体温度降低； J T μ-＜0 经节流膨胀后，气体温度升高； J T μ-=0 经节流膨胀后，气体温度不变。 16、气体的节流膨胀为一定焓过程，即0H ?=。 17、化学反应热效应：在定压或定容条件下，当产物的温度与反应物的温度相同而在反应过程中只做体积功不做其他功时，化学反应所 吸收或放出的热，称为此过程的热效应，或“反应热”。 18、化学反应进度：()()() n B n B B ξ ν-= 末初 （对于产物v 取正值，反应物取负值） 1ξ=时，r r m U U ξ ??= ，r r m H H ξ ??= 19、（1）标准摩尔生成焓（0 r m H ?）：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成单位物质的量某物质的定压反应热，为该物质的 标准摩尔生成焓。 已知25℃时水的离子积K w =×10-14 ，NaOH 、HCl 和NaCl 的m Λ∞分别等于 S·m 2·mol -1， S·m 2·mol -1和 S·m 2·mol -1。 （1）求25℃时纯水的电导率； （2）利用该纯水配制AgBr 饱和水溶液，测得溶液的电导率κ（溶液）= ×10-5 S·m -1，求AgBr （s ）在纯水中的溶解度。 已知：m ∞ （Ag + ）= ×10-4 S·m 2 ·mol -1 ，m ∞（Br -）=×10-4S·m 2·mol -1。 解：（1）水的无限稀释摩尔电导率为 纯水的电导率 即有： ( )( ) 2m 23-61H O H O 1100.054777 5.50010S m κΛ∞ -==????= （2）κ（溶液）=κ（AgBr ）+κ（H 2O ） 即：κ（AgBr ）=κ（溶液）-κ（H 2O ） =×10-5 – ×10-6 = ×10-5 S·m -1 现有25℃时，·kg -1BaCl 2溶液。计算溶液的离子强度I 以及BaCl 2的平均离子活度因子γ±和平均离子活度。 解：离子强度 根据： +lg =-2-1=0.6663 Az z γγ±-±??； 25℃时，电池Zn|ZnCl 2（ mol·kg -1）|AgCl （s ）|Ag 的电动势E = 。已知E （Zn 2+|Zn ）=，E （Cl -|AgCl|Ag ）=，电池电动势的温度系数为： （1）写出电池反应； （2）计算反应的标准平衡常数K ； （3）计算电池反应的可逆热Q r,m ； （4）求溶液中ZnCl 2的平均离子活度因子γ±。 解：（1）电池反应为 Zn （s ）+ 2AgCl （s ）= Zn 2+ + 2Cl - + 2Ag （s ） （2）r m =-ln G RT K zE F ?=- 即： ()20.22220.762096500ln 76.63 8.314298.15zE F K RT ?--?????===?物理化学练习题(下册)
Q (D)ΔH 、Q 关系不定 答案：B 7．298K 时，当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol/kg 增加到0.1mol/kg 时，其电导率κ和摩尔电导率Λm 将 (A) κ减小，Λm 增加 (B) κ增加，Λm 增加 (C) κ减小，Λm 减小 (D) κ增加，Λm 减小 答案：D 8．下列电解质中，离子平均活度系数最大的是 Ａ. 0.01 mol/kg NaCl B. 0.01 mol/kg CaCl 2 C ．0.01 mol/kg LaCl 3 D. 0.01 mol/kg CuSO 4 答案：A 9.用同一电导池分别测定浓度为0.01mol/kg 和0.1mol/kg 的两个电解质溶液，其电阻分别为1000Ω和500Ω，则它们的摩尔电导率之比为 (A) 1:5 (B) 5:1 (C) 10:5 (D) 5:10 答案：B 9．电极Tl 3+，Tl +/Pt 的电势为θ1E =1.250 V ，电极Tl +/Tl 的电势
物理化学知识点(全)
温州大学化学专业物理化学(下)期末考试试卷G
《物理化学》下册期末考试试卷
物理化学重要(归纳好累啊)
物理化学下册答案化工专用