物理化学第六章自测题
物理化学第六章自测题
(b)向左移动
(c)不移动
(d)无法确定
7．在温度为 1000K 时的理想气体反应 2SO3(g)==2SO2(g)+O2(g)的平衡常数
Kp=29.0kPa，则该反应的 rGm 为（ ）
(a)28kJmol-1
(b)10.3kJmol-1
(c)-10.3kJmol-1
(d)-28kJmol-1
8.
K
p
4p
3 离离
27离 p )3
三、
$
1．（1）ΔrG m = -10.33 kJ·mol-1
$
ΔrH m = -1.884×105 J·mol-1
$
ΔrU m = -180.14 kJ·mol-1
（2）Qp= 22.2
$
Qp > K p
故反应自右向左进行
2.
r
H
m
=57.5
kJ·mol-1
=-45.1kJmol-1，则在该温度下反应的
r
S
m
=
Jmol-1K-
1。
6．在 1dm3 的玻璃容器内放入 2.695g PCl5，部分发生解离。在 250℃达平衡，
容器内的压力是 100kPa，则解离度=
，平衡常数 Kp=
。
7．温度从
298K
升到
308K，反应的平衡常数加倍，则该反应的
K
p
=0.1132，当
pN2O4 pNO2 1kPa ，反应将向
移动。当 pN2O4 10kPa ， pNO2 1kPa 时，
反应将向
移动。
2．实验证明：两块表面无氧化膜的光滑洁净的金属紧靠在一起时会自动粘合在
物理化学第六章习题
-11-
P229-15 某药物分解 30%即为失效，若放置在3℃ 的冰箱中保 质期为两年,某人购回此新药物，因故在室温(25℃)下 搁置了两周，试通过计算说明此药物是否已经失效？ 已知该药物分解百分数与初始浓度无关，且分解活化 能Ea =130.0kJ· mol-1。 解: 由于该药物分解百分数与初始浓度无关， = cA, 0 (1-xA)
(2) 1200s后分解: xA =1/(1+1/(ktcA,0)]
=1/[1+1/(0.20412000.0100)] =0.71=71%
-2-
(3) 分解50.0%的时间:
t1/2=1/(kcA,0) =1/(0.2040.100) =490 s
-3-
P228-6 某零级反应A C + D 开始时只有反应物且浓度 为0.1 mol· dm-3，反应600s后反应物的浓度为0.05 mol· dm-3，试求速率常数k和反应的完成时间。 解: 反应为零级反应 cA=cA,0-kt (1) 反应速率常数为:
-6-
设为2级反应：pA-1= pA,0-1+kt
则 k= (pA-1 - pA,0-1)/t = [(2pA,0-p总) -1- pA,0-1]/t
代入数据：
k1= [(20.400-0.500)-1 -0.400-1] /100=0.00833 kPa.s-1
k2= [(20.200-0.299)-1 -0.400-1] /100=0.00848 kPa.s-1
-9-
P229-12 某 化 合 物 的 分 解 是 一 级 反 应 ， 其 反 应 活 化 能 Ea =163.3kJ· mol-1 。 已 知 427K 时 该 反 应 速 率 常 数 k= 4.310-2s-1 ，现在要控制此反应在 20min 内转化率达 到80%,试问反应温度应为多少？ 解:
物理化学课后习题第六章答案
第六章相平衡指出下列平衡系统中的组分数C，相数P及自由度F。
（1） I2(s)与其蒸气成平衡；（2） CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡；（3） NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡；（4）取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡。
（5） I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡（凝聚系统）。
解：（1）C = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（2）C = 3 – 1 = 2, P = 3, F = C–P + 2 = 2 – 3 + 2 = 1.（3）C = 3 – 1 – 1 = 1, P = 2, F = C–P + 2 = 1 – 2 + 2 = 1.（4）C = 3 – 1 = 2, P = 2, F = C–P + 2 = 2 – 2 + 2 = 2.（5）C = 3, P = 2, F = C–P + 1 = 3 – 2 + 1 = 2.常见的Na2CO3(s)水合物有Na2CO3∙H2O(s)，Na2CO3∙7H2O(s)和Na2CO3∙10H2O(s).（1）下，与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多能有几种（2）20℃时，与水蒸气平衡的水合物最多可能有几种解:（1）C = S – R - R' = 2 – 0 – 0 =2F = C–P + 1 =2 –P + 1= 3 – P ≥0，即P-2≤1，那么能与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的水合物最多只有一种。
（2）C = S – R - R' = 2 – 0 – 0 =2F = C–P + 1 =2 –P + 1= 3 – P ≥0，即P-1≤2，那么与水蒸气平衡的水合物最多可能有两种。
单组分系统碳的想吐（示意图）如附图所示。
（1）分析图中各点、线、面的相平衡关系及自由度数；（2）25℃，下，碳以什么状态稳定存在（3）增加压力可以使石墨转换为金刚石。
《简明物理化学》第六章习题解答
6 习题参考答案1. 用两个铜片电解4CuSO 溶液，以0.25A 的电流通电1小时，问阴极增重多少？已知铜的相对原子量为63.54，并设副反应可以忽略。
解 由公式 Q n zF= ； Wn M = ； Q I t =得 0.251360063.54g 0.296g 296500ItM W zF ⨯⨯⨯⎛⎫=== ⎪⨯⎝⎭2. 在18℃时用一电导池测得-30.01mol dm ⋅KCl 和-30.001mol dm ⋅的24K SO 溶液的电阻分别为145.00Ω和712.2Ω。
试求（1）电导池常数/l A （2）-30.001mol dm ⋅的24K SO 溶液的电导率κ。
解：（1）电导池常数()11(KCl)(KCl)0.12205145.00m 17.70m cell lK R Aκ--==⋅=⨯= 30.01mol dm -⋅的HCl 溶液的电导率（2）11117.70S m 0.02485S m 712.2cell K l l G A R A R κ--⎛⎫=⋅=⋅==⋅=⋅ ⎪⎝⎭3. 在25℃时，将某电导池装入-30.1mol dm ⋅KCl ，测的电阻为23.78Ω；若换以-30.002414mol dm ⋅的HAc 溶液，则电阻3942Ω。
求HAc 溶液电离度和其电离常数。
()+42121(HAc)(H )(Ac )349.8240.910m mol 0.03907m mol m m m S S λλ∞∞∞----Λ=+=+⨯⋅⋅=⋅⋅/(HAc)(HAc)(HAc)(KCl)/(KCl)(KCl)cell cell K R R K R R κκ==,得131(HAc)23.78(HAc)(KCl) 1.29S m 7.77810S m (KCl)3942R R κκ---Ω=⋅=⨯⋅=⨯⋅Ω310-⨯3132133(HAc)7.77810S m (HAc) 3.22210S m mol (HAc)0.00241410mol m m c κ-----⨯⋅Λ===⨯⋅⋅⨯⋅Ω321221(HAc) 3.22210S m mol 8.24710(HAc)0.03907S m molm m α---∞-Λ⨯⋅⋅===⨯Λ⋅⋅ θ22252/0.002414(8.24710) 1.78910118.24710c c c c K θαα---⨯⨯===⨯--⨯4. 在25℃时，由等量的-10.05mol kg ⋅的LaCl 3水溶液及-10.05mol kg ⋅的NaCl 水溶液混合后，计算溶液的离子强度I =? 解：()++11++-1La La -1-1Cl Cl -1Na Na 0.025mol kg 30.02530.025mol kg 0.10mol kg 10.025mol kg 1m z m z m z --=⋅==⨯+⋅=⋅=-=⋅=22221110.02530.10(1)0.0251mol kg 22B B I m z -⎡⎤==⨯+⨯-+⨯⋅⎣⎦∑ =0.175-1mol kg ⋅5. 在25℃时,某溶液含CaCl 2的浓度为-10.002mol kg ⋅，含ZnSO 4的浓度为-10.002mol kg ⋅，应用Debye —H ückel 极限公式,计算25℃时，ZnSO 4的离子平均活度系数（提示：在计算离子强度时要把所有的离子都考虑进去）。
物化第六章 - 答案
第六章相平衡练习题一、是非题,下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、纯物质两相达平衡时,两相的吉布斯函数值一定相等. （）2、理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时，气相总压力p与液相组成x B呈线性关系.（）3、已知Cu-Ni 可以形成完全互溶固熔体，其相图如右图,理论上，通过精炼可以得到两个纯组分。
( )4、二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二纯组分的蒸气压之间. （)5、在一定温度下，稀溶液中挥发性溶质与其蒸气达到平衡时气相中的分压与该组分在液相中的组成成正比。
（）6、恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而改变。
( ）7、在一个给定的体系中，特种数可以分析问题的角度不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。
（）8、自由度就是可以独立变化的变量.（）9、单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述.（）10、在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对量.（)二、选择题1、在p下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点：( )。
（1）必低于373。
2 K;（2）必高于373。
2 K；（3）取决于水与有机物的相对数量；（4）取决于有机物相对分子质量的大小。
2、已知A(l)、B(l）可以组成其t—x(y)图具有最大恒沸点的液态完全互溶的系统,则将某一组成的系统精馏可以得到：( ）.（1）两个纯组分; （2）两个恒沸混合物；（3）一个纯组分和一个恒沸混合物。
3、已知A和B 可构成固溶体，在组分A 中，若加入组分B 可使固溶体的熔点提高，则组B 在此固溶体中的含量必________组分B 在组分液相中的含量。
（1）大于；(2）小于；(3)等于；（4）不能确定.4、硫酸与水可形成H2SO4⋅H2O（s）,H2SO4⋅2H2O(s)，H2SO4⋅4H2O（s)三种水合物,问在101325 Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种？( )(1）3种；(2) 2种；(3) 1种；(4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存5、对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的？(1) 与化合物一样，具有确定的组成;(2) 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；（3）平衡时，气相和液相的组成相同；(4）其沸点随外压的改变而改变.6、将固体NH4HCO3（s）放入真空容器中，等温在400 K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s) = NH3（g）+ H2O（g) + CO2(g）系统的组分数C和自由度数F为：（）.(１)Ｃ＝２,F＝１；（２）Ｃ＝２，F＝２;（３）Ｃ＝１，F＝０; (４)Ｃ＝３，F＝２。
物理化学第06章习题（含答案）
物理化学第06章习题（含答案）第六章测试练习选择题：1、某反应速率常数单位是mol·l-1·s-1,该反应级数为（ D ）A、3级B、2级C、1级D、0级2、某反应物反应了3/4所需时间是反应了1/2所需时间的2倍，则该反应级数为（ B ）A、0级B、1级C、2级D、3级3、某反应在指定温度下，速率常数是k=4.62×10-2min-1，反应物的初始浓度为0.1mol·l-1，则该反应的半衰期为（ A ）A、15minB、30minC、150minD、不能求解4、已知某反应的级数是一级，则可确定该反应一定是（ D ）A、简单反应B、单分子反应C、复杂反应D、上述都不对5、任何化学反应的半衰期与初始浓度c0、速率常数k的关系是（ C）A、与k、c0均有关B、与c0有关，与k无关C、与k有关D、与c0无关，与k有关6、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的关系是（ A ）A、成正比B、成反比C、平方成反比D、无关7、某复杂反应表观速率常数k与各基元反应速率常数间关系为k=k2（k1/2k4）1/2则表观活化能E a与各基元反应活化能E i之间关系是（ B ）A、E a=E2+1/2(E1-2E4)B、E a=E2+1/2(E1-E4)C、E a=E2+ (E1-2E4)1/2D、E a=E2×1/2(E1/ 2E4)8、半衰期为10天的某放射性元素净重8克，40天后其净重为（ D ）A、4克B、2克C、1克D、0.5克9、氢和氧的反应发展为爆炸是因为（ D ）A、大量的引发剂引发B、直链传递的速率增加C、自由基被消除D、生成双自由基，形成支链10、一个反应的活化能为83.68kJ·mol-1，在室温27℃时，温度每增加1K，反应速率常数增加的百分数（ C ）A、4%B、90%C、11%D、50%11、在T、V恒定的条件下，基元反应A(g)+B(g)→D(g)，若初始浓度c A,0 >>c B,0，即在反应过程中物质A大量过剩，其反应掉的物质的量浓度与c A,0相比较，完全可以忽略不计。
物理化学第六章习题答案讲解
第六章化学动力学(三)计算题1. 293K时，敌敌畏在酸性介质中水解反应的速率常数为0.01127d-1。
若敌敌畏水解为一级反应，试求其水解反应的半衰期。
=ln2/ k =0.6931/0.01127d-1=61.5d解：t1/22．某人工放射性元素放出a粒子的半衰期为15h。
求该试样分解速率常数和分解80％所需的时间。
解：= 0.6931/15h=0.04621h-1放射性元素分解为一级反应，k=ln2/t1/2t=-ln(1-x)/k=-ln(1-0.8)/0.04621h-1=34.83h二级反应规律3. 某溶液含有NaOH 和CH3CO2C2H5，浓度均为0.0100mol ·dm-3。
在308.2K时，反应经600s 后有55.0% 的分解。
已知该皂化反应为二级反应。
在该温下，计算：(1) 反应速率常数?(2) 1200s能分解多少?(3) 分解50.0%的时间?(c A解：(1) 反应为 NaOH ＋CH 3CO 2C 2H 5 → CH 3CO 2Na + C 2H 5OH 该反应为二级且初浓度相同，故有 -d c A /d t =kc A 2 , c A =c A0(1-x ), 积分后得k = (1/t )(1/c A -1/c A0) = x /tc A0(1-x )=0.550/[600s ×0.0100mol ·dm -3×(1-0.550)]=0.204 dm 3·mol -1·s -1(2) x =1/(1+1/ktc A0) = 1/[1+1/( 0.204 dm 3·mol -1·s -1×1200s ×0.0100mol ·dm -3)]= 0.710 =71.0%(3) t 1/2= 1/kc A0 = 1/( 0.204 dm 3·mol -1·s -1×0.0100mol ·dm -3) = 490s4. 溶液反应 A + 2B → 2C + 2D 的速率方程为 -d c B /d t =kc A c B 。
物理化学第六章习题答案
习 题1． 在293K 时，把半径为1mm 的水滴分散成半径为1μm 的小水滴，问比表面增加了多少倍？表面吉布斯自由能增加了多少？完成该变化时，环境至少需做功若干？已知293K 时水的表面张力为0.0727N·m －1。
解：半径为1.0×10-3m 水滴的表面积为A ，体积为V 1，半径为R 1；半径为1×10-6m 的水滴的表面积为A 2，体积为V 2，半径为R 2，因为1V =NV 2，所以32313434R N R ππ⋅=，式中N 为小水滴的个数。
936332110100.1100.1=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=--R R N 1000100.1100.110442369212212=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⋅=--R R N A A ππ ΔG A =γΔA=()21224R NR -πγ={0.0727×4×3.14×[109×（1.0×10-6）2-（1.0×10-3）2]}J =9.13×10-4J W f = -ΔG A =-9.13×10-4J2．293K 时，根据下列表面张力的数据：试计算下列情况的铺展系数及判断能否铺展：（1）苯在水面上（未互溶前）；（2）水在汞面上；（3）苯在汞面上。
解：（1）γ（水-气）-[γ（苯-气）+γ（苯-水）] =[（72.7-28.9-35）×10-3] N·m -1=8.8×10-3 N·m -1＞0所以在苯与水未互溶前，苯可在水面上铺展。
当苯部分溶于水中后，水的表面张力下降，则当苯与水互溶到一定程度后，苯在水面上的铺展将会停止。
（2）γ（汞-气）-[γ（水-气）+γ（汞-水）] =[（486-72.7-375）×10-3]N·m -1 =38.3×10-3N·m -1＞0水在汞面上能铺展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章 化学平衡
一、选择题
1．在温度T ，压力p 时，理想气体反应C 2H 6H 2(g)+C 2H 4(g)的平衡常数K c /K x 比值为（ ）。
(a)RT (b)1/RT (c)RT /p (d)p /RT
2．气相反应A+B==2C+D 在298K ，恒定容器内进行，A 和B 的初始分压分别为101.325kPa ，当反应达平衡后，A 和B 的平衡分压均为1/3⨯101.325kPa ，起始时容器内不含C 和D ，则该反应在298K 时的K c /（mol ⋅dm -3）为（ ）。
(a)4.31⨯10-3 (b)8 (c)10.67 (d)16
3．标准态的选择对某些物理量有影响的是下述几组物理量中的（ ）。
(a)f ,μ,θ∆m r G (b)m ,μθ,A ∆ (c) a , μθ,θ∆m r G (d) a ,μ,0)/(,,=∂∂f W p T G ξ
4．某实际气体反应的平衡常数用逸度表示为θf K ，则θf K 与下述物理量中有关的
是（ ）。
(a)系统的总压力 (b)催化剂 (c)温度 (d)惰性气体的数量
5．反应CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)在873K ，100kPa 下达化学平衡，当压力增至5000kPa 时，各气体的逸度因子为2CO γ=1.90，2H γ=1.10，CO γ=1.23，O H 2
γ=0.77，则平衡点将（ ）。
(a)向右移动 (b)不移动 (c)向左移动 (d)无法确定
6．在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡D(g)+E(g)F(g)，若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将（ ）。
(a)向右移动 (b)向左移动 (c)不移动 (d)无法确定
7．在温度为1000K 时的理想气体反应2SO 3(g)==2SO 2(g)+O 2(g)的平衡常数
K p =29.0kPa ，则该反应的θ∆m r G 为（ ）
(a)28kJ ⋅mol -1 (b)10.3kJ ⋅mol -1 (c)-10.3kJ ⋅mol -1 (d)-28kJ ⋅mol -1
8．已知FeO(s)+C(s)==CO(g)+Fe(s)，反应的θ∆m r H 为正，θ∆m r S 为正（设θ∆m r H 和
θ∆m r S 不随温度而变化），欲使反应正向进行，则一定（ ）。
(a)高温有利 (b)低温有利 (c)与温度无关 (d)与压力有关
二、填空题
1．在298K 时，反应N 2O 4(g)2NO 2(g)的θp K =0.1132，当kPa p p NO O N 1242==，
反应将向 移动。
当kPa p O N 1042=，kPa p NO 12=时，反应将向 移动。
2．实验证明：两块表面无氧化膜的光滑洁净的金属紧靠在一起时会自动粘合在
一起，现有两个表面镀铬的宇宙飞船由地面进入外层空间对接时它们将 （填“会”或“不会”）自动粘在一起。
已知θ∆m r G [Cr 2O 3(s),298.15K]= -1079kJ ⋅mol -1，
设外层空间气压为1.013⨯10-9Pa ，空气组成与地面相同，不考虑温度影响。
3．若以A 代表Na 2HPO 4，已知A •12H 2O(s)== A •7H 2O(s)+5H 2O(g)，
A •7H 2O(s)== A •2H 2O(s)+5H 2O(g)，
A •2H 2O(s)== A(s)+2H 2O(g)。
三个反应各自的平衡水汽压力分别为0.02514p θ，0.0191p θ，0.0129p θ，298K 时的
饱和水汽压为0.0313p θ。
现于某沙漠地区气温为298K ，相对湿度（实际水蒸气
压与同温度下饱和水蒸气压的百分比值）稳定在45%，有一长期在此保存的
A •7H 2O(AR)样品，该样品的稳定组成可能性最大的是 。
4．298K 时，水的饱和蒸气压为3.168kPa ，此时液态水的标准摩尔生成Gibbs 自
由能θ∆m f G 为-237.19kJ ⋅mol -1，则水蒸气的标准摩尔生成Gibbs 自由能为 。
5．一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时，在298K 下反应的平衡常数为θa K =
4.17⨯107，θ∆m r H =-4
5.1kJ ⋅mol -1，则在该温度下反应的θ∆m r S = J ⋅mol -1⋅K -1。
6．在1dm 3的玻璃容器内放入2.695g PCl 5，部分发生解离。
在250℃达平衡，容
器内的压力是100kPa ，则解离度α= ，平衡常数K p = 。
7．温度从298K 升到308K ，反应的平衡常数加倍，则该反应的θ∆m r H = （设
其与温度无关）。
8. 分解反应A(s) B(g)+2C(g)，反应平衡常数θp K 和解离压p 解离的关系
为 。
三、计算题
1．已知气相反应 2SO 2+ O 2＝2SO 3的标准平衡常数 K θ
c 与 T 的函数关系为：
lg K θ
c = 10 373K/T + 2.222 lg(T /K)－14.585
上述反应可视为理想气体反应。
(1) 求该反应在 1000 K 时的Δr U θ
m ，Δr H θm ，Δr G θm ；
(2) 在1000 K ，2×101 325 Pa 下若有 SO 2，O 2，SO 3的混合气体，其中 SO 2占
20%，O 2占20%（体积分数），试判断在此条件下反应的方向？
2．标准压力下，N 2O 4(g) 的解离度在60℃时为0.544，在100℃时为0.892，求
反应N 2O 4(g) = 2NO 2(g) 的θ∆m r H 及θm r S ∆（均可视为常数）。
A B
A （2）欲使反应向与（1）相反方向进行，T ，x A 不变，压力应控制在什么范围？若p ，x A 不变，温度应控制在什么范围？若T ，p 不变，x A 应控制在什么范围？
参考答案： 一、
daccccba
二、
1．右；左
2．不会（提示：因为反应Cr 2O 3(s)→2Cr(s)+3/2O 2(g)的∆r G m =935.2kJ ⋅mol -1>0）
3．A •2H 2O
4．-228.63kJ ⋅mol -1
5.-5.53
6．0.728；157.42kPa
7．52.9kJ ⋅mol -1
8. 33p )p 27p 4θθ=
（解离K 三、
1．（1）Δr G
m = -10.33 kJ·mol -1 Δr H
m = -1.884×105 J·mol -1 Δr U m
= -180.14 kJ·mol -1 （2）Q p = 22.2 Q p > K p 故反应自右向左进行
2. θ∆m r H =57.5 kJ·mol -1 , θm r S ∆=176.9 J·mol -1·K -1
3. （1）向左进行；
（2）p >4.35p θ, T <291.6K, x A >0.74。