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化工基础下册复习题答案

化工基础下册复习题答案一、选择题1. 化学反应速率的快慢与下列哪个因素无关?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应物的相态答案:D2. 根据Le Chatelier原理,当一个处于平衡状态的化学反应系统受到外部条件改变时,系统将如何响应以减少这种改变的影响?A. 向生成物方向移动B. 向反应物方向移动C. 保持不变D. 无法确定答案:B3. 在化工生产中,以下哪种操作可以提高反应的选择性?A. 提高反应温度B. 增加反应物浓度C. 优化反应条件D. 使用过量的催化剂答案:C二、填空题1. 化学平衡常数K的表达式为______,其中[A]、[B]、[C]分别代表反应物和生成物的浓度。
答案:K = [C]^c / ([A]^a * [B]^b)2. 根据热力学第一定律,能量守恒的数学表达式为______。
答案:ΔU = Q - W三、简答题1. 简述化工生产中常见的三种分离技术及其适用条件。
答案:常见的三种分离技术包括蒸馏、萃取和结晶。
蒸馏适用于两种或多种组分沸点差异较大的混合物;萃取适用于一种组分在两种不同溶剂中的溶解度差异大的情况;结晶适用于溶液中溶质浓度超过其饱和溶解度时的分离。
2. 描述化工过程中的热交换器工作原理及其在化工生产中的重要性。
答案:热交换器工作原理是通过两种流体的接触,使热量从一个流体传递到另一个流体,从而实现热能的回收和利用。
在化工生产中,热交换器不仅可以提高能源利用效率,降低生产成本,还可以通过控制温度来优化反应条件,提高产品质量。
四、计算题1. 假设一个化学反应的速率常数k=0.05 min^-1,初始浓度[A]0=1.0 mol/L,求5分钟后A的浓度。
答案:根据一级反应动力学,[A] = [A]0 * e^(-kt),代入数据得[A] = 1.0 * e^(-0.05 * 5) ≈ 0.74 mol/L。
五、论述题1. 论述化工生产中如何通过工艺流程设计来减少环境污染。
物理化学(下)试题答案

物理化学(下)试题答案本文档为物理化学(下)试题答案的详细解析和讲解。
第一题题目:某种物质的标称化学式为A2B3的晶体,其结构可以用简单立方晶胞描述,请根据该晶体的结构特点回答以下问题:1.该晶体的晶胞中含有多少个A原子和多少个B原子?2.该晶体的晶胞中含有多少个化学键?答案:1.该晶体的晶胞中含有2个A原子和3个B原子。
2.该晶体的晶胞中含有9个化学键。
第二题题目:在一定温度下,某元素的物态转变曲线如下图所示,请根据图中的信息回答以下问题:物态转变曲线图1.在何种温度和压力下,该元素同时存在固体、液体和气体三种物态?2.在何种温度和压力下,该元素不存在液体物态?答案:1.在图中标记为C的点处,温度约为200°C,压力约为2 atm,该元素同时存在固体、液体和气体三种物态。
2.在图中标记为A的点处,温度约为-20°C,压力约为10 atm,该元素不存在液体物态。
第三题题目:一定质量的单原子理想气体,从温度为T1的高温环境突然放入温度为T2的低温环境中,请回答以下问题:1.根据热力学第一定律,该过程的内能变化是多少?2.该过程的熵变是正还是负?答案:1.根据热力学第一定律,内能变化为Q(热量)减去对外做功(W)。
该过程中,由于没有对外做功,因此内能变化等于热量变化。
根据热力学第二定律,热量从高温物体自发地流向低温物体,因此热量减少,内能变化为负值。
2.该过程的熵变为正值。
根据热力学第二定律,熵在自发过程中增加,由于热量从高温物体流向低温物体,熵增加,所以熵变为正值。
第四题题目:对于硝酸(HNO3)分子,其氮原子的氧化态是 +5,而氢原子的氧化态是 +1。
请回答以下问题:1.硝酸分子中的氧原子的氧化态是多少?2.硝酸分子中的氧化号是怎么确定的?答案:1.硝酸分子中的氧原子的氧化态是 -2。
2.氧化号的确定是根据氧化态的电荷平衡原则。
硝酸分子中的氮原子的氧化态是 +5,而氢原子的氧化态是 +1。
物理化学傅献彩(下册)第五版课后习题答案解析精选全文完整版

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物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案
第九章可逆电池的电动势及其应用
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物理化学下册答案化工专用知识讲解

7.9已知25 ℃时水的离子积K w =1.008×10-14,NaOH 、HCl 和NaCl 的m Λ∞分别等于0.024811 S·m 2·mol -1,0.042616 S·m 2·mol -1和0.0212545 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)= 1.664×10-5 S·m -1,求AgBr (s )在纯水中的溶解度。
已知:Λm∞(Ag +)= 61.9×10-4S·m 2·mol -1,Λm∞(Br -)=78.1×10-4S·m 2·mol -1。
解:(1)水的无限稀释摩尔电导率为()()()()m 2m m m 21H O OH -=0.042616+0.024811-0.012645=0.HCl Na NaCl 054777S m mol ΛΛΛΛ∞∞∞∞-⋅⋅=+纯水的电导率2ww (OH )(H )c c ca K ca K cc c c -+⎛⎫=⋅== ⎪⎝⎭,即:()()()()m 2m m 222H O H O H O =H O =c a ΛΛΛκ∞,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 )=1.664×10-5 – 5.500×10-6 = 1.114×10-5 S·m -1()()()()m m m m -4-4-221+-=61.910+78.110=1.4010S m mo AgBr AgBr Ag Br l ΛΛΛΛ∞∞∞-≈⋅⋅=+⨯⨯⨯()()()()5432m m 1.11AgBr AgBr AgBr AgBr 410=7.95710mol m1.4010c cκΛκΛ----⨯=⋅=⨯⨯, 即=7.11 现有25℃时,0.01mol·kg -1BaCl 2溶液。
物理化学(下)_北京化工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

物理化学(下)_北京化工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.在统计热力学中,理想气体系统属于:
参考答案:
独立的、离域子系统
2.热力学函数与配分函数的关系式,与基态能级选择有关的热力学函数是:
参考答案:
U、H、A、G
3.下列现象中不属于亚稳状态的是:
参考答案:
过氧化物
4.溶胶的光学性质是指:
参考答案:
丁达尔现象
5.热力学函数与配分函数的关系式,对定域子和离域子系统不相同的热力学函
数是:
参考答案:
A、G、S
6.某胶粒带正电的溶胶中加入下列电解质,其中聚沉值最小、聚沉能力最强的
是:
参考答案:
Na2SO4
7.下面描述不正确是:
参考答案:
一级反应都是单分子反应
8.在催化反应中催化剂的作用是:
参考答案:
改变反应途径
9.二级反应的半衰期:
参考答案:
与反应物的起始浓度成反比
10.某反应,反应物反应掉了3/4所需的时间是它反应掉1/2所需时间的3倍,
这个反应的级数是:
参考答案:
二级反应。
物化下册复习题答案

物化下册复习题答案一、选择题1. 下列关于理想气体状态方程的描述中,正确的是:A. 只适用于理想气体B. 不适用于实际气体C. 适用于所有气体D. 只适用于高压气体答案:A2. 根据热力学第一定律,下列哪个选项描述了系统的内能变化?A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统对外做功和吸收热量的总和D. 系统对外做功和放出热量的总和答案:C3. 在等温过程中,下列哪个物理量是恒定的?A. 体积B. 压力C. 温度D. 内能答案:D4. 根据热力学第二定律,下列哪个选项描述了熵变?A. 熵总是增加B. 熵总是减少C. 熵可以增加也可以减少D. 熵在孤立系统中总是不变答案:A5. 理想气体在绝热膨胀过程中,下列哪个物理量会增加?A. 温度B. 压力C. 体积D. 内能答案:C二、填空题1. 理想气体状态方程为 \[PV = nRT\],其中P代表______,V代表______,n代表______,R代表______,T代表______。
答案:压力;体积;摩尔数;气体常数;温度2. 热力学第一定律的数学表达式为 \[ΔU = Q + W\],其中ΔU代表______,Q代表______,W代表______。
答案:内能变化;系统吸收的热量;系统对外做的功3. 熵的单位是______。
答案:焦耳每开尔文(J/K)4. 根据理想气体定律,当温度不变时,气体的压强和体积成______关系。
答案:反比5. 在等压过程中,气体的内能变化可以通过公式 \[ΔU = nC_vΔT\] 计算,其中C_v代表______。
答案:摩尔定压热容三、计算题1. 理想气体从状态1(P1=2 atm,V1=3 L)等温膨胀到状态2(V2=6L),求状态2的压强P2。
答案:P2 = 1 atm2. 1摩尔理想气体在等压过程中从300 K加热到400 K,求内能变化ΔU。
答案:ΔU = 4.184 kJ3. 理想气体在绝热过程中,初始状态为(P1=1 atm,V1=2 L),最终状态为(V2=4 L),求最终状态的压强P2。
物理化学(下)智慧树知到期末考试章节课后题库2024年哈尔滨工业大学
物理化学(下)智慧树知到期末考试答案章节题库2024年哈尔滨工业大学1.大分子溶液是热力学稳定系统()。
答案:对2.活化能数据在判断反应机理时的作用之一是,在两状态之间若有几条能峰不同的途径,从统计意义上来讲, 过程总是沿着能峰最小的途径进行。
对或者错?()答案:对3.电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正、负离子的摩尔电导率之和。
()答案:错4.亲液体系胶溶与胶凝作用可逆()。
答案:对5.朗格缪尔吸附等温式所基于的一个假设是吸附热为一常数,不随吸附过程变化()。
答案:对6.胶体是热力学不稳定系统()。
答案:对7.反应速率系(常)数kA与反应物A的浓度有关。
对或者错?()答案:对8.用同一支滴管缓慢滴出相同体积的液体,表面张力小的液体滴数越多()。
答案:对9.胶体是动力学稳定系统()。
答案:对10.41 质量作用定律不能适用于非元反应。
对或者错?()答案:对11.用同一支滴管缓慢滴出相同体积的液体,表面张力大的液体滴数越少()。
答案:对12.比色计和比浊计是利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器,它们分别观察胶体溶液的透射光和散射光()。
答案:对13.一般来说,温度升高,液体分子之间作用力降低,所以表面张力减小()。
答案:对14.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。
()答案:错15.一般来说,化学吸附的吸附量随温度增高而先增加,后降低()。
答案:对16.胶粒发生布朗运动的本质是分子的热运动()。
答案:对17.反应级数不可能为负值。
对或者错?()答案:错18.毛细管插入液体与毛细管不润湿,液体呈凸液面()。
答案:对19.从吸附的角度考虑,催化剂的活性取决于化学吸附的强度()。
答案:对20.对于反应2NO + Cl2 → 2NOCl,只有其速率方程为:r=k{c(NO)}2 c(Cl2),该反应才有可能为元反应。
其他的任何形式,都表明该反应不是元反应。
对或者错?()答案:对21.布朗运动不是胶粒本身真实的微观运动情况()。
物化下练习题答案
物化下练习题答案物化,即物质的化学性质,是化学学科中的一个重要分支。
它涉及到物质在化学反应中所表现出的特性,比如可燃性、氧化性、还原性等。
以下是一些物化下练习题的答案示例:问题1:什么是氧化还原反应?答案:氧化还原反应是指在化学反应中,物质之间发生电子转移的过程。
在这类反应中,一个物质失去电子被氧化,而另一个物质获得电子被还原。
问题2:描述燃烧反应的基本特征。
答案:燃烧反应是一种剧烈的氧化反应,通常伴随着光和热的放出。
它是一种放热反应,需要氧气作为氧化剂参与反应。
问题3:什么是催化剂?答案:催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质,但在反应过程中不被消耗。
它通过降低反应的活化能来加速反应,但最终产物中不包含催化剂本身。
问题4:举例说明什么是可逆反应。
答案:可逆反应是指在一定条件下,正向反应和逆向反应可以同时进行的反应。
例如,氮气和氢气合成氨的反应就是可逆的,即氨可以分解回氮气和氢气。
问题5:什么是化学平衡?答案:化学平衡是指在一个封闭系统中,正向反应和逆向反应进行得同样快,系统宏观性质不再发生变化的状态。
此时,反应物和生成物的浓度保持恒定。
问题6:描述Le Chatelier原理。
答案: Le Chatelier原理指出,如果一个处于平衡状态的系统受到外部条件的改变(如压力、温度、浓度的变化),系统会自动调整以减少这种变化的影响,从而重新达到平衡。
问题7:什么是酸碱中和反应?答案:酸碱中和反应是指酸和碱在水溶液中反应生成水和盐的过程。
这种反应通常伴随着能量的释放,是一种放热反应。
问题8:什么是溶解度?答案:溶解度是指在一定温度和压力下,特定量的溶剂中能够溶解的溶质的最大量。
问题9:描述什么是电离。
答案:电离是指物质在水溶液中分解成带电粒子(离子)的过程。
例如,盐在水中溶解时会电离成阳离子和阴离子。
问题10:什么是化学键?答案:化学键是指原子之间通过共享、转移或提供电子而形成的相互吸引的力。
常见的化学键有共价键、离子键和金属键。
物理化学试题及答案
物理化学试题及答案化学化工学院物理化学(下)测验题答案一.填空题(每题2分,共30分)3111.具备直观级数的反应,速率常数k=0.1(mol?dm)?s,反应3c0.1moldm的起始浓度0,则反应级数n=2,半衰期t1/2=100s。
2.1-1级可逆反应ak1,ea,1k-1,ea,-1b的平衡常数k=k1/k-1,等容热效应?u=ea1-ea2。
3.设物质a可发生两个平行的一级反应:(a)a?b+c;(b)a?d+e,式中b和c就是须要的eakakbeb产品,d、e为副产品,设两反应的频率因子相等且与温度无关,ea>eb,则反应(a)和(b)相比,速率较大的反应是(b),升高温度对反应(a)更为有利。
4.某反应a+b?p,加入催化剂后,正、逆反应的速率常数k?1k1分别为k和k/1/?1//k,且1=2k1,则k?1=2k?1。
5.链反应分后三个阶段展开,分别为链的引起,链的传达和链的中止。
6.0.1molkg-1的mgcl2溶液的γ±=0.70,则其平均摩尔浓度b±=30.004;平均值活度a±=0.111。
7.氢氧电池的电池反应可写成以下两种形式:(1)2h2(g)?o2(g)?2h2o(l),(2)h2(g)?1/2o2(g)?h2o(l),则e1=e2,?g1=2?g2。
8.反应h2(ph2)?agcl(s)?ag(s)?hcl(a)可设计成电池:__pt,h2(p)ohcl(a)oag(s),agcl(s)_。
9.在双液电池中相同电解质溶液间或相同浓度的同种电解质溶液的接界处存在液体接界电势,通常采用加盐桥的方法来减少或消除。
10.当存有电流通过电极时,阳极的电极电势比对称时减小,阴极电极电势比对称时增大,原电池的电动势比对称时增大。
11.肥皂泡内空气的压力比肥皂泡外空气的压力__小__,若泡半径为r,肥皂液的表面张力为,则泡内外的压力差为4?/r。
物理化学(下)(中国石油大学(华东))智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.当一定的直流电通过一含有金属离子的电解质溶液时,在阴极上析出金属的量正比于A:电解质溶液的浓度B:阴极的表面积C:通过的电量D:电解质溶液的温度答案:C2.下列哪个方法不能用来测量离子的迁移数A:电导法B:希托夫法C:测量有液接电位的电池电动势法D:界面移动法答案:A3.对相同温度下无限稀释的硫酸、盐酸和硝酸中的氢离子而言,下列说法不正确的是A:迁移数均相同B:迁移数不同C:离子迁移率均相同D:摩尔电导率均相同答案:A4.在用对消法测量电池的电动势的实验中,必须用到A:标准氢电极B:甘汞电极C:韦斯登电池D:丹尼尔电池答案:C5.因正、负离子迁移数不同引起的两溶液界面处的电势差称为A:电极电势B:液接电势C:表面电势D:接触电势答案:B6.pH计是利用哪种电学性质测定水溶液中氢离子的活度?A:电阻B:摩尔电导C:电导率D:电动势答案:D7.“若要比较各种电解质的导电能力的大小,用电解质的电导率值大小进行比较是合理的方法。
” 这种说法对吗?A:错B:对答案:A8.“在实验中测定溶液的电导实际上是测量溶液的电流强度。
”这种说法对吗?A:错B:对答案:A9.“在饱和 AgCl 溶液中加入 NaNO3,AgCl 的饱和浓度变大。
”这种说法对吗?A:错B:对答案:B10.“无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和,这一规律适用于强电解质,也用于弱电解质” ,这种说法对吗?A:错B:对答案:B第二章测试1.下列各系统中属于独立粒子系统的是A:纯实际气体B:绝对零度的晶体C:理想气体混合物D:理想液体混合物答案:C2.系统的微观性质和宏观性质是通过_______联系起来的A:化学动力学B:热力学C:量子力学D:统计力学答案:D3.对于一个粒子数N、体积V和内能U确定的系统,其微观状态数最大的那套分布就是最概然分布,得出这一结论的依据是________A:等概率假定B:Boltmann分布律C:分子运动论D:统计学原理答案:A4.对三原子分子H2O(g)和CO2(g),下面关于它们各种运动形式自由度的描述正确的是________A:转动和振动自由度相同,平动自由度不同B:平动和转动自由度相同,振动自由度不同C:平动自由度、转动自由度和振动自由度均相同D:平动自由度相同,转动和振动自由度不同答案:D5.三个可别粒子分布于同一能级的两个不同量子态上时,下列说法中正确的是____A:每种分布方式的微观状态数均不同B:分布方式有3种C:分布方式有4种D:最概然分布的微观状态数为4答案:C6.对热力学性质(U、V、N)确定的系统,下面描述中不对的是__________A:体系中粒子在各能级上的分布数一定B:体系的吉布斯自由能一定C:体系的微观状态数一定D:体系中各能级的能量和简并度一定答案:A7.下面的说法中,错误的是___________A:最概然分布随系统中粒子数的增多而出现的几率增大B:最概然分布可代表巨大数目粒子体系的平衡分布C:最概然分布本身是系统出现几率最大的分布D:最概然分布微观状态数的对数可代替总微观状态数的对数答案:A8.某双原子分子AB取振动基态能量为零,在温度T时的振动配分函数为2.0,则粒子分布在基态上的分布分数N0/N应为_______A:4.0B:3.0C:1.5D:0.5答案:D9.从统计热力学的观点看,对理想气体封闭系统在非体积功为零、体积不变的情况下吸热时体系中粒子________A:能级升高,且各能级上的粒子分布数发生变化B: 能级升高,但各能级上的粒子分布数不变C:能级不变,且各能级上的粒子分布数不变D:能级不变,但各能级上的粒子分布数发生变化答案:D10.经典粒子的零点能规定不同时,必定影响________A:配分函数B:各量子态上的粒子分布数C:粒子分布规律D:系统的微观状态数答案:A第三章测试1.关于反应速率,表达不正确的是A:与体系的大小无关而与浓度大小有关B:可为正值也可为负值C:与各物质浓度标度选择有关D:随反应时间的变化而变化答案:B2.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:平方成反比B:成反比C:成正比D:无关答案:C3.某反应的半衰期与其初始浓度成正比,则该反应是A:二级反应B:三级反应C:零级反应D:一级反应答案:C4.化学反应速率系数的Arrhenius关系式能成立的范围是A:某些反应在一定温度范围内B:某些反应在任何温度范围内C:任何反应在任何温度范围内D:任何反应在一定温度范围内答案:A5.下面不属于平行反应特点的是A:速率方程与同级数的简单反应相同B:开始无产物时,产物的数量之比等于速率常数之比C:总反应速率等于各步反应速率的和D:各产物的百分数与时间有关答案:D6.稳态近似法常用于处理下列哪种动力学问题A:对行反应B:一级反应C:基元反应D:连串反应答案:D7.反应级数可以是正整数、分数或负数。
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7.9已知25 ℃时水的离子积K w =1.008×10-14,NaOH 、HCl和NaCl 的分m Λ∞别等于0.024811S·m 2·mol -1,0.042616S·m 2·mol -1和0.0212545S·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)=1.664×10-5 S·m -1,求AgBr (s )在纯水中的溶解度。
已知:Λ(Ag +)=61.9×10-4S·m 2·mol -1,Λ(Br -)=78.1×10-m∞m∞4S·m 2·mol -1。
解:(1)水的无限稀释摩尔电导率为()()()()m 2m m m 21H O OH -=0.042616+0.024811-0.012645=0.HCl Na NaCl 054777S m mol ΛΛΛΛ∞∞∞∞-⋅⋅=+ 纯水的电导率2w(OH )(H )c c ca Kca c c c -+⎛⎫=⋅== ⎪⎝⎭,即:()()()()m 2m m 222H O H O H O =H O =c a ΛΛΛκ∞即 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 )=1.664×10-5 – 5.500×10-6 = 1.114×10-5 S·m -1()()()()m m m m -4-4-221+-=61.910+78.110=1.4010S m mo AgBr AgBr Ag Br l ΛΛΛΛ∞∞∞-≈⋅⋅=+⨯⨯⨯()()()()5432m m 1.11AgBr AgBr AgBr AgBr 410=7.95710mol m1.4010c cκΛκΛ----⨯=⋅=⨯⨯ 即= 7.11 现有25℃时,0.01mol·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()B2122B 110.0120.01m 210.03kg 22ol I b z -⎡⎤==⨯+⨯⨯-=⋅⎣⎦∑ 根据:lg =-=0.6663γγ±±⨯即()()1/32120.010.02 1.58710kg mol b b b ννν+--±+--==⨯=⨯⋅21.587100.66630.010571b a b γ-±±±⨯==⨯= 7.14 25 ℃时,电池Zn|ZnCl 2(0.555 mol·kg -1)|AgCl (s )|Ag 的电动势E=1.015V 。
已知E (Zn 2+|Zn )=-0.7620V ,E (Cl -|AgCl|Ag )=0.2222V ,电池电动势的温度系数为:41=-4.0210V K pdE dT --⎛⎫⨯⋅ ⎪⎝⎭ (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 76.638.314298.15zE F KRT ⨯--⨯⎡⎤⎣⎦===⨯K = 1.90×1033(3)r,m r m =p dE Q T S zFT dT ⎛⎫∆= ⎪⎝⎭()4-1296500 4.0210298.1523.13kJ mol -=⨯⨯-⨯⨯=-⋅(4)()()32230ln Zn Cl ln 4b RT RT E E a a E zF zF b γ+-±⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ()338.314298.150.55551.0150.22220.7620ln 42965001γ±⨯⎛⎫=--- ⎪⨯⎝⎭γ± = 0.50997.21为了确定亚汞离子在水溶液中是以Hg + 还是以形式存在,涉及了2+2Hg 如下电池-3-333-3-3HNO 0.1mol dm HNO 0.1mol dm HgHg0.263mol dm2.63mol dm⋅⋅⋅⋅即即即即即即测得在18℃ 时的E = 29 mV ,求亚汞离子的形式。
解:设硝酸亚汞的存在形式为,则电池反应为2+2Hg电(){}()(){}(){}()(){}313232232232323123222NO NO Hg NO Hg NO 2NO NO Hg NO Hg NO a a a a ----⎡⎤+→⎣⎦⎡⎤+⎣⎦ 池电动势为()()()()22312322132232NO Hg NO -lnNO Hg NO a a RT E zF a a --⎡⎤⎣⎦=⎡⎤⎣⎦作为估算,可以取()()()()123213231232Hg NO NO NO Hg NO c a a a c --⎡⎤⎣⎦⎡⎤=≈⎣⎦即 。
()()22322232Hg NO Hg NO c a c ⎡⎤⎣⎦⎡⎤≈⎣⎦()()()()22312322132232NO Hg NO -lnNO Hg NO 8.314291.150.263=-ln =29mV296500 2.63a a RT E zF a a --⎡⎤⎣⎦=⎡⎤⎣⎦⨯⨯所以硝酸亚汞的存在形式为。
2+2Hg 7.23 在电池Pt│H 2(g ,100kPa )│HI 溶液(a=1)│I 2(s )│Pt 中,进行如下电池反应:(1)H 2 (g ,100kPa )+ I 2 (s(a=1)(2)H 2(g ,p ) + I 2(s HI (aq,a=1)1212应用表7.7.1的数据计算两个电池反应的E 、和K 。
r m G ∆解:(1)电池反应为H 2(g,100kPa )+I 2(s )(a=1)时,电池反应处于标准态,即有:E = E {I -(a=1)│I 2│Pt}- E {H +(a=1)│H 2(g ,100kPa )│Pt}= E {I -溶液(a=1)│I 2(s )│Pt}= 0.5353V()1r m 1=20.535396500103.31kJ mol G zE F -∆=--⨯⨯=-⋅()18r m 1033101exp(exp 1.26108.314298.15G K RT -∆⎛⎫===⨯ ⎪⨯⎝⎭(2)电动势值不变,因为电动势是电池的性质,与电池反应的写法无关,E = 0.5353VGibbs 自由能的变化值降低一半,因为反应进度都是1 mol ,但发生反应的物质的量少了一半,即1r m r m 1(2)(1)51.66 kJ mol 2G G -∆=∆=-⋅根据平衡常数与Gibbs 自由能变化值的关系,1118922(2)(1) 1.2610 1.1210K K ⎡⎤⎡⎤==⨯=⨯⎣⎦⎣⎦7.28 已知25 ℃时E (Fe 3+ | Fe )= -0.036V ,E (Fe 3+, Fe 2+)=0.770V 。
试计算25 ºC 时电极Fe 2+ | Fe 的标准电极电势E (Fe 2+ | Fe )。
解:上述各电极的电极反应分别为Fe 3+ + 3e - = Fe (1)Fe 3+ + e - = Fe 2+ (2)Fe 2+ + 2e - = Fe (3)显然,(3)=(1)-(2),因此()()()r m r m r m 31-2G G G ∆=∆∆()()()2332-2Fe |Fe -3Fe |Fe Fe |Fe E F E F E F++++=+()()()()33223Fe |Fe Fe |Fe Fe |Fe 230.0360.77020.439VE E E ++++-=⨯--==-46 气相反应的机理为试证:证:应用稳态近似法41.对于两平行反应:若总反应的活化能为E,试证明:证明:设两反应均为n级反应,且指前因子相同,则反应速率方程为上式对T求导数35.反应的速率方程为(1);300 K下反应20 s后,问继续反应20 s后(2)初始浓度同上,恒温400 K下反应20 s后,,求活化能。
解:反应过程中,A和B有数量关系,方程化为(2)400 K下34.某反应由相同初始浓度开始到转化率达20 %所需时间,在40 ºC时为15 min,60 ºC时为3 min。
试计算此反应的活化能。
解:根据Arrhenius公式由于对于任意级数的化学反应,如果初始浓度和转化率相同,则,因此25. 65 ºC时气相分解的速率常数为,活化能为,求80 ºC时的k及。
解:根据Arrhenius公式根据k的单位,该反应为一级反应16. NO与进行如下反应:在一定温度下,某密闭容器中等摩尔比的NO与混合物在不同初压下的半衰期如下:50.045.438.432.426.995102140176224求反应的总级数。
解:在题设条件下,,速率方程可写作,根据半衰期和初始浓度间的关系处理数据如下3.2189 3.1224 2.9549 2.7850 2.59904.5539 4.6250 4.94165.1705 5.4116,总反应级数为2.5级。
14.溶液反应的速率方程为20 ºC,反应开始时只有两反应物,其初始浓度依次为,,反应20 h后,测得,求k。
解:题给条件下,在时刻t有,因此积分得7解:设放出的CO 2(g)可看作理想气体,硝基乙酸的初始量由时放出的CO2(g)算出:在时刻t, 硝基乙酸的量为,列表2.283.92 5.928.4211.9217.471.01580.85390.69160.52850.36460.20111.1-0.1524 -0.3260-0.5368-0.8057-1.1770-1.7719作图,由于反应不是从开始,用公式拟合得到。
5 对于一级反应,使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。
对于二级反应又应为多少?解:转化率定义为,对于一级反应,对于二级反应,1.反应为一级气相反应,320 ºC时。
问在320 ºC加热90 min的分解分数为若干?解:根据一级反应速率方程的积分式答:的分解分数为11.2%2.某一级反应的半衰期为10 min。