下册(1-1)

下册(1-1) 昆明理工大学 物理化学习题集 （下册） 院、系专业年级姓名司云森学号 第七章电化学 7－1、在298.2K时以Pt为电极电解CuSO4溶液，在阴极上有Cu析出，阳极上放出氧气，若以0.2000A的电流通电30min流过CuSO4溶液，试计算：（1）在阴极上析出铜多少？（2）阳极上放出氧气的体积。已知此温度时水的饱和蒸汽压为23.76/760atm。

7－2、用两个银电极电解质量百分数为0.7422％KCl水溶液。阳极反应：Ag()+Cl-→AgCl()+e-所产生的AgCl沉积于电极上，当有548.9C的电量通过上述电解池时，实验测出阳极区溶液的质量为117.51g，其中含KCl0.6659g。试求KCl水溶液中正、负离子的迁移数。

2 7－3、25℃时将0.10mol·dm-3KCl溶液装入某电导池内，测得电阻为24.96Ω,将0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液装入此电导池中，测得的电导应为何值？25℃时，0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的摩尔电导率为何值？已知25℃时0.10mol·dm-3KCl溶液和0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的电导率分别为1.298S·m-1和0.06997S·m-1。 7－4、18℃时，饱和AgIO3水溶液的电导率为1.30某10－3S/m，所用水的电导率为0.11某10－3S/m。已知AgIO3的摩尔电导率为87.3某10－4S·m2/mol，求18℃时AgIO3的溶解度。

3 7－5、电池：Ag(),AgCl()∣Cl(a)∣Cl2(g,p)∣Pt()(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，△G和△H需设计什么样的实验？测定哪些数据？

7－6、写出下列电池的电极反应及电池反应： (1)Pt∣H2(pθ)∣HCl(0.1mol·kg-1)∣Cl2(pθ)∣Pt(2)Pt，H2(pH2)∣NaOH(a)∣HgO()，Hg(l)

7－7、电池：Ag∣AgNO3(0.01mol/kg,γ±=0.90)‖AgNO3(0.1mol/kg,γ±=0.72)∣Ag，写出电池反应并计算25℃时此电池的电动势。

4 -θ

7－8、已知298K时0.0020mol/kgH2SO4溶液的平均活度为0.00241，计算此溶液的平均浓度m±及平均活度系数γ±。

7－9、将下列反应安排成电池：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，计算25℃时此反应的标准

平衡常数，已知25℃时EZn2/Zn0.763V。ECu2/Cu0.340V， 法拉第常数为96485C·mol1。 7－10、已知298K时下列电极反应的标准电极电势： － AgeAgEVAg/Ag0.7996AgBreAgBrEBr,AgB/rAg0.0711V试设计一电池并用以计算AgBr的溶度积KSP。

5 7－11、电池Pt()│H2(p)│HCl(a)│AgCl()│Ag()，若25℃时

（1）写出电极反应和电池反应；ECl,AgCl/Ag[＝0.2223V,a(HCl)=1。 （2）计算电池电动势为0.5V时，p应为何值？ θ 7－12、对于电池Pt()│Cl2(g,P)│HCl(0.1mol/kg)│AgCl()│Ag()，已知AgCl()在25℃时的标准生成焓为－126.9kJ/mol，Ag()，AgCl()和Cl2(g,)在25℃时的标准熵分别为42.66，96.01和222.74J/(K·mol)。计算在25℃时：（1）电池的标准电动势；（2）电池可逆操作时分解1molAgCl()的热效应；（3）电池电动势的温度系数；（4）AgCl()的分解压力。

6 7－13、反应Hg2Cl2()+H2pH2=2Hg(l)+2HCl（1）将反应设计bHCl，成原电池；（2）若pH2＝101.3kPa，mbHCl0.1mol/kg时，测得电池电动势与温度成线性关系，截距为0.0694V，斜率为1.881某103V/K，计算25℃时该反

－ 应的G,S,H；（3）设25℃时，德拜公式中的A=0.509，气体活度可用分压代替，求电池反应的Ka。 解：(1)PtH2(p)HCl(b0.1molkg1)Hg2Cl2()Hg(2)E0.06941.881103T/K (E)p1.881103VK1TrGm2FE rSm2F(E)pTrHmrGmTrSm RTb2(HCl)(3)EEln$2Fp(H2)/p$lgAzzII/I$111222bz(bzbz)BB22(bb)b22b(HCl)a(b/b$)2(b/b$)2

7－14、298K时，用Pb（）为电极来电解H2SO4溶液(0.10mol·kg,γ±

＝0.265)，若在电解过程中把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相连组成原电池，测得其电动势E=1.0685V。试求H2在Pb阴极上的超电势（只考虑H2SO4的一级电离）。已知φ甘汞＝0.2802V。

7 -1 7－15、25℃时，101.3kPa下以Pt为阴极，C（石墨）为阳极电解含0.01mol·kg－1FeCl2和0.02mol·kg－1的CuCl2的溶液，通过计算回答：（1）何种金属先析出？（2）第二种金属开始析出时，溶液中第一种金属离子的浓度为多少？（3）两种金属同时析出时最少需加多大电压。计算中活度系数均以1计，并忽略超

电势。25℃时ECu/Cu0.34V，EFe2/Fe0.440V， ECl/Cl2,Pt1.358V。 第八章化学动力学 8－1、在一定温度下，反应A+B→2D的反应速率既可表示为 dcA/dtkAcAcB，也可表示为dcD/dtkDcAcB，求kA和kD的关系。 8 8－2、在450K的真空容器中，放入初始压力为213kPa的A(g)进行一级热分解反应：A(g)→B(g)+D(g)，反应进行100时，实验测得系统的总压力为233kPa。求此反应的速率常数及半衰期。

N2O5在25℃时分解反应的半衰期为5.70h，8－3、且与N2O5的初始压力无关，

求此反应在25℃条件下完成90％所需时间。 9 8－4、25℃时反应ABC的速率常数为4.46103min1，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0.1moldm3的A经50分钟后，浓度为多少？（3）反应的活化能。

解：（1）根据题意，这是一个一级反应t1/2（2）cc0ekt0.1e4.4610 （3）由公式：ln30.6930.693155.3mink4.46103500.08moldm3 k2Ea(T2T1)k1RTT12T2T1Rln得Eak2k1T2T152.29kJmol1 8－5、1molA和1molB混合，若A+B→产物，反应是二级，并在1000内有一半A作用掉，问在2000时尚有多少A剩余？

10 8－6、某二级反应A(g)+B(g)→2D(g)当反应物的初始浓度

cA,0cB,02.0moldm3时，反应的初速率为dcA/dt50.0moldm31。 求kA和kD各为若干？ 8－7、反应CH3CH2NO2OHH2OCH3CHNO2，在0℃时的速率常数 k=39.1dm3mol1min1,若有0.00500moldm3的硝基乙烷与 0.00300moldm3的NaOH水溶液反应，问99％的OH被中和需要多少时间？

11 8－8、在57.4℃时，某化合物在溶液中分解，得到如下数据：0.5001.102.48c0/moll1t1/2/4280885174求该化合物分解反应的级数及速率常数。

8－9、硝基乙酸 NO2CH2COOH在酸性溶液中的分解反应 NO2CH2COOHCH3NO2CO2g为一级反应，25℃，101.3kPa下，不 同时刻测定放出的CO2的体积如下： t/min2.283.925.928.4211.9217.47∞Vt/cm34.098.0512.0216.0120.0224.0228.94反应不是从t=0开始的，求反应的速率常数k。

12 8－10、已知反应A=B+C，在一定温度范围内的速率常数与温度的关系为：

lgk/min14000（1）求该反应的活化能及指前因子；（2）若需要7.0。 T/K在30时A反应掉50%，问反应温度应控制在多少度？ 8－11、在汞蒸气存在下，反应C2H4H2C2H6的机理如下： k1HgH2Hg2H某 K2某H某C2H4C2H5C2HH2C2H6Hk4H某H某H2某5k3某 用稳态近似法表示C2H6的生成速率。 13 14 第九章相平衡

9－1、将MgCl2H2O在真空中加热至一定温度，体系内发生下列反应： MgCl2H2OMgCl2H2OgMgCl2H2OMgOHClHClg 求体系内的相数，组元数及自由度数。 9－2、试确定下列系统的自由度数： （1）I2与其蒸气成平衡；（2）CaCO3与其分解产物CaO和CO2g成平衡；（3）Fe,FeO,C,COg,CO2g平衡系统；（4）高温下Fe-C熔体，CO2g,COg,O2g,N2g共存。

15 9－3试根据碳的相图回答下列问题：

（1）曲线OA、OB、OC及O点分别代表什么含义？（2）碳在室温及101.325kPa下以什么状态稳定存在？

（3）在2000K时，增加压力使石墨转变成金刚石是一个放热反应，试从相

图判断两者的摩尔体积Vm哪个大？ （4）试从图上估计2000K时，将石墨变为金刚石需要多大压力？