物理化学课后下册部分习题答案

物理化学课后下册部分习题答案
物理化学课后下册部分习题答案

第十一章化学动力学

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%

2. 某一级反应的半衰期为10 min。求1h后剩余A的分数。解:同上题,

答:还剩余A %。

3.某一级反应,反应进行10 min后,反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间解:根据一级反应速率方程的积分式

答:反应掉50%需时 min。

4.25 oC时,酸催化蔗糖转化反应

的动力学数据如下(蔗糖的初始浓度c0为mol·dm-3,时刻t的浓度为c)

0306090130180

解:数据标为

0306090130180

利用Powell-plot method判断该反应为一级反应,

拟合公式

蔗糖转化95%需时

5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺

为一级反应。反应进程由加KI溶液,并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。KI只与A反应。数据如下:

0123468

计算速率常数,以表示之。。

解:反应方程如下

根据反应式,N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一,

0123468

作图

6.对于一级反应,使证明转化率达到%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,

7.偶氮甲烷分解反应

为一级反应。287 oC时,一密闭容器中初始压力为 kPa,1000 s 后总压为 kPa,求。

解:设在t时刻的分压为p,

1000 s后,对密闭容器中的气相反应,可以用分压表示组成:

8.硝基乙酸在酸性溶液中的分解反应

为一级反应。25 oC, kPa下,于不同时间测定放出的CO2(g)的体积如下

反应不是从开始的。求速率常数。

解:设放出的CO2(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

1

作图,由于反应不是从开始,用公式拟合

得到。

9.某一级反应,初始速率为,1 h后速率为

。求和初始浓度。

解:一级反应的速率方程

10.现在的天然铀矿中。已知的蜕变反应的速率常数为

,的蜕变反应的速率常数为。问在20亿年()前,等于多少(a是时间单位年的符号。)

解:根据速率常数的单位知和的蜕变反应为一级反应,

11.某二级反应,初始速率为,反应物的初始浓度皆为,求。

解:根据题给条件

12. 781 K时,下列反应的速率常数,求。

解:this problem will mislead students.

13.某二级反应,两种反应物的初始浓度皆为,经10 min后反应掉25 %,求。

解:由于A和B的计量系数和初始浓度相同,因此在反应过程中,令,由速率方程的积分式的

14.在离子的作用下,硝基苯甲酸乙脂的水解反应

在15 oC时的动力学数据如下,两反应物的初始浓度皆为,计算此二级反应的速率常数。

120180240330530600脂水解的转化率%

解:同上题,

,处理数据如下

120180240330530600

拟合求得。

15.某气相反应为二级反应,在恒温恒容下的总压p数据如下。求。

010*******

解:设在时刻t,A(g)的分压为,

, ,因此

010*******

0.0750

,。

16.稀溶液的电导比例于离子浓度,因而产生离子的反应可通过电导测定来确定反应的进程。叔戊基碘在乙醇水溶液中的水解反应

为一级反应。现此反应在电导池中进行,由于反应不断产生,因而溶液电导G不断随时间t而增大。

若分别为时的电导,分别为t = 0和t时的浓度。试证:

(1)

(2)

证:(1)对于稀溶液,离子的摩尔电导率近似等于,

完全水解产生的电解质的浓度等于的初始浓度。,反应进行到t,生成

的浓度为

(2)由于是一级反应

17.25 oC时,上述反应在80%乙醇水溶液中进行,的初始质量摩尔浓度为,各不相同时间的电导数据如下。求速率常数k。

解:处理数据如下

拟合得到。

18.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

19.在溶液中分解放出氧气,反应方程为

40 oC时,不同时间测得氧气体积如下

600120018002400300

试用微分法(等面积法)验证此反应为一级反应,并计算速率常数。

20,21略

22. 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:

95102140176224

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

,总反应级数为级。

23.在500 oC及初压为 kPa时,某碳氢化合物的气相分解反应的半衰期为2 s。若初压降为 kPa,则半衰期增加为20 s。求速率常数。

解:根据所给数据,反应的半衰期与初压成反比,该反应为2级反应。

24,25略

26.对于级反应,使证明

(1)

(2)

证:n级反应的积分公式

半衰期:

证毕。

27.某溶液中反应,开始时反应物A与B的物质的量相等,没有产物C。1 h 后A的转化率为75%,问2 h后A尚有多少未反应假设:

(1)对A为一级,对B为零级;

(2)对A、B皆为1级。

解:用表示A的转化率。对于(1),反应的速率方程为

对(2),由于A与B的初始浓度相同,速率方程为

28.反应的速率方程为,25 oC时

(1)若初始溶度,,求。(2)若将反应物A与B的挥发性固体装入密闭容器中,已知25 oC时A和B 的饱和蒸气压分别为10 kPa和2 kPa,问25 oC时 mol A转化为产物需多长时间

解:在(1)的情况下,,速率方程化为

在(2)的情况下,假设A和B的固体足够多,则在反应过程中气相中A和B的浓度不变,既反应速率不变,因此

29.反应在开始阶段约为级反应。910 K时速率常数为,若乙烷促使压力为(1) kPa,(2) kPa,求初始速率

解:

(1)

(2)

30.65 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

31.在乙醇溶液中进行如下反应

实验测得不同温度下的k如下。求该反应的活化能。

119

解:由Arrhenius公式,,处理数据如下

32.双光气分解反应为一级反应。将一定量双光气迅速引入一个280 oC的容器中,751 s后测得系统的压力为 kPa;经过长时间反应完了后系统压力为 kPa。305 oC时重复试验,经 320 s系统压力为 kPa;反应完了后系统压力为 kPa。求活化能。

解:根据反应计量式,设活化能不随温度变化

33.乙醛(A)蒸气的热分解反应如下

518 oC下在一定容积中的压力变化有如下两组数据:

纯乙醛的初压100 s后系统总压

(2)若活化能为,问在什么温度下其速率常数为518 oC下的2倍:

解:(1)在反应过程中乙醛的压力为,设为n级反应,并令m = n -1,由于在两组实验中kt相同,故有

该方程有解(用MatLab fzero函数求解) m = ,。反应为2级。速率常

(3)根据Arrhenius公式

34.反应中,在25 oC时分别为和

,在35 oC时二者皆增为2倍。试求:

(1)25 oC时的平衡常数。

(2)正、逆反应的活化能。

(3)反应热。

解:(1)

(2)

(3)

35.在80 % 的乙醇溶液中,1-chloro-1-methylcycloheptane的水解为一级反应。测得不同温度t下列于下表,求活化能和指前因子A。

0253545

解:由Arrhenius公式,,处理数据如下

36. 在气相中,异丙烯基稀丙基醚(A)异构化为稀丙基丙酮(B)是一级反应。其速率常数k 于热力学温度T的关系为

150 oC时,由 kPa的A开始,到B的分压达到 kPa,需多长时间。

解:在150 oC时,速率常数为

37.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

38.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

39.溶液中某光化学活性卤化物的消旋作用如下:

在正、逆方向上皆为一级反应,且两速率常数相等。若原始反应物为纯的右旋物质,速率常数为,试求:

(1)转化10 %所需时间;

(2) 24 h后的转化率。

解:速率方程为

该方程的解

(2)

40.若为对行一级反应,A的初始浓度为;时间为t时,A和B 的浓度分别为和。

(1)试证

(3)已知为,为,,求100 s后A 的转化率。

证:对行反应速率方程的积分形式为

转化率:

41.对行一级反应为。

(1)达到的时间为半衰期,试证;

(2)若初始速率为每分钟消耗A %,平衡时有80 %的A转化为B,求。

证:对行一级反应速率方程的积分形式为

(2),因此

物理化学课后答案

第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下: 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1—2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3 ,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时? 解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441。153)=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解:33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1—4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13。33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25。0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解:先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气.若将其中一个球加热到100℃,另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解:方法一:在题目所给出的条件下,气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化,则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态(f )时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1

物理化学第五版下册习题答案

第七章 电化学 7、1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A,经过15min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在的27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g)? 解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极: 2Cl - -2e - → Cl 2(g) 则:z= 2 根据:Q = nzF =It ()22015Cu 9.32610mol 296500 It n zF -?= ==?? 因此:m (Cu)=n (Cu)× M (Cu)= 9、326×10-2×63、546 =5、927g 又因为:n (Cu)= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT 因此:3223Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?()() 7、2 用Pb(s)电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1、66×10-2g 。通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有0、1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为62、50g,其中含有PbNO 31、151g,计算Pb 2+的迁移数。 解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液就是电中性的)。显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下: n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(12 Pb 2+) 则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12 Pb 2+) n 电解(1 2Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22 n -+--??==??解前()电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22 n +-==??解后电 n 迁移(12 Pb 2+)=6、150×10-3+1、537×10-3-6、950×10-3=7、358×10-4mol () 242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710(Pb )2n t n +-+-+?==?移解()=迁电

物理化学考试题库完整

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 1T 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,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。 ( × )

物理化学课后习题答案

四.概念题参考答案 1.在温度、容积恒定的容器中,含有A 和B 两种理想气体,这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ,问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变,A V 变小 (D) A p 变小,A V 不变 答:(C)。这种情况符合Dalton 分压定律,而不符合Amagat 分体积定律。 2.在温度T 、容积V 都恒定的容器中,含有A 和B 两种理想气体,它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ,容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答:(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件,所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3. 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶,在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?,这时氢气的状态为 ( ) (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答:(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值,所以是处在超临界 区域,这时仍为气相,或称为超临界流体。在这样高的温度下,无论加多大压力, 都不能使氢气液化。 4.在一个绝热的真空容器中,灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水,不留一点 空隙,这时水的饱和蒸汽压 ( ) (A )等于零 (B )大于 kPa (C )小于 kPa (D )等于 kPa 答:(D )。饱和蒸气压是物质的本性,与是否留有空间无关,只要温度定了, 其饱和蒸气压就有定值,查化学数据表就能得到,与水所处的环境没有关系。

物理化学上册考试题库精编Word版

第一章气体的PVT性质 选择题 1. 理想气体模型的基本特征是 (A) 分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中 (B) 各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等 (C) 所有分子都可看作一个质点, 并且它们具有相等的能量 (D) 分子间无作用力, 分子本身无体积 答案:D 2. 关于物质临界状态的下列描述中, 不正确的是 (A) 在临界状态, 液体和蒸气的密度相同, 液体与气体无区别 (B) 每种气体物质都有一组特定的临界参数 C)在以p、V为坐标的等温线上, 临界点对应的压力就是临界压力 (D) 临界温度越低的物质, 其气体越易液化 答案:D 3. 对于实际气体, 下面的陈述中正确的是 (A) 不是任何实际气体都能在一定条件下液化 (B) 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子 (C) 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确 (D) 临界温度越高的实际气体越不易液化 答案:C 4. 理想气体状态方程pV=nRT表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系,与气体种类无关。该方程实际上包括了三个气体定律,这三个气体定律是 (A) 波义尔定律、盖-吕萨克定律和分压定律 (B) 波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律 (C) 阿伏加德罗定律、盖-吕萨克定律和波义尔定律 (D) 分压定律、分体积定律和波义尔定律 答案:C 问答题 1. 什么在真实气体的恒温PV-P曲线中当温度足够低时会出现PV值先随P 的增加而降低,然后随P的增加而上升,即图中T1线,当温度足够高时,PV值总随P的增加而增加,即图中T2线?

关于物理化学课后习题答案

关于物理化学课后习题 答案 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

第一章两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 C,另一个球则维持 0 C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。 标准状态: 因此, 如图所示,一带隔板的容器中,两侧分别有同温、不同压的H2与N2,P(H2)=20kpa,P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。 H2 3dm3 P(H2) T N2 1dm3 P(N2) T (1) 两种气体混合后的压力; (2)计算混合气体中H2和N2的分压力; (3)计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 1mol水蒸气(H2O,g)在100℃,下全部凝结成液态水,求过程的功。假 设:相对水蒸气的体积,液态水的体积可以忽略不计。 1mol某理想气体与27℃,的始态下,先受某恒定外压恒温压缩至平衡态, 在恒容升温至℃,。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别为0 C,4 mol的Ar(g)及150 C,2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求末态温度

t及过程的。已知:Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及,且假设均不随温度而变。 解:图示如下 假设:绝热壁与铜块紧密接触,且铜块的体积随温度的变化可忽略不计 则该过程可看作恒容过程,因此 假设气体可看作理想气体,,则 冰(H2O,S)在100kpa下的熔点为0℃,此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水(H2O,l)和冰的摩尔定压热容分别为Cpm(H2O,l)=*mol-1 *K-1和Cpm(H2O,S)=*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l)在100 C的摩尔蒸发焓。水和水蒸气已知水(H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm(H2O,l)=*mol-1 *K-1和Cpm (H2O,g)=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据,计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓,要求:(1)应用25 C的标准摩尔生成焓数据;

物理化学期末考试大题及答案

三、计算 1、测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPa。求 (1)该溶液中蔗糖的质量摩尔浓度; (2)该溶液的凝固点降低值; (3)在大气压力下,该溶液的沸点升高值已知Kf =1.86K mol–1Kg–1 , Kb =0.513K mol–1Kg–1 ,△vapH0m=40662J mol–1 2、有理想气体反应2H2(g)+O2(g)=H2O(g),在2000K时,已知K0=1.55×107

1、计算H2 和O2分压各为1.00×10 4 Pa, 水蒸气分压为1.00×105 Pa的混合气体中,进行上述反应的△rGm,并判断反应自发进 行的方向。 2、当H2和O2分压仍然分别为1.00×10 4 Pa 时。欲使反应不能正向自发进行,水蒸气分 压最少需多大? △rGm=-1.6﹡105Jmol–1;正向自发;P (H2O)=1.24﹡107Pa。 装 订 线

在真空的容器中放入固态的NH4HS,于250C 下分解为NH3(g)与H2S(g), 平衡时容器内的压力为66.6kPa 。 (1)当放入NH4HS时容器中已有39.99kPa 的 H2S(g),求平衡时容器内的压力;(2)容器中已有6.666kPa的NH3(g),问需加多大压力的H2S(g),才能形成NH4HS 固体。 1)77.7kPa 2)P(H2S)大于166kPa。

4、已知250C时φ0(Fe3+/ Fe) =-0.036V,φ0(Fe3+/ Fe2+) =-0.770V 求250C时电极Fe2+|Fe的标准电极电势φ0(Fe2+/ Fe)。 答案: φ0(Fe2+/ Fe)= -0.439V 5、0.01mol dm-3醋酸水溶液在250C时的摩尔电导率为1.62×10-3S m2 mol–1,无限稀释时的摩尔电导率为39.07×10-3S m2 mol–1 计算(1)醋酸水溶液在250C,0.01mol dm-3

物理化学第五版下册习题答案

第七章 电化学 7.1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A ,经过15min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在的27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g )? 解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极: 2Cl - -2e - → Cl 2(g ) 则:z= 2 根据:Q = nzF =It ()22015 Cu 9.32610mol 296500 It n zF -?= ==?? 因此:m (Cu )=n (Cu )× M (Cu )= 9.326×10-2×63.546 =5.927g 又因为:n (Cu )= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT 因此:3 223 Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?()() 7.2 用Pb (s )电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1.66×10-2g 。通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为62.50g ,其中含有PbNO 31.151g ,计算Pb 2+的迁移数。 解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下: n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(1 2Pb 2+) 则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(1 2 Pb 2+) n 电解(12 Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 2 23162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 1 2331.22 n -+--??==??解前()电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 1 2331.22 n +-==??解后电 n 迁移(1 2 Pb 2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol () 242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710 (Pb )2 n t n + -+ -+?==?移解()=迁电

物理化学第五版课后习题答案

第七章 电化学 7-1.用铂电极电解CuCl 2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Cu ? (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解:(1) m Cu = 201560635462.F ???=5.527 g n Cu =201560 2F ??=0.09328 mol (2) 2Cl n =2015602F ??=0.09328 mol 2Cl V =00932830015 100 .R .??=2.328 dm 3 7-2.用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液,已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10-2g 。通电一段时间,测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ,其中含有Pb (NO 3) 21.151g ,计算Pb 2+的迁移数。 解: M [Pb (NO 3) 2]=331.2098 考虑Pb 2+:n 迁=n 前-n 后+n e =262501151166103312098(..)..--??-11513312098..+01658 21078682 ..? =3.0748×10-3-3.4751×10-3+7.6853×10-4 =3.6823×10-4 mol t +(Pb 2+ )=4 4 36823107685310..--??=0.4791 考虑3NO -: n 迁=n 后-n 前 =1151 3312098 ..-262501151166103312098(..)..--??=4.0030×10-3 mol t -(3 NO -)=4 4 40030107658310..--??=0.5209 7-3.用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后,阴极上有0.078 g 的Ag 析出,阳极区溶液溶液质量为23.376g ,其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解: 考虑Ag +: n 迁=n 前-n 后+n e =3233760236739101698731(..)..--??-023********..+00781078682 .. =1.007×10- 3-1.3893×10- 3+7.231×10- 4

物理化学课后(下册)部分习题答案

第十一章化学动力学 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。求1h后剩余A的分数。 解:同上题, 答:还剩余A 1.56%。 3.某一级反应,反应进行10 min后,反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间? 解:根据一级反应速率方程的积分式 答:反应掉50%需时19.4 min。 4. 25 oC时,酸催化蔗糖转化反应 的动力学数据如下(蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c) 0 30 60 90 130 180 0 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 解:数据标为 0 30 60 90 130 180 1.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.5347 0 -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283

拟合公式 蔗糖转化95%需时 5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺 为一级反应。反应进程由加KI溶液,并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。KI只与 A反应。数据如下: 0 1 2 3 4 6 8 49.3 35.6 25.75 18.5 14.0 7.3 4.6 解:反应方程如下 根据反应式,N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一, 0 1 2 3 4 6 8

4.930 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.460 0 -0.3256 -0.6495 -0.9802 -1.2589 -1.9100 -2.3719 。 6.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, 7.偶氮甲烷分解反应 为一级反应。287 oC时,一密闭容器中初始压力为21.332 kPa,1000 s后总压为 22.732 kPa,求。 解:设在t时刻的分压为p, 1000 s后,对密闭容器中的 气相反应,可以用分压表示组成:

物理化学期末考试试题(1)

物理化学期末考试试题(1)

《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第1页 《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第2页 化学专业《物理化学》上册期末考试试卷(1)(时间120分钟) 一、单 项选择题(每小题2分,共30分) 1、对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是( ) A 体系处于一定的状态,具有一定的内能 B 对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数值 C 状态发生变化,内能也一定跟着变化 D 对应于一个内能值,可以有多个状态 2、在一个绝热刚瓶中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,那么( ) A Q > 0,W > 0,?U > 0 B Q = 0,W = 0,?U < 0 C Q = 0,W = 0,?U = 0 D Q < 0,W > 0,?U < 0 3、一种实际气体,其状态方程为PVm=RT+αP (α<0),该气体经节流膨胀后,温度将( ) A 、升高 B 、下降 C 、不变 D 、不能确定 4、在隔离体系中发生一个自发过程,则ΔG 应为( ) A. ΔG < 0 B. ΔG > 0 C. ΔG =0 D. 不能确定 5、理想气体在绝热条件下,在恒外压下被压缩到终态,则体系与环境的熵变( ) A 、ΔS 体>0 ΔS 环>0 B 、ΔS 体<0 ΔS 环<0 C 、ΔS 体>0 ΔS 环<0 D 、ΔS 体>0 ΔS 环=0 6、下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否 无关( ) (A ). S 、G 、F 、C V (B) U 、H 、P 、C V (C) G 、F 、H 、U (D) S 、U 、H 、G 7、在N 个独立可别粒子组成体系中,最可几分布的微观状态数t m 与配分函数q 之间的关系为 ( ) (A) t m = 1/N ! ·q N (B) t m = 1/N ! ·q N ·e U /kT (C) t m = q N ·e U /kT (D) t m = N ! q N ·e U /kT 8、挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液,溶液的沸点会( ) A 、降低 B 、升高 C 、不变 D 、可能升高或降低 9、盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,其主要原因是( ) A 、天气太热 B 、很少下雨 C 、水分倒流 D 、肥料不足 10、在恒温密封容器中有A 、B 两杯稀盐水溶液,盐的浓度分别为c A 和c B (c A > c B ),放置足够长的时间后( ) (A) A 杯盐的浓度降低,B 杯盐的浓度增加 ; (B) A 杯液体量减少,B 杯液体量增加 ; (C) A 杯盐的浓度增加,B 杯盐的浓度降低 ; (D) A 、B 两杯中盐的浓度会同时增大 。 11、298K 、101.325kPa 下,将50ml 与100ml 浓度均为1mol·dm -3 萘的苯溶液混合,混合液的化学势μ为:( ) (A) μ = μ1 + μ2 ; (B) μ = μ1 + 2μ2 ; (C) μ = μ1 = μ2 ; (D) μ = ?μ1 + ?μ2 。 12、硫酸与水可组成三种化合物:H 2SO 4·H 2O (s )、H 2SO 4·2H 2O (s )、H 2SO 4·4H 2O (s ),在P θ 下,能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种( ) A 、1种 B 、2种 C 、3种 D 、4种 13、A 与B 可以构成2种稳定化合物与1种不稳定化合物,那么A 与B 的体系 可以形成几种低共熔混合物( ) A 、5种 B 、4种 C 、3种 D 、2种 14、对反应CO(g)+H 2O(g)=H 2(g)+CO 2(g) ( ) (A) K p $=1 (B) K p $=K c (C) K p $>K c (D) K p $ <K c 15、 一定温度下,一定量的 PCl 5(g)在某种条件下的解离度为α,改变下列条件, 何者可使α增大?( ) 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 得 分 得分 得分 评卷人 复核人 学院: 年级/班级: 姓名: 学号: 装 订 线 内 不 要 答 题

物理化学第五版课后习题答案

第十章 界面现象 10-1 请回答下列问题: (1) 常见的亚稳定状态有哪些?为什么产生亚稳态?如何防止亚稳态的产生? (2) 在一个封闭的钟罩,有大小不等的两个球形液滴,问长时间放置后,会出现什么现象? (3) 下雨时,液滴落在水面上形成一个大气泡,试说明气泡的形状和理由? (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么? (5) 在一定温度、压力下,为什么物理吸附都是放热过程? 答: (1) 常见的亚稳态有:过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成,要想防止这些亚稳状态的产生,只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后,大液滴会越来越大,小液滴会越来越小,最终大液滴将小液滴“吃掉”, 根据开尔文公式,对于半径大于零的小液滴而言,半径愈小,相对应的饱和蒸汽压愈大,反之亦然,所以当大液滴蒸发达到饱和时,小液滴仍未达到饱和,继续蒸发,所以液滴会愈来愈小,而蒸汽会在大液滴上凝结,最终出现“大的愈大,小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形,因为雨滴在降落的过程中,可以看作是恒温恒压过程,为了达到稳定状态而存在,小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低,而此时只有通过减小表面积达到,球形的表面积最小,所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为德华力,而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的,所以ΔG <0,而ΔS <0,由ΔG =ΔH -T ΔS ,得 ΔH <0,即反应为放热反应。 10-2 在293.15K 及101.325kPa 下,把半径为1×10-3m 的汞滴分散成半径为1×10-9m 的汞滴,试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少?已知293.15K 时汞的表面力为0.4865 N ·m -1。 解: 3143r π=N ×3243r π N =3132 r r ΔG =2 1 A A dA γ? =γ(A 2-A 1)=4πγ·( N 22 r -21 r )=4πγ·(3 12 r r -21r )

物理化学第三章课后答案完整版

第三章热力学第二定律 3.1 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作。求 (1)热机效率; (2)当向环境作功时,系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热 。 解:卡诺热机的效率为 根据定义 3.2 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作,求: (1)热机效率; (2)当从高温热源吸热时,系统对环境作的功及向低温热源放出的热解:(1) 由卡诺循环的热机效率得出 (2) 3.3 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作,求 (1)热机效率; (2)当向低温热源放热时,系统从高温热源吸热及对环境所作的功。 解:(1)

(2) 3.4 试说明:在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺机联合操作时,若令卡诺 热机得到的功r W 等于不可逆热机作出的功-W 。假设不可逆热机的热机效率大于卡诺热机效率,其结果必然是有热量从低温热源流向高温热源,而违反势热力学第二定律的克劳修 斯说法。 证: (反证法) 设 r ir ηη> 不可逆热机从高温热源吸热,向低温热源 放热 ,对环境作功 则 逆向卡诺热机从环境得功 从低温热源 吸热 向高温热源 放热 则 若使逆向卡诺热机向高温热源放出的热 不可逆热机从高温热源吸收的热 相等,即 总的结果是:得自单一低温热源的热 ,变成了环境作功 ,违背了热 力学第二定律的开尔文说法,同样也就违背了克劳修斯说法。

3.5 高温热源温度,低温热源温度,今有120KJ的热直接从高温热源传给 低温热源,求此过程。 解:将热源看作无限大,因此,传热过程对热源来说是可逆过程 3.6 不同的热机中作于的高温热源及的低温热源之间。求下列三种 情况下,当热机从高温热源吸热时,两热源的总熵变。 (1)可逆热机效率。 (2)不可逆热机效率。 (3)不可逆热机效率。 解:设热机向低温热源放热,根据热机效率的定义 因此,上面三种过程的总熵变分别为。 3.7 已知水的比定压热容。今有1 kg,10℃的水经下列三种不同过程加 热成100 ℃的水,求过程的。 (1)系统与100℃的热源接触。 (2)系统先与55℃的热源接触至热平衡,再与100℃的热源接触。 (3)系统先与40℃,70℃的热源接触至热平衡,再与100℃的热源接触。 解:熵为状态函数,在三种情况下系统的熵变相同 在过程中系统所得到的热为热源所放出的热,因此

物理化学下册习题测验答案(全部)

第七章化学反应动力学 1.以氨的分解反应2NH3==== N2+3H2为例,导出反应进度的增加速率与 ,,之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。 解: ∴,, 2.甲醇的合成反应如下: CO+2H2 ===== CH3OH 已知,求,各为多少? (答案:2.44,4.88mol·dm-3·h-1) 解:, 3.理想气体反应2N2O5→ 4NO2+O2,在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5s-1,速率方程为。(1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容 器中,此反应的和即各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下,1s内被分解的N2O5分子数目。(答案:(1)7.1×10-8,-1.14×10-7md·dm-3·s-1 (2)1.01×1018) 解:(1)mol·dm-3

mol·dm-3·s-1 ∴mol·dm-3·s-1 (2)1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子 4.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm" SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-6cm3(标准状态下),238U的衰变为一级反应:238U → 206Pb+84He由 实验测得238U的半衰期为=4.51×109 y,试求该陨石的年龄。(答案:2.36×109年) 解:每克陨石中含He: mol 最开始每克陨石中含238U的量: mol 现在每克陨石中含238U的量: mol 衰变速率常数: ∴ 5.303.01 K时甲酸甲酯在85%的碱性水溶液中水解,其速率常数为4.53 mol-1·L·s-1。 (1) 若酯和碱的初始浓度均为1×10-3mol·L-1,试求半衰期。 (2 )若两种浓度,一种减半,另一种加倍,试求量少者消耗一半所需的时间为多少。 (答案:220.8,82.36s) 解:(1) 甲酸甲酯的水解反应为二级反应,且当酯和碱的初始浓度相等时,其速率方程可化为纯二级反应速率方程形式:

物理化学第四版课后答案

第一章气体的pVT性质 1.1物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下 试推出理想气体的,与压力、温度的关系。 解:根据理想气体方程 1.5两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100 ?C,另一个球则维持0 ?C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。 标准状态:

因此, 1.9 如图所示,一带隔板的容器内,两侧分别有同温同压的氢气与氮气,二者均可视为理想气体。 (1)保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计, 试 求两种气体混合后的压力。 (2)隔板抽取前后,H2及N2的摩尔体积是否相同? (3)隔板抽取后,混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干? 解:(1)等温混合后

即在上述条件下混合,系统的压力认为。 (2)混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义? (3)根据分体积的定义 对于分压 1.11 室温下一高压釜内有常压的空气,为进行实验时确保安全,采用同样温度的纯氮进行置换,步骤如下:向釜内通氮气直到4倍于空气的压力,尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。 解:分析:每次通氮气后至排气恢复至常压p,混合气体的摩尔分数不变。 设第一次充氮气前,系统中氧的摩尔分数为,充氮气后,系统中氧的摩尔分数为,则,。重复上面的过程,第n次充氮气后,系统的摩尔分数为 ,

因此 。 1.13 今有0 ?C,40.530 kPa的N2气体,分别用理想气体状态方程及van der Waals 方程计算其摩尔体积。实验值为。 解:用理想气体状态方程计算 气(附录七) 用van der Waals计算,查表得知,对于N 2 ,用MatLab fzero函数求得该方程的解为 也可以用直接迭代法,,取初值 ,迭代十次结果 1.16 25 ?C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体(即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气压)总压力为138.7 kPa,于恒定总压下冷却到10 ?C,使

物理化学课后习题答案

第一章 1、5两个容积均为V得玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下得空气。若将其中得一个球加热到100 ?C,另一个球则维持0 ?C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气得压力。 解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。 标准状态: 因此, 1、8 如图所示,一带隔板得容器中,两侧分别有同温、不同压得H2与N2,P(H2)=20kpa,P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。

H2 3dm3 P(H2)T N2 1dm3 P(N 2) T (1)保持容器内温度恒定,抽去隔板,且隔板本身得体积可忽略不计,试求两种气体混合后得压力; (2)计算混合气体中H2与N2得分压力; (3)计算混合气体中H2与N2得分体积。 第二章 2、2 1mol水蒸气(H2O,g)在100℃,101、325kpa下全部凝结成液态水,求过程得功。假设:相对水蒸气得体积,液态水得体积可以忽略不计。 2、11 1mol某理想气体与27℃,101、325kpa得始态下,先受某恒定外压恒温压缩至平衡态,在恒容升温至97、0℃,250、00kpa。求过程得W,Q, ΔU, ΔH。已知气体得体积Cv,m=20、92J*mol-1 *K-1。 2、15 容积为0、1 m3得恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别为0 ?C,4 mol 得Ar(g)及150 ?C,2 mol得Cu(s)。现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求末态温度t及过程得。已知:Ar(g)与Cu(s)得摩尔定压热容分别为 及,且假设均不随温度而变。 解:图示如下

假设:绝热壁与铜块紧密接触,且铜块得体积随温度得变化可忽略不计 则该过程可瞧作恒容过程,因 此 假设气体可瞧作理想气体, ,则 2、25 冰(H2O,S)在100kpa下得熔点为0℃,此条件下得摩尔熔化焓ΔfusHm=6、012KJ*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水(H2O,l)与冰得摩尔定压热容分别为Cpm(H2O,l)=76、28J*mol-1 *K-1与Cpm(H2O,S)=37、20J*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰得摩尔凝固焓。 O, l)在100 ?C得摩尔蒸发焓。水2、26 已知水(H 2 与水蒸气在25~100℃间得平均摩尔定压热容分别为Cpm(H2O,l)=75、75J*mol-1 *K-1与Cpm(H2O,g)=33、76J*mol-1 *K-1。求在25?C时水得摩尔蒸发焓。 2、29 应用附录中有关物资得热化学数据,计算 25 ?C时反应 得标准摩尔反应焓,要求:

物理化学考试题库及答案(5)

物理化学试题及答案 一、选择题: 1. 二组分体系恒温时.可能同时存在的最大相数为 ( ) (A) Φ=2 (B) Φ=3 (C) Φ=4 2. 在α、β两项中都含有A 和B 两种物质,当达相平衡时,下列哪种情况正确 ( ) A B A A A B A B (A ) (C) (D) (B )αααβαβββμμμμμμμμ==== 3. 在101325Pa 下,水、冰和水蒸气平衡的系统中,自由度为 ( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 4. 在密闭容器中有食盐饱和溶液,并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶, 则系统的自由度是 ( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 5. 系统是N 2和O 2两种气体的混合物时,自由度应为 ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 6. 在101325 Pa 下,水和水蒸气呈平衡的系统,其自由度f 为 ( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 7. NH 4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH 4Cl(s) → HCl(g) + NH 3(g) ( ) (A) K =3, Φ=2, f =2 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =1, Φ=2, f =1 (D) K =4, Φ=2, f =1 8. 25 ℃及标准压力下,NaCl(s)与其水溶液平衡共存 ( ) (A) K =1, Φ=2, f =1 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =2, Φ=2, f =0 (D) K =4, Φ=2, f =1 9. 已知在318 K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063 kPa ,今测得氯仿的摩尔分数为 0.30的丙酮-氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77 kPa ,则此溶液: ( ) (A) 为理想液体混合物 (B) 对丙酮为负偏差 (C) 对丙酮为正偏差 (D) 无法确定 10. 苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物,当把5 mol 苯与5 mol 甲苯混合形成溶液, 这时,与溶液相平衡的蒸汽中,苯(A)的摩尔分数是: ( ) (A) y A = 0.5 (B) y A < 0.5

物理化学下册课后答案

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

相关文档
最新文档