物理化学离线作业答案

1、浙江大学远程教育学院物理化学课程作业(必做)姓名：张勤学号：年级：2017秋学习中心：合肥学习中心第一章 热力学第一定律一、填空题1. 系统的性质分为广度性质和_强度性质_。2. 热力学第一定律的数学表达式是。quW3. 水从25加热到35，水的热力学能增大。（填“增大”、“减小”或“不变” ）4. 理想气体在恒定外压下绝热膨胀，气体的焓减小。（填“增大”、“减小”或“不变” ）5. U=Qv的适用条件是。封闭系统中等容非体积功为零。6. O2(g)的的标准摩尔燃烧焓等于零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。二、简答题1. 什么是系统？什么是环境？答：将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研

2、究对象，这一部分物质就称为系统；系统之外与系统密切相关的部分称为环境。2.什么是等压过程？什么是可逆过程？答: 等压过程是在环境压力恒定下，系统始，终态压力相同且等于环境压力的过程。某系统经过一过程由状态1变为状态2之后，如果能使系统和环境都完全复原，则该过程称为可逆过程。3.什么是热力学第一定律？答：自然界的一切物质都具有能量，能量有多咱不同的形式，能量可以从一种形式转化为另一种形式，能量的总量在转化过程中保持不变。4.什么是标准摩尔生成焓？什么是标准摩尔燃烧焓？答：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成1mol物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓。在标准压力和指定温度下，1mol物质

3、完全燃烧的焓变，称为该物质的标准摩尔燃烧焓。5. Zn与稀硫酸发生放热置换反应，请问在开口瓶中进行还是在闭口瓶中进行放热更多？为什么？答：Zn 与稀硫酸发生置换反应所释放的能量，在开口瓶中进行的一部分能量以系统对环境做功的形式（因反应产生 H2 ，系统体积增大，对环境做体积功）传递给环境，另一部分以热形式传递给环境。闭口瓶中进行由于不做体积功，全部以热形式传递给环境，因此，闭口瓶中进行放热更多。6. 石墨在充满氧气的定容绝热反应器中燃烧，若以反应器和其中所有物质为系统，请问燃烧前后热力学能和焓如何变化？答：这是孤立系统， U =0，C(石墨)+O2 (g)=CO2 (g)H=U+( pV )=

4、0+Vp>0，燃烧前后，气体摩尔数不变，温度升高，压力增大，所以，燃烧后，热力学能不变，焓增大。三、计算题1. 1 mol单原子理想气体在298K时，在恒定外压为终态压力下从15.00dm3等温膨胀到40.00 dm3，求该过程的Q、W、U和H。UHnRT/V=(1*8.31*298)/(40/1000)=61.94KPaW=-61.94*(40-15)=-1548.5JQ=-W=1548.5J2. 1 mol 水在100、101.3kPa 下蒸发为水蒸气，吸热40.7kJ，求该过程的Q、W、U和H。答：Q40.7KjW=-3.10kJU=37.6KjH=40.7kJ3. 已知298.2

5、K时，NaCl(s)、H2SO4(l)、Na2SO4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol-1，求下列反应的和2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)答：2NaCl(s)+H2SO4(1)=Na2SO4(s)+2HCl(g)rHme=(H)产物(H)反应物（138392.3*）-(-411*2-811.3)=65.7KJ/mol4. 已知298.2K时，C（石墨）、H2（g）和C2H6（g）的标准摩尔燃烧焓分别为-393.5 kJ·mol-1、-285.8 kJ

6、83;mol-1和-1559.8 kJ·mol-1。计算下列反应的和：2C（石墨） + 3H2（g） C2H6（g）答：84.6kJ/mol=-79.6kJ/mol第二章热力学第二定律一、填空题1. 理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩所组成。2. 卡诺循环中等温可逆膨胀过程的温度大于温可逆压缩过程的温度。（填“小于”、“大于”或“等于” ）3. 工作在高温热源373K与低温热源298K之间的卡诺热机的效率为0.2011。4. H2气和O2气在绝热钢瓶中发生反应的S大于零。（填“小于”、“大于”或“等于” ）5. 1 mol 373.2K、101

7、.3kPa 水蒸发为373.2K、101.3kPa 水蒸气的SJ/K108.9J/K（知水的蒸发热为40.64 kJ/mol）。6. 系统经过不可逆循环过程S环大于零。（填“小于”、“大于”或“等于” ）7. 1mol 100，100kPa液态水的吉布斯能小于1mol 100，100kPa气态水的吉布斯能（填“小于”、“大于”或“等于” ）8. 吉布斯能判据的适用条件是封闭系统等温等压和非体积功为零的过程。二、简答题1. 什么是自发过程？什么是热力学第二定律？答：自发过程是指一定条件下，不需任何外力介入就能自动发生的过程。热力学第二定律是指热量由低温物体传给高温物体而不引起其他变化，是不可能的

8、。2. 空调可以把热从低温热源传递到高温热源，这是否与热力学第二定律矛盾？为什么？答：不矛盾。热力学第二定律指出不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化，而空调在制冷时，环境作了电功,同时得到了热，所以环境发生了变化。3. 熵的物理意义是什么？如何用熵判据判断过程的方向？答：熵是系统混乱程度的度量，孤立系统的熵值永远不会减少，孤立系统杜绝了一切人为控制则可用熵增原理来判别过程的自发方向。孤立系统中使熵值增大的过程是自发过程也是不可逆过程；使系统的熵值保持不变的过程是可逆过程，系统处于平衡状态，孤立系统中不可能发生使熵值变小的任何过程。S0表示自发过程S=0表示可逆过程S0表示不可能发

9、生的过程4. 从同一始态出发，绝热可逆过程和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态，为什么？答: 绝热可逆过程 Sr = S2,r - S1 = 0绝热不可逆过程 ÄSir = S2,ir- S1> 0S2,ir ¹ S2,r S2,ir > S2,r终态的熵不可能相同，即终态不可能相同。5. 什么是热力学第三定律？什么是标准摩尔熵？答：热力学第三定律是在绝对零度，任何纯物质完整结晶的熵等于零。标准摩尔熵：根据热力学第三定律求得的标准状态下 1 mol 物质在温度 T 时的熵值。三、计算题1. 1mol 300.2K、200kPa的理想气体在恒定外压100kPa下等

10、温膨胀到100kPa。求该过程的S、F和G。答：S5.76J/KF=-1730JG=-1730J2. 369.9K的恒温槽在299.9K的室温下放置一段时间后，因恒温槽绝热不良而将4184J的热传给室内空气。（1）求恒温槽熵变和室内空气熵变；（2）该过程是否可逆？答： （1）S 恒温槽= -11.31 J/K ，S 空气=13.95 J/K；（2）该过程不可逆3. 求0.2mol 273K、100kPa 的O2与0.8mol 273K、100kPa 的N2混合的熵变。答：S=4.160J/K4. 0.50 kg 343K 的水与0.10 kg 303K 的水混合，已知水的 Cp,m=75.29

11、J/( K·mol)，求系统的熵变和环境的熵变。答：0.5*75.29*（343T）0.1*75.29*（T303）T336.33S=Cp,m (T/T0)+Cp,m (T/T1)=2.091J·K-1S环05. 在298K和标准状态下，已知金刚石的标准摩尔生成焓为1.90 kJ·mol-1，金刚石和石墨的标准摩尔熵分别为2.38 J·mol-1·K-1和5.74J·mol-1·K-1，求石墨金刚石的，并说明在此条件下，哪种晶型更加稳定？答：rGm=2901J/mol ，石墨更稳定。6. 在25和标准状态下，已知CaCO3(

12、s)、CaO(s)和CO2(g) 的标准摩尔生成焓分别为-1206.92 kJ·mol-1、-635.09kJ·mol-1和-393.51 kJ·mol-1，标准摩尔熵分别为92.9 J·mol-1·K-1、39.75 J·mol-1·K-1和213.74J·mol-1·K-1，求：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的。答：rH=-635.09+（-393.51）-（-1206.92）=178.32 kJ·mol-1rSm=213.74+39.75-92.9=160.59 J·

13、;mol-1·K-1rGm=rH-TrSm=178.32*1000-（273+25）*160.59=130464 kJ·mol-1=130.46 kJ·mol-1第三章多组分系统热力学一、 填空题a) 在蔗糖饱和溶液中，蔗糖晶体的化学势等于溶液中蔗糖的化学势 （填“大于”、“小于”或“等于”）。b) 已知水的正常凝固点为273.15K，凝固点降低常数kf=1.86K·kg·mol-1，测得0.1000 kg水中含0.0045kg某非挥发性有机物溶液的凝固点为272.68K。该有机物的摩尔质量为-1。二、 简答题1. 什么是混合物？什么是溶液？答

14、：各组分可按同样方法处理的多组分均相系统称为混合物。各组分不能按同样方法处理的多组分均相系统称为溶液。2. 为什么稀溶液不是混合物?答：稀溶液中的溶剂蒸汽压符合拉乌尔定律，而溶质蒸汽压符合亨利定律，两者的处理方法不同，所以不是混合物。3. 0.01mol/kg 葡萄糖水溶液与0.01mol/kg 氯化钠水溶液的渗透压相同吗？为什么？答：0.01mol/kg葡萄糖水溶液与0.01mol/kg 食盐水溶液的蒸气压不同。虽然两者都是稀溶液且质量摩尔浓度相同，但食盐水溶液中的NaCl是强电解质，电离为Na+和Cl-,溶质分子数（离子数）远大于相同质量摩尔浓度的葡萄糖水溶液中的溶质分子数（离子数），因此

15、，0.01mol/kg葡萄糖水溶液大于0.01mol/kg 食盐水溶液的蒸气压。4. 水中加入少量乙醇形成稀溶液，沸点一定升高吗？为什么？答：因为乙醇是挥发性物质，水中加入少量乙醇形成稀溶液，沸点不一定升高。5. 在冰冻路面撒盐可以融化冰冻，为什么？答：水的正常凝固点是0，大于0时才开始融化冰冻。盐是非挥发性物质，使水的凝固点降低，在冰冻路面撒盐使冰冻在较低温度（低于0）就能融化。三、 计算题1. 20时，质量分数5%的硫酸溶液的密度为1.032g/ml，计算该溶液的硫酸摩尔分数、物质的量浓度和质量摩尔浓度（M水=18.02g/mol，M硫酸=98.06g/mol）。答：xB=0.00958，

16、mB=0.537mol/kg，cB=0.526mol/L.2. 已知在288K和101.3kPa时，乙醇的质量分数为0.56的乙醇水溶液的乙醇偏摩尔体积为56.58×10-6 m3/mol，水偏摩尔体积为17.11×10-6 m3/mol，求1.000 kg该溶液的体积。答：1.000 kg该溶液的体积为1.107×10-3 m3/mol3. 求100时，质量分数为 的蔗糖水溶液中水的蒸气压。（M蔗糖=18.02g/mol）答：蒸气压为100.8kPa4. 时，101.3kPa的氧气在100g水中可溶解4.490ml，求氧气溶解在水中的Henry常数kx和km。答

17、：kx=2.811×109 Pa, km=5.060×107 Pa·kg/mo5. 已知人的血浆凝固点为 -0.5，水的凝固点降低常数kf=1.86 K·mol-1·kg，求37时血浆的渗透压（血浆密度近似等于水的密度，为1.00×103kg·m-3）。答：渗透压为6.932×105 Pa6. 在33.70g CCl4中溶入0.600g某非挥发性物质，测得沸点为78.26 ，已知CCl4的沸点为76.75，沸点升高常数kb = 5.16K·kg/mol，求该物质的摩尔质量。答：摩尔质量为60.84 g/m

18、ol7. 测得浓度为20kg/m3血红蛋白水溶液在298K时的渗透压为763Pa，求血红蛋白的摩尔质量。答: 血红蛋白的摩尔质量为64.94 mol/kg第四章化学平衡一、判断题（正确打，错误打×）1. 对于合成氨反应 3H2（g）+N2（g）=2NH3（g），提高压力可以增大平衡常数，从而提高产率。×2. 中 表示反应系统中的产物吉布斯能与反应物吉布斯能之差。3. 表示反应平衡时的产物吉布斯能与反应物吉布斯能之差。×4. 增加反应物浓度，使减小，有利于反应正向进行。5. 某化学反应的，在等温等压不做非体积功的条件下，该反应将自发进行。×二、选择题1.

19、已知反应N2+3H2= 2NH3的标准平衡常数为，经验平衡常数为，两者的关系为。DA B C D2. 已知反应N2+3H2= 2NH3的标准平衡常数为，反应的标准平衡常数为，两者的关系为。DA B C D3. 1000K 时反应Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g) 的，当气相中CO2和CO的摩尔数之比为6535时，则。BAFe不会被氧化 BFe将被氧化C正好达化学平衡 D难于判断其进行方向4. 当压力增大时，反应 NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的。BA增大 B不变 C减小 D不确定5. 反应O2+2H2= 2H2O的与反应的的关系为。BA. BC

20、 D三、填空题1. 445时，Ag2O（s）分解压力为20974kPa，该分解反应Ag2O(s) = 2Ag(s)+½O2（g）的=-15.96kJ·mol-1。2. 当反应 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 达平衡时，加入惰性气体，但维持系统总压力不变，向右平衡移动。四、 简答题1. 化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)必须在高温下进行，请用热力学原理解释之。答：化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 是吸热反应，提高反应温度可以增大平衡常数，有利于反应正向进行。2. 乙苯脱氢生成苯乙烯 C6H5C2H5（g） C6H5C

21、H=CH2（g）+ H2（g）是吸热反应，通入过热水蒸气（不参加反应）可以提高苯乙烯产率，为什么？答：乙苯脱氢生成苯乙烯是吸热反应，提高反应温度有利；该反应也是增加体积的反应，减小压力有利。通入过热水蒸气既可以提供热量，维持较高的反应温度，同时还由于水蒸气不参加反应，起稀释作用，与减小压力的效果相同。3. 工业上制水煤气反应在673K达平衡，C(s) +H2O (g) = CO(g) + H2(g) 下列各因素对平衡有什么影响？答；（1）提高反应温度，使平衡正向移动。（2）增加系统总压力，使平衡反向移动。（3）增加C(s) ，不影响平衡。（4）增加H2O (g)分压，使平衡正向移动。（5）增加

22、N2 (g)分压，使平衡正向移动。五、 计算题1. 在10×100kPa，350时的标准平衡常数，若H2(g)、N2(g)和NH3(g)的分压分别为7.2×100kPa、2.4×100kPa 和0.4×100kPa，求该反应的和。答：rGm =3.768´104 J rGm = -7029J 2. 已知298.2K、100kPa时，下列合成氨反应的求该反应在298.2K、2000kPa时的答： K = 2.586, Kp = 2.586´10-10Pa -2 , K x =1.034´103, Kc =1.590´

23、10-3 (mol/m 3 )-23. 求298.2K时，下列反应的-384.14 -690.00 -1270.16 -95.30 答：= -2.48kJ, = 2.7194. 已知298.2K时下列反应的，C6H12O6(葡萄糖)+ H3PO4= 6-磷酸葡萄糖 + H2OATP(三磷酸腺苷） + H2O = ADP(二磷酸腺苷）+ H3PO4求下列反应的：C6H12O6(葡萄糖)+ ATP= 6-磷酸葡萄糖+ADP答： = -16.7 kJ/mol, K =8.422´1025. 已知Ag2CO3（s）在298.2K时的分解反应 Ag2CO3（s）Ag2O（s）CO2（g）的，求

24、：（1）标准平衡常数；（2）若大气中含0.1%的CO2（体积），298.2K时Ag2CO3在大气中能否自动分解？答：Kp = 5.521´10-3 ，Ag2CO3在大气中能自动分解。6. 已知25时下列反应的标准摩尔生成焓和标准熵如下：CH3OH(g) = HCHO(g) + H2(g) (kJ·mol-1) -201.25 -115.9 (J·mol-1·K-1) 237.6 220.1 130.59求：（1）该反应的、和；（2）该反应的标准平衡常数答：= 85.35 kJ·mol-1， =113.09 J·mol-1·K

25、-1= 51.63 kJ·mol-1 =9.032×1010第五章相平衡一、选择题1. 在常温常压下，由O2(g)、N2(g)、CO2(g) 和H2O(l) 等四种物质组成的平衡系统含有(B)相。A1 B2 C3 D42. 在压力为151.99kPa (1.5atm) 的高压锅内，水的沸点为（已知水的气化热Hm= 40.67kJ·mol-1）。(B) A95 B112 C86 D135二、填空题1. 在常压下，NH4SO4水溶液与NH4SO4 (s)达到平衡，则相数=2；自由度f=1。2. 在常压下，NH4Cl(s)部分分解为NH3(g)和HCl(g)达到平衡，则

26、组分数K=1；相数=2；自由度f=0。3. 在常温常压下，用CCl4(l)萃取水溶液中I2，当I2在CCl4(l)和水中达分配平衡时（无固体I2），系统的组分数K=3；相数=2；自由度f=1。4. 系统的温度、压力及总组成的状态点称为物系点。三、简答题1. 什么是最低恒沸混合物？什么是最低恒沸点？答：气-液平衡时两相组成相同且沸点都要比纯组分和其它组成低的混合物称为最低恒沸混合物，最低恒沸混合物的沸点称为最低恒沸点。2. 液体的饱和蒸气压越高，沸点就越低；而由克劳修斯克拉珀龙方程表明，液体温度越高，饱和蒸气压愈大。两者是否矛盾？为什么？答：两者并不矛盾。因为沸点是指液体的饱和蒸气压等于外压时对

27、应的温度。在相同温度下，不同液体的饱和蒸气压一般不同，饱和蒸气压高的液体，其饱和蒸气压等于外压时，所需的温度较低，故沸点较低；克劳修斯克拉珀龙方程是用于计算同一液体在不同温度下的饱和蒸气压的，温度越高，液体越易蒸发，故饱和蒸气压越大。3. 能否以市售的60°白酒为原料，在常压下用多次蒸馏的方法得到纯乙醇？为什么？答：不能。在乙醇-水的T-x相图中，存在最低恒沸点，最低恒沸混合物中乙醇占95.57%，因此，多次蒸馏只能得到纯水和最低恒沸混合物，不可能得到纯乙醇。四、计算题1. 水和乙酸乙酯部分互溶。310.7K液-液二相平衡时，其中一相含6.75%乙酸乙酯，另一相含3.79%水（质量百

28、分浓度）。已知该温度时的纯乙酸乙酯蒸气压是22.13kPa，纯水蒸气压是6.40kPa。求：（1）乙酸乙酯的分压（2）水蒸气的分压（3）总蒸气压答；p乙酸乙酯=18.57kPa；p水=6.31kPa；p总=24.88kPa2. 若在合成某有机化合物后进行水蒸气蒸馏，沸点为368K。测得馏出物中水的重量占45%。已知实验时的大气压为99.20kPa，368K时水的蒸气压为84.53 kPa。求该有机化合物的分子量。答：MB=126.8 g/mol3. 以下是对硝基氯苯和邻硝基氯苯在常压下的固液平衡相图。0102030405060708090020406080100对硝基氯苯w/w%t·

29、a当70g对硝基氯苯和30g邻硝基氯苯高温熔化后再冷却至50.10时（即相图中的点a，液相组成为：对硝基氯苯重量百分含量为60.18），每个相的重量多少？答：W液相=75.34g；W对硝基氯苯固相=24.66g第六章电化学一、选择题1. 公式。AA.适用于任何电解质溶液B.只适用于电解质稀溶液C.只适用于强电解质稀溶液D.只适用于弱电解质稀溶液2. 公式适用于。CA任何电解质溶液 B电解质稀溶液C强电解质稀溶液 D弱电解质稀溶液3. 质量摩尔浓度为m的K3PO4溶液，=。DA. B. C. D. 4. 下列说法正确的是。AAE与电解质活度有关，E与电解质活度无关 BE与电解质活度无关，E与电解

30、质活度有关 CE和E均与电解质活度无关 DE和E均与电解质活度有关5. PtH2 (p1)H2SO4 (m)O2 (p2)Pt的电池反应可写成：D H2 (g) + ½O2 (g) = H2O (l)或 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l)相应的标准电动势和化学反应标准平衡常数分别用E1、E2、K1和K2表示，则。AE1= E2、K1= K2 BE1E2、K1K2CE1E2、K1= K2DE1= E2、K1K2二、填空题1. 已知H+ 和SO42- 的无限稀释摩尔电导率分别为 S·m2·mol-1和S·m2·mol-1，则H2

31、SO4的 8.5924×10-4S·m2·mol-1。2. 0.002mol·kg-1的Na2SO4溶液的离子强度I=0.006，离子平均活度系数±=0.8340。3. AgAgCl，KCl(a1)AgNO3(a2)Ag的电池反应方程式是。Cl- (a1) + Ag+ (a2) = AgCl (s)4. PtH2(p)NaOH(a)HgO(s)Hg(l)的正极反应方程式，负极反应方程式和电池反应方程式。HgO(s) + H2O+2e=Hg(l) + 2OH-(a)；H2(p)+ 2OH-(a)-2e=2 H2O; HgO(s)+ H2(p)=

32、Hg(l)+ H2O5. PtH2(p1)H2SO4 (m)H2(p2)Pt的正极反应方程式，负极反应方程式和电池反应方程式。2H+(2m)+2e= H2(p2)；H2(p1)-2e=2H+(2m)；H2(p2) = H2(p1)6. 公式G= -zFE的使用条件是。封闭系统中等温、等压、非体积功只有电功的可逆过程三、简答题1. 什么是电导率？什么是摩尔电导率？答：相距 1m、截面积为 1m2 的两平行电极间放置 1m3 电解质溶液时所具有的电导称为电导率。相距 1m 的两平行电极间放置含 1mol 电解质的溶液时所具有的电导称为摩尔电导率。2. 当强电解质溶液的浓度增大时，其电导率如何变化？

33、为什么？答：当强电解质溶液的浓度增大时，一方面使单位体积内的离子数增加，另一方面又因单位体积内的离子数增加而使离子间作用力增加，离子运动速率下降。因此，当强电解质溶液的浓度较低时，离子数增加起主要作用，浓度增大使电导率增大；当强电解质溶液的浓度较高时，离子运动速率下降起主要作用，浓度增大使电导率减小。3. 当弱电解质溶液的浓度下降时，其摩尔电导率如何变化？为什么？答：当弱电解质溶液的浓度下降时，其摩尔电导率增大。这是由于弱电解质溶液的浓度下降将导致电离增大，离子数增加，同时还使离子间作用力下降，离子运动速率增大。4. 什么是可逆电池？答：电池中进行的化学反应、能量转换和其它过程均可逆的电池称为

34、可逆电池。四、计算题1. 298.2K时，0.020mol·dm-3KCl水溶液的电导率为0.2786S ·m-1，将此溶液充满电导池，测得其电阻为82.4。若将该电导池改充以0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液，测得其电阻为376，试计算：（1） 该电导池的电导池常数为22.96 m-1（2） 0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的电导率为0.06105 S·m-1（3） 0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的摩尔电导率为0.02442 S·m2·mol-12. 25时分别测得饱和AgCl

35、水溶液和纯水的电导率为3.41×10-4S·m-1和1.52×10-4S·m-1，已知=61.92×10-4S·m2·mol-1，=76.34×10-4S·m2·mol-1，求AgCl的溶度积。答：AgCl的溶度积 为1.869×10-10 3. 298K时，某溶液中含0.01mol/kg 的水杨酸(HA)，0.01mol/kg 的KCl和0.01mol/kg 的Na2SO4，已知水杨酸的电离常数Kc=1.06×10-5，求该溶液的离子强度。答：该溶液的离子强度为0.0403

36、24. 已知下列电池的标准电动势为0.4402V，Fe(s)Fe2+(a=0.05) H+(a=0.1)H2(100kPa)Pt写出该电池的电极反应和电池反应，并计算电动势。答：正极反应 2H+(a=0.1) + 2e = H2 (100kPa)负极反应 Fe - 2e = Fe2+(a=0.05)电池反应 2H+(a=0.1) + Fe = H2 (100kPa) + Fe2+(a=0.05)E = 0.4195V5. 25时，已知，对于电池PtCl2(g)Cl -MnO4-, H+，Mn2+Pt，（1） 写出该电池的电极反应和电池反应 答：正极反应：2MnO4- + 16H+ + 10e

37、2Mn2+ + 8H2O负极反应：2Cl- -2e Cl2(g)电池反应：2MnO4- + 16H+ + 10Cl- 2Mn2+ + 8H2O + 5Cl2(g)（2） 求25时该电池的标准电动势 答：标准电动势为0.149V（3） 若溶液的pH=1.0，其它物质的活度均为1，求25时该电池的电动势。答：25时该电池的电动势为0.0543V6. 25时，测得电池H2（101.3kPa）H2SO4（m=0.5）Hg2 SO4 (s) Hg (l)的电动势为0.6960V，已知V，（1） 写出电极反应和电池反应答：正极反应：Hg2 SO4 (s) +2e 2Hg (l)+ SO42-负极反应：H2

38、 -2e 2 H+电池反应：Hg2 SO4 (s) +H2 2Hg (l)+ SO42-+2H+（2）求H2SO4在溶液中的离子平均活度系数答：离子平均活度系数为0.1572。第七章化学动力学一、判断题（正确打，错误打×）1. 测得反应的反应级数等于1，该反应可能是基元反应。×二、选择题1. 以反应物的浓度变化率表示反应速率，若将计量方程式2O3 3O2改写成 O3 O2，则前者的速率常数（k1）和反应级数(n1)与后者的速率常数（k2）和反应级数(n2)的关系为。AA. k1= k2，n1= n2 B. k1=3 k2，n1=3 n2 C. k1= k2，n1=3 n2

39、D. k1=3 k2，n1=3 n2三、填空题1. 某化学反应A+BP 的速率方程是，该反应的反应级数等于3。2. 某化学反应AP是一级反应，当反应时间为2t1/2时，反应的转化率为75%。3. 化学反应提高反应温度后，反应级数不变；速率常数增大；活化能不变。（填写“增大”、“减小”或“不变”）4. 催化剂通过改变反应途径可以使活化能降低、反应速率加快。5. 温度对光化反应的速率常数影响不大。四、简答题1. 合成氨反应可能是基元反应吗？为什么？答：合成氨反应不可能是基元反应。合成氨反应的化学方程式为3H2 + N2 2NH3方程式中反应物的系数之和等于4，四分子反应迄今还没有发现过。2. 什么

40、是假一级反应（准一级反应）？答：有些反应实际上不是真正的一级反应，但由于其它反应物的浓度在反应过程中保持不变或变化很小，这些反应物的浓度项就可以并入速率常数中，使得反应速率只与某反应物的一次方成正比，其速率方程的形式与一级反应相同，这样的反应称为假一级反应。3. 如何判别平行反应和连续反应？答：平行反应的产物之间的比值不随时间改变，而连续反应的中间产物先增大后下降，中间有一个最大值，因此，连续反应的产物之间的比值随时间改变。4. 在对峙反应中，能否通过选择合适的催化剂仅仅使正反应速率加快？答：催化剂虽然能够加快化学反应，但不能改变化学反应的方向和限度，即不改变化学反应的平衡常数。当催化剂使正反

41、应速率加快时，必然以相同的倍数使逆反应速率加快。因此，在对峙反应中，不能通过选择催化剂仅仅使正反应速率加快。5. 为什么光化反应的速率常数与温度关系不大？答：在热化学反应中，活化分子是根据玻尔兹曼能量分布反应物分子中能量大于阈能的部分。温度升高，活化分子所占的比例明显增大，速率常数增大。而在光化反应中，活化分子主要来源于反应物分子吸收光子所形成，活化分子数与温度关系不大，因此，速率常数也与温度关系不大。6. 对于平行反应AB，AC，已知活化能E1E2，请问：（1） 温度升高，k2增大、减小或保持不变？（2）升高温度对两种产物的比值有何影响？答：（1）温度升高，k2 增大；（2）升高温度，B 产

42、物的相对含量增大。五、计算题1. 在100ml水溶液中含有0.03mol蔗糖和0.1molHCl，蔗糖在H+催化下开始水解成葡萄糖和果糖。以旋光计测得在28时经20min有32%的蔗糖发生水解。已知蔗糖水解为准一级反应。求：（1） 反应速率常数：k=0.0193min-1（2） 反应的初始速率：r0= 5.79×10-3 mol·dm-3·min-1（3） 反应时间为20min时的瞬时速率: r= =3.94×10-3mol·dm-3·min-1（4） 40min时已水解的蔗糖百分数: 53.8%2. 气相反应2HI H2I2是二级反

43、应，508时的速率常数为1.21×10-8Pa-1·s-1。当初始压力为100kPa时，求：（1） 反应半衰期: 826.4s（2） HI分解40%需要多少时间: 551.0s3. 阿糖胞苷在水溶液中的分解是一级反应。测得pH为3.66、初始浓度为0.04456 mol/L的阿糖胞苷水溶液在55时反应3.5h后的浓度为0.04181 mol/L，求速率常数和反应半衰期。答：k=0.01820h-1；t1/2=38.08h4. 青霉素G的分解为一级反应，测得37和43时的半衰期分别为 32.1h和17.1h，求该反应的活化能和25时的速率常数。答：反应的活化能为85.60 k

44、Jmol-1；25时的速率常数为5.68×10-3h-15. 5-氟脲嘧啶在pH=9.9时的分解是一级反应，在60时的速率常数为4.25×10-4h-1，反应活化能Ea=102.5kJ·mol-1，求：（1）60时的反应半衰期：1631h（2）25时的速率常数：5.525×10-6h-1（3）25时分解10%所需的时间: 1.907×104h第八章表面化学一、选择题1. 水银落在水泥地面上基本呈球形，由此可得出。DA. 水银<水泥地面 B. 水银, 水泥地面<水银C. 水银 =水泥地面 D. 水银, 水泥地面>水泥地面二、填空

45、题1. 20时, 水的表面张力=7.275×10-2N·m-1，水中直径为10-6m的气泡所受到的附加压力等于2.91×105Pa。2. p平、p凹和 p凸分别表示平面、凹面和凸面液面上的饱和蒸气压，则三者之间的大小关系是p 凹p 平p凸。3. 将200g HLB=8.6的表面活性剂与300g HLB=4.5的表面活性剂进行混合，所得混合物的HLB=6.14。4. 对于化学吸附，当吸附温度升高时，吸附速率增大，吸附量减少。三、简答题1. 如图所示，水平放置的毛细管，装有少量湿润性液体。问：管内液体的最后平衡位置在何处？为什么？答：管内液体的最后平衡位置在管内液体的

46、最后平衡位置在毛细管细端。管中液体为凹液面，附加压力的方向指向液体外部。根据附加压力公式毛细管中的液体两侧表面张力相同，而左侧液面半径较小，因而向左的附加压力较大，使液体向左移动，直至两侧半径相同处为最后平衡的位置。2. 什么是溶液的表面吸附？为什么会产生溶液的表面吸附？答：溶液的表面层浓度与本体浓度不同的现象称为溶液的表面吸附。由于溶液的表面张力与浓度有关，为了降低表面张力，使表面张力增大的溶质分子将自动从表面层向本体转移，而使表面张力减小的溶质分子将自动从本体向表面层转移，形成浓度差；同时，为了使系统的熵值尽可能大，溶质将从高浓度向低浓度方向扩散，使表面层浓度与本体浓度趋于均一。这两种相反

47、的作用达平衡时，就产生溶液的表面吸附。3. 什么是表面活性剂？其结构特征如何？答：能显著降低溶液表面张力的物质称为表面活性剂。表面活性剂都是两亲分子，即同时具有亲水的极性基团和亲油的非极性基团。4. 增溶作用与溶解作用有什么不同？答：增溶作用是难溶性有机物“溶解”于浓度达到或超过临界胶束浓度的表面活性剂水溶液中的现象。它不同于溶解作用。溶解作用是溶质以单个分子或离子的形式完全分散到溶剂中，每个溶质分子或离子完全被溶剂分子所包围，而增溶作用是难溶性有机物聚集在表面活性剂分子所形成的胶束中。5. 固体吸附气体是吸热还是放热？为什么？答：固体吸附气体放热。因为气体被吸附到固体表面，运动的自由度减少，

48、即熵减少。S<0。根据G =H -TS，当吸附自动发生时，G <0，可推知H <0，所以固体吸附气体放热。四、计算题1. 在293K时，将半径为1.0 mm的水滴分散成半径为1.0 m的小水滴，已知水的表面张力为0.07288 N m-1，请计算：（1） 比表面是原来的多少倍：1000倍（2） 环境至少需做多少功：9.149×10-4 J2. 20时，将半径为3.5×10-4m的毛细管插入汞液，测得毛细管内外的汞面相差16mm，汞与毛细管壁的接触角为140°，已知汞的密度=1.359×104kg·m-3，请问：（1）毛细管内的

49、汞面上升还是下降：毛细管内的汞面下降（2）汞的表面张力：0.47N/m3. 已知100时，水的表面张力=58.9×10-3N·m-1，摩尔气化热H=40.66kJ·mol-1。如果水中只有半径为10-6m的空气泡，求：(1) 水中气泡所受到的附加压力：1.178×105Pa(2) 这样的水开始沸腾的温度：123.34. 用活性碳吸附CHCl3符合兰格缪尔吸附等温式，在273K时的饱和吸附量为93.8dm3·kg-1，已知CHCl3的分压为13.4kPa时的平衡吸附量为82.5dm3·kg-1，请计算：（1）兰格缪尔吸附等温式中的吸附系数b：5.45×10-4 Pa-1（2） CHCl3的分压为6.67kPa时的平衡吸附量：7.36×10-2 m3/kg第九章胶体分散系