物理化学课后习题和答案解析天津大学,修订的

7.1用铂电极电解20A,经过15min后,1在阴极解：电极反应为电极反应的反应进度为因此：7.3用银电极电解并知阴极区溶液中。下来的银与溶液中的,并测知阳极区溶液重生成7.5用铜电极电解,并测知阳极区溶液重,其中含解：同7.4。电解前后从铜电极溶解的从阳极区迁移出去的7.6在一个细管中,于解：此为用界面移动法测量离子迁移数1电导池系数；溶液的电导率为,,溶液,测出其电阻分别为,,。试用外推法求无限稀释时的摩尔电导率为的摩尔电导率。,的解离度及解离常熟。所需离子摩尔电导率的数据见表。的解离反应为,,25ØC时纯水的电导率。解：水的无限稀释摩尔电导率为纯水的电导率7.13已知25ØC时25ØC时用绝对纯的水配制的饱和水溶液的电导率,.的无限稀释摩尔电导率为7.14已知25ØC时某碳酸水溶液的电导率为电导率为。假定只考虑,配制此溶液的水的的一级电离,且已知其解离常数,算此碳酸溶液的浓度。解：由于只考虑一级电离,此处碳酸可看作一元酸,因此,；〔3解：离子强度解：根据Debye-Hückel极限公式以应用德拜休克尔极限公式,试计算该盐在解：先利用25ØC时碘酸钡在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。,因此,离子强度为溶液中的溶解度为,则4/7.19电池,电动势的温度系数为,以及电池恒温可逆放电时该反应过程解：电池反应为该反应的各热力学函数变化为7.20电池温可逆放电时该反应过程的解：〔1电池反应为〔225ØC时7.22在电池解：电池的电动势与电池反应的计量式无关,因此,反应可自发进行。,反应可自发进行。.7.28写出下列电池的电池反应。计算25ºC时的电动势,并指明反应能否自发进解：该电池为浓差电池〔电解质溶液,电池反应为根据Nernst方程,,该电池反应可以自发进行。,其中,已知在两液体接界处Cd离子的迁移数的平均值为2+1．写出电池反应；解：电池反应由式形式存在,涉及了如下电+解：设硝酸亚汞的存在形式为电池电动势为,则电池反应为作为估算,可以取,7/.所以硝酸亚汞的存在形式为生成配离子,其通式可表示为,其中数。为了研究在约如下两电池测得25ØC时测得电池电动势,试计算待测溶液的pH。解：电极及电池反应为,则：在25ºC,当某溶液为pH=pH的溶。试计算待测溶液的pH。27.37〔1应用表的数据计算反应.〔2将适量的银粉加入到浓度为的溶液中,计算平衡时Ag的浓度〔假设各离子的活度因子均等于1。+〔2设平衡时Fe的浓度为,则,解此二次方程得到应时电池的电动势。〔2应用表的数据计算上述电池的电动势。,7.40已知25ºC时AgBr的溶度积,,〔1银溴化银电极的标准电极电势的标准生成吉布斯函数。,电池反应为9/.根据Nernst方程沉淀反应平衡时,所以,电池反应为的生成反应,7.4125ºC时用铂电极电解〔1计算理论分解电压；,电解液电阻为,流密度的关系分别为问当通过的电流为1mA时,外加电压为若干。,该电池的电电解质溶液电压降：10x100=0.1V因此外加电压为：P由开尔文公式lnPPexprPr272.75100.018028.314298.15998.31010.6解：根据拉普拉斯方程3r,指向气体3r/.h10.9解：此液体能很好润湿玻璃,即cosθ=1,根据公式10.10解：水在汞面上的铺展系数汞在水面上的铺展系数bPVVaam1bPb0.5459KPa110.13解：1>,代入数据可得P=6.6672KPa2>a3RTdc10.19,故利用吉布斯吸附等温式00cdRTdc为一级气相反应,320ºC时问在320ºC加热90min2.某一级反应解：同上题,4．25ºC时,酸催化蔗糖转化反应00.10010.19460.27700.37260.4676解：数据标为01.00230.90220.80770.72530.62970.5347-0.1052-0.2159-0.3235-0.4648-0.62830异构化为乙酰对氯苯胺0123468解：反应方程如下0123468.3.5602.5751.8501.4000.7300.460-0.3256-0.6495-0.9802-1.2589-1.9100-2.3719,对于一级反应,7．偶氮甲烷分解反应为一级反应。287ºC时,一密闭容器中初始压力为21.332kPa,1000s后总压为22.732kPa,求解：设在t时刻1000s后,对密闭容器中22COg算出：2,列表2.283.925.928.4211.9217.4719．某一级反应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<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11．某二级反应,初始速率为,求。解：根据题给条件,求13．某二级反应,两种反应物的初始浓度皆为,,由速率方程的积分式的,计算此二级反应的速率常数。解：同上题,18024033053060051.7548.858.0569.070.35拟合求得15。为二级反应,在恒温恒容下的总压p010020040041.33034.39731.19727.33120.665,,因此0,反应的进程。叔戊基碘在乙醇水溶液中的水解反应,因而溶液电导分别为浓度。试证：〔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浓度为,反应进行到t,生成〔2由于是一级反应17．25ºC时,上述反应在80%乙醇水溶液中进行,,各不相同时间的电导数据如下。求速率常数。01.54.59.016.08.3622.09.340.391.784.096.3210.50解：处理数据如下09.00.396.3218．溶液反应的速率方程为,,,因此19．40ºC时,不同时间测得氧气体积如下6001200180024003006.3011.4015.5318.9021.7034.7520,21略22．NO与进行如下反应：50.0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26．对于级反应,使证明27,开始时反应物A与B的物质的量相等,没有产物C。,,求。密闭容器中,已知25ºC时A和B,速率方程化为在开始阶段约为,113.332kPa,〔239.996求初30．65ºC时,活化能为,解：根据Arrhenius公式,处理数据如下-2.9898为一级反应。将一定量双光气解：根据反应计量式,设活化能不随温度变化33．乙醛蒸气的热分解反应如下518ºC下在一定容积中的压力变化有如下两组数据：100s后系统总压纯乙醛的初压.53.32966.66130.53126.664求反应级数,速率常数；若活化能为,问在什么温度下其速率常数为518ºC下的2倍：1在反应过程中乙醛的压力为由于在两组实验中kt相同,故有,设为n级反应,并令m=n-1,该方程有解用MatLabfzero函数求解>m=0.972,〔3根据Arrhenius公式,在35ºC时二者皆增为2倍。试求：〔125ºC时的平衡常数。〔2正、逆反应的活化能。〔3反应热。0253545/3.3540-11.4547-8.0503解：根据Arrhenius公式,因此,求活化能。,方程化为质,速率常数为,试求：〔1转化10所需时间；〔224h后的转化率。解：速率方程为该方程的解为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〔3已知为,为,41．对行一级反应为证：对行一级反应速率方程的积分形式为,因此42．对于两平行反应：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43．求具有下列机理的某气相反应的速率方程B为活泼物资,可运用稳态近似法。证明此反应在高压下为一级,低压下为二解：推导如下：,根据稳态近似法代入上式整理得到有如下机理,求各机理以45．气相反应试证：证：应用稳态近似法46．若反应4950．乙醛气相分解为二级反应。活化能为,乙醛分子直径为试证每一个分子在两次碰撞之间所走过的平均距离为距离,即平均自由程及von’tHoff程证明,求该反应的活化熵。解：根据上题的结果时乙烷的粘度为57．在波长为214nm的光照射下