大学化学计算题及答案

在某电导池中先后充以浓度均为0.001mol·dm的HCl,NaCl和NaNO溶液，分-33别测得电阻为468Ω，1580Ω和1650Ω。已知NaNO溶液的摩尔电导率为3Λ(NaNO)=1.21×10S·m·mol，设这些都是强电解质，其摩尔电导率不随浓度-22-1m3而变。试计算：(1)浓度为0.001mol·dm的NaNO溶液的电导率；-33(2)该电导池的常数K；cell(3)此电导池如充以浓度为0.001mol·dm的HNO溶液时的电阻及该-33HNO溶液的摩尔电导率。31k（2分）（2分）（2分）c10SmmSm2213313m,33（2）KkCellR102Sm1m133（3）0.0427SmSm11m,3m,m,3m,19.97m1kK0.0427Sm（1分）1R19.97m11580kK0.0126Sm（1分）（1分）1R19.97m1KR473.2Cell0.0422Sm1k33kSm10.0422Sm3c210.001mm,333（1分）在298K时，电池Hg(l)|HgCl(s)|HCl(a)|Cl(p)|Pt(s)的电动势为1.092V，温θ222度系数为9.427×·10V·K。-4-1(1)写出有2个电子得失的电极反应和电池的净反应；(2)计算与该电池反应相应的G，S，和H及可逆热效应Q；△△rmmmrRr(3)计算在相同的温度和压力下，与2个电子得失的电池净反应相同的热化学方程式的热效应。1）负极：（1分）（1分）2Hgl)Cl(a)HgCl(s)e22Cl正极：()22()gae2HglClgHgCls总反应：2()()()（1分）222（2）G21.092210.761（2分）（2分）C1VrmES2CVK181.94JK14111TrmpHGTS156.541（2分）rmrmrmQTS54.22（2分）1Rrm（3）焓是状态函数，所以热化学反应中热效应为:QH156.541rm在298K和标准压力下，将直径为1.0m的毛细管插入水中，问需在管内加多大升多高？已知该温度下水的表面张力为0.072N·m1000kg·m设接-1-3触角为0，重力加速g=9.8m·s。°-2coscos01RR（2分）（4分）op220.072Nm12880.51Rms628810Nm2hp29.39m3s1000kgm9.8ms2h3含有相同物质的量的A和B溶液，等体积相混合，发生反应ABC，在反应经过1.0h后，A已消耗了75％；当反应时间为2.0h，在下列情况下，A还有多少未反应？(1)当该反应对A为一级，对B为零级；(2)当对,B均为一级；(3)当对，B均为零级。11111A为一级：k1.39h1（2分）（1分）1y1.0h10.751t112.0h1y1.39h11y0.0621y（1分）（2分）10.753（2）k1y1.0ha10.75a21y3（1分）2.0ha1ya1y0.143（1分）（2分）（1分）（1分）（1分）xa0.75（3k0.75a0tt1.0h0.75a2.0h1y0.5a1.00.75atht3反应Co(NH)FHOCo(NH)HOF是一个酸催化反应，若2H332332反应的速率方程为rkCo(NH)FH，在指定温度和起始浓度条件下，233络合物反应掉1/2和3/4所用的时间分别为t和t，实验数据如下：1/23/4Co()FHT/Kt/ht/h001/23/4330.100.200.100.010.020.012982983081.00.50.52.01.01.023试根据实验数据求：（1）反应的级数α和β的值；（2）不同温度时的反应速率常数k的值；（3）反应实验活化能Ea值。解：因为酸是催化剂，虽参与反应，但并不消耗，所以保持浓度不变，可以并入速率常数项，使速率方程可简化为：rk[C(NH)F],kk[H](1分)'2'O33(1)首先确定级数的数值，根据第1组（或第2组）实验数据，在298K温度下t：t2，这是一级反应的特征，所以1(1分)1324k'1k[H]1k[0.01moldm3],k'2k[H]2k[0.02moldm]3ln2对于一级反应，t1k2t)(0.02moldm)2kkk3'2'1112则：2t)(0.01)1moldm3k12t)1.0h2112t)0.5h1122。所以1速率方程为rkCo(NH)FH。233ln2(2)因为速率方程实际为rkC(NH)F],k'k[H]'2O33t12ln2所以k。利用298K时的第一组数据（第二组数据应得相同结果）[Ht12得(1分)k(298K)ln2ln269.3(moldm)h311[Htmoldm1.0h312(1分)ln2moldm0.5hk(308K)(1分)(3)利用Arrhenius的定积分公式计算实验活化能：138.6.(moldm)h311311Eklna2kRTT112(1分)k(308K)11308K138.669.3E(1分解ak(298K)JKK11得：E52.89kJmol1a在298KKClKCl的质量分数为w(KCl)1.494110，通电后在质量为120.99g的阴极部溶液中3w(KCl)1.940410试分别求K和ClMg，M74.6gmol）160.24mg的Ag(s)沉积出来。3+-11Ag解：通电后在120.99g阴极部溶液中，含KCl的物质的量为：120.99g1.9404103n后3.14710mol（2分）374.6gmol1通电后在120.99g阴极部溶液中，含HO的质量为2m10)gg（2分）（2分）（1分）3HO2通电前在120.76gHO中含KCl的物质的量为：21.49411031n前120.76g2.42210mol311.494110374.6gmol1通入电荷的物质的量为：160.2410g3n电解1.48510mol3107.9gmol1首先计算KKK+++部K浓度的变化仅是迁移造成的，所以+nn(3.1472.422)1037.25104（1分）（1分）nmol后前迁，K7.2510moln4tK0.49迁1.485103moln电t1t10.490.51K在298K和标准压力下，当电流密度j0.1Acm时，H和O(g)在Ag(s)电222极上的超电势分别为0.87V和0.98VAg(s)电极电解浓度为0.01mol·kg的-1NaOH已知0.344V，设活度因子为1已知，2.71V，NaNaOHAgOAg2V）O,HO22解：在阴极上有可能发生还原反应的离子为N(aeNa(s)(1aNa分)1RTFaNNln12.71VRTlnF0.012.83V(1分)NNaaaaNa2H(a)eH(p)(1分)(1分)(1分)122H1FFaln10VVHH2HH2H2H在阴极上还原电极电势大的H先还原析出。2阳极上可能发生的反应除阴离子外，还要考虑银电极也可能发生氧化：1OH(aeO(p)HOl)2e(1分)22RTF2OHRTFlna0.401Vln0.010.981.50VVOOH,HOOH,HOOH22222(1分)(1分)2Ag(s)(aO(s)HOl)e22OHRTzFRTFlna20.344Vln0.010.46V(1分)OHAgOAg1OHAgOAgOH22在阳极上发生的反应是还原电极电势较小的银电极先氧化成AgO(s)，外加的电2压最小是：V(1.58)2.04V(1EV阳阴298K时，已知如下电池的标准电动势EV：PtH(p)HCl(0.08molkg,0.809)HgCl(s)Hgl)1222(1)写出电极反应和电池反应；(2)计算该电池的电动势；(3)计算甘汞电极的标准电极电势。解：（1）负极:H(p)2H(a)e(分)(分)2H2H正极:(s)e2Hgl)