1、物理化学(上)试题(应用化学、材料化学专业用)一、单项选择题(25 分)1. 理想气体的压缩因子 Z ( )a. 1Z b. c. 1 d. 随所处状态而定2. 实际气体的压缩因子 Z ( )a. b. c. d. 随所处状态而定3. 封闭体系经过一个循环过程后,则 ( )a. 体系的熵增加 b. U = 0 c. Q = 0 d. 体系的 T、p 都不变4. 理想气体经过绝热可逆膨胀过程 ( )a. 0 b. H c. S d. 0G5. H2O(l)与 H2O(g)成平衡的体系,其自由度数 f = 1, 意味着体系的 ( )a. 温度一定 b. 压力一定 c. 组成一定 d. 温度、压力只
2、有一个是独立变量6. 如下图所示,体系从状态 A 变化到状态 B,经历两条不同的途径,A(1)(2)下式中那个不正确? ( )a. 2121WQ b. 21WQc. 2HU d. 12HU7. A 与 B 形成理想溶液,则 ( )a. 溶剂分子与溶质分子间作用力为零 b. 该溶液沸点升高c. 溶液中的两组分可通过精馏进行分离 d. mixS08. A 与 B 形成理想溶液,某温度 T 下 *BAp,已知相同数量的 A 与 B 形成的体系在该温度 T 及压力 p 下达到气液平衡, 温度不变若对体系加压时,则 ( )a. y增大, Ax增大 b. y增大, x增大c. 增大, 减小 d. B增大,
3、 减小9. 三组分体系最多有几相平衡共存? ( )a. 5 相 b. 4 相 c. 3 相 d. 2 相10. A 和 B 形成的溶液产生一般负偏差, 则一定压力下,A 和 B 形成的溶液的沸点( )a. 一定大于纯 A 的沸点 b. 一定大于纯 B 的沸点c. 一定在 A 和 B 的沸点之间 d. 一定小于纯 A 的沸点也小于纯 B 的沸点11. 1 摩尔理想气体经过节流膨胀过程后 ( )a. 0S b. 0F c. 0G d. 012. 在恒温恒压不做其它功条件下,一封闭体系经过自发过程并在该条件下达到平衡,则体系的吉氏自由能值(G 值) ( )a. 达最大 b. 达最小 c. 不能确定
4、d. 不变13. 化学反应的恒压热 ( )a. 大于恒容热 b. 等于恒容热 c. 小于恒容热 d. 前三者皆有可能14. 水与苯胺部分互溶,相同质量的水和苯胺一定温度下分成平衡的两个液层。今向该体系中加入一些水后重新分成两个液层,则 ( )a. 两液层中水的浓度都增大 b. 两液层中水的浓度都减小c. 两液层中水的浓度都不变 d. 以上三者皆有可能15. 一定温度压力下,反应 MLBAmlba自发向右进行的条件是 ( )a. 0mrG b. pKQc. 0rG d. 0Bv16. 用基尓霍夫公式 TCHTmpTd)()298()( ,K298Bmrmr 计算反应热时要求 ( )a. 反应恒容
5、 b. T298K c. 0)(,Bpv d. 298KT 无相变化17. H2 和 O2 在绝热恒容的钢瓶中发生反应 ( )a. 0U b. 0H c. S d. 0G18. 对于一定的体系,下列何式不正确? ( )a. C,BnpTGb. C,Bm, nVTc. CC, nVSnpTUd. mB,19. 冰的熔点随压力的增加而 ( )a. 升高 b. 降低 c. 不变 d. 无法判断20. 理想气体化学反应( 0B)平衡的体系中,下列哪一条件下体系中加入惰性气体时平衡不会移动? ( )a. 恒温恒压 b. 恒温恒容 c. 任意 d. 绝热恒压21. 100C、1atm 下,水汽化为相同温度
6、压力下的水蒸汽,则 ( )a. 12lnVRTWb. VpW c. U d. 0W22. 气体热力学标准态为 ( )a. 25、100kPa 状态 b. 273.15K,101325Pa,理想气体状态c. 100kPa,纯理想气体状态 d. 25,100kPa 纯理想气体状态23. 对组成改变、W f = 0 的封闭体系,下面式子中正确的是 ( )a. pVTSGdd b. BddvpVTSG c. U d. nH24. 化学反应的 mr ( )a. 与反应式写法有关 b. 与反应体系所处状态有关c. 随反应进度而变化 d. 前三种说法都对25. 反应 (g)OCas()a23的平衡体系,温度
7、一定,增加体系的压力,则 ( )a. pK增大 b. p增大 c. cK增大 d. x减小二、填空题(28 分)1. 热力学第二定律的经典表述之一开尔文说法是 ; 熵增加原理可表述为 ;用公式表示为 。2. 理想稀溶液中溶质 B 化学势的表达式为 B*BlnxRT, *指 状态的化学势。3. 一定温度压力下,4mol 苯和 6mol 甲苯混合形成理想液态混合物,此混合过程的 mixH= ; mixV= ; mixS= 。4. 15时,一定量的非挥发性溶质溶于水,测得溶液的蒸气压为 595.8Pa,15时纯水的Pa1956*OH2p, 则溶液中水的活度为 ,在溶液中和在纯水中水的化学势的差值是
8、。5. 克劳修斯克拉佩龙方程 2vapdlnRTH,此式适用于 平衡 及气体近似为 的条件。6. 反应 (g)CO(g)(s)22,在 400时达到平衡,已知 1mr ol13.5kJH,为使平衡向右移动,可采取的措施主要有 , , , 等。7. 已知 A 和 B 形成的溶液产生最大负偏差,一定温度下,其 p-x-y 相图如下:pA pBpzBTAe* *TABp(1)指出该 p-x-y 相图中自由度数 f=0 的点;(2)试在右图中画出其 T-x-y 示意图;(3)若想通过精馏分离得到纯 B 组分,对溶液组成有何要求?三、计算题(47 分)11mol 液体水在 100 C、101.325kP
9、a 下,向真空膨胀变为相同温度压力下的水蒸汽,水蒸汽可视为理想气体,液体水的体积可忽略。求该过程的 W、Q 及体系的U、 H、 S、 F 及 G,并判断过程的方向。已知 100 C、101.325kPa 下水的蒸发焓12mvap olkJ6.40O)((15 分)2. A 和 B 两组分可构成理想溶液,100时 kPa7.283*Ap, kPa6.50*Bp。现有 3mol A 和 5 mol B 在 100、101.325kPa 下达到气液两相平衡,求:该平衡体系的液相组成 x和气相组成 Ay;该平衡体系气、液两相的数量分别是多少摩尔?欲使此体系全部变成气相,应怎样控制体系的压力? (15
10、分)3已知理想气体反应 )g(HCO)(CHg)( 22323 在 457.4K 时的,6.0pK在 298K 时的 ,molkJ5.611mr 反应的-1r KmolJ0.4p。(1)导出 )(lnTfp的关系式;(2)计算 500K 时反应的。 (10 分)4在 300K 时,液态 A 的蒸气压为 37.33kPa,液态 B 的蒸气压为 22.66kPa,当 2molA 和2molB 混合后,液面上蒸气的压力为 50.66kPa,在蒸气中 A 的摩尔分数为 0.60。设蒸气为理想气体。求:(1)溶液中 A 和 B 的活度 BA,;(2)该混合过程 ?Gmix (7 分物理化学(下)试题(应
11、用化学、材料化学专业用)一、选择题(22 分)1强电解质 CaCl2 的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是 ( )A. )()()(22ClaCalmmm B. )()(5.0)(22 ClaalmmmC. D. 2强电解质 CaCl2 的水溶液,其离子平均活度 与电解质活度 B之间的关系为( )A. B B. 3B C. 2/1B D. 3/1B3在不可逆电极过程中,随着电流密度的增大 ( )A.阴极电势变低,阳极电势变高 B. 电池的电动势降低C.电解池耗电能增加 D. 以上说法都对4某电池反应为 OHglHgOl 42)()(222 ,当电池反应达平衡时,电池的电动势 E 必然是 (
12、 )A. 0E B. C. 0E D. 0E5下列说法中正确的是: ( )A. 反应级数等于反应分子数 B. 具有简单级数的反应是基元反应C. 不同反应若具有相同的级数形式,一定具有相同的反应机理D. 反应级数不一定是简单正整数6某化学反应的方程式为 BA2,在动力学研究中表明该反应为 ( )A. 二级反应 B. 基元反应 C. 双分子反应 D. 以上都无法确定7设理想气体反应体系 PA的速率方程为 Ackr,若用分压表示浓度,速率方程可写为 Pkr,式中 ck与 P的关系为 ( )A. Pck B. RTPc C. RTkcP D. Pck/18催化剂能极大地改变反应速率,下列说法错误的是
13、( )A. 催化剂改变了反应历程 B. 催化剂降低了反应活化能C. 催化剂改变了反应平衡,提高了转化率 D. 催化剂同时加快正向与逆向反应9一定温度、压力下,将 1 克液体水分散成半径为 10 -9 米的小水滴,经过此变化后,以下性质保持不变的是 ( )A. 总表面能 B. 表面张力 C. 比表面积 D. 液面下的附加压力10硅胶吸水后其表面吉布斯自由能将 ( )A. 降低 B. 升高 C. 不变 D. 无法确定11在水中加入肥皂液后,将发生 ( )A. 0/d 正吸附 B. 0/d 负吸附C. 正吸附 D. 负吸附12将少量的 KI 溶液加入 AgNO3 溶液中制得 AgI 溶胶,下列电解质
14、聚沉能力最强的是 ( )A. NaCl B. FeCl3 C. MgSO4 D. K3PO413下列各分散体系中丁铎尔(Tyndall)效应最强的是 ( )A. 食盐水溶液 B. 大分子溶液 C. 空气 D. Fe(OH)3 溶胶14下列电池中能测定 AgCl 的 )(AgClGmf的是 ( )A. Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl2(p),Pt B. Ag(s)|Ag+|Cl-|Cl2(g),PtC. Ag(s)|Ag+|Cl-| AgCl(s)| Ag(s) D. Ag(s)|AgCl(s)| Cl-| Ag+| Ag(s)15乳状液属于 ( )A. 分子分散体系 B. 胶
15、体分散体系 C. 粗分散体系 D. 憎液溶胶16兰缪尔(Langmuir)吸附理论中最重要的基本假设是 ( )A. 气体处于低压下 B. 固体表面的不均匀性 C. 吸附是单分子层的 D. 吸附是放热的17电池在恒温、恒压下可逆放电 1F 与以一定的电压放电 1F,二者相比不同的是 ( )A. 电池反应的 mrU B. 电池反应的 mrHC. 与环境交换的热 Q D. 电池反应的 rG18一定 T、P 下可以发生 G0 的反应是 ( )A. 原电池中的反应 B. 光化学反应 C. 催化反应 D. 溶液中的反应19胶体体系能够保持相对稳定的最重要因素是 ( )A. 布朗运动 B. 胶粒表面的扩散双
16、电层 C. 溶剂化层的作用 D. 胶体为微多相体系20某光化学反应 A + h A*, 其速率与 ( )A. A 的浓度有关 B. A 的浓度无关 C. A 的浓度和 h 有关 D. 不确定21实验活化能 Ea、临界能 Ec 和 0K 时的能量差 E0,三者在数值上近似相等的条件是 ( )A. 基态振动频率很高 B. Ec 很小 C. 温度很低 D. 基元反应22BET 吸附等温式中 Vm 为 ( )A. 饱和吸附量 B. 平衡吸附量 C. 铺满第一层的吸附量 D. 总吸附量二、简答题(16 分)1、试用所学知识解释毛细凝聚现象。答:由开尔文公式可知,相同温度下凹液面上方液体的蒸气压小于平液面
17、,因此对平液面没有达到饱和时,对凹液面已经达到饱和甚至过饱和,蒸气将在毛细管中凝聚,例如硅胶吸水就是水对硅胶润湿由于毛细凝聚所至。B (1) E12、平行反应 A B 为产物,C 为副产物, C (2) E2已知活化能 E1E2,怎样改变温度对反应( 1)有利 ?还可以采取什么措施?答:升高温度有利。还可采用加入适当催化剂的方法增加目的产物 B 的量。3、使溶胶聚沉的主要方法有哪些?答:加入电解质;加入与胶粒带相反电荷的胶体;加入少量的高分子溶液;升温等方法。一、选择题(22 分)1强电解质 CaCl2 的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是 ( )A. )()()(22ClaCalmmm
18、B. )()(5.0)(22 ClaalmmmC. D. 2强电解质 CaCl2 的水溶液,其离子平均活度 与电解质活度 B之间的关系为( )A. B B. 3B C. 2/1B D. 3/1B3在不可逆电极过程中,随着电流密度的增大 ( )A.阴极电势变低,阳极电势变高 B. 电池的电动势降低C.电解池耗电能增加 D. 以上说法都对4某电池反应为 OHglHgOl 42)()(222 ,当电池反应达平衡时,电池的电动势 E 必然是 ( )A. 0E B. C. 0E D. 0E5下列说法中正确的是: ( )A. 反应级数等于反应分子数 B. 具有简单级数的反应是基元反应C. 不同反应若具有相
19、同的级数形式,一定具有相同的反应机理D. 反应级数不一定是简单正整数6某化学反应的方程式为 BA2,在动力学研究中表明该反应为 ( )B. 二级反应 B. 基元反应 C. 双分子反应 D. 以上都无法确定7设理想气体反应体系 P的速率方程为 Ackr,若用分压表示浓度,速率方程可写为 APkr,式中 ck与 P的关系为 ( )A. Pck B. RTPc C. RTkcP D. Pck/18催化剂能极大地改变反应速率,下列说法错误的是 ( )A. 催化剂改变了反应历程 B. 催化剂降低了反应活化能D. 催化剂改变了反应平衡,提高了转化率 D. 催化剂同时加快正向与逆向反应9一定温度、压力下,将
20、 1 克液体水分散成半径为 10 -9 米的小水滴,经过此变化后,以下性质保持不变的是 ( )A. 总表面能 B. 表面张力 C. 比表面积 D. 液面下的附加压力10硅胶吸水后其表面吉布斯自由能将 ( )A. 降低 B. 升高 C. 不变 D. 无法确定11在水中加入肥皂液后,将发生 ( )A. 0/d 正吸附 B. 0/d 负吸附C. 正吸附 D. 负吸附12将少量的 KI 溶液加入 AgNO3 溶液中制得 AgI 溶胶,下列电解质聚沉能力最强的是 ( )A. NaCl B. FeCl3 C. MgSO4 D. K3PO413下列各分散体系中丁铎尔(Tyndall)效应最强的是 ( )A.
21、 食盐水溶液 B. 大分子溶液 C. 空气 D. Fe(OH)3 溶胶14下列电池中能测定 AgCl 的 )(AgClGmf的是 ( )A. Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl2(p),Pt B. Ag(s)|Ag+|Cl-|Cl2(g),PtC. Ag(s)|Ag+|Cl-| AgCl(s)| Ag(s) D. Ag(s)|AgCl(s)| Cl-| Ag+| Ag(s)15乳状液属于 ( )A. 分子分散体系 B. 胶体分散体系 C. 粗分散体系 D. 憎液溶胶16兰缪尔(Langmuir)吸附理论中最重要的基本假设是 ( )A. 气体处于低压下 B. 固体表面的不均匀性 C
22、. 吸附是单分子层的 D. 吸附是放热的21电池在恒温、恒压下可逆放电 1F 与以一定的电压放电 1F,二者相比不同的是 ( )A. 电池反应的 mrU B. 电池反应的 mrHC. 与环境交换的热 Q D. 电池反应的 rG22一定 T、P 下可以发生 G0 的反应是 ( )A. 原电池中的反应 B. 光化学反应 C. 催化反应 D. 溶液中的反应23胶体体系能够保持相对稳定的最重要因素是 ( )A. 布朗运动 B. 胶粒表面的扩散双电层 C. 溶剂化层的作用 D. 胶体为微多相体系24某光化学反应 A + h A*, 其速率与 ( )A. A 的浓度有关 B. A 的浓度无关 C. A 的
23、浓度和 h 有关 D. 不确定21实验活化能 Ea、临界能 Ec 和 0K 时的能量差 E0,三者在数值上近似相等的条件是 ( )A. 基态振动频率很高 B. Ec 很小 C. 温度很低 D. 基元反应22BET 吸附等温式中 Vm 为 ( )A. 饱和吸附量 B. 平衡吸附量 C. 铺满第一层的吸附量 D. 总吸附量二、简答题(16 分)3、试用所学知识解释毛细凝聚现象。B (1) E14、平行反应 A B 为产物,C 为副产物, C (2) E2已知活化能 E1E2,怎样改变温度对反应( 1)有利 ?还可以采取什么措施?3、使溶胶聚沉的主要方法有哪些?三、计算题(62 分)1、 反应 )(
24、2)(22 gHIgIHk 的速率方程为 22IHPkdt,400K 时 170Pask。将 H2引入含有过量固体碘的玻璃瓶中,H 2的初始压力为 20kPa,假设固体碘与其蒸气迅速达成平衡,碘的蒸气压为 120kPa,试计算该反应的半衰期 ?2/1t (10 分)2、某气相反应 PA ,已知该反应的 AP1与时间 t 为直线关系,50下截距为 150atm-1, 斜率为 2.010-3atm-1.s-1, (1)说明该反应是几级反应?导出该反应速率的定积分表达式;(2)反应的活化能 1.60molkJEa,试计算 100时反应的速率常数 ?2k(15 分)3、已知 100时水的表面张力 13
25、085.2 mNOH, 密度为 3958mkg。在 100、101325Pa 压力下的纯水中,假设在水面下形成一个半经mR810的小气泡。问: (15 分)(1)该小气泡需承受那些力的作用,大小是多少?(2)小气泡内水的蒸汽压多大?(3)由以上数据说明液体过热的原因。4、已知 298K 时电池 Pt,H2(P)|H2SO4(b)|O2(P), Pt 的 E 为 1.228V,水的生成焓12.86)9,( molkJKlOHmf。 (15 分)(1) 写出电极及电池反应式;(2) 计算电池反应的 ?rS电动势的温度系数?PT5、25时,某溶液中含有 Ag+(a1=0.001), Ni2 (a2=
26、0.1)和 H+(a3=0.001),且已知H2(g)在 Pt、Ag 、Ni 上的超电势分别为 0.12 ,0.2 及 0.24。用 Pt 电极电解上述溶液,当外加电压从零开始逐渐增加时,在阴极上依次发生什么反应?假设在 Pt 等金属上析出上述各金属的超电势可忽略不计。已知 VAg794.0/, VNi23.0/2 (7 分)物理化学(上)试题(应用化学、材料化学专业用)(参考答案)一、单项选择题(25 分)1. a ;2. d ;3. d ;4. c ;5. d ;6. a ;7. c ;8. a ;9. a ;10. c ;11. d ;12. b ;13. d ;14. c ;15. d
27、 ;16. d ;17. a ;18. b ;19. b ;20. b ;21. b ;22. c ;23. d;24. d ;25. d ;二、填空题(28 分)1. 热力学第二定律的经典表述之一开尔文说法是 不能从单一热源吸热使之完全变为功而留下其他变化 ; 熵增加原理可表述为 绝热过程的熵永不减少 ;用公式表示为 dS0 。2. 理想稀溶液中溶质 B 化学势的表达式为 B*BlnxRT, *指 溶质 B 与溶液相同温度、压力下 xB=1 且符合 Henry 定律 状态的化学势。 3. 一定温度压力下,4mol 苯和 6mol 甲苯混合形成理想液态混合物,此混合过程的 mixH= 0 ;
28、mixV= 0 ; mixS= 56.0J.K-1 。4. 15时,一定量的非挥发性溶质溶于水,测得溶液的蒸气压为 595.8Pa,15时纯水的Pa1956*O2p, 则溶液中水的活度为 0.305 ,在溶液中和在纯水中水的化学势的差值是 -2.84kJ 。5. 克劳修斯 克拉佩龙方程 2vapdlnRTH,此式适用于 固气或液气 平衡 及气体近似为 理想气体 的条件。6. 反应 (g)CO(g)H(s)22,在 400时达到平衡,已知1mr ol13.5kJ,为使平衡向右移动,可采取的措施主要有升温 , 增加 H2O(g) 的量 , 减小压力 , 一定 T、P 下加入惰性气体 等。7. 已知
29、 A 和 B 形成的溶液产生最大负偏差,一定温度下,其 p-x-y 相图如下:pA pBpzBTAe* *TABp(1)指出该 p-x-y 相图中自由度数 f=0 的点;图中 f=0 的点: 点epBA,*(2)试在右图中画出其 T-x-y 示意图; TABpTA* TB*e(3)若想通过精馏分离得到纯 B 组分,对溶液组成有何要求?总组成 z zB 三、计算题(47 分)11mol 液体水在 100 C、101.325kPa 下,向真空膨胀变为相同温度压力下的水蒸汽,水蒸汽可视为理想气体,液体水的体积可忽略。求该过程的 W、Q 及体系的U、 H、 S、 F 及 G,并判断过程的方向。已知 1
30、00 C、101.325kPa 下水的蒸发焓12mvap olkJ6.40O)((15 分)解: )O(gmlH(l)1202 sup100 C、101.325kPa 100 C、101.325kPa 恒温恒压可逆相变 0sup 0WkJHnmvap6.4QVU537)(18.0KTS15.0KJTS环Jiso环 自发过程kF.3 SHG2. A 和 B 两组分可构成理想溶液,100时 kPa7.283*Ap, kPa6.50*Bp。现有3mol A 和 5 mol B 在 100、 101.325kPa 下达到气液两相平衡,求: 该平衡体系的液相组成 x和气相组成 Ay; 该平衡体系气、液两
31、相的数量分别是多少摩尔?欲使此体系全部变成气相,应怎样控制体系的压力? (15 分)解: )1(*B*xp)1(6.507.2835.0 AAxkPakakP 2.0AAAypxp* AykPakPa325.10.7.28362.0 7mollz由杠杆规则:nGL8)()(ALACzxyz 联立求解,得到: molnolG10.390.4欲使体系全部变成气相,体系的压力应小于 p:TABp A*B *pppL Gpxyp处: 375.0AyzkPaypAB2.3)(*3已知理想气体反应 )g(HCOCHg)(23 在 457.4K 时的,6.0pK在 298K 时的 ,molkJ5.611mr
32、 反应的-1r KmolJ0.4p。(1)导出 )(lnTfp的关系式;(2)计算 500K 时反应的。 (10 分)解:(1) 1113298mrmr )/0.46( )298(.5.1)()( olJKTKTmldCHpTr由 22.8lnRdTKmrp则 ITp ln0.463l将温度为 457.4K 时的 ,6.p带入上式中,求知 89.1I )(lnTfKp关系式为:89.1ln0.438l TR(2)温度为 500K 时反应的pK:38.089.150ln34.85146)5(lnp)(Kp4在 300K 时,液态 A 的蒸气压为 37.33kPa,液态 B 的蒸气压为 22.66
33、kPa,当 2molA和 2molB 混合后,液面上蒸气的压力为 50.66kPa,在蒸气中 A 的摩尔分数为 0.60。设蒸气为理想气体。求:(1)溶液中 A 和 B 的活度 BA,;(2)该混合过程 ?Gmix (7 分)解:(1) 由 Apyp* 求知 81.0A同理 9BBB(2)该混合过程物理化学(下)试题(应用化学、材料化学专业用)(参考答案)一、单项选择题(22 分)1. C ; 2. D ;3. D ;4. D ;5. D ;6. D ;7. A ;8. C ;9. B ;10. A ;11. A ;12. D ;13. D ;14. A ;15. C ;16. C ;17.
34、C ;18. B ;19. B ;20. B ;21. C ;22. C ;二、简答题(16 分)5、试用所学知识解释毛细凝聚现象。答:由开尔文公式可知,相同温度下凹液面上方液体的蒸气压小于平液面,因此对平液面没有达到饱和时,对凹液面已经达到饱和甚至过饱和,蒸气将在毛细管中凝聚,例如硅胶吸水就是水对硅胶润湿由于毛细凝聚所至。B (1) E16、平行反应 A B 为产物,C 为副产物, C (2) E2已知活化能 E1E2,怎样改变温度对反应( 1)有利 ?还可以采取什么措施?答:升高温度有利。还可采用加入适当催化剂的方法增加目的产物 B 的量。3、使溶胶聚沉的主要方法有哪些?答:加入电解质;加
35、入与胶粒带相反电荷的胶体;加入少量的高分子溶液;升温等方法。三、计算题(62 分)2、 反应 )(2)(22 gHIgIHk 的速率方程为 22IHPkdt,400K 时 1710Pask。将 H2引入含有过量固体碘的玻璃瓶中,H 2的初始压力为 20kPa,假设固体碘与其蒸气迅速达成平衡,碘的蒸气压为 120kPa,试计算该反应的半衰期 ?2/1t (10 分)解: 依题意可知 2222 IHIHkPkPdt 反应为准一级反应的半衰期 sec1078.5sec10lnln 472/12 I2、某气相反应 PA ,已知该反应的 AP与时间 t 为直线关系,50下截距为 150atm-1, 斜率
36、为 2.010-3atm-1.s-1, (1)说明该反应是几级反应?导出该反应速率的定积分表达式;(2)反应的活化能 1.60molkJEa,试计算 100时反应的速率常数 ?2k(15 分)解:(1)该反应的 AP1与时间 t 为直线关系,反应为二级tkkdtA21202(2) 50下斜率为 2.010-3atm-1.s-1, 即 k=2.010-3atm-1.s-1221lnTREakk2=25.1atm-1.s-13、已知 100时水的表面张力 13085.2 mNOH, 密度为 3958mkg。在 100、101325Pa 压力下的纯水中,假设在水面下形成一个半经mR810的小气泡。问
37、:(1)该小气泡需承受那些力的作用,大小是多少?(2)小气泡内水的蒸汽压多大?(3)由以上数据说明液体过热的原因。(15 分)解:(1)该小气泡需承受的力:PaaPRPS 783109.102515.2大 气大 气 (2)小气泡内水的蒸汽压设为 pr2ln*RMpTr)10(958.8.10.23ln1.37.314.8 3131 mkgolkgNPapKTmolJr kPapr3.94(3)计算表明小气泡内水的蒸汽压远远小于小气泡承受的压力r.因此小气泡不能存在,只有体系温度升高,表面张力降低,则曲界面附加压力减小,同时温度升高,气泡中蒸气压增大,液体才能沸腾。4、已知 298K 时电池 P
38、t,H2(P)|H2SO4(b)|O2(P), Pt 的 E 为 1.228V,水的生成焓12.86)9,( molkJKlOHmf。(1) 写出电极及电池反应式;(2) 计算电池反应的 ?rS电动势的温度系数?PT(15 分)解:(1) 负极反应 H 2(P)-2e-2H+正极反应 0.5O2(P)+2e-+2H+H2O电池反应 H2(P)+0.5O2(P) = H2O(2) ZEFGmrr 11.037.)96508.1( molkJolJ113 .8.64.10298.7. KolJKolJTSrrmr PmrTEZFS141.05.8.9650284 VVrP5、25时,某溶液中含有
39、Ag+(a1=0.001), Ni2 (a2=0.1)和 H+(a3=0.001),且已知H2(g)在 Pt、Ag 、Ni 上的超电势分别为 0.12 ,0.2 及 0.24。用 Pt 电极电解上述溶液,当外加电压从零开始逐渐增加时,在阴极上依次发生什么反应?假设在 Pt 等金属上析出上述各金属的超电势可忽略不计。已知 VAg794.0/, VNi23.0/2 (7 分)解: 6.ln/Ag/g AgaFRT259.0l2222/Ni/iN NiH2 在 Pt 上析出时V74.ln22/Pt PtHaFRTH2 在 Ag 上析出时3.0l22/AgAgHH2 在 Ni 上析出时V417.ln22/NiNiHaFRT /Pt/i/Ag22. 外加电压增加时,在阴极上依次析出 AgNiH2