物化总复习题及答案
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第1章 热力学基本原理
(热力学第一定律)
1、 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v =( )J 。
A. -2494 C. 0 D. 无法判定
2
A. 必定改变
B. 必定不变 D. 状态与内能无关
3、1mol ,373K ,p o 下的水经下列两个不同过程达到
(1)等温等压可逆蒸发; )
A. W 1>W 2 Q 1>Q 2 C. W 1=W 2 Q 1=Q 2 D. W 1>W 2 Q 1<Q 2
,所以:
A.恒压过程中,焓不再是状态函数
B.恒压过程中,体系与环境无功的交换
D.恒压过程中, ΔU 不一定为零
5、在非等压过程中加热某体系,使其温度从T 1升至T 2, 吸热Q, 则此过程的焓ΔH 为:
A.ΔH=Q
B. ΔH=0 D.ΔH 等于别的值
6、若要通过节流膨胀达到制冷的目的,则节流操作应控制的条件是( ):
A.0<⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-H T J p T μ C.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-H T J p T μ D.不考虑μJ-T 的值
7
-汤姆孙系数μ一定不为零
8、1mol 单原子理想气体从 298K ,202.65kPa 经历 ① 等温; ② 绝热; ③ 等压; 三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的2倍,所作
的功分别为W 1, W 2, W 3,三者的关系是:
A. W 1> W 2> W 3 C. W 3> W 2> W 1 D. W 3> W 1> W 2
9、下列说法中哪一个正确?
B. 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热
C. 水的生成热即是氧气的燃烧热
D. 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热
10、 在298K 及101.325KPa 下的1.00dm 3 2.00 dm 3,所做功的绝对值为( )
A 、0.418 J
B 、0.0418 J D 、7.11J
(Q+W)的变化是:
B. (Q+W)>0;
C. (Q+W)<0;
D.不能确定
12、同一温度下,同一气体的摩尔定压热容C p ,m 与摩尔定容热容C V ,m 之间的关系为:
A 、 C p ,m < C V ,m ; B. C p ,m > C V ,m ; C. C p ,m = C V ,m ; 13、 对于孤立体系的实际过程,下列关系式不正确的是( )
A 、W=0
B 、Q=0
C 、△U=0 14、在P Ø下,C (石墨)+O 2(g )——>CO 2(g )的反应热为
Δr H θm ,对于下列几种说法,哪种不正确?
A. Δr H θ
m 是CO 2的标准生成热,B. Δr H θ
m 是石墨的燃烧热, C. Δr H θ
m =Δr U m , 15、焓是系统的状态函数,H=U+PV ,若系统发生状态变化时,ΔH=ΔU+Δ(P V),式中Δ(PV)的意思是:
A 、P ΔV ; C 、 PΔV - VΔP ; D 、没有确定计算式
16、 以下叙述中不正确的是( )
A 体系的同一状态具有相同的体积
B 体系的不同状态可具有相同的体积
D 体系的某一状态函数改变,其状态一定改变
17、经过一个循环过程,下面各个量的变化值不一定为零的是(
)。
A . 温度T
B . 内能 U
C . 焓H 18、对于吸热的化学反应 2A(g)+B(g)=C(g),其Qp 和Q V 的关系正确的是( )。
A .Q V =Qp>0
B .Q V =Qp<0 D .Q V <Qp
19、已知气相CH 3CH 2OH ﹑H 2O 和CO 2的生成热分别为∆H 1﹑∆H 2和∆H 3,化学反应CH 3CH 2OH+3O 2=2CO 2+3H 2O 的反应热为
A .∆H 1+∆H 2-∆H 3
C .∆H 3-3∆H 2-2∆H 1
D . ∆H 3-∆H 1-∆H 2 20、某化学反应在298K 时反应热为-36.12kJ ,∆C P =16. mol -1 K -1,且不随温度变化,1000K 时∆H 为( )。
A . -48.01kJ
B . -36.12kJ D . -15.28kJ
(热力学第二定律)
1 理想气体绝热向真空膨胀,则: A.ΔS = 0,W = 0
C.ΔG = 0,ΔH = 0
D.ΔU = 0,ΔG = 0
2. 方程2
ln RT H T P m βα∆=d d 适用于以下哪个过程?
A. H 2O(s)= H 2O (l)
C. NH 4Cl (s)= NH 3(g)+HCl(g)
D. NH 4Cl(s)溶于水形成溶液
3. 反应 FeO(s) + C(s) == CO(g) + Fe (s) 的∆
H
为正, ∆S 为正(假定∆r H ,∆r S 与温度无关),下列说法中正确的是 : A. 低温下自发,高温下非自发; D. 任何温度下均为自发过程 。
4. 对于只作膨胀功的封闭系统 p T G ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 的值:A 、大于零; C 、等于零; D 、不能确定。
5.25℃下反应 CO(g)+2H
2(g) = CH 3OH(g)θH ∆= - 90.6kJ ·mol -1,为提高反应的平衡产率,应采取的措施为 。
A. 升高温度和压力
B.
D. 升高温度,降低压力
6.ΔA=0 的过程应满足的条件是:
A. 逆绝热过程
B. 等温等压且非体积功为零的过程
C.7.ΔG=0 的过程应满足的条件是 :
A. 可逆绝热过程
B. 等温等压且非体积功为零的过程
C.
8. 在等温等压下,当反应的1m r mol KJ 5Δ-∙= G 时,该反应:
A. 能正向自发进行
B. D. 不能进行
9. 在一绝热恒容的容器中, 10 mol H 2O(l)2时,
,热力学函数的变化一定为零的是:
A. ΔS
B. ΔG
C. ΔH 10.在一定温度下,发生变化的孤立系统,其总熵 : A. 不变 B.
C. 总是减小 11. 正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中: A. ΔS=0
ΔU=0
12.在0℃、101.325KPa
S(环 D. △S + △S(环) <0
13. 理想气体绝热向真空膨胀,则: A. ΔS = 0,
W = 0 C. ΔG ΔU = 0,ΔG = 0
14. A. (∂H/∂S)p= T B. (∂F/∂T)V = -S C. (∂H/∂p)S 15.任意两相平衡的克拉贝龙方程d T / d p = T ∆V H m m /∆,式中∆V m 及∆H m 的正负号:
A.一定是∆V m > 0,∆H m > 0 ;
C.一定是相反,即∆ V m > 0,∆H m < 0;或∆ V m < 0,∆H m > 0
16.
17.吉布斯判据可以写作: B. (dG) T, p, W ‘=0T,V
18. 为:A. ΔG = 0 B. ΔG > 0 C. ΔG < 0 19. 封闭体系中,W ’ = 0,恒温恒压下进行的化学反应,可用下面哪个公式计算体系的熵变:
A. ΔS = Q P /T
B. ΔS = Δ D. ΔS = nRTlnV 2/V 1
20.对于不作非体积功的均相纯物质的封闭体系,下面关系始中不正确的是:
A.T S H p =⎪⎭
⎫ ⎝⎛∂∂ B.S T A V -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C.V p H S =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. p V U S
=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 第2章 多组分系统热力学
1. 关于偏摩尔量,下面的叙述不正确的是:
A 、偏摩尔量是状态函数,其值与物质的量无关 C 、体系的强度性质无偏摩尔量
2. 化学反应 N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g) 在恒T 恒P A.322NH H N ==μμμ B.0μ3μ2μ=++322NH H N C.322NH H N ==μ3μ2μ
3.多组分均相体系中任一物质B
A.(эU/эn B )T.V 。
n C C.(эU/эn B )V. S n C D.(эU/эn B )P S n C
4.在下列各量中,哪个不是化学势?
A.
C. D. 5.对二组分理想混合物,下面说法不一定正确的是:
A.任一组分都遵从拉乌尔定律 C.形成溶液过程无热效应 D.形成溶液过程△S 一定大于0
6.1000g
A.NaCl C.KCl D.CO(NH 2)2
7. 在1atm 的某温度下,液体苯自动变成了苯的蒸气,彼此化学势关系应是(
)。
A . μl =μg =0 B . μl =μg <0 D . μl <μg B C B C n n S V B n U ≠'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂、、B
C n n P T B n G ≠'⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂、、B C n n V T B n A ≠'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂、、
8 .关于理想溶液的混合性质,不正确的是:
A. △V 混合=0
B. △U 混合=0
C. △H 混合=0 9.K b ,其值只决定于:
B.溶质本性
C.溶液浓度
D.溶液温度
10.与温度有如下的关系:
A.随温度的上升而增大 C.当温度上升时纯物质的化学势是先增大,然后减小 D.
11. 稀溶液的沸点升高公式中,沸点升高常数Kb 与哪些因素有关。
A. 溶液浓度
B. 溶质性质
C. 溶质与溶剂性质 12.如果将5.2克非挥发性溶质溶于373.93K,那么溶质的相对分子量Mr 约为
A.104.58 C.54.4 A
B B b A B b B b *f f f m M /m K m n K b K T T T Δ:===-=计算式 13.组分B 从一相扩散到另外一相中,则下面说法正确的是:
A.总是从浓度高的相扩散到浓度低的相
C.平衡时两相浓度相等 14. 偏摩尔量的集合公式为∑B
B B X n X =_
15. 偏摩尔量的吉布斯-杜亥姆方程的表达式为
0dX n B B B =∑ 16. 化学势判据表达式0dn μαB B B =∑∑
17. 物质化学势的一般表达式 μ=μ*+RT ln a
18.理想气体的化学势表达式是μ=μ*+RT ln p/p °
19. 理想稀溶液中的溶质的化学势表达式是μ=μ*(c)+RT ln c/c °或者μ=μ*(b)+RT lnb/b °或者μ=μ*(x )+RT ln x
20.理想稀溶液的四个依数性是 溶液的蒸汽压较之纯溶剂下降;溶液的凝固点较之纯溶剂下降; 溶液的沸点较之纯溶剂上升; 半透膜两侧溶液与纯溶剂存在渗透压;
第3章 化学平衡
1设气相为理想气体,且已知反应是吸热的,试判断下列结论哪个是正确的:
A. )2()1(21P K K =
B. K K p p ()(21= D. O 2气的平衡压力与计量方程的写法无关
2.已知反应C(s)+O 2(g)=CO 2(g) CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g) 的平衡常数为K 2;2C(s)+O 2(g)=2CO(g) 的平衡常数为
K 3;则K 3与K 1,,K 2的关系为 。
3. 在298K g )
=2NO 2,当p(N 2O 4)= p(NO 2)=1kPa 时反应将向移动。
当p(N 2O 4)=10kPa , p(NO 2)=1kPa
时,反应将向移动。
4. PCl 5(g )分解反应,在473K 平衡时有48.5%分解,在573K 平衡时有97%分解,此反应的∆r H m 0(填 >,< 或 =)。
5.纯物质在其三相点的自由度是( ) A. 3 B. 2 C. 1 6一个化学反应体系 A(g)==B(g),若反应物A 的化学势大于产物B
A.是一条(эG/эξ)T ,P <0 的曲线
B.是一条(эG/эξ)T ,P >0 的曲线 D.上述说法都不对 7.乙苯直接脱氢反应的ΔG =-1
A.在标准状态下反应能自发进行 C.反应能自发进行 D.反应不能自发进行
8.分解反应2C(g)
A.K p =P 3 C.K p <P 39.某CaCO 3P CO2大于101.3kPa ,又测得2CaCO 3(s)=2CaO(s)+2CO 2(g )的平衡常
数为K p 则有 A.K p <P CO2 B.K p =P CO2 D.K p 与P CO2无关
B.CH 3OH(g)=HCHO(g)+H 2(g)
C.CO(g)+H 2H 2(g)
D.C(s)+CO 2(g)=2CO(g)
11 A.ΔG o = C.ΔG =ΔG o D.ΔG o =-RTlnK o
12.已知红辰砂α-HgS 与黑辰砂β-HgS β-HgS 1.456T(J).那么常温下(298K)两种辰砂间
A.黑辰砂稳定
B.红辰砂稳定
C.13.已知反应N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)在温度T 1的01G Δ 要计算另一温度T 的0所需的数据是
A.反应物及产物的C p ,m T 1的ΔH H 1的平衡常数K a
14.表达K Ө~T 关系的微分式为定积分式为/R(1/T 15.
A.增加一种或几种产物的浓度
B.改变反应物投料比 D.增加惰性气体
16.反应aA(g)+bB(g)=mM(g)+hH(g),若保持其它条件不变,T1时的转化率比T2时大一倍(T2=2T1),若保持其它条件不变,总压P1时
的转化率比P2时低(P2>P1)
A.吸热反应,体积增大
B.放热反应,体积增大
C.放热反应,体积减小
D.吸热反应,体积减小
17. 摩尔反应吉布斯函数变∆r G m不仅是_温度_ 的函数,而且还是反应进度的函数。
在G-ξ曲线上的最低点处∆r G m__最小_,此点即为
系统的平衡点。
在平衡点的左边∆r G m_<0_____;在平衡点的右边∆r G m__>0__。
18. 对有纯态凝聚相参加的理想气体反应,平衡压力商中只出现__气体__,而与__纯态凝聚相_无关。
但对有固熔体或溶液参加的反应,
压力商中则不仅出现气相组分的压力,还出现__固熔体或溶液中的溶质________________.
19.对化学反应aA+bB==cC+dD,当n A,0 : n B,0=__∞__时,B的转化率最大;n A,0 : n B,0=__ a/b__时,产物的浓度最高。
20.反应的标准平衡常数KӨ只是_T_的函数,而与_浓度_无关。
__Ja_=KӨ也是系统达到平衡的标志之一。
第4章相平衡
1. 物质A与B的体系在蒸馏时可按一定比例构成低共沸混合物E。
已知纯物质时,A与B的沸点之间的关系为T b(B) > T b(B)。
若将任意比例的A+B体系在一个精馏塔中蒸馏,则塔顶馏出物应是什么()?
A. 纯B
B. 纯A
C. 低共沸混合物E
D. 不一定
2.A和B形成理想的液体混合物,50℃时纯84kPa,纯B的为35kPa。
50℃时与液相组成x A=0.75的液体平衡的气= 。
A
A. 0.88
B. 0.71
C. 0.75
D. 0.42
3可以形成两种水合盐B·H2O和B·2H2O,恒压下与冰和盐水溶液平衡共存的固体水合盐为。
A. B·H2O
B. B·2H2O
C. B·H2O和B·2H2O
D. 无法判定
4.H2SO4与H2O可形成H2SO4·H2O(s)、, H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,在p0下,能与硫酸水溶液和冰达平衡的硫酸水合物最多可有几种? A. 3 B. 2 C. 1 D.0
5.25℃,NH4HCO3(s)在恒容真空容器中分解达平衡:NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g),该体系的组分数C = 1 ,F* = 0 。
6.在描述恒沸混合物时,下列各点中哪一条不正确()
A、恒沸点的F=0,是一个无变量点
B、不具有确定的组成
C、平衡时气相和液相组成相同
D、其沸点随外压的改变而改变
7. 将固体NH4HCO3 (s) 400K, NH4HCO3 (s) 按下式达分解平衡:NH4HCO3(s) = NH3(g) +H2O(g) +CO2(g), 此
体系的独立组分数C=_1,条件自由度F*=_0。
8. 关于三相点, 下面的说法中正确的是(
A.
C. 三相点的温度可随压力改变
D.三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点
9. NaHCO3(s)在50℃分解达平衡:2 NaHCO3(s) → Na2CO3(s)+ H2O(g) + CO2(g) 体系的组分数为__2__,自由度为__0___.
10.AB二组分气-在气相中的浓度和液相中的浓度谁大__液相
11.101.325kPa和30℃时有100g由60﹪H2O及40﹪C6H5OH的所组成的体系形成上下两层溶液,在C6H5OH层中含有7065OH,
在H2O层中含有92﹪的H2O,试求两层的质量。
水层为_ ,酚层为_ .
12.在下列二组分体系相图中,O点代表相合熔点的是
A.最高恒熔温度
B.稳定化合物的熔点
C. 最低恒熔温度
D. 不稳定化合物和B的低共熔温度
13.右图中e,g,b 三点所代表的物系在步冷区线上有明显的温度停顿区间(平台)的是(A)g (B)e (C)g和e (D)b
14.下列说法正确的是:
A.定压下蒸发某液体时,若其气相组成和液相组成相同,该液体必为纯物质
C.固熔体与化合物的区别在于固熔体的组成随温度的变化而变化
D.
15. 标示下列相图: 单组份:
二组分气液相图
二组分液液相图
二组分液固相图
16. 某晶体的两种晶形,在转换温度附近的蒸气压随温度变化的关系lgP1=-
lgP2=-5555/T+12.564则两晶形的转换温度为 (A)375.2 K (D)494.2 K
17. 下列叙述中错误的是()
A、水的三相点F=0,而冰点F=1
C、三相点的温度和压力仅由系统决定,不能任意改变
D、水的冰点是0℃,压力是101325Pa
18.HAc 及C6H6的相图如下图
(1) 指出各区域所存在的相和自由度数。
(这一问自己应该能写出来吧?)
(2) 从图中可以看出最低共熔温度为-8℃,最低共熔混合物的质量分数含C6H6 0.64,试问将含苯0.75和0.25的溶液各100g
20 ℃冷却时,首先析出的固体为何物,计算最多能析出该固体的质量。
解:只计算25%的溶液, 75%的溶液计算方法相同. 该题用杠杆规则计算即可.
含苯25%的溶液降温曲线是a,冷却时最先析出的固体是醋酸,冷却到无限接近水平线可以析出最多的醋酸,可以按水平线计算.
列方程:①100=m(HAc固体)+m(64%溶液)②m(HAc固体)×(0.25-0) = m(64%溶液)×(0.64-0.25)
解二元一次方程,即可求出m(HAc固体)
(3) 将含苯0.75和0.25的溶液冷却到-10℃时,画出此过程的步冷曲线。
19下图是H2O-NaI系统的相图,试分析各区域(1-8)及AB,CD,EF线上平衡共存的相。
欲由图中组成为P点的溶液制得BW2(s),应如何操作?解:先恒温蒸发减少水的含量,将物系点从P点右移到EF上方,然后降温,则可以析出BW2(s)
20.下图为形成简单低共熔混合物的二组分相图。
(该题类似18题)
(1)当组成为X 的物系冷却到t ℃时,析出何物?此时固、液两相之比为多少?(2).据图填下表:
第5章 电化学
1. 已知298 K 时, Hg 2Cl 2 + 2e - === 2Hg + 2Cl -, E 1= 0.2676 V ,
AgCl + e - === Ag + Cl -, E 2= 0.2224 V 。
则当电池反应为Hg 2Cl 2时,其电池的标准电动势为:
A.-0.0886 V ;
B.-0.1772 V ; D.0.0276 V 。
2.在浓度不大的范围内,强电解质摩尔电导率随浓度变化的规律为( )
A.与浓度成反比关系,随浓度增大而变小;
B.与浓度无关,不受浓度的影响;
D.与浓度的c 成线性关系,随浓度增大而增大。
3.科尔劳许定律()
c m m β-Λ=Λ∞1适用于( )
A.弱电解质
B.强电解质
C.无限稀释溶液 4. 已知25℃时,NH 4Cl 、NaOH 、NaCl 的无限稀释摩尔电导率分别为 1.499×10-2S ·m 2·mol -1、 2.487×10-2S ·m 2·mol -1、
1.265×10-2S ·m 2·mol -1,则
A.0.277×10-2S ·m 2·mol -1;;C. 2.253×10-2S ·m 2·mol -1; D.0.225×10-2S ·m2·mol -1;
5.无限稀释的KCl -K +离子的迁移数为:
A. 0.505 ; C.67.5; D. 64.3 。
6.已知298 K 时, Hg 2Cl 2 + 2e === 2Hg + 2Cl -, E 1= 0.2676 V , AgCl + e === Ag + Cl -, E 2
= 0.2224 V 。
则当电池反应为Hg 2Cl 2 +2Ag === 2AgCl + 2Hg 时,其电池的标准电动势为:( )
A 、-0.0886 V ;
B 、-0.1772 V ; D 、0.0276 V 。
7. 反应Hg(l) + 2KOH(aq) → HgO(s) + H 2O(l) + 2K(Hg)(a am )设计成电池:Hg(l )∣HgO(s)∣KOH(aq) ∣K(Hg)(a am ) 。
属于 单液 类型电池(单液,双液,化学,浓差)。
8. 25℃时,电池反应Ag ++1/2Hg 2Cl 2==AgCl+ Hg 的电池电动势为0.0193V ,反应所对应的△S 为32.9J/K ,则该电池的温度系数为
3.41×10-4V/K
9. 0.0025 mol·dm -3的K 2SO 4溶液的电导率是0.06997 s·m -1,则其摩尔电导率为多少s·m 2 mol -1?
B. 27.99
C. 0.2799
D. 2.799
10. 下面条件中哪一个不是摩尔电导率的定义所要求的
A.两电极必须平行
B.两电极相距1m
C.电解质的物质的量为1mol 11.极化曲线是指:
A.C.12. 在25℃时,:
A. 0.01mol·dm -3 C. 0.01mol·dm -3NaCl ; D. 0.005mol·dm -3Na 2SO 4
13. 下列关于 ,正确的是:
A. φ=φo (Ag +/Ag)+RT/Flna(Cl -)
B. φ=φo (AgCl/Ag)+RT/Flna(Cl - D. φ=φo (AgCl/Ag)+RT/Flna(Ag +)
14.下列电池中,
A.Pt,H 2(P 1)|H 2O|H 2(P 22(P 1)|OH -(a 1)‖H +(a 2)|H 2(P 1),Pt.Pt,H 2(P 1)|OH -(a 1)‖H +(a 2)|O 2(P 1),Pt
15. 原电池M |M +(a 1)12电池的电动势为E ,若维持a 2不变,使a 1增加一倍,则原电池的电动势
变为A.0.5E D.变为零
E 24ln F
RT 'E a 4a 2ln F RT E a 2a a a ln F E )a (M )a (M 21212112=-==-==-=→++
16. 已知 298K 时 λ∞(K +)=7.35×10-3S·m 2·mol -1,λ∞(Cl -)=7.635×10-3S·m 2·mol -1, Kohlrausch 经验公式中唯一的常数 A =2×10-4,则浓度为 -3: (各单位分别为S·m 2·mol -1)
C.0.0169
D.0.0140
17. 若浓度为m 24:
A. 41/3 γ±(m/m o )
B. γ±(m/m o )2 D. γ±(m/m o )3
18. 已知φo (Ag +/Ag)=0.799V; φo (Ni 2+/Ni)=-0.23V;φo (Cd 2+/Cd)=-0.402V; H 2在Ag 上的η=0.20V,Ni 上的η=0.24V,Cd 上的η=0.30V,则含有Ag +, N i 2+, Cd 2+, H 2(活度均为1), pH =2的溶液,电解时H 2与各金属在阴极析出顺序为
A.Ag ,H 2,Ni ,Cd
B.Ag ,Ni ,H 2,Cd
C.Ni ,Ag ,Cd ,H 2
D.Ni ,Ag ,H 2,Cd
出顺序
列出各金属和氢气的析由大到小的顺序就可排按照)
(不可逆氢气可逆氢气不可逆氢气可逆金属可逆金属可逆金属不可逆金属E η101ln F 2RT η)H (a )H (a ln zF RT η)H (a )H (a ln zF RT E ηE E φ)M (a ln zF
RT E E E 2222220,,,0,0,,,--=--=--=-==-=-+++≈ 19. 对于电池Sn |
2+
2+Pb 增加了414.4克,则放出电量为: (Pb 原子量为207.2)
A.163×103库仑103库仑 D.683×103库仑
20. : ©
第7章 界面现象
1.若某液体在毛细管内呈凸液面,则该液体在毛细管中将沿毛细管(
)
A.上升 C.与管外液面相平 D.无法确定
2.微小晶体的溶解度比相应晶体的溶解度( )A.小 B.相等 D.无法确定
3. 溶液的表面张力越大,则在该弯曲液面上产生的附加压力( )
②越小 ③不变
④无法确定
4. 溶液的表面张力越大,则在该弯曲液面上产生的附加压力( )
B.越小
C.不变
5.
p 1(大液滴)和p 2(小液滴)存在:( )。
A. p 1 < p 2
C.p 1 = p 2
D. 不能确定
6.肥皂溶液的表面张力为6×10 N ·m -1,用溶液吹一个半径为2×10-2 m 的肥皂泡,则泡内的附加压力为:
A. 0.6 Pa C. 2.0 Pa D. 1.0 Pa
7. 在相同温度下,同一液体被分散成具有不同曲率半径的分散体系时,将具有不同饱和蒸气压。
以p 凹、p 凸、p 平分别表示平面、
凹面和凸面液体上的饱和蒸气压,则三者的关系是
A. P 平 >P 凹>P 凸
B. P 凹>P 平>P 凸
C. P 凸>P 平>P 凹
D. P 凸>P 凹>P 平
8. 植物的叶子一般是憎水性的, 所以在配制农药时常常要加 表面活性剂或称为润湿剂 ,以增加药液对植物表面的润湿程度,使
药液能在植物叶子上铺展。
9有机合成中,需在加热液体的烧瓶里加入沸石,试说明原因。
(1)加入沸石是为了防止液体在加热过程中暴沸。
(2)生成的气泡越小,泡内压力越小,则小气泡难以形成,容易形成过热液体,直至暴沸现象。
(3)沸石是成泡中心,可以加大成泡半径,使汽化正常进行。
10. 试阐述人工降雨的原理。
人工降雨的原理,就是当云层中的水蒸汽达到饱和或过饱和的状态时,在云层中用飞机喷洒微小的AgI 颗粒,此时AgI 颗粒就成为水的凝结中心,使新相(水滴)生成时所需要的过饱和程度大大降低,云层中的水蒸汽就容易凝结成水滴而落向大地。
ngmuir 吸附等温式为 θ=bp/(1+bp) ,适用于 单分子层 吸附。
12.在等温下,同组成的两个大小不同的液滴的饱和蒸气压p 1(大液滴)和p 2(小液滴)存在:
C 、p 1 = p 2
D 、不能确定
13.肥皂溶液的表面张力为6×10-3 N ·m -1,用此溶液吹一个半径为2×10-2 m 的肥皂泡,则泡内的附加压力为:( )
A 、 0.6 Pa
C 、2.0 Pa
D 、1.0 Pa
14. 在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是:
A. C. 防止农药挥发 D. 消除药液的泡沫 15.已知乙醇和玻璃的接触角θ<90°,将玻璃毛细管下端插入乙醇中,平衡时管内液面呈
凹 形,管中液面 高于 (高于或低于)管外液面,附加压力指向 大气 。
16. 在密闭容器中有半径不同的两个水珠,长期放置会发生 小液滴消失,大液滴增大 现象,其原因
为 小液滴的饱和蒸汽压大,此时蒸汽未达到饱和,所以蒸发变小,大液滴的饱和蒸汽压小,达到了饱和,则继续液化变大.
17.一空气中的球形肥皂泡,半径为r ,肥皂水的表面张力为σ,则肥皂泡内附加压力为 4σ/2 。
18.汞在玻璃上的接触角为θ,则表面张力σg-s 与σl-s 、σg-l 间的关系为 σg-s =σl-s + σg-l cos θ 。
19. 通常称为表面活性物质的就是指当其加入于液体中后
A、能降低液体表面张力;
B、能增大液体表面张力;
C、不影响液体表面张力;
20. 在毛细管内分别装有两种不同液体,一种润湿管壁,一种不润湿管壁,当分别在毛细管左端加热时,管内润湿
)移动;管内不润湿性液体将()移动。
B.向右、向左
C.不动
D.均向左移动
第8章动力学
1. 某化学反应的方程式为2A→P,则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
2. 二级反应2A B当A的初浓度为0.200mol/L时半衰期为40s,则该反应的速度常
数是()
A.8 s-1
·L·mol-1 C.40 s-1 D.40 s-1·L·mol-1
3.某放射性同位素的半衰期(一级反应)为10天,则经20
物质的量的:A.1/3; C.1/8; D.1/16。
4. 二级反应2A B当A的初浓度为0.200mol/L时半衰期为40s,则该反应的速度常
数是()
A.8 s-1·L
·mol-1 -1
D.40 s-1·L·mol-1
5.对一级反应下列说法正确的是:
A. t 1/2与初始浓度成正比
B.1/c对t
D. 只有一种反应物
6.
A. t 1/2与初始浓度成正比
速率常数的单位为(时间-1) D. 只有一种反应物
7..质量作用定律适应于:
A.可逆反应;
B.平行反应; D.复合反应
8. ()
、活化能与反应温度完全无关
D、活化能与反应物浓度有关
9. k为4.62×10-2 min-1,反应物初始浓度为0.1mol·dm-3,该反应的半衰期是:
A. 150 min C. 30 min; D. 不能求算
10.在300 K时,鲜牛奶5 h后即变酸,但在275 K的冰箱里,可保存50 h,牛奶变酸反应的活化能是63.1 kJ·mol-1。
11.某放射性同位素的半衰期(一级反应)为10天,则经20天后所剩的同位素的物质的量是原
来同位素的物质的量的:( )
A、1/3;
C、1/8;
D、1/16
12.下面对于催化剂的特征的描述,哪一点是不正确的? ( )
D、催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应
13.二级反应2A →B当A的初浓度为0.200mol/L时半衰期为40s,则该反应的速度常数是
A、8 s-1·L·mol-1
B、1/8 s-1·L·mol-1
C、40 s-1
D、40 s-1·L·mol-1
14.化学反应的过渡状态理论的要点是()
A、反应物通过简单碰撞就能变成产物;
C.在气体分子运动论的基础上提出来的;引入了方位因子的概念,并认为它与熵变化有关
15.某化学反应的方程式为
2A→P,则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
16.一级反应速率公式中哪些量呈直线关系。
17.某具有简单级数的反应,k=0.1(mol.dm-3)-1.s-1,反应物起始浓度为0.1mol.dm-3,当反应速率降至起始速率1/4时,所需时间
为。
k
c
1
t
kt
c
1
c
1
2
c
c
c
c
v
v
kc
kc
v
v
kc
v
kc
v
o
o
o
2
2
o
4
1
2
2
c
2
2
c
=
=
-
=
=
=
=
=
=
18.链反应由链引发链传递和链终止三步组成。
19. 已知反应A + 2B →产物的速率方程为–dc A/dt = k A c A c B,若反应开始时,c A0 = 0.1mol . dm-3,c B0 = 0.2mol . dm-3,当A反应掉一半
所需要的时间为100min,则反应的速率常数k A为反应的速率常数k A= 0.05mol -1. dm3.s-1。
2
'k k t c 1
'k 'k c 1
t c 'k c k 2)c 2(kc c c k v A 2/1o ,A o ,A 2/12A 2A A A A B A A A ======= 20.复杂反应动力学,若采用稳态法进行处理,在各基元反应中必须具有 活化 物质,所谓
的稳态条件是指 活化物质的浓度不随时间而变 。
第9章 胶体
1.将2 滴 K 2[Fe(CN)4],下列四种电解质聚沉值最大的是:
A. KBr
B. K 2SO 4 D. Zn 2[Fe(CN)6]
2.ζ电势在数值上ζ电势在数值上将变( )。
A.大、大 C.大、小 D.小、大。
3. A.热力学上和动力学上皆属稳定的系统; B.
C.热力学上稳定而动力学上不稳定的系统; 4.丁达尔现象是光射到粒子上发生下列哪种现象的结果A 、散射 B 、反射 C 、透射 D 、折射
5.溶胶的基本特性之一是:( )
A 、热力学上和动力学上皆属稳定的系统;
B 、热力学上和动力学上皆属不稳定的系统;
C 、.热力学上稳定而动力学上不稳定的系统;
6. ( )
A 、胶核 C 、胶团 D 、紧密层
7.对于电动电位ξ的描述,哪一点是不正确的?( )
A 、ξ电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀液相内的电位;
C 、ξ电位的值易为外加电解质而变化;
D 、当双电层被压缩到与滑动面相合时,ξ电位为零。
8.憎液溶胶稳定的三个重要原因是: 高度分散 、 多相 、 热力学不稳定 。
9.混合等体积的 0.08 mol ·dm -3 KI 和 0.1 mol ·dm -3 AgNO 3溶液所得的溶胶。
胶团结构式[(AgI)m nAg + (n-x ) NO 3-]x + x NO 3-
胶粒带正电,电泳方向胶体粒子向负极移动 ,比较 MgSO 4,Na 2SO 4,CaCl 2Na 2SO 4>MgSO 4>CaCl 2
10. NaNO 3、Mg(NO 3)2、Al(NO 3)3对以AgNO 3与KI 制备的溶胶的聚沉值分别为140、2.62、0.067mol/L ,写出该溶胶的胶团结构
[(AgI)m nI - (n-x ) K +]x - x K +,电泳方向胶体粒子向正极移动 。
11. 在溶胶的下列现象中,哪一个与光的散射作用有关?
A. 布郎运动
B. 电泳 D. 沉降平衡 12. 对于有过量KI 存在的AgI 溶胶,下列电解质聚沉能力最强的是:
A. K 3[Fe(CN)6]
B. MgSO 4 D. NaCl
13. :
A.酸 C.水银 D.酒精
14. :
A.θ=K
B.θ=0 D.θ=KP
:
B.液体密度
C.附加压力
D.大气压力
Langmuir 吸附理论的基本区别是:
A.固体表面是均匀的
B. D.吸附与脱附间能建立动态平衡
17. 下列各方法中能引起憎液溶胶聚沉的是:
A.温度的变化
B.溶胶浓度的变化
C.大量大分子物质的加入 18. Г>0
A.该溶质为非表面活性物质C. 19. 在273K 下,用活性炭作CO 的吸附实验,由所得数据作P/V 对P 图时,得一直线,其斜率和截距,分别为0.009cm -3和1199.89Pa·cm -3
A.0.009cm 3
B.9.0cm 3 D.1.0×10-3cm 3
a m
a m a m a m a
m a V 1p V 1b V 1V p bp 1bp V θV V bp 1bp θ=+=+==+=截距 20. 以 100cm 30.005mol·dm -3的 AgNO 3溶液和 3-3AgCl 溶胶,其胶团结构式为:
A.{(AgCl)m ·nNO 3-·(n -x)Ag +}x -·xAg + C.{(AgCl)m ·nCl -·(n -x)Na +}x -·xNa + m 计算题
热力学(一,二定律及化学平衡)
1.1mol He (理想气体)从始态273K 、1000KPa 、10dm3 分别经⑴等温可逆,⑵绝热可逆膨胀到压力为100Kpa 得终态,试计算过程的Q 、W、ΔU、ΔH、ΔS 和ΔG .(已知S(He 298K ) = 126.06 J· K–1·mol –1)。
解:(1)等温可逆过程ΔU = 0 ,ΔH = 0
n = = (10610-310)/(8.314273) = 4.41 mol
W 1 = n R T 1 ln p2/p1 = 4.418.314273ln100/1000= -23048 J = -23.05 KJ
Q1 = - W1 = 23.05 KJ
ΔS1 = Q/T =23050/273 = 84.43 J·K-1
ΔG = ΔH –T ΔS = - 273 84.43 = - 23050 J = - 23.05 KJ
(2)绝热可逆过程: T P= T P T2 = T1 (p1/p2)=273(10/1)(1-1.67)/1.67=109 K
Q = 0
W = ΔU = n Cv.m (T2– T1) = 4.413/28.314(109-273) = - 9020 J
ΔH = n Cp.m (T2– T1) = 4.41×5/2×8.314×(109-273) = - 15033 J
ΔS = 0
S1(273K) = S(109K)
m
= (109) - (298) = = 5/2×8.314×ln 109/298= - 20.90 J·K-1
S(109K) =ΔS m + S(298K) = - 20.90 + 126.06 = 105.16 J·K-1
ΔG = ΔH –SΔT = - 15033 – 105.16 (109-273) = 2213 J
2.已知冰在00C 、100KPa 下的摩尔熔化焓为5858J·mol -1,冰和水的平均摩尔热容分别为37.6和75.3J· K–1·mol -1,计算1mol 、–100C
100KPa 的过冷水在等温等压下凝结为-100C、100KPa 冰时系统的ΔU 、ΔG、ΔH 和ΔS ,并判断过程能否自发进行。
解:此过程为不可逆相变,设计下列可逆过程
263K 100KPa H2O(l ) 263K 100KPa H2O(s )
(1) (3)
273K 100KPa H2O(l ) 273K 100KPa H2O(l )
ΔH =ΔH1+ ΔH2+ΔH3=n C p. m (l )ΔT +n ΔH m +n Cp.m(s )ΔT
= 1 + 1+ 1=753-5858-376=-5481J
ΔU = ΔH = -5481 J
ΔS =ΔS 1+ΔS2+ΔS3= n C p .m (l )ln T2/T1+ n ΔHm /T + n Cp.m (s )ln T1/T2= 75.3ln 273/263 + + 37.6ln 283/273 = 2.81-1.46-1.40= -20.05 J·mol-1·K -1
ΔG = ΔH –T ΔS = - 5481-263(-20.05) = -207.85 J
等温等压ΔG<0,自发。
若用熵判据,需计算环境的熵变
ΔS 环= - Q系统/ T环= - ΔH / T环= 5481/ 263 = 20.84 J ·K –1
ΔS隔离=ΔS系+ ΔS环= - 20.05 + 20.84 = 0.79 J ·K –1 > 0 (自发)
3.将1 mol O2由298.15 K,
Θ
p的压强下经恒温可逆压缩增至压强为607950 Pa的末态,试求W、Q、ΔH、ΔG、ΔS。
解:将O2视为理想气体,因是恒温可逆压缩,故ΔU=0 ΔH=0
Q r= nRTln(P1/P2)=1×8.314×298.15ln(101325/607950)= -4441 J= -4.44 kJ
W=- nRTln(P1/P2)=1×8.314×298.15ln(101325/607950)= 4441 J= 4.44 kJ
ΔG=ΔH-TΔS= - Q r= 4.44 kJ
ΔS体= Q r/T= -4441/298.15= -14.9 J·K-1
4. 25℃时化学反应:A(气)= B(固)+ 2C(气)的有关数据如下:
Δf H m°/ kJ·mol-1-550 -29.0 -293.50
S m°/ J·K-1·mol-1167.4 21.4 113.0
上述反应中的气体视为理想气体,且反应的ΔC P,m=0
(1)计算125℃时,标准态下,反应的Δr H m°、Δr S m°、Q p、Q v;
(2)计算125℃时,标准态下,反应的Δr G m°,并判断该反应在125℃时的反应方向;
(3)求出标准平衡常数与温度的关系和125℃时的标准平衡常数K°;
计算125℃时,标准压力下,A的转化率是多少?
解:
%
100α106.3α
1α4n
p p α1)α2()K 15.398(K α
1n α2αα1001)
g (C 2)s (B )g (A )4(106.3)K 15.398(K 4
.1715
.398314.8106.57RT )398(G Δ)K 15.398(K ln )
62.9T
6928
exp()T (K 62
.9T 6928T 314.8T 80106.57RT
S ΔT H ΔRT G Δ)T (K ln 30
mol
KJ
6.57108015.39856)
K 15,398(S ΔT )K 15.398(H Δ)K 398(G Δ2KJ
6.7210
15.398314.8256RT 2Q Q KJ
56)K 15.398(H ΔQ mol
K
J
80)K 15.298(S Δ)K 15.398(S Δmol
KJ 56)K 15.298(H Δ)K 15.398(H ΔS ΔH Δ0
C Δmol
K J 804.1670.11324.21)K 15.298(S Δmol
KJ
56)550()50.293(2)0.29()K 15.298(H Δ)1(7
2
2
1
2273
m r 3
m
r m r m r 1
3
m r m r m r 3
p
V m r p 1
1
m r m r 1
m r m r m r m r m ,p 1
1
m r 1
m r ≈⇔×===
+===+×==××==+=+=×===
<=××===×××==========×+==×+=或者:)
(反应自发向右
)(与温度无关
、则因
5.有反应为:A(g) = B(g) + C(g),各物质在298K 的
m f ΔH 和
m S 的数值为:
物质
A(g) B(g) C(g)
m f ΔH (kJ·mol -1)
125 110.06 0
m S (J·mol -1·K -1)
305.3
278.5
130.6
(1)计算该反应在298K 、标准态时的 m
r H Δ 、Q p 、Q V ; (2)计算该反应在298K 、标准态时的 m r ΔG 并判断该状态下反应的自发方向;
(3)求出 m
r ΔG 与T 的关系式; (4)求出 K 与T 的关系式;(假定该反应的0r =p C ∆);
(5)如果各气体分压的分压均为0.5 p ,试判断反应在298K 、标准态时的自发方向。
R
K 289S Δ+
RT K 289H Δ-=K ln K -RTn =Δ4K 289S ΔT -K 289H Δ=ΔS ΔH Δ∴0=C Δ30
≤ΔK 289S Δ×298-K 289H Δ=K 289S ΔT -K 289H Δ=Δ)2(Δ-==K 289H ΔK 289H Δ=K 289H Δ)1(m m m m m m m m m p,m m
m
m
m
m
m m
m ∑)()()
()()(与温度无关、)(判据:)
()()()()()()(解:
r r r r r r r r r r r r r r g
p V p r f B r G G G G n RT Q Q Q γ
6.25℃时反应 MCO 3(s) = MO(s) + CO 2(g) (M 金属)的有关数据如下:
Δf H m °/ kJ·mol -1
-500 -29.0 -393.50 S m °/ J·K -1
·mol -1 167.4 121.4 213.0 C p ,m °/J·K -1
·mol -1
108.6 68.40 40.20
(1)计算25℃时,标准态下,反应的ΔrHm°、ΔrSm°、Δr G m°。
(2)计算125℃时,标准态下,反应的Q P、Q V。
(3)该反应Δr G m°(T)与T的关系;(4)计算1500℃,标准态下,反应的ΔrGm°及此条件下的反应方向。
(5)计算1500℃下,反应的K°。
(6)该反应K°(T)与T的关系;(7)该反应有无转化温度?若有,是多少?
相平衡
1. 标示相图:g=l l=s
电化学(电解质溶液与原电池)
1.已知电池Ag(s)|AgCl(s) |HCl(a=0.9) |HgCl(s) |Hg(l) 25℃时,E = 0.460V, =3.40×10-4 V.K-1.
(1) 写出电极反应和电池反应;
(2) 计算25℃、Z = 2时,电池反应的Δr G m、Δr H m、Δr S m、Q P及可逆电池反应热Q m.R。
解:(1) (-)2Ag – 2e-1 + Cl →2AgCl(s)
(+) 2HgCl (s)+ 2e-1→Hg(l) + 2Cl 反应:2Ag + HgCl →2AgCl(s) + Hg(l) + 2Cl
(2) Δr G m= -nEF = -88.78KJ.mol-1
Δr S m= nF= 65.62KJ.mol-1
Δr H m=Δr G m +TΔr S m= - 69.23 KJ.mol-1
Q P=Δr H m= - 69.23 KJ.mol-1
Q R= TΔr S m=19.55 KJ.mol-1
2. 某电导池先后充以高纯水、0.02 mol . dm-3KCl溶液和AgCl饱和溶液。
25℃时分别测得电阻值依次为2.20×105、100和1.02×105
Ω。
已知该温度下KCl、AgCl溶液的摩尔电导率分别为1.383×10-2、1.268×10-2 S . m2 . mol-1,求:
(1)电导池常数;(2)25℃时AgCl溶液的电导率和AgCl的溶解度。
解:(1) 正极反应2AgCl(s) +2e-→2Ag(s) +2Cl-(2mol·kg-1)
负极反应M→M2+(mol·kg-1) +2e-
电池反应2AgCl(s) +M→2Ag(s) +MCl2(1mol·kg-1)
(2) E=(1.200+4.00×10-5×25 +9.00×10-7×252)V=1.2016V
△rGm= -zFE =-2×96500C·mol-1×1.2016V= -231.9kJ·mol-1
(dE/dT)p=(4.00×10-5 +2×9.00×10-7×25)V·K-1=8.5×10-5V·K-1
△rSm= zF(dE/dT)p=2×96500C·mol-1×8.5×10-5V·K-1= 16.41J·K-1·mol-1
△△△rSm=-231.9kJ·mol-1+298K×16.41J·K-1·mol-1=-227.0kJ·mol-1
Q△rSm=298K×16.41J·K-1·mol-1=4.89kJ·mol-1
3.某金属M的氯化物MCl2是一强电解质,设下列电池:M | MCl2(1mol·kg-1) | AgCl | Ag
的电动势与温度的关系为E/V=1.200+4.00×10-5(t/℃) +9.00×10-7(t/℃)2
25℃时的E°(M2+/M)=-0.9636V,E°(AgCl,Ag|Cl-)=0.2223V。
F=96500C·mol-1。
(1) 写出电极反应与电池反应。
(2) 计算25℃时上述电池反应的,△r G m,△r S m,△r H m及可逆热Q r。
解:(1) 正极反应2AgCl(s) +2e-→2Ag(s) +2Cl-(2mol·kg-1)
负极反应M→M2+(mol·kg-1) +2e-
电池反应2AgCl(s) +M→2Ag(s) +MCl2(1mol·kg-1)
(2) E=(1.200+4.00×10-5×25 +9.00×10-7×252)V=1.2016V
△r G m= -zFE =-2×96500C·mol-1×1.2016V= -231.9kJ·mol-1
(dE/dT)p=(4.00×10-5 +2×9.00×10-7×25)V·K-1=8.5×10-5V·K-1
△r S m= zF(dE/dT)p=2×96500C·mol-1×8.5×10-5V·K-1= 16.41J·K-1·mol-1
△r H m=△r G m+T△r S m=-231.9kJ·mol-1+298K×16.41J·K-1·mol-1
=-227.0kJ·mol-1
Qp=△r H m=-227.0kJ·mol-1
Qr=T△r S m=298K×16.41J·K-1·mol-1=4.89kJ·mol-1
4.已知25℃时的E°(Ag+/Ag)=0.7994V,E°(AgCl,Ag|Cl-)=0.2221V,F=96500C·mol-1。
试通过设计原电池,求25℃时AgCl在水中的
溶度积K sp。
解: AgCl(s)==== Ag++ Cl-
正极反应 AgCl(s) +e-→ Ag(s) + Cl-
负极反应 Ag(s) → Ag+ + e-
设计电池如下:
Ag(s) Ag+ Cl-AgCl(s) Ag(s)
其电动势为
E 0
=RT/F lnK SP
25℃时,0.2221-0.7994=0.05916lgK SP, lgK SP,=-9.7566 K SP,=1.75×10-10
界面现象
1.25 ℃时乙醇水溶液的表面张力σ与乙醇浓度的关系如下
σ-0.5c+0.2 c 2 (10-
3N ·m -1) 试解决下列问题:
(1) 25℃时将一个半径为10-5m 的毛细管插入水溶液中,试计算毛细管中的液面将升高多少?假设润湿角为0°,纯水的密
度为1.00kg ·dm -3, g=9.80m ·s -
2。
(2)计算25℃时乙醇浓度为0.1mol ·dm -3的表面吸附量。
解:(1) 纯水的表面张力 σ
×10-
3N ·m -
1
升高高度 σ
θ/ρg r = 2×72×10-3×cos0°/(1000×9.80×10-
5)=1.47m
(2) Γ
=-(c/RT)d σ/dc =-[0.1/(8.315×298.2)](-0.5+0.4×0.1)×10-
3=1.86×10-
8mol -
1·m
-2
2.已知在27
3.15K 时,用活性炭吸附CHCl3,其饱和吸附量为95.0dm3·kg-1,若CHCl3的分压为1
4.00kPa ,其平衡吸附量为
82.5dm3·kg-1。
求
(1)兰格缪尔吸附等温式中的b 值;(2)CHCl3的分压6.600kPa 时,平衡吸附量为若干? 解:
Pa bp bp V θV V b b b bp bp V θV V 33
43
43∞∞4
3
333
∞∞10×9.71=10
×600.6×10×71.4+110×600.6×10×71.4×10×0.95=+1==)2(10
×71.4=10×00.14×+110×00.14××10×0.95=
10×5.82+1==)1(
3.雾的粒子质量约为10-12
g ,试求20℃时其粒子的蒸汽压同平面水的蒸汽压的比值。
已知水的表面张力为72.75×10-3N/m ,水的密度为
1g/cm 3。
解:先求雾粒子的半径 ρ
m
V = 33
4r V π=∴m m r 733
3
123102.610
114.341010343---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==πρ 再由开尔文公式得P r /P 0=1.0017 00173.021ln
=⨯⨯=r
M RT p p r σ
ρ 得P r /P 0=1.0017
动力学
1.已知反应 NO 2(g) =NO(g) + (1/2)O 2(g) 以NO 2的消耗速率表示的反应速率常数与温度的关系为:
ln(k/dm 3·mol -1·s -1)=-12884K/T +20.2664
(1) 试求反应的级数,活化能Ea 及指前因子A 。
(2) 求400℃时的速率常数;
(3) 400℃时将压力为26664Pa 的NO 2(g)通入反应器中,使之发生分解反应,试计算反应器的压力达到31997Pa 时所需时间。
解:(1) 速率常数k 的单位为dm 3·mol -1·s -1,所以反应为2级。
阿累尼乌斯方程的对数式
ln (k/ dm3·mol -1·s -1)= -Ea/RT + ln(A/ dm3·mol -1·s -1)
Ea =12884K ×R =12884K ×8.315J ·K -1·mol -1=107.1kJ ·mol -1 A= exp(20.2664) dm3·mol -1·s -1 =6.33×108 dm3·mol -1·s -1 (2) 400℃ 时的速率常数
ln(k/dm 3·mol -1·s -1)=-12884K/673.15K +20.2664=1.1265
k=3.085dm 3·mol -1·s -1
(3)设NO 2(g)=A, 对于二级反应,反应时间与浓度的关系如下
t=(1/c A -1/c A ,0)/k
需知道浓度,可通过压力进行计算:
NO 2(g) = NO(g) + (1/2)O 2(g) t=0 p 0=26664Pa 0 0
t=t 26664Pa -p x p x (1/2) p x 总压p=26664Pa+px/2=31997Pa 所以 p x =10666Pa c A =(26664-10666)Pa/RT=15998Pa/RT ,c A0=26664Pa/RT
t =(1/c A -1/c A0)/k =RT(1/15998Pa -1/26664Pa)/k=8.315×673.15×(1/15998-1/26664)/(3.085×10-3)=45.4s
Ag
Ag Ag AgCl E E E //+-=。