2008年研究生入学考试物化复习答案
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2008年物化复习答案
第一章热力学第一定律
选择题:
x02a02010(答案) c ;
x02a02172(答案)c;
x02a02017(答案)a;
x02a02020(答案)c;
x02a02011(答案)d
x02a02042(答案)c (在某一温度及与该温度对应的平衡压力下发生的相变化;内、外温差相差dT的传热过程;内、外压差相差dp的膨胀或压缩过程;通过的电流
为dI的充电或放电过程等都可看作是可逆过程)
x02a02051(答案)d
x02a02058(答案)b(在该题中,同理ΔU=C V(T2-T1),无论过程是否是恒压或恒容)
x02a02092(答案)b(封闭系统,等压(p i=p sur=p f),W非=0;同理△U = Q V封闭系统,等容(V i=V f),W非=0)
x02a02101(答案)a ( 若换成恒压和恒容过程吸收的热量相同,问那个过程升高的温度多?) x02a02182(答案)c;
x02a02114(答案)c
计算题:
解1:
(1) 因为C p,m-C V,m=R=8.314 J·K-1·mol-1
所以C p,m=(33.83+8.2×10-3T/K) J·K-1·mol-1
(2)因为是理想气体,又因为p1V1=p2V2, ΔT=0,由此得ΔU=ΔH=0
(3) 若是进行绝热自由膨胀,则W=Q=0
所以ΔU=ΔH=0 可与(2)过程等效
解2:
(1) ΔT=Q/(mc)=10460×103J/[(70×103g)×(4.184 J·g-1·K-1)]
=35.9 K
T=(35.7+310.2)K=345.9 K
(2) m x=Q/ΔH=10 460×103J/(2405.8×103J·K-1)
= 4.35 kg
解3:因为Q=0,所以有ΔU=W
nC V,m(T2-T1)=-p2(nRT2/p2-nRT1/p1)
T2=241 K [4]
ΔU=nC V,m(T2-T1)= -4220 J [2]
ΔH=nC p,m(T2-T1)= -5908J [2]
第二章热力学第二定律
选择题:
x03a01193(答案)b
x03a02007(答案)c
热力学温标是Kelvin 根据Carnot 循环提出来的。
即工作于两个热源之间的Carnot 机,在两个热源间交换的热与两个热源的温度有关系
11
22
Q T Q T =,这样写出温度的比值。
还需要选定参考点。
第十一届国际计量大会(1960年)规定以纯水的三相点的温度定为开氏温标的参考点,规定其温度为273.15 K ,1 K 等于水的三相点的热力学温度的1/273.15,于是热力学温标就完全确定了 x03a02013(答案) a
因为 η1= W 1/Q = (T 3-T 1)/T 3 , W 1= Q (1-T 1/T 3)
η2= W 2/Q = (T 2-T 1)/T 2 , W 2= Q (1-T 1/T 2) 所以 W 1> W 2
x03a02033(答案)c (熵增原理); x03a02037(答案)b ; x03a02038(答案)d ;
x03a02039(答案)b (∆G =∆H-T ∆S < 0, ∆H/T < ∆S 。
如果问“等温等压W 非=0条件下进行
的自发化学反应,其∆S =? 0<或>0或=0皆有可能,因为其方向由∆r H m 和∆r S m 共同决定。
”
x03a02045(答案)c 因为不同热力学判据的应用条件如下
ΔU S ,V ≤0; ΔH T ,p ≤0
ΔG T ,p ≤0; ΔS 隔离≥0 故只有 (c) 符合条件。
x03a02046(答案)b 因为T = pV /nR , V ↑ , T ↑ ,所以()2
1
//d T p
T S C
T T ∆=⎰ ↑
x03a02055(答案)a 因绝热不可逆过程的ΔS 体 > 0 x03a02058(答案)b ;
x03a02072(答案)b
x03a02047(答案)a 因为 (∂S /∂V )T = (∂p /∂T )V = p /T > 0
x03a02057(答案)c 这是一个不可逆过程∆S 总>0,因为Q =0,所以△S (环境)=0,由
此得△S (体系)>0)
x03a02084(答案)c 气体膨胀熵增加,因为绝热,故环境熵变为零。
另外,由110J T p p H T T T H S T V p C p C p μ-⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫
∂∂∂==-=-+>⎢⎥
⎪ ⎪
⎪∂∂∂⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦
(经节流膨胀后,温度下降)可知0T
S p ⎛⎫
∂<
⎪∂⎝⎭,即压力降低,熵增加。
x03a02112(答案)a (若题目为过程的∆G =W 非,应满足的条件是什么?(等温等压的可逆过
程);类似的∆A =W R ,应满足的条件是什么?(等温可逆过程)
x03a02119(答案)d
x03a02083(答案)c (从同一始态出发,不可逆绝热过程和可逆绝热过程不可能到达相同的终
态。
绝热过程会改变体系的温度,因此从同一始态出发,可逆恒温过程
不可能到达与绝热过程相同的终态)
x03a02115(答案)a (根据G 和A 的定义式,△G =△H -T △S ,△A =△U -T △S ,
由此得△G -△A =△H -△U ,所以,一般说来,只有理想气体的等温过程才有△G =△A )
x03a02124(答案)b 因 (∂G /∂T )p = -S <0 (上题中,若是压力升高呢?(∂G /∂p )t = V>0) 计算题:
j03a05070(答案)
解1:尽管是在敞口容器中,但由于环境的温度很低,故可以近似当作封闭体系处理。
2
1
-1+(-)/=-110.4J K T p vap m b T C S dT H T T
∆∆⋅⎰体系=
90.19K
298.2K
- =-12.870kJ p vap Q C dT H =∆⎰
-1922J K S Q T ∆=-=⋅环境环境 -1811.6J K S S S ∆=∆+∆=⋅总体系环境
j03a10225(答案)
解:
求解理想气体任何单纯pTV 状态变化过程的状态函数(U 、H 、S 、A
和G )的改变值,关键是求T 2。
n = pV /RT = 4.09×10-2 mol
因为∆U = nC V ,m (T 2- T 1) = W =502 J 故解得 T 2= 883 K
∆H = nC p ,m (T 2- T 1)= 4.09×10-2⨯7/2⨯R(883-298)=702.8J ∆S = nC p,m ln(T 2/T 1) + nR ln(p 1/p 2) = 0.754 J·K -1 S 2= S 1+ ∆S = 205.9 J·K -1 ∆A = ∆U - (T 2S 2-T 1S 1)= -102176 J ∆G = ∆H - T 2S 2+ T 1S 1= -119976 J (如果是已知绝热恒外压膨胀对外作功值,求ΔH ,ΔA 和ΔG ) j03a10240(答案)
解:
(1)()
(),21ln 21199.5K p m R C p p T T e
⎡⎤⎣⎦
==
()(),2121p m m G H S T nC T T nS T T ∆=∆-∆=---
()()
21,17.1kJ p m m n T T C S =--=
(2)U W ∆=
(),21212V m nC T T p V nRT -=-
(2)解得 2221K T = (),21 2.028kJ p m H nC T T ∆=-=- ()(
)(
)-1
2172ln ln 3 4.000J K
S nR T T p
p
⎡⎤∆=+⨯=⋅⎣
⎦
()()-11,298K ln 273K 298K 274J.K m p m S nS nC =+= ()
-1-121=+4.000J.K 278J.K S S =
()221111.34kJ G H T S T S ∆=∆--=
(在上题,只要求出了T 2,ΔU ,W ,ΔH ,ΔA ,ΔG 都很容易求)
第三章 多组分溶液热力学
选择题:
x04a01090(答案)b (μ=μ0+RTln x )
x04a02005(答案)b 可由Gibbs-Duhem 方程看出:-A A B B x dV x dV =
x04a02009(答案)d
x04a02010(答案)b (理想液态混合)
x04a02022(答案)b 增压能可使冰变为水。
x04a02028(答案)a
x04a02054(答案)d 化学势无绝对值,不同物质的化学势不可比较。
x04a02083(答案)a (用拉乌尔定律计算,根据计算的结果进行判断) x04a02097(答案)b
x04a02142(答案)d 当土壤内含盐量超过植物液体时,产生反渗透,使水从植物内流向土壤,致使植物枯萎。
x04a02155(答案)a (p =p 水x A )
x04a02167(答案)c 1110.181a p p *
==
x04b01045(答案)a (p =p 水x A ) μ(纯水)>μ(糖水中水),水从 (b) 杯向 (a) 杯转移。
x04b02137(答案)b (μ(水)= μ0(纯水)+RTln x 水) x04b02125(答案)c x04b02158(答案)c 计算题:
j04b10180(答案)
解1:根据稀溶液依数性与溶液浓度的关联式(牢记)
A,m fus m A A f
A 2
A f ΔΔln ()V H p p T x p R T RT
π*
**--==⋅=$
(1)πρ=gh
RT gh
M RT gh V RT V p p p A m m A,A
A A ))(A (=ρ≈π=-*
* Pa 0446.0A A A A ==
-=∆*
*
p RT
gh M p p p (以上是已知渗透压和纯溶剂饱和蒸气压计算∆p 的方法。
若是告诉你的渗透压不是水柱的高度,而是一个具体的数字,再告诉你溶剂的密度和纯溶剂饱和蒸气压,你还能求算∆p ,同时求∆T f 吗?)
(注意:在求∆T f 时时,如果冰点下降常数K A 的单位为“3
K kg mol -⋅⋅”,则其浓度要用b B )(对于稀溶液,当涉及到c B 、b B 和x B 相互之间换算时 c B ≈ρb B ,x B ≈b B M A )
(2)凝固点降低常数为
2f A
f fus m
()ΔR T M K H *=$
fus m 2f A
ΔΔ()H T p
R T p ∆**
=$
24
f f f A fus m A A
Δ()ΔΔ 2.3310K Δp R T p K T p H p M *-**
===⨯$ [5] ∆p 和∆T A 均很小,实验上很难精确测量。
而渗透压的柱高达0.0115 m 是较易精确测量的,因此用蒸气压降低和凝固点降低法测量此高聚物的摩尔质量是不可能的,只有用渗透压法是可行的。
固用渗透压法测高聚物的摩尔质量已成为常用的方法之一。
j04b15020(答案)
解: ① -1B B 0.04b 0.04mol kJ 1
A n W =
==⋅ b b B b T K ∆= ∴ -1b b B 100.02100
0.5 K kg mol b 0.04
T K ∆-=
==⋅ ② 22
b b A (H O)
vap m RT K M H *=∆
22b (H O)
A b
ap m RT H M K ν*∆=
23-18.314373.151810kJ mol 0.5
-⨯=⨯⨯⋅
-1 41.7 kJ mol =⋅
③ Θ2(H O)2112
11ln
()ap m H p p R T T ν∆=- ∴ 3241.71011
ln
()101.325373.15353.15
p R ⨯=- 解之 247.33kPa p =,即80℃时H 2O 的2H O 47.33kPa p *
=
第四章 化学平衡
选择题:
X05A02007(答案)c ;X05A02014(答案)a ;X05A02039(答案)c ;X05A02107(答案)c ;X05A02134(答案)A (反过来,若告诉你不同温度下反应物的分解百分数,你应该能判断该反应是吸热还是放热反应)
X05B02022(答案)b ;X05B02023(答案)B ;X05B02035(答案)b ;X05B02136(答案)a
计算题:
J05A05030(答案)
解: r m G ∆=-166732+63.01×873.2= -111712 J ·mol -1
∵r m G ∆= -RT ln K =1/2×RT ln(2O p / p $
)
∴2O p = p $
×e x p(2r m G ∆/RT ) =4.37×10-9 Pa
J05B10099(答案)
解:欲求308K 时总压,就要知道产物p (NH 3) 和 p (H 2S),欲求p (NH 3) 和 p (H 2S),就要知道K
2(308K )。
即:K
2→ p (H 2S)和p (NH 3) →总压
298K 时,p (NH 3) = p (H 2S) = p /2 = 29985 Pa
K 1= [p (NH 3)×p (H 2S)]×(100 000)-2
= 0.0899
(1)ln(K
2/
K
1) =(
r m H ∆/R )(1/298 - 1/308)
K 2=0.307 =(p /2)2×100 000-2
,
p =1.11×105Pa
(2) NH 4HS(s) = NH 3 (g) + H 2S(g)
n 0.7mol-n 0.60mol-n 气体的 n 总 =1.30mol-2n
平衡后总压p = (1.30mol-2n )RT /V
∵K =P K (p )-2=n K (RT /p V )-2=0.307
∴(0.6-n )×(0.7-n )
=0.307×(25.25×100/8.314×308)2 ∴n =0.1014 mol, W(NH 4HS)=n ×M = 0.1014×51=5.17g
第五章 相平衡
选择题:
X06A02013(答案)B ;X06B02042(答案)b ;X06A02016(答案)c ;X06A02136(答案)d ;X06A02137(答案)d ;X06A02203(答案)c ;X06A02211(答案)b ;X06A02243(答案)a ;X06B02101(答案)a
X06B02103(答案)C (由此可知,冰的熔点随平衡压力的增加而下降的主要原因是V m (l)<
V m (s))
X06B02111(答案)C ( 给你一个相图,你要能给出点、线、面的物理意义,如果有操作线,还要指出在操作线的条件下,体系相态的变化)
解:(1) 面:β相区为气相区,1,2P F ==;
α相区为液相区,1,2P F ==; γ相区为固相区,1,2P F ==。
(2) 线:I. 三条实线(分别是两个相区的交界线),在线上2,1P F ==,是两相平
衡,温度和压力只有一个是独立变量。
ob 线是气–液平衡线,又称为蒸发曲线; oa 线是液–固平衡线,又称为熔化曲线;
oc 线是气–固平衡线,又称为升华曲线 。
II. 两条虚线EF 和NM 表示定压下升温时水的相变化情况。
在p 1恒定情况下升温,水将由固态熔化为液态,然后再蒸发为气态; 在p 2恒定情况下升温,水将由固态变成气态,即水升华。
由此可见,若要实现升华操作,必须将体系的压力控制在低于三相点的压力。
(3) 点:
O 点是三相点,在该点三相平衡共存,3,0P F ==,即273.16T K =, p =610.62 Pa 。
D 点是临界点,高于此温度时,无论加多大压力,水的气体均不能被液化。
X06B02155(答案)a X06B02174(答案)c 计算题:
J06A05003(答案)
解:(1) 根据*1210F C P P =-+=-+= 3P =
故在p ∃下,与Na CO 23水溶液及冰共存的含水盐最多只有1种。
(2) 同理*210F P =-+= 3P =
所以,在20 °C 时,与水蒸气平衡共存的含水盐最多只有2种。
J06B10053(答案)
解:(1)稳定化合物的组成用摩尔分数表示应为x (KCl)=0.5,
依题意可绘相图如下。
[5分] (2)各相区的相态如图所示。
[2分] (3)在两低共熔点,分别是三相平衡共存,即P =3 据相律 F +P =C +2 ,
在等压下 F *=3-P , 则F *=0 [3分]
第六章 电化学
X07A02033(答案)b
X07A02040(答案)C (摩尔电导率定义?电导率与摩尔电导率的异同?)
X07B02068(答案)d ;X07A02054(答案)a ;X07B02077(答案)d ;X07A02083(答案)c ;X07A02080(答案)c ;X07A02097(答案)a ;X07A02163(答案)d ;X07A02298(答案) d ;X07A02322(答案)b ;X07A02323(答案)c ;X07A02371(答案)b ;X07A02393(答案)c ;X07A02409(答案)b ;X07A02410(答案)c ; X07A02428(答案)b ; X07B02098(答案)c
(
)
X07B02170(答案)a
X07B02176(答案)D (+ : Ag 2SO 4 (s)+2e = Ag(s)+ SO 42-
-: 2 Ag -2e = 2 Ag +
Ag 2SO 4 (s)=2 Ag ++SO 42- ) X07B02207(答案)c ;X07B02272(答案)b
X07B02307(答案)A ( Cu 2+
+2e -
ƒCu (1) ∆G 0(1)=-2F E
1
Cu +
+e -
ƒCu (2) ∆G 0(2)=-F E
2
Cu 2+
+e -ƒCu +
(3) ∆G 0(3)=-F E
3
(2)+(3)=1
∆G 0(2)+ ∆G 0(3)= ∆G 0(1)
1+ def = () a a a νννννν+---+±+1def ()ν
ννγγγ
+--+±1 def ()m m m ννν+--+±m a m γ±
±±=$
2E 1=E 2+E
3 E 1=( E 2+ E 3)/2
X07B02311(答案)A (因为Cu +
0.521V
−−−→Cu 比Cu 2+
0.153V
−−−→Cu +
更容易,所以稳定性为Cu 2+
大 ,Cu +
小)
X07B02363(答案)c ;X07B02331(答案)a ;X07B02332(答案)d ;X07B02347(答案)a ;X07C02152(答案)d ;X07B02397(答案)b ;X07C02029(答案)b ;X07C02030(答案) a ;X07C02261(答案)b
计算题:
J07A05080(答案)
解:组成电池: Fe │Fe 2+(a 1)‖Cd 2+(a 2)│Cd E ∃= E ∃ (Cd 2+/Cd) - E ∃ (Fe 2+/Fe) = 0.037 V K ∃= exp(zFE ∃/RT ) = 17.83 设平衡时[FeSO 4] = x 则 K ∃= x /(0.010-x ) x = 0.00947 mol ·dm -3
[CdSO 4] = 0.00053 mol ·dm -3
解类似上述题目(1) 首先根据题目的描述或要求设计出电池,写出电池的书写式; (2) 根据所设计的电池,写出电池反应;
(3) 根据电池反应、已知条件和题目的要求进行计算 例如上一题,由E ∃→ K ∃→[CdSO 4]
(4) 更一般的是根据电池反应写出能斯特方程
根据能斯特方程
① 若已知电池正、负极的E 和电池反应中各离子浓度或
气体分压,可以求E ,进而判断一个反应能否进行。
② 若已知电池E ,正、负极的E 以及电池反应式中其它离子浓度或气体分压,求某一离子的浓度或某一气体的
分压。
③ 若已知电池E ,电池反应中电池反应中各离子浓度或气
体分压以及正、负极中一极的E ,求另一电极的E 。
J07B10275(答案)
解:⑴ Hg(l)|Hg 2+||OH -|O 2(g)⎪Pt
⑵ 5274
(10)(10)ln 0.099 V 040.21
RT E E F --=-=>$
,能自发进行。
()()
()()
(Re )(Re )ln
R O O R a a RT E E Ox d E Ox d zF a a +-+-+-=--
⑶ 2274
[Hg ](10)0ln 40.21
RT E E F +-==-$
[Hg 2+]=2.09×10-2mol·kg -1 , Hg 2+浓度大于此值时不再反应。
(在上题中设计的是反应2Hg(l)+O 2(g)+2H 2O(l)=2Hg 2++4OH –的电池,若是要你判断金属Ag 揷入碱性水溶液中能否被空气中的氧所氧化,你能设计出这一过程的电池,并写出其电池反应和能斯特方程吗?)
J07B10301(答案)
解:(1) 设计电池为:Pt | O 2 (p)│OH -(aq)│Ag 2O(s) | Ag(s)
(2) E =(E 右)-(E 左)=0.344-0.401=-0.0570V K 1(298K)=exp[2E F /(RT )]=0.01179 ln(K T /K 1)=Δr H m /R ×(1/298-1/T )=Δf H m /R ×(1/T -1/298)
K T =[2O p / p ]1/2
=0.4582
ln(0.4582/0.01179)=-30560/8.314 ×(1/T -1/298)
T =423.7K
(通过该题,大家应该知道如何设计金属Ag 被空气氧化的电池及电池反应,当然,上题中设计的电池和电池反应是求Ag 2O 的分解压,Ag 2O 和Ag 是作为正极,而要设计金属Ag 被空气氧化的电池及电池反应,Ag 2O 和Ag 要作为负极,同时,上面的电池反应也要等号两边对调)
第七章 统计热力学
选择题:
x08a02019(答案)a ;x08a02020(答案)b ;x08a02059(答案)c ;x08a02085(答案)d ;x08a02087(答案)d ;x08a02089(答案)b x08a02115(答案)d (q r =T/σΘr 22
8IkT
h
πσ=
,σ称为对称数,同核双原子或具有对称轴的线性
三原子分子(例如CO 2)σ=2,异核双原子分子σ=1。
上题中I 称为转动惯量,线性分子在三维空间具有2个转动惯量I 1和I 2,且I 1=I 2)
x08a02143(答案)b (CO 2线性三原子分子,线性分子只有二个转动自由度,每个自由度对
内能的贡献是
1
2
RT ) x08a02118(答案)b
x08a02135(答案)c (S 和包含有S 的状态函数A 和G ,其热力学函数与分子配分函数的关
系式对于定域子系统和离域子系统都不同)
x08a02140(答案)c (能量零点的不同选择,对U 值和包含有U 的状态函数H 、A 和G 有
影响)
计算题:
:,10(21)exp((1)
)21
exp()
23exp()1
r
r i i
i r i r J J J T
g J n Ng kT n T n εεΘ=+-+=+=-
Θ
-=
即:2r
T
Θ-
=-0.1 0.1301522
T ⨯Θ===
第八章 表面现象
选择题:
x09a02003(答案)a ;x09a02006(答案)c ;x09a02008(答案)b ;x09a02013(答案)d ;x09a02014(答案)c ;x09a02030(答案)d ;x09a02081(答案)c ;x09a02086(答案)a ;x09a02091(答案)a ;x09a02090(答案)a ;x09a02105(答案)b ;x09a02107(答案)a ;x09a02123(答案)b ;x09a02127(答案)c ;x09a02160(答案)b ;x09b02022(答案)d
第九章 反应动力学
选择题:
x10a02003(答案)d x10a02005(答案)c x10b02027(答案)a (1()A
A n
c p k RT k -=) x10a02014(答案)c x10a02055(答案)b x10a02035(答案)b x10a02037(答案)c x10a02038(答案)b x10a02047(答案)b x10b02064(答案)a
x10a02039(答案)d (注意:放射性反应皆为一级反应, ,01
2
ln
A A
c c k t =) x10a02046(答案)a
x10a02083(答案)c
x10a02135(答案)b (应用稳态近似法的条件是中间产物很活泼,反应稳定时
d[]/d 0t ≈中间物。
相比较而言,稳态近似法更多地用于连串反应)
x10b02138(答案)b ;x10a02145(答案)c
x10a02151(答案)b ;x10b02156(答案)c
x10a02178(答案)a ;x10a02194(答案)b (频率因子r m
exp S A R ≠⎛⎫∆= ⎪⎝⎭
)
x10a02207(答案)c ;x10a02212(答案)b
计算题:
j10a05541(答案)
解:关于此类题目的一般解题步骤
①以反应物A (NO )或B (H 2)的变化表示速率方程,首先假设动力学微分方程的形式 r 0=20,NO 0,H d d x y A
p p k p p t
-
= ②再仔细观察所给的不同反应物A 和B 的初始压力(或浓度)以及与其相对应的初始速率,选择合适的2组不同反应物A 和B 的初始压力以及其相对应的初始速率公共秩序所假设动力学微分方程中,以消除其中的x 或y ,进而解出x 或y 。
例如本题:
解:假设动力学微分方程为 ④ r 0=20,NO 0,H d d x y A
p p k p p t
-
= ⑤ 由1,2组数据,得
502048
(
)()()501024
x y =,NO p 相同,解得1y = 同理,由1,3组数据,得
502048
(
)()()252012
x y =,2H p 相同,2x = ⑥ 由此得动力学方程为
22NO H d d A
p p k p p t
-
= ⑦ 求k p ,分别将题目所给的三组数据代入所得的动力学方程
220,1,10,NO 0,H p r k p p =,解得
21621,10.48
kPa min 9.610kPa min 50220
p k -----=
⋅=⨯⋅⨯
同理 22
0,2,20,NO 0,H p r k p p =,解得
21,2?kPa min p k --=⋅
220,3,30,NO 0,H p r k p p =,解得 21,3?kPa min p k --=⋅
,1,2,3
3
p p p
p k k k k ++=
(若题目还要求你求出k c ,你会求吗?1()A
A n
c p k RT k -=)
j10c15639(答案)
解: 设反应速率方程为:ClO I OH a
b
c
r k ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎣⎦⎣⎦⎣⎦
由 (3) (4) 组数据,仅改变OH -
⎡⎤⎣⎦可得:
()()0031
44
r r ≈ ()()100OH 3144OH c
c k r r k ---⎡⎤⎛⎫⎣⎦=≈ ⎪⎝⎭
'⎡⎤⎣⎦
1c =-
同理,由 (2) (3) 组数据对比得 1b = 由 (1) (2) 组数据对比得1a =
所以1
ClO I OH r k ----⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎣⎦⎣⎦⎣⎦,将任一组数据代入可得k 值:
1 2 3 4 1/s k -
60
62.5
60
58.8
()
1
60.3s k -=平均
j10c10616(题目) (题分:10) (测点:10-6)
已知如下一级反应:
其中反应物和产物的初始浓度分别为Ro Po c c 和,导出t 时刻产物P 的浓度表达式。
j10c10616(答案)
解:对于一级反应
R 1P
d d
c k t
c = P 1R
0d t
c k c t ∆=⎰
(1)
R
1R d d c k c t
-
= R
1R0
ln
c k t c = 1R R 0k t c c e -=⋅ (2)
(2)代入(1)中,得:
11111P 1R00
1R00
R0R0R 0P P 1
0P P0R0d 1
()|[1]
[1]
k k k k t
k t t t t t
t c k c e t
k c e c e c c e
c c c c e k c -----∆==-=-+=-=+∆=+-⎰
(在上题中,如果要求的是如下简单的一级平行反应任意t 时刻产物P2或者P1的浓度表达式,该如何求?)
j10b15612(答案)
解:(1) 1A 2B C ,
r k p r k p p +-==,当反应达到平衡时,r r +-=
即7B C 19A 20.21Pa=4.210Pa 510p p p k K p k -⎛⎫
=
==⨯ ⎪⨯⎝⎭
()()
()
7
B
C A
// 4.210420100000
/p
p
p p p p K K
p p
p ⨯=
===ΘΘΘ
ΘΘ (2) 设在题给温度范围内活化能与温度无关,则
a 11ln
E k k R T T '⎛⎫=- ⎪'⎝⎭
a =
ln RTT k E T T k
''
'- 当温度由298K 升至310K 时,因为正、逆反应均有/2k k '= 故11a,1a,-18.314298310ln 2J mol 44.36kJ mol 310298E E --⨯⨯⎛⎫
==⋅=⋅
⎪-⎝⎭
(3)
a,1a,-1
1222d ln d ln d ln 0d d d p K E E k k T T T RT RT =-=-=
又
r m
2
d ln d p K H T
RT
∆= 故 r m a,1a,-10H E E ∆=-=
(4) ()()()12
A g
B g + 2
C g k
k
垐垎噲垐 000 0 0 t p t t p p p p
==-
当0()= 151.99kPa p p p +=总时
()= 151.99101.325kPa=50.665kPa p -
又
()()210210d d p
k p p k p k p p t
=--≈-(因为k 1>>k 2) 则 01011101.325ln ln s 0.21101.32550.665p t k p p ⎛⎫=
=⨯ ⎪--⎝⎭
3.3s =
第十章 胶体化学
x11a02013(答案)c ;x11a02066(答案)c ; x11a02093(答案)b ;x11a02094(答案)c x11a02098(答案)b ;x11a02103(答案)a x11a02149(答案)a ;x11a02160(答案)d x11a02163(答案)b ;x11a02169(答案)b x11a02174(答案)a ;x11a02218(答案)a。