齐齐哈尔大学物理化学考试参备考资料动力知识学知识题
齐齐哈尔大学物理化学考试参考题
自测题2一、选择题1、在通常温度,NH 4HCO 3 (s)可发生分解反应:NH 4HCO 3 (s) == NH 3 (g) + H 2O (g)。
现把1 kg 和20 kg NH 4HCO 3(s)分别装入两个预先抽空的小型密闭容器A 和B 中,在一定温度下经平衡后( )。
(1)两容器中的压力相等; (2)A 内的压力大于B 内的压力;(3)B 内的压力大于A 内的压力; (4)须经实际测定后才能判定哪个容器内的压力大。
2、298 K 时,CuSO 4·H 2O (s) == CuSO 4 (s) + H 2O (g) 2(H O p ,平衡)= 106.66 Pa CuSO 4·3H 2O (s) == CuSO 4·H 2O (s) + 2H 2O (g) 2(HO p ,平衡)= 746.61 Pa CuSO 4·5H 2O (s)==CuSO 4·3H 2O (s) + 2H 2O(g) 2(H O p ,平衡)=1 039.91 Pa 若要使CuSO 4·3H 2O (s)稳定存在, 应当使空气中水蒸气的分压保持在( )。
(1)p (H 2O) < 106.66 Pa ; (2)106.66 Pa < p (H 2O) <746.61 Pa ;(3)746.61 Pa ; (4)746.61 Pa < p (H 2O) < 1 039.91 Pa 。
3、1000 K 时,CO (g) +21O 2 (g) == CO 2(g )其K 1= 5.246×1012;C(s) + CO 2(g) == 2CO(g)其K 2= 1.719×10 -5 。
则反应C(s) +21O 2(g) == CO (g) 的K 3为( )。
(1) 1.109×10-6 (2)1.036×10-10 (3) 9.018×107 (4)4.731×10204、将NH 4HS(s)置于真空容器内在298K 时使其达分解平衡,测知K =0.11,则系统的平衡压力(总压力)为( )。
齐齐哈尔大学物理化学考试参考动力学习题
第十一章 化学动力学11.3 某一级反应进行10 min 后,反应物反应掉30 %。
问反应掉50 %需多少时间? 解:设反应掉50 %需时间为t ,因 1ln 1kt x=- 由题给条件得 1ln1010.30k =-, 111ln min 1010.30k -⎛⎫= ⎪-⎝⎭则 111ln ln 10.501010.30t ⎛⎫= ⎪--⎝⎭,所以 t =19.4 min 11.6 偶氮甲烷(CH 3NNCH 3)气体的分解反应CH 3NNCH 3 (g ) → C 2H 6 (g ) + N 2 (g )为一级反应。
在287 ℃的真空密闭恒容容器中充入初始压力为21.332 kPa 的偶氮甲烷气体,反应进行1000 s 时测得系统的总压为22.732 kPa ,求速率常数k 及半衰期t 1/2。
解: CH 3NNCH 3 (g ) → C 2H 6 (g ) + N 2 (g ) t =0 p 0 0 0t =t p p 0-p p 0-p 则 p (总) = p + p 0-p + p 0-p = 2p 0-pp = 2p 0- p (总)设参与反应的各物质均是理想气体,因是恒温恒容反应,故有p = nRT /V = cRT c = p/RT则一级反应的积分式为 000/ln ln ln /c p RT pkt c p RT p===即 00ln 2()p kt p p =-总所以 1001121.332ln [ln ]s 2()1000221.33222.732p k t p p -==-⨯-总516.7910s --=⨯41/25ln 20.6931s 1.0210s 6.7910t k -===⨯⨯ 11.8 某一级反应A → 产物,初始速率为1×10-3 mol ·dm -3·min -1,1 h 后速率为0.25×10-3 mol ·dm -3·min -1。
齐齐哈尔大学物理化学考试参考自测题3
自测题3一、选择题1、电解质溶液活度a B与其平均离子活度之间的关系为( )。
(1)a B= a±;(2)a B= a±1/;(3)a B=(1/)a±;(4)a B a±。
2、在论述电解质稀溶液的γ± 数值大小时,下述说法中错误的是( )。
(1)γ± 的大小与温度有关; (2)γ± 的大小与溶剂性质有关;(3)γ± 的大小与离子的价数无关; (4)γ± 的大小与浓度有关。
3、在下列电池中,其电池的电动势与氯离子的活度a(Cl-)无关的是()。
(1)Zn⎢ZnCl2(aq)⎢Cl2(p)⎢Pt; (2)Zn⎢ZnCl2(aq)⎢⎢KCl(aq)⎢AgCl⎢Ag;(3)Pt⎢H2(p1)⎢HCl(aq)⎢Cl2(p2)⎢Pt;(4)Ag⎢AgCl(s)⎢KCl(aq)⎢ Cl2(p)⎢Pt。
4、电池Hg | Zn(a1) | ZnSO4(a2) | Zn(a3) | Hg的电动势()。
(1)仅与a1,a3有关,与a2无关;(2)仅与a1,a2有关,与a3无关;(3)仅与a2,a3有关,与a1无关;(4)与a1,a2,a3均无关。
5、298K时,电池反应 H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) 所对应的电池标准电动势E1,反应 2 H2O(l) = 2 H2(g) + O2(g) 所对应的电池标准电动势E2,E1和E2的关系为()。
(1)E2= 2 E1;(2)E2=2 E1;(3)E2= E1;(4)E2= E1。
6、已知25℃时,E(Fe3+| Fe2+) = 0.77 V,E(Sn4+| Sn2+) =0.15 V。
今有一电池,其电池反应为2 Fe3++ Sn2+= Sn4++2 Fe2+,则该电池的标准电动势E(298 K) 为()。
(1)1.39 V;(2)0.62 V; (3)0.92 V;(4)1.07 V。
热力学第一定律齐齐哈尔大学物理化学考试参考
2.9 某理想气体,m 2.5V C R =。
今有5mol 该气体恒压降温50 ℃。
求过程的W ,Q ,ΔU ,ΔH 。
解: 恒压过程[]2121()( )58.3145(50)J 2.079J W p V V nR T T =--=--=-⨯⨯-= 由于理想气体热力学能只与温度有关,所以[],m 21()5 2.58.3145(50)J 5.196kJ V U nC T T ∆=-=⨯⨯⨯-=-Q =ΔU -W =( 5.196-2.079-)kJ= 7.275kJ -7.275kJ p H Q Q ∆===-2.10 2mol 某理想气体的,m3.5p C R =。
由始态100 kPa ,50 dm 3,先恒容加热使压力升高至200 kPa ,再恒压冷却使体积缩小至25 dm 3。
求整个过程的W ,Q ,ΔU ,ΔH 。
解: 题设过程可用下图表示。
3145.8210501010033111⨯⨯⨯⨯==-nR V p T K=300.68 K 3145.8210501020033222⨯⨯⨯⨯==-nR V p T K=601.36 K 3145.8210251020033333⨯⨯⨯⨯==-nR V p T K=300.68 K 2.17 单原子理想气体A 与双原子理想气体B 的混合物共5 mol ,摩尔分数y B = 0.4,始态温度T 1 = 400 K ,压力p 1 = 200 kPa 。
今该混合气体绝热反抗恒外压p = 100 kPa 膨胀到平衡态。
求末态温度T 2及过程的W ,ΔU ,ΔH 。
解:单原子理想气体的()23A m ,R C V =,()25A m ,RC p =,双原子理想气体的()25B m ,R C V =,()27B m ,R C p =,则混合理想气体的平均摩尔热容 =m ,V C y A ()A m ,V C +y B ()R RR C V 9.14.0256.023B m ,=⨯+⨯==m ,p C y A ()A m ,p C +y B ()R RR C p 9.24.0276.025B m ,=⨯+⨯=()()1212m ,9.1T T R n T T C n U V -⨯=-=∆恒外压膨胀 ()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=--=21111212T P pT nR p nRT p nRT p V V p W 绝热膨胀 Q =0,ΔU = W , 所以()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-21112m ,T p pT nR T T C n V代入数据 ()221001.9400K 400K 200T T ⨯-=⨯- 解出终态温度 T 2=331.03 K ()(),m 215 1.98.3145331.03400J V U nC T T ∆=-=⨯⨯⨯-⎡⎤⎣⎦ 5.448kJ =-5.448kJ W U =∆=-()(),m 215 2.98.3145331.03400J p H nC T T ∆=-=⨯⨯⨯-⎡⎤⎣⎦8.315kJ =-2.21已知水在100 ℃,101.325kPa 下的摩尔蒸发焓668.40m vap =∆H kJ·mol -1,试分别计算下列两过程的Q ,W ,ΔU ,ΔH 。
齐齐哈尔大学物理化学考试参考自测题11
齐齐哈尔大学物理化学考试参考自测题11一、选择题1. 1mol 单原子理想气体,由始态p 1 = 200 kPa ,T 1 = 273 K 沿着p /V =常数的途径可逆变化到终态压力为400 kPa ,则?H 为 ( )。
( 1 ) 17.02 kJ ; ( 2 ) -10.21 kJ ; ( 3 ) - 17.02 kJ ; ( 4 ) 10.21 kJ 。
2. 对于任何循环过程,系统经历了若干步骤。
根据热力学第一定律,正确的是 ( )。
( 1 )0i i W =∑ ( 2 ) 0i i Q =∑ ( 3 ) ()0i ii Q W -=∑ ( 4 ) ()0i i iQ W +=∑ 3. 一定量的某理想气体等容下由T 1升温到T 2,相同量的该气体等压下也由T 1升温到T 2,则两个过程热量的关系和热力学能变化的关系为 ( )。
( 1 ) Q V = Q p ,?U V = ?U p ; ( 2 ) ,;( 3 ) Q V > Q p ,?U V < ?U p ; ( 4 ) Q V < Q p ,?U V < ?U p 。
4. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧C 6H 6(l) + (15/2)O 2(g) 6CO 2+ 3H 2O(g) ,则( )。
(1) ΔU = 0 , ΔH < 0 , Q = 0 (2) ΔU = 0 , ΔH > 0 , W = 0(3) ΔU = 0 , ΔH = 0 , Q = 0 (4) ΔU ≠0 , ΔH ≠0 , Q = 05. 在100℃, 101.325 kPa 下有1 mol 的H 2O( l ),使其与100℃的大热源接触并使其向真空中蒸发,变为100℃,101.325 kPa 的H 2O( g ),对于这一过程可以用哪个量来判断过程的方向()。
(1)?S (系统) (2)?S(系统)+?S(环境) (3)?G (4)?S (环境) )6. 在一定温度范围内,某化学反应的?r H 不随温度而变,故此化学反应在该温度内的?r S随温度而()。
物理化学考试习题库
一 化学热力学基础1-2 选择题1、273K ,θp 时,冰融化为水的过程中,下列关系是正确的有(B )A.0<WB.p Q H =∆ C 。
0<∆H D.0<∆U 2、体系接受环境做功为160J ,热力学能增加了200J,则体系(A )A.吸收热量40J B 。
吸收热量360J C.放出热量40J D 。
放出热量360J3、在一绝热箱内,一电阻丝浸入水中,通以电流。
若以水和电阻丝为体系,其余为环境,则(C )A 。
0,0,0>∆=>U W Q B.0,0,0>∆==U W Q C.0,0,0>∆>=U W Q D.0,0,0<∆=<U W Q 4、任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是(D)A.G ∆B.S ∆C.U ∆ D 。
Q 5、对一理想气体,下列关系式不正确的是(A ) A 。
0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂p T U B 。
0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T V H C.0=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T p H D.0=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T p U 6、当热力学第一定律写成pdV Q dU -=δ时,它适用于(C)A 。
理想气体的可逆过程 B.封闭体系的任一过程C 。
封闭体系只做体积功过程 D.封闭体系的定压过程7、在一绝热刚壁体系内,发生一化学反应,温度从21T T →,压力由21p p →,则(D)A.0,0,0>∆>>U W QB.0,0,0<∆<=U W QC.0,0,0>∆>=U W Q D 。
0,0,0=∆==U W Q8、理想气体定温定压混合过程中,下列体系的性质不正确的是(C) A 。
0>∆S B 。
0=∆H C.0=∆G D.0=∆U 9、任意的可逆循环过程,体系的熵变(A )A.一定为零B.一定大于零 C 。
一定为负 D 。
是温度的函数 10、一封闭体系从B A →变化时,经历可逆R 和不可逆IR 途径,则(B )A.IR R Q Q = B 。
《物理化学》复习题及答案
《物理化学》复习题及答案《物理化学》复习题⼀.填空和选择题:1、内能是系统的状态函数,若某⼀系统从⼀始态出发经⼀循环过程⼜回到始态,则系统(Q+W)的变化是:2)(Q+W)>0;(3)(Q+W)<0;(4)不能确定2、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(PV),式中Δ(PV)的意思是:(1)P ΔV(3)PΔV- VΔP;4、100℃,101 325 Pa的液态H2O的化学势为µl,100℃,101 325 Pa的⽓态H2O的化学势为µg ,⼆者的关系是:: (1)µl>µg;(2)µl<µg5、系统经历⼀个绝热可逆过程,其熵变ΔS:(1)>0;(2)<0 ;(4)不能确定6、系统经过某过程后,其焓变ΔH=Qp,则该过程是:(1)理想⽓体任意过程;(3)理想⽓体等压过程;(4)真实⽓体等压过程。
7、下列说法正确的是:(1)放热反应均是⾃发反应;(2)ΔS为正值的反应均是⾃发反应;(3)摩尔数增加的反应,ΔS8、下述表达不正确的是:(1)能斯特⽅程适⽤于可逆电池;(2)能斯特⽅程不适⽤于同样计划存在的电池;(3)9、Qv=ΔU,Qp=ΔH的的适⽤条件条件是封闭体系、⾮体积功为零、恒容(恒压)。
10、隔离系统中进⾏的可逆过程ΔS =0 ;进⾏不可逆过程的ΔS >0 。
11、化学反应是沿着化学势降低的⽅向进⾏。
10、在298K和100kPa下,反应3C(s)+O2(g)+3H2(g) →CH3COOCH3(l) 的等压热效应Q p与等容热效应Q v之差为(Q p=Q v + nRT )A、9911 J·mol-1B、-9911 J·mol-1 C、14866 J·mol-1D、7433 J·mol-112. 把玻璃⽑细管插⼊⽔中,凹⾯的液体所受的压⼒P与平⾯液体所受的压⼒P0相⽐:(1)P= P0)P> P0(4)不确定13、系统经过某过程后,其焓变ΔH=Qp,则该过程是:A、理想⽓体任意过程;C、理想⽓体等压过程;D、真实⽓体等压过程。
新版物理化学—动力学练习题及参考答案2-新版-精选.pdf
(A) 0.3 ×10-6 s
(B) 2.5 min
(C) 5580 a
(D) 4.5 ×109 a
3. 某反应物反应掉 7/8 所需的时间恰好是它反应掉 1/2 所需时间的 3 倍,则该
反应的级数是:
()
(A) 零级
(B)
一级反应
(C) 二级反应
(D)
三级反应
4. 1-1
级对峙反应 A
k1 k2
B 由纯 A 开始反应,当进行到
_______________ s。 19. N 2O5 热分解反应速率常数在 288 K 时,为 9.67 × 10-6 s-1 , Ea=100.7 kJ· mol-1,
338 K 时,速率常数为 ____________________。 20. 实验测得反应: 2A + B ─→ 2C + D 的速率方程为: r = k [A][B] ,反应
(A) 2
倍
(B) 5
倍
(C) 10
倍
(D) 20
倍
6. 一个反应的活化能是 33 kJ ·mol-1 , 当 T = 300 K 时,温度每增加
率常数增加的百分数约是:
()
(A) 4.5%
(B) 90%
(C) 11%
(D) 50%
1K ,反应速
7. 均相反应 A + B
k1 C + D , A + B
乘以因子 ___________。
14. 2H 2O2(aq)
2H2O(l) + O2(g) 被 I - 催化,已知 Ea(cat) = 56.5 kJ · mol-1 ,
Ea(uncat)=75.3 kJ ·mol-1 , 则 k(I - ) / k(uncat) =_____________。( T=298 K)
物理化学复习题目(含答案)
物理化学总复习第一章热力学第一定律1.热力学第一定律U Q W只适用于:答案:D(A)单纯状态变化(B)相变化(C)化学变化(D)封闭体系的任何变化2.1mol单原子理想气体,在300K时绝热压缩到500K,则其焓变H约为:4157J3.关于热和功,下面说法中,不正确的是:答案:B(A)功和热只出现在体系状态变化的过程中,只存在于体系和环境的界面上(B)只有封闭体系发生的过程中,功和热才有明确的意义(C)功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称为被交换的能量(D)在封闭体系中发生的过程,如果内能不变,则功和热对体系的影响必互相抵消4.涉及焓的下列说法中正确的是:答案:D(A)单质的焓值均为零(B)在等温过程中焓变为零(C)在绝热可逆过程中焓变为零(D)化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化5.下列过程中,体系内能变化不为零的是:答案:D(A)不可逆循环过程(B)可逆循环过程(C)两种理想气体的混合过程(D)纯液体的真空蒸发过程6.对于理想气体,下列关系中那个是不正确的?答案:A(A)(U)V 0 (B)( U)T0(C)(U)T0(D)(H)T0T V P P第1页共53页7.实际气体的节流膨胀过程中,哪一组的描述是正确的?答案:A(A )Q=0;H=;P<0(B)Q=0;H=;P>000(C )Q>0;H=;P<0(D)Q<0;H=;P<08.3mol的单原子理想气体,从初态T1=300K、p1=100kPa反抗恒定的外压50kPa作不可逆膨胀至终态T2=300K、p2=50kPa,对于这一过程的Q=3741J 、W=-3741J、U=0 、H= 0 。
9.在一个绝热的刚壁容器中,发生一个化学反应,使物系的温度从T1升高到T2,压力从p1升高到p2,则:Q=0;W =0:U=0。
10.当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:答案:D(A)焓总是不变(B)内能总是增加(C)总是增加(D)内能总是减少11.若要通过节流膨胀达到致冷的目的,则节流操作应控制的条件是:答案:B (A)T T T( P)H<0(B)( P )H>0(C)( P)H=0(D)不必考虑的数值12.一定量的理想气体,从同一初态压力p1可逆膨胀到压力为p2,则等温膨胀的终态体积与绝热膨胀的终态体积之间的关系是:答案:A(A)前者大于后者(B)前者小于后者(C)二者没有关系(D)二者相等13.1mol单原子理想气体,从273K及200kPa的初态,经pT=C(常数)的可逆途径压缩到400kPa的终态,则该过程的U=-1702J。
大学物理化学期末复习题
大学物理化学期末复习题在进行大学物理化学的期末复习时,学生需要掌握一系列基础概念、原理和计算方法。
以下是一些可能的复习题,旨在帮助学生巩固他们的知识并为考试做好准备。
1. 热力学基础- 描述热力学第一定律和第二定律的基本内容。
- 解释熵的概念,并说明为什么熵增是自然过程的必然趋势。
- 举例说明吉布斯自由能和化学平衡的关系。
2. 化学动力学- 阐述速率方程式的意义,并解释速率常数和反应级数的概念。
- 描述阿累尼乌斯方程,并解释温度对化学反应速率的影响。
- 给出一个例子,说明催化剂如何影响化学反应速率。
3. 化学平衡- 解释勒夏特列原理,并用一个具体反应来说明其应用。
- 计算给定条件下的化学平衡常数,并解释其物理意义。
- 讨论温度变化对化学平衡的影响。
4. 相变和相图- 描述液体的表面张力现象,并解释其产生的原因。
- 讨论固体的晶体结构和非晶体的区别。
- 绘制并解释一个简单的二组分相图。
5. 溶液和溶解度- 定义拉乌尔定律,并说明其适用范围。
- 讨论溶质在溶液中的活度系数,并解释其对溶解度的影响。
- 解释渗透压的概念,并用一个例子说明其应用。
6. 电化学- 描述法拉第定律,并解释其在电池和电解中的应用。
- 计算给定电极反应的电池电动势。
- 讨论电解质溶液的导电性,并解释离子迁移数的概念。
7. 统计热力学- 描述玻尔兹曼分布,并解释其在统计热力学中的重要性。
- 计算一个理想气体的配分函数,并解释其物理意义。
- 讨论量子统计对低温物理系统的影响。
8. 材料科学基础- 描述金属的晶体缺陷,并解释它们对材料性质的影响。
- 讨论非晶态材料与晶体材料的区别。
- 解释纳米材料的特性,并举例说明其在现代科技中的应用。
结束语复习物理化学时,理解基本概念和原理是至关重要的。
同时,通过解决实际问题来提高计算和应用能力也是必不可少的。
希望这些复习题能够帮助你更好地准备期末考试,并在物理化学领域取得优异的成绩。
记住,复习不仅仅是为了考试,更是为了深入理解这门科学,并在未来的学术或职业生涯中应用这些知识。
物理化学复习资料
物理化学复习资料一、热力学基础热力学第一定律指出,能量是守恒的,在一个封闭系统中,能量的形式可以相互转换,但总量不变。
这个定律的数学表达式为△U = Q + W,其中△U 是系统内能的变化,Q 是系统吸收或放出的热量,W 是系统对外界所做的功。
热力学第二定律则揭示了自然界中过程的方向性和不可逆性。
克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
开尔文表述为:不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其他影响。
在热力学中,还需要重点掌握熵(S)的概念。
熵是系统混乱度的量度,对于一个孤立系统,其熵总是增加的。
通过计算熵变,可以判断一个过程是否自发进行。
二、化学热力学化学热力学主要研究化学反应的能量变化。
标准生成焓、标准生成吉布斯自由能等概念是判断化学反应方向和限度的重要依据。
对于一个化学反应,其标准摩尔反应焓变可以通过反应物和生成物的标准生成焓计算得到。
同样,标准摩尔反应吉布斯自由能变也可以通过类似的方法求得。
当△rGm < 0 时,反应在给定条件下能自发进行;当△rGm = 0 时,反应达到平衡状态;当△rGm > 0 时,反应不能自发进行。
三、多组分系统热力学多组分系统中,需要区分混合物和溶液。
混合物可以分为理想混合物和非理想混合物,溶液可以分为理想稀溶液和真实溶液。
拉乌尔定律适用于理想稀溶液中的溶剂,其蒸气压与溶剂在溶液中的摩尔分数成正比。
亨利定律则适用于理想稀溶液中的溶质,其蒸气压与溶质在溶液中的摩尔分数成正比。
在多组分系统中,还需要掌握偏摩尔量和化学势的概念。
化学势是决定物质传递方向和限度的强度因素。
四、化学平衡化学平衡是一个动态平衡,当正反应速率等于逆反应速率时,系统达到平衡状态。
平衡常数是衡量化学反应进行程度的重要参数。
对于气相反应,平衡常数可以用分压表示;对于溶液中的反应,平衡常数可以用浓度表示。
通过改变温度、压力、浓度等条件,可以使化学平衡发生移动。
根据勒夏特列原理,当一个平衡系统受到外界因素的影响时,系统会朝着减弱这种影响的方向移动。
物理化学考试题库完整
一 化学热力学基础1-1 判断题1、可逆的化学反应就是可逆过程。
(×)2、Q 和W 不是体系的性质,与过程有关,所以Q+W 也由过程决定。
(×)3、焓的定义式H=U+pV 是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。
(×)4、焓的增加量ΔH 等于该过程中体系从环境吸收的热量。
(×)5、一个绝热过程Q=0,但体系的ΔT 不一定为零。
(√)6、对于一个定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。
(√)7、某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态,这两个过程Q 、W 、ΔU 及ΔH 是相等的。
(×)8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。
(×)9、功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。
(×)10、不可逆过程的熵变是不可求的。
(×)11、任意过程中的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。
(×)12、在孤立体系中,一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。
(√)13、绝热过程Q=0,而T QdS δ=,所以dS=0。
(×)14、可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。
(√)15、绝热过程Q=0,而ΔH=Q ,因此ΔH=0。
(×)16、按克劳修斯不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。
(×)17、在一绝热体系中,水向真空蒸发为水蒸气(以水和水蒸气为体系),该过程W>0,ΔU>0。
(×)18、体系经过一不可逆循环过程,其体S ∆>0。
(×)19、对于气态物质,C p -C V =nR 。
(×)20、在一绝热体系中有一隔板,两边分别是空气和真空,抽去隔板,空气向真空膨胀,此时Q=0,所以ΔS=0。
(×)21、高温物体所含的热量比低温物体的多,因此热从高温物体自动流向低温物体。
(×)22、处于两相平衡的1molH 2O (l )和1molH 2O (g ),由于两相物质的温度和压力相等,因此在相变过程中ΔU=0,ΔH=0。
物理化学复习题
物理化学复习题第一章 热力学第一定律一、填空题1、一定温度、压力下,容器中进行如下反应:Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g),若按质量守恒定律,则反应系统为 系统;若将系统与环境的分界面设在容器中液体的表面上,则反应系统为 系统。
2、所谓状态是指系统所有性质的 。
而平衡态则是指系统的状态 的情况。
系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 平衡、 平衡、 平衡和 平衡。
3、下列各公式的适用条件分别为:U=f(T)和H=f(T)适用于 ;Q v =△U 适用于 ;Q p =△H 适用于 ;△U=dT nC 12T T m ,v ⎰适用于 ;△H=dT nC 21T T m ,P ⎰适用于 ;Q p =Q V +△n g RT 适用于 ;pV r =常数适用于 。
4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义,在C (石墨)、CO (g )和CO 2(g)之间, 的标准摩尔生成焓正好等于 的标准摩尔燃烧焓。
标准摩尔生成焓为零的是 ,因为它是 。
标准摩尔燃烧焓为零的是 ,因为它是 。
5、在节流膨胀过程中,系统的各状态函数中,只有 的值不改变。
理想气体经节流膨胀后,它的 不改变,即它的节流膨胀系数μ= 。
这是因为它的焓 。
6、化学反应热会随反应温度改变而改变的原因是 ;基尔霍夫公式可直接使用的条件是 。
7、在 、不做非体积功的条件下,系统焓的增加值 系统吸收的热量。
8、由标准状态下元素的 完全反应生成1mol 纯物质的焓变叫做物质的 。
9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行, 系统温度由T 1升高到T 2,则此过程的焓变 零;若此反应在恒温(T 1)、恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其焓变 零。
10、实际气体的μ=0P T H〈⎪⎭⎫⎝⎛∂∂,经节流膨胀后该气体的温度将 。
11、公式Q P =ΔH 的适用条件是 。
12、若某化学反应,只做体积功且满足等容或等压条件,则反应的热效应只由 决定,而与 无关。
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第一章热力学第一定律练习题一、选择题:1.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是:(A) T,p,V,Q ;(B) m,V m,C p,∆V;(C) T,p,V,n;(D) T,p,U,W。
2.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是:(A) 体系处于一定的状态,具有一定的内能;(B) 对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数值;(C) 状态发生变化,内能也一定跟着变化;(D) 对应于一个内能值,可以有多个状态。
3.在一个绝热刚瓶中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,那么:(A)(A)Q > 0,W > 0,∆U > 0 ;(B)(B)Q = 0,W = 0,∆U < 0 ;(C)(C)Q = 0,W = 0,∆U = 0 ;(D) Q < 0,W > 0,∆U < 0 。
4.对于封闭体系来说,当过程的始态与终态确定后,下列各项中哪一个无确定值:(A) Q ; (B) Q + W ;(C) W (当Q = 0 时) ; (D) Q (当W = 0 时) 。
5.下述说法中,哪一种不正确:(A) 焓是体系能与环境进行交换的能量;(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量;(C) 焓是体系状态函数;(D) 焓只有在某些特定条件下,才与体系吸热相等。
6.在等压下,进行一个反应 A + B C,若∆r Hm> 0,则该反应一定是:(A) 吸热反应; (B) 放热反应; (C) 温度升高; (D) 无法确定。
7.一定量的单原子理想气体,从 A 态变化到 B 态,变化过程不知道,但若 A 态与 B 态两点的压强、体积和温度都已确定,那就可以求出:(A) 气体膨胀所做的功; (B) 气体内能的变化;(C) 气体分子的质量; (D) 热容的大小。
8.一定量的理想气体,经如图所示的循环过程,A→B为等温过程,B→C等压过程,C→A为绝热过程,那么曲边梯形ACca的面积表示的功等于:(A) B→C的内能变化;(B) A→B的内能变化;(C) C→A的内能变化;(D) C→B的内能变化。
高考物理齐齐哈尔力学知识点之分子动理论基础测试题含解析
高考物理齐齐哈尔力学知识点之分子动理论基础测试题含解析一、选择题1.在以下说法中,正确的是()A.热量不可能地从低温物体传到高温物体B.质量、温度都相同的氢气和氧气,分子平均动能不同C.液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学各向异性特点D.干湿泡温度计的示数差别越大,空气相对湿度越大。
2.采用油膜法估测分子的直径,先将油酸分子看成球形分子,再把油膜看成单分子油膜,在实验时假设分子间没有间隙。
实验操作时需要测量的物理量是A.1滴油酸的质量和它的密度B.1滴油酸的体积和它的密度C.油酸散成油膜的面积和油酸的密度D.1滴油酸的体积和它散成油膜的最大面积3.(3-3)对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象,如图所示,对此有下列几种解释,其中正确的是( )①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏②Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密③Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏A.只有①对B.只有③④对C.只有①②④对D.全对4.下列说法正确的是A.液体表面张力产生的原因是:液体表面层分子较密集,分子间引力大于斥力B.两个分子从很远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用力的合力先变大后变小,再变大C.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,但扩散现象和布朗运动并不是热运动D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律5.根据分子动理论,物质分子之间的距离为r0时,分子所受的斥力和引力相等,以下关于分子力和分子势能的说法正确的是A.当分子间距离为r0时,分子具有最大势能B.当分子间距离为r0时,分子具有最小势能C.当分子间距离大于r0时,分子引力小于分子斥力D.当分子间距离小于r0时,分子间距离越小,分子势能越小6.对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是()A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热交换C.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动D.扩散现象说明分子间存在斥力7.关于下列现象的说法正确的是()A.甲图说明分子间存在间隙B.乙图在用油膜法测分子大小时,多撒痱子粉比少撒好C.丙图说明,气体压强的大小既与分子平均动能有关,也与分子的密集程度有关D.丁图水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用8.如图所示,一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上,绝热的活塞下方封闭着一定质量的理想气体,若用竖直向上的力F将活塞向缓慢上拉一些距离.则缸内封闭着的气体A.分子平均动能减小B.温度可能不变C.每个分子对缸壁的冲力都会减小D.若活塞重力不计,拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量9.把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察,如图所示,下列说法中正确的是A.在显微镜下能看到水分子不停地撞击炭粒B.小炭粒在不停地做无规则运动,这就是所说的布朗运动C.当水结成冰后,炭粒不再运动,因为此时水分子已停止运动D.在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的10.下列说法正确的是( )A.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.物体的温度为0℃时,分子的平均动能为零C.用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功4.5×105J,同时空气的内能增加了3.5×105J,则空气从外界吸收热量1×105JD.第一类永动机违反了热传导的方向性11.下列叙述中,正确的是A.物体温度越高,每个分子的动能也越大B.布朗运动就是液体分子的运动C.一定质量的理想气体从外界吸收热量,其内能可能不变D.热量不可能从低温物体传递给高温物体12.下列说法中正确的是()A.物体温度不变,其内能一定不变B.物体的内能是指物体内所有分子热运动动能的总和C.系统从外界吸收热量,内能一定增加D.温度升高,分子热运动的平均动能增大13.关于分子间的作用力,下列说法错误的是()A.分子之间的斥力和引力同时存在B.分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C.分子之间的距离减小时,分子力一直做正功D.当分子间的距离大于109 米时,分子力已微弱到可以忽略14.关于温度和内能的理解,下列说法中正确的是( ).A.温度是分子平均动能的标志,物体温度升高,则物体每一个分子的动能都增大B.不计分子之间的分子势能,质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能C.1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能D.做功和热传递对改变物体内能是等效的,也就是说做功和热传递的实质是相同的15.关于热现象,下列说法正确的是()A.物体温度不变,其内能一定不变B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能一定增大C.外界对物体做功,物体的内能一定增加D.物体放出热量,物体的内能一定减小16.关于分子动理论,下列说法中正确的是A.布朗运动就是液体分子的运动B.两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都在增大C.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力,是由于气体分子间存在斥力的缘故D.两个分子间的距离为0r分子间引力和斥力大小相等时,分子势能最大17.以下说法中正确的是A.分子力做正功,分子势能一定增大B.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的C.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小D.绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度18.物体由大量分子组成,下列说法正确的是A .分子热运动越剧烈,物体内每个分子的动作越大B .分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C .物体的内能跟物体的温度和体积有关D .只有外界对物体做功才能增加物体的内能19.关于分子动理论,下列说法正确的是A .墨汁在水中的扩散实际上是水分子的无规则运动过程B .当分子间的距离减小时,分子间的引力减小而斥力增大C .布朗运动的原因是液体分子永不停息地无规则运动D .磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力20.关于分子动理论,下列说法正确的是( )A .分子直径的数量级约为10-15mB .压缩气体时,要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故C .已知某种气体的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏加德罗常数为N A ,则单位体积的分子数为AN MD .水结为冰时,部分水分子已经停止了热运动 21.已知水的密度会随温度的变化而变化,现给体积相同的玻璃瓶A 、B 分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水(如图所示).下列说法中正确的是( )A .温度是分子平均动能的标志,所以A 瓶中水分子的平均动能比B 瓶中水分子的平均动能大B .温度越高,布朗运动愈显著,所以A 瓶中水分子的布朗运动比B 瓶中水分子的布朗运动更显著C .A 瓶中水的内能与B 瓶中水的内能一样大D .由于A 、B 两瓶水体积相等,所以A 、B 两瓶中水分子间的平均距离相等22.在下列叙述中,正确的是A .物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能B .—定质量的气体,体积不变时,温度越高,气体的压强就越大C .对一定质量的气体加热,其内能一定增加D .随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小23.一定质量的理想气体,其状态变化的P-T 图像如图所示。
高考物理齐齐哈尔力学知识点之分子动理论基础测试题附解析
高考物理齐齐哈尔力学知识点之分子动理论基础测试题附解析一、选择题1.下列有关热学的叙述中,正确的是()A.同一温度下,无论是氢气还是氮气,它们分子速率都呈现出“中间多,两头少”的分布规律,且分子平均速率相同B.在绝热条件下压缩理想气体,则其内能不一定增加C.布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力2.用分子动理论的观点看,下列表述正确的是()A.对一定质量的气体加热,其内能一定增加B.一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽,其分子的平均动能增加C.一定质量的理想气体,如果压强不变而体积增大,其分子的平均动能增加D.如果气体温度升高,物体中所有分子的速率都一定增大3.下列说法正确的是A.液体表面张力产生的原因是:液体表面层分子较密集,分子间引力大于斥力B.两个分子从很远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用力的合力先变大后变小,再变大C.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,但扩散现象和布朗运动并不是热运动D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律4.甲、乙两个分子相距较远,它们之间的分子力弱到可忽略不计的程度.若使甲分子固定不动,乙分子逐渐靠近甲分子,直到不能再靠近的整个过程中,分子力对乙分子做功的情况是A.始终做正功B.始终做负功C.先做正功,后做负功D.先做负功,后做正功5.对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是()A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热交换C.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动D.扩散现象说明分子间存在斥力6.关于下列现象的说法正确的是()A.甲图说明分子间存在间隙B.乙图在用油膜法测分子大小时,多撒痱子粉比少撒好C.丙图说明,气体压强的大小既与分子平均动能有关,也与分子的密集程度有关D.丁图水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用7.下列说法正确的是()A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性B.悬浮在液体中的固体小颗粒越大,则其所做的布朗运动就越剧烈C.物体的温度为0 ℃时,物体的分子平均动能为零D.布朗运动的剧烈程度与温度有关,所以布朗运动也叫热运动8.当氢气和氧气温度相同时,下述说法中正确的是()A.两种气体分子的平均动能相等B.氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率C.两种气体分子热运动的总动能相等D.质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则两者内能相等9.下列说法中正确的是()A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动C.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力10.下列叙述中,正确的是A.物体温度越高,每个分子的动能也越大B.布朗运动就是液体分子的运动C.一定质量的理想气体从外界吸收热量,其内能可能不变D.热量不可能从低温物体传递给高温物体11.关于热现象,下列说法正确的是()A.物体温度不变,其内能一定不变B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能一定增大C.外界对物体做功,物体的内能一定增加D.物体放出热量,物体的内能一定减小12.已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,摩尔质量为18g/mol,阿伏加德罗常数为231⨯23110mol-,由以上数据不能估算出这种气体()6.0210mol-A.每个分子的质量B.每个分子的体积C.每个分子占据的空间D.1g气体中所含的分子个数13.关于分子动理论,下列说法中正确的是A.布朗运动就是液体分子的运动B.两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都在增大C.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力,是由于气体分子间存在斥力的缘故D.两个分子间的距离为0r分子间引力和斥力大小相等时,分子势能最大14.关于分子间距与分子力,下列说法正确的是A .悬浮颗粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动就越明显B .温度升高,布朗运动显著,说明悬浮颗粒的分子运动剧烈C .一般情况下,当分子间距r <r 0(平衡距离)时,分子力表现为斥力;当0r r =时,分子力表现为零;当0r r >时分子力表现为引力D .用气筒打气需外力做功,是因为分子间的斥力作用15.关于布朗运动,下述说法正确的是( )A .布朗运动就是分子的无规则运动B .悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击所引起的C .悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动而引起的D .悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响(如液体、气体的流动)引起的16.物体由大量分子组成,下列说法正确的是A .分子热运动越剧烈,物体内每个分子的动作越大B .分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C .物体的内能跟物体的温度和体积有关D .只有外界对物体做功才能增加物体的内能17.如图所示,为分子力随分子间距离的变化关系图。
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第十一章 化学动力学11.3 某一级反应进行10 min 后,反应物反应掉30 %。
问反应掉50 %需多少时间?解:设反应掉50 %需时间为t ,因 1ln 1kt x=- 由题给条件得 1ln1010.30k =-, 111ln min 1010.30k -⎛⎫= ⎪-⎝⎭则 111ln ln 10.501010.30t ⎛⎫= ⎪--⎝⎭,所以 t =19.4 min 11.6 偶氮甲烷(CH 3NNCH 3)气体的分解反应CH 3NNCH 3 (g) → C 2H 6 (g) + N 2 (g)为一级反应。
在287 ℃的真空密闭恒容容器中充入初始压力为21.332 kPa 的偶氮甲烷气体,反应进行1000 s 时测得系统的总压为22.732 kPa ,求速率常数k 及半衰期t 1/2。
解: CH 3NNCH 3 (g) → C 2H 6 (g) + N 2 (g) t =0 p 0 0 0t =t p p 0-p p 0-p 则 p (总) = p + p 0-p + p 0-p = 2p 0-pp = 2p 0- p (总)设参与反应的各物质均是理想气体,因是恒温恒容反应,故有p = nRT /V = cRT c = p/RT则一级反应的积分式为 000/ln ln ln /c p RT p kt c p RT p=== 即 00ln 2()p kt p p =-总所以 1001121.332ln [ln ]s 2()1000221.33222.732p k t p p -==-⨯-总516.7910s --=⨯41/25ln 20.6931s 1.0210s 6.7910t k -===⨯⨯ 11.8 某一级反应A → 产物,初始速率为1×10-3 mol ·dm -3·min -1,1 h 后速率为0.25×10-3 mol ·dm -3·min -1。
求k ,t 1/2和初始浓度c A , 0。
解:此一级反应的速率方程为 -d c A /d t = kc A由题给条件得 -d c A , 0/d t= kc A, 0= 1×10-3 mol ·dm -3·min -1①-d c A /d t= kc A = 0.25×10-3 mol ·dm -3·min -1②①式除以②式,得A 0A4c c =, 由一级反应的积分式得 11A 0A 11ln ln 4min 0.0231min 60c k t c --⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭, 1/2ln 20.6931min 30min 0.0231t k ===将k 值代入①式,得 333A 0110mol dm 0.0433mol dm 0.0231c ---⨯=⋅=⋅, 11.9 现在的天然铀矿中238U/ 235U =139.0/1。
已知238U 的蜕变反应的速率常数为1.520×10-10a -1,235U 的蜕变反应的速率常数为9.72×10-10a -1。
问在20亿年(2×109a)前,238U/ 235U 等于多少?(a 是时间单位年的符号。
)解:由题给速率常数的单位可知,蜕变反应为一级反应。
设20亿年前,天然铀矿中含238U 和235U 的浓度分别为c 0和c 1,0,现在天然铀矿中含含238U 和235U 的浓度分别为c 和c 1,则 c = c 0exp(-kt ) ①c 1=c 0,1exp(-k 1t )②①式除以②式,得 01101exp[()]c ck k t c c =--, 所以01011exp[()]c ck k t c c =-,=139.0×exp[(1.520×10-10-9.72×10-10)×2×109]=26.96 即在20亿年前,238U:235U = 26.96:1。
11.11 某二级反应A + B →C ,两种反应物的初始浓度皆为1 mol ·dm -3,经10 min 后反应掉25 %,求k 。
解:题给反应为初始浓度相等的二级反应,设转化率为x ,则 A 0110.25110110.25x k tc x ⎛⎫=⨯=⨯ ⎪-⨯-⎝⎭, dm 3·mol -1·min -1 = 0.033 3 dm 3·mol -1·min -111.14 溶液反应228S O - + 482Mo(CN)-→242SO -+ 382Mo(CN)-的速率方程为 4248288d[Mo(CN)][S O ][Mo(CN)]d k t----=在20 ℃下,若反应开始时只有两种反应物,且其初始浓度依次为0.01 mol ·dm -3,0.02 mol ·dm -3,反应26 h 后,测得48[Mo(CN)]-=0.015 62 mol ·dm -3,求k 。
解:设228S O -为A ,48Mo(CN)-为B 。
因为c A , 0 = c B, 0 /2则按反应方程式,反应的任意时刻都有 c A = c B /2题给速率方程变为 2B A B B d d 2c k kc c c t -==积分上式,得 B B 0112kt c c =+, 所以B B 021*******.015620.02k t c c ⎛⎫⎡⎤⎛⎫=-=⨯- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎝⎭, dm 3·mol -1·h -1 = 1.078 5 dm 3·mol -1·h -1 11.17 在500 ℃及初压101.325 kPa 下,某碳氢化合物发生气相分解反应的半衰期为2 s 。
若初压降为10.133 kPa ,则半衰期增加为20 s 。
求速率常数k 。
解:由题给条件可知,反应的半衰期与初压的一次方成反比,这正是二级反应的特征,故 1/2A 01t kp =,所以 1/2A 0112101325k t p ==⨯, Pa -1·s -1 = 4.93×10-6 Pa -1·s -1 11.18 在一定条件下,反应H 2 (g) + Br 2 (g)→2HBr(g)符合速率方程的一般形式,即31222HBr H Br HBrd 12d n n n c kc c c tυ== 在某温度下,当22H Br c c ==0.1 mol ·dm -3及HBr c =2 mol ·dm -3时,反应速率为υ,其他不同浓度时的速率如下表所示。
2H c /(mol ·dm -3) 2Br c /(mol ·dm -3) c HBr /(mol ·dm -3) 反应速率0.1 0.1 2 υ 0.1 0.4 2 8υ 0.2 0.4 2 16υ 0.1 0.2 3 1.88υ求反应的分级数n 1 ,n 2 ,n 3。
解:根据题给条件可得如下速率方程312HBr d 0.10.12d n n n c k t υ==()()() ① 312HBr d 0.10.428d n n n c k tυ==()()()②312HBr d 0.20.4216d n n n c k t υ==()()() ③ 312HBr d 0.10.2 1.88d n n n c k tυ==()()(3) ④ ③式除以②式,得 122n =所以 n 1 = 1 ②式除以①式,得 248n = 所以 n 2 = 1.5④式除以①式,得 3232 1.882n n ⎛⎫⨯= ⎪⎝⎭将n 2代入上式,得 n 3 = -111.21 恒温、恒容条件下发生某化学反应:2AB (g) → A 2 (g) + B 2 (g)。
当AB (g)的初始浓度分别为0.02 mol ·dm -3和0.2 mol ·dm -3时,反应的半衰期分别为125.5 s 和12.55 s 。
求该反应的级数n 及速率常数k AB 。
解:1/21/2AB,0AB,0ln(/)ln(12.55/125.5)112ln(/)ln(0.2/0.02)t t n c c '''=-=-='''311AB 1/2AB,0110.3984dm mol s 125.50.02k t c --===⋅⋅⨯11.22 某溶液中反应A+B →C ,开始时反应物A 与B 的物质的量相等,没有产物C 。
1 h 后A 的转化率为75 %,问2 h 后A 尚有多少未反应?假设:(1)对A 为一级,对B 为0级; (2)对A 、B 皆为1级。
解:(1)运用一级反应的公式先求出k 1111111ln ln ln 4h 11h 10.75k t x -===--当t =2 h 时 11ln 4ln 21x=- 1-x = 6.25 %即A 还有6.25 %未反应。
(2)运用a =b 的二级反应公式12000110.753h 11h 10.75x k tc x c c -=⨯=⨯=-⨯-当t =2 h 时003121xc c x=⨯- 1-x = 14.3 % 即A 还有14.3 %未反应。
11.23 反应A + 2B →D 的速率方程为AA B d d c kc c t-=,25 ℃时k =2×10-4dm 3·mol -1·s -1。
(1)若初始浓度c A , 0 =0.02 mol ·dm -3,c B , 0 =0.04 mol ·dm -3,求t 1/2 ; (2)若将过量的挥发性固体反应物A 与B 装入5 dm 3密闭容器中,问25 ℃时0.5 molA 转化为产物需多长时间?已知25 ℃时A 和B 的饱和蒸气压分别为10 kPa 和2 kPa 。
解:(1)由题给反应可知,若反应掉1 molA 则同时反应掉2 molB ,而且c A , 0=0.5c B,0,因此反应进行到任何时刻均有c A =0.5c B ,则题给速率方程变为2A AB Ad 2d c kc c kc t-== 积分上式,得 A A 0112kt c c -=,所以 51/24A 011s 1.2510s 222100.02t kc -===⨯⨯⨯⨯, (2)虽然容器中放入的是固体反应物,因它们易挥发,所以可设想反应在气相中进行,又虽然气体反应物不断消耗,但因固体反应物的存在,故可维持气体反应物的分压不变,即 A (g) + 2B (g) → Dt = 0 A p * B p *0 t = t A p * B p * 0.5 mol设气体为理想气体,则 A AA n p c V RT *==, B B B n p c V RT *==, A A d d d d c n t V t =代入题给速率方程中,得 A A d d d d c n t V t--==A BA B 2()p p kc c k k RT **'== 积分上式,得 A A 0A n n nk t V V-∆'-=-=,由反应式可知,生成0.5 mol 的D 就要消耗0.5 mol 的A ,则Δn A = -0.5 mol ,所以A n t Vk ∆=-='2A 43AB 0.5(8.314298.15)s 0.00521010100002000n RT Vkp p **--∆-⨯⨯-=-⨯⨯⨯⨯⨯2()= 1.54×108 s 11.24 反应C 2H 6 (g)→C 2H 4(g) + H 2 (g)在开始阶段约为3/2级反应。