物理化学下册课后答案
物理化学(下)答案(完整版)
第七章 电化学7.1 用铂电极电解CuCl 2溶液。
通过的电流为20A ,经过15min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在的27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g )?解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极: 2Cl - -2e - → Cl 2(g ) 则:z= 2 根据:Q = nzF =It()22015Cu 9.32610mol 296500It n zF -⨯===⨯⨯ 因此:m (Cu )=n (Cu )× M (Cu )= 9.326×10-2×63.546 =5.927g 又因为:n (Cu )= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT因此:3223Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010n RT Vp ⨯⨯===⨯()() 7.2 用Pb (s )电极电解PbNO 3溶液。
已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1.66×10-2g 。
通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g ,其中含有PbNO 31.151g ,计算Pb 2+的迁移数。
解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下: n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(12Pb 2+)则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12Pb 2+)n 电解(12Pb 2+)= n 电解(Ag ) =()()3Ag 0.16581.53710mol Ag 107.9m M -==⨯223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22n -+--⨯⨯==⨯⨯解前()电2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22n +-==⨯⨯解后电n 迁移(12Pb 2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol()242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710(Pb )2n t n +-+-+⨯==⨯移解()=迁电解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
(完整版)物理化学课后答案
第一章气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系?解:对于理想气体,pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。
充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm Vl O H ==-=ρ n=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。
物理化学下册习题答案(全部)
第七章化学反应动力学1.以氨的分解反应2NH3==== N2+3H2为例,导出反应进度的增加速率与,,之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。
解:∴,,2.甲醇的合成反应如下:CO+2H2 ===== CH3OH已知,求,各为多少?(答案:2.44,4.88mol·dm-3·h-1)解:,3.理想气体反应2N2O5→ 4NO2+O2,在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5s-1,速率方程为 。
(1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容器中,此反应的和即各为多少? (2)计算在(1)的反应条件下,1s内被分解的N2O5分子数目。
(答案:(1)7.1×10-8,-1.14×10-7md·dm-3·s-1 (2)1.01×1018)解:(1)mol·dm-3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1(2)1.4³10-7³12.0³6.022³1023=1.01³1018个分子4.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm" SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1"TCSC="0">-6cm3(标准状态下),238U的衰变为一级反应: 238U → 206Pb+84He 由实验测得238U的半衰期为=4.51×109 y,试求该陨石的年龄。
(答案:2.36×109年)解:每克陨石中含He:mol最开始每克陨石中含238U的量:mol现在每克陨石中含238U的量:mol衰变速率常数:∴5.303.01 K时甲酸甲酯在85%的碱性水溶液中水解,其速率常数为4.53mol-1·L·s-1。
物理化学课后(下册)部分习题答案
第十一章化学动力学1. 反应为一级气相反应,320 ºC时。
问在320 ºC加热90 min的分解分数为若干?解:根据一级反应速率方程的积分式答:的分解分数为11.2%2. 某一级反应的半衰期为10 min。
求1h后剩余A的分数。
解:同上题,答:还剩余A 1.56%。
3.某一级反应,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:根据一级反应速率方程的积分式答:反应掉50%需时19.4 min。
4. 25 ºC时,酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下(蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c)0 30 60 90 130 1800 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 解:数据标为0 30 60 90 130 1801.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.53470 -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283拟合公式蔗糖转化95%需时5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺为一级反应。
反应进程由加KI溶液,并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。
KI只与A反应。
数据如下:0 1 2 3 4 6 849.3 35.6 25.75 18.5 14.0 7.3 4.6解:反应方程如下根据反应式,N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一,0 1 2 3 4 6 84.930 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.4600 -0.3256 -0.6495 -0.9802 -1.2589 -1.9100 -2.3719。
6.对于一级反应,使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。
对于二级反应又应为多少?解:转化率定义为,对于一级反应,对于二级反应,7.偶氮甲烷分解反应为一级反应。
物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案
物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案第九章可逆电池的电动势及其应用1.写出下列电池申各电极的反应和电池反应.⑴Pt] H2(如)| HCKa) ICfc 伽)1 Ph⑵Pt I H(P H2) I H十(亦)|| Ag+g )iAg(s)((3)Ag(s) | AgKs) I r (m> I Cl^ Cflo- )! AgCUQI Ag(ah(4)Pb(s) |PbSO4(s>ISOJ- ) || Crf+(心+)|Cu®⑸Ft IH,〔见)| NaOH(^) \ HgO(s) | HgtD ;(€)Pt|Hj(^)|H+(aq)|SbiQ t(s)|Sb(s)v (7}Pi|Fe3+(ai)t Fe z+(G2)|| Ag+也屮} | A飢小(8)Na(Hg)(a^)|Na^(^+)l| 0^(^-解:d)负极H’(p吗)—2H+Sf )+2h 正极Ct (pcu > + 2e~ —2Cr )电池反应Hi(卫%}+CU如—2HCl(aq).H3(M I2)一2H+(a H+ )十2厂正极2Ag^ (心>+2e_—2Ag(s) 电池反应H;( pH2)+ 2A fi*(o^)—2Ag(5)+2H+(fl H* 1 (3〉负极Ag(s)+P (ar )―Agl(s)+e- 正极Afi€l(s) + ^― A H QI+CI—(他-)电池反应AgCKB)+ r< ar >—Agl(s)+ cr (财-(4)负极Fb(Q + SOT a错- )一-PbS(^<s)+2e-止扱Cu^ Gic严)+2e^—Cuts)电池反应Pb(s)+a?+(期廿)+ SOJ- @邂-)—PbSCX (s)+Cu(s)・负极压“叫)+2OH- (a™- >—*2H f CKD+2e" 'jE极HgOC S) + H£0(D + 3e-― 2OH-(a tyH-) + Hg(l>电池反应出(他^+HgO®—Hg⑴+ HtCKB(6)负极3H r(^ )― 6H+〔耐+ )+6丁正扱Sb s Oi(s) + 6H+(a H* ) + 6e_—^2Sb(s)+3H20( 1)电池反应3Hj( p li?)O(s)—2Sb(s) +30( 1).<C 负扱F尹⑺一F^+(a t) + e-正极Ag亠屮)+©_—Ag(s)电池反应F』+ (如)+A^+5曲+ )^=Fe a^ Q] ) + Ag(s).(防负极2Na<H B)<a m>― 2Na+) + 2Hg(L)+2e'正极HgO(3) + H i O(D+Z< 一Hg(D+2OH- )电池反应2Na( Hg)(a….) + HgO( s) + H a0(D—2Na+ (a^+ )-h20H~ - J + 3Hg(D.2+试将下述化学反应设卄成电池.(1)AgCKs)—Ag l(QA.+ ) + Cl-(aa~ )t(2)AgCl(s) + r<fli- )—Agl(s) = +cr (fld");址〉+ HgO3—Hg(l)+H:CKD;<4)Fe?+) +Ag*) --------- 膚亠(口畛十)+ Agg|朽比H’(叫〉+◎〔如) --- SHaOCDt他)+21 3厂>—t(s)+2Cr(<za-);(7)H20d>=^H+@n+)+OH- (aw-)申⑻ MQ +扣® + H$O(D—Mg(0H)t<s)i(9)Pb(s)+HgO(S)—Hg〔l〉+PbO<0;(10)Sn343卅+ )+Tl"(衍贰)—Sn*+U^+ 1 + T1+ (flTt+ 人解:设计电葩(1)A S(B)I 枪亠“心> } Cr (jacr)I AgCl<3)| Ag<s)(2)Ag(s)lAgKs) |r “广)|l cr (aa- )|AgCl(s) fAg<s)G)Pt| 內“出)|«T (由跆-)| HfiO® | 电⑴⑷Pt | F尹 Sh》*F尹严)| Ag+ g> | Ag(s)(5)Pt|Ht<ff>|H+(oH+ >ia(«>|Pt(s) | r Car) II Cl (如r > | Ct (g) | Pt3.从就和WeMon电池的电动勢与温度的关系式.试求在Z98.15 K.当电池可逆地产生2 mol电子的电荷秋时■电池反应的氏44砒,和已知谏关系为E/V-L018 45-4. 05X10^(77K-298L 15)f 5X 10_f (T/K-293.15)1 H;由E的芜蔡式求岀(需)/冉求出观15 K时E的值. 伺为;dG» = —=EF;氏Hm=ArGt+T ・'久*(霁)=-4.05 X 10_s- 2 X 9, 5 X ] 0~7X < T- 293. 15)V- K1当"296*15 K时•(券):=—5.0X10*-$V* K~2E=LO1815-4.O5X1O~3(298. 15-293,15)—9. 5XW_T(29SL 15-29X 15)2= L Q1B V iS-=zF(aE/aT)>-2X96500(-5.0X10-s)J - K^1- mor1 ^-9, 65 J • K_J• mol-1----- 2X^6500X1.018 J * mor1= -196. 5 kJ ・mo]~]=—H EF+JVF(霁)—ArGft + T• A,SL ~ —196. 5 kJ * mor4+ 298. 15X( —9. 65 J • K_1• mol】)= —199* 4 kJ • mol 14.296 K时,下述电池的电动势为1. 228 V tptiKc^^Hisaco. oi moi • kg ji)iacr)iPt巳知HAXD的标准摩尔生成熔为心他{H』ai2 —2皈83 kJ > moL・试求’<1)»电池的温度系数;(2〉该电池fr m K时的电动蟒■设反应熔在该温度区间内为常数.解:电池反应:负极W〉一2H+Q汕)+%〜正极H2O(l) + y0t(^)+2e^―茨)FT G OH J电媲辰应H!(p*) + -L<l f(//)=H J O(DiG… = -zFE=- 2 X S65OOX L 228 J ・237. 004 kJ * mol-1=2r G nfc4^T* i r S ta= -1951 9 kJ ・tnor1+298X (-95, 0) J X tuor1- -224. 21 kJ * rttol-1可逆热效应为d久=2戏K 讥一95.0J,moL 'K_l)=-20. 31 kJ ・nroL切在298 K时,电池的电动勢为1.092 S温度系数为9,427 X10"*¥・KT*鸟九= dG, + T・其中氏久=击(薛力= 4二_ 胡氐g;;f 7. 004=十i闘7&j • mql-i(霁)广铮一询XZ V • L= —誉迟+工尸丁(霁)HHm不随溫度变化jFT(ff)厂爲汕3 电池Zn(5)|ZnCli(0,05 rml •仃| A罢Cl(3 |血冶)的电动势与掘度的关廉为F/V~ L 01$- t 92X10^ (T/K)-298试计算在298 电池有2 m«}电子的电荷誌辙出时•电池反应的…乩久和眈过程的可逆热敷应缶解;298 K时有2 mol哂子啲电荷載输岀E=L015-4. 92XMT4(器g-298)=L015 Vh亿=-E E?'=*2X&6500X1.015=-19549kJ ・moP1打G.=事(等)=2XM5OOX(-4t 92X10"4) = 一95. 0 J ・mor1* K_1匕一zF门)写出有2个电子得失的电极反应和电弛的净反应}(◎计算与该电池反症相应的亠缶厶和4Hg显町逆対效应若只有i个电子得失’则这些值又奪于寒少?饰)计算在相同的温度和压力卜亠与2个电子得失的电池净反应相同的弗化学方程式的热豉应.解:⑴在2昭K时负极2Hg<D—正极CljCp*) + 2^― 2Cr (a)电池反应2Hg<l) +CL C护)一H gl Ch(s) + SC/ 3*sFE^-2X9«500X1.0^=—210. 756 kJ • mop1ASL・xF(||) -2 X 96500X9. 427X10^-18L 94 J* nwl^1* K_1H 'Gm+T・氏久( -210. 756 X103 + (8L 94 X 29S) = -156. 54 kJ ・moLQa =T» 爲久=298X 1S1+94 J * mol-1 =54. 22kJ * mor1若只宵一个电子,则所求的值变为原来的1/2.若在相同温度压力下■热化学方程式的赠散旋为Q =山H E■—156. 54 kJ “ n»l_l7.一个可逆电动峥为L 70 V的原电池,在恒温糟申恒溫至四3 K.当些电池短路时【即荒接发生代学反应•不柞电功人相当于有KXJO匸的电荷就通过.假定电池中爱生的反应与可逆放电肘的反应相同•试求以此电池和恒温槽都看作系统时倉的爛变■如果要分别求算恒温槽和电池的埴变•还需何种数据?解:电池发生的反应与可逆放电时的反应相同.慕址的aGm ■ —證EF・-(rtF)E・-Q・ E- + 1000 • L70-L 7X1O3J3槽)=一爭体系的・H=\G+T氐S=0—亠&=翌=人上蚁J= 5 8 J・K^1亠T T293 K * J若要分别求焙变还需知道电池反应的焙变.乩分别写出下列电池的电极反应、龍池反应,列出电动势E的计算公式•并计算电池的标准皑动蹲EV 设厝度因子均为L,气体为理想气体•所需的标战电扱从电摄电势表中査阅.(l>Pt)ft(^)|KOH<0, 1 mol* kgi)|Q(矿)|P“(2>PdK(^)lHi9O(a 1 mol - kgTOSlPb<3)Ag(s)|AgK$)Sr(a r)II Ag气%+}丨他(小⑷Pi |曲 4 a咄中)II Tl J+t Tl+(flll*)|Pu(S)He(DtHeOCs)|KOH<0. 5 mol • kg"1) | K< HgXa^ =1X—2丈§3±宓十卑吏3 ・r或!/+嵯f m+g .J—3P*V—73」+(+234^v迺必寵莊(*£11十宀?」#S HJ b +(d】5f v 1《—S L +33V圍e〔c芒+底— 口畫 _<n fc N Xm Q H *—r d◎十+(x 4@滋足毎e D £十—¥(g r H +(3tf怙+23+H 1(x :H 十库更S・ £一+HCS—0£一哎"也s±*l r \淡》十+(■t H十S必餵屈 —Ho-b+axyH 十+35十S y —“+221!(—工$》—1:二+?5£怜 拿电池反应 ySn z± (如十〉+*TT 伽汁)一yTl + 伽 + )+ySn 4+ (T )E"哼叫雅胡£* =奇+’71+ +碣小十,⑸负极 yHg(l) +0H- (OOH - >―— HgO®+寺耳 0⑴+厂 正扱 K^<a K +)+-^Hg(l)+e-— +忆日&(砒十〉电池反应 (* +半)Hg (D+OH (oor )+!C ⑷r )—土 曲畑+令f 制+十瓦味偽.)砂—软+此,十碑*9. 试为F 述反应设计一电池 Cd(s) +b a 〉一CcT (a^+)+2厂(ar )求电池奁298 K 时的标准电动势£\反应的 g 和标准平衡常数K :.如将电池反症写成y Cd(s) 4-^I : <s)^=^-Cd 2+(0<尹)+1- (af )再计算企和K :,比较曲者的结果•井说明为什么.解:设计电池还原 负极 Cd(s)―3+(心*)+%— 氧化 正极 L3+鉅•一犷S 广)电池反应 Cd(s) + i a (5)—Cd^Gi^+ )+2r(m-) 今—f^n拓2+心-0, 5355-(-0. 4029)=0. 9384 VG* = - T E*F= - 2 X 96500 X 0. 9384--18L 11 kJ • mol"1电池反应式写成 -yQj(s) +<s)—y Cd 2b 〔心+ )十厂(.ar )F 不变 乩<Z 〔Z) = *&GXl) = -9Q-56 kJ • moP 1 K :熾=CK^i>)i =7. 46X 10ls »10. 298 K 时,已知如*三个电擬的反应及标准还原电极电势■如将壯极(1)与(3)和(2)与C3)分别组成自发电池(设活度均为】八请写出电池的书面«(示式茅写出电池反应式并计算电酒的标准电动势.(1) Fe^+ (aft 14- ) + 2亡一'—Fe(s) 平“(Fe" |Fe>=—0. 440 V p(2) AgCl(s) + e^— Ag(s)+Cl _ (aa- ) <p*(C!~ | AgCi ■ Ag) = 0. 2223 V* <3)C12(/>B )+2e _― 2Cr (aa- )^(Ch |C]*)-L 3583 V.解:自发反应 Q0,电极电峥高的融正极 电极(】)的电极(fe&<电槻的电扱电峥. (劄为正扱,电港反应 负极— *F 尹(%*+ ) + 寸A J CS E RT — 18】. 11X12=73.0958正极AgCl(s)+r^—Afi(3)+Cl_(tin-)急的电池反应rAfiCKsJ+yFKs)—您仙)+寺廿5小)+CTGcr > 电池表达式Fe(s) | Fe!亠) | UL (%- > I Ag(町+AgCl®金=啊- y 丸一碑*+用=6 2223-(-0. 4405=0. 662S V.同理4)与(刃组成的自发电池2)为正极负极AgfsJ+cr <oo" >—*AgCl(3)+e-正扳寺玄(p')+e-— I- (on-)电池反应A#?( s) + yCh(/j*)^=AgCI(s>设计电池为Ag(a) + AgCKs) |Cr(an-)|Ch(^)|PrE* = ^icr -9ft- iwiiAa^CL 3583-0,2223) = 1, 136 V.H-列式表示下列两组标准电扱电势审之间的关系.<l)Ft严+3e~ --- F«(s), F*+ +2< ---------- Fe<«). Fe3++e~ ------------ FW+1(2)Sn4+ +4$二一Sid 片—Srf+ +2e"^-Sn(s)++2孑解^(DFe3* +3e-^—Fe(&) ①Fe2++2e-—*Fe(s) ②*①式一②式得F^+t-=Fe2^ ③g⑴=一3升哦* F匸、尿=一才护f?为该电极与标准电扱组成的电池的电势护芋护一0氏企.(2〉= 一2鸭/十吐• F=_耳即▼雌.F-<_2怜拠• F)=—1銅* 辭+ • F/*聊」+1溝+ = 3眯“吐一2护事十|亦(2)Sn'++4e_ --------- S n(s) ①* Si?++2e~ —Sn ⑹②Sn时+2厂~弘叶③鸟GL(D = _4得卄阻* FiGS.(2) = -2^H|&i• F氏GSX3) (1)- “企住)同样:&G». = —囂Fb .工G,⑶4媾”灶・F—(—2爲卄念• F)=—2搭严品中• F二鸭I+L屏七=2拓严心_拓汁1创12. 29S K时•已啊如下电池的标准电动輕E =0. 2680 V xPt|Hz(^)|Ha(0. 08 mol - kfiTg =0・ 809)|HgtCkU)|Hg(l>(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:门)负极*2H+(a^)+2e~正极Hg.Cl a(s)+2c-― 2Hg(l)4-2Cr(aa-)总电极反应2H^(<IH+ )-F2Hg(l) + 2CrC;2ci- h⑵E =0_笋11 S)[acr 严V?壮警lug 08X0. 809}4 ^0.409 V.z x ybbw⑶曲fcOjIH厂诩+ I气晦^cij'Hf=0 = a 268 V*iy试设计--个电池*使其中进行下述反应Fe2+) + Ag+ )^=j\g(8> + Fe3+(£iF t i+)(1)写出电越的表示式+4)计算上述电池反应左前& K、反应进度mo]时的标准平術常数K:*⑶若将过最磨细的银粉加到浓度为0.05 mul - k s1的F忒NH溶裁中.求当反应达平衡后・加’的池度为多少?(设活度固予均等于1.)ff:(D电池表示式为PtIFe戶3屛F尹@2 H他气口』1他佔).4)平衡常数lnK:= ^£* =曲* A«诫J+甘芳91—0. 771)• 9閃E-j 094298X8-314K: = N 98S TG)已知Ag“)+F旷一A«*+F尹开始0,05 Q0平楣0t OS—a a a0 =◎• 988)-1a = 4. 417X10-* mol • kg^1,M.试设计合适的电池判断在298 K时.烙金属银插在碱溶液中*崔通常的空代中银是否会被氧化? (空气中氧气分压为烈k內人如杲在祸液中加人大赵的CN—,情况又怎样?已知’[Ag(CN)a ]_~Ag( s) + 2CN^ b=—0,31 V t解:设计电池Ag( s) 4 Afc f X s) I OH ~ 3)i 厂)ICVg) IPr电池反应2Ag⑹卡壬QS+)-A业0(7负极G IOH 一 )Ag2O(s) + HjO<l> + 2e-正扱 吉(I (処) + Ha<KD+2e^— 2<)H - <a (wi _ )H* =^tA,icjH' ■甲恢切Aflg =(0. 401 -0, 34^) V =0, 057 V=0* 047 V>0iGL=-zFE<0电池是自发的,在空弋中碱性条件F A 国能被氧化成氧化银. 加人CN 「后"电池变为Ag(s)| [Ag(CN)i]- f CN" - > I! OH- (oof) |Q (他)1 Pt负极 2A«(s)4-4CN- (OCN - )― 2[Ag(CN)2]- +2* 正极 yft(^> + H I O(l)+2e-— 2()^<00«-) 电池反应*2Ag( s) +4CN 」g- )+*◎隔)+ H 3 (X I) _X_KT, G20H ・)5[Ag(CNh 「F 无 2F ln g- )*u 亠 ’ R7\ 1 E <叭二山[如《2门-加E=^tw -玄】-履一窈恤 可—吞加 «口- )*=0. 401-<~0. 3! )-0. oi-器In S 汐N g(ann- N[Ag(CN)』■严113 一 泸大盘CN 「存在・ac<-很大*lftf OOH -与ar A^csr )z ]_都很小 故『计啓皤严)订乍vE>a 7oi此时电池电动势'大于不加XfflCN 忠子时的电池电动踞.E=R7^:E 越正K :越大反应的趋勢越大.所以,加入CN-后,Ag 氣化成[AgfCNh.15. 在298 K 时■分别用金属Fe 和Cd 播人下述溶液•组成电池+试判断何种金嶽首先披氧化?£1)溶液中含F0和3+的括度是G L(2)溶液中含F 誉+的?S 度是6 1,而含Cd 21的活度趕60加&=财+ icd = -0, 4029 V媳=舛』*辱= *0M402 V= 2EAg(CN)s y+2OH" (OUH -) 电动势E=F —第b=0. 701-=57 V -衆牆帥5叫V承>我'以就为正扱设计电池 Fe(s)|Fe^4-(u F /t ),Cd 2+) |Cd(s) 负极 Fe(s> ------ Fe 2+ (ay^ )+2e _ 正极Cd 纤(&斟}+2孑一 Cd(s)电池反应 Fe(s)+Cfi 24(£i{^* )i^Cd(s) + Fe‘) 电池电动势:E=E*'7fln 护= =0・ 0383 V>Q t ^G m = -zEF<0电池反应能发生首先Fe(s)披黑化咸Fe i+.= -0.0044 V<0 Z^G m >0反应不能发生•而其逆反应可以发牛.Cd 首先袋氧化成C++*16. 在298 K 时,有电池| AgM ] AgO(s) |NaCl(aq) I HgjCU(s) I Hg (D •已知化合物的标准生成Gibb 撷 自由能分别为:\GUAgC*) =-109.79 kJ ・ moP 1 (H& Cl 2. s) = - 210. 75 kJ ・ moll 试葺出该电 池的电极和电池反应.并计算电池的电动势+解:负扱 A R (3^ + CP (a (i _ >— AgCl(s)+e _正极 y Hf& Ch (s> + e~ —* Hg< I ) +Cr (a^-) 电池反应 Ag< s) +寺 Hg ?Cb (s>—^Ks> + Hg ⑴ d 命=A J 6A *(A^?C1<3)—*s)= -109. 79-y X(-210, 75) =—4- 415 kJ • mol -1标臨下4"一辔=蟻謡f 0谢5中17. 报据F 列在298 K 和标准圧力F 的热力学数据*计慕HgO ⑹在该温度时的解离医已知;⑴电池Pt|H?(枫)|NaOHU)I Hg<i)的标准电动势F = 0. 9265 V,(2) 反应 局(叩+申^⑴一H±O ⑴的\丹二=一 235.83 kJ • rwK 1;解:负极 H 心% )+2OH- Um )—2H^CXD+2<正极 Hd)+HgO($) + 2匕 —Hg(l) + 2OH-(aoH* ) 电池反应 H E () +HgO(打―-l!gd) + H?O(!)①=磧用+心一辟丿十卜.一心应一 to 2亠=_0 4029+0,4402&. 314X298 ⑵ E=E?RT| 吠+2F 如十 =0.0383 V-& 314X29% 96500X2 ln0.1 0;0036iGXi = C-2X9(500X0. 9265)^-17& 84 kJ • moi 1H2(g)-F-|02<g)—=H?<XD ②\企二,HAT •鼻究=69・ 91-130, 7(2O5(1) = -1G3. 34 J * K_,• mol-'^G* = -285. 83X W -29&〔一163.射))=一23匕15 kJ ・moL①一②式得Hg( X" Hg(D 十*Q(QdS ⑴ 7Q ⑵=一17& 81+237,15—58* 34 kJ * mol*1第=3 & 34XgIn一23. 547~ RT *8, 314X293"(今■*=5* 94 X 1()7pt Jt=3. 575X10-'6Pa.»«在273-318 K的温度范围内*下述电池的电动蜡与温摩的关系可由所列公式表示:(1)Cu(B) |Cu2(Xs> |NaOH(tq)| HgO(s)| Hg(I)E/mV=461*7-0.144(T/K-298) + L 4 X 10~* (T/K-298/(2)PtCs)|I NeOH(aq) | HglKs) |Hg(l) 'E/mV=92S. 65^0. 29^8(T/K-2S8) +4+9X 10*4(T/K-2&S)3已知壯H』O」)= —2近跖kj・叫10卫孟(已门・|) = 一237, 13 kJ・moL*试分别计算HgO<S和50(3在298 K时的、企和4虽的值.解iCu(s)|C^O(s)|N40H(a4)|H«O(s)| Hg(l)(D的电池反应为负极2Cu(s) + 2OH"(旳)一C也O(s) + H.O<h + 2e-正扱HgO(s) + H?O( I) -F2c__^—Hg⑴+ 2OH_ faq)电池反应PCuai + HgOg—CuaCK射+H R⑴①(2)的电池反应为’负极H;(p#) + 20H~( aq)一2 H2(Xl>+2e~正概HgO(£)+ H2O(l) + 2e-一*X/1) + 2OH- (aq)电池反应HEKsO + HMpJ—+ ②在298 K时①、②的屯池电动势分别为E\ =461. 7-0. 114( T' 298) + L 4 X ]0-' (T- 298^ mVE2 =925, 65 mVdGUl)= 一zEiHO. 4617X96500X2=—89,11 kJ • mol-1iC^(2)= zE?F=Q t 92565X96500X2= -178. 65 kJ • mol 1© @08殳・Q )C5十+.3Q s @l 3+6聲回71 - mS .g l H s .s ?s In裁— H(M £4l a )«EH4u 1s点&工活工刁71・卫?as s l s s L +兰(z》E<i i «》&<iN EO8H )禎4罡扁)苦S CJ1十+e 8H —«H 百 H§1© 71 ・卫s ln s l (e )»E H -d 71 ・ fW・fe z i «》找4© (u o x -<3e十丈3XsT 1 •N19061I n86Z X A 9S ・9g —) + E 2x s 9002—H£)諾£ ・H +s )E O 4n w l HTT 1 • PI66261 ur—1 ;・『s?z .ft —)x oo a+T —_鱼• fV 0I X H .6QO I H 二)诂4・H+m<I N (D -」鱼匚• T H ・f 9 至 USIE —OLX(聲》T-§•7工二azYOJ —n f oLX^z ・©©e I I «|)34|71 ・ 20 .0^1z .fc —a z s s时d l (D G de<7v《g ) ■ HO+《&) +HHUHFH他0|6 71 ・ pi U Y s i u a .o =)占刁童d O E•Df3.a l H =o x s o s 96x c<J I U H g N I R (c -59d《倉+3i十+(g x畫Ht +(=b n *-《51覇国应.1站彖餐处用<s (」g>—HO+(4E 3 +X f lb o 5£言馆«七SJ 」营・3El 2訂 I N W OI )£4>0^d H *w 昴甘担楚怎€是岳逼s.nJ ・fe H co 6z ^・£:一r d 二)H= ( +=3丄H -f x》x =J «#*.2T l . 3 K I —〔E OO IH X Z 丨 7 + 二9 *g6I —)l6E26—N《g r s d +益)惡4—二)«r H 4w《R ・0 首y 世弓 T 1 • n ss i v sY £l ) +20+有电池Zn<s) I ZnCb (版005 mol ・kg~' ) | Hg;CI L(s) | Hg(l),已知在298 K 时的电动勢E= 1.227V.Debye - HUckel 极限公式中的常数A=0. 509(niol * kQ 厂土试求:(1)电极反竝和电池的净反应星住)电池的标准电动势P(要尊堪丫土的彰响”£3)按电池反应有2亍电子得失*当反应进度为1 mo!时的5企.解:负扱Zn(s) ----- Zn2*(a&±+ ) + 2e_正扱Hg2Cl2(s) + 2e_一2Hg(l) + 2Cr )电池挣反应Zn(s)4-H^Ch(s>=Zn2+(d^+ ) + 2C「g) + 2Hg(l)在m=0,005 mol • 的ZnCb 溶液中I=y 005^0. 0125 mol • kg~]】87±=~A|H ・A|/I=-O.5O9XI2I /0.0125 = -0.1]38y土=0* 7695E=F +第Im時+•诡广其中W* ・了二=/ +第订4 •鸥(「迅=!. 227 V£* =1. 227 V_ 冬叟;猛也* <0.005)J(0. 7695)3= 1.2274-0. 196=1,423 V当有2 mol电子得失,如上的电池反应进度为1 mol时2X96500XL 423=^—274. 64 kJ ・moP\21•写岀下列浓差电越的电池反应,并计算在298 K时的电动勢.(l)Pt|H£(g T200 服卄FT 3旷P 也(g JOO kPfi)|Pn<2)PtJH;(X>lH-(aw+.i-U01) || H k(a H*h2=0.1)|H2(X)|PU⑶Pt|Cb(gJOO m)|a-<ocr)I Cl? (g,200 kPa>|Pt(C4)Pt|Cli(p*)]Cr (aa a=0. 1) || Cl- (oa-ti=O r 01) |ClQ*> iPt;(5)Zn(s) | Zh i+(aa/+ t i =0. 004) ij Zn=l.2 =0. 02) | Zh{s)»(6)Pb(s) I PbS(X(s> I SC?-(ai =4 01) || SOT (血二0・001)PbS(\(s)|Pb(sX解:浓差电池曲浓度之闻的差异造成的电池电动势两电极标准电势相等P = 0(1)负极HM200 kPa)一2H气即*》+%-正圾2H" 5十〉*2萨一"H z(1000 kPa)电池反应Hi (200 kPa) ---------- H, (100 kPa)(2)负极HglpT—2H' (ai)4"2e_ 正扱2屮3)十肚-一H t(A e> 电池反应 2 H卜(血)—2 H卜(g〉(3)负极2d-(«] )― Cb(】OO kPa) + 2e- 正极(?lj ( 200 kPa)d-2e_— 2C厂(如)电池反应 Cl a (200 kPa)—kPa)E ―S ]n §755 一 2X^C ln 1=0-0089 v - 〔4负Bl 2CP (a,}—Cl 2(p*)+2e正樋 Cb (b )+ 2 丁・一2d' (tf3) 电池反应2cr (ai 2cr (⑷)E —孰(紆i 鑑沖In 答=屈1・{ 5〉负 £g Zn( s)—1 <<ti )-b 正极 2n £+(a 3) + 2e-—*Zn(s) 电L池反应 Zn E_ (a?Zn 3+ (ai )(6)负极 Pb(s) + SO?_ (a i )—rbS(^(3)+ ?e _ iEK PbS(^(s) + 2E-―Pb(s)+St)5-(ci =)电池反闹 SOT 5 J 士SOT22. 298 K 时*有下述电池:AgC») AfiCI («)i KCl(0« 5 mo! • kg -: ) || KCKO.05 mol * kg l )(AgCKs) I Ag<s)已知谨电池的实测业动孙力为①加36 V.在0.5 mol •运t 的KCI 溶液中宀值公別为0十朋和0.B12,计Her 的迁移数.解;电池负极.鮎(叮+口气矶》一+厂 正械 — Ag(s)-FCl (m?)电池反应a Cwit)—Cl 气盹}离子由高浓度向低浓度迁移电动弊为锻差电势琵与液接电蜡之和E = E-E^ =<0. 0536-0.05336)=0, 00021 V由液搖电势的计算公式& =J 第 1门匕〃出)=口 一2花)竽lMai/d :)=a00C 議 V 解得4998.注:迁移过程的自由变化还为f+ RTlna^ favr +t- RU TW 厂 /o 门亠=—?Ej FK 活度由那■― *'+个离子由不同诳度变化引起自由陡的变化/;: = (t- + f2玄常用的常祜电池可表示为Pb (s )|FbSTl 1(s); H ;sr\(m=ko rru )l ・ kg-])|PbSt )Js)|PhSO 4 PbCs)a 02=0. Q2O7 V,_^298XOUt-2X96500 n0. 05 X 0. 5120,5X0. 649=0. 05336 V 8. 314X29S,2X96500 178,314X298.hJ#岀已知在0〜60C的温度匾内•电动势E与温度的关系式为E/V-L 917 37+56. IX 1O_S(//1C) + L 08X10^(e/'C)2在25X?时,电池的P-2.041 W試计算这时电解质瘩液HrSOJ蹴=1・0 mol・k官1)的平均活度因子X 解:铅掛电池表示武为:Pb(s)|PbSCX(s)lH:9O t(m = L0) l I^XCa) i PUXs) |Pb(s) * 负极SI犷Q哺->+Pb(s)一PbS(人纭)+2厂正极pbaj)+4H's屮疋-)+%-一PHSUG)十區。
物理化学傅献彩(下册)第五版课后习题答案解析
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word格式可编辑专业技术资料整理分享物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案第九章可逆电池的电动势及其应用word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享word格式可编辑专业技术资料整理分享欢迎您的光临word文档下载后可修改编辑
物理化学课后下册部分习题答案
第十一章化学动力学1. 反应为一级气相反应,320 ºC时。
问在320 ºC加热90 min的分解分数为若干解:根据一级反应速率方程的积分式答:的分解分数为%2. 某一级反应的半衰期为10 min。
求1h后剩余A的分数。
解:同上题,答:还剩余A %。
3.某一级反应,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:根据一级反应速率方程的积分式答:反应掉50%需时 min。
4. 25 ºC时,酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下(蔗糖的初始浓度c0为mol·dm-3,时刻t的浓度为c)解:数据标为拟合公式蔗糖转化95%需时5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺为一级反应。
反应进程由加KI溶液,并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。
KI只与A反应。
数据如下:解:反应方程如下根据反应式,N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一,。
6.对于一级反应,使证明转化率达到%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。
对于二级反应又应为多少解:转化率定义为,对于一级反应,对于二级反应,7.偶氮甲烷分解反应为一级反应。
287 ºC时,一密闭容器中初始压力为 kPa,1000 s后总压为 kPa,求。
解:设在t时刻的分压为p,1000 s后,对密闭容器中的气相反应,可以用分压表示组成:8.硝基乙酸在酸性溶液中的分解反应为一级反应。
25 ºC, kPa下,于不同时间测定放出的CO2(g)的体积如下解:设放出的CO2(g)可看作理想气体,硝基乙酸的初始量由时放出的CO2(g)算出:在时刻t, 硝基乙酸的量为,列表得到。
9.某一级反应,初始速率为,1 h后速率为。
求和初始浓度。
解:一级反应的速率方程10.现在的天然铀矿中。
已知的蜕变反应的速率常数为,的蜕变反应的速率常数为。
问在20亿年()前,等于多少(a是时间单位年的符号。
物理化学课后习题答案(全)
第1章 物质的pVT 关系和热性质习 题 解 答1. 两只容积相等的烧瓶装有氮气,烧瓶之间有细管相通。
若两只烧瓶都浸在100℃的沸水中,瓶内气体的压力为0.06MPa 。
若一只烧瓶浸在0℃的冰水混合物中,另一只仍然浸在沸水中,试求瓶内气体的压力。
解: 21n n n +=2212112RT V p RT V p RT V p +=⋅2111121222112p T p T T p T T T T =+⎛⎝⎜⎞⎠⎟=+ ∴112222p T T T p ⋅+=MPa0.0507=MPa 06.02)15.273100()15.2730(15.2730⎥⎦⎤⎢⎣⎡××++++=2. 测定大气压力的气压计,其简单构造为:一根一端封闭的玻璃管插入水银槽内,玻璃管中未被水银充满的空间是真空,水银槽通大气,则水银柱的压力即等于大气压力。
有一气压计,因为空气漏入玻璃管内,所以不能正确读出大气压力:在实际压力为102.00kPa 时,读出的压力为100.66kPa ,此时气压计玻璃管中未被水银充满的部分的长度为25mm 。
如果气压计读数为99.32kPa ,则未被水银充满部分的长度为35mm ,试求此时实际压力是多少。
设两次测定时温度相同,且玻璃管截面积相同。
解:对玻璃管中的空气,p V p V 2211=kPa 0.96=kPa )66.10000.102(35251212−×==p V V p ∴ 大气压力 = kPa 28.100kPa )96.032.99(=+·28· 思考题和习题解答3. 让20℃、20 dm 3的空气在101325 Pa 下缓慢通过盛有30℃溴苯液体的饱和器,经测定从饱和器中带出0.950 g 溴苯,试计算30℃时溴苯的饱和蒸气压。
设空气通过溴苯之后即被溴苯蒸气所饱和;又设饱和器前后的压力差可以略去不计。
(溴苯Br H C 56的摩尔质量为1mol g 0.157−⋅)解:n pV RT 131013252010831452027315==×××+⎡⎣⎢⎤⎦⎥−().(.) mol =0.832 mol n m M 209501570==..mol =0.00605mol p py p n n n 22212101325732==+=×= Pa 0.006050.832+0.00605 Pa4. 试用范德华方程计算1000 g CH 4在0℃、40.5 MPa 时的体积(可用p 对V 作图求解)。
物理化学(下)课后习题答案
第六章 相平衡6-1 指出下列平衡系统中的组分数C ,相数P 及自由度数F :(1)I 2(s )与其蒸气成平衡;(2)CaCO 3(s )与其分解产物CaO (s )和CO 2(g )成平衡;(3)NH 4HS(s)放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH 3(g)和H 2S(g)成平衡; (4)取任意量的NH 3(g)和H 2S(g)与NH 4HS(s)成平衡;(5) I 2作为溶质在两不相互溶液体H 2O 和CCl 4中达到分配平衡(凝聚系统)。
解:(1) S-R-R '=1-0-0=1;P=2;F=C-P+2=1 (2) S-R-R '=3-1-0=2;P=3;F=C-P+2=1 (3) S-R-R '=3-1-1=1;P=2;F=C-P+2=1 (4) S-R-R '=3-1-0=2;P=2;F=C-P+2=2 (5) S-R-R '=3-0-0=3;P=2;F=C-P+1=26-2 已知液体甲苯(A )和液体苯(B )在90℃时的饱和蒸气压分别为kPa p sA 22.54=和kPa p sB 12.136=。
两者可形成理想液态混合物。
今有系统组成为3.00,=B x 的甲苯-苯混合物5mol ,在90℃下成气-液两相平衡,若气相组成为4556.0=B y ,求: (1)平衡时液相组成B x 及系统的压力p ;(2)平衡时气、液两相的物质的量n (g ),n (l )。
解:(1)理想液态混合物,A 、B 均适用拉乌尔定律,故有B B B sB B s A B A kPax x kPa x p x p p p p 12.136)1(22.54)1(+-=+-=+= (1)p x kPa p x p p p y B B sB B B /12.136//4556.0⨯==== (2)由式(1)及式(2)得B B kPax x kPa p 12.136)1(22.54+-= (3) p x kPa B /12.1364556.0⨯= (4)联立式(3)与式(4),解得 kPa p 70.74=,2500.0=B x (2)根据杠杆规则molmol l n n g n mol mol n x y x y l n BB B B 216.1)784.35()()(784.352500.04556.03000.04556.0)(0,=-=-==⨯--=--=6-2 单组分系统硫的相图示意如下.试用相律分析相图中各点、线、面的相平衡关系及自由度数。
物理化学下册习题答案
物理化学下册习题答案【篇一:物理化学教程课后习题答案】t>姓名:刘绍成学号:120103208026 金材10-1-16-34p82(1-1) 10 mol理想气体由25℃,1.00mpa。
设过程为:(i)向真空膨胀;(ii)对抗恒外压0.100mpa膨胀。
分别计算以上各过程的(i) (ii)外(ii)p1v11=24.777m3;624.777?1?10p1因为是恒温过程,故 v2=p2v1=0.1?106=247.77m3w=-?vpdv=-p(v2-v1)=-22.2995j1v2小结:此题考查真空膨胀的特点及恒外压做功的求法,所用公式有:pv=nrt;pvt=常数;w=-?vpdv等公式。
1v2p1v1=nrt1n=p1v1=p2v2 ?p2=v2p1=t2=p1p2v1p1v1rt1=0.2?106?1?10?38.3145?473mol=0.0509mol,3t1=61(i) 恒温膨胀△ui=0,△hi=0. wi=-?vv2v2pdv=-nrtlnv1?qi=-w=219.92j.72(iii) 等压过程wiii=-p△v=-p(v1-v△t=0.05092.58.3145(473-1419)=-1000.89j q=△u-w=-1000.89-400=-1400.89j在整个过程中由于温度不变所以△u=0, △h=0; q=-w=-180.08j.小结:此题考查了恒温过程、等体过程以及等压过程的公式应用,内能和焓只是过于温度的函数。
所用公式有:cp,m-cv,m=r;△u=ncv,m△t; △h=ncp,m△t; w=-p△v3vp1v1=nrt1 t1=p2p1p1v1=23.77kt2=v2t2=23.77k;wiii=-?vpdv=-p2(t2-t1)1v2qi=△ui=ncv,m△t= ncv,m(t2-t1△u2= ncv,m(t3-t2)小结:此题考查u=f(t);h=f(t);以及热力学第一定律的公式u=w+q. 105nrtp2-1) )=22.3j-106q=△u-w=22.3j(iii)因是等温过程,所以△h=0,△u=0; wv=-?v1v2pdv=-nrtlnv1q=-wv=57.05kj小结:此题考查u=f(t);h=f(t); wv=-?vpdv等公式1v2cp,mcv,m=7/5(i)由理想气体绝热可逆过程方程得:t1v= t2v2r-1r-1v1t2=(v2v1p1v1=常数2=(2(iii) 有题知 q=0,pvrt3.04?105?1.43?10?3=8.3145?298.15=0.175mol小结:此题考查理想气体绝热可逆过程的方程应用,有t1vr-1=t2v2r-1; p1v1=常数;△h=△u+△pv=△u+nr△t【篇二:人卫版物理化学(第六版)课后习题答案详解】t>物理化学教研组解2009,7第一章热力学第一定律与热化学解:?u?q?w?02. 试证明1mol理想气体在衡压下升温1k时,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数r。
物理化学课后下册部分习题答案
第十一章化学动力学1. 反应为一级气相反应,320 oC时。
问在320 oC加热90 min的分解分数为若干解:根据一级反应速率方程的积分式答:的分解分数为%2. 某一级反应的半衰期为10 min。
求1h后剩余A的分数。
解:同上题,答:还剩余A %。
3.某一级反应,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:根据一级反应速率方程的积分式答:反应掉50%需时min。
4.25 oC时,酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下(蔗糖的初始浓度c0为mol·dm-3,时刻t的浓度为c)0306090130180使用作图法证明此反应为一级反应。
求算速率常数及半衰期;问蔗糖转化95%需时若干解:数据标为0306090130180利用Powell-plot method判断该反应为一级反应,拟合公式蔗糖转化95%需时5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺为一级反应。
反应进程由加KI溶液,并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。
KI只与A反应。
数据如下:0123468计算速率常数,以表示之。
解:反应方程如下根据反应式,N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一,0123468作图。
6.对于一级反应,使证明转化率达到%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。
对于二级反应又应为多少解:转化率定义为,对于一级反应,对于二级反应,7.偶氮甲烷分解反应为一级反应。
287 oC时,一密闭容器中初始压力为kPa,1000 s后总压为kPa,求。
解:设在t时刻的分压为p,1000 s后,对密闭容器中的气相反应,可以用分压表示组成:8.硝基乙酸在酸性溶液中的分解反应为一级反应。
25 oC,kPa下,于不同时间测定放出的CO2(g)的体积如下反应不是从开始的。
求速率常数。
解:设放出的CO2(g)可看作理想气体,硝基乙酸的初始量由时放出的CO2(g)算出:在时刻t, 硝基乙酸的量为,列表1作图,由于反应不是从开始,用公式拟合得到。
(精校版)物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案
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物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案第九章可逆电池的电动势及其应用。
物理化学课后答案下册(傅献彩_第五版)[整理]
物理化学课后答案下册(傅献彩_第五版)[整理]第一章熵与平衡1.1 熵变的计算方法根据熵的定义,熵变的计算方法如下:$$\\Delta S = S_{\\text{最终状态}} - S_{\\text{初始状态}}$$其中,$S_{\\text{最终状态}}$表示系统处于最终平衡态时的熵,$S_{\\text{初始状态}}$表示系统处于初始平衡态时的熵。
1.2 熵的性质熵具有以下性质:•熵是一个状态函数,只与系统的初始状态和最终状态有关,与过程的具体路径无关。
•如果系统从初始状态发生微小的变化,熵的变化可以表示为:$$dS = \\frac{\\delta q_{\\text{可逆}}}{T}$$其中,$\\delta q_{\\text{可逆}}$表示系统与外界进行可逆过程时吸收或放出的微热量,T表示系统的温度。
•熵是一个单调增加的函数,即如果系统经历可逆过程从一个初始状态变化到一个最终状态,那么最终状态的熵一定大于或等于初始状态的熵。
1.3 熵的应用在物理化学中,熵被广泛应用于以下方面:•熵与热力学第二定律:根据热力学第二定律,自发过程的总熵变永远大于零。
因此,我们可以利用熵的计算方法来判断一个过程是否为自发过程。
•熵变与平衡条件:当一个系统达到平衡时,其熵变为零。
因此,我们可以通过计算熵变来确定平衡条件。
•反应熵与反应速率:在化学反应中,反应熵的变化可以影响反应速率。
反应熵的增大可以促进反应进行,而反应熵的减小则会减缓反应速率。
第二章化学平衡2.1 化学平衡的条件化学平衡的条件如下:•反应物和生成物浓度之间的比值稳定不变。
•可逆反应的正反应和逆反应速度相等。
化学平衡的条件还可以通过热力学定量描述,即当反应物和生成物的化学势相等时,达到化学平衡。
2.2 平衡常数平衡常数是描述化学平衡状态的一个量,通常用T表示。
对于一个可逆反应:$$aA + bB \\rightleftharpoons cC + dD$$其平衡常数定义为:$$K = \\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$$其中,[T]、[T]、[T]、[T]分别表示反应物和生成物的摩尔浓度。
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7.5用铜电极电解 水溶液。电解前每 溶液中含
。通电一定时间后,测得银电量计中析出 ,并测知阳极区溶
液重 ,其中含 。试计算 溶液中的 和
解:同7.4。电解前后量的改变
从铜电极溶解的 的量为
从阳极区迁移出去的 的量为
因此,
7.6在一个细管中,于 的 溶液的上面放入
的 溶液,使它们之间有一个明显的界面。令的电
流直上而下通过该管,界面不断向下移动,并且一直是很清晰的。以后,
界面在管内向下移动的距离相当于 的溶液在管中所占的长度。计算在 实验温度25 ?C下, 溶液中的 和
解:此为用界面移动法测量离子迁移数
7.7已知25 ?C时溶液的电导率为 。一电导池
中充以此溶液, 在25 ?C时测得其电阻为。在同一电导池中装入同样体积
的 溶液,测出其电阻分别为 , , 和 。试用外推法求无限稀释时 的摩尔电导率。
解: 的摩尔电导率为
造表如下
作图如下
无限稀释时 的摩尔电导率:根据Kohlrausch方程拟和
得到
7.9已知25 ?C时, 。试
计算 及 。
解:离子的无限稀释电导率和电迁移数有以下关系
7.10已知25 ?C时溶液的电导率为
因此,
7.12已知25 ?C时水的离子积, 、 和 的 分
别等于 , 和 。 求25 ?C时纯水的电导率。
解:水的无限稀释摩尔电导率为
纯水的电导率
7.13已知25 ?C时的溶度积。利用表7.3.2中的数据计
算25 ?C时用绝对纯的水配制的 饱和水溶液的电导率,计算时要考虑水的 电导率(参见题7.12)。
计中沉积 。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。
解:两个电量计的阴极反应分别为
电量计中电极反应的反应进度为
对银电量计
对氢电量计
7.3用银电极电解 溶液。通电一定时间后,测知在阴极上析出 的 ,并知阴极区溶液中 的总量减少了 。求 溶液中的 和 。
解:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。显然阴极区溶 液中 的 溶液,测得电阻为。计算(1)电导
池系数;(2)溶液的电导率;(3)溶液的摩尔电导率。
解:(1)电导池系数为
2)溶液的电导率
3)溶液的摩尔电导率
7.8已知25 ?C时 溶液的电导率为 。一电导池 中充以此溶液,在25?C时测得其电阻为。在同一电导池中装入同样体积
的浓度分别为 , , 和
;(3)。
解:根据离子强度的定义
7.16应用德拜-休克尔极限公式计算25 ?C时溶液中
、 和 。
解:离子强度
7.17应用德拜-休克尔极限公式计算25 ?C时下列各溶液中的 :(1)
;(2)。
解:根据Debye-Hückel极限公式
,25?C水溶液中
7.1825 ?C时碘酸钡在纯水中的溶解度为 。假定
第七章 电化学
7.1用铂电极电解 溶液。通过的电流为20 A,经过15 min后,问:(1) 在阴极上能析出多少质量的?(2)在的27 ?C,100 kPa下的?
解:电极反应为
电极反应的反应进度为
因此:
7.2在电路中串联着两个电量计,一为氢电量计,另一为银电量计。当电路中 通电1 h后,在氢电量计中收集到19 ?C、99.19kPa的;在银电量
之差:
7.4用银电极电解水溶液。电解前每 溶液中含。阳极溶
解下来的银与溶液中的反应生成,其反应可表示
为
总反应为
通电一定时间后,测得银电量计中沉积了 ,并测知阳极区溶液重
,其中含 。试计算 溶液中的 和 。 解:先计算 是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变, 量的改 变为
该量由两部分组成(1)与阳极溶解的生成,(2)从阴极迁移到阳
解:查表知 的无限稀释摩尔电导率为
饱和水溶液中 的浓度为
因此,
7.14已知25 ?C时某碳酸水溶液的电导率为,配制此溶液的水
的电导率为 。假定只考虑 的一级电离,且已知其解离常数
,又25?C无限稀释时离子的摩尔电导率为
算此碳酸溶液的浓度
解:由于只考虑一级电离,此处碳酸可看作一元酸,因此,
7.15试计算下列各溶液的离子强度:(1);(2)
计算 的解离度 及解离常熟 。所需离子摩尔电导率的数据见表7.3.2。
解: 的解离反应为
查表知
因此,
7.1125 ?C时将电导率为 的 溶液装入一电导池中,测得其电阻 为 。在同一电导池中装入 的 溶液,测得电阻为
。利用表7.3.2中的数据计算的解离度 及解离常熟 。
解:查表知 无限稀释摩尔电导率为
可以应用德拜-休克尔极限公式,试计算该盐在中 溶液中的
溶解度。
解:先利用25 ?C时碘酸钡在纯水中的溶解度求该温度下其溶度积。 由
于是稀溶液可近似看作 ,因此,离子强度为
设在 中 溶液中 的溶解度为 ,则