物化09-习题

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物理化学__华东理工大学(9)--《物理化学》(上)考试试卷及答案(A)

四、（14 分） 20℃时，HCl 气体溶于苯中形成理想稀溶液。
（1）当达气液平衡时，若液相中 HCl 的摩尔分数为 0.0385，气相中苯的摩尔分数为 0.095。试求气相总压。（7 分）
（2）当达气液平衡时，若液相中 HCl 的摩尔分数为 0.0278。试求气相中 HCl 气体的分压。（7 分）已知 20℃时纯苯的饱和蒸气压为 10010Pa。
D．
K 1
(K

2
)0.5
=1
二、(15 分) 以 25℃的 1mol CH4 (g) 和 4mol H2O(l) 为原料，在恒定压力下进行如下化学反应： CH4 (g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2 (g)
第2页
若 CH4 的转化率为 50%，终态温度为 700℃，试求整个过程的热量。设气体服从理想气体状态方程，各物
相化合物之间彼此完全不互溶，则在 A 和 B 完整的液固平衡相图中最低共熔点有（）个。
A. 2 ； B. 3 ； C. 4；
D.5
17. 对于正偏差系统，下列正确的说法是（）。
A． pi < pi*xi ；
B．正偏差强烈时，可形成最高恒沸混合物；
C． pi = pi*xi ；
D．正偏差强烈时，可形成最低恒沸混合物
8. 体积功的定义式是（）。
∫ A．W
=−
V2
pdV
；
V1
∫ B．W = − V2 p外dV ； V1
∫ C．W = V2 p外dV ； V1
∫ D．W =
V2
Vd p
V1
9. 当化学反应 H2 (g) + 0.5O2 (g) = H2O(g) 达平衡时，下列式子何者正确？（

中南大学物化课后习题答案-9--章-可逆原电池

第9章可逆原电池1．写出下列原电池中各电极反应、电池反应与E的计算公式.①② Pt,H<101325Pa>｜KOH<a>｜O2<101325Pa>,Pt2③④解：<1> 负极 Pb<s>+<a> → PbSO4<s>+2e正极 Cu2+<> + 2e →Cu<s>电池反应 Pb<s>+SO<a> + Cu2+ <a Cu2+> ==== PbSO4<s>+Cu<s>4<2> 负极 H< pΘ > -2e → 2H+ <a H+>2< pΘ > + H2O +2e → 2OH -<a OH ->正极 O2<pΘ> +电池反应 H2O2<pΘ> → H2O<l><3> 负极 3H - 6e → 6H+<aq>2正极 Sb2O3<s> + 6e + 6H+<aq> → 2Sb<s> +3H2O<l>电池反应 Sb2O3+3H2 → 2Sb<s> + 3H2O<l><4> 负极 Ag<s> + I -<a I-> → AgI<s> + e正极 AgCl<s> + e → Ag<s> + Cl - <a Cl->电池反应 Agl<s> + I-<a I-> → Ag<s> + Cl - <a Cl->2．试将下列化学反应设计成原电池〔1〕Zn<s> + H2SO4<a1> === ZnSO4<a2> + H2；〔2〕Ni<s> + H2O ==== NiO<s> + H2〔3〕H2 + O2 ==== H2O<l>；〔4〕H2 + HgO<s> ==== Hg<l> + H2O<l>解：〔1〕负极 Zn<s> -2e → Zn2+<a2>正极 2H+<a1> + 2e → H2电池反应 Zn<s> +2H+<a1> ==== Zn2+<a2>+ H2电池符号 Zn<s> | ZnSO4<a2> || H2SO4<a1> | H2,Pt<2> 负极 Ni<s> + 2OH -→NiO<s> + H2O +2e正极 2H2O + 2e →H2 +2OH -电极反应 Ni<s> + H2O ====NiO<s> + H2电池符号 Ni<s>,NiO<s> | KOH<稀> | H2, Pt〔3〕负极 H2 + 2OH -→ 2H2O + 2e正极 2H2O +2e → 2OH - + O2电池反应 H2 + O2==== H2O<l>电池符号 Pt,H2 | NaOH<稀> | O2,Pt<4> 负极 H2 + 2OH -→2H2O +2e正极 HgO<s> + H2O +2e → Hg<l> +2OH -电池反应 H2 + HgO<s>==== Hg<l> + H2O<l>电池符号 Pt ,H2 | KOH<稀> | HgO<s>,Hg<l>3．工业上用铁屑加入硫酸铜溶液中以置换铜,试设计原电池；计算该反应在298.15K时的平衡常数,并说明此置换反应进行的完全程度.已知＝0.3402V,＝－0.4402V.〔答案：2.423×1026〕解：电池符号为：－〕Fe<s> ｜Fe2+ <a1>|| Cu2+<a2>｜Cu<s> <＋因很大,故可以认为反应进行彻底.4．试计算反应：2Fe3++2Br-→2Fe2++Br2在298.15K下的标准平衡常数?〔答案：1.06×10-10〕解：将反应设计为原电池：->Pt, Br2| Br-<a1> || Fe3+-<a2>, Fe2+<a3> | Pt <+查298.15K下标准电极电势顺序表得,5．在298.15K时,测得下列电池的E为1.228VPt,H2<>｜H2SO2<0.01mol·kg－1>｜O2<>,Pt已知△f＝-285.83kJ·mol-1.试计算：①此电池的温度系数；②设反应热在此温度范围内为常数,试求此电池在273.15K时的电动势.〔答案：–8.493×10-4 V·K-1；1.2492V〕解：负极： H2<> → 2H+<m H+ =2×0.01 mol·kg-1 > + 2e正极： O2<> + 2H+<m H+ =2×0.01mol·kg-1> + 2e → H2O<l>电池反应： H2<> + O2<> ==== H2O<l>〔1〕求电池的温度系数ΔG = -2EF = -2×1.228×96485 = -236967.16 J·mol-1-163.89 J·mol-1·k-1<2> 求电动势-zEF = ΔG = ΔH –TΔS = ΔH -= <-285.83> - [273.15×2×96485×<-8.49×10-4>]×10-3= -241.06 kJ·mol -16．已知；.求.在298.15K时,铜粉溶液混合,试计算平衡时Cu+离子浓度?〔答案：0.158V；与含0.01mol·kg-1的CuSO24.42×10-5〕解： <1> Cu2+ + 2e ==== Cu<2> Cu+ + e ==== Cu<3> Cu2+ +e ==== Cu+因<1> - <2> = <3>,故,即溶液混合时,可能发生下述反应Cu粉与 CuSO4Cu2+ + Cu ==== 2Cu+0.01 00.01-x2x取mΘ=1.0mol·kg-17．在298.15K时,将金属铁片和镉片分别插入下列溶液之中构成原电池,何者为负极?<1> 溶液中Fe 2+与Cd2+的浓度均为0.1mol·kg-1；<2> 溶液中含Fe2+为0.1mol·kg-1,含Cd2+为0.0036 mol·kg-1. 〔答案：〔1〕铁；〔2〕镉〕解：设溶液中各离子的活度系数均为1,mΘ=1.0mol·kg-1<1> 计算 Fe与Cd的电极电势Fe2+ <m1 =0.1 mol·kg-1> + 2e → Fe<s>Cd2+< m2 =0.01mol·kg-1> + 2e → Cd<s>在因为< ,所以此溶液中铁为负极<2> 在此溶液中,仍为0.4698V因为<,故在此溶液中金属镉为负极.8．已知298.15K时＝-0.1263V,PbSO2的活度积K sp＝1.66×10-8,试求〔答案：–0.3564V〕解：〔1〕 Pb2+ <a1> + 2e → Pb<2> PbSO4→ Pb2+ <a1> + <a2><1> + <2> = <3>： PbSO4+2e → Pb + <a2>故9．在298.15K 时,浓度为0.1mol·kg-1或0.01mol·kg-1的AgNO3溶液中Ag+离子的平均迁移数为0.467.试计算下列电池在298.15K时的电动势与电池<2>的液体接界电势.<1> Ag｜AgNO3<0.01mol·kg－1,＝0.892>‖AgNO3<0.1mol·kg－1,＝0.733｜Ag；<2> Ag｜AgNO3<0.01mol·kg－1,＝0.892>｜AgNO3<0.1mol·kg－1,＝0.733｜Ag〔答案：0.054；0.058V〕解：对1-1价型的电解质溶液而言：m± = m i = m ,电池〔1〕正极反应：Ag+ <a2> + e → Ag负极反应：Ag → Ag+ <a1> + e电池反应：AgNO3<a2> ==== AgNO3<a1>电池〔2〕为有迁移的浓差电池,对正离子可逆,故用扩0.0577 - 0.0541 = 0.0036V10．在298.15K时,测得下列电极反应的.Ag<NH3>+2+ e ===== Ag + 2NH3已知银的 ,求银氨配离子的不稳定常数.〔答案：6.146×10-8〕解：Ag<NH3>+2+ e ===== Ag + 2NH3Ag++e ===== Ag<1> - <2> 得： Ag<NH3>2+ ===== Ag+ + 2NH311．试用两种方法求下列原电池的电动势Zn<s>｜ZnCl2<0.1mol·kg-1>｜Cl2<101325Pa>,Pt〔答案：E+=0.7948V；E-=1.402V；2.197V〕解：设溶液中各离子的活度系数均为1第一法,现分别计算电极电势：负极：Zn<s> → Zn2+<a1> + 2e正极： Cl2+ 2e → 2Cl -<a2>E =第二法,先写出电池反应,然后直接求此电池的电动势：Zn<s> + Cl2<pΘ> ==== Zn2+<0.1 mol·kg-1> + 2Cl-<0.2 mol·kg-1>12．某水溶液中约含0.01mol·kg-1CdSO2、0.01mol·kg-1ZnSO4和0.5 mol·kg-1H 2SO4,在此溶液中插入两支铂电极,在极低电流密度下进行电解,同时很好搅拌,已知298.15K时, ①试问何种金属将首先在阴极上沉积；②当另一金属开始沉积时,溶液中先放电的那种金属所剩余的浓度是多少<设浓度等于活度>? 〔答案：Cd；6.62×10-15mol·kg-1〕解：〔１〕先计算出各电极在相应浓度的溶液中的电极电势由于镉电极电势较为正,故在阴极上首先析出镉〔２〕当锌开始沉积时,镉电极电势与锌电极电势相等,则：13．设有pH＝3的硫酸亚铁溶液,试问用空气中的氧<pO2＝21278.25Pa> 能否使Fe2+氧化成Fe3+,当酸度增大时,对Fe2+氧化有利还是不利? 已知O 2 + 4H+ + 4e ==== 2H2OFe3+ + e ==== Fe2+〔答案：可使Fe2+氧化〕解：由＋> O2 + 4H+ + 4e ==== 2H2O－> 4Fe2+ ==== 4Fe3+ + 4eO2+ 4Fe2+ + 4H+===== 4Fe3+ + 2H2O反应平衡时Ｅ＝０,则：所以在此条件下,Fe2-能被空气中的氧所氧化成Fe3+,并随着酸度的增大氧化将越完全.14．在298.15K时,原电池Cd|CdCl2<0.01mol·kg-1>|AgCl<s>,Ag的电动势为0.7585V,其标准电动势EΘ=0.5732V.试计算此CdCl2溶液离子的平均活度系数.〔答案：0.514〕解：写出电池反应：负极Cd<s> → Cd2+ + 2e正极2AgCl<s> +2e → 2Ag+＋2Cl -Cd<s> + 2AgCl<s> ====2Ag<s> + 2Cl - + Cd2+即15．在291K 时,m 2/m 1=10的条件下对下列电池的电动势进行测定,得出平均值为0.029V.试根据这些数据确定溶液中的亚汞离子是Hg 22+形态,还是Hg +形态存在. 〔答案：Hg 22+〕解：设亚汞离子为z 个Hg +聚合形式存在,则电极和电池反应为：负极 z Hg<l> === <m 1> + z e正极<m 2>+ z e ==== z Hg<l><m 2> ==== <m 1>∴溶液中亚汞离子应是形态存在.16．已知电池Pt,H 2 |HCl<1mol ·kg -1,= 0.809> |AgCl<s>,Ag<s>的电动势与温度的关系为：E /V = 0.160235 +1.0023210-3T -2.541210-6T 2,试求298.15K 下,当z =1时电池反应△C p .〔答案：–146.13 J·mol-1·K-1〕解：由得：而,所以,17．已知298.15K下,① Pt,H2<pΘ>｜H2SO4<7mol·kg-1>｜Hg2SO4<s>,Hg<l>的E1＝0.5655V,＝0.61515V；② Pt, H2<pΘ> ｜H2SO4<7mol·kg-1>｜PbSO4<s>,PbO2<s>的E2＝1.750V,＝1.68488 V.试求此溶液中水的活度? 〔答案：0.2999〕解：电池〔１〕的反应：负极H2<pΘ> → 2H+ + 2e正极Hg2SO4<s>+ 2e →2Hg<l>+电池 H2<pΘ> + Hg2SO4<s> ==== 2Hg<l> + H2SO4则：电池〔2〕的反应负极 H2<pΘ> → 2H+ + 2e正极 PbO2<s>+ 2e + H2SO4+2H+→ PbSO4<s> +2H2O电池H2 + PbO2<s> + H2SO4====PbSO4<s> +2H2O18．在298.15K下,10mol·kg-1和6mol·kg-1的HCl水溶液中HCl的分压分别为560Pa和18.7 Pa,试求下列两电池的电动势差值. 〔答案：ΔE = 0.0873V〕①Pt, H2<pΘ>｜HCl<10mol·kg-1>｜Cl2<pΘ>,Pt;②②Pt, H2<pΘ>｜HCl<6mol·kg-1>｜Cl2<pΘ>,Pt解：电池反应为负极 H2<pΘ> → H+ <10mol·kg-1>+e正极 Cl2<pΘ> + e → Cl-<10mol·kg-1>电池〔１〕的反应为： H2<pΘ> + Cl2<pΘ> ==== HCl<a1>电池〔２〕的反应为： H2<pΘ> + Cl2< pΘ> ==== HCl<a2>由亨利定律知p1= ka1 , p2= ka219．试计算HgO在298.15K时的分解压,已知原电池Pt,H2<pΘ>｜NaOH<aq>｜HgO<s>,Hg<l>的ＥΘ＝0.9265V,△f［H2O<l>］＝-285.83kJ·mol-1,H2O<l>、O2与H2的值分别为69.948Ｊ·mol-1,K-1,205.0J·mol-1,K-1、130.58J·mol-1·K-1.〔答案：3.47×10-16 Pa〕解：电极反应：负极H2<pΘ> + 2OH -→ H2O + 2e正极HgO + H2O +2e → Hg<l> +OH -电池反应： H2<pΘ>+ HgO ==== Hg<l> + H2O<l> 〔1〕H 2O的生成反应： H2<pΘ> + O2<pΘ> ==== H2O<l> 〔2〕〔1〕－〔2〕得：HgO<s> ==== Hg<l> + O2<pΘ> 〔3〕20．在298.15K时,OH -／Ag2O,Ag和O2／OH -,Pt两电极的标准还原电势分别为0.342和0.401V,设［Ag2O<s>］＝-30.56kJ·mol-1,且不随温度而变.求Ag2O在大气中的分解温度<大气中p O2＝21278.25 Pa>〔答案：229.8K〕解：将Ag2O的分解反应设计成原电池：－〕Pt,O2｜OH -｜Ag2O,Ag<+负极反应： 2OH -→ O2<g, p O2> + H2O<l> +2e正极反应： Ag2O<s> +2e + H2O<l> → 2Ag<s> + 2OH -电池反应： Ag2O<s>==== 2Ag<s> + O2<g, p O2>EΘ= 0.342 -0.401 = -0.059V因为△f ［Ag2O<s>］=不随温度而变,就意味着△C p= 0,所以有：在298.15K下,有：O能在空气中开始分解,空气中氧的分压为21278.25Pa,若在某温度T下Ag2其分解压应为21278.25Pa,故：所以：<pΘ>｜HCl<m>｜Hg2Cl2<s>,Hg<l>在298.15K时,当m1＝21．已知电池Pt, H210mol·kg-1,E1＝0.0302V,当m2＝0.1009mol·kg-1,E2＝0.3989V,而且HCl<m1>溶液上方HCl<g>的平衡分压为487.98Pa,试计算298.15K时HCl<m2>溶液上方HCl<g>的平衡分压? 〔答案：2.85×10-4 Pa〕解：<1> 写出电池反应负极反应：H2<pΘ> -2e →2H+<a H+>正极反应：Hg2Cl2+2e →2Hg<l> + 2Cl -<a Cl->电池反应：Hg2Cl2 +H2<pΘ> → 2Hg<l> + 2HCl<2> 对于m1电池有：对于m2电池有：,根据亨利定律p HCl = k h·a HCl可得：故。

物化上 09-10第二学期答案

中国科学技术大学2009—2010学年第二学期考试试卷考试科目: 物理化学（上）得分:__________学生所在系:___________ 姓名:__________ 学号:___________一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 下列四个偏微商中，哪个是化学势? ( B ) 2 分(A) (∂U /∂n B )S , T ,c n (B) (∂H /∂n B )S , p ,c n (C) (∂A /∂n B )T , p ,c n (D) (∂G /∂n B ) S , p ,c n2. 某一水溶液中有 n 种溶质，其摩尔分数分别是 x1,x 2,...,x n ,若使用只允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时水面上的外压为 p w ,溶液面上外压为 p s ，则该体系的自由度数为: ( C ) 2 分 S = n + 1 , R = 0 , R ' = 0 又C = n + 1，Φ = 2 f = C + 3 -Φ = n + 1 + 3 - 2 = n + 23.当多孔树脂吸附油达到饱和时,自由油分子与吸附在树脂表面的油分子比较,化学势将：( C ) 2 分(A) 前者高 (B) 前者低 (C) 相等 (D) 不可比较4. CuSO 4与水可生成CuSO 4⋅H 2O,CuSO 4⋅3H 2O,CuSO 4⋅5H 2O 三种水合物,则在一定压力下，与CuSO 4水溶液及冰共存的含水盐有： ( C ) 2 分(A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐按 f *=2-Φ+1=3-Φ ，最多为Φ=3 现已有溶液和冰两相,故最多只有一种水合盐5. 在 400 K 时，液体 A 的蒸气压为 4×104 Pa ，液体 B 的蒸气压为 6×104 Pa ，两者组成理想液体混合物，平衡时在液相中 A 的摩尔分数为 0.6，在气相中B 的摩尔分数为： ( C ) 2 分(A) 0.31 (B) 0.40 (C) 0.50 (D) 0.606. 在一个密封的容器中装满了温度为373.15 K 的水，一点空隙也不留，这时水的蒸气压：( D ) 2 分(A)等于零 (B)等于101.325 kPa (C)小于101.325 kPa (D)大于101.325 kPa根据水的相图，欲使水在K 15.373时稳定存在，水的蒸气压必须大于它在该温度下的平衡蒸气压101.325 kPa 。

(完整版)中南大学物化课后习题答案9章可逆原电池

s e第9章可逆原电池1．写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E 的计算公式。

①② Pt,H 2(101325Pa)｜KOH(a )｜O 2(101325Pa),Pt③④解：(1) 负极 Pb(s)+(a) → PbSO 4(s)+2e正极 Cu 2+() + 2e →Cu(s)电池反应 Pb(s)+SO 4(a) + Cu 2+ (a Cu 2+) ==== PbSO 4(s)+Cu(s)(2) 负极 H 2( p Θ ) -2e → 2H + (a H +)正极 O 2( p Θ ) + H 2O +2e → 2OH -(a OH -)电池反应 H 2(p Θ)+ O 2(p Θ) → H 2O(l)(3) 负极 3H 2(p H2) - 6e → 6H +(aq)正极 Sb O (s) + 6e + 6H +(aq) → 2Sb(s) +3H O(l)电池反应 Sb2O3O(l)+3H2 (p H2) → 2Sb(s) + 3H2(4) 负极 Ag(s) + I -(a I -) → AgI(s) + e正极 AgCl(s) + e → Ag(s) + Cl - (a Cl-)-)电池反应 Agl(s) + I-(a I -) → Ag(s) + Cl - (a Cl2．试将下列化学反应设计成原电池（1）Zn(s) + H2SO4(a1) === ZnSO4(a2) + H2(p H2)；（2）Ni(s) + H2O ==== NiO(s) + H2(p H2)（3）H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l)；（4）H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)解：（1）负极 Zn(s) -2e → Zn2+(a2)正极 2H+(a1) + 2e → H2(P H2)电池反应 Zn(s) +2H+(a1) ==== Zn2+(a2)+ H2(p H2)电池符号 Zn(s) | ZnSO4(a2) || H2SO4(a1) | H2(p H2),Pt(2) 负极 Ni(s) + 2OH -→NiO(s) + H2O +2e正极 2H2O + 2e →H2(p H2) +2OH -电极反应 Ni(s) + H2O==== NiO(s) + H2(p H2)电池符号 Ni(s),NiO(s) | KOH(稀) | H2(p H2), Pt（3）负极 H2(p H2) + 2OH -→ 2H2O + 2e正极 2H2O +2e → 2OH - + O2(p O2)电池反应 H2(p H2) + O2(p O2) ==== H2O(l)电池符号 Pt,H2(p H2) | NaOH(稀) | O2(p O2),Pt(4) 负极 H2(p H2) + 2OH -→2H2O +2e正极 HgO(s) + H2O +2e → Hg(l) +2OH -电池反应 H2(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)电池符号 Pt ,H2(p H2) | KOH(稀) | HgO(s),Hg(l)3．工业上用铁屑加入硫酸铜溶液中以置换铜，试设计原电池；计算该反应在298.15K时的平衡常数，并说明此置换反应进行的完全程度。

物化09级期中考答案..B卷

：院（系）
（ D ）4. 平衡常数与温度的关系为 A 随温度降低 K 必减小 C K 不随温度变化而改变
H ln K 觋 2 RT T p
；对于任一化学反应
B 随温度降低 K 必增大 D K 随温度降低可能增大也可能减小
（ A ）5. 同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压： A 大 B 一样 C 小 D 不定
2 M
p
*
r

2 r
3

M
p*

（3 分）
r
R T ln
4 3
p
*
r

2 74 10
0 .0 2 6 1
1 0 0 0 8 .3 1 4 2 7 3 ln 4
1 .2 3 1 0
9
m （3 分）
p*
V
r
3
（2 分）
4 1 .2 9 1 0 74 10
得分
评阅人
三、图示说明题：（共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分）
16. 反应过程中 Gibbs 自由能变化示意图如下图所示：请说明在等温、等压下，一个化学反应不能进行到底，而要达到平衡态？
答：
17. NH3 在 C 表面的等温吸附线如下图所示：
请用 Langmuir 单分子层吸附理论说明：当压力足够低或吸附很弱时与 p 成直线关系；当压力足够高或吸附很强时，与 p 无关。答：Langmuir 等温吸附式
期中考试试卷（B 卷）
课程名称物理化学 II 题型分值得分
单选
课程编号 84110032 任课教师
论述图示
学号：

四川大学物理化学习题9第九章习题

5
1. 将一杯水倒在一块绝热板上，水的温度将如何变
化B
？
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法判定
2.恒温恒压下可逆地将水分散成微小液滴，过程:
△U > 0, △H > 0, △S > 0, △G > 0。
∫ ΔG = A 2 γ dA A1
∫ ΔS =
A2 A1
−(
∂γ ∂T
) A,p
dA
ln
p* pθ
=
Δvap H m R
1 ( Tb
−
1 )
298K
= −1.9578
ln pr = 2M γ p * RT ρr
p* = 14.31kPa
pr = 14.60kPa
四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅
12
2
11. 292K，丁酸水溶液的表面张力可以表示为
γ = γ 0 − a ln(1 + bc / cθ ) 式中 γ 0为水的表面张力, a,b为常数, cө＝1mol.dm-3。
γ ss-g-g+−γ−γl-gγs-cll-og=sc(πγosl-−gθθc)o=s θγ s-l
Wa = γ l-g + γ s-g − γ s-l
S = γ s-g − γ s-l − γ l-g
四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅
9
6. 一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当
在水中加入少量的NaCl，这时毛细管中液面的
第九章表面现象与胶体分散体系
习题课
四川大学化学学院，物理化学教研室，童冬梅
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本章小结—— 一、表面现象
1. 比表面Gibbs函数和表面张力的定义及物理意义，纯液体表面热力学。

武汉工程大学 09级物理化学期末考试试卷(下册)A

2010-2011年第2学期考试试题（A ）卷课程名称物理化学下册任课教师签名出题教师签名审题教师签名考试方式（闭）卷适用专业 09制药、化工等（注意：请将所有题目的答案均写在答题纸上。

）一．选择题（共20分，每空2分）1、已知2E (Cu |Cu)0.337V θ+=,E (Cu |Cu)0.521V θ+= 则2E (Cu |Cu )θ++等于( )A. 0.184VB. 0.153VC. 0.352VD. -0.184V 2、电池Pt|Cl 2 (g,p 1) | HCl(aq)| Cl 2 (g,p 2) |Pt 的电动势E >0，则（）A 、p 1> p 2B 、p 1< p 2C 、p 1= p 2D 、无法确定 3、对于反应A Y →，温度一定时，如果反应物A 的初始浓度减少一半，A 的半衰期也缩短一半，则该反应的级数为（）A 、零级B 、一级C 、二级D 、三级4、基元反应的反应级数与反应分子数相比（）A. 总是小B. 总是大C. 总是相等D.也许不一致 5、在某光化学反应中，每吸收1mol 光子能使1mol 反应物分子起反应，则该反应的量子效率（）A. φ= 1B. φ= 10C. φ= 0.1D.无法确定 6、下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中,哪一种溶液的表面发生负吸附 ( )A ．硬脂酸 B. 己酸C. 苯甲酸D.硫酸 7、将一毛细管插入水中，毛细管中水面上升5cm ，若将毛细管向下移动，留了3cm 在水面，这时毛细管上端 ( )A. 水从上端溢出B. 水面呈凸形弯月面C. 水面呈凹形弯月面D. 水面呈水平面8、对于反应A B C +→由下列数据可以确定反应的速率方程是（）A. v =kC A C BB. v =kC A C B 2C. v =kC AD. v =kC B9、对于物理吸附的描述中，哪一条是不正确的？ ( ) A ．吸附力来源于范德华力，其吸附一般不具有选择性 B ．吸附层可以是单分子层或多分子层 C ．吸附热较小 D ．吸附速率慢10、溶胶的电渗现象表明（）A ．溶胶粒子带电 B. 分散介质带电 C. 溶胶粒子是电中性的 D. 分散介质是电中性的二．填空题（共14分，每空2分）1、柯尔劳施公式m m ∞Λ=Λ-适用于溶液。

(完整word版)《物理化学》高等教育出版(第五版)第九章

第九章电解质溶液练习题一、判断题：1．溶液是电中性的，正、负离子所带总电量相等，则正、负离子离子的迁移数也相等。

2．离子迁移数与离子速率成正比，某正离子的运动速率一定时，其迁移数也一定。

3．离子的摩尔电导率与其价态有关系。

4．电解质溶液中各离子迁移数之和为1。

5．电解池通过l F电量时，可以使1mol物质电解。

6．因离子在电场作用下可以定向移动，所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。

7．无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律只适用于强电解质。

8．电解质的无限稀摩尔电导率Λ∞m可以由Λm作图外推到c1/2 = 0得到。

下列关系式是否正确：(1) Λ∞,1＜Λ∞,2＜Λ∞,3＜Λ∞,4（2）κ1＝κ2＝κ3＝κ4(3)Λ∞,1＝Λ∞,2＝Λ∞,3＝Λ∞,4(4)Λm,1＝Λm,2＝Λm,3＝Λm,410．德拜—休克尔公式适用于强电解质。

11．对于BaCl2溶液，以下等式成立：(1) a = γb/b0；(2) a = a+·a - ； (3) γ± = γ+·γ - 2；(4) b = b+·b-；(5) b±3 = b+·b-2； (6) b± = 4b3。

12．若a(CaF2) = 0.5，则a(Ca2+) = 0.5 ，a(F－) = 1。

二、单选题：1．下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：(A) 0.1M KCl水溶液；(B) 0.001M HCl水溶液；(C) 0.001M KOH水溶液；(D) 0.001M KCl水溶液。

2．对于混合电解质溶液，下列表征导电性的量中哪个不具有加和性：(A) 电导；(B) 电导率；(C) 摩尔电导率；(D) 极限摩尔电导。

3．在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm变化为：(A) κ增大，Λm增大；(B) κ增大，Λm减少；(C) κ减少，Λm增大；(D) κ减少，Λm减少。

《物理化学(第五版)》第九章复习题答案

答：在公式ΔrGmΘ=-zEΘF中，ΔrGmΘ表示该电池各物都处于标准态时，在T,p保持不变的条件下，按电池反应进行1mol的反应时系统的Gibbs自由能变化值。

复习题
8.有哪些求算标准电动势EΘ的方法？在公式E zF ln K 中，EΘ是否是电池反应达平衡时的电动势？KΘ是否是

zE F K exp RT
a
复习题

(8).醋酸的解离平衡常数。电池:Pt|H2(pΘ)|HAc(mHAc),Ac-(mAc-),Cl-(aCl)|AgCl(s)|Ag(s) 净反应:AgCl(s)+H2(pΘ)→H+(aH+)+Cl-(aCl-) +Ag(s

1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例，并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题? 答：可逆电极有三种类型： (1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s) (2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如： Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m) AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m) (3)氧化还原电极如： Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极，在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
RT a H aCl E E ln zF a 1 2 H2 E RT ln m zF m

复习题

(6)Ag2O(s)的标准摩尔生成焓ΔfHmΘ 和分解压。电池:Ag(s)+Ag2O(s)|OH-(aOH-)|O2(pΘ )|Pt 净反应:Ag2O(s)→1/2O2(pΘ )+2Ag(s) E r H m zE F zFT T p

物理化学课后答案第9章电解与极化作用

利用氢在电极上的超电势，可以使比氢活泼的金属先在阴极析出，这在电镀工业上是很重要的。
例如，只有控制溶液的pH，利用氢气的析出有超电势，才使得镀Zn，Sn，Ni，Cr等工艺成为现实。
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4/3/2020
氢气在几种电极上的超电势
金属在电极上析出时超电势很小，通常可忽略不计。而气体，特别是氢气和氧气，超电势值较大。
判断在阴极上首先析出何种物质，应把可能发生还原物质的电极电势计算出来，同时考虑它的超电势。电极电势最大的首先在阴极析出。
E(Mz+|M) E (Mz+, M) RT ln 1 zF aMz+
E(H+|H) RT F
ln 1 aH+
H2
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4/3/2020
9.3 电解时电极上的反应
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4/3/2020
极化曲线（polarization curve）
η阳
E可逆 -ΔE不可逆
η阴
j(电流密度)
负
正
极
极
曲
曲
线
线
E可逆
电位
电解池中两电极的极化曲线
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4/3/2020
氢超电势
电解质溶液通常用水作溶剂，在电解过程中，H+ 在阴极会与金属离子竞争还原。
用搅拌和升温的方法可以减少浓差极化，但也可以利用滴汞电极上的浓差极化进行极谱分析。
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4/3/2020
极化的类型
根据极化产生的不同原因，通常把极化大致分为两类：浓差极化和电化学极化。

物理化学答案——第九章-化学动力学基础

第九章化学动力学基础一、基本公式和基本概念基本公式 1. 反应速率 11i ii i dn dC r V dtdtνν==2. 反应级数对于速率公式可表达为...][][βαB A k r =的反应，反应的总级数...++=βαn 3. 简单级数反应的速率公式级数反应类型速率公式半衰期 1/2tk 量纲微分式积分式0 表面催化反应0d d x k t =0x k t = 02a k (浓度)● (时间)-1 11d ()d x k a x t=-1lna k t a x=-1ln 2k(时间)-122A P→A +B P →()a b =22d ()d x k a x t=-2()x k t a a x =-21ak(浓度)-1●(时间)-1A +B P →2d d ()()xtk a x b x =--21()ln()b a x a b a b x k t---=/33A P→A +B +C P→()a b c ==33d ()d x k a x t=-22311()2a x a k t --=2332k a(浓度)-2● (时间)-1(1)n n ≠A P n →d ()d nx k a x t=-1111()(1)n n a x an kt----=-1'n k a-(浓度)1-n ● (时间)-1其中,a b 分别表示反应物A 和B 的起始浓度，x 表示反应消耗的深度。

4. 典型复杂反应的速率方程（1）1-1对峙反应k k A B +-t=0 a 0 t=t a-x x t=t e a-x e x e速率方程： ()kk te e x x x e +--+-=（2）平行反应最简单的平行反应是由两个一级基元反应组成的平行反应：x=x 1+x 2速率方程：tk k aex a )(21+-=-产物B 和C 的浓度比由竞争反应的速率决定：2121k k x x = （3）连续反应最简单的连续反应是两个单向连续的一级反应：C B A kk −→−−→−21t=0 a 0 0 t=t x y z 速率方程：1k tx ae-=)(21121tk tk eek k a k y ----=]1[21121122tk tk ek k k ek k k a z ---+--=中间产物B 的浓度在反应过程中出现极大值：122)(21k k k m k k a y -=，出现极大值的时间为：2121)ln(k k k k tm-=5. 温度对反应速率的影响（1）阿累尼乌斯经验公式2ln RTE dTk d a =阿累尼乌斯公式的指数函数式: RTE a Aek -=k 1k 2A a-xCx 2 B x 1（2）阿累尼乌斯活化能基元反应的活化能是活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差。

2009级物化上册计算题试题

A 卷计算题（本大题共4小题，每小题12分，共48分）1. 0.5 mol 氮气(理想气体)经下面三步可逆变化回复到原态：A) 从2p θ，5 dm 3在恒温T 1下压缩至1 dm 3；B) 恒压可逆膨胀至5 dm 3，同时温度T 1变至T 2；C) 恒容下冷却至始态T 1，2p θ，5 dm 3。

试计算：(1) T 1，T 2；(2) 上述各步变化的ΔU ，ΔH ，W 和Q ；(3) 经此循环的ΔU 总，ΔH 总，W 总和Q 总。

2. 298.15 K ，p θ下，苯(1)和甲苯(2)混合成理想液体混合物，求下列过程的ΔG 。

(1) 将1 mol 苯从x 1 = 0.8（状态1）稀释到x 1 = 0.6（状态2）； (2) 将1 mol 苯从状态2分离出来。

3. 已知固体苯的蒸气压在273.2 K 时为3.27 kPa ，293.2 K 时为12.303 kPa ；液体苯在293.2K 时的蒸气压为10.021 kPa ，液体苯的摩尔汽化热为34.17 kJ·mol -1。

试求： (1) 303.2 K 时液体苯的蒸气压； (2) 固体苯的摩尔升华热； (3) 固体苯的摩尔熔化热。

4. 在630 K 时，反应：2HgO(s) ＝ 2Hg(g) + O 2(g)的r mG θ∆ = 44.3 kJ·mol -1。

(1) 求上述反应的标准平衡常数pK θ； (2) 求630 K 时HgO(s)的分解压力；(3) 若将HgO(s)投入到630 K ，1 ×105 Pa 的纯O 2气的定体积容器中，在630 K 时使其达平衡，求与HgO(s)呈平衡的气相中Hg(g)的分压。

A 卷计算题试题参考答案及评分标准（本大题共4小题，每小题12分，共48分）1. 解：（1） -3311111p V 2100000Pa 510m T ==241K nR 0.5mol 8.314J mol K --⨯⨯⨯=⨯⋅⋅ 311232p V 2p 5dm p ==10p V 1dm θθ⨯= 313232T V 241K 5dm T ==1205K V 1dm⨯= （2）111121111U 0,H 0V 1W =nRTln=0.5mol 8.314J mol K 241K ln V 51612.4JQ =W 1612.4J--∆=∆=--⨯⋅⋅⨯⨯=-=-1分1分1分2分J10×1.4=ΔH = Q J 4000m 10)15(Pa 1010 =)V (V p = W J 10×1.4241)K -(1205R 270.5mol = )T (T nC = ΔH J10×1241)K -(1205R 250.5mol = )T (T nC = ΔU 4223352322412m p,2412m V,2-=⨯-⨯⨯---=⨯⨯-=⨯⨯--J10×1=ΔU =Q0=W J 10×1.41205)K (241R 270.5mol =)T (T nC =ΔH J10×11205)K (241R 250.5mol =)T (T nC =ΔU 4333421m p,3421m V,3--=-⨯⨯--=-⨯⨯-（3）J2387.6=Q +Q +Q =Q J 2387.6=W +W +W =W0=ΔH 0=ΔU 321总321总总总-2. 解：（1）根据已知条件算得稀释过程中需加入甲苯为0.4167 mol=-=∆始G G G 终)4167mol .025mol .01mol ()6667mol .01mol (*221'2'1μμμμμ++-+ JK K m ol J m ol RT RT RT RT 1230)2.25ln0.08.ln04.6667ln0.06.ln0(15.298314.81]4167mol .0)2.0ln (0.25mol )8.0ln (1mol [)4.0ln (0.6667mol )6.0ln (1mol 11*2*2*1*2*1-=--+⨯⨯⋅⋅⨯=++++-+++=--μμμμμ（2）始G G G -=∆终2分++4分2分3分2分2分JK K mol J mol RT RT 2781)4.6667ln0.06.ln0(15.298314.81)]4.0ln (0.6667mol )6.0ln (1mol [)6667.0(1mol 11*2*1*2*1=+⨯⨯⋅⋅⨯-=+++-+=--μμμμ3. 解：(1) 根据克拉贝龙方程)11(ln2112T T R H p p m vap -∆= 2分 )2.30312.2931(314.817.34102.10ln 1112KK K mol J mol kJ kPa p -⋅⋅⋅=--- kPa p 19.152= 3分(2) 同理：)11(ln 21'1'2T T R H p p m sub -∆= 2分)2.29312.2731(314.827.3330.12ln11KK K mol J H kPa kPa m sub -⋅⋅∆=-- 112.44-⋅=∆mol kJ H m sub 3分(3) 195.917.3412.44-⋅=-=∆-∆=∆mol kJ H H H m vap m sub m fus 2分 4. 解：（1）41-1--13m r p 1012.2)630K K mol 314J .8mol J 103.44(exp )RT G (exp K -⨯=⨯⋅⋅⋅⨯-=∆-=θθ（2） 2HgO(s) ＝ 2Hg(g) + O 2(g)设平衡分压为： 2p p433p 1012.2p 4p K -⨯==θθ3756Pa p = 故分解压力为11268Pa 3756Pa 3=⨯ （3） 432p 1012.2p )100000Pa p (4p K -⨯=+⨯=θθ725.4Pa p =故8Pa .14502p p H g ==4分4分4分2分 2分。

09物化习题课

二、选择题 1. 在α、β两相中均有物质A和B，达到相平衡时有 ( C ) （A）μA（α）=μB（β）；（B）μA（α）=μB（α）；（C）μA（α）=μA（β）；（D）μA（β）=μB（α） 2. -10ºC,101.325kPa的过冷水的化学势µ1（A ）同温同压下冰的化学势µ2 （A）大于；（B）小于；（C）等于；（D）不能确定 3. 将1mol H2O(l)（100ºC、101.325kPa）置于密闭真空容器中，蒸发为同温同压下的水蒸气并达到平衡，则该过程的ΔG（B）（A）>0 （B）=0 （C）<0 （D）不能确定
4. 下列各式哪个表示偏摩尔量：（ (A)（∂U/∂nB）T,P, nB)（∂G/∂nB）T,V, nc, (D)（∂μB/∂nB）T,P, nc )
5. 二组分理想溶液的总蒸汽压是： ( B (A)与溶液的组成无关； (B)介于两纯组分的蒸汽压之间 (C)大于任一纯组分的蒸汽压； (D)小于任一纯组分的蒸汽压
4. 在一定温度和压力下，将1 mol 的A(l)和1 mol 的B(l)混合形成理想液态混合物，则混合过程的(括号内填入 >, < 或 = 0) ∆mixV ( ∆mix S ( =0 >0 ); ); ∆mix H ( ∆mix G ( =0 <0 ) )
5. 绝热、恒压、W′=0的封闭体系内进行如下反应： H2(g) + 1/2O2(g) → H2 O(g) 反应结束后，系统温度升高，体积增加，则该反应过程， W( <0 ); ∆U ( <0 ); ∆H( =0 )，（填入>0 ,=0, 或<0）
t=150s: 1/PB-1/1.0=0.016667×150 PB=0.2857kPa

09级物化试题

09级物化试题09级物理化学考试试题一、单项选择题1．对于孤立体系中发生的实际过程，下列各式中不正确的是： ( )(A) W = 0 (B) Q = 0 (C) ΔS> 0 (D) ΔH =0 2．下列宏观过程：可看作可逆过程(2) 电流通过金属发热(3) 往车胎内打气(4) 水在pθ, 373 K 下蒸发的是： ( )(1) pθ, 273 K 下冰融化为水(A) (1) ,(4)(B) (2), (3) (C) (1),(3) (D) (2), (4)3．一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机牵引的列车行走的距离: ( )(A) 较长 (B) 较短 (C) 一样 (D) 不一定4．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性 (A) 凝固点降低沸点升高(C) 渗透压蒸气压升高5．某一恒压反应体系,若产物与反应物的?Cp > 0,则此反应( )(A) 吸热(B) 放热(C) 无热效应(D) 吸放热不能肯定6．理想气体从A态到B态沿二条等温途径进行：可逆；不可逆。

则下列关系成立的是 ( ) (A) QI - QII = WII - WI (B) WI 7．某温度时，NH4Cl(s)分解压力是p , 则分解反应的平衡常数 Kp为 (A)1 (B) 1/2 (C) 1/4 (D) 1/88．在相图上,当系统处于下列哪一点时只存在一个相? ( ) (A) 恒沸点熔点临界点低共熔点 9．研究统计热力学的基本方法是 ( )(A) 对微观粒子的微观量求统计平均值(B) 经典力学与量子力学相结合 (C) 对配分函数析因子(D) 微观结构与宏观性质相关联 10．对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是( ) (A) 表面能(B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力(D) 附加压力θ3+2+θ4+2+θθ11．已知25 ℃时，φ(Fe, Fe) = V, φ(Sn, Sn) = V。

(完整版)物理化学练习题九

物理化学练习题九一、单选题1．对于理想气体下述结论中正确的是: ( )A V T H )/(∂∂= 0， T V H )/(∂∂= 0B P T H )/(∂∂= 0，T P H )/(∂∂= 0C P T H )/(∂∂= 0，T V H )/(∂∂= 0D T V H )/(∂∂= 0，T P H )/(∂∂= 02 . 体系由始态 A 经由右图所示的不同途径到终态 B ，则有：（热一律公式为W Q U +=∆）( )A W 1＝W 2＝W 3B Q 1＝Q 2＝Q 3C Q 1＝W 1，Q 2＝W 2，Q 3＝W 3D Q 1＋W 1＝Q 2＋W 2＝Q 3＋W 33．以下说法中正确的是： ( )A 当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值；B 当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化；C 一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定；D 根据道尔顿分压定律，p 总＝∑p B 。

可见压力具有加和性，应属于广度性质。

4．判断下述两个过程是可逆的还是不可逆的：(1)二个不同温度的物体按某种方式直接接触，并使温度达到平衡；(2)在 100℃，101.3kPa 下水气化过程。

( )A (1)可逆、(2)不可逆；B (1)不可逆、(2)可逆；C (1)可逆、(2)可逆；D (1)不可逆、(2)不可逆。

5．下列那种看法是错误的？ ( )A 体系的同一状态不能具有不同的体积；B 体系的不同状态能具有相同的体积；C 体系的状态改变了，则所有的状态函数都要发生变化；D 体系的某一状态函数改变了，其状态必定发生变化。

6. 1mol 单原子理想气体，从始态p 1= 202650 Pa ，T 1= 273K 沿着p/V=常数的径可逆变化到终态为p 2=405300 Pa ，则ΔH 为: （）A 17.02 kJB -10.21 kJC -17.02 kJD 10.21 kJ7. 用范德华气体1和理想气体2分别作为卡诺热机的工作介质进行卡诺循环时，热机效率η1与η2的大小关系为：（）A （η1/η2 ）< 1B （η1/η2 ）> 1C （η1/η2 ）= 1D （η1/η2 ）介于1～2之间8．熵是混乱度（热力学状态数或热力学几率）的量度，下列结论不正确的是: （）A 同一种物质S m (g)＞S m (l)＞S m (s)；B 物质的熵值随温度的升高而增大；C 分子内含原子数越多熵值一般越大。