物理化学第七章课后答案完整版
物理化学第七章 电化学习题及解答资料
物理化学第七章电化学习题及解答资料物理化学第七章电化学习题及解答资料第七章电化学习题及解答1.用铂电极电解cucl2溶液。
通过的电流为20a,经过15min后,问:(1)在阴极上要划出多少质量的cu;(2)在27℃,100kpa之下,阳极划出多少cl2?求解:电极反应为阴极:cu2++2e-=cu阳极:2cl--2e-=cl2电极反应的反应进度为ξ=q/(zf)=it/(zf)因此:mcu=mcuξ=mcuit/(zf)=63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gvcl2=ξrt/p=2.328dm32.用银电极电解agno3溶液。
通电一定时间后,可同在阴极上划出1.15g的ag,并言阴极区溶液中ag+的总量增加了0.605g。
谋agno3溶液中的t(ag+)和t(no3-)。
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ag+的总量的改变dmag等于阴极析出银的量mag与从阳极迁移来的银的量m’ag之差:dmag=mag-m’agm’ag=mag-dmagt(ag+)=q+/q=m’ag/mag=(mag-dmag)/mag=(1.15-0.605)/1.15=0.474t(no3-)=1-t(ag+)=1-0.474=0.5263.未知25℃时0.02mol/lkcl溶液的电导率为0.2768s/m。
一电导池中充以此溶液,在25℃时测出其电阻为453ω。
在同一电导池中放入同样体积的质量浓度为0.555g/l的cacl2溶液,测得电阻为1050ω。
排序(1)电导池系数;(2)cacl2溶液的电导率;(3)cacl2溶液的摩尔电导率。
解:(1)电导池系数kcell为kcell=kr=0.2768×453=125.4m-1(2)cacl2溶液的电导率k=kcell/r=125.4/1050=0.1194s/m(3)cacl2溶液的摩尔电导率λm=k/c=110.983×0.1194/(0.555×1000)=0.02388sm2mol-4.25℃时将电导率为0.141s/m的kcl溶液装入一电导池中,测得其电阻为525ω。
(完整word版)物理化学第7章 电化学参考答案
第7章 电化学 习题解答1. 将两个银电极插入AgNO 3溶液,通以0.2 A 电流共30 min ,试求阴极上析出Ag 的质量。
解:根据BItM m zF=得 Ag Ag 0.23060107.87g 0.4025 g 196500ItM m zF⨯⨯⨯===⨯2. 以1930 C 的电量通过CuSO 4溶液,在阴极有0.009 mol 的Cu 沉积出来,问阴极产生的H 2的物质的量为多少? 解:电极反应方程式为: 阴极 2C u 2e C u (s )+-+→阳极 222H O(l)H (g)2OH 2e --→++在阴极析出0.009 mol 的Cu ,通过的电荷量为:Cu Q (0.009296500) C 1737 C nzF ==⨯⨯=根据法拉第定律,析出H 2的物质的量为2H Cu 19301737mol 0.001 mol 296500Q Q Q n zFzF --====⨯ 3. 电解食盐水溶液制取NaOH ,通电一段时间后,得到含NaOH 1 mol/dm 3的溶液0.6 dm 3,同时在与之串联的铜库仑计上析出30.4 g 铜,试问制备NaOH 的电流效率是多少? 解:根据铜库仑计中析出Cu(s)的质量可以计算通过的电荷量。
Cu Cu 30.4mol 0.957 mol 1163.52m n M ===⨯电 理论上NaOH 的产量也应该是0.957 mol 。
而实际所得NaOH 的产量为(1.0×0.6) mol = 0.6 mol所以电流效率为实际产量与理论产量之比,即0.6100%62.7%0.957η=⨯=4. 如果在10×10 cm 2的薄铜片两面镀上0.005 cm 厚的Ni 层[镀液用Ni(NO 3)2],假定镀层能均匀分布,用 2.0 A 的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间?设电流效率为96.0%。
已知金属的密度为8.9 g/cm 3,Ni(s)的摩尔质量为58.69 g/mol 。
物理化学课后解答第七章
已知 960℃下直径为 15X10-3m 的氧化铁球团在氢气流中被还原,实验
测得下列数据:
t/min 4.8 6.0 7.2 9.6 13.2 19.2 27.0
还原率/% 20
30
40
60
70
80 90
验证还原过程是否由界面化学反应控制。
作业反馈及疑难问题分析:
多数人只给出判断结论,没有给出判断过程,这是不合要求的,而且
T
1000℃下正反应的速率常数为 10.6m/s, 求还原率为 0.8 时的反应时 间。 作业反馈及疑难问题分析: 多数人能根据书中公式做对这题,做错了也是因为物理量单位出了问 题或不知道球形粒子雷诺数计算公式。特别要注意的是书中公式要求 气体浓度和固体密度单位应为 mol/m3。
7-5 已知钢液对炉壁耐火材料 试计算位于钢液熔池中深度为 0.6m 处,不为钢液进入的炉底耐火材 料内微孔隙的半径。已知钢液密度ρ= 7200kg / m3 。 作业反馈及疑难问题分析: 照书中公式多数人能做对这题。但一旦脱离书本,很少人能推出书中 公式,原因是很少人知道接触角的定义。
吨电炉钢去除 90%Mn 所需的时间。
作业反馈及疑难问题分析:
一半人能做对。关键是知道此题涉及流动体系均相传质边界层理论,
因此传质系数 kd
=
D δ
。
7-10
碱性炉渣炼钢反应 2(MnO)+[Si]=2[Mn]+(SiO2) 平衡常数 K0=1.5 (以质量分数表示浓度)。若渣中含 w(MnO)=5%,
7-1 还原性气体以 0.5m/s 速度流过直径 2mm 的球团,还原反应速度的控 制环节是还原气体在气相边界层中的扩散。实验测得气体动粘度系数 为 2.0X10-4 m2/s, 扩散系数为 2.0X10-4 m2/s,试求传质系数及边界层 厚度。可查得气体通过球体具有下列关系:
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)。
物理化学(王海荣主编)第七章化学动力学解答
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2019/8/24
(4)有效碰撞的概率P(probability factor)
(1)从理论计算认为分子已被活化,但由于有 的分子只有在某一方向相撞才有效;
(2)有的分子从相撞到反应中间有一个能量传
递过程,若这时又与另外的分子相撞而失去能量,
则反应仍不会发生;
反应的速率由活化络合物转化成产物的速率决定。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2019/8/24
过渡态理论
图6.3 过渡状态理论和活化能示意图
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2019/8/24
过渡态理论
活化络合物所具有的能量和反应物分子平均能量之差即 为反应活化能。
活化络合物不稳定 ,化学键会断裂,可能 生成产物使反应向正方 向进行,也可能生成反 应物向逆向进行。
(2)有效碰撞的能量因子
分子互碰并不是每次都发生反应,只有相 对平动能在连心线上的分量大于阈能的碰撞才 是有效的,所以绝大部分的碰撞是无效的。
要在碰撞频率项上乘以有效碰撞分数q。
q exp( Ec ) 或q exp( Ea )
RT
RT
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2019/8/24
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2019/8/24
有效碰撞
运动着的A分子和B分子,两者质心的投影落
在直径为 d AB 的圆截面之内,都有可能发生碰撞。
d AB称为有效碰撞直径。
d AB
BA
分子间的碰撞和有效直径
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2019/8/24
(1)有效碰撞的碰撞频率
物理化学 第七章 电化学习题答案
答案:D(电池自发进行的条件是 E>0) -1 -1 20.298K时,浓度为 0.1molkg 和 0.01molkg HCl溶液的液接电势为E j (1),浓度为 -1 -1 0.1molkg 和 0.01molkg KCl溶液的液接电势为E j (2),则 A. E j (1)=E j (2); B. E j (1)>E j (2);C. E j (1)<E j (2); D. E j (1)<<E j (2) 答案:B 21.为求 AgCl 的活度积,应设计电池为 A. Ag,AgCl|HCl(aq)|Cl 2 (p)(Pt); B. (Pt)Cl 2 (p)|HCl(aq)||AgNO 3 (aq)|Ag; C. Ag|AgNO 3 (aq)||HCl(aq)|AgCl,Ag; D. Ag,AgCl|HCl(aq)|AgCl,Ag 答案:C 22.电解金属盐的水溶液时,在阴极上 A. 还原电势愈正的粒子愈容易析出; B. 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出; C. 还原电势愈负的粒子愈容易析出; D. 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出 答案:B3ຫໍສະໝຸດ K 1 =K 2 ;2
B. E 1 =E 2 , E 1 =E 2 , r G m,1 =2 r G m,2 , K 1 =(K 2 ) ;
2
C. E 1 =2E 2 , E 1 =2E 2 , r G m,1 =2 r G m,2 ,
2
K 1 =2K 2 ;
2
D. E 1 =E 2 , E 1 =E 2 , r G m,1 =( r G m,2 ) ,K 1 =(K 2 )
答案:B 16.用补偿法测定可逆电池的电动势时,主要为了: A. 简便易行; B. 减少标准电池的损耗; C. 消除电极上的副反应;D. 在可逆情况下测定电池电动势 答案:D 17.某一电池反应,若算得其电池电动势为负值时,表示此电池反应是: A. 正向进行; B. 逆向进行; C. 不可能进行; D. 反应方向不确定 答案:B + - 18.下列电池中,那一个的电池反应为H +OH =H 2 O + - A. (Pt)H 2 |H (aq)||OH |O 2 (Pt); B. (Pt)H 2 |NaOH(aq)|O 2 (Pt); C. (Pt)H 2 |NaOH(aq)||HCl(aq)|H 2 (Pt); D. (Pt)H 2 (p 1 )|H 2 O(l)|H 2 (p 2 )(Pt) 答案:C。 19.当反应物和产物的活度都等于 1 时,要使该反应能在电池内自发进行,则: A. E为负值; B. E 为负值; C. E为零; D. 上述都不
物理化学第七章课后答案完整版
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 ØC,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 ØC、99.19 kPa的;在银电量计中沉积。
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总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差: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)从阴极迁移到阳极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 ØC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 ØC时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液,在25 ØC时测得其电阻为。
物理化学第七章课后题答案
7.13 电池电动势与温度的关系为263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --⨯-⨯+= (1)写出电极反应和电池反应;(2)计算25℃时该反应的ΘΘΘ∆∆∆m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。
(3)若反应在电池外在相同温度下恒压进行,计算系统与环境交换的热。
解:(1)电极反应为阳极+-→-H e H 221阴极--+→+Cl Hg e Cl Hg 2221电池反应为(2)25 ℃时{}V V E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=⨯⨯-⨯⨯+=--1416310517.115.298108.510881.1)(-----⋅⨯=⋅⨯⨯-⨯=∂∂K V K V TE因此,1193.35)3724.0309.964851(--⋅-=⋅⨯⨯-=-=∆mol kJ mol kJ zEF G m r1111464.1410157.1309.964851-----⋅⋅=⋅⋅⨯⨯⨯=∂∂=∆K mol J K mol J TEzFS m r 11357.3164.1415.2981093.35--⋅-=⋅⨯+⨯-=∆+∆=∆mol kJ mol kJ S T G H m r m r m r11,365.479.1615.298--⋅=⋅⨯=∆=mol kJ mol kJ S T Q m r m r (3)1,57.31-⋅-=∆=mol kJ H Q m r m p7.14 25℃时,电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-⋅电动势E=1.015V ,已知,,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ,电池电动势的温度系数141002.4)(--⋅⨯-=∂∂K V TEp (1)写出电池反应;(2)计算电池的标准平衡常数; (3)计算电池反应的可逆热;(4)求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。
物理化学第七章 电化学 课外习题解答
m(AgNO3 ) n电解前 = M (AgNO3 )
电解后阳极区 AgNO3 为
n电解后 =
[(23.376 0.236)
7.39 ]g 1000 1.006 103 mol 169.94g mol-1
m(AgNO3 ) 0.236 g 1.389 103 mol M (AgNO3 ) 169.94g mol-1
(Ca 2+ )、 (Cl ) 和 。
解:离子强度
I 1 1 2 bB z B [0.002 22 0.004 (1)2 ]mol kg 1 0.006mol kg 1 2 B 2
由单个离子的德拜—休克尔极限公式 lg i Azi2 I 得:
平均活度因子为
lg Az z I 0.509 2 1 0.006 0.7885
=0.8340
【7.14】 25℃时, 电池 Zn|ZnCl2(0.555mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag 的电动势 E=1.015V。 已知 E ο (Zn 2+ | Zn) 0.7620V, E ο {Cl | AgCl(s)|Ag} 0.2222V, 电池电动势的温
n 迁移 3.399 10 4 mol t (Ag ) = =0.47 n 反应 7.229 104 mol
+
t (NO-3 ) 1 t (Ag + ) 1 0.47 0.53
【7.5】已知 25℃时 0.02mol·dm-3 KCl 溶液的电导率为 0.2768S·m-1。一电导池 中充以此溶液,在 25℃时测知其电阻为 453Ω。在同一电导池中装入同样体积的 质量浓度为 0.555g·dm-3 的 CaCl2 溶液,测得电阻为 1050Ω。计算: (1)电导池 系数; (2)CaCl2 溶液的电导率; (3)CaCl2 溶液的摩尔电导率。 解: (1)求电导池常数 K cell :
物理化学第七章习题答案
习 题1.290K 时,在超显微镜下测得藤黄水溶胶中粒子每10秒钟在x 轴上的平均位移为6.0μm ,水的黏度为0.0011Pa·s ,求藤黄胶粒的半径。
解: 根据公式23x tL RT πηγ⋅=()m ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--26323100.6101.114.331010022.6290314.8 m 71007.1-⨯=2.某溶液中粒子的平均直径为4.2nm ,设其黏度和纯水相同,η =1.0×10 -3kg·m -1·s -1,试计算:(1)298K 时,胶体的扩散系数D 。
(2)在一秒钟里,由于布朗运动粒子沿x 轴方向的平均位移x 。
解:(1) r L RT D πη61⋅=129323101.2100.114.36110022.6298314.8---⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=s m 12101004.1--⋅⨯=s m(2) 根据 tx D 22=[]mtD x 101004.10.122-⨯⨯⨯==m 51044.1-⨯=3.293K 时,砂糖(设为球形粒子)的密度为1.59×10 3kg·m -3、摩尔质量为3.42×10-1kg·mol -1,在水中的扩散系数为4.17×10-10m 2·s -1,水的黏度为1.01×10-3N·s·m -2。
求砂糖分子的半径及A vogadro 常数。
解:分子的摩尔质量为ρπL r M 334= 得 ρπ34r ML =代入Einstein 公式ηρπηM RTr r L RT D 29261⋅=⋅= 得m RTD M r ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---293314.81059.121017.41001.11042.392931031ρηm 101009.4-⨯=将r 代入Einstein 公式得 r D RT L πη61⋅=1103101009.41001.114.361017.4293314.8----⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=mol 1231051.7-⨯=mol4.在298K 时,某粒子半径为3.0×10-8m 的金溶胶,在地心力场中达沉降平衡后,在高度相距1.0×10-4m 的某指定体积内粒子数分别为277和166。
第七,八章物理化学课后练习题答案..
第七章课后习题答案一.思考题答案1、1. 原电池 电解池化学能→电能 电能→化学能 正极=阴极 正极=阳极 负极=阳极 负极=阴极 电子移动 电子移动 2.ck m/=ΛL A k r G //1∙==3.离子数很大时,正负离子的静电引力占主导,会降低离子电迁移速率,降低导电能力 K 随c ↑而减小4.c A m m -=ΛΛ∞截距就是Λ∞m强电解质5.错 适用于极稀的电解质溶液6.测可逆电池电动势 I 存在是有极化产生7.K +,Cl -电迁移速率一样,饱和溶液浓度最大,效率最高 8.正负极设计反了9.不是 有时会阻止金属腐蚀。
会改变电极反应顺序10.①细小原电池放电 发生电化学反应 ② 化学反应 二.选择题答案 1.①②c A mm-=ΛΛ∞NaClNaOH Cl NH Cl NH m -+=Λ∞4)(42.② =1.499+2.487-1.265 =2.721*10-2S ·m 2/mol3.③4.④5.②)1(11θθϕm r G F z ∆=-)2(22θθϕm r G F z ∆=-)3(33θθϕm r G F z ∆=- (3)=(1)+(2))2()1()3(θθθm r m r mr G G G ∆+∆=∆F z F z F z θθθϕϕϕ221133--=- 3θϕ3=2×(-0.439)+1×(0.770)θϕ3=1/3 ×(-0.108)=-0.0366.③ 阳极上极化电极电势最小的电极优先反应阴极上极化电极电势最大的电极优先反应 7.①θθθϕϕZnaZn Cu Cu E //22+++==0.3402+0.7628=1.103V8.④ θθRTLnK F ZE -=- 三.计算题答案 1.解:ZnF It =n=m/M=0.03/64 Z=2F=96485 c/mol t=3600sI=(2×0.03×96485)/(64×3600)=0.02513 A 误差=(0.02513-0.025)/0.02513 ×100%=0.517% 2.解:由题意可得:I=0.2A,t=30min=1800s所以:mAg=ItMAg/ZF=0.2*1800*108/96485 =0.4030g 阴极上析出银的质量为0.4030g 3.解:(1)设电池中KCl 溶液的电阻为R 1,电导率常数为K 1 所以有1/R 1=K 1L/A当电导池中时NH 3·H 2O 溶液时 1/R 2=K 2L/A=K 2/R 1K 1 所以K 2=R 1K 1/R 2所以Λm (NH 3·H 2O )=K 2/C=R 1K 1/R 2C=525*0.14114*10/2030 )4101984104.73(203011014114.05254-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-∞Λ++∞ΛΛ=OH m NH m m α=0.134(2)因为G=1/R=KL/A 所以R=A/KL=0.14114*525/2*10-4=3.705*1054.解:(1)负极反应:H 2→2H ++2e -正极反应:Cl 2+2e -→2Cl -电池反应:H 2[P(H 2)]+Cl 2[P(Cl 2)]=2HCl (α)(2)负极反应:Cu +(α)→Cu 2+(α)+e - 正极反应:Fe 3+(α)+e -→Fe 2+(α)电池反应:Cu +(α)+Fe 3+(α)=Cu 2+(α)+Fe 2+(α)(3)负极反应:2OH -+H 2→2H 2O+2e -正极反应:1/2 O 2(g )+2e -+H 2O →2OH -(b) 电池反应:H 2(g)+1/2 O 2→H 2O(l)5.解:(1)氧化反应:Ag (s )→Ag +(α)+Cl -(α) 还原反应:AgCl (s )+e -→Ag (s )+Cl -(α) 所以该原电池的表示符号为:Ag (s );Ag +(α)‖AgCl (s ),Ag (s ),Cl -(α) (2)氧化反应:Pb (s )+2OH -→PbO(s)+H 2O+2e -还原反应:HgO(s)+H 2O+2e -→Hg (l )+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pb (s ),PbO(s)|OH -(α)|HgO(s),Hg (l )(3)氧化反应:2OH --2e -→1/2 O 2(g)+H 2O(l)还原反应:Ag 2O(s)+H 2O+2e -→2Ag (s )+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pt |O 2(g)|OH -(α)|Ag 2O(s),Ag (s ) 6.解:由题意可得 1/R KCl =K KCl A/L所以L/A=R KCl K KCl =150.0*0.14114=21.2m -11/R HCl =K HCl A/L所以K HCl =K HCl *R HCl /K HCl =0.14114*150.0/51.4=0.41s/m 7.解:由题意可得:)3()3()()(KNO m AgNO m KCl m AgCl m∞Λ-∞Λ+∞Λ=∞Λ=149.9*10-4+133.4*10-4-145.0*10-4=138.3*10-4s ·cm/mol所以AgCl 的无限稀释摩尔电导率为138.3*10-4s ·cm/mol 8.解:(1)由题意可得:b (K +)=0.005mol/Kgb (Cl -)=0.005mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[(0.005*12)+(0.005*(-1)2)]/2 =0.005mol/Kg所以lg γ±=-A |Z+Z-|I =-0.509*1*005.0 解得:γ±=0.920(2)由题意可得:b (Cu 2+)=0.001*1=0.001mol/Kgb (SO 42-)=0.001*1=0.001mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[0.001*22+0.001*(-2)2]/2 =0.004mol/Kg所以lg γ±=-A |Z+Z-|I =-0.509*4*004.0 解得:γ±=0.743 9.解:阳 失e 负极 ++→22Zne Zn)(22θp H e H →++ ()s Zn │)1.0(14-⋅=kg mol b ZnSO ││)01.0(1-⋅=kg mol b HCl │),(2g p H θ│Pt 10.解:阴 还原反应 得e+++→++224485Mn O H H e MnO 11.解:(1)正: -+→+Br Ag e AgBr负: ++→H e H 221电池: ()()()()a s g s HBr Ag H AgBr +→++221212ln HHBr a a ZF RT E E -=θ()212ln 0HHBrAg Br Ag Br Br a a ZF RT E --=--θϕ2)(+-⋅=r b a HBr HBr()21521010132579.05.0ln 96485115.298314.80715.0⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-=E =0.1194v(2)正:-→+Cl e Cl 222负: e ZnZn 22+→+22ZnCl Cl Zn =+22lnCl ZnCl a a ZF RT E E -=θ00008467.032==+-a a ZnCl()02038.0642.004.0002.0312=⨯⨯==+-+-+-r b aE=1.3595-(-0.7626)+0.1413 E=2.2634V(3)正:-→++OH e O O H 222122负:O H e H OH 22222+→+-电池:OH O H 22221=+21221ln O H aa ZFRT E E ⋅-=θ50663100000ln96485215.298314.8)8277.0(401.0⨯⨯---=E=1.2287-0.0087=1.22v (4) 正: Cd e Cd→++22负:A g C l e I Ag 2222+→+-电池:()()()s S s Cd AgI CdI Ag +→+22221ln CdI a ZF RT E E -=θ()58.01ln96485215.298314.81521.04028.0⨯⨯----=E=-0.2507-0.007 =-0.2577v (5) 正:()-+→+Cl Hg e HgCl s 2222负: ++→H e H 222电池:()HClHg Cl Hg H l 22222+=+2222ln H HCl HgCl Hg Cl a a ZF RT E -=-θϕ()82421010--===HCL HCl b a01325.12==θP Pa H()01325.110ln96485215.298314.82676.028-⨯⨯-=E =0.2676+0.4734=0.742V(6) 正:221H e H →++负: ()++→H e H P θ221电池: ()()θθP P H H 6.386222121→()2116.386ln Φ⨯-=ZFRT E=-0.0796V12.解:(1)正极:-+→+Cl Ag e AgCl 2222负极:222PbCl e Cl Pb +→+-电池: Ag PbCl AgCl Pb 222+→+ (2)ZEF G m r -=∆=-2×0.4900×96485 =-94.56mol kgP m r T E ZF S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆ =2×96485×(-1.86×410-)=-35.89()mol k J⋅m r m r m r S T G H ∆+∆=∆=-94.56+(-35.89×298.15×310-) =-105.26m ol KJ13.解:正极:-+→+244222SO Hg e SO Hg 负极:++→H e H 222电池:()()()l a S Hg SO H SO Hg H 242422+=+111ln 42⨯⨯-=SO H a ZF RT E E θ6960.0ln 96485215.298314.806258.042=⨯⨯--=SO H a E004233.042=SO H a1618.0=+-a()7937.015.0312=⨯=+-b2034.0==+-+-+-b a r14.解:首先设计一个电池,是该电池反应就是AgCl (s ) 的溶解反应,电池的表示符号为:负极反应:Ag (s )→Ag +[α(Ag +)]+e -正极反应:AgCl (s )+e -→Ag (s )+Cl -[α(Cl -)]电池反应:AgCl (s )→Ag +[α(Ag +)]+C l -[α(Cl -)]查表得:298.15K 时:)()(7994.0)(2225.0)(Ag Ag Ag AgCl MF EVAg AgVAg AgCl +Θ-Θ=Θ∴=+Θ=Θϕϕϕϕ=0.2225V -0.7994V=-0.5769V5.129814.38)69.570(90500ln ln -m r ⨯-⨯=Θ=-=Θ=Θ∆RT ZFESP K SPK RT ZFE G根据 KSP=1.75*10-10因为:AgCl 在水中溶解度很小 可设γ±=1所以b=b θ(Ksp )0.5=1.32*10-5mol /Kg 即为溶解度。
第七章 化学动力学热力学第二定律重庆大学物理化学教研室编物理化学答案第七章
第七章7-1、证明对于二级反应,当反应物的原始浓度相同时,作用掉3/4原始反应物所需时间等于此反应半衰期的三倍. 证明:对于二级反应000][3)14311(][1)111(][1A k A k A k t ααθαθ=--=--= 02/1][1A k t α=2/13t t =∴θ7-2、反应A 2+B 2→2AB 若为基元反应,速率方程应当怎样?只根据速率方程能否确定是否基元反应? 解:速率方程为]][[22B A k r =只根据速率方程不能确定是基元反应。
例如: H 2+I 2=2HI 的速率方程为 ]][[22I H k r =,但H 2+I 2=2HI 的反应并不是基元反应。
所以只跟据速率 方程不能确定是基元反应。
7-3、试证明一级反应在其原始反应物的转化率从0→50%,50→75%及75→87.5%所需的每段反应时间都等于ln2/k 。
解:对于一级反应:0→50%的时间: k t 2ln 1=50→75%的时间:k k k t 2ln 2ln 4311ln 1=--= 75→87.5%的时间:k k k t 2ln 4311ln 18711ln 1=---= 7-4、反应(CH 3)2CHN=NCH(CH 3)2(g) →N 2(g)+C 6H 12(g)为一级反应。
若反应在恒容反应器中进行,则体系的压力逐渐增大。
假设t =0时,(CH 3)2CHN=NCH(CH 3)2(g)的压力为P i ,此时没有产物。
在t =t 时,反应体系的压力为P 。
证明k =1/t ln[P i /(2P i –P )]解:设(CH 3)2CHN=NCH(CH 3)2(g) , N 2(g), C 6H 12(g)分别为A, B, C A → B + Ct=0 P A,0 0 0 t=t P A,0-P B P B P c =P B 系统总压力 P= P A,0-P B +(P B+ P B )= P A,0+P B 反应物A 的分压P A = P A,0-P B = P A,0-(P- P A,0)=2P A,0-P一级反应⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=P P P t P P t k i i A A 2ln 110, 7-5、温度升高,反应速率为什么增大?从阿仑尼乌斯公式和碰撞理论来解释。
化学工业出版社物理化学答案第7章 统计热力学基础
第七章 统计热力学基础习题详解1. (1) 10个可分辨粒子分布于 n 0=4,n 1=5,n 2=1 而简并度 g 0=1,g 1=2,g 2=3 的 3 个能极上的微观状态数为多少?(2) 若能级为非简并的,则微观状态数为多少?。
解: (1)451D g 123W =N =10=120960451i n i i n ⋅⋅Π⋅⋅!!!!!!(2)D 110W =N ==1260451i n Π⋅⋅!!!!!!2. 某一分子集合在100 K 温度下处于平衡时,最低的3个能级能量分别为 0、2.05×10-22J 和 4.10×-22J ,简并度分别为1、3、5。
计算3个能级的相对分布数 n 0:n 1:n 2。
解:-22-2202.051011.38101001==1:2.593N N e⎛⎞−×⎜⎟⎜⎟××⎝⎠⋅()-22-222.05 4.10101.3810100123==0.6965N e N ⎡⎤−×−⎢⎥××⎢⎥⎣⎦⋅123=1:2.59:3.72N N N ::3. I 2分子的振动能级间隔是0.42×10-20 J ,计算在25℃时,某一能级和其较低一能级上分子数的比值。
已知玻尔兹曼常数k =1.3806×10-23 J·cm -1。
解:根据Boltzmann 分布对于一维谐振子,能级为非简并的,即+1==1i i g g ,因此 I 2分子-201+1-230.4210=exp =exp =0.360T1.380610298i+i i i N g N g k ε⎛⎞−∆−×⎛⎞⎜⎟⎜⎟××⎝⎠⎝⎠4. 一个含有N 个粒子的系统只有两个能级,其能级间隔为ε,试求其配分函数q 的最大可能值是多少?最小值是多少?在什么条件下可能达到最大值和最小值?设ε=0.1 k T 。
物理化学第七章课后题答案
电池电动势与温度的关系为263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --⨯-⨯+= (1)写出电极反应和电池反应;(2)计算25℃时该反应的ΘΘΘ∆∆∆m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。
(3)若反应在电池外在相同温度下恒压进行,计算系统与环境交换的热。
解:(1)电极反应为阳极 +-→-H e H 221阴极 --+→+Cl Hg e Cl Hg 2221电池反应为(2)25 ℃时{}V V E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=⨯⨯-⨯⨯+=--1416310517.115.298108.510881.1)(-----⋅⨯=⋅⨯⨯-⨯=∂∂K V K V TE因此,1193.35)3724.0309.964851(--⋅-=⋅⨯⨯-=-=∆mol kJ mol kJ zEF G m r1111464.1410157.1309.964851-----⋅⋅=⋅⋅⨯⨯⨯=∂∂=∆K mol J K mol J TEzFS m r 11357.3164.1415.2981093.35--⋅-=⋅⨯+⨯-=∆+∆=∆mol kJ mol kJ S T G H m r m r m r11,365.479.1615.298--⋅=⋅⨯=∆=mol kJ mol kJ S T Q m r m r (3)1,57.31-⋅-=∆=mol kJ H Q m r m p25℃时,电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-⋅电动势E=,已知,,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ,电池电动势的温度系数141002.4)(--⋅⨯-=∂∂K V TEp (1)写出电池反应;(2)计算电池的标准平衡常数; (3)计算电池反应的可逆热;(4)求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。
程兰征版物理化学习题解答7
第七章 电池电动势及极化现象习题解答1、已知0.100mol/kgBaCl 2溶液中,γ±=0.501,求BaCl 2的活度。
解:m ±=34m B =0.1587mol/kg ,a ±=34γ±·m B =0.07953a B = 4(γ±·m B )3=5.03×10-42、在25℃,Ag(s)+0.5Hg 2Cl 2(s)=AgCl(s)+Hg(l)的ΔH θ(298K)=7950J/mol ,又知Ag 、AgCl 、Hg 2Cl 2、Hg 的标准摩尔熵分别为:42.7、96.1、196.0、77.4J ·K -1·mol -1。
求下列电池的标准电动势及其温度系数:Ag(s),AgCl(s)|KCl(aq)|Hg 2Cl 2(s),Hg(l)解:ΔS θ(298K)=96.1+77.4-42.7-0.5×196.0=32.8(J ·K -1·mol -1)ΔG θ(298K)=7950-298×32.8=-1824.4(J/mol )E θ= -1824.4/1×(-96500)=0.01891(V)p )(T E ∂∂=32.8/1×(96500)=3.4×10-4(V/K)3、查标准电极电势表(表7-1),计算下列电池的电动势(25℃)。
(1)Ag,AgBr|Br -(a =0.10)||Cl -(a =0.010)|AgCl,Ag(2)Pt,H 2(p θ)|HCl(a ±=0.10)|Cl 2(p =5066Pa),Pt(3)Pt,H 2(p θ)|HCl(a ±=0.10)|Hg 2Cl 2,Hg(4)K-Hg(a =0.010)|KOH(a ±=0.50)|HgO,Hg(5)Pb,PbSO 4|CdSO 4(0.20mol/kg, γ±=0.11)|| CdSO 4(0.020mol/kg, γ±=0.32)|PbSO 4,Pb (6)Zn|Zn 2+(a =0.01)||Fe 2+(a =0.001),Fe 3+(a =0.10)|Pt 解:(1)AgCl+Br - =AgBr+Cl -E =0.2223-0.0713-10.0010.0lg10592.0=0.2102V (2)0.5 H 2+ 0.5Cl 2=HClE =1.3583-0.0-0.5225)(5066/101310.0lg10592.0=1.4382V(注意:a = a ±2)书上答案不对(3)0.5H 2+ 0.5Hg 2Cl 2=Hg+HClE =0.2799-0.0-110.0lg 10592.02=0.3983V书上答案不对(4)K+0.5HgO+0.5H 2O=Hg+KOHE =0.0986-(-2.924)-010.050.0lg 10592.02=2.9398V[注意:E θ(HgO/Hg)=0.0986V]书上答案不对(5)SO 42-(0.20mol/kg, γ±=0.11) =SO 42-(0.020mol/kg, γ±=0.32)近似:a +=a -= a ±=m ±γ±E =-0.1120.00.32020.0lg20592.0⨯⨯=0.01587V书上答案不对(6)Zn+2Fe 3+=Zn 2++2Fe 2+E =0.770-(-0.7628)-2210.00.01001.0lg20592.0⨯=1.7104V4、电池Pb,PbCl 2|KCl(aq)|AgCl,Ag 在25℃、p θ下的E θ=0.490V (1)写出电极反应和电池反应;(2)求电池反应的θm r S ∆、θm r G ∆、θm r H ∆,已知p )(TE ∂∂=-1.80×10-4V ·K -1解:正极:2AgCl+2e=2Ag+2Cl - ;负极:Pb-2e+2Cl -=PbCl 2电池反应:Pb+2AgCl=PbCl 2+2Agθm r G ∆=-2×96500×0.490=-94570(J/mol)θm r S ∆=2×96500×(-1.80×10-4)=-34.74(J ·K -1·mol -1)θm r H ∆=-94570+298×(-34.74)=-104922.5(J/mol)5、试验测出具有下列电池反应的可逆电池,其电动势与温度的关系式为:Cd(s)+Hg 22+=Cd 2++2Hg(l)E t =[0.6708+1.02×10-4(t/℃-25)-2.4×10-6(t/℃-25)2]V求该反应在40℃时的θm r H ∆、θm r G ∆、θm r S ∆。
物理化学(天津大学第四版)课后答案 第七章 电化学
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
课 后 答 案 网
因此,
7.12 已知 25 ØC 时水的离子积
,
、和 的
分别等于
,
和
。求 25 ØC 时纯水的电导率。
解:水的无限稀释摩尔电导率为
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 ØC,100 kPa 下的
?
解:电极反应为
课 后 答 案 网
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 ØC、99.19 kPa 的
;在银电
量计中沉积
。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
课 后 答 案 网
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
(2)
7.25 写出下列各电池的电池反应,应用表 7.7.1 的数据计算 25 ØC 时各电池 的电动势及各电池反应的摩尔 Gibbs 函数变,并指明各电池反应能否自发进行。
解:(1)
课 后 答 案 网
(2)
,反应可自发进行。
,反应可自发进行。
(2)设平衡时 Fe2+的浓度为 x,则
因此,
物理化学第七章 电化学习题及解答
第七章 电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl 2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Cu ; (2) 在27℃,100 kPa 下,阳极析出多少Cl 2 解:电极反应为阴极:Cu 2+ + 2e - = Cu 阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF)因此: m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = ×20×15×60/(2×=V Cl 2 = ξ RT / p = dm 3 2. 用银电极电解AgNO 3溶液。
通电一定时间后,测知在阴极上析出的Ag ,并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了。
求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。
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Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差:D m Ag = m Ag - m’Ag m’Ag = m Ag - D m Agt (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = = t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- = 3. 已知25 ℃时 mol/L KCl 溶液的电导率为 S/m 。
一电导池中充以此溶液,在25 ℃时测得其电阻为453Ω。
在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为L 的CaCl 2溶液,测得电阻为1050Ω。
计算(1)电导池系数;(2)CaCl 2溶液的电导率;(3)CaCl 2溶液的摩尔电导率。
解:(1)电导池系数K Cell 为K Cell = k R = ×453 = m -1 (2)CaCl 2溶液的电导率k = K Cell /R = 1050 = S/m (3)CaCl 2溶液的摩尔电导率 Λm = k/C = ××1000)= S·m 2 ·mol -4. 25 ℃时将电导率为 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中,测得其电阻为525Ω。
物理化学课后答案--第七章
第七章 化学动力学 四、精选题及解例7-1某溶液中反应 A+B → C,设开始时 A 与 B 物质的量相等,没有C , 1小时后 A 的转化率为75%,求2小时后 A 尚余多少未反应 ? 假设 (1)对 A 为1级,对 B 为0级 (2) 对 A 、B 皆为1级 (3)对 A 、B 皆为0级。
解A A B d d c kc c tαβ-= (1)AA d d c kc t-=22111ln111ln 1y t y t k -=-= 代入 211ln2175.011ln11y -=- 解得未转化的A 为21y -=6.25% (2)2A AB A d d c kc c kc t -==)111(1)111(12211--=--=y t y t k 代入 )111(21)175.011(112--=--y 解得未转化的A 为21y -=14.29%(3)d d A c k t -=A,0A,0A,0A,0(1)1()c c y c y k c c t t t--=-== 即A,01A,0212c y c y t t =代入2175.02y =2 1.51y => 说明反应物不到2小时以前已消耗完。
【点评】 本题抓住具有简单级数化学反应的动力学规律以及转化率的定义。
如对一级反应,若以产物表示反应速率,则111ln ln1a k xt a x t a==-- 其中,xa为反应物A 的转化率,写为y 时,得11ln1k t y=- 当温度不变时,k 不变,这样可通过联立方程求解,可求得2h 后尚余A 的百分比(1-y )。
对其他简单级数的反应也可类似求解。
例7-2 恒温恒容的反应器中进行某一级的气相反应A B + C反应刚开始时,只有 A 存在,压力为A,0p ;反应进行到 t 时刻时,反应器的压力可测为p ,请设计实验及实验表格,以求解该反应的速率系数。
解A B C →+0t =A,O p 0 0t t =A A,O B p p p =-B p C B p p =体系总压力 A,O B B B A,O B p p p p p p p =-++=+ ; B A,O p p p =- 反应物A 分压力 A A,O B A,O A,O A,O ()2p p p p p p p p =-=--=-对一级反应: A,O A,O A A,O 111ln ln ln2o p p c k t c t p t p p===- 若在实验中,测定A,O p 及不同时间的总压力p ,代入上式可求速率系数k ,实验记录设计见附表,附表如下时间/单位 /p k P a A ,0/p k P a A ,0(2)/p p k P a -A,0A ,0ln 2p p p -A ,0A ,01ln 2p k t p p =-: : : : :或将上式变形 A,O A,O 1ln2p t k p p =- ,以 A,O A,O ~ln 2p t p p-作图,从斜率1m k = 求速率系数k 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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 ØC,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 ØC、99.19 kPa的;在银电量计中沉积。
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总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差: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)从阴极迁移到阳极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 ØC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 ØC时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液,在25 ØC时测得其电阻为。
在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为的溶液,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 ØC时溶液的电导率为。
一电导池中充以此溶液,在25 ØC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 ØC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 ØC时溶液的电导率为。
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 ØC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因此,7.12已知25 ØC时水的离子积,、和的分别等于,和。
求25 ØC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 ØC时的溶度积。
利用表7.3.2中的数据计算25 ØC 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)。
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 ØC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 ØC无限稀释时离子的摩尔电导率为,。
试计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);(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 ØC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 ØC时下列各溶液中的:(1);(2)。
解:根据Debye-Hückel极限公式,25 ØC水溶液中7.1825 ØC时碘酸钡在纯水中的溶解度为。
假定可以应用德拜-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 ØC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,则整理得到采用迭代法求解该方程得所以在中溶液中的溶解度为7.19电池在25 ØC时电动势为,电动势的温度系数为。
(1)写出电池反应;(2)计算25 ØC 时该反应的,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。
解:电池反应为该反应的各热力学函数变化为7.20电池电动势与温度的关系为(1)写出电池反应;(2)计算25 ØC时该反应的以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。
解:(1)电池反应为(2)25 ØC时因此,7.21电池的电池反应为已知25 ØC时,此电池反应的,各物质的规定熵分别为:;;;。
试计算25 ØC时电池的电动势及电动势的温度系数。
解:该电池反应的各热力学函数变化为因此,7.22在电池中,进行如下两个电池反应:应用表7.7.1的数据计算两个电池反应的。
解:电池的电动势与电池反应的计量式无关,因此7.23氨可以作为燃料电池的燃料,其电极反应及电池反应分别为试利用物质的标准摩尔生成Gibbs函数,计算该电池在25 ØC时的标准电动势。
解:查表知各物质的标准摩尔生成Gibbs函数为7.24写出下列各电池的电池反应,并写出以活度表示的电动势公式。
解:(1)(2)7.25写出下列各电池的电池反应,应用表7.7.1的数据计算25 ØC时各电池的电动势及各电池反应的摩尔Gibbs函数变,并指明各电池反应能否自发进行。
解:(1),反应可自发进行。
(2),反应可自发进行。
7.26写出下列各电池的电池反应。
应用表7.7.1的数据计算25 ØC时各电池的电动势、各电池反应的摩尔Gibbs函数变及标准平衡常数,并指明的电池反应能否自发进行。
解:(1)电池反应根据Nernst方程(2)电池反应(3)电池反应7.27写出下列各电池的电池反应和电动势的计算式。
解:该电池为浓差电池,其电池反应为因此,7.28写出下列电池的电池反应。
计算 25 ºC 时的电动势,并指明反应能否自发进行。
(X表示卤素)。
解:该电池为浓差电池(电解质溶液),电池反应为根据Nernst方程,由于,该电池反应可以自发进行。
7.29应用表7.4.1的数据计算下列电池在25 ØC时的电动势。
解:该电池为浓差电池,电池反应为查表知,7.30电池在25 ØC时电动势为,试计算HCl溶液中HCl 的平均离子活度因子。
解:该电池的电池反应为根据Nernst方程7.31浓差电池,其中,已知在两液体接界处Cd2+离子的迁移数的平均值为。
1.写出电池反应;2.计算25 ºC 时液体接界电势E(液界)及电池电动势E。
解:电池反应由7.7.6式电池电动势7.32为了确定亚汞离子在水溶液中是以Hg+还是以形式存在,涉及了如下电池测得在18 ºC 时的E = 29 mV,求亚汞离子的形式。
解:设硝酸亚汞的存在形式为,则电池反应为电池电动势为作为估算,可以取,。
所以硝酸亚汞的存在形式为。
7.33与生成配离子,其通式可表示为,其中为正整数。
为了研究在约的硫代硫酸盐溶液中配离子的形式,在16 ØC时对如下两电池测得求配离子的形式,设溶液中主要形成一种配离子。
解:(略)7.34电池在25 ØC时测得电池电动势,试计算待测溶液的pH。
解:电极及电池反应为查表知(表7.8.1),在所给条件下甘汞电极的电极电势为,则:7.35电池在25 ºC,当某溶液为pH = 3.98的缓冲溶液时,测得电池的电动势;当某溶液换成待测 pH的溶液时,测得电池的电动势。
试计算待测溶液的 pH。
解:电池反应根据Nernst方程,电池电动势为设在两种情况下HO的活度相同,则27.36将下列反应设计成原电池,并应用表7.7.1的数据计算25 ºC时电池反应的解:(1)(2)(3)7.37(1)应用表7.7.1的数据计算反应在25 ºC时的平衡常数。
(2)将适量的银粉加入到浓度为的溶液中,计算平衡时Ag+的浓度(假设各离子的活度因子均等于1)。
解:(1)设计电池(2)设平衡时Fe2+的浓度为x,则因此,,解此二次方程得到。
7.38(1)试利用水的摩尔生成Gibbs函数计算在25 ºC于氢-氧燃料电池中进行下列反应时电池的电动势。
(2)应用表7.7.1的数据计算上述电池的电动势。
(3)已知,计算25 ºC时上述电池电动势的温度系数。
解:(1)查表知,因此,(2)设计电池(3)7.39已知25 ºC时,。
试计算应25 ºC 时电极的标准电极电势。
解:上述各电极的电极反应分别为显然,,因此,7.40已知25 ºC时AgBr的溶度积,,。
试计算25 ºC时(1)银-溴化银电极的标准电极电势;(2)的标准生成吉布斯函数。
解:(1)设计电池,电池反应为根据Nernst方程沉淀反应平衡时,所以(2)设计电池,电池反应为该反应为的生成反应,7.4125 ºC时用铂电极电解的。
(1)计算理论分解电压;(2)若两电极面积均为,电解液电阻为,和的超电势与电流密度的关系分别为问当通过的电流为1 mA时,外加电压为若干。
解:(1)电解溶液将形成电池,该电池的电动势1.229 V即为的理论分解电压。
(2)计算得到和的超电势分别为电解质溶液电压降:10-3 x 100 = 0.1 V因此外加电压为:(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。
可复制、编制,期待你的好评与关注!)。