物化第八章答案
中南大学物化课后习题答案8章电解质溶液
第三章 2019-2020年高中物理 3.1重力基本相互作用导学案新人教版必修1【学习目标】1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或物体运动状态发生改变。
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。
4.知道重力产生的原因及其定义。
5.知道重心的含义。
6.了解四种相互作用。
【重点难点】1.重点:力的概念,图示及力的作用效果。
重力的概念及重心的理解。
2.难点:力的概念。
重心的概念和位置.3、力的矢量性:力是,它不但有大小,而且有,力的大小可以用来测量,在国际单位制中,力的单位是,简称,符号4、力可以用一根带箭头的线段来表示。
力的图示与力的示意图的区别在。
5、由于地球的吸引而使物体受到的力叫做。
物体受到的重力与物体的质量的关系是,其中g是,重力的方向总是,物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的。
6、形状规则质量分布均匀的物体的重心在。
形状规则质量分布不均匀的物体的重心7、四种基本相互作用:自然界中的四种相互作用是、、、。
探究案【合作探究】1.用身边的器材(手,桌子,尺子-----)实验感受物体间的相互作用,进而给出“力”的定义?2.对以上问题所说的力亲自做一做体会其中的“施力物体和受力物体”的区分以及作用的方向,进而总结“力”的一些特性?3.一个物体的重力的大小决定于哪些因素?与物体的运动状态有关吗?4.重力与质量的决定因素相同吗?他们的测量工具一样吗?他们的单位一样吗?5.由落体运动的方向知道自由落体加速度及重力的方向均是竖直向下,试举例说明竖直向下不是垂直向下?训练案【基础达标】1.下列说法中,正确的是()A、力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B、在力的图示中,线段越长的表示的力越大C、绕地球运转的人造卫星不受重力作用D、重力与物体所处的地理位置有关,与物体的运动速度无关E、重心是物体上最重的一点F、物体的重心一定在物体上G、重力的方向总是与当地的水平面垂直2.画出下面几个物体所受重力的图示?A.放在水平桌面上的质量m=0.05kg的墨水瓶。
物理化学各章复习题 附答案
第一章化学热力学基础1.4 练习题1.4.1 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DH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DT不一定为零。
6.对于一定量的理想气体,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过程达终态,这两过程的Q、W、DU及DH是相等的。
8.任何物质的熵值是不可能为负值和零的。
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.某一过程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,即,所以d S = 0。
14.可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。
15.绝热过程Q = 0,而由于DH = Q,因而DH等于零。
16.按Clausius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,DU>0。
18.体系经过一不可逆循环过程,其DS体>0。
19.对于气态物质,C p-C V = n R。
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DS=0。
1.4.2 选择题1.273K, p q时,冰融化为水的过程中,下列关系式正确的有 .A.W<0 B. DH = Q P C. DH<0 D. DU<02.体系接受环境作功为160J,热力学能增加了200J,则体系 .A.吸收热量40J B.吸收热量360JC.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 .A.Q> 0,W = 0,DU > 0 B.Q =0,W = 0,DU > 0C.Q = 0,W> 0,DU > 0 D.Q< 0,W = 0,DU < 04.任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是 .A.DG B.DS C.DU D.Q5.对一理想气体,下列哪个关系式不正确 .A. B.C. D.6.当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时,它适用于 .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.在一绝热钢壁体系内,发生一化学反应,温度从T1→T2,压力由p1→p2,则 .A.Q>0,W>0,DU > 0 B.Q = 0,W<0,DU <0C.Q = 0,W>0,DU >0 D.Q = 0,W = 0,DU = 08.理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是 .A.DS>0 B.DH =0 C.DG = 0 D. DU = 09.任意的可逆循环过程,体系的熵变 .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A→B变化时,经历可逆(R)和不可逆(IR)途径,则 .A.Q R = Q IR B. C.W R = W IR D.11.理想气体自由膨胀过程中 .A.W = 0,Q>0,DU>0,DH=0 B.W>0,Q=0,DU>0,DH>0C.W<0,Q>0,DU=0,DH=0 D.W = 0,Q=0,DU=0,DH=012.H2和O2在绝热定容的体系中生成水,则 .A.Q=0,DH>0,DS孤 = 0 B.Q>0,W = 0,DU>0C.Q>0,DU>0,DS孤>0 D. Q=0,W = 0,DS孤>013.理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有 .A. DS体= 0 B. DU=0 C.Q<0 D. DH=014.当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时,则 .A. 焓总是不变的 B.热力学能总是不变的C.焓总是增加的 D.热力学能总是减小的15.环境的熵变等于 .A. B. C. D.1.4.3 填空题1.理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最,定温可逆压缩过程环境做的功最。
物理化学习题详细答案
葛华才等编.《物理化学》(多媒体版)配套部分章节的计算题解.高等教育出版社第一章热力学第一定律第二章热力学第二定律第三章多组分系统第四章化学平衡第五章相平衡第六章化学动力学第七章电化学第八章界面现象第九章胶体化学第十章统计热力学第一章热力学第一定律计算题1. 两个体积均为V 的密封烧瓶之间有细管相连,管内放有氮气。
将两烧瓶均放入100℃的沸水时,管内压力为50kPa。
若一只烧瓶仍浸在100℃的沸水中,将另一只放在0℃的冰水中,试求瓶内气体的压力。
解:设瓶内压力为p′,根据物质的量守恒建立如下关系:(p′V/373.15)+ (p′V/273.15)= 2(pV/373.15)即p′=2×50 kPa/(1+373.15/273.15)=42.26 kPa2. 两个容器A 和B 用旋塞连接,体积分别为1dm3 和3dm3,各自盛有N2 和O2(二者可视为理想气体),温度均为25℃,压力分别为100kPa 和50kPa。
打开旋塞后,两气体混合后的温度不变,试求混合后气体总压及N2 和O2的分压与分体积。
解:根据物质的量守恒建立关系式p 总(V A+V B)/ 298.15=( p A V A /298.15)+ (p B V B /298.15)得p 总= ( p A V A+ p B V B)/ (V A+V B) = (100×1+50×3) kPa/(1+3)=62.5 kPan(N2)= p A V A /RT A= {100000×0.001/(8.315×298.15)}mol = 0.04034 moln(O2)= p B V B /RT B= {50000×0.003/(8.315×298.15)}mol = 0.06051 mol葛华才编.《物理化学》(多媒体版)配套部分章节的计算题解.高等教育出版社-3 y (N 2)= n (N 2)/{ n (N 2)+ n (O 2)}= 0.04034/(0.04034+0.06051)=0.4y (O 2)=1- y (N 2)=1-0.4=0.6分压p (N 2)= y (N 2) p 总 = 0.4×62.5 kPa= 25 kPap (O 2)= y (O 2) p 总 = 0.6×62.5 kPa= 37.5 kPa分体积 V (N 2)= y (N 2) V 总 = 0.4×4 dm 3 = 1.6 dm 3V (O 2)= y (O 2) V 总 = 0.6×4 dm 3 = 2.4 dm 33. 在 25℃,101325Pa 下,采用排水集气法收集氧气,得到 1dm 3 气体。
大学物理化学8-电化学课后习题及答案
电化学课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×”:1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行。
( )2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) | AgCl(s) | Ag(s),其反应为:2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0.002 mol ·kg -1,γ±=1.0) 所以,其电动势的计算公式为:E MF =E MF -RT F2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0.002×1.0) ( )。
3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。
( )4、电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关,而电池反应的热力学函数变∆r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池是可逆电池。
二、选择题选择正确答案的编号,填在各题之后的括号内:1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为:( )。
(A)∆r H m ; (B)零; (C)T ∆r S m ; (D) ∆r G m 。
2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势:( )。
(A)仅与a 1,a 3有关,与a 2无关;(B)仅与a 1,a 2有关,与a 3无关; (C)仅与a 2,a 3有关,与a 1无关;(D)与a 1,a 2,a 3均无关。
3、在25℃时,电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2,则其电动势E :( )。
(A)>0; (B)<0; (C)=0; (D)无法确定三、填空题在以下各小题中的 处填上答案: 1、Ag(s)|AgNO 3(b 1=0.01 mol ·kg -1, γ±, 1=0.90)|| AgNO 3(b 2=0.01 mol ·kg -1, γ±, 2=0.72)|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
物理化学第八~十二章课后习题参考答案(教师)
第八章电分析化学导论8- 1.解液接电位:它产生于具有不同电解质或浓度不同的同种电解质溶液界面之间,由于离子扩散通过界面的速率不同,有微小的电位差产生,这种电位差称为液体接界电位。
8- 2.解正极和负极是物理上的分类,阳极和阴极是化学上的称呼。
负极(电子流出的级),发生氧化反应,正极(电子流入的级),发生还原反应;阳极,接电源的正极,氧化反应;阴极接电源的负极,发生还原反应。
8- 3.解指示电极:在化学测试过程中,溶液的主体浓度不发生变化的电极参比电极:在测量过程中,具有恒定电位的电极。
8- 4.解:左半电池:Zn > Zn2e_右半电池:Ag - Ag电池反应:Zn - 2Ag1. 2Ag - Zn2'o 0.059 r 2+] 0.059E左二E Ig Zn - 0.763 丨gQ.1) =—0.7 92\52 2E右二E0 - 0.059lg Ag 1= 0.6815VE 二E右一E左=0.6 8 1V5—(—0.7 9 2V) =1.4 7V4所以,该电池是原电池。
8- 5.解:2H 2eN H2E = E00.059/2lg (H )2 1E左二E右-E =0.2443-0.413= -0.1 6 870.059 | 2 ]所以,lg (H )20.16872=lg H 亠0.2859pH 二pK a lg A「C HA8- 6.解:E=E 右- E 左所以,E 左二 E 右一 E= 0.2443- 0.921 二-0.6767V CdX/一二 Cd 2 4X -2.]K 0spCdX 42-]CdL X-4nK 0=1.3"0」2sp二K =7.7 10118- 7.解:E=E 右一 E 左E 左二E 右-E =0.2443-0.893=-0.6687V CdX 2 二 Cd 2 2X -Cd 2J 」X-f K sp - 'CdX 」所以 K 0sp =1.9 10」2第九章 电位分析法9- 1.解当被氢离子全部占有交换点位的水化胶层与试液接触时, 由于它们的氢离子活度 不同就会产生扩散,即H 水化层fH溶液当溶液中氢离子活度大于水化层中的氢离子活度时,则氢离子从溶液进入水化 层,反之,则氢离子由水化层进入溶液,氢离子的扩散破坏了膜外表面与试液间 两相界面的电荷分布,从而产生电位差,形成相界电位,同理,膜内表面与内参 比溶液两相界面也产生相界电位。
大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第8章
第八章电化学一.基本要求1.理解电化学中的一些基本概念,如原电池和电解池的异同点,电极的阴、阳、正、负的定义,离子导体的特点和Faraday 定律等。
2.掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。
了解强电解质稀溶液中,离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义,掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。
3.了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式,会熟练地写出电极反应、电池反应,会计算电极电势和电池的电动势。
4.掌握电动势测定的一些重要应用,如:计算热力学函数的变化值,计算电池反应的标准平衡常数,求难溶盐的活度积和水解离平衡常数,求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。
5.了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序,具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识,了解化学电源的基本类型和发展趋势。
二.把握学习要点的建议在学习电化学时,既要用到热力学原理,又要用到动力学原理,这里偏重热力学原理在电化学中的应用,而动力学原理的应用讲得较少,仅在电极的极化和超电势方面用到一点。
电解质溶液与非电解质溶液不同,电解质溶液中有离子存在,而正、负离子总是同时存在,使溶液保持电中性,所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。
影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素,而且离子电荷的影响更大,所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。
电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率,它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。
在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上,需要了解电导测定的应用,要充分掌握电化学实用性的一面。
电化学在先行课中有的部分已学过,但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范,要全面采用国标所规定的符号,以便统一。
会熟练地书写电极反应和电池反应是学好电化学的基础,以后在用Nernst方程计算电极电势和电池的电动势时才不会出错,才有可能利用正确的电动势的数值来计算其它物理量的变化值,如:计算热力学函数的变化值,电池反应的标准平衡常数,难溶盐的活度积,水的解离平衡常数和电解质的离子平均活度因子等。
物理化学各章总结及习题解答(天津大学) 第八章_化学动力学
第八章化学动力学化学动力学研究各种反应的反应速率以及讨论温度、浓度、催化剂等因素对速率的影响,它以二个定律即质量作用定律和阿累尼乌斯定律为基础在建立了复合反应的动力学方程时常采用近似处理方法,稳定态法、平衡浓度法、控制步骤法。
从理论上来计算反应速率有两个理论:碰撞理论和过渡状态理论。
一、基本概念1.反应速率定义:t n t d d 1d d BB ⋅==νξξ体积不变时t cV r d d 1B B ⋅==νξ注意:(1)当用r 表示反应速率时,一定要除以物质B 的化学计量数,且系统的体积应保持不变。
(2)r 恒为正值。
r 的量纲是浓度•时间-1(3)r 不仅与反应本性、反应条件有关,而且与物质采用的单位有关。
与方程式的写法有关。
(4)对于指定的反应,无论用何种反应物或产物表示反应速率r 均相同。
2.基元反应——质量作用定律基元反应的速率与各反应物的浓度以反应式中反应物的系数为指数幂的乘积成正比。
A+B==G+Dba c kc r BA =式中的指数项为反应级数。
可为正数、负数、分数、零、是实验值。
K 为速率常数,除了浓度以外其它一切影响反应速率的因素都包含在K 中。
nc rk B =单位:(浓度)1-n 时间-1质量作用定律是动力学中最基本的定律,它只适用于基元反应,对于复杂反应只能适用于各个基元步骤。
二、速率方程 1.方程式速率方程特征级数微分式积分式半衰期直线关系k 的单位0k t c r =-=d d Akt c c =-A A,0k c 2Ao t c ~A 13s m mol --⋅⋅1AAd d kc t c r =-=kt c c =AA0ln k 2ln t c ~ln A 1s -22AAd d kc t c r =-=kt c c =-A0A 11A01kc t c ~1A ()113sm mol --⋅⋅33AAd d kc tc r =-=kt c c =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2A02A 11212A021kc t c ~12A0()123s m mol ---⋅⋅nnkc tc r AA d d =-=kt c c n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----10A 1A11111A )1(1--n kc n tc n ~110A -()113s m mol ---⋅⋅n2.速率方程的确定(1)积分法:(尝试法);(2)微分法;2121lg lg c c rrn =;(3)半衰期法:A01A02)21()21(lg lg 121c c t tn +=三、温度对速率的影响1.阿累尼乌斯公式微分形式:2d n d RTE T k l a =;指数形式:RT R aAe k -=;对数形式;ART Ek a ln ln +-=2.活化能定义:Tkl RT E a d n d 2=四、典型的复杂反应1.对行反应(正负皆为一级)AB1k 2tk k c c c c )(ln21AeA AeA0+=--2.平行反应A]1[]1[)(21A02)(210A 1B )(0A A 212121tk k c t k k tkk e k k c k c e k k c k c e c c +-+-+--+=-+==3.连串反应(皆为一级)Ak 1k 2BC)1(][212121121122A021A01B )(A0A t k tk c t k t k tk k e k k k e k k k c c e e k k c k c e c c ----+--+--=--==习题11.7反应CH 3NNCH 3(g )→C 2H 6(g )+N 2(g )为一级反应,287℃时,一密闭器中CH 3NNCH 3(偶氮甲烷)原来的压力为21332Pa ,1000S 后总压力为22732Pa ,求k 及t 1/2。
物理化学第八章答案
第八章电解质溶液复习题1、答:Faraday 归纳了多次实验结果,于1833年总结出了电解定律:1.在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电荷量成正比。
2.通电于若干个电解池串联的线路中,当所取的基本粒子的荷电数相同时,在各个电极上发生反应的物质,其物质的量相同,析出物质的质量与其摩尔质量成正比。
2、答:电势高的极称为正极;电势低的极称为负极;发生还原作用的极称为阴极;发生氧化作用的极称为阳极。
在原电池中,阳离子迁向阴极,阴极上发生还原,得到电子;阴离子迁向阳极,在阳极上发生氧化反应,失去电子,故在原电池中电子是从阳极流入阴极;根据电流的方向是从正极流向负极,而电子的方向是从负极流向正极,故在原电池中阳极是负极而阴极是正极。
3、对于电导率:中性盐和强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。
强电解质当浓度增加到一定程度后,解离度下降,离子运动速率降低,电导率也降低;中性盐由于受饱和溶解度的限制,浓度不能太高;弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著,因浓度增加使其电离度下降,粒子数目变化不大;对于摩尔电导率:由于溶液中导电物质的量已给定,都为1mol ,所以,当浓度降低时,粒子之间相互作用减弱,正、负离子迁移速率加快,溶液的摩尔电导率必定升高。
但不同电解质随浓度降低,摩尔电导率增大的幅度不同,强电解质当浓度降至0.001 molL 以下时,摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
弱电解质浓度较大时,随着浓度下降,摩尔电导率也缓慢升高,但变化不大。
等稀到一定程度,摩尔电导率迅速升高。
4、强电解质:随着浓度下降,摩尔电导率升高,通常当浓度降至0.001 molL 以下时,摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
将该直线外推至浓度趋近于0,就可求得无限稀释摩尔电导率。
弱电解质:随着浓度下降,摩尔电导率也缓慢升高,但变化不大。
摩尔电导率与浓度不呈线性关系,等稀到一定程度,摩尔电导率迅速升高,弱电解质的无限稀释摩尔电导率不能用外推法得到。
物化课后习题答案
第一章 1-2 (1)能;(2)不能。
Q W U +=∆;功和热都是过程量,对于绝热过程,可逆膨胀与不可逆膨胀时热效应均为0,而功必不相等,因此∆U 必不相等。
1-3(1) 对(2) 错,H 是状态函数,∆H 只是一个变化值 (3) 错,p ∆V (4) 错,dT C du v = (5) 错,等压过程才成立(6) 错,∆U =∆H =0,但其他两个不一定 (7) 错,存在相变潜热(8)错,任意状态变化过程都可能有焓变,只是在等压、不做非体积功时的热效应在数值上等于焓的变化(9) 错,后者仅适用于绝热可逆过程 (10) 错,水必须是液态 1-4a ) 查表可得C p =75.291 J/K.mol KJ T nCp Q 828.41100*291.75*18100==∆=b ) 已知∆fus H=334.7 KJ/Kg-1mol KJ H M Q fus/47.337.334*1.0*-=-=∆-=c ) 查表可得∆vap H=2257KJ/ Kg -1 m o l KJ H M Q vap /7.2252257*1.0*==∆= 1-8KJ H H Q Q vap p 67.40=∆=∆==KJ V p W 06.31000/)0188.02.30(*101325-=--=∆-= KJ W Q U 61.37=+=∆1-11双原子分子,C v,m =5R/2;C p,m =7R/2;因此,5/7=γ345.241013251000*15.298*31.8*1/1dm P nRT V === K T V V T 5.56212121=⎪⎭⎫ ⎝⎛=-γ 0226.9222p V nRT P ==JT C H J T R T C W U p V m v 768754905.2,.=∆=∆=∆=∆==∆1-17(1) K J TVIt TQ C /2.641=∆=∆=(2) 由其燃烧反应方程式,可知该等容过程也是等压过程mol KJ nT C H m C /2.28001000180/3212.0793.7*2.6410-=÷-=∆-=∆J T C U 9.4996-=∆=∆由)(6)(6)(6)(2226126l O H g CO g O s O H C +=+ molKJ H H H H m C OH f CO f m f /6.12752.28008.285*65.393*60*6*600022-=+--=-∆-∆+∆=∆第二章:2-1 思考与判断(1) 错,孤立系统自发过程中的熵变大于零。
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。
物理化学第8章化学动力学习题答案
第8章 化学动力学 习题1. 请根据质量作用定律写出以下基元反响的反响速率表示式〔试用各种物质分别表示〕。
〔1〕P B A k2−→−+ 〔2〕2A+B P k 2−→−〔3〕S P B A 22+→+ 〔4〕M Cl M Cl +→+22 解: 〔1〕B A P B A c kc dtdc dt dc dt dc ==-=-21,〔2〕B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc 22121==-=-,〔3〕22121BA S PB A c kc dtdc dt dc dt dc dt dc ===-=-,〔4〕M 2Cl Cl Cl c kc dt dc dt dc 212==-。
2. 某气相反响的速率表示式分别用浓度和压力表示时为nA c c c k =γ和nA p p p k =γ,试求k c 与k p 之间的关系,设气体为理想气体。
解:因为 p A =c B R T =c A R T , nAn p n A c c RT k c k )(=,那么 n p c RT k k )(=3. 298K 时N 2O 5(g)分解反响其半衰期2/1t 为5.7h ,此值与N 2O 5的起始浓度无关,试求: 〔1〕该反响的速率常数。
〔2〕作用完成90%时所需时间。
解:根据题意判断该分解反响为一级反响,因此可求得〔1〕12/11216.07.52ln 2ln -===h t k ,〔2〕h k x t 94.181216.09.011ln11ln=-=-=4. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15min ,试问该试样有80%分解,需时假设干? 解:根据题意判断该放射反响为一级反响,因此可求得〔1〕12/1min 04621.0152ln 2ln -===t k ,〔2〕min 83.3404621.08.011ln11ln=-=-=k x t 。
5. 把一定量的PH 3(g)迅速引入温度为950K 的已抽空的容器中,待反响物到达该温度时开始计时(此时已有局部分解),测得实验数据如下:t /s 0 58 108 ∞ p /kPa35.0036.3436.6836.85反响)(6)()(4243g H g P g PH k+−→−为一级反响,求该反响的速率常数k 值。
大学物理化学8电化学课后习题及答案
电化学课后习题一、就是非题下列各题中的叙述就是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×”:1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反应的方向就是朝正向进行。
( )2、电池Zn (s)| ZnCl 2(b =0、002 mol ·kg -1,γ±=1、0) | AgCl(s) | Ag(s),其反应为:2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2(b =0、002 mol ·kg -1,γ±=1、0) 所以,其电动势的计算公式为:E MF =E MF -RT F2ln a (ZnCl 2) =E MF -RT F 2ln(0、002×1、0) ( )。
3、标准电极电势的数据就就是每个电极双电层的电势差。
( )4、电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关,而电池反应的热力学函数变∆r G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池就是可逆电池。
二、选择题选择正确答案的编号,填在各题之后的括号内:1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为:( )。
(A)∆r H m ; (B)零; (C)T ∆r S m ; (D) ∆r G m 。
2、 电池Hg(l) | Zn(a 1) | ZnSO 4(a 2) | Zn(a 3) | Hg(l)的电动势:( )。
(A)仅与a 1,a 3有关,与a 2无关;(B)仅与a 1,a 2有关,与a 3无关; (C)仅与a 2,a 3有关,与a 1无关;(D)与a 1,a 2,a 3均无关。
3、在25℃时,电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg) (a 2)中a 1> a 2,则其电动势E :( )。
(A)>0; (B)<0; (C)=0; (D)无法确定三、填空题在以下各小题中的 处填上答案:1、Ag(s)|AgNO 3(b 1=0、01 mol ·kg -1, γ±, 1=0、90)|| AgNO 3(b 2=0、01 mol ·kg -1, γ±, 2=0、72)|Ag(s)在25℃时的电动势E MF =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
物理化学第八章课后题答案
第八章 量子力学基础8.1 同光子一样,实物粒子也具有波动性。
与实物粒子相关联的波的波长,即德布罗意波长给出。
试计算下列波长。
(1 eV=1.6021771910-⨯ J ,电子质量9.1093110-⨯kg ,中子质量1.6742710-⨯kg ) (1) 具有动能1eV ,100 eV 的电子; (2) 具有动能1eV 的中子;(3) 速度为640m/s 、质量为15g 的弹头。
解:德布罗意波长可以表示为:phmv h ==λ,那么将上述的实物粒子的质量和动能带入公式即可得: (1)动能1eV 的电子的波长为m m mE h p h k 919313410266.110602177.1110109.9210626.62----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===λ动能100eV 的电子m m mE h p h k 1019313410266.110602177.110010109.9210626.62----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===λ(2)动能1eV 的中子的波长为m m mE h p h k 1119273410861.210602177.1110674.1210626.62----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===λ(3)速度为640m/s 、质量为15g 的弹头的波长为m m mv h 3533410902.6640101510626.6---⨯=⨯⨯⨯==λ 8.2 在一维势箱问题求解中,假定在箱内()0V x C =≠(C 为常数),是否对其解产生影响?怎样影响?解:当()0V x C =≠时,一维势箱粒子的Schrödinger 方程为()()()()()()()()222222222d 2d d d '2d 2d x C x E x m xx x E C x E x m x m x ψψψψψψψ-+=∴-=-⇒-=边界条件不变,因此Schrödinger 方程的解为()22'2182πsin n n n E ma n x x a a ψ⎧=⎪⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩即()0V x C =≠不影响波函数,能级整体改变C :222'8E E C n ma C =+=+8.3 一质量为m ,在一维势箱0x a <<中运动的粒子,其量子态为()12π3π0.5sin 0.866sin x x x a a a ψ⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⎨⎬⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎩⎭(1) 该量子态是否为能量算符ˆH的本征态? (2) 对该系统进行能量测量,其可能的结果及其所对应的概率为何? (3) 处于该量子态粒子能量的平均值为多少? 解:对波函数的分析可知()()()()()()()132221133220.50.8663ˆˆH , H 88x x x h h x x x x ma ma ψψψψψψψ=+==(1) 由于()()()(){}(){}()132221322ˆˆˆH 0.5H 0.866H 0.530.50.86688x x x h h x x E x ma ma ψψψψψψ=+=⨯+⨯≠因此,()x ψ不是能量算符ˆH的本征态。
物化教材习题解答(人卫版)第8章习题
第八章习题解答第1 页共3 页第八章习题解答1、4、5、6略2.H 3AsO 3+ H 2S(过量) ¾® As 3S 2 + H 2O (1)结构式:[(As 3S 2)m × n HS –× (n-x) H+]× x H +HS – + H+负溶胶,在电场中向正极移动(定位离子)(反离子)(2)聚沉能力排序:MgCl 2>MgSO 4>KCl3.FeCl 3+H 2O ® Fe (OH)3+H ++Cl –(1)结构式:[( Fe (OH)3 )m × n FeO +× (n-x) Cl – ]× xCl –Fe (OH)3 (部分)+H + ® FeO ++H 2O 正溶胶,在电场中向负极移动(定位离子)(2)聚沉能力排序:Na 3PO 4>Na 2SO 4>NaCl7.(1) 12102339sm10039.110023.6100.12102.46R298Lr 6RT D----×´=´´´´´´p =h p =(2) m10442.1110039.12Dt 2x510--´=´´´==8.计算式:Lr 3RTt x 2h p =时间/s 30 60 90 120 平均m/10x 6´ 6.9 9.3 11.8 13.9 L ´10-236.917 7.615 7.096 6.818 7.112 若t ~x 2线性回归:121221075.5t 106318.1x --´-´= (r=0.997) 12106318.1Lr 3RT -´=h p L=6.72´10239.)h h (g L )(r 34c c lnRT 1212312-×r -r p =423331018.910023.610)16.13(r 34386193lnR 293-´´´´´´-p =r=3.785´10–8 m d=7.571´10–8 m 10.()s10056.160706050400210949.510731.6ln)t t (x x ln S 1222212212----´=´´÷øöçèæ´p ´´=-v =11.()()1-3311131molkg 63.67109982.010749.01103.610414.4R 293v 1D RTS M×=´´´-´´´=r -=--- 12.)x x (21)v 1(M )x x (21L )(r 34c c ln RT2122212122212312-×w ×r -=-×w ×r -r p =()22233055.0065.021)1202()109982.010749.01(M 40.9ln R 293-´´p ´´´´-=-M=63.46 kg ×mol–1 第八章习题解答第八章习题解答 第 2 页 共 3 页13.)( V05827.0385.021*******1020.31003.16109Ev 6109239r 9带负电=´´´´´p ´´=e ph ´=z-- 14. V 023.006.0408112.22102751089.04109Ev 4109639r 9=´´´´´p ´´=e ph ´=z-- 15.Ag + 过量,吸附Ag +,溶胶带正电。
【物理化学】高等教育出版(第五版)第八章
第八章化学动力学(2)练习题一、判断题:1.碰撞理论成功处之一,是从微观上揭示了质量作用定律的本质。
2.确切地说:“温度升高,分子碰撞次数增大,反应速度也增大”。
3.过渡状态理论成功之处,只要知道活化络合物的结构,就可以计算出速率常数k。
4.选择一种催化剂,可以使Δr G m> 0的反应得以进行。
5.多相催化一般都在界面上进行。
6.光化学反应的初级阶段A + hv-→P的速率与反应物浓度无关。
7.酸碱催化的特征是反应中有酸或碱存在。
8.催化剂在反应前后所有性质都不改变。
9.按照光化当量定律,在整个光化学反应过程中,一个光子只能活化一个分子,因此只能使一个分子发生反应。
10.光化学反应可以使Δr G m> 0 的反应自发进行。
二、单选题:1.微观可逆性原则不适用的反应是:(A) H2 + I2 = 2HI ;(B) Cl· + Cl· = Cl2;(C) 蔗糖+ H2O = C6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖) ;(D) CH3COOC2H5 + OH-=CH3COO-+ C2H5OH 。
2.双分子气相反应A + B = D,其阈能为40 kJ·mol-1,有效碰撞分数是6 × 10-4,该反应进行的温度是:(A) 649K ;(B) 921K ;(C) 268K ;(D) 1202K 。
3.双分子气相反应A + B = D,其阈能为50.0 kJ·mol-1,反应在400K时进行,该反应的活化焓为:(A) 46.674 kJ·mol-1;(B) 48.337 kJ·mol-1;(C) 45.012 kJ·mol-1;(D) 43.349 kJ·mol-1。
4.关于阈能,下列说法中正确的是:(A) 阈能的概念只适用于基元反应;(B) 阈能值与温度有关;(C) 阈能是宏观量,实验值;(D) 阈能是活化分子相对平动能的平均值。
物理化学课后答案_第五版_科学出版社_董元彦主编
第一章 化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中,为什么要用环境的压力e P ?在什么情况下可用体系的压力体P ? 答:在体系发生定压变化过程时,气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中,可用体系的压力体P 代替e P 。
1-2 298K 时,5mol 的理想气体,在(1)定温可逆膨胀为原体积的 2 倍; ( 2 )定压下加热到373K ;(3)定容下加热到373K 。
已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。
计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。
解 (1) △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln12=⨯⨯==-= 11282.282ln 314.85ln-⋅=⨯==∆K J V V nR S (2) kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==∆ kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=∆ W = △U – Q P = - 3.12 kJ112,07.41298373ln )314.828.28(5ln-⋅=+⨯==∆K J T T nC S m P (3) kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==∆ kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=∆ W = 0112,74.31298373ln 28.285ln-⋅=⨯==∆K J T T nC S m V 1-3 容器内有理想气体,n=2mol , P=10P θ,T=300K 。
求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3,做功多少? (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ,做了多少功?(3)膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时,气体做多少功?W f dl p A dl p dVδ=-⋅=-⋅⋅=-⋅外外外解:(1)此变化过程为恒外压的膨胀过程,且Pa P e 510=J V P W e 1001011035-=⨯⨯-=∆-=- (2)此变化过程为恒外压的膨胀过程,且Pa P e 510=n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 109)10()(12-=--=--=∆-=θθ J 6.4489300314.82109-=⨯⨯⨯-= (3) Vn R TP dP P P e =≈-=1221ln ln 12121P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=⎰⎰ kJ PP 486.11101ln 300314.82-=⨯⨯⨯=θ1-4 1mol 理想气体在300K 下,1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3,求此过程的 Q 、W 、△U 及△H 。
物理化学第八章答案
第八章电解质溶液复习题1、答:Faraday 归纳了多次实验结果,于1833年总结出了电解定律:1.在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电荷量成正比。
2.通电于若干个电解池串联的线路中,当所取的基本粒子的荷电数相同时,在各个电极上发生反应的物质,其物质的量相同,析出物质的质量与其摩尔质量成正比。
2、答:电势高的极称为正极;电势低的极称为负极;发生还原作用的极称为阴极;发生氧化作用的极称为阳极。
在原电池中,阳离子迁向阴极,阴极上发生还原,得到电子;阴离子迁向阳极,在阳极上发生氧化反应,失去电子,故在原电池中电子是从阳极流入阴极;根据电流的方向是从正极流向负极,而电子的方向是从负极流向正极,故在原电池中阳极是负极而阴极是正极。
3、对于电导率:中性盐和强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。
强电解质当浓度增加到一定程度后,解离度下降,离子运动速率降低,电导率也降低;中性盐由于受饱和溶解度的限制,浓度不能太高;弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著,因浓度增加使其电离度下降,粒子数目变化不大;对于摩尔电导率:由于溶液中导电物质的量已给定,都为1mol ,所以,当浓度降低时,粒子之间相互作用减弱,正、负离子迁移速率加快,溶液的摩尔电导率必定升高。
但不同电解质随浓度降低,摩尔电导率增大的幅度不同,强电解质当浓度降至0.001 molL 以下时,摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
弱电解质浓度较大时,随着浓度下降,摩尔电导率也缓慢升高,但变化不大。
等稀到一定程度,摩尔电导率迅速升高。
4、强电解质:随着浓度下降,摩尔电导率升高,通常当浓度降至0.001 molL 以下时,摩尔电导率与浓度的1/2次方之间呈线性关系。
将该直线外推至浓度趋近于0,就可求得无限稀释摩尔电导率。
弱电解质:随着浓度下降,摩尔电导率也缓慢升高,但变化不大。
摩尔电导率与浓度不呈线性关系,等稀到一定程度,摩尔电导率迅速升高,弱电解质的无限稀释摩尔电导率不能用外推法得到。
物理化学第八章模拟试卷B及答案
物理化学第八章模拟试卷B班级 姓名 分数一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分有三种电极表示式: (1) Pt,H 2(p ∃)│H +(a =1), (2)Cu │Pt,H 2(p ∃)│H +(a =1),(3) Cu │Hg(l)│Pt,H 2(p ∃)│H +(a =1),则氢电极的电极电势彼此关系为 : ( ) (A) 逐渐变大 (B) 逐渐变小 (C) 不能确定 (D) 彼此相等2. 2 分已知 298 K 时下列各式的 φ∃ 值为: (1) Fe 2+(aq) + 2e -Fe(s) φ1$= -0.440 V(2) Fe 3+(aq) + e -Fe 2+(aq) φ2$= 0.771 V(3) Fe 3+(aq) + 3e -Fe(s) φ3$= -0.036 V根据以上数据,计算下述歧化反应 (4) 3Fe 2+(aq) 2Fe 3+(aq) + Fe(s) 的标准平衡常数K ∃,计算方法合适的是: ( ) (A) 只能按式 (1) - 2(2) 计算 (B) 只能按式 3(1) - 2(3) 计算 (C) 只能按式 (3) - 3(2) 计算 (D) 以上三种方法均可3. 2 分将反应 2Hg(l)+O 2(g)+2H 2O(l) = 2Hg 2++4OH – 设计成电池, 当电池反应达到平衡时, 电池的E 必然是: ( )(A) E =E ∃(B) E =0 (C) E >0 (D) E <04. 2 分将反应 H ++ OH -= H 2O 设计成可逆电池,选出下列电池中正确的一个 ( ) (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 2O(l)│H 2(p 2)│Pt5. 2 分以阳离子从高活度a 1迁往低活度a 2的浓差电池的电动势计算式为: ( ) (A) E =-RT /(zF )×ln(a 1/a 2) (B) E =-RT /(zF )×ln(a 2/a 1) (C) E =-RT /(zF )×lg(a 2/a 1) (D) E =-2.303RT /(zF )×lg(a 1/a 2)6. 2 分当电池的电动势E =0时,表示: ( ) (A) (A) 电池反应中,反应物的活度与产物活度相等 (B) (B) 电池中各物质都处于标准态 (C) (C) 正极与负极的电极电势相等 (D) (D) 电池反应的平衡常数K a =17. 2 分Zn(s)插在ZnSO4[a(Zn2+)=1]溶液中,界面上的电势差为ε∃,从电极电势表中查得φ∃ (Zn2+,Zn)为-0.763 V, 则:( )(A) ε∃=-0.763 V (B) ε∃>-0.763 V(C) ε∃<-0.763 V (D) 无法比较8. 2 分常用醌氢醌电极测定溶液的pH 值, 下列对该电极的描述不准确的是:( )(A) 醌氢醌在水中溶解度小, 易于建立平衡(B) 电极属于氧化-还原电极(C) 可在pH= 0─14 的广泛范围内使用(D) 操作方便, 精确度高9. 2 分用下列电池测溶液pH。
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第八章 量子力学基础
8.1 在一维势箱问题求解中,假定在箱内()0V x C =≠(C 为常数),是否对其解产生影响?怎样影响?
解:当()0V x C =≠时,一维势箱粒子的Schrödinger 方程为
()()()()()()()()2
22222222d 2d d d '2d 2d x C x E x m x x x E C x E x m x m x ψψψψψψψ-+=∴-=-⇒-= 边界条件不变,因此Schrödinger 方程的解为
()22'21282πsin n n n E ma n x x a a ψ⎧=⎪⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩ 即()0V x C =≠不影响波函数,能级整体改变C :
222'E E C n ma C =+=+
8.2 一质量为m ,在一维势箱0x a <<中运动的粒子,其量子态为
()12
2π3π0.5sin 0.866sin x x x a a a ψ⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎩⎭ (1) (1) 该量子态是否为能量算符ˆH
的本征态? (2) (2) 对该系统进行能量测量,其可能的结果及其所对应的概率为何?
(3) (3) 处于该量子态粒子能量的平均值为多少?
解:对波函数的分析可知
()()()
()()()()132221133220.50.8663ˆˆH , H 88x x x h h x x x x ma ma ψψψψψψψ=+==
(1) (1) 由于
()()()(){}(){}()13
222
1322ˆˆˆH 0.5H 0.866H 0.530.50.86688x x x h h x x E x ma ma ψψψψψψ=+=⨯+⨯≠
因此,()x ψ不是能量算符ˆH
的本征态。
(2) (2) 由于()x ψ是能量本征态()1x ψ和()3x ψ的线性组合,而且是归一化的,因
此能量测量的可能值为
22
13229, 88h h E E ma ma ==其出现的概率分别为
220.50.25, 0.8660.75==
(3) (3) 能量测量的平均值为
()22
132270.250.750.250.75988h h E E E ma ma =+=+⨯=
8.3 1 g 重的小球在1 cm 长的盒内,试计算当它的能量等于在300 K 下的kT 时其量子数n 。
这一结果说明了什么?k 和T 分别为波尔兹曼常数和热力学温度。
解:一维势箱粒子的能级公式为
2222198108.68810n h E n a ma h h
n -=⇒====⨯
量子化效应不明显。
8.4 在质量为m 的单原子组成的晶体中,每个原子可看作在所有其他原子组成的球对称势场
()21
2V x fr =中振动,式中2222r x y z =++。
该模型称为三维各向同性谐振子模型,请给
出其能级的表达式。
解:该振子的Hamiltonian 算符为
()22222222222222222222221ˆH 22
111222222ˆˆˆH H H x y z f x y z m x y z fx fy fz m x m y m z ⎧⎫∂∂∂=-+++++⎨⎬∂∂∂⎩⎭⎧⎫⎧⎫⎧⎫∂∂∂=-++-++-+⎨⎬⎨⎬⎨⎬∂∂∂⎩⎭⎩⎭⎩⎭
=++ 即ˆH
为三个独立谐振子Hamiltonian 算符ˆˆˆH , H , H x y z 之和,根据量子力学基本定律,该振子的能即为个独立振子能级之和:
111222x x y y z z v h v h v h εννν⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 式中
x y z νννν====为经典基频,所以
32x y z v v v h εν⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭。