物理化学下册习题答案(全部)
物理化学下册题库(含答案)

二 相平衡2-1 是非题1、在一个给定的体系中,物种数可因分析问题的角度不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。
( √ )2、自由度就是可以独立变化的量。
( × )3、)()(22g I s I ⇔平衡共存,因10',1,2====C R R S 所以。
( √ )4、单组份体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝隆方程定量描述。
( √ )5、在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对量。
( √ )6、对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。
( × )7、部分互溶双液系总以互相共轭的两相平衡共存。
( × )8、恒沸物的组成不变。
( × )9、相图中的点都是代表体系状态的点。
( √ )10、三组分体系最多同时存在4个相。
( × )11、完全互溶双液系T -x 图中,溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。
( × )12、根据二元液系的p-x 图,可以准确判断该体系的液相是否为理想液体混合物。
( √ )13、二元液系中若A 组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B 组分必定对拉乌尔定律产生负偏差。
( × )14、A 、B 两液体完全不互相溶,那么当有B 存在时,A 的蒸汽压与体系中A 的摩尔分数成正比。
( × )15、双组分体系中,易挥发组分在气相中的组成大于其在液相中的组成。
16、二元液系中若A 组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么在T -x 图上必有最高恒沸点。
( × )17、在水的三相点,冰、水、水蒸气三相共存,此时的温度和压力都有确定值,体系的自由度为0。
( √ )18、将双组分进行连续的部分气化和部分冷凝,使混合液得以分离就是精馏的原理。
( √ )19、双组分体系中,易挥发组分在气相中的组成大于其在液相中的组成。
( √ )20、二元体系相图中,物系点移动方向是垂直上下,而相点则水平移动。
( × )21、确定体系的物种数可以人为随意设定,但是组分数是固定不变的。
物理化学(下)答案(完整版)
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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)。
物理化学下册答案化工专用
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已知25℃时水的离子积K w =×10-14,NaOH 、HCl 和NaCl 的mΛ∞分别等于S·m 2·mol -1, S·m 2·mol -1和 S·m 2·mol -1。
(1)求25℃时纯水的电导率;(2)利用该纯水配制AgBr 饱和水溶液,测得溶液的电导率κ(溶液)= ×10-5 S·m -1,求AgBr (s )在纯水中的溶解度。
已知:m∞(Ag +)= ×10-4S·m 2·mol -1,m∞(Br -)=×10-4S·m 2·mol -1。
解:(1)水的无限稀释摩尔电导率为 纯水的电导率即有:()()2m 23-61H O H O 1100.054777 5.50010S m κΛ∞-==⨯⨯⨯⋅=(2)κ(溶液)=κ(AgBr )+κ(H 2O ) 即:κ(AgBr )=κ(溶液)-κ(H 2O )=×10-5 – ×10-6 = ×10-5 S·m -1现有25℃时,·kg -1BaCl 2溶液。
计算溶液的离子强度I 以及BaCl 2的平均离子活度因子γ±和平均离子活度。
解:离子强度根据:+lg =-2-1=0.6663Az z γγ±-±⨯⨯;25℃时,电池Zn|ZnCl 2( mol·kg -1)|AgCl (s )|Ag 的电动势E = 。
已知E (Zn 2+|Zn )=,E (Cl -|AgCl|Ag )=,电池电动势的温度系数为: (1)写出电池反应;(2)计算反应的标准平衡常数K ; (3)计算电池反应的可逆热Q r,m ;(4)求溶液中ZnCl 2的平均离子活度因子γ±。
解:(1)电池反应为Zn (s )+ 2AgCl (s )= Zn 2+ + 2Cl - + 2Ag (s )(2)r m =-ln G RT K zE F ∆=-即:()20.22220.762096500ln 76.638.314298.15zE F KRT ⨯--⨯⎡⎤⎣⎦===⨯K = ×1033(3)r,m r m =p dE Q T S zFT dT ⎛⎫∆= ⎪⎝⎭ (4)()()32230ln Zn Cl ln 4b RT RT E E a a E zF zF b γ+-±⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ γ± =为了确定亚汞离子在水溶液中是以Hg +还是以2+2Hg 形式存在,涉及了如下电池测得在18℃时的E= 29 mV ,求亚汞离子的形式。
物理化学下册习题答案(全部)
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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。
物化习题 下册含表面张力(附答案与解析)
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一、选择题1、汽车尾气中的氮氧化物在平流层中破坏奇数氧(O 3和O )的反应机理为: NO+O 3→NO 2+O 2NO 2+O →NO+O 2在此机理中,NO 是(C )。
A.总反应的产物B.总反应的反应物C.催化剂D.上述都不是2、对于以AgNO 3为稳定剂的AgCl 水溶胶胶团结构,可以写成:[]{}x++--33m AgCl nAg (n-x)NO xNO ⋅⋅ 则被称为胶体粒子的是指(C )。
A.[]m AgClB.[]+m AgCl nAgC.[]{}x++-3m AgCl nAg (n-x)NO ⋅D.[]{}x++--33m AgCl nAg (n-x)NO xNO ⋅⋅3、已知某气相反应2A 2B+C →的速率常数k 的单位为3-1-1dm mol s ⋅⋅。
在一定温度下开始反应时,-3A,0c =1mol dm ⋅。
若A 反应掉1/2A,0c 所需时间1/2t 与反应掉3/4A,0c 所需时间3/4t 之差为600s ,则1/2t =(A )。
A.300sB.600sC.900sD.无法确定4、今有反应CaCO 3====CaO(s)+CO 2(g)在一定温度下达平衡,现在不改变温度、CO 2的分压力及CaO (s )的颗粒大小,只降低CaCO 3(s)颗粒直径,增加分散度,则平衡将(B )。
A.向左移动B.向右移动C.不发生移动D.不能确定5、298.15K ,气相反应2A B C →+。
反应前A 的浓度为,0A c ,速率常数为k ,反应进行完全(即,00A c =)所需时间为t ∞,且,0/A t c k ∞=,则此反应的级数必为(A )。
A.零级B.一级C.二级D.0.5级6、下面说法不正确的是(C )。
A.生成的新鲜液面都有表面张力B.平面液面没有附加压力C.液滴越小其饱和蒸气压越小D.液滴越小其饱和蒸气压越大7、某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%,当有催化剂存在时,其转化率应当是(C )。
物理化学第五版下册复习题答案傅献彩
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物理化学第五版下册复习题答案傅献彩1、33.小明用已调节好的天平测物体质量,通过增、减砝码后,发现指针指在分度盘的中央刻度线左边一点,这时他应该()[单选题] *A.将游码向右移动,直至横梁重新水平平衡(正确答案)B.将右端平衡螺母向左旋进一些C.将右端平衡螺母向右旋出一些D.把天平右盘的砝码减少一些2、5.推着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同.[判断题] *对(正确答案)错3、29.生产和生活中,人们选择材料时会考虑材料的物理性质,下面属于主要从密度的角度考虑选材料的是()[单选题] *A.用塑料作为插座外壳的材料B.用铝合金作为制作飞机的材料(正确答案)C.用橡胶作为汽车轮胎的材料D.用钨作为白炽灯泡灯丝的材料4、51.下列不是光源的是()[单选题] *A.萤火虫B.太阳C.月亮(正确答案)D.燃烧的火把5、关于光现象,下列说法正确的是()[单选题]A. 光在水中的传播速度是3×108m/sB.矫正近视眼应佩戴凸透镜C. 光的色散现象说明白光是由多种色光组成的(正确答案)D. 镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律6、75.在生产和生活中,人们常以密度作为选择材料的主要因素。
下面属于主要从密度的角度考虑选材的是()[单选题] *A.用水做汽车发动机的冷却液B.用塑料做电源插座外壳C.用塑料泡沫做表演场景中的“滚石”(正确答案)D.用橡胶作为汽车轮胎的材料7、2.先启动计时器,再释放小车.[判断题] *对(正确答案)错8、30.如图,我国首款国际水准的大型客机C919在上海浦东机场首飞成功,标志着我国航空事业有了重大突破。
它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料。
这种材料的优点是()[单选题] *A.密度大B.密度小(正确答案)C.熔点低D.硬度小9、下列物体中,质量约为2×105mg的是()[单选题] *A. 一颗图钉B. 一本初二物理课本(正确答案)C. 一张课桌D. 一支黑水笔10、2.物体的加速度a=0,则物体一定处于静止状态.[判断题] *对错(正确答案)11、4.骑着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同.[判断题] *对错(正确答案)12、93.小明在测量某种液体的密度时,根据测量数据绘制出了烧杯和液体的总质量与液体体积的关系图象如图所示,下列说法正确的是()[单选题] *A.该液体的密度是3g/cm3B.由图象可知,该液体体积越大,密度越小C.该液体体积是50cm3时,液体和烧杯的总质量是90g(正确答案)D.烧杯的质量是40kg13、继共享单车之后,共享汽车已经悄然走进我们的生活。
物理化学(下)试题答案
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物理化学(下)试题答案本文档为物理化学(下)试题答案的详细解析和讲解。
第一题题目:某种物质的标称化学式为A2B3的晶体,其结构可以用简单立方晶胞描述,请根据该晶体的结构特点回答以下问题:1.该晶体的晶胞中含有多少个A原子和多少个B原子?2.该晶体的晶胞中含有多少个化学键?答案:1.该晶体的晶胞中含有2个A原子和3个B原子。
2.该晶体的晶胞中含有9个化学键。
第二题题目:在一定温度下,某元素的物态转变曲线如下图所示,请根据图中的信息回答以下问题:物态转变曲线图1.在何种温度和压力下,该元素同时存在固体、液体和气体三种物态?2.在何种温度和压力下,该元素不存在液体物态?答案:1.在图中标记为C的点处,温度约为200°C,压力约为2 atm,该元素同时存在固体、液体和气体三种物态。
2.在图中标记为A的点处,温度约为-20°C,压力约为10 atm,该元素不存在液体物态。
第三题题目:一定质量的单原子理想气体,从温度为T1的高温环境突然放入温度为T2的低温环境中,请回答以下问题:1.根据热力学第一定律,该过程的内能变化是多少?2.该过程的熵变是正还是负?答案:1.根据热力学第一定律,内能变化为Q(热量)减去对外做功(W)。
该过程中,由于没有对外做功,因此内能变化等于热量变化。
根据热力学第二定律,热量从高温物体自发地流向低温物体,因此热量减少,内能变化为负值。
2.该过程的熵变为正值。
根据热力学第二定律,熵在自发过程中增加,由于热量从高温物体流向低温物体,熵增加,所以熵变为正值。
第四题题目:对于硝酸(HNO3)分子,其氮原子的氧化态是 +5,而氢原子的氧化态是 +1。
请回答以下问题:1.硝酸分子中的氧原子的氧化态是多少?2.硝酸分子中的氧化号是怎么确定的?答案:1.硝酸分子中的氧原子的氧化态是 -2。
2.氧化号的确定是根据氧化态的电荷平衡原则。
硝酸分子中的氮原子的氧化态是 +5,而氢原子的氧化态是 +1。
南京大学物理化学下册(第五版)复习题解答:最新整理
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物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学(一)第十二章化学动力学基础(二)第十三章1.比表面有哪能几种表示方法?表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点?答:A0= As/m或A0= As/V;表面张力又可称为表面Gibbs自由能,二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象,另一个是从力的角度研究表面现象;故二者物理意义不同;单位不同。
2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形?玻璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口),这些现象的本是什么?用同一滴管滴出相同体积的苯。
水和NaCl 溶液,所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力,其最终会将不规则的液面变为圆形或球形;球形表面积最小,表面自由能最低,最稳定;不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理:①人工降雨;②有机蒸馏中加沸石;③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚;④过饱和溶液,过饱和蒸气,过冷液体等过饱和现象;⑤重量分析中的“陈化”过程;⑥喷洒农药时,为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明,①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小,曲率半径小,对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。
③多孔固体吸附蒸气时,被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的,其曲率半径小零,当气体的分压小于其饱和蒸气压时,就可以发生凝聚。
⑥喷洒农药时,在农药中加入少量表面活性剂,可以降低药液的表面张力,使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两端涂上肥皂液,关断右端通路,在左端吹一个大泡,然后关闭左端,在右端吹一个小泡,最后让左右两端相通。
试问当将两管接通后,两泡的大小有何变化?到何时达到平衡?讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。
小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。
武汉科技大学物理化学下册练习册答案
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武汉科技大学物理化学下册练习册答案武科大物理化学习题解答(下册)第七章 电化学7.1 电解质溶液的导电机理及法拉第定律 1. 阳极; 阴极; 正极; 负极 2. C7.3 电导、电导率和摩尔电导率 1. 0.02384 s.m 2.mol -1解:(1)电导池系数11-cell 3904.125453m 0.2768s )()(k -=Ω⨯∙=⨯=mKCl R KCl k(2)CaCl 2溶液的电导率11221194.010503904.125)()k(CaCl --∙=Ω==m s m CaCl R k cell(3)CaCl 2溶液的摩尔电导率CaCl 2溶液的浓度:351000111555.0-∙=⨯m mol 1231222m 0239.051194.0)()()(---∙∙=∙∙==Λmolm s m mol m s CaCl c CaCl kCaCl解:由7.3.2可知:124m109.61)(--+∞∙∙⨯=molm s Ag λ124m101.78)(---∞∙∙⨯=mol m s Br λ 则:124m 10140)(--∞∙∙⨯=mol m s AgBr λAgBr 的溶解度34131096.71034.6---∙⨯=⨯==m mol k c sp164410144.11 101401096.7)()(----∞∙⨯=⨯⨯⨯=⋅=ms AgBr c AgBr k mλ得饱和水溶液的电导率为:16210644.16)k(H k(AgBr)(--∙⨯=+=m s O k 溶液)7.4 电解质溶液的平均离子活度因子及德拜-休克尔极限公式 1. 1.8mol/kg 2. 0.7503. 0.175mol/kg4. NaCl>MgCl 2>MgSO 45. C6. 4)(±α 7. 10b7.5 可逆电池及其电动势的测定 1. D 2. B7.6 原电池热力学 1. C 2. A3. Zn ︳Zn 2+(a=1)‖H+(a=1)|H 2( g,P θ)|pt221)2()1(r 21)(K 2 E θθθθθθK G G E m r m =∆=∆=4. 解:(1)写出电极反应阳极: Pb+SO 42-=PbSO 4+2e - 阴极: Hg 2SO 4+2e -=2Hg+SO 42-电池总反应:Pb+Hg 2SO 4=PbSO 4+2Hg (2)有关热力学数据计算114r 582.331074.1965002)(---∙=⨯⨯⨯=∂∂=∆K mol J TEZF S P m 11871.1869647.0965002-∙=⨯⨯-=-=∆mol kJ ZFE G m r11746.176-∙-=∆+∆=∆mol kJ S T G H m r m r m r1m 0125.10-∙=∆=mol kJ S T Q m r r 、解:(1)电池反应阳极反应:H 2=2H ++2e -阴极反应:Hg 2Cl 2+2e -=2Hg+2Cl - 电池反应:H 2+ Hg 2Cl 2= 2Hg+2HCl(2)温度系数及电动势KV T P /101.5173 15.298109.2210881.1 109.2210881.1T E 4-6363⨯=⨯⨯⨯-⨯=⨯⨯-⨯=∂∂----)(0.3724V15.298109.215.298101.8810.0694E 26-3=⨯⨯-⨯⨯+=-(3) 相关热力学数据计算114r 641945.14105173.1965001)(---∙=⨯⨯⨯=∂∂=∆K mol J TEZF S P m1.9366353724.0965001-∙-=⨯⨯-=-=∆mol kJ ZFE G m r15711.31-∙-=∆+∆=∆mol kJ S T G H m r m r m r1m 65.3441945.6145.1298-∙=⨯=∆=mol kJ S T Q m r r 、解:(1)电极反应及电池反应 阳极:Ag+Cl -=AgCl+e -阴极:Hg 2Cl 2+2e -=2Hg+2Cl -总反应:2Ag+ Hg 2Cl 2=2AgCl+2Hg(2)Z=1时,对应的电极反应为 Ag+1/2 Hg 2Cl 2=AgCl+Hg 该反应相应的:11-r mol 33.15J 2/18.19555.422.964.77-∙∙=⨯--+=∆KS m θ148367.4100015.3315.2984.5 -∙-=÷⨯-=∆-∆=∆mol kJ S T H G mr m r m r θθθ(3) 电动势和温度系数VZF G E mr 046463.0965001100048367.4=⨯⨯-=-∆=θθP m TE ZF S )(r ∂∂=∆KV ZF S T E m P /104352.3 96500115.33)(4r -⨯=⨯=∆=∂∂解:阳极 H 2=2H ++2e -阴极 Hg 2Cl 2+2e -=2Hg+2Cl -电池总反应:H 2+ Hg 2Cl 2=2Hg+2HClθθp H p HCl a F RT )()(ln2E E 22-=解:电池反应 ++++=+224Sn Zn Sn Zn)()()(ln 2E E 422+++⋅-=Sn a Sn a Zn a F RT θ解:阳极 Ag+Cl -(b 1)=AgCl+e -阴极 AgCl+e -=Ag+Cl -(b 2) 电池反应:Cl -(b 1)=Cl -(b 2)12ln F RT -E b b=解:阳极 H 2=2H +(b)+2e -阴极 Cl 2+2e -=2Cl -(b)电池总反应:H 2 +Cl 2=2H +(b)+ 2Cl -(b) 对应的nernst 方程为:)()(lg 05917.0E 1)()H (ln2E E 22-+-+⋅-=⋅-=Cl H Cl a a F RT ααθθ依题V H H E ClCl E E 3579.1)()(22=-=+-θθθ0623.00)()()()(lg 05917.0579.311.4884=⋅⋅-=-+-+Cl H Cl H αααα212)]()([)())(()(-+±±⋅==Cl H HCl HCl HCl ααααα=0.0789kg mol b b HCl /1.0)(b ==-+±789.01.00789.0)(b b HCl HCl ===±±±HCl θαγ)()(解:1,r 2129862581-⋅===∆K J KJTQ S m r m )( 13r 2102981058.62H 2-⋅=⨯=∆=∆K J KJ T S 环境)( 1m 23121210S S -⋅=+=∆+∆=∆K J S 环境总(3) -56.322kJK 21J 298K -62.58kJ 1-'=⋅⨯+=∆-∆=∆=mr m r m r r S T H G w7.7 电极电势和液体接界电势 1. B2. -0.440V解:相应的能斯特方程式为)()()()(lg 05917.0E E 4233++++⋅⋅-=Ce Fe Ce Fe ααααθ由已知可知:E θ=1.61V-0.770V=0.84V 且:代入上式可得:E=0.84-0.05917lg1=0.84V>0 所以 反应正向进行。
物理化学课后下册部分习题答案
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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。
物理化学课后下册部分习题答案
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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。
物理化学课后(下册)部分习题答案
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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。
物理化学下册试题及答案
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物理化学下册试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在理想气体状态方程PV=nRT中,P代表的是:A. 压力B. 体积C. 温度D. 摩尔数2. 根据热力学第一定律,系统吸收的热量与对外做功的关系是:A. 相等B. 相加C. 相减D. 无关3. 物质的比热容是指:A. 物质的热容与质量的比值B. 物质的热容与体积的比值C. 物质的热容与摩尔数的比值D. 物质的热容与温度的比值4. 化学反应的熵变是指:A. 反应物的熵与生成物的熵之差B. 反应物的熵与生成物的熵之和C. 反应物的熵与生成物的熵之比D. 反应物的熵与生成物的熵之积5. 根据吉布斯自由能变化,下列哪个过程是自发的?A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG ≠ 06. 电化学中,原电池放电时,阳极发生的反应是:A. 氧化反应B. 还原反应C. 既不氧化也不还原D. 既是氧化也是还原7. 物质的溶解度随温度升高而增加的是:A. 强酸B. 强碱C. 盐类D. 气体8. 根据阿伏伽德罗定律,相同温度和压力下,相同体积的任何气体含有相同数量的:A. 分子B. 原子C. 离子D. 电子9. 物质的表面张力是指:A. 物质表面分子间的吸引力B. 物质表面分子间的排斥力C. 物质内部分子间的吸引力D. 物质内部分子间的排斥力10. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而无其他变化,这表明:A. 能量守恒B. 能量不守恒C. 能量转换效率D. 能量转换不完全二、填空题(每空1分,共20分)1. 阿伏伽德罗常数的值约为 ________ mol^-1。
2. 理想气体的内能只与 ________ 有关。
3. 一个化学反应的热效应等于反应物的总焓与生成物的总焓之________。
4. 电解质溶液的电导率与溶液的 ________ 成正比。
5. 根据范特霍夫方程,温度升高时,化学平衡向吸热反应方向移动,这是由于 ________ 效应。
(完整版)南京大学物理化学下册(第五版傅献彩)复习题及解答
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第八章电解质溶液第九章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。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答:正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时,标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答:在Cd一Hg的二元相图上,Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区,在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负?用实验能测到负的电动势吗?答:用“|”表示不同界面,用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答:电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
物理化学(下)试题库含答案
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I 练习题一、填空题电解质溶液1. Pt|Cu 2+,Cu + 电极上的反应为Cu 2+ + e -→Cu +,当有1F 的电量通过电池时,发生反应的Cu 2+ 的物质的量为________。
2. 同一电导池测得浓度为0.01mol·dm -3的A 溶液和浓度为0.1 mol·dm -3的B 溶液的电阻分别为1000Ω和500Ω,则它们的摩尔电导率之比Λm (A )/Λm (B )等于________。
3. 已知m Λ∞(Na +)=50.11×10-4S·m 2·mol -1,m Λ∞(OH -)=198.0×10-4S·m 2·mol -1,在无限稀释的NaOH 溶液中t ∞(Na +)等于________,t ∞(OH -)等于________。
4. 25℃时,在0.002mol·kg -1CaCl 水溶液中离子平均活度系数为γ±1,在0.002mol·kg -1CuSO 4水溶液中离子平均活度系数为γ±2,则γ±1_______γ±2。
5. 已知NaAc 、NaCl 、HCl 水溶液无限稀释时的摩尔电导率分别为Λ1,Λ2,Λ3,则HAc的摩尔电导率为________________。
6. 25℃时,1mol·kg -1的BaCl 2水溶液的γ±=0.399,则a ±= 。
7. 相同温度、相同浓度的NaCl ,MgCl 2,MgSO 4的稀水溶液,其离子平均活度因子的大小是:γ±(NaCl ) γ±(MgCl 2) γ±(MgSO 4)(选填<,=,>)。
8. 电解质的离子强度定义为I = ,1 mol·kg -1的CaCl 2水溶液的I =mol·kg -1。
9. 等量的0.05 mol·kg -1的LaCl 3水溶液及0.05 mol·kg -1的NaCl 水溶液混合后,溶液的离子强度I = 。
物理化学课后答案下册(傅献彩_第五版)[整理]
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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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解:对一级反应有:
所以要使反应在10 min内转化率达90%,温度应为T2,则:
解:Λ∞=λ∞<H+>+λ∞<HCO3>
=3.4982×10-2+4.45×10-3=0.03943 s•m2•mol-1
Λm=•10-3/C-3.86×10-3×10-3/0.0275=1.4036×10-4s•m2•mol-1
α=Λm/Λ∞=1.4036×10-4/0.03943=3.56×10-3
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:
∴2H2===== CH3OH
已知 ,求 , 各为多少?
〔答案:2.44,4.88mol·dm-3·h-1〕
4.66
4.66
4.74
4.55
4.52
注:d /dt= <p0-pCH3OCH3> /t,k= < d /dt>×<1/pCH3OCH3>
所得速率常数基本不变,故为一级反应.
9.
10.
11.设有对峙反应A D,A的初始浓度为 =1.89 mol·L-1,t时间测得D的浓度x为:
t/s
180
300
420
<2>在阳极2Cl-→Cl2<g> + 2e
nCl2=It/nF=20×15×60/<2×96485>=0.093279mol
VCl2=nCl2RT/P=0.093279×8.314×300.15/101325=2.297×10-3m3=2.297dm3
2.一电导池中装入0.02mol·dm-3的KCl水溶液,298.15K时测得其电阻为453Ω.已知·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1.在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g·dm-3的CaCl2溶液,测得电阻为1050Ω.计算电导池常数、该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm<1/2CaCl2>.〔答案:125.4 m-1,0.1194 S·m-1,0.02388 S·m2·mol-1〕
解得:T2= 521.2 K
22.N2O5分解反应的机理如下:
〔1〕
<2>
<3>
Ⅰ当用O2的生成速率表示反应速率时,试用稳态近似法证明:
Ⅱ设反应〔2〕为决速步,反应〔1〕为快平衡,用平衡假设写出反应的速率表示式r2;
Ⅲ在什么情况下r1=r2?
解:Ⅰ <1>
<2>
<3>
<4>
Ⅱ第二步为决速步,第一步是快平衡
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-3
mol·dm-3·s-1
∴ mol·dm-3·s-1
〔2〕1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子
4.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnvUnitName="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 =4.51×109y,试求该陨石的年龄.〔答案:2.36×109年〕
解:<1>
〔2〕根据 可求得:E1=E-1= 44.36 kJ.mol-1
<3> A ========= C + D
t= 0 101325 0 0
t=t101325 -pxpxpx
故:p总= 101325+px
当p总= 151987.5Pa时,px= 50662.5 Pa,即A减少了一半.
而k1>>k-1,故可以把A的分解当作单向一级反应处理,则所需时间就是A物的半衰期:
解:根据阿仑尼乌斯方程得:
,
第八章电解质溶液
1.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液,通过的电流为20A,经过15分钟后,在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少dm3的300.15K,101.325kPa的氯气?〔答案:2.297 dm3〕
解:
〔1〕在阴极Cu2++2e →Cu
析出铜WCu=MCuIT/nF=63.546×20×15×60/<2×96485>=5.9275g
解:λ∞〔NH3•H2O〕=λ∞< >+λ∞<OH->-λ∞<Cl->+λ∞<Na+>-λ∞<Na+>+λ∞<Cl->
=1.298×10-2+2.172×10-2-1.086×10-2=2.384×10-2s•m2•mol-1
<1> 0.1mol•dm-3NH3•H2O
α=λm/Λ∞=3.09×10-4/<2.384×10-2>=0.01296
〔答案:220.8,82.36s〕
解:<1>甲酸甲酯的水解反应为二级反应,且当酯和碱的初始浓度相等时,其速率方程可化为纯二级反应速率方程形式:
故:
<2>且当酯和碱的初始浓度不相等时为混二级反应,
将反应简写为:A + B →产物
设t= 0时:2×10-30.5×10-30
即:cA,0= 2×10-3mol·L-1,cB,0= 0.5×10-3mol·L-1,
p体系= ∑pi= 3p0- 2pCH3OCH3
∴pCH3OCH3=3[p0-p体系]/2
从而得到下列数据:
t/s
0
390
665
1195
2240
3155
pCH3OCH3/Pa
41597
35197
31198
24932
14799
10466
d /dt
16.41
14.54
11.02
9.69
4.74
k×104
3.在298K,H+和HCO-3的离子极限摩尔电导率λ<H+>=3.4982×10-2S·m2·mol-1,λ<HCO-3>=4.45×10-3S·m2·mol-1.在同温度下测得0.0275mol·dm-3H2CO3溶液的电导率κ=3.86×10-3S·m-1,求H2CO3离解为H+和HO-3的离解度.〔答案:α= 3.56×10-3〕
解:
〔1〕电导池常数G
G=L/A=KKCl•R=0.2768×453=125.4 m-1
〔2〕CaCl2的电导率
CaCl2=L/AR=125.4/1050=0.1194 s•m-1
<3>摩尔电导率
CCaCl2=0.555/110.986=0.0050 mol•dm3
ΛCaCl2=•10-3/C=0.1194×10-3/0.0050=0.02388 s•m2•mol-1
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4.53 mol-1·L·s-1.
<1>若酯和碱的初始浓度均为1×10-3mol·L-1,试求半衰期.
<2 >若两种浓度,一种减半,另一种加倍,试求量少者消耗一半所需的时间为多少.
4.已知291K时NaCl,NaOH与NH4Cl的极限摩尔电导率λ分别为1.086×10-2,2.172×10-2与1.298×10-2S·m2·mol-1,291K时0.1与0.01mol·dm-3NH3·H2O的摩尔电导率λm分别为3.09和9.62S·cm2·mol-1,利用上述实测数据求0.1与0.01mol·dm-3NH3·H2O的离解常数K.〔答案:K1= 1.702×10-5,K2= 1.697×10-5〕
解:<1>对于纯零级反应,其半衰期为 ,则
用尝试法计算k0如下:
Pa·s-1;
Pa·s-1
Pa·s-1
k0值基本为常数,因此为零级反应.
<2>该反应的速率常数k0值可取以上3个计算值的平均值:k0=38.56 Pa·s-1
8.777 K时二甲醚分解实验测得如下数据,试用微分法确定反应
CH3OCH3→ CH4+CO+H2的级数.
900
1 440
∞
x/<mol·L-1>
0.2
0.33
0.43
0.78
1.05
1.58<xe>
求正、逆反应速率常数.〔答案:6.29×10-4s-1,1.23×10-4s-1〕