物理化学习题解答(十)..
物理化学习题及答案
一、选择题（每题2分，共30分）1、丁达尔现象是光照射到溶胶粒子上发生的( C )A.反射B.折射C.散射D.透射2、实验测定电池电动势采用对消法，其目的是为了( C )A. 测量时保持回路电流恒定B. 测量时保持回路电压恒定C. 测量时回路电流接近于零D. 测量时回路电压接近于零3、下面关于表面活性剂的讨论，不正确的是( D )A.表面活性剂是能显著降低水的表面张力的物质B.表面活性剂都是亲水的极性基和憎水的非极性基组成C.表面活性剂的浓度超过某一特定值后，将在溶液内部形成胶束D.在水中加入表面活性剂时，吸附量Г<04、等温等压下，将一定质量的水由一个大球分散为许多小水滴时，以下物理量保持不变的是( B )A.表面吉布斯函数B.表面张力C液体上的附加压力 D.饱和蒸汽压5、某溶液中溶质B的浓度为c B(表层)> c B(体相)，表面( C )A. dσ/dc>0, ГB>0B. dσ/dc>0, ГB<0C. dσ/dc<0, ГB>0D. dσ/dc<0, ГB<06、在吸附过程中，以下热力学量的变化正确的是( A )A.△G<0 △H<0 △S<0B. △G>0 △H>0 △S>0C. △G<0 △H>0 △S>0D. △G>0 △H<0 △S<07、在下述各量中，表示偏摩尔量的是（）A、(∂H∕∂n B)T,p,n C(C≠B)B、(∂U∕∂n B)T,V,n C(C≠B)C、(∂F∕∂p)T,V,n C(C≠B)D、(∂G∕∂T)p,V,n C(C≠B)8、373K和101325Pa下的1molH2O(l)，令其与373K的大热源接触，并使其向真空器蒸发，变为373K和101325Pa下的1molH2O(g)，对于这一过程可用以下哪个量来判断过程的方向？（D ）A、△S系B、△U C、△G D、△S总9、NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系，其独立组分数是多少？（B ）A、5B、3C、2D、410、对峙反应A ⇔ B,当温度一定时，由A纯开始，有下列几种说法，其中正确的是( B )A.平衡时，正反应速率常数等于逆反应速率常数B.正逆反应进行的净速率是正逆二向反应速率之差C.反应的总速率是正逆反应速率之和D.达到平衡时，正反应速率常数大于逆反应速率常数11、下列电解质溶液中，离子平均活度系数最小的是（设浓度都为0.01mol/kg）( D )A、LaCl3B、CaCl2C、NaClD、CuSO412、下列两个电池，电动势分别为E1和E2,H2(pθ)︱KOH（0.1mol.kg-1）︱O2(pθ)H2(pθ)︱H2SO4（0.01mol.kg-1）︱O2(pθ)两个电动势的大小为( C )A、E1<E2B、E1>E2C、E1=E2D、E1=-E213、对于混合等体积的0.08mol.dm-3 KI和0.1mol.dm-3 AgNO3 溶液所得溶胶，下述电解质聚沉能力由强到弱的顺序：( D )①CaCl 2； ②NaCN ； ③Na 2SO 4； ④MgSO 4A 、①＞②＞③＞④B 、②＞③＞④＞①C 、④＞②＞③＞①D 、③＞④＞①＞②14、若A 、B 两种物质在α、β两相中达平衡，下列哪种关系式正确 ( D )A 、μA α = μB β B 、μA α = μB αC 、μA β =μB βD 、μA β = μA β15、FeCl 3溶液中离子的m ±与m 的关系是 （ C ）A 、m +=4 mB 、m +=271/3 mC 、m ±=271/4 mD 、m ±=41/3 m二、 填空题（每空2分，共20分）1、在一支干净的水平放置的玻璃毛细管中部注入一滴纯水，形成一自由移动的液柱，然后用微量注射器向液柱左侧注入小量KCl 水溶液，设润湿性质不变，则液柱将 ( 向左移动)2、溶剂服从拉乌尔定律同时溶质服从亨利定律的二元溶液是(稀溶液 )3、273K ，100kPa 下，1dm 3水中能溶解49mol 氧或23.5mol 氮，在此条件下1dm 3水中能溶解多少空气？( 28.6 mol )4、理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化过程中△S 体 ( △S 体＞0 )（填<0、>0、=0）5、若某液体能在固体上发生铺展，则界面张力σg−l ，σl−s ，σg−s 之间的关系为（σg−l ＋σl−s ＜σg−s ）6、表面特征：指液体表面有 的趋势。
物理化学答案详解
物理化学答案详解⽓体的pvT关系⼀、理想⽓体状态⽅程pV=（m/M）RT= nRT （1.1）或pV m=p（V/n）=RT （1.2）式中p、V、T及n的单位分别为P a、m3、K及mol。
V m=V/n称为⽓体的摩尔体积，其单位为m3·mol。
R=8.314510J·mol-1·K-1称为摩尔⽓体常数。
此式适⽤于理想，近似于地适⽤于低压下的真实⽓体。
⼆、理想⽓体混合物1．理想⽓体混合物的状态⽅程（1.3）pV=nRT=（∑BBn）RTpV=mRT/M mi x （1.4）式中M mi x为混合物的摩尔质量，其可表⽰为M mix def∑BBy M B (1.5)M mix=m/n=∑BBm/∑BBn（1.6）式中M B为混合物中某⼀种组分B的摩尔质量。
以上两式既适⽤于各种混合⽓体，也适⽤于液态或固态等均匀相混合系统平均摩尔质量的计算。
2.道尔顿定律p B=n B RT/V=y B p （1.7）P=∑BBp(1.8)理想⽓体混合物中某⼀种组分B的分压等于该组分单独存在于混合⽓体的温度T及总体积V的条件下所具有的压⼒。
⽽混合⽓体的总压即等于各组分单独存在于混合⽓体的温度、体积条件下产⽣压⼒的总和。
以上两式适⽤于理想⽓体混合系统，也近似适⽤于低压混合系统。
3.阿马加定律V B*=n B RT/p=y B V （1.9）V=∑V B*（1.10）V B*表⽰理想⽓体混合物中物质B的分体积，等于纯⽓体B在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。
理想⽓体混合物的体积具有加和性，在相同温度、压⼒下，混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。
以上两式适⽤于理想⽓体混合系统，也近似适⽤于低压混合系统。
三、临界参数每种液体都存在有⼀个特殊的温度，在该温度以上，⽆论加多⼤压⼒，都不可能使⽓体液化，我们把这个温度称为临界温度，以T c或t c表⽰。
我们将临界温度T c时的饱和蒸⽓压称为临界压⼒，以p c表⽰。
物理化学 练习题及答案
填空选择题化学动力学练习题一、判断题：1．在同一反应中各物质的变化速率相同。
2．若化学反应由一系列基元反应组成，则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。
3．单分子反应一定是基元反应。
4．双分子反应一定是基元反应。
5．零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。
6．若一个化学反应是一级反应，则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。
7．一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。
8．一个化学反应的级数越大，其反应速率也越大。
9．若反应A + B••Y + Z的速率方程为：r=kc A c B，则该反应是二级反应，且肯定不是双分子反应。
10．对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应，温度越高，反应速率越快，因此升高温度有利于生成更多的产物。
11．若反应(1)的活化能为E1，反应(2)的活化能为E2，且E1 > E2，则在同一温度下k1一定小于k2。
12．若某化学反应的Δr U m < 0，则该化学反应的活化能小于零。
13．对平衡反应A••Y，在一定温度下反应达平衡时，正逆反应速率常数相等。
14．平行反应，k1/k2的比值不随温度的变化而变化。
15．复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。
16．反应物分子的能量高于产物分子的能量，则此反应就不需要活化能。
17．温度升高。
正、逆反应速度都会增大，因此平衡常数也不随温度而改变。
二、单选题：1．反应3O2••2O3，其速率方程-d[O2]/dt = k[O3]2[O2] 或d[O3]/dt = k'[O3]2[O2]，那么k与k'的关系是：(A) 2k = 3k' ；(B) k = k' ；(C) 3k = 2k' ；(D) ½k = •k' 。
2．有如下简单反应aA + bB••dD，已知a < b < d，则速率常数k A、k B、k D的关系为：（选项不全，自己写出答案）(A) ；(B) k A < k B < k D；(C) k A > kB > kD ；(D) 。
物理化学中国石油大学课后习题答案第10章
1. 请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式(试用各种物质分别表示)。
()()()()21 A+B 2P 2 2A+B 2P 3 A+2B P+2S 4 2Cl+M Cl +M k k ⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯→⎯解：()[][][][][]d A d B d P 11A d d 2d r k t t t =−=−==B ()[][][][][]2d A d B d P 112=2d d 2d r k t t t =−=−=A B()[][][][][][]2d A d B d P d S 113===A d 2d d 2d r k t t t t =−−=B ()[][][][]22d Cl d Cl 14==Cl 2d d r k t t=−M2. 某气相反应速率表示式分别用浓度和压力表示时为[]A nc c r k =−和，试求和之间的关系，设气体为理想气体。
A np p r k p =−c k p k 解： 设反应为 ()()A g B g p k⎯⎯→A Ad d np p p r k t=−=p 因A A p c RT =，代入上式得 ()()A A d d np p c RT r k t =−=c RT 则 ()1A A d d n n c p c c r k RT c k c t−−===An()1n c p k k RT −= 故()1np c k RT k −=3．时N 298K 2O 5(g)分解反应半衰期12t 为5.7h ，此值与N 2O 5的起始浓度无关，试求： （1）该反应的速率常数； （2）作用完成时所需时间。
90%解：（1）因反应的半衰期与反应物起始浓度无关，故此反应为一级反应，其反应速率常数为 1112ln 2ln 2h 0.1216h 5.7k t −−⎛⎞===⎜⎟⎝⎠（2）由一级反应的动力学方程1ln1kt y=−和转化率0.90y =，可得 1111ln ln h 18.94h 10.121610.9t k y ⎛⎞==×=⎜⎟−−⎝⎠4．某人工放射性元素，放出a 粒子，半衰期为15m 。
（完整版）物理化学习题库（含答案）
（完整版）物理化学习题库（含答案）《物理化学》复习思考题热⼒学⼀、判断题：1、在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸⽓，因温度不变， CO2的热⼒学能和焓也不变。
( )2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔⽣成焓。
（）3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。
( )4、d U=nC v,m d T公式对⼀定量的理想⽓体的任何pVT过程都适⽤。
( )5、系统处于热⼒学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间⽽变。
（）6、若系统的所有宏观性质均不随时间⽽变，则该系统⼀定处于平衡态。
（）7、隔离系统的热⼒学能是守恒的。
（）8、隔离系统的熵是守恒的。
（）9、⼀定量理想⽓体的熵只是温度的函数。
（）10、绝热过程都是定熵过程。
（）11、⼀个系统从始态到终态，只有进⾏可逆过程才有熵变。
（）12、系统从同⼀始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则⼀定达不到此终态。
（）13、热⼒学第⼆定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到⾼温物体是不可能的。
（）14、系统经历⼀个不可逆循环过程，其熵变> 0。
（）15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，⾮体积功W’<0，且有W’>G和G<0，则此状态变化⼀定能发⽣。
（）16、绝热不可逆膨胀过程中S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。
（）17、临界温度是⽓体加压液化所允许的最⾼温度。
( )18、可逆的化学反应就是可逆过程。
( )19、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。
( )20、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。
( )21、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。
( )22、⼀个绝热过程Q = 0，但体系的?T不⼀定为零。
( )23、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。
物理化学题库及详解答案
物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科，它通过物理原理来解释化学现象，是化学领域中一个重要的分支。
以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。
题目一：理想气体状态方程的应用题目内容：某理想气体在标准状态下的体积为22.4L，压力为1atm，求该气体在3atm压力下，体积变为多少？详解答案：根据理想气体状态方程 PV = nRT，其中P是压力，V是体积，n是摩尔数，R是理想气体常数，T是温度。
在标准状态下，P1 = 1atm，V1 = 22.4L，T1 = 273.15K。
假设气体摩尔数n和温度T不变，仅压力变化到P2 = 3atm。
将已知条件代入理想气体状态方程，得到：\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数，且T1 = T2（温度不变），我们可以简化方程为：\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值：\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以，在3atm的压力下，该气体的体积约为7.47L。
题目二：热力学第一定律的应用题目内容：1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量，如果该过程的效率为40%，求该过程中气体对外做的功。
详解答案：热力学第一定律表明能量守恒，即ΔU = Q - W，其中ΔU是内能的变化，Q是吸收的热量，W是对外做的功。
对于单原子理想气体，内能仅与温度有关，且ΔU = nCvΔT，其中Cv 是摩尔定容热容，对于单原子理想气体，Cv = 3R/2（R是理想气体常数）。
由于效率η = W/Q，我们有：\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。
由于过程是等压的，我们可以利用盖-吕萨克定律（Gay-Lussac's law）PV = nRT，由于n和R是常数，我们可以简化为PΔV = ΔT。
人卫版物理化学(第六版)课后习题答案详解
《物理化学》作业习题物理化学教研组解2009，7第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正？为负？或为零？解：0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。
证明：R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为：0.92×103kg ·m -3，现有1mol 的水发生如下变化：(1) 在100oC ，101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；(2) 在0 oC 、101.325kPa 下变为冰。
试求上述过程体系所作的体积功。
解：(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯＝＝冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯＝＝水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水－ (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q 、W 、Q －W 、ΔU 是否已经完全确定。
(2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？解：(1) Q －W 与ΔU 完全确定。
(2) Q 、W 、Q －W 及ΔU 均确定。
5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3： (1) 恒温可逆膨胀； (2) 向真空膨胀； (3) 恒外压为终态压力下膨胀；(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
武科大 物理化学 第十章界面现象习题解答
一、填空题
1、③④
2、降低=0
3、冰的表面张力大
4、矿泉水表面张力大
5、水的表面张力大
6、A
7、w’=γAs= 7.17×10-2×2×10-4=14.34×10-6J
二、计算题
10.2弯曲液面的附加压力及其后果
一、填空题
1、④
2、②
3、②
4、③
5、20℃高
6、二、计算题
解：（1）
0.483=0.0728cosθ+0.375
解之得：θ不存在，因此水可在汞的表面上铺展。
（2）
0.0728=0.483cosθ+0.375
解之得：θ=128.73º所以不能铺展。
10.5溶液表面
一、填空题
1、相同吸附其他物质
2、增大；降低；降低
3、①
4、②
5、0.0103mol/m2
6、6.054×10-8mol/m2
7、表面活性剂
8、3.08×10-19m2
9、亲水性极性基团和憎水性非极性基团
去污润湿助磨乳化去乳分散增溶
二、计算题
9、过饱和度超大
10、1.521×10-6m
11、①饱和蒸汽
12、②毛细现象
13、过饱和蒸汽过冷液体过热液体过饱和溶液
14、②向右移动
二、计算题
10.3固体表面
1、②
2、降低
3、高大
4、放热
5、物理吸附
6、单分子层吸附
二、计算题
10.4固体表面
一、填空题
1、△G△G>0
2、γ尘-液较大
3、>
4、④146.8º
物理化学习题解答(十)
物理化学习题解答(十)习题p150~1531、要在面积为100cm2的薄铁片上两面都镀上厚度为0.05mm的均匀镍层，计算所需的时间。
已知所用电流为 2.0A，电流效率为96%，ρ(Ni,s)=8.9g.cm-3水M Ni=58.7g.mol-1。
解：V Ni=2×100×0.05×10-1=1cm3m Ni=ρV=8.9 g.cm-3×1 cm3=8.9gn Ni=m/M=8.9/58.7=0.1516molNi2+(aq) + 2e-→Ni(s)ξ=0.1516molQ理=zξF=2×0.1516×96484.5=29257.651CQ实=Q理/η电泳效率=29257.651/0.96=30476.72Ct= Q实/I=30476.72/2=15238.36s=4.23h2、在298K和标准压力下，试写出下列电解池在两极上所发生的反应，并计算其理论分解电压：(1)Pt(s)∣NaOH(1.0mol.kg-1,r±=0.68)∣Pt(s)(2) Pt(s)∣HBr(0.05mol.kg-1,r±=0.860)∣Pt(s)(3) Ag(s)∣AgNO3(0.01mol.kg-1,r±=0.902)‖AgNO3 (0.5mol.kg-1,r±=0.526)∣Ag(s) 解：(1) 阴极：4H2O(l) + 4e-→2H2(pө) + 4OH-(aq)φH2O/H2=φөH2O/H2–RT/F ln a OH-2H+(aq) + 2e-→H2(pө)H2O(l)==2H+(aq) + OH-(aq)φөH2O/H2=φH+/H2=φөH+/H2+ RT/F ln a H+=φөH+/H2+ RT/F ln Kөw =0.025678ln10-14= –0.828V 阳极：4OH-(aq) – 4e-→O2(pө) + 2H2O(l)φO2/OH-=φөO2 /OH-–RT/F ln a OH-电解反应：2H 2O(l)== 2H 2(p ө) + O 2(p ө)E=φO 2/OH -–φH 2O/H 2=φөO 2/OH -–φөH 2O/H 2= 0.401+0.828=1.229V(2) 阴极：2H +(aq ) + 2e -→H 2(p ө)φH +/H 2 =φөH +/H 2+ RT/F ln a H +阳极：2Br -(aq ) –2e - →Br 2(l)φBr 2/Br -= φөBr 2/Br -–RT/F ln a Br - 电解反应：2HBr(aq )== H 2(p ө) + Br 2(l)E=φBr 2/Br -–φH +/H 2 =φөBr 2/Br - –φөH +/H 2–RT/Fln a H + a Br -=1.065–0.025678ln (r ±m ±/m ө)2=1.065–0.025678×2ln(0.860×0.05)=1.227V(3) 阴极：Ag +(a 1) + e -→Ag(s)φAg +/Ag = φөAg +/Ag + RT/F ln a 1阳极：Ag(s) –e -→ Ag +(a 2)φAg +/Ag = φөAg +/Ag + RT/F ln a 2电解反应：Ag +(a 1)== Ag +(a 2)E=RT/Fln (a 2/a 1)= 2RT/Fln {(r ±,2m 2/m ө)/( r ±,1m 1/m ө)}= 2×0.025678ln { (0.902×0.01) /(0.526×0.5) }= –0.173V实际上电解池是原电池。
物理化学课后习题答案
1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下试推出理想气体的，与压力、温度的关系。
解：根据理想气体方程1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。
若将其中的一个球加热到100 °C，另一个球则维持0 °C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。
解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。
标准状态：因此，1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。
（1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力。
（2）隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？（3）隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？解：（1）等温混合后即在上述条件下混合，系统的压力认为。
（2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？（3）根据分体积的定义对于分压1.11 室温下一高压釜内有常压的空气，为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。
重复三次。
求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。
解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。
设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为，则，。
重复上面的过程，第n次充氮气后，系统的摩尔分数为，因此。
1.13 今有0 °C，40.530 kPa的N2气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。
实验值为。
解：用理想气体状态方程计算用van der Waals计算，查表得知，对于N2气（附录七），用MatLab fzero函数求得该方程的解为也可以用直接迭代法，，取初值，迭代十次结果1.16 25 °C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体（即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气压）总压力为138.7 kPa，于恒定总压下冷却到10 °C，使部分水蒸气凝结为水。
物理化学(全册)习题(答案)
《物理化学》复习题一、选择题：1.体系的状态改变了，其能值（ ）A 必定改变B 必定不变状态与能无关 2.μ=0 3. （ ）A. 不变B. 可能增大或减小C. 总是减小4.T, p, W ‘=0≥0 C. (dG)T,V, W=0≤0 D. (dG) T, V, W ‘=0≥0 5.A. (dA)T, p, W ‘=0≤0B. (dA) T, p, W ‘=0≥ T, V, W ‘=0≥0 6.下述哪一种说确？ 因为ΔHp = Qp，所以：A. 恒压过程中,焓不再是状态函数B. 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 D. 恒压过程中, ΔU 不一定为零 7. NOCl 2（g ）＝NO （g ） + Cl 2（g ）为吸热反应，改变下列哪个因素会使平衡向右移动。
（ ）增大压力 C. 降低温度 D. 恒温、恒容下充入惰性气体 8. ）A. 溶液中溶剂化学势较纯溶剂化学势增大B. 沸点降低C. 蒸气压升高 9．ΔA=0 的过程应满足的条件是 （ ）C. 等温等容且非体积功为零的过程10.ΔG=0 的过程应满足的条件是 （ ） C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 11. 300K 将1molZn Q p ，恒容反应热效应为Q v ，则Q p -Q v = J 。
无法判定12．已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s)，反应的Δr H m 0为正，Δr S m 0为正（设Δr H m 0和Δr S m 0不随温度而变化）A. 高温有利B. 低温有利与压力无关13．化学反应 N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g)A. 3NH 2H 2N μμμ==B. 032=++3NH 2H 2N μμμC. NH 2H 2N μμμ32==14. 某化学反应的方程式为2A →P ，则在动力学研究中表明该反应为 （ ）A.二级反应B.基元反应C.双分子反应15. 已知298 K 时， Hg 2Cl 2 + 2e - === 2Hg + 2Cl -， E 1 AgCl + e - === Ag + Cl -， E 2= 0.2224 V 。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
3．涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。
4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D5．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程(B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程(D) 纯液体的真空蒸发过程答案：D。
天津大学第五版-物理化学课后习题答案(全)
第一章 气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？ 解：对于理想气体，pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。
物理化学
《物理化学》习题答案一、单选题1.在绝热条件下，用大于气筒内的压力迅速推动活塞压缩筒内的气体，此过程的熵变（C ）A.等于零B.小于零C.大于零D.不能确定2.任何一个化学变化，下列因素中哪个能影响平衡常数的数值（B ）A.催化剂B.温度C.反应物的浓度D.反应产物的浓度3.水的三相点的温度为（B ）A.273.15KB.273.16KC.298.15KD.373.15K4.用1法拉第的电量可以从CuSO 4溶液中沉淀出铜的质量为（C ）A.64gB.48gC.32gD.16g5.一级反应的半衰期与反应物的初始浓度（A ）A.无关B.呈正比C.呈反比D.平方根呈正比6.零级反应的半衰期公式是（D ） A.1/2ln 2t k = B.1/201t kc = C.21/2032t kc = D.01/22c t k= 7.下列化合物中，哪一个的无限稀释摩尔电导率不能作图求得（A ）A.CH 3COOHB.CH 3COONaC.NaClD.HCl8.凸面液体的饱和蒸汽压p r 与平面液体的饱和蒸汽压p 0相比较（C ）A.p r =p 0B.p r ＜p 0C.p r ＞p 0D.难以确定9.由纯物质形成理想液体混合物，则有（B ）A.△mix S ＝0B.△mix H ＝0C.△mix G ＝0D.△mix V ＞010.液体在毛细管中上升还是下降，主要与下列哪个因素有关（C ）A.表面张力B.附加压力C.液体是否润湿毛细管D.毛细管半径11.恒压下，无相变的单组份封闭体系的焓值随温度的升高而（A）A增加B减少C不变D不一定12.绝热可逆过程体系的熵变（C）A大于零B小于零C等于零D不确定13.1mol某液体在其沸点时蒸发为气体，下列哪个量增加（D）A蒸汽压B蒸发热C吉布斯自由能D热力学能14.在某温度下，反应N 2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的,14pK ，在此温度下氨的合成反应1 2N2(g)+32H2(g)=NH3(g)的,2pK为（B）A4B2C0.5D0.2515.水的三相点的温度为（B）A273.15KB273.16KC298.15KD373.15K16在无限稀释的KCl溶液中，Cl-离子的迁移数为0.505，则该溶液中K+离子的迁移数为（B）A35.5B0.495C0.505D23.517.一级反应的半衰期与反应物的初始浓度（A）A无关B呈正比C呈反比D平方根呈正比18.某一反应在一定条件下的转化率为33.5%，当加入催化剂后，其转化率（C）A＞33.5%B＜33.5%C=33.5%D难以确定19.液体在毛细管中上升的高度反比于（C）A热力学温度B表面张力C毛细管半径D大气压力20.CaCO3(s)部分分解为CaO(s)和CO2(g)，则该体系的独立组分数和自由度分别为（C）A K=1，f=1B K=2，f=2C K=2，f=1D K=1，f=221.在绝热条件下，用大于气筒内的压力迅速推动活塞压缩筒内的气体，此过程的熵变（C）A.等于零B.小于零C.大于零D.不能确定22.任何一个化学变化，下列因素中哪个能影响平衡常数的数值（B）A.催化剂B.温度C.反应物的浓度D.反应产物的浓度23.水的三相点的温度为（B ）A.273.15KB.273.16KC.298.15KD.373.15K24.用1法拉第的电量可以从CuSO 4溶液中沉淀出铜的质量为（C ）A.64gB.48gC.32gD.16g25.一级反应的半衰期与反应物的初始浓度（A ）A.无关B.呈正比C.呈反比D.平方根呈正比26.零级反应的半衰期公式是（D ） A.1/2ln 2t k = B.1/201t kc = C.21/2032t kc = D.01/22c t k= 27.下列化合物中，哪一个的无限稀释摩尔电导率不能用λ作图外推至c =0求得（A ）A.CH 3COOHB.CH 3COONaC.NaClD.HCl28.凸面液体的饱和蒸汽压p r 与平面液体的饱和蒸汽压p 0相比较（C ）A.p r =p 0B.p r ＜p 0C.p r ＞p 0D.难以确定29.由纯物质形成理想液体混合物，则有（B ）A.△mix S ＝0B.△mix H ＝0C.△mix G ＝0D.△mix V ＞030.液体在毛细管中上升还是下降，主要与下列哪个因素有关（C ）A.表面张力B.附加压力C.液体是否润湿毛细管D.毛细管半径31.恒压下，无相变的单组份封闭体系的焓值随温度的升高而（A ）A 增加B 减少C 不变D 不一定32.绝热可逆过程体系的熵变（C ）A 大于零B 小于零C 等于零D 不确定33.1mol 某液体在其沸点时蒸发为气体，下列哪个量增加（D ）A 蒸汽压B 蒸发热C 吉布斯自由能D 热力学能34.在某温度下，反应N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g)的,14p K =，在此温度下氨的合成反应12N 2(g)+32H 2(g)=NH 3(g)的,2p K 为（B ） A4B2C0.5D0.2535.水的三相点的温度为（B ）A273.15KB273.16KC298.15KD373.15K36.恒压下，无相变的单组份封闭体系的焓值随温度的升高而（ A ）。
物理化学试题答案
物理化学试题答案一、选择题1. 物理化学是研究物质的物理性质及其与化学反应关系的科学。
以下哪项不是物理化学的研究内容？A. 物质的结构B. 化学反应的速率C. 物质的热力学性质D. 生物体内的分子运动答案：D2. 在恒温条件下，理想气体的状态方程为：A. PV=nRTB. PV=nHC. U=Q+WD. G=H-TS答案：A3. 以下关于熵变的描述，哪项是错误的？A. 熵是一个状态函数B. 熵变通常用ΔS表示C. 熵增加表示系统无序度增加D. 所有自然过程都会导致系统熵的减少答案：D4. 表面张力的形成是由于：A. 分子间作用力的不平衡B. 重力的作用C. 液体与气体的相互作用D. 温度的变化答案：A5. 电解质溶液的电导率与以下哪个因素无关？A. 电解质的浓度B. 电解质的化学性质C. 溶液的温度D. 电极的材料答案：D二、填空题1. 在相同温度和压力下，气体的摩尔体积与气体的__________无关。
答案：种类2. 化学反应的平衡常数K只与__________有关。
答案：温度3. 物质的溶解度是指在一定温度下，__________溶剂中能溶解一定量的物质。
答案：100克4. 热力学第一定律表明能量守恒，即系统的内能变化等于__________和__________的总和。
答案：热量；功5. 阿伦尼乌斯方程用于描述化学反应速率常数与__________的关系。
答案：温度三、简答题1. 请简述布朗运动的物理意义及其对物理化学研究的重要性。
布朗运动是指微小粒子在流体中因受到分子碰撞而表现出的无规则运动。
这一现象直接体现了分子的热运动，是研究分子动力学和扩散现象的重要依据。
布朗运动的观察和分析有助于理解物质的微观结构和宏观性质之间的关系，对于化学动力学、胶体化学以及生物学等领域的研究具有重要意义。
2. 描述焓变和熵变在化学反应中的作用及其对反应方向的影响。
焓变（ΔH）是化学反应过程中系统与环境之间热量交换的量度，反映了化学反应的能量变化。
物理化学课后习题与答案
逆过程。设气体的
Cv,m
＝
3 2
R
。试计算各个状态的压力
p
并填下表。
V/dm3•mol-1
44.8 C B
22.4 A
273
546
T/K
1
步骤
A B C
过程的名称
等容可逆 等温可逆 等压可逆
Q/J W/J △U/J
8. 一摩尔单原子理想气体，始态为 2×101.325kPa、11.2dm3，经 pT = 常数的可逆过程(即过
(1) 298K 时的“平衡常数”； (2) 正、逆反应的活化能； (3) 反应热；
(4) 若反应开始时只有 A，pA，0=105Pa，求总压达 1.5×105Pa 时所需时间（可忽略逆反应）。
8．有一反应，其速率正比于反应物浓度和一催化剂浓度。因催化剂浓度在反应过程中不变， 故表现为一级反应。某温度下，当催化剂浓度为 0.01 mol·dm-3 时，其速率常数为 5.8×10-6 s-1。 试问其真正的二级反应速率常数是多少？如果催化剂浓度为 0. 10 mol·dm-3，表现为一级反应
4. 固体 CO2 的饱和蒸汽压在 -103℃ 时等于 10.226kPa，在 -78.5℃ 时等于 101.325 kPa，求： （1）CO2 的升华热；（2）在 -90℃ 时 CO2 的饱和蒸汽压。
5. 设你体重为 50kg，穿一双冰鞋立于冰上，冰鞋面积为 2cm3，问温度需低于摄氏零下几 度，才使冰不熔化？已知冰的 ΔfusHm = 333.4kJ·kg-1，水的密度为 1000 kg·m3，冰的密度为 900kg·m3。
(2) 1mol 水在 100℃恒 温下于真 空容器中 全部蒸发 为蒸气， 而且蒸气 的压力恰 好为
《物理化学》练习题及答案解析
《物理化学》练习题及答案解析（一）A-B-C三元相图如图所示1.判断化合物N(AmBn)的性质2.标出边界曲线的温降方向及性质3.指出无变量点的性质，并说明在无变点温度下系统所发生的相变化4.分析点1、点2、点3的结晶路程（表明液固相组成点的变化及各阶段的相变化）5.点3刚到析晶结束点和要离开析晶结束点时各物相的含量。
（二）相图分析A—B—C三元相图如下图所示：1. 划分分三角形2. 标出界线的性质和温降方向3. 指出四个化合物（D、S、AC、BC）的性质4. 写出无变量点E、G、F的性质（并列出相变式）5. 分析1点的析晶路程（三）下图为CaO-A12O3-SiO2系统的富钙部分相图，对于硅酸盐水泥的生产有一定的参考价值。
试：1、画出有意义的付三角形；2、用单、双箭头表示界线的性质；3、说明F、H、K三个化合物的性质和写出各点的相平衡式；4、分析M#熔体的冷却平衡结晶过程并写出相变式；5、并说明硅酸盐水泥熟料落在小圆圈内的理由；6、为何在缓慢冷却到无变量点K（1455℃）时再要急剧冷却到室温？（四）A—B—C三元相图如下图所示：1. 划分分三角形2. 标出界线的性质和温降方向3. 指出化合物的性质4. 写出无变量点的性质（并列出相变式）5. 点1、2熔体的析晶路程。
（S、2、E3在一条线上）6. 计算2点液相刚到结晶结束点和结晶结束后各相的含量。
答案（一）A-B-C三元相图如图所示6.判断化合物N(AmBn)的性质7.标出边界曲线的温降方向及性质8.指出无变量点的性质，并说明在无变点温度下系统所发生的相变化9.分析点1、点2、点3的结晶路程（表明液固相组成点的变化及各阶段的相变化）10.点3刚到析晶结束点和要离开析晶结束点时各物相的含量。
1.判断三元化合物A m B n的性质，说明理由？不一致熔融二元化合物，因其组成点不在其初晶区内2.标出边界曲线的温降方向（转熔界限用双箭头）；见图3.指出无变量点的性质（E、N）；E ：单转熔点N ：低共溶点4.分析点1，2的结晶路程；（4分）5、1点液相刚到结晶结束点各物质的百分含量L%=1b/bN×100%,B%=(1N/bN) ×(AmBn b/ AmBn B)×100%,AmBn %=(1N/bN) ×(C b/ AmBn B)×100%结晶结束后各物质的百分含量:过1点做副三角形BC AmBn的两条边C AmBn、BM AmBn 的平行线1D、1E，C%=BE/BC×100%，B%=CD/BC×100%，AmBn %=DE/BC×100%。
物理化学课后习题答案(全)
−
300)
+
0.263 × (5002 2
− 3002
)
−
84 ×10 −6 3
× (5003
−
300
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
⎤ )⎥
⎦
J
= 37.6×103 J = 37.6 kJ
11. 将 101325 Pa 下的 100 g 气态氨在正常沸点 (-33.4℃) 凝结为 液体，计算 Q 、 W 、 ΔU 、 ΔH 。已知氨在正常沸点时的蒸发焓为 1368 J ⋅ g −1 ，气态氨可作为理想气体，液体的体积可忽略不计。
第 1 章 物质的 pVT 关系和热性质
习题解答
1. 两只容积相等的烧瓶装有氮气，烧瓶之间有细管相通。若两只
烧瓶都浸在 100℃的沸水中，瓶内气体的压力为 0.06MPa。若一只烧瓶
浸在 0℃的冰水混合物中，另一只仍然浸在沸水中，试求瓶内气体的压
力。
解：
n = n1 + n2 p1 ⋅ 2V = p2V + p2V
误差
=
−
(1699
− 1.044) 1673
− (1673 − 1.044
−
1.044)
=
−
26 1672
=
−1.6
％
(4) W = − p外[V (g) − V (l)] ≈ − p外V (g) = − pV (g) ≈ −nRT
8. 在 0℃和 101325 Pa 下，1mol H2O (s)熔化为 H2O (l)，求此过程 中 的 功 。 已 知 在 此 条 件 下 冰 与 水 的 密 度 分 别 为 0.9175 g ⋅ cm−3 与
6. 1mol N2 在 0℃时体积为 70.3cm3，计算其压力，并与实验值 40.5 MPa 比较： (1) 用理想气体状态方程； (2) 用范德华方程； (3) 用压
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物理化学习题解答(十)习题p150~1531、要在面积为100cm2的薄铁片上两面都镀上厚度为0.05mm的均匀镍层，计算所需的时间。
已知所用电流为 2.0A，电流效率为96%，ρ(Ni,s)=8.9g.cm-3水M Ni=58.7g.mol-1。
解：V Ni=2×100×0.05×10-1=1cm3m Ni=ρV=8.9 g.cm-3×1 cm3=8.9gn Ni=m/M=8.9/58.7=0.1516molNi2+(aq) + 2e-→Ni(s)ξ=0.1516molQ理=zξF=2×0.1516×96484.5=29257.651CQ实=Q理/η电泳效率=29257.651/0.96=30476.72Ct= Q实/I=30476.72/2=15238.36s=4.23h2、在298K和标准压力下，试写出下列电解池在两极上所发生的反应，并计算其理论分解电压：(1)Pt(s)∣NaOH(1.0mol.kg-1,r±=0.68)∣Pt(s)(2) Pt(s)∣HBr(0.05mol.kg-1,r±=0.860)∣Pt(s)(3) Ag(s)∣AgNO3(0.01mol.kg-1,r±=0.902)‖AgNO3 (0.5mol.kg-1,r±=0.526)∣Ag(s) 解：(1) 阴极：4H2O(l) + 4e-→2H2(pө) + 4OH-(aq)φH2O/H2=φөH2O/H2–RT/F ln a OH-2H+(aq) + 2e-→H2(pө)H2O(l)==2H+(aq) + OH-(aq)φөH2O/H2=φH+/H2=φөH+/H2+ RT/F ln a H+=φөH+/H2+ RT/F ln Kөw =0.025678ln10-14= –0.828V 阳极：4OH-(aq) – 4e-→O2(pө) + 2H2O(l)φO2/OH-=φөO2 /OH-–RT/F ln a OH-电解反应：2H 2O(l)== 2H 2(p ө) + O 2(p ө)E=φO 2/OH -–φH 2O/H 2=φөO 2/OH -–φөH 2O/H 2 = 0.401+0.828=1.229V(2) 阴极：2H +(aq ) + 2e -→H 2(p ө)φH +/H 2 =φөH +/H 2+ RT/F ln a H +阳极：2Br -(aq ) –2e - →Br 2(l)φBr 2/Br -= φөBr 2/Br -–RT/F ln a Br -电解反应：2HBr(aq )== H 2(p ө) + Br 2(l)E=φBr 2/Br -–φH +/H 2 =φөBr 2/Br - –φөH +/H 2–RT/Fln a H + a Br - =1.065–0.025678ln (r ±m ±/m ө)2=1.065–0.025678×2ln(0.860×0.05)=1.227V (3) 阴极：Ag +(a 1) + e -→Ag(s)φAg +/Ag =φөAg +/Ag + RT/F ln a 1 阳极：Ag(s) –e -→ Ag +(a 2)φAg +/Ag =φөAg +/Ag + RT/F ln a 2 电解反应：Ag +(a 1)== Ag +(a 2)E=RT/Fln (a 2/a 1)= 2RT/Fln {(r ±,2m 2/m ө)/( r ±,1m 1/m ө)}= 2×0.025678ln { (0.902×0.01) /(0.526×0.5) }= –0.173V实际上电解池是原电池。
3、在298K 和标准压力下，用镀铂黑的铂电极电解a H +=1.0的水溶液，当所用电流密度为j =5×10-3A .cm -2时，计算使电解能顺利进行的最小分解电压。
已知ηO 2=0.487V ，ηH 2≈0，忽略电阻引起的电位降，H 2O(l)的标准摩尔Gibbs 生成自由能△f G өm = –237.129kJ .mol -1。
解：阴极：2H +(aq ) + 2e -→H 2(g)φH +/H 2 = φөH +/H 2+ RT/F ln a H += φөH +/H 2阳极：H 2O(l)– 2e -→1/2O 2(g) + 2H +(aq )φO 2/H 2O = φөO 2/H 2O + RT/F ln a H +=φөO 2/H 2O电解反应：H 2O(l)==1/2O 2(g) + H 2(g)E 可=φO 2/H 2O –φH +/H 2=φөO 2/H 2O –φөH +/H 2=1.23VE 分=E 可+ ηH 2 + ηO 2=1.23 + 0.487 + 0=1.717V4、在298K 时，使下述电解池发生电解反应作用：Pt(s)∣CdCl 2(1.0mol .kg -1)，NiSO 4(1.0mol .kg -1)∣Pt(s)问当外加电压逐渐增加时，两电极上首先分别发生什么反应？这时外加电压为若干？(设活度因子均为1，超电势可忽略。
)解：阴极(1)：2H 2O(aq ) + 2e -→H 2(g) + 2OH -(aq)φH 2O/H 2= φөH 2O/H 2 –RT/Flna OH -= –0.83 – 0.025678lnm OH -= –0.83 –0.025678×ln 10-7= –0.416V阴极(2)：Cd 2+(aq ) + 2e -→Cd(s)φCd 2+/Cd =φөCd 2+/Cd + RT/2Flna Cd 2+= –0.40+ 0.012839 lnm Cd 2+= –0.40V阴极(3)：Ni 2+(aq ) + 2e -→Ni(s)φNi 2+/Ni =φөNi 2+/Ni + RT/2F ln a Ni 2+ = –0.23 + 0.012839 lnm Ni 2+= –0.23V阳极(1)：H 2O(l)– 2e -→1/2O 2(g) + 2H +(aq )φO 2/H 2O = φөO 2/H 2O + RT/F ln a H += 1.23+0.025678ln10-7= 0.816V阳极(2)：2Cl -(aq )–2e -→Cl 2(g)φCl 2/Cl -= φөCl 2/Cl -–RT/F ln a Cl -=1.36–0.025678ln m Cl -=1.342V∵φO 2/H 2O ＜φCl -/Cl 2 ∴阳极最先析出O 2(g)电解反应(1)：H2O(l)==H2(g) + 1/2O2(g)E1=φO2/H2O–φH+/H2= 0.816 + 0.416=1.232V电解反应(2)：CdCl2(aq)+H2O(l)== 1/2O2(g) + Cd(s) + 2HCl(aq)E2=φO2/H2O–φCd2+/Cd= 0.816+ 0.40=1.216V电解反应(3)：NiCl2(aq)+H2O(l)== 1/2O2(g) + Ni(s) + 2HCl(aq)E3=φO2/H2O–φNi2+/Ni= 0.816+ 0.23=1.046V电解反应(4)：2HCl(aq)==H2(g)+Cl2(g)E4=φCl2/Cl-–φH2O/H2== 1.342+ 0.416=1.758V电解反应(5)：CdCl2(aq)==Cd(s)+2Cl2(g)E5=φCl2/Cl-–φCd2+/Cd == 1.342+ 0.40=1.742V电解反应(6)：NiCl2(aq)==Ni(s)+2Cl2(g)E6=φCl2/Cl-–φNi2+/Ni == 1.342+ 0.23=1.572V故：最先析出Ni(s)和O2(g)，电压为1.046V；后析出Cd(s) 和O2(g)，电压为1.216V；后放出H2(g)和O2(g)，电压为1.232V。
若再增加电压到1.572V，还会析出Ni(s)和Cl2(g)；增加电压到1.742V，还会析出Cd(s)和Cl2(g)；增加电压到1.758V，还会析出H2(g)和Cl2(g)。
5、298K时，用Pb(s)电极来电解H2SO4溶液，已知浓度为0.10mol.kg-1，r±=0.265，若在电解过程中，把Pb阴极与另一甘汞电极相连组成原电池，测得其电动势E=1.0685V。
试求H2(g)在Pb阴极上的超电势(只考虑H2SO4的一级电离)。
已知所用甘汞电极的电极电势φ甘汞=0.2806V。
解：阴极：2H+(aq) + 2e-→H2(g)φH+/H2=φөH+/H2+ RT/Flna H+-ηH2φH+/H2=φ甘汞–E=0.2806–1.0685= –0.788VφH+/H2=φөH+/H2+ RT/Flna H+–ηH2=0.025678 ln(r±m H2SO4) –ηH2= –0.788VηH2= 0.788+0.025678 ln(r±m H2SO4)=0.788+0.025678 ln(0.265×0.1 )=0.695V6、在锌电极上析出H2(g)的Tafel公式为：η/V=0.72+0.116lg[j/(A.cm-2)]。
在298K 时，用Zn(s)作阴极，惰性物质作阳极，电解浓度为0.1mol.kg-1的ZnSO4溶液，设溶液pH为7.0。
若要使H2(g)不和Zn同时析出，应控制什么条件？解：阴极：2H+(aq) + 2e-→H2 (pө)φH+/H2=φөH+/H2+ RT/Flna H+–ηH2=0.00 + 0.025678ln10-7–ηH2= –0.414 –ηH2阴极：Zn2+(aq) + 2e-→Zn(s)φZn2+/Zn =φөZn2+/Zn+ RT/2Flna Zn2+= –0.763 + 0.012839ln0.1= –0.793VφZn2+/Zn＞φH+/H2，–0.793＞–0.414–ηH2，ηH2＞0.793–0.414=0.379Vη/V=0.72+0.116lg[j/(A.cm-2)] ＞0.379Vlg[j/(A.cm-2)] ＞(0.379–0.72)/0.116= –2.94j/(A.cm-2＞10-2.94=1.148×10-3j＞1.148×10-3 A.cm-27、在298K和标准压力时，当电流密度j=0.1A.cm-2时，H2(g)和O2(g)在Ag(s)电极上的超电势分别为0.87V和0.98V。
今用Ag(s)电极电解浓度为0.01mol.kg-1的NaOH溶液，问这时在两电极上首先发生什么反应？此时外加电压为多少？(设活度因子均为1)解：阴极：2H2O(l) +2e-→H2(pө) + 2OH-(aq)φH2O/H2, Ag =φөH2O/H2–RT/Flna OH-–ηH2= –0.83– 0.025678ln(10-2 )–0.87= –1.582V阴极：1/2O2(pө) + H2O(l) +2e-→2OH-(aq)φO2/OH-,Ag=φөO2/OH-–RT/Flna OH-–ηO2=1.229–0.025678ln(10-2) –0.98= 0.367V∵φO2/OH-＞φH2O/H2,Ag ∴阴极氧溶解。