物理化学第八章模拟试卷C及答案
物理化学试题及其答案
第八章 电解质溶液 (例题与习题解)例题1、已知25℃时,m ∞Λ(NaAc)=×10-4S·m 2·mol –1,m ∞Λ(HCl)=×10-4S·m 2·mol –1,m ∞Λ(NaCl)=×10-4S. m2·mol –1,求25℃时∞m Λ(HAc)。
解:根据离子独立运动定律+ m m m (NaAc) =(Na ) +(Ac )ΛΛΛ∞∞∞-+ m m m (HCl) =(H ) +(Cl )ΛΛΛ∞∞∞- + m m m (NaCl) =(Na ) +(Cl )ΛΛΛ∞∞∞- + m m m (HAc) =(H ) +(Ac )ΛΛΛ∞∞∞-+ + m m m m + m m =(H ) (Cl )(Na )(Ac ) (Na )(Cl )ΛΛΛΛΛΛ∞∞-∞∞-∞∞-+++--m m m =(HCl) (NaAc)(NaCl)ΛΛΛ∞∞∞+-=+=×10-4 (S·m 2·mol -1)例题2:一些常见离子在25℃时的λ∞±m,见P 22表,求∞m 24Λ(H SO )。
解:=∞)SO (H Λ42m )(SO λ)(H 2λ-24m m ∞+∞+0.015960.0349822+⨯=0.085924=(S·m 2·mol –1)例题3:的醋酸水溶液在25℃时的电导率为×10-2 ,计算醋酸溶液的pH 值和解离平衡常数。
解:-2-32-1m κ 1.6210Λ===1.6210(S.m .mol )c 0.01⨯⨯⨯1000+--4m H ,m Ac ,mΛ=λ+λ=(349.82+40.9)10∞∞∞⨯).mol (S.m 103.91-122-⨯=-3m -2m Λ 1.6210α===0.0451Λ 3.9110∞⨯⨯ pH =-lg(αc)=-lg(0.0451)=3.38⨯0.0122c c α0.010.045k ==1-α1-0.045⨯-5-3=1.0810(mol.dm )⨯例题4:电导测定得出25℃时氯化银饱和水溶液的电导率为10–4 S·m –1。
物理化学第八章练习
物理化学(二)化学动力学练习1 (2015级)一、选择题 ( 共16题 ) 1. 反应 Ak 1B (I);A k 2D (II),已知反应 I 的活化能E 1大于反应 II 的活化能 E 2,以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例? ( ) (A) 提高反应温度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (D) 降低反应温度2. 两个活化能不相同的反应,如 E 2> E 1,且都在相同的升温度区间内升温,则: ( )(A)21d ln d ln d d k k T T >(B) 21d ln d ln d d k k T T <(C )21d ln d ln d d k k T T =(D) 21d d d d k k T T>3. 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2,当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时,其 相互关系为: ( ) (A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t4. 反应 A →产物 为一级反应,2B → 产物 为二级反应,t 12(A) 和 t 12(B) 分别表示两反应的半衰期,设 A 和 B 的初始浓度相等,当两反应分别进行的时间为 t = 2t 12(A) 和 t = 2t 12(B) 时,A ,B 物质的浓度 c A ,c B 的大小关系为: ( )(A) c A > c B (B) c A = c B (C) c A < c B(D) 两者无一定关系5. 当一反应物的初始浓度为 0.04 mol ·dm -3时,反应的半衰期为 360 s ,初始浓度 为 0.024 mol ·dm -3时,半衰期为 600 s ,此反应为: ( ) (A) 0 级反应 (B) 1.5 级反应 (C) 2 级反应(D) 1 级反应6. 连串反应 Ak 1Bk 2C 其中 k 1= 0.1 min -1, k 2= 0.2 min -1,假定反应开始时只有 A ,且浓度为 1 mol ·dm -3 ,则 B 浓度达最大的时间为: ( ) (A) 0.3 min (B) 5.0 min (C) 6.93 min (D) ∞7. 某气相 1-1 级平行反应 Mk 1R ;Mk 2S ,其指前因子 A 1= A 2,活化能 E 1≠E 2,但均与温度无关,现测得 298 K 时 ,k 1/ k 2= 100,则 754 K 时 k 1/k 2为: ( ) (A) 2500 (B) 2.5 (C) 6.2 (D) 缺活化能数据,无法解8. 根据常识, 试确定238U 的半衰期近似为:(a 表示年) ( )(A) 0.3×10-6 s (B) 2.5 min (C) 5580 a (D) 4.5×109 a9. 1-1 级对峙反应 12AB k k 由纯 A 开始反应,当进行到 A 和 B 浓度相等的时间为: (正、逆向反应速率常数分别为 k 1 ,k 2) ( ) (A) t = ln12k k (B) t =11221ln kk k k -(C) t =1121212ln k k k k k +-(D) 112121ln k t k k k k =+-10. 如果某反应的 △r H m = 100kJ ·mol -1,那么活化能 E a 将: ( ) (A) E a ≠ 100kJ ·mol -1 (B) E a ≥ 100kJ ·mol -1 (C) E a ≤ 100kJ ·mol -1 (D) 都可以11. A ,B 构成 1-1 级对峙反应,用 H + 催化可构成 2-2 级对峙反应, 314++AB A+H B+H k k kk则 k 1, k 2, k 3, k 4的关系为: ( ) (A) k 1= k 3, k 2= k 4 (B) k 1. k 3= k 2. k 4(C) k 1+ k 3= k 2+ k 4 (D) k 4. k 1= k 2. k 312. 若反应 A + Bk k +-C +D 正逆向均为二级反应, 则平衡常数 K 与正逆向速率常数k + , k - 间的关系为: ( ) (A) K > k +/ k - (B) K < k +/ k - (C) K = k +/ k - (D) K 与 k +/ k - 关系不定13. 已知二级反应半衰期 t 12为 1/(k 2c 0),则反应掉1/4所需时间 t 14应为: ( )(A) 2/(k 2c 0) (B) 1/(3k 2c 0) (C) 3/(k 2c 0) (D) 4/(k 2c 0)由此可推知该反应的速率方程 d p (NH 3)/2d t 等于: ( ) (A) kp H 23 p N 2 (B) kp H 22p N 2 (C) kp H 2 p N 2 (D) kp H 2 p N 2215. 某反应物起始浓度相等的二级反应,k = 0.1 dm 3·mol -1·s -1,c 0= 0.1 mol ·dm -3,当反应率降低 9 倍所需时间为: ( ) (A) 200 s (B) 100 s (C) 30 s (D) 3.3 s16. 两个一级平行反应 Ak 1B ,Ak 2C ,下列哪个结论是不正确的:( ) (A) k 总= k 1+ k 2 (B) k 1/k 2= [B]/[C] (C) E 总= E 1+ E 2(D) t 12= 0.693/(k 1+ k 2)二、计算题 ( 共 6题 ) 17.反应 2ABk 1A 2+B 2 2ABk 2A 2B +12B 2 是一平行二级反应, 若使 4 mol ·dm -3 的 AB 在 1300 K 恒容下,反应 0.1 s ,测得有 0.70 mol ·dm -3 的 A 2B 和 1.24 mol ·dm -3 的 A 2生成,试求 k 1和 k 2值。
物理化学第八章模拟试卷A及答案
物理化学第八章模拟试卷A班级姓名分数一、选择题( 共10题20分)1. 2 分298 K时,应用盐桥将反应H+ + OH - = H2O(l)设计成的电池是:()(A) Pt,H2|OH -||H+|H2,Pt(B) (B) Pt,H2|H+||OH -|H2,Pt(C) (C) Pt,O2|H+||OH -|O2,Pt(D) (D) Pt,H2|H+||OH -|O2,Pt2. 2 分下列物质的水溶液,在一定浓度下其正离子的迁移数(t B) 如A、B、C、D 所列。
比较之下选用哪种制作盐桥,可使水系双液电池的液体接界电势减至最小?( )(A) BaCl2(t(Ba2+) = 0.4253)(B) NaCl (t(Na+) = 0.3854)(C) KNO3(t(K+ )= 0.5103)3. 2 分298 K时, 电池Pt,H2(0.1p∃)│HCl(a=1)│H2(p∃), Pt 的总电动势约为:( )(A) 2×0.059 V (B) - 0.059 V(C) 0.0295 V (D) - 0.0295 V4. 2 分在298 K将两个Zn(s)极分别浸入Zn2+ 活度为0.02和0.2的溶液中, 这样组成的浓差电池的电动势为:( )(A) 0.059 V (B) 0.0295 V(C) -0.059 V (D) (0.059lg0.004) V5. 2 分金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( )(A) 金属的表面性质(B) 溶液中金属离子的浓度(C) 金属与溶液的接触面积(D) 金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度6. 2 分满足电池能量可逆条件的要求是:()(A)(A)电池内通过较大电流(B)(B)没有电流通过电池(C)(C)有限电流通过电池(D)(D)有一无限小的电流通过电池7. 2 分某电池反应为2 Hg(l)+O2+2 H2O(l)=2 Hg2++4 OH-,当电池反应达平衡时,电池的E必然是:( )(A) E >0 (B) E =E∃(C) E <0 (D) E =08. 2 分298 K时,将反应Zn(s)+Ni2+(a1=1.0) = Zn2+(a2)+Ni(s)设计成电池,测得电动势为0.54 V,则Zn2+的活度a2为:()(已知E∃(Zn2+ | Zn)= - 0.76 V, E∃(Ni2+ | Ni)= - 0.25 V)(A) 0.31(B) (B) 0.005(C) (C) 0.097(D) (D) 0.049. 2 分以下关于玻璃电极的说法正确的是: ( )(A) 玻璃电极是一种不可逆电极(B) 玻璃电极的工作原理是根据膜内外溶液中被测离子的交换(C) 玻璃电极易受溶液中存在的氧化剂、还原剂的干扰(D) 玻璃电极是离子选择性电极的一种*. 2 分在电极分类中,何者不属于氧化-还原电极?()(A)(A)Pt|Fe3+, Fe2+ (B) Pt|Tl3+,Tl+(C) Pt,H2| H+(D) Pt|Sn4+,Sn2+二、填空题( 共9题18分)11. 2 分常用的铅蓄电池,工作时发生的电池反应为:___________________________________________________________________________________。
物理化学表面张力动力学习题附答案
物化第8-10试卷一、选择题1. 物质表面张力的值与:( C )A.温度无关B.压力无关C.表面大小无关D.另一相物质无关2.在液面上,某一小面积S周围表面对S有表面张力,下列叙述不正确的是(A )A.表面张力与液面垂直;B.表面张力与S的周边垂直;C.表面张力沿周边与表面相切;D.表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心),在凹液面指向液体外部。
3. 表面活性物质的实质性作用是:( B )A,乳化作用;B,降低表面张力;C,加溶作用;D,降低物质的溶解性4.某温度压力下,有大小相同的水滴、水泡和气泡,其气相部分组成相同,见图。
它们三者表面自由能大小为:(C)A.G a = G c < G b;B.G a = G b > G c ;C.G a < G b < G c ;D.G a = G b = G c 。
5.对于有略过量的KI存在的AgI溶胶,下列电解质中聚沉能力最强的是( D )A . NaCl B. K3[Fe(CN)6]C. MgSO4D. FeCl36.关于胶体和溶液的叙述中正确的是( C )A. 胶体带电荷,而溶液呈电中性B. 胶体加入电解质可产生沉淀,而溶液不能C. 胶体是一种介稳性的分散系,而溶液是一种稳定的分散系D. 胶体能够发生丁达尔效应,而溶液中不存在布朗运动7.某化学反应的计量方程为A 2B C D k +−−→+,实验测定得到其速率系数为3110.25(mol dm )s k ---=⋅⋅,则该反应的级数为 ( C )(A )零级反应 (B )一级反应(C )二级反应 (D )三级反应8.有一个平行反应,①1a,1,A B E k −−−→;②2a,2,A D Ek −−−→。
已知反应①的活化能大于反应②的活化能,即a,1a,2E E >,以下措施中哪一种不能改变获得产物B 和D 的比例? ( B )(A) 提高反应温度(B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂(D) 降低反应温度9. 下列说法错误的是( D )A. 一步完成的反应是基元反应。
物理化学实验模拟试卷C
物理化学实验模拟试卷C班级姓名分数一、选择题( 共10题20分)1. 2 分开启气体钢瓶的操作顺序是:( ) (1) 顺时针旋紧减压器旋杆; (2) 反时针旋松减压旋杆;(3) 观测低压表读数;(4) 观测高压表读数;(5) 开启高压气阀(A) 5─4─3─1 (B) 2─5─4─1─3(C) 1─5─4─2─3 (D) 2─5─12. 2 分在测定H2O2在KI水溶液中均相催化分解速率常数时, 加入(1) H2O2, (2) KI溶液的方法是:( )(A) (1), (2)同时一起加入(B) 先(1), 后(2)(C) 先(2), 后(1) (D) 不必注意加入的方法3. 2 分在双液系气液平衡实验中, 常选择测定物系的折光率来测定物系的组成。
下列哪种选择的根据是不对的? ( )(A) 测定折光率操作简单(B) 对任何双液系都能适用(C) 测定所需的试样量少(D) 测量所需时间少, 速度快4. 2 分已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的摩尔凝固点降低常数K f 分别为6.5, 16.60, 80.25及173, 今有一未知物能在上述四种溶剂中溶解, 欲测定该化合物之摩尔质量, 最适宜的溶剂是:( )(A) 萘(B) 樟脑(C) 环己烷(D) 醋酸5. 2 分饱和标准电池在20℃时电动势为:( )(A) 1.01845 V(B) 1.01800 V(C) 1.01832 V(D) 1.01865 V6. 2 分使用分光光度计测量吸光度D,为了使测得的D更精确,则应:( )(A) 在最大吸收波长进行测定(B) 用比较厚的比色皿(C) 用合适浓度范围的测定液(D) 选择合适的波长,比色皿及溶液浓度,使D值落在0 ~ 0.8 区间内7. 2 分用对消法测量可逆电池的电动势时,如发现检流计光标总是朝一侧移动,而调不到指零位置,与此现象无关的因素是:( )(A) 工作电源电压不足(B) 工作电源电极接反(C) 测量线路接触不良(D) 检流计灵敏度较低8. 2 分在差热分析中, 都需选择符合一定条件的参比物, 对参比物的要求中哪一点应该除外? ( )(A) 在整个实验温度范围是热稳定的(B) 其导热系数与比热尽可能与试样接近(C) 其颗粒度与装填时的松紧度尽量与试样一致(D) 使用前不能在实验温度下预灼烧9. 2 分具有永久磁矩μm的物质是:( )(A) 反磁性物质(B) 顺磁性物质(C) 铁磁性物质(D) 共价络合物*. 2 分在氧弹实验中, 若测得∆c H m=-5140.7 kJ·mol-1, ∆│∆H│最大=25.47 kJ·mol-1,则实验结果的正确表示应为: ( )(A) ∆c H m= -5140.7 kJ·mol-1(B) ∆c H m= -5140.7±25.47 kJ·mol-1(C) ∆c H m= -(5.1407±0.02547)×103 kJ·mol-1(D) ∆c H m= -5140.7±25.5 kJ·mol-1二、填空题( 共9题18分)11. 2 分具有何种特性的电解质可用来作盐桥,常用作盐桥的电解质有______ 和________ 等。
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》高等教育出版(第五版)第八章
《物理化学》高等教育出版(第五版)第八章-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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≠∆mrH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。
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 =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
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。
物理化学课内练习(标准答案)
基础物理化学课内练习斜体字为重点项目,特指计算题标准答案物理化学是研究化学中的原理和方法以及化学系统行为最一般规律和理论的学科。
物理化学课程是一门十分强调概念和逻辑的基础理论课程。
其内容丰富、结构严谨,发展速度很快,并与许多学科发生联系,互相渗透,应用范围日益扩大。
物理化学是化学化工及有关专业的一门重要的基础课程,有相对稳定的教学大纲和一定的教学基本要求,要完成学习任务,满足教学要求,关键在于掌握良好的学习方法。
物理化学课程中涉及较多的抽象概念、理论、逻辑推理、数学公式、计算,其重点在于理解和应用,而并不在于死记硬背。
物理化学中的每一章节,可以理解为讲述化学运动和变化的某一方面所遵循的规律。
物理化学也是各大专院校、科学研究单位有关学科招收硕士研究生考试的主要科目。
在学习物理化学课程中,要抓住每一章节的重点。
在学习每一章时,要明确了解这一章的主要内容是什么?要解决什么问题?采用什么方法?根据什么实验?什么定律?什么理论?得到什么结果?该结论有什么用处?公式的使用条件是什么?如此等等。
物理化学中的公式、定律,要注意数学推导只是获得结果的必要手段,而不是目的。
学习过程中不要只注意繁复的数学推导过程,而忽视了结论的使用条件以及其物理意义。
学习物理化学,要注意章节之间的联系,知道来龙去脉。
把新学到的概念、公式和已经掌握的知识联系起来。
在学习过程中要结合物理化学课程的具体内容,注意其思想方法和逻辑推理的方法。
物理化学习题是培养学生独立思考问题和解决问题的重要环节之一。
通过习题可以检查对课程内容的理解程度和加深对课程内容的理解。
物理化学习题可以锻炼学生的思维能力和表达能力,其逻辑性非常强。
对同学来说,独立思考物理化学习题,有助于开拓思路,培养独立思考和解决问题的能力。
学生可以根据所学知识和原理,对各种解题方法加以归纳和总结,并分析各种方法的特点。
这样,有利于学生对所学知识的掌握,提高学生分析问题和解决问题的能力。
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。
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。
最新人教版高中物理选修3-3第八章同步测试题及答案
最新⼈教版⾼中物理选修3-3第⼋章同步测试题及答案最新⼈教版⾼中物理选修3-3第⼋章同步测试题及答案第⼋章⽓体1 ⽓体的等温变化A 级抓基础1.⼀定质量的⽓体,压强为3 atm ,保持温度不变,当压强减⼩了2 atm ,体积变化了4 L ,则该⽓体原来的体积为( )A.43 L B .2 L C.83L D .3 L 解析:设原来的体积为V ,则3V =(3-2)(V +4),得V =2 L.答案:B2.⼀个⽓泡由湖⾯下20 m 深处缓慢上升到湖⾯下10 m 深处,它的体积约变为原来体积的( )A .3倍B .2倍C .1.5倍D .0.7倍解析:⽓泡缓慢上升过程中,温度不变,⽓体等温变化,湖⾯下20 m 处,⽔的压强约为2个标准⼤⽓压(1个标准⼤⽓压相当于10 m⽔产⽣的压强),故p 1=3 atm ,p 2=2 atm ,由p 1V 1=p 2V 2,得:V 2V 1=p 1p 2=3 atm 2 atm=1.5,故C 项正确.答案:C3.(多选)⼀位质量为60 kg 的同学为了表演“轻功”,他⽤打⽓筒给4只相同的⽓球充以相等质量的空⽓(可视为理想⽓体),然后将这4只⽓球以相同的⽅式放在⽔平⽊板上,在⽓球的上⽅放置⼀轻质塑料板,如图所⽰.在这位同学慢慢站上轻质塑料板正中间位置的过程中,球内⽓体温度可视为不变.下列说法正确的是( )A .球内⽓体压强变⼤B .球内⽓体压强变⼩C .球内⽓体体积变⼤D .球内⽓体体积变⼩解析:⽓球被压后,⽓压变⼤,根据玻意⽿定律公式pV =C ,故体积缩⼩,即A 、D 正确,B 、C 错误.答案:AD4.如图所⽰,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封住⼀定质量的⽓体,缸套和活塞间⽆摩擦,活塞⾯积为S,⼤⽓压强为p0,则封闭⽓体的压强为()A.p=p0+MgS B.p=p0+(M+m)gSC.p=p0-MgS D.p=mgS解析:以缸套为研究对象,有pS+Mg=p0S,所以封闭⽓体的压强p=p0-MgS,故应选C.对于活塞封闭⽓体类问题压强的求法,灵活选取研究对象会使问题简化.答案:C5.如图所⽰,竖直放置的U形管,左端开⼝,右端封闭,管内有a、b两段⽔银柱,将A、B两段空⽓柱封闭在管内.已知⽔银柱a 长h1为10 cm,⽔银柱b两个液⾯间的⾼度差h2为5 cm,⼤⽓压强为75 cmHg,则空⽓柱A、B的压强分别是多少?解析:设管的横截⾯积为S,选a的下端为参考液⾯,它受向下的压⼒为(p A+p h1)S,受向上的⼤⽓压⼒为p0S,由于系统处于静⽌状态,则(p A+p h1)S=p0S,所以p A=p0-p h1=(75-10)cmHg=65 cmHg,再选b的左下端为参考液⾯,由连通器原理知:液柱h2的上表⾯处的压强等于p B,则(p B+p h2)S=p A S,所以p B=p A-p h2=(65-5)cmHg=60 cmHg.答案:65 cmHg60 cmHgB级提能⼒6.各种卡通形状的氢⽓球,受到孩⼦们的喜欢,特别是年幼的⼩孩,⼩孩⼀不⼩⼼松⼿,氢⽓球会飞向天空,上升到⼀定⾼度会胀破,是因为()A.球内氢⽓温度升⾼B.球内氢⽓压强增⼤C.球外空⽓压强减⼩D.以上说法均不正确解析:⽓球上升时,由于⾼空处空⽓稀薄,球外⽓体的压强减⼩,球内⽓体要膨胀,到⼀定程度时,⽓球就会胀破.答案:C7.已知两端开⼝的“”型管,且⽔平部分⾜够长,⼀开始如图所⽰,若将玻璃管稍微上提⼀点,或稍微下降⼀点时,被封闭的空⽓柱的长度分别会()A.变⼤;变⼩B.变⼤;不变C.不变;不变D.不变;变⼤解析:上提时空⽓柱压强不变,空⽓柱的长度不变;下降时空⽓柱压强变⼩,空⽓柱长度变⼤,所以D选项正确.答案:D8.(多选)在室内,将装有5 atm的6 L⽓体的容器的阀门打开后,从容器中逸出的⽓体相当于(设室内⼤⽓压强p0=1 atm)() A.5 atm,3 L B.1 atm,24 LC.5 atm,4.8 L D.1 atm,30 L解析:当⽓体从阀门跑出时,温度不变,所以p1V1=p2V2,当p2=1 atm时,得V2=30 L,逸出⽓体30 L-6 L=24 L,B正确.据p2(V2-V1)=p1V1′得V1′=4.8 L,所以逸出的⽓体相当于5 atm下的4.8 L⽓体,C正确.故应选B、C.答案:BC9.如图所⽰,⼀试管开⼝朝下插⼊盛⽔的⼴⼝瓶中,在某⼀深度静⽌时,管内有⼀定的空⽓.若向⼴⼝瓶中缓慢倒⼊⼀些⽔,则试管将()A.加速上浮B.加速下沉C.保持静⽌D.以原静⽌位置为平衡位置上下振动解析:题图中试管在⽔下某深度处于静⽌状态,浮⼒(等于排开⽔的重⼒)与试管重⼒相平衡.当试管中空⽓压强稍⼤些,即试管稍下移或向⼴⼝瓶中加⽔时,试管内的空⽓被压缩,浮⼒将减⼩,试管将下沉,在下沉的过程中,空⽓所受压强越来越⼤,浮⼒越来越⼩,试管将加速下沉.答案:B10.如图所⽰,两端开⼝的U形玻璃管两边粗细不同,粗管横截⾯积是细管的2倍.管中装⼊⽔银,两管中⽔银⾯与管⼝距离均为12 cm,⼤⽓压强为p0=75 cmHg.现将粗管管⼝封闭,然后将细管管⼝⽤⼀活塞封闭并将活塞缓慢推⼊管中,直⾄两管中⽔银⾯⾼度差达6 cm为⽌,求活塞下移的距离(假设环境温度不变).解析:设粗管中⽓体为⽓体1.细管中⽓体为⽓体2.对粗管中⽓体1:有p0L1=p1L1′右侧液⾯上升h1,左侧液⾯下降h2,有S1h1=S2h2,h1+h2=6 cm,得h1=2 cm,h2=4 cmL1′=L1-h1解得:p1=90 cmHg对细管中⽓体2:有p0L1=p2L2′p2=p1+Δh解得:L2′=9.375 cm因为h=L1+h2-L2′解得:h=6.625 cm答案:6.625 cm11.(2016·海南卷)如图,密闭⽓缸两侧与⼀U形管的两端相连,⽓缸壁导热;U形管内盛有密度为ρ=7.5×102kg/m3的液体.⼀活塞将⽓缸分成左、右两个⽓室,开始时,左⽓室的体积是右⽓室的体积的⼀半,⽓体的压强均为p0=4.5×103Pa.外界温度保持不变.缓慢向右拉活塞使U形管两侧液⾯的⾼度差h=40 cm,求此时左、右两⽓室的体积之⽐.取重⼒加速度⼤⼩g=10 m/s2,U形管中⽓体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计.解析:设初始状态时⽓缸左⽓室的体积为V01,右⽓室的体积为V02;当活塞⾄⽓缸中某位置时,左、右⽓室的压强分别为p1、p2,体积分别为V1、V2,由玻意⽿定律,得p0V01=p1V1①p0V02=p2V2②依题意有V01+V02=V1+V2③由⼒的平衡条件,有p2-p1=ρgh,④联⽴①②③④式,并代⼊题给数据,得2V21+3V01V1-9V201=0,⑤由此解得V1=32V01(另⼀解不合题意,舍去)⑥由③⑥式和题给条件,得V1∶V2=1∶1.答案:1∶1第⼋章⽓体2 ⽓体的等容变化和等压变化A 级抓基础1.⼀定质量的⽓体,压强保持不变,下列过程可以实现的是()A.温度升⾼,体积增⼤B.温度升⾼,体积减⼩C.温度不变,体积增⼤D.温度不变,体积减⼩解析:⼀定质量的⽓体,压强保持不变时,其体积和热⼒学温度成正⽐,则温度升⾼,体积增⼤;温度降低,体积减⼩;温度不变,体积也不发⽣变化,故A 正确.答案:A2.对于⼀定质量的⽓体,在体积不变时,压强增⼤到原来的⼆倍,则⽓体温度的变化情况是()A.⽓体的摄⽒温度升⾼到原来的⼆倍B.⽓体的热⼒学温度升⾼到原来的⼆倍C.⽓体的摄⽒温度降为原来的⼀半D.⽓体的热⼒学温度降为原来的⼀半解析:⼀定质量的⽓体体积不变时,压强与热⼒学温度成正⽐,即p 1T 1=p 2T 2,得T 2=p 2T 1p 1=2T 1,B 正确. 答案:B3.贮⽓罐内的某种⽓体,在密封的条件下,温度从13 ℃上升到52 ℃,则⽓体的压强()A.升⾼为原来的4倍B.降低为原来的14C.降低为原来的2225D.升⾼为原来的2522解析:⽓体体积不变,由查理定律p 1p 2=T 1T 2得p 2p 1=T 2T 1=273+52273+13=2522答案:D4.(多选)⼀定质量的理想⽓体在等压变化中体积增⼤了12,若⽓体原来温度是27 ℃,则温度的变化是()A.升⾼到450 KB.升⾼了150 ℃C.升⾼到40.5 ℃D.升⾼到450 ℃解析:⽓体做等压变化,由盖-吕萨克定律V 1V 2=T 1T 2得V 1V 1+12V 1=273+27T 2,T 2=450 K ,ΔT =(450-300)K =150 K =150 ℃,故A 、B 对.答案:AB5.如图为0.3 mol 的某种⽓体的压强和温度关系的pt 图线,p 0表⽰1个标准⼤⽓压,则在状态B 时⽓体的体积为()A.5.6 LB.3.2 LC.1.2 LD.8.4 L解析:此⽓体在0 ℃时,压强为标准⼤⽓压,所以它的体积应为22.4×0.3 L =6.72 L.根据图线所⽰,从p 0到A 状态,⽓体是等容变化,A 状态的体积为6.72 L ,温度为(127+273)K =400 K.从A 状态到B 状态为等压变化,B 状态的温度为(227+273)K =500 K ,根据盖-吕萨克定律V A T A =V B T B,得V B =V A T B T A =6.72×500400L =8.4 L. 答案:D6.⽤易拉罐盛装碳酸饮料⾮常卫⽣和⽅便,但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸.我们通常⽤的可乐易拉罐容积V =355 mL.假设在室温(17 ℃)罐内装有0.9V 的饮料,剩余空间充满CO 2⽓体,⽓体压强为1 atm.若易拉罐承受的压强为1.2 atm ,则保存温度不能超过多少?解析:取CO 2⽓体为研究对象,则:初态:p 1=1 atm ,T 1=(273+17) K =290 K.末态:p 2=1.2 atm ,T 2=未知量.⽓体发⽣等容变化,由查理定律p 2p 1=T 2T 1得:T 2=p 2p 1T 1=1.2×2901K =348 K , t =(348-273)℃=75 ℃.答案:75 ℃7.⼀个密封的钢管内装有空⽓,在温度为20 ℃时,压强为1 atm ,若温度上升到80 ℃,管内空⽓的压强约为()A.4 atmB.14atm C.1.2 atm D.56atm 解析:由p 1p 2=T 1T 2得:1p 2=273+20273+80, p 2≈1.2 atm.答案:C8.⼀定质量的⽓体,在体积不变的条件下,温度由0 ℃升⾼到10 ℃时,其压强的增量为Δp 1,当它由100 ℃升⾼到110 ℃时,所增压强Δp 2,则Δp 1与Δp 2之⽐是()A.10∶1B.373∶273C.1∶1D.383∶283解析:由查理定律得Δp =p TΔT ,⼀定质量的⽓体在体积不变的条件下,Δp ΔT=恒量,温度由0 ℃升⾼到10 ℃和由100 ℃升⾼到110 ℃,ΔT =10 K 相同,故压强的增量Δp 1=Δp 2,C 项正确.答案:C9.如图所⽰,某同学⽤封有⽓体的玻璃管来测绝对零度,当容器⽔温是30刻度线时,空⽓柱长度为30 cm ;当⽔温是90刻度线时,空⽓柱的长度是36 cm ,则该同学测得的绝对零度相当于刻度线()A.-273B.-270C.-268D.-271解析:当⽔温为30刻度线时,V 1=30S ;当⽔温为90刻度线时,V 2=36S ,设T =t 刻线+x ,由盖-吕萨克定律得V 1t 1+x =V 2t 2+x,即30S 30刻线+x =36S 90刻线+x,解得x =270刻线,故绝对零度相当于-270刻度,故选B.答案:B10.(多选)如图所⽰,⼀定质量的空⽓被⽔银封闭在静置于竖直平⾯的U 形玻璃管内,右管上端开⼝且⾜够长,右管内⽔银⾯⽐左管内⽔银⾯⾼h ,能使h 变⼤的原因是()A.环境温度升⾼B.⼤⽓压强升⾼C.沿管壁向右管内加⽔银D.U 形玻璃管⾃由下落解析:对左管被封⽓体:p =p 0+p h ,由pV T=k ,可知当温度T 升⾼,⼤⽓压p 0不变时,h 增加,故A 正确;⼤⽓压升⾼,h 减⼩,B 错;向右管加⽔银时,由温度T 不变,p 0不变,V 变⼩,p 增⼤,即h 变⼤,C 正确;U 形管⾃由下落,⽔银完全失重,⽓体体积增加,h 变⼤,D 正确.答案:ACD11.如图所⽰,上端开⼝的圆柱形⽓缸竖直放置,截⾯积为5× 10-3 m 2,⼀定质量的⽓体被质量为2.0 kg 的光滑活塞封闭在⽓缸内,其压强为 Pa (⼤⽓压强取1.01×105 Pa ,g 取10 m/s 2).若从初温27 ℃开始加热⽓体,使活塞离⽓缸底部的⾼度由0.50 m 缓慢地变为0.51 m ,则此时⽓体的温度为℃.解析:p 1=F S =mg S =2×105×10-3Pa =0.04×105 Pa ,所以p =p 1+p 0=0.04×105 Pa +1.01×105 Pa =1.05×105 Pa ,由盖-吕萨克定律得V 1T 1=V 2T 2,即0.5S 273+27=0.51S 273+t,所以t =33 ℃. 答案:1.05×105 3312.容积为2 L 的烧瓶,在压强为1.0×105 Pa 时,⽤塞⼦塞住,此时温度为27 ℃,当把它加热到127 ℃时,塞⼦被打开了,稍过⼀会⼉,重新把盖⼦塞好,停⽌加热并使它逐渐降温到27 ℃,求:(1)塞⼦打开前的最⼤压强;(2)27 ℃时剩余空⽓的压强.解析:塞⼦打开前,瓶内⽓体的状态变化为等容变化.塞⼦打开后,瓶内有部分⽓体会逸出,此后应选择瓶中剩余⽓体为研究对象,再利⽤查理定律求解.(1)塞⼦打开前,选瓶中⽓体为研究对象初态:p 1=1.0×105 Pa ,T 1=(273+27)K =300 K.末态:p 2=?,T 2=(273+127)K =400 K.由查理定律,可得p 2=T 2×p 1T 1=400×1.0×105300Pa ≈1.33×105Pa.(2)塞⼦塞紧后,选瓶中剩余⽓体为研究对象.初态:p ′1=1.0×105Pa ,T ′1=400 K.末态:p ′2=?T ′2=300 K.由查理定律,可得p ′2=T ′2×p ′1T ′1=300×1.0×105400 Pa =0.75×105Pa.答案:(1)1.33×105Pa (2)0.75×105Pa第⼋章⽓体3 理想⽓体的状态⽅程第⼀课时理想⽓体的状态⽅程A 级抓基础1.(多选)对⼀定质量的理想⽓体( )A .若保持⽓体的温度不变,则当⽓体的压强减⼩时,⽓体的体积⼀定会增⼤B .若保持⽓体的压强不变,则当⽓体的温度减⼩时,⽓体的体积⼀定会增⼤C .若保持⽓体的体积不变,则当⽓体的温度减⼩时,⽓体的压强⼀定会增⼤D .若保持⽓体的温度和压强都不变,则⽓体的体积⼀定不变解析:⽓体的三个状态参量变化时,⾄少有两个同时参与变化,故D 对;T 不变时,由pV =恒量知,A 对;p 不变时,由V T=恒量知,B 错;V 不变时,由p T=恒量知,C 错.答案:AD2.关于理想⽓体的状态变化,下列说法中正确的是()A.⼀定质量的理想⽓体,当压强不变⽽温度由100 ℃上升到200 ℃时,其体积增⼤为原来的2倍B.⽓体由状态1变化到状态2时,⼀定满⾜⽅程p 1V 1T 1=p 2V 2T 2C.⼀定质量的理想⽓体体积增⼤到原来的4倍,可能是压强减半,热⼒学温度加倍D.⼀定质量的理想⽓体压强增⼤到原来的4倍,可能是体积加倍,热⼒学温度减半解析:⼀定质量的理想⽓体压强不变,体积与热⼒学温度成正⽐,温度由100 ℃上升到200 ℃时,体积增⼤为原来的1.27倍,故A 错误;理想⽓体状态⽅程成⽴的条件为质量不变,B 项缺条件,故错误;由理想⽓体状态⽅程pV T=恒量可知,C 正确,D 错误. 答案:C3.⼀定质量的⽓体,从初态(p 0、V 0、T 0)先经等压变化使温度上升到32T 0,再经等容变化使压强减⼩到12p 0,则⽓体最后状态为() A.12p 0、V 0、32T 0 B.12p 0、32V 0、34T 0 C.12p 0、V 0、34T 0 D.12p 0、32V 0、T 0 解析:在等压过程中,V ∝T ,有V 0T 0=V 33T 02,V 3=32V 0,再经过⼀个等容过程,有p 032T 0=p 02T 3,T 3=34T 0,所以B 正确. 答案:B4.(多选)⼀定质量的理想⽓体,初始状态为p 、V 、T ,经过⼀系列状态变化后,压强仍为p ,则下列过程中可以实现的是()A.先等温膨胀,再等容降温B.先等温压缩,再等容降温C.先等容升温,再等温压缩D.先等容降温,再等温压缩解析:根据理想⽓体的状态⽅程pV T=C ,若经过等温膨胀,则T 不变,V 增加,p 减⼩,再等容降温,则V 不变,T 降低,p 减⼩,最后压强p 肯定不是原来值,A 错;同理可以确定C 也错,正确选项为B 、D.答案:BD5.氧⽓瓶的容积是40 L ,其中氧⽓的压强是130 atm ,规定瓶内氧⽓压强降到10 atm 时就要重新充氧,有⼀个车间,每天需要⽤1 atm 的氧⽓400 L ,这瓶氧⽓能⽤⼏天?(假定温度不变)解析:⽤如图所⽰的⽅框图表⽰思路.由V1→V2:p1V1=p2V2,V2=p1V1p2=130×4010L=520 L,由p2(V2-V1)=p3V3,V3=p2(V2-V1)p3=10×4801L=4 800 L,则V3400 L=12天.答案:12天B级提能⼒6.如图所⽰是⼀定质量的某种⽓体状态变化的pV图象,⽓体由状态A变化到状态B的过程中,⽓体分⼦平均速率的变化情况是()A.⼀直保持不变B.⼀直增⼤C.先减⼩后增⼤D.先增⼤后减⼩解析:由题图象可知,p A V A=p B V B,T A=T B,则A、B在同⼀等温线上.由于离原点越远的等温线温度越⾼,所以A状态到B状态温度应先升后降,故分⼦平均速率先增⼤后减⼩.答案:D7.下图表⽰⼀定质量的理想⽓体,从状态1出发经过状态2和3,最终⼜回到状态1.那么,在如下pT图象中,反映了上述循环过程的是()解析:由图知:1到2压强不变,2到3体积不变,3到1温度不变.由四个选项中知B正确.答案:B8.(多选)⼀定质量的理想⽓体经历如图所⽰的⼀系列过程,ab、bc、cd和da这四段过程在p-T图上都是直线段,ab和cd的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab,由图可以判断()A.ab过程中⽓体体积不断减⼩B.bc过程中⽓体体积不断减⼩C.cd过程中⽓体体积不断增⼤D.da过程中⽓体体积不断增⼤解析:由p-T图线的特点可知a、b在同⼀条等容线上,过程中体积不变,故A错;c、d在同⼀条等容线上,过程中体积不变,故C错;在p-T图线中,图线的斜率越⼤与之对应的体积越⼩,因此b→c 的过程体积减⼩,同理d→a的过程体积增⼤,故B、D 均正确.答案:BD9.密封的体积为2 L的理想⽓体,压强为2 atm,温度为27 ℃.加热后,压强和体积各增加20%,则它的最后温度是W.解析:根据理想⽓体状态⽅程,有p1V1 T1=p2V2 T2,即2×2300=2×2(1+20%)2T2,得T2=432 K.答案:432 K10.(汽缸类问题)如图所⽰,汽缸长为L=1 m,固定在⽔平⾯上,汽缸中有横截⾯积为S=100 cm2的光滑活塞,活塞封闭了⼀定质量的理想⽓体,当温度为t=27 ℃,⼤⽓压强为p0=1×105 Pa时,⽓柱长度为l=90 cm,汽缸和活塞的厚度均可忽略不计.(1)如果温度保持不变,将活塞缓慢拉⾄汽缸右端⼝,此时⽔平拉⼒F的⼤⼩是多少?(2)如果汽缸内⽓体温度缓慢升⾼,使活塞移⾄汽缸右端⼝时,⽓体温度为多少摄⽒度?解析:(1)设活塞到达缸⼝时,被封闭⽓体压强为p1,则p1S=p0S-F由玻意⽿定律得:p0lS=p1LS解得:F=100 N(2)温度缓慢升⾼时,⽓体做等压变化,由盖—吕萨克定律得:lS 300 K=LS 273 K+t′解得:t′≈60.3 ℃.答案:(1)100 N(2)60.3 ℃第⼋章⽓体3 理想⽓体的状态⽅程第⼆课时理想⽓体状态⽅程的综合应⽤A级抓基础1.空⽓压缩机的储⽓罐中储有1.0 atm的空⽓6.0 L,现再充⼊1.0 atm的空⽓9.0 L.设充⽓过程为等温过程,空⽓可看作理想⽓体,则充⽓后储⽓罐中⽓体压强为()A.2.5 atm B.2.0 atmC.1.5 atm D.1.0 atm解析:取全部⽓体为研究对象,由p1V1+p2V2=pV1得p=2.5 atm,。
人教版高中物理选修3-3课后习题 第八章 气体 第八章测评
第八章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.关于理想气体的下列说法正确的是( )A.气体对容器的压强是由气体的重力产生的B.气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的C.一定质量的气体,分子的平均动能越大,气体压强也越大D.压缩理想气体时要用力,是因为分子之间有斥力,选项A错误,B 正确;气体的压强与分子密集程度及分子的平均动能大小有关,平均动能越大则温度越高,但如果体积变为很大,压强可能减小,故选项C错误;压缩理想气体要用力,克服的是气体的压力(压强),而不是分子间的斥力,选项D错误。
2.已知离地面越高大气压强越小,温度也越低。
现有一气球由地面向上缓慢升起,则大气压强与温度对此气球体积的影响如何( )A.大气压强减小有助于气球体积变大,温度降低有助于气球体积增大B.大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积减小C.大气压强减小有助于气球体积变大,温度降低有助于气球体积减小D.大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积增大,大气压强减小时,内部气体压强不变,则气体将要膨胀,体积增大,故大气压强减小有助于气球体积增大;若压强不变,温度降低时,=C得知,气体的体积将要减小,故温度降低有助根据理想气体状态方程pVT于气球体积减小。
选项A、B、D均错误,C正确。
3.如图所示,元宵佳节,室外经常悬挂红灯笼烘托喜庆的气氛,若忽略空气分子间的作用力,大气压强不变,当点燃灯笼里的蜡烛燃烧一段时间后,灯笼内的空气( )A.分子总数减少B.分子的平均动能不变C.压强不变,体积增大D.单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数增大,灯笼内温度升高,部分气体分子将从灯笼内部跑到外部,所以灯笼内分子总数减少,故A正确;灯笼内温度升高,分子的平均动能增大,故B错误;灯笼始终与大气连通,压强不变,灯笼内气体体积也不变,故C错误;温度升高,气体分子的平均动能增大,每次与器壁碰撞的分子平均作用力增大,而气体压强不变,所以单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数减少,故D错误。
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$= -0.036 V根据以上数据,计算下述歧化反应 (4) 3Fe 2+(aq) 2Fe 3+(aq) + Fe(s) 的标准平衡常数K ∃,计算方法合适的是: ( ) (A) 只能按式 (1) - 2(2) 计算 (B) 只能按式 3(1) - 2(3) 计算 (C) 只能按式 (3) - 3(2) 计算 (D) 以上三种方法均可3. 2 分将反应 2Hg(l)+O 2(g)+2H 2O(l) = 2Hg 2++4OH – 设计成电池, 当电池反应达到平衡时, 电池的E 必然是: ( )(A) E =E ∃(B) E =0 (C) E >0 (D) E <04. 2 分将反应 H ++ OH -= H 2O 设计成可逆电池,选出下列电池中正确的一个 ( ) (A) Pt │H 2│H +(aq)‖OH -│O 2│Pt (B) Pt │H 2│NaOH(aq)│O 2│Pt (C) Pt │H 2│NaOH(aq)‖HCl(aq)│H 2│Pt (D) Pt │H 2(p 1)│H 2O(l)│H 2(p 2)│Pt5. 2 分以阳离子从高活度a 1迁往低活度a 2的浓差电池的电动势计算式为: ( ) (A) E =-RT /(zF )×ln(a 1/a 2) (B) E =-RT /(zF )×ln(a 2/a 1) (C) E =-RT /(zF )×lg(a 2/a 1) (D) E =-2.303RT /(zF )×lg(a 1/a 2)6. 2 分当电池的电动势E =0时,表示: ( ) (A) (A) 电池反应中,反应物的活度与产物活度相等 (B) (B) 电池中各物质都处于标准态 (C) (C) 正极与负极的电极电势相等 (D) (D) 电池反应的平衡常数K a =17. 2 分Zn(s)插在ZnSO4[a(Zn2+)=1]溶液中,界面上的电势差为ε∃,从电极电势表中查得φ∃ (Zn2+,Zn)为-0.763 V, 则:( )(A) ε∃=-0.763 V (B) ε∃>-0.763 V(C) ε∃<-0.763 V (D) 无法比较8. 2 分常用醌氢醌电极测定溶液的pH 值, 下列对该电极的描述不准确的是:( )(A) 醌氢醌在水中溶解度小, 易于建立平衡(B) 电极属于氧化-还原电极(C) 可在pH= 0─14 的广泛范围内使用(D) 操作方便, 精确度高9. 2 分用下列电池测溶液pH。
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物理化学第八章模拟试卷C班级姓名分数一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 2 分已知:(1) Cu│Cu2+(a2)‖Cu2+(a1)│Cu 电动势为E1(2)(2)Pt│Cu2+(a2),Cu+(a')‖Cu2+(a1),Cu+(a')│Pt 电动势为E2,则: ( )(A) E1= 1 2E2(B) E1= 2 E2(C) E1= E2(D) E1≥E22. 2 分298 K 时,已知f$ (Fe3+,Fe2+)=0.77 V, f$ (Sn4+,Sn2+)=0.15 V, 当这两个电极组成自发电池时, E$为: ( )(A) 1.39 V (B) 0.62 V (C) 0.92 V (D) 1.07 V3. 2 分某电池电动势与温度的关系为:E/V = 1.01845 - 4.05×10-5 (t/℃ - 20) - 9.5×10-7(t/℃ - 20)2298 K 时,电池可逆放电,则: ( )(A) Q > 0(B) Q < 0(C) Q = 0(D) 不能确定4. 2 分在电极─溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度d 与溶液中相关离子浓度m的大小关系是: ( )(A) m增大,d 增大 (B) m增大,d 变小(C) 两者无关 (D) 两者关系不确定5. 2 分已知E1(Fe3+|Fe) = - 0.036 V,E2(Fe3+|Fe2+) = 0.771 V,则E3(Fe2+|Fe)值为:()(A) - 0.807 V (B) - 0.4395 V(C) - 0.879 V (D) 0.807 V6. 2 分有两个电池,电动势分别为E1和E2:H2(p$)│KOH(0.1 mol·kg-1)│O2(p$) E1H2(p$)│H2SO4(0.0l mol·kg-1)│O2(p$) E2比较其电动势大小: ( )(A) E1< E2(B) E1> E2(C) E1= E2(D) 不能确定7. 2 分下列电池不属于浓差电池的是:()(A) (A) Tl(Hg)(a1)|Tl+(aq)|Tl(Hg)(a2)(B) (B) Na(Hg)(a)|NaCl(m1)|| NaCl(m2)|Na(Hg)(a)(C) (C) Na(Hg)(a)| NaCl(m1)|AgCl(s)|Ag(s)—Ag(s)|AgCl(s)| NaCl(m2)|Na(Hg)(a)(D) (D) Ag(s)|AgCl(s)|NaCl(aq)|Na(Hg)(a)|NaCl(CH3CN溶液)|Na(s)8. 2 分298 K时, 电池反应为 Zn(s)+Ni2+(a1=1)=Zn2+(a2)+Ni(s) 的电池的电动势为0.54 V,已知f$(Zn2+,Zn)=-0.763 V, f$(Ni2+,Ni)=-0.250 V, 则 Zn2+的活度a2为:( )(A) 0.08 (B) 0.06 (C) 0.12 (D) 0.049. 2 分某电池在等温、等压、可逆情况下放电,其热效应为Q R,则: ( )(A) Q R=0 (B) Q R=D H(C) Q R=T D S (D) Q R=D U*. 2 分298 K 时,在下列电池 Pt│H2(p$)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)┃Cu(s)右边溶液中加入0.1 mol·kg-1 Na2SO4溶液时(不考虑稀释效应), 则电池的电动势将:( )(A) 上升 (B) 下降(C) 基本不变 (D) 无法判断二、填空题 ( 共 9题 18分 )11. 2 分下列两个反应:Pb(Hg) ─→Pb2+(a) + 2e-+ Hg(l)Pb ─→Pb2+(a) + 2e-其电极电势公式分别为及,这两个反应相应的f 及f$ 是否相同?12. 2 分将反应Cl-(a1)→Cl-(a2)设计成电池的表示式为:__________________________________________。
13. 2 分测定电动势必须在______= 0条件下进行,因此采用_______法。
14. 2 分将反应Hg22+ + SO42-→ Hg2SO4(s)设计成电池的表示式为:____________________________________________________________________。
15. 2 分已知可逆电池 Tl(Hg)│TlCl(s)│KCl(aq,c)│Hg2Cl2(s)│Hg(l) 在 25℃时,电池反应的D r S m为 72.375 J·K-1,D H为–48780 J,则电池可逆工作时吸收的热量为 _____________ 。
16. 2 分写出 25℃时,电池 Sb(s)│Sb 2O 3(s)│KOH(m ),KCl(m ')│H 2(g,p $),Pt 的负极反应 _____________________________,正极反应 ________________________, 以及电池的总反应 ______________________________________________________ 。
17. 2 分已知Hg 2++2e -→Hg(l)的标准电极电势为E 1(Hg 2+|Hg),Hg 2++e -→12Hg 22+的标准电极电势为E 2(Hg 2+|Hg 22+),则12Hg 22++e -→Hg(l)的电极电势表示式应为:E 3=________________________。
18. 2 分将反应Hg(l) + Cl –(a Cl -= 1) + Fe 3+= 2212Hg Cl (s)+ Fe 2+设计成电池的表示式为: ________________________________________________________________。
19. 2 分将反应 Ag 2SO 4(s)=2 Ag ++SO 42设计成电池,其书面表示式为: 。
三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分298 K 时,可逆电池 Pt │H 2(p $)│H 2SO 4(极稀)│O 2(p $)│Pt 的 E = 1.23 V ,并已知 D f H m$,[H 2O(l)] = -285.90 kJ ·mol -1,求下述单位反应:2H 2(g,p $) + O 2(g,p $) ──→ 2H 2O(l,p $下),按以下两种途径进行的 D r U m 、D r H m 、D r S m 、D r G m 值,并判断过程的自发方向及过程的性质。
(1) 将氢和氧直接接触在烧杯中进行(2) 组成电池进行反应,并已知该单位反应时外作电功为 374.78 kJ ·mol -121. 10 分298 K 时,有如下两个反应:(a) 2Hg(l)+O 2(g)+2H 2O(l)=2Hg 2++4OH –(b) 2Hg(l)+O 2(水中溶解态)+2H 2O(l)=2Hg 2++4OH –将反应(a)设计成电池,其E = - 0.453 V 。
工业排放的废汞,可与水中溶解氧发生 如(b)所示的反应,设废液呈中性,在液面上O 2(g)分压为0.21×p ,活度系数均为1。
⑴ 写出反应(a)的电池表示式。
⑵ 当废液中的[Hg 2+]为1×10-5 mol ·kg -1时,反应(b)能否自发进行?⑶ [Hg 2+]在废液中浓度为多少时,不再与溶解O 2反应?22. 10 分电池 Cd │Cd(OH)2(s)│NaOH(0.01 mol ·kg -1)│H 2(p $)│Pt 298 K 时 E =0 V, f $ (Cd 2+/Cd)=0.40 V 。
求298 K 时K sp (Cd(OH)2)的值。
23. 5 分体系Sn 4+/Sn 2+ 和Sn 2+/Sn 的标准电极电位分别为f $ (Sn 4+/Sn 2+) = 0.15 V f $ (Sn 2+/Sn) = -0.14 V计算 f $ (Sn 4+/Sn),并设计电池。
24. 5 分在298 K 时,已知下列两电池的电动势:(1) Pt │H 2(p $)│HCl(a =1)│Cl 2(p $)│Pt E 1$=1.3595 V (2) Pt │Cl 2(p $)│HCl(a =1)│AgCl(s)│Ag(s) E 2$=-1.137 V 求下列电池的电动势E 3$:(3) Ag(s)│AgCl(s)│HCl(a =1)│Cl 2(p $)│Pt四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 25. 10 分为什么韦斯顿标准电池一般采用含Cd 12.5%的Cd-Hg 齐?请写出韦斯顿电池的表达 式、电池反应和画出相应的相图来加以说明。
26. 5 分(1) 写出pH 的通用定义式;(2) 写出pH 的操作定义式,并注明各符号所代表的物理量含义。
27. 5分定压下,如果原电池的电池反应的 D r H m 在某一温度范围内是不变的,则在该温度范围内电动势与温度成线性关系。
为什么?参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分[答] (A)2. 2 分[答] (B)3. 2 分[答] (B)4. 2 分[答] (B)5. 2 分[答] (B) (2分)6. 2 分[答] (C)7. 2 分[答] (D) (2分)8. 2 分[答] (C)9. 2 分[答] (C)*. 2 分[答] (C)二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分[答]f (Pb 2+/Pb(Hg)) = f $ (Pb 2+/Pb) - RT /2F ×ln[a (Pb(Hg))/a (Pb 2+)]f (Pb 2+/Pb) = f $ (Pb 2+/Pb) - RT /2F ×ln[a (Pb(s))/a (Pb 2+)]f 不相同, f $相同12. 2 分[答] Pt,Cl 2(p )|Cl -(a 1)||Cl -(a 2)|Cl 2(p ),Pt (2分)13. 2 分[答] E , 对消 (2分)14. 2 分[答] Hg(l)|Hg 2SO 4(s)|SO 42-(aq)||Hg 22+(a )|Hg(l) (2分)15. 2 分[答] Q r = T D S = 21.57 kJ ·mol -116. 2 分[答]2Sb(s) + 6OH -(m ) = Sb 2O 3(s) + 3H 2O + 6e -6H 2O + 6e - = 3H 2(g,p $) + 6OH - (m )2Sb(s) + 3H 2O = Sb 2O 3(s) + 3H 2(g,p $)17. 2 分[答] E 3=2E 1 - E 2 (2分)18. 2 分[答]摩尔甘汞电极||Fe 3+,Fe 2+|Pt 或 Hg(l)|Hg 2Cl 2(s)|Cl –(Cl =1a -)||Fe 3+,Fe 2+|Pt (2分)19. 2 分[答] Ag(s)│Ag +(aq)‖SO 42-(aq)│Ag 2SO 4(s),Ag(s)三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分[答] (1) D r G m = D r G m $= -zE $F = -474.8 kJ ·mol -1(1分)D r H m = 2D f H m$(298 K) = -571.8 kJ ·mol -1 (1分)D r U m = Q - W = D r H m - ∑n RT = -564.4 kJ ·mol -1(1分)D r S m = (D r H m - D r G m )/T = -325.6 kJ ·mol -1(1分) 因 D r G m < 0 过程 (1) 为自发过程,又 ∵ W = 0-D r G m - W f > 0 过程为不可逆过程 (2分) (2) 始、终态与 (1) 相同,故 D r G m 、D r H m 、D r U m 、D r S m与 (1) 相同 (2分)因W f = 374.78 kJ ·mol -1 则 -D r G m - W f = 100.0 kJ ·mol -1此过程仍为不可逆过程 (2分)21. 10 分[答]⑴ Hg(l)|Hg 2+||OH -|O 2(g),Pt (4分)⑵ 5274(10)(10)ln 0.099 V 040.21RT E E F --=-=>$,能自发进行。