物理化学复习题下册.docx
- 文档编号:11974826
- 上传时间:2023-04-16
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:31.27KB
物理化学复习题下册.docx
《物理化学复习题下册.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物理化学复习题下册.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
物理化学复习题下册
物理化学复习题
、判断下列说法是否正确(不必改正)
1.金属和电解质溶液都是靠自由电子来导电的。
()
2.恒温下电解质溶液的浓度增大时,其摩尔电导率总是减小的。
()
3.对于基元反应,几分子反应就是几级反应。
()
4.电池反应的可逆热,就是该反应的恒压反应热。
()
5.阿累尼乌斯活化能等于活化分子平均能量与普通分子平均能量之差。
()
6.质量作用定律对基元反应和复杂反应都适用。
()
7.对两种不同液体来说,曲率半径相同时,曲面下的附加压力与表面张力成反比。
()
8.朗格缪尔吸附等温式适合于单分子层吸附。
()
9•吸附平衡即是固体表面不能再吸附气体分子,而被吸附的气体分子也不再脱附。
()
10.金属和电解质溶液都是靠自由电子来导电的。
()
11.25C时电极Hg,Hg2Cl2(S)|KCI(1mol/kg)的电极电势为0.2800V,这一数值就是甘汞电极的标准电极电势。
(x)
12.化学吸附为单分子层吸附,而且具有选择性。
(V)
13.表面过剩就是单位面积的表层溶液中所含溶质的物质的量。
(x)
14.物质的比表面吉布斯函数就是单位面积的表面层分子所具有的表面吉布斯函数。
(V)
简答下列概念
溶液表面过剩正吸附原电池表面张力基元反应
二、填空题
1.对于平行反应,一般地说Ea值小的反应,k值随T的变化率,升温对Ea值的反应影响更大。
2.在恒温下,加入催化剂能加快反应速率的原因是由于,而升高温度能
增加反应速率的原因是由于。
3.一定温度下,液滴越小,饱和蒸汽压越,而液体中气泡越小,泡内液体的饱和蒸
汽压越。
(大;小)
4.用导线把电池的两极连接上,理科产生电流,电子的流动是从极经由导线进入
极的。
在电池内部,电解质的正离子通过溶液向极迁移,并发生反应,负离子
通过溶液向极迁移,并发生反应。
(负;正;正;还原;负;氧化)
5.链反应由链、链和链三步构成。
(引发;传递;终止)
6.电池恒温恒压可逆放电时,吉布斯函数的降低值与该电池所做的电功的关系为
(相等)
7.列举两种热力学亚稳态(如过饱和溶液),他们是、。
(过饱和蒸汽;
过冷水)
8.阿累尼乌斯公式的微分式为;活化能Ea越,反应速率收温度的影响越
大。
9.在一定温度下,想纯水中加入少量表面活性剂,在此表面活性剂的表面吸附量零
(填“大于”、“等于”或“小于”)
10.已知298K时的标准电极电势E(Fe/Fe)=-0.036V;E(Fe/Fe)=-0.439V,E(Fe/Fe)
为V。
(0.77)
11、反应203(g)====302的活化能为117kJ•mol-1,O3的厶fHm为142kJ•mol-1,则该反
应的反应热为,逆反应的活化能为。
(-284;401)
12、链反应可分为反应和反应。
13、若反应A+2B===Y是基元反应,则其反应速率方程可以写为-dcA/dt
14.二级反应的半衰期与反应物的初始浓度关系为。
15.Langmuir吸附等温式仅适用于。
11
16.若某溶液中含KCl0.1molkg,BaCb0.2molkg-,该溶液的离子强度
I=。
(0.7)
三、选择题
1.电池Cu|Cu+iiCu+
Cu2+1Pt和Cu|
Cu2+iiCu2+,Cu+1Pt的电池反应均可写作
Cu+Cu=2Cu,此电池的
(
)
a)△rGm,E均相同
1b)△rGm相同,
E不同c)
△rGm,E均不相同
d)
△rGm不
同,E相同
2.
已知某反应为一级反应,
则该反应为
(
)
a)基兀反应
b)单分子反应c)
复杂反应
d)不能确定
3.
双分子反应是
(
)
a
.二级反应b.不是二
一级反应c.不一
疋是二级反应
d.不可能是二级反应
4.某反应的速率常数k=4.6*10-2mil-1,又初始浓度为0.1mol•dm-3,则该反应的半衰期为
()
-22-2
a.1/(6.93*10*0.1)minb.15minc.30mind.1/(4.6*10*0.1)mil
5.已知某一反应为一级反应,则该反应为()
a.简单反应b.单分子反应c.复杂反应d.不能确定
6.下列不属于胶体(憎液胶体)的基本特性是(D)
A.高度分散型;B.聚结不稳定性;C.多相性;D.动力稳定性
7.丁达尔(Tyndall)现象是光照射到粒子上发生的(B)
A.反射;B.散射;C.透射;D.折射
8.在溶胶制备的过程中,常常需要净化,其目的是(A)
A.去除制备过程中过多的电解质,以利于溶胶的稳定性;
B.除去制备时其它杂质,以提高溶胶的纯度;
C.除去比溶胶粒子更大的粒子,使分散力度均匀;
D.除去过多的溶剂,以提高溶胶的浓度。
9.某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗1/4的时间的2倍,则该反应的级数是
(B)
A.0.5级反应;B.0级反应;C.1级反应;D.2级反应
10.
360s,当初始浓度为
(C)
当一反应物的初始浓度为0.04mol/dm3时,反应的半衰期为
0.024mol/dm3时,半衰期为600s,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
11.一级反应完成99.9%所需时间是完成50%所需时间的(C)
A.2倍;B.5倍;C.10倍;D.20倍
12.两一级平行反应A出—B,A—k2kC,下列结论不正确的是(C)
13.反应A*B(I);A►D(n),已知反应I的活化能Ei大于反应n的活化
能E2,以下措施中不能改变获得B和D的比例的是:
(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。
14.某一反应在一定条件下最大转化率为30%,在同样条件下,加入催化剂后,其转化率将
A.大于30%;B.小于30%;C.等于30%;D.不确定
15.下列两电池反应的标准电动势分别为Ei和E2,则两个的关系为
(1)1/2H2(p)+1/2CI2(p)==
===HCI(a=1)
(2)2HCI(a=1)=
:
===H2(P
)+
CI2(P)
A.E1=2E2;
B.E2=
-E1
;C.E2=-2E1;
D.E2=E1
16.当表面活性物质加入溶剂后,
所产生的结果是
A.dc/dc<0
正吸附;
B.dc/dc>0
负吸附
C.dc/dc>0
正吸附;
D.dddc<0
负吸附
四、简答下列各题:
1.试比较物理吸附与化学吸附?
2.两块平板玻璃在干燥时,叠放在一起,很容易分开,在其间放些水,再叠放在一起,则要使之分开(沿板的法线方向分开)却很费劲。
这是什么道理?
3.请绘出对消法测电动势的原理图。
+2+.,
4•请将反应Zn(s)+CutZn+Cu设计成原电池。
5.基元反应aA+bBtgG+hH、反应物的消耗速率卩b及产物的生成速率VG和Vh间的关系
如何?
速率常数Ka与Kb间有何关系?
6.请写出韦斯顿标准电池图式,并写出电池反应与电极反应•
7.请将反应H2(g)+1/2O2(g)—出0
(1)设计成一个电池•
8.请指出反应分子数与反应级数有何区别.
9.已知H-H的键能为436kJ/mol,使H2光化学裂解所需照射光的波长是274.4nm,实际上
H2的光裂解能需要另一个物质(光敏剂)作为吸收和传递光能,现有Hg(g)及Na(g),其初
始吸收光的波长分别是253.6519nm及330.2988nm,请问何种物质可作为H2光解的光敏剂?
答:
Hg(g)
10.试讨论温度对一级反应的半衰期有什么影响。
答:
温度升咼一级反应的半衰期减小。
11.什么叫极化作用和超电势?
随着电流密度的增加,原电池和电解池的阴阳极上析出电势
如何变化?
并画出示意图。
12.纯液体、溶液和固体,他们各采用什么方法来降低表面吉布斯函数以能达到稳定状态?
若把大小不等的液滴封在以玻璃罩内,隔相当长时间后,估计会出现什么现象?
35.请写出阿累尼乌斯公式、克劳修斯一克拉佩龙方程、范特霍夫方程,并对比三个方程找出规律。
13.计算298K时在0.1mol/kg的硫酸锌溶液中Zn2+、s0-4离得的活度与ZnSQ的活度。
已知
298K时的丫士=丫+=丫-=0.148.
解:
b+=b-=0.1mol/kg
A
a+=(b+/b)=a-=0.148*0.1=0.0148
2
a(ZnSQ)==0.0148=0.000219
14.已知反应Ab正逆反应均为已级,已知:
“2000Igkifs-1)^--+40
lgK?
=—-10
反应开始时CA,o=0.5mol/dm3,cB,o=0.05mol/dm3.计算逆反应的活化能。
解:
Kc=k1/k-1
IgKc=Igk1-Igk-1
Igk-1=-IgKc+Igk1=-2000/T+4.0-2000/T+4.0=-4000/T+8.0
22
dlgk-1/dT=2.303dlgk-〃dT=3.303*4000/T=Ea,-1/RT
3
Ea,-1=2.303*4000*8.314*10-=76.59(kJ/mol)
15.试为下列反应设计原电池,并写出电动势表达式。
(1)Sn+2Fe3+(aFe3+)—(aSn2+)+2Fe2+(aFe2+)
(2)H2(PH2)+2AgCI(s)2Ag+2HCI(a士)
解:
(1)
2+2+3+2+2+_
3+、
Fe)
'+2CI-
a2H+*a2CI-/(pH2/p)]
4
a士/(pH2/p)]
Sn|Sn(aSn)||Fe3+(aFe),Fe(aFe)|Pt
E=E[Fe3+,Fe|Pt]-E[Sn2+|Sn]-(RT/2F)ln(aSn2+*a2Fe2+/a2
⑵
H2(PH2)+2AgCI(s)2Ag+2H
原电池图式
Pt|H(pH2)|HCI(a士)|AgCI(s)|Ag
E=E[AgCI(s)|Ag]-(RT/2F)In[
=E[AgCI(s)|Ag]-(RT/2F)In[
四、已知反应Hz+I2t2HI的机理为
*0
I2+M21?
+M
H2+2I?
t2HI
请推导该反应的速率方程(M*为高能分子,M为低能分子)
五、计算题:
1.25C时、电池Ag|AgCI(s)|HCI(b|)CI2(g、100Kpa)|Pt的电动势的E=1.136v.电动势的温
41
度系数(E/T)p=-5.95X10vK,电池反应为Ag+1/2CI2(g100Kpa)=AgCI(s)试计算该反应的△G△HAS及电池恒温可逆放电时过程的可逆热Qr.
2.某金属钚的同位素进行?
放射,经14天后,同位素活性降低6.85%,试求此同位素的蜕
变速率常数和半衰期。
要使同位素活性降低90%需多长时间?
3.25C时在一电导池中盛有浓度为0.02mol•dm3的KCI溶液,测得其电阻为82.4Q。
若
在同一电导池中盛以浓度为0.0025mol•dm3的K2SQ溶液,测得其电阻326.0Q。
已知
25C时0.02mol•dm3的KCI溶液的电导率为0.2768s•m1。
试求:
1)电池常数kcell;
2)0.0025mol•dm-3的&SQ溶液的电导率和摩尔电导率。
4.在某反应AtB+D中,反应物A的初始浓度CAo为1mol•dm3,出速率Va为O.OImol•S-1•dm-3,如果假定该反应为
①零级反应;②一级反应;③二级反应;④2.5级反应;
试分别求各不同级数的速率常数kA,标明kA的单位,并求各不同级数的半衰期和反应物A
的浓度变为O.lmol•dm3所需的时间。
5.298K时N2Q5(g)分解反应半衰期ti/2为5.7h,此值与N2Q5起始浓度无关,试求:
(1)该反应的速率常数。
(2)作用完90%时所需的时间。
解:
(1)对于一级反应
-1
k=ln2/t1/2=0.1216h-1
(2)ln[1/(1-y)]=kt
t=(1/k)ln[1/(1-y)]18.9h
g
6.电池:
Zn-Hg|ZnSQ4(aq)||PbSQ4(s),Pb-Hg的E(298K)=0.4055V,电池中ZnSQ4溶液浓
度为5.0X10-5mol/kg,离子平均活度系数为0.74,写出电池反应并求25C时电池的电动势。
解:
-2+
(-)Zn-2e==Zn
2--2+2
(+)PbSQ2-4+2e-==Pb+Zn2++SQ2-4
总反应:
Zn+PbSQ2-4==Pb+Zn2++SQ2-4
g2+2-
E=E—(RT/2F)ln(azn•氏。
4)
g2
=E-(RT/2F)lna士
=E-(RT/2F)ln(丫±・b士/b)2
=0.4055-(0.05916/2)lg(0.74X5.0X10-5)2
=0.6677(V)
7.设有等物质量的液体A与液体B混合,反应至1000s时,A反应掉1/2,问至2000s时,未反应的A与A的起始浓度之比(Ca/ca,0)是多少?
(1)假定为A的一级反应;假定单分子A与单分子B的二级反应。
解:
(1)-dcA/dt=kAcA
t1/2=1000=ln2/kA
-1
kA=0.693X10-3s
-kAt
cA=cA,0e
-kAt
cA/cA,0=e=0.25
2
(2)—dcA/dt=kAcAcB=cA积分得:
1/cA=1/cA,0+kAtt1/2=1/(kAcA,0)
-3
kA=1/(t1/2cA,0)=10/cA,0(dm3mol-1s-1)
-3
1/cA=1/cA,0+(10/cA,0)X2000=3/cA,0cA/cA,0=0.33
8.
某药物的分解为一级反应,速率常数与温度的关系为:
(1)求30C时的速率常数;
(2)若此药物分解30%即无效,问在30C时保存,有效期为多少?
(3)预使有效期延长至2年以上,保存温度不能超过多少?
解:
(1)Ink=-8938/303+20.400=-9.10
-4-1
k=1.12X10h
⑵
-kt
ca=CA,0e
0.70ca,0=ca,0e-kt
3
t=3.18X10h
⑶
-kt
0.70ca,0=ca,0e
将『=365*24*2=17520h代入,解得:
/-5-1
k=2.04X10h
lnk/=-8938/T/+20.400
T/=286K
9.
80%的反应物进
请问该反应的
10min后总压
某一级分解反应,在600K时,K=5.16X10-4s-1,在900K时8min已有
行反应,求反应的活化能。
解:
900K时
-kt
CA=CA,0e
-kt
0.2ca,0=CA,0e
-3-1
k=3.35X10s
ln(k,/k)=-(Ea/R)(1/T/-1/T)
-4
Ea=2.80X104(J)
10.N2O5分解反应为一级反应,其反应速率常数k=4.80X10_4s_1,半衰期为多少?
当初始压力po=66.66kPa,反应开始
(1)10s,
(2)力pt分别为多少?
解:
3
t1/2=ln2/k=1.44*103(s)
N2O5====
N2O4(g)
+1/202(g)
t=0
p0
0
0
t=t
P0-X
X
0.5x
pt=P0+0.5x
由一级反应动力学方程得:
(-kt)
P0-X=P0e
(1)t=10s时
-4
x=p0[1-e(-kt)]=66.66*[1-exp(-4.8*10*10)]
=0.319kPa
pt=66.66+0.5*0.319=66.28(kPa)
(2)t=600s时
-4
x=p0[1-exp(-kt)]=66.66*[1-exp(-4.8*10*600)
=16.68(kPa)
Pt=66.66+0.5*16.68=75.00(kPa)
11.在300K时,鲜牛奶大约5h变酸,但在275K的冰箱中可保持50h,计算牛奶变酸反应的活化能。
(提示:
牛奶变酸反应的速率常数与变酸的时间的关系为:
k2/k1=t1/t2)
解:
k2/ki=ti/t2
lg(k2/k1)=-(Ea/2.303R)*(1/T2-1/T1)
ln(50/5)=(Ea/2.303*8.314)*(1/275-1/300)
4
Ea=6.32*104J/mol
12.电池:
Zn-Hg|ZnS04(aq)||PbSC4(s),Pb-Hg的E°(298K)=0.4055V,电池中
ZnSO4溶液浓度为5.0>10-5mol/kg,离子平均活度系数为0.74,写出电池反应并求25E时电池的电动势。
-1
13、298K时,电池Pt|H2(100kPa)|HCI(b=0.1molkg-)|AgCI(s)|Ag的电池电动势为0.3522V。
求反应:
+-
H2(g)+2AgCl(s)====2Ag+2H+2Cl
在298K时的标准平衡常数。
已知0.1molkg-1|HCl的丫士=0.798。
解:
0.1molkg-1|HCI的a±=丫±b/b=0.798*0.仁0.0798
2
E=E-(RT/2F)In(a+*a-)=E-(2RT/F)lna士
E=E+(2RT/F)lna士=0.2223V
8
K=exp(ZFE/RT)=3.28*108
14、例7.8.1将碱性氢电极和酸性氢电极组成如下电池,
+-
Pt|H2(g,100kPa)|H+||H20,0H-|H2(g,100kPa)|Pt
写出电极、电池反应和电池电动势的能斯特方程,并计算E{H20,0H-|H2(g)}。
15、例7.9.1
已知25C时E(Ag+|Ag)=0.7994V,E{AgCI(s)|Ag}=0.22216V,求25C时AgCl(s)在水中的溶度积Ksp。
16、气体反应A+B====D,对反应物A,B来说都是一级反应,反应的活化能Ea=163kJmol-,温度为380K时的反应速率常数k=6.30x10-3dm‘mol-1s-1,反应开始时由等量A和B(nA=nB)组成的气体混合物压力为101.325kPa,求温度在400K时的反应初速率。
解:
lg(k1/k2)=(-Ea/2.303R)(1/T1-1/T2)设T1=400K,T2=380K,
求得:
ki=8.3x10-2dm3mol-1s-1,
因气体混合物中nA=nB,即PA=PB=P/2=51kPa
-2-3
ca,o=cb,o=Pa/(RT)=1.5x10moldm
反应速率公式
u=kcAcB
T=400K时的初速率
-3-1
u0=k1CA,oCB,o=1.9x10-5(moldms)
17、例11.4.1
一般化学反应活化能在40〜400kJ-mlo-1范围内,,多数在50〜250kJ-mlo-1之间。
(1)若活化能为100,试估算温度由300K上升10K,由400K上升10K时,速率常数k各增加多少倍。
假设之前因子相同。
(2)若活化能为150kJ-mlo-1,做同样的计算。
(3)将计算结果加以比较,并说明原因。
18、例11.6.2
实验表明气相反应2N2O5====4NO2+02的速率方程为u=k[N2O5],并对其提出了以下反应机理:
1)
N2O5
NO2+NO3
2)
NO2+NO3
NO+O2+NO3
3)
NO+NO3
2NO2
试应用稳态近似法推导该反应的速率方程。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理化学 复习题 下册