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-3
mol·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4.53
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。
（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：2×10-3 0.5×10-3 0
即：c A,0 = 2×10-3 mol·L-1，c B,0 = 0.5×10-3 mol·L-1，
则动力学方程为：
对B：当c B = 0.5c B,0时，必有：c A =1.75×10-3 mol·L-1，
所以对B而言：
7．在1100 K，测得NH3在W上起催化反应的数据如下：
NH3的初压
35330 17332 7733
p0/Pa
半衰期t1/2/min 7.6 3.7 1.7
(1) 试证明该反应近似为零级反应；(2)求速率常数ｋ0。 （答案：38.66Pa·s-1）
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。
ｔ／ｓ0 390 665 1195 2240 3155 ∞
ｐ
体系
／Pa 41597 54396 62395 74927 95192 103858 124123
［提示：先由p
体系及p
０
求出不同ｔ时的p CH3OCH3，作图求-d p／d t］（答案：一级）
解：CH3OCH3 → CH4＋CO＋H2
t =0 p0
t = t p CH3OCH3p CH4 = p CO = p H2 = p0- p CH3OCH3
p体系= ∑p i = 3p0- 2 p CH3OCH3
∴p CH3OCH3 =3[p0-p体系]/2
从而得到下列数据：
t /s 0 390 665 1195 2240 3155 p CH3OCH3 /Pa 41597 35197 31198 24932 14799 10466
d/dt 16.41 14.54 11.02 9.69 4.74
k×104 4.66 4.66 4.74 4.55 4.52 注：d/dt= ( p0 - p CH3OCH3) / t，k = ( d/dt)×(1/ p CH3OCH3)
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AＤ，A的初始浓度为＝1.89 mol·L-1，ｔ时间测得D的浓度x为：
ｔ／ｓ180 300 420 900 1 440 ∞
x／(mol·L-1) 0.2 0.33 0.43 0.78 1.05 1.58(x e) 求正、逆反应速率常数。 （答案：6.29×10-4 s-1，1.23×10-4s-1）
解：对峙反应 A Ｄ为正、逆反应均为一级反应，则：
，
试算得如下数据：
k1×104 6.286 6.528 6.323 6.322 6.341
k--1×104 1.233 1.240 1.244
12．某金属的氧化反应服从下列抛物线方程式： y2＝k1t＋k2，式中y为在反应到t时间的金属氧化膜的厚度，试确定该金属氧化是几级。（答案：-1级）解：∵y2＝k1t＋k2，∴2y d y = k1d t
则，故此反应为-1级反应。
14.
17．反应A(g ) ====== C(g)＋D(g) 在298 K时，k1和k-1分别为0.2ｓ-1和5.0
×10-4Pa-1·s-1，温度增加到310 K时，k1和k-1均增加到原来的两倍。计算： (1) 298 K时的平衡常数；(2)正、逆反应的活化能E1、E-1；(3) 如果在298 K反应开始时只有A，其压强p＝101325Pa，计算当总压强增至151987.5Pa时反应时间为多少。
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 = t 101325 -p x p x p x
= 101325+ p x
故：p
总
当p
= 151987.5Pa时，p x = 50662.5 Pa，即A减少了一半。
总
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：
18．醋酸酐的分解反应是一级反应。该反应的活化能E a＝144.35 kJ·mol-1。已知557.15 K时这个反应的k＝3.3×10-2s-1。现要控制该反应在10 min内转化率达90%，试确定反应温度应控制在多少度。（答案：521.2 K）
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
（5）
（6）
以（6）代入（5），得
Ⅲ要使r1=r2,则必须有：
25．在无催化剂存在时，反应2HI==== H2＋T2的活化能为183920 J·mol-1，当用
铂作催化剂时改变了其反应历程，活化能降低为104500 J·mol-1。若反应在575 K 时进行，求铂催化剂使此反应速率增加的倍数。（答案：1.6×107）
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W Cu=M Cu IT/nF=63.546×20×15×60/(2×96485)=5.9275g
(2) 在阳极2Cl-→Cl2(g) + 2e
n Cl2=It/nF=20×15×60/(2×96485)=0.093279mol
V Cl2=n Cl2RT/P=0.093279×8.314×300.15/101325=2.297×10-3m3=2.297dm3
2.一电导池中装入0.02mol2dm-3的KCl水溶液，298.15K时测得其电阻为453Ω。已知298.15K0.02mol2dm-3溶液的电导率为0.2768S2m-1。在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g2dm-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 S2m-1，0.02388 S2m22mol-1）
解：
（1）电导池常数G
G=L/A=K KCl?R=0.2768×453=125.4 m-1
（2）CaCl2的电导率
κCaCl2=L/AR=125.4/1050=0.1194 s?m-1
(3) 摩尔电导率
C CaCl2=0.555/110.986=0.0050 mol?dm3
ΛCaCl2=κ?10-3 /C=0.1194×10-3/0.0050=0.02388 s?m2?mol-1
3.在298K，H + 和HCO-3的离子极限摩尔电导率λ(H + )=3.4982310-2S2m22mol-1，λ(HCO-3)=
4.45310-3S2m22mol-1。在同温度下测得0.0275mol2dm-3H2CO3溶液的电导率κ=3.86310-3S2m-1，求H2CO3离解为H + 和HO-3的离解度。（答案：α= 3.56310-3）
解：Λ∞=λ∞(H+)＋λ∞(HCO3)
=3.4982×10-2＋4.45×10-3=0.03943 s?m2?mol-1
Λm=κ?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
4.已知291K时NaCl ，NaOH及NH4Cl的极限摩尔电导率λ分别为1.086310-2，2.172310-2及1.298310-2S2m22mol-1，291K时0.1及0.01mol2dm-3NH32H2O的摩尔电导率λm 分别为3.09和9.62S2cm22mol-1，利用上述实测数据求0.1及0.01mol2dm-3NH32H2O的
离解常数K 。 （答案：K 1 = 1.702310-5，K 2 = 1.697310-5）
解：λ∞（NH 3?H 2O ）=λ∞(+
4NH )+λ∞(OH -)－λ∞(Cl -)＋λ∞(Na +)－λ∞(Na +)＋λ∞(Cl -)
=1.298×10-2+2.172×10-2
－1.086×10-2=2.384×10-2 s?m 2?mol -1
(1) 0.1mol?dm -3 NH 3?H 2O
α=λm/Λ∞=3.09×10-4/(2.384×10-2)=0.01296 K=C?α2/(1-α)=0.1×0.012962/(1-0.01296)=1.702×10-5 (2) 0.01 mol·dm -3 溶液
α=λm/Λ∞=9.62×10-4/(2.384×10-2)=0.04035
K=C?α2/(1-α)=0.01×0.040352/(1-0.04035)=1.697×10-5
5.在298.15K 测得某电导池充以0.01mol 2dm -3KCl 溶液的电阻为484Ω，用同一电导池充以不同浓度的NaCl 水溶液，在298.15K 测得电阻值如下表：
② 以Λm 对c 作图，用外推法求NaCl 溶液的极限摩尔电导率。
（答案：⑴ 0.01251，0.01242，0.01231，0.01209 S 2m 22mol -1 （2） 0.01270 S 2m 22mol -1）
解: 查知 298K, 0.01mol?dm -3 KCl 水溶液的电导率为: κ=0?141s?m -1
G=L/A=κ?R =0.141×484=68.244m -1 κ1=G/R 1=68.244/R 1
Λ1=κ110-3/C1－68.244×10-3/R 1C 1
以不同浓度C 1溶液的电阻R 1代入上式求得相应的摩尔电导率如下表 C 1(mol?dm -3) 0.0005 0.0010 0.0020 0.0050 Λ1(s?m 2?mol -1) 0.01251 0.01242 0.01231 0.01209
1C 0.00236 0.03162 0.04472 0.07071
(2)
计算1C 也列入上表中,然后以Λ1对1C 作图,将图中直线外
推至1C =0时得
Λ∞(NaCl)=0?01270s?m 2?mol -1
6. 298K 时，浓度0.100mol 2dm -3的NaCl 水溶液中，Na + 与Cl -的离子淌度分别为U Na+=4.26310-8m 22V -12s -1和U Cl-=6.80310-8m 22V -12s -1，试求该溶液的摩尔电导率和电导率。
（答案：⑴ 106.7 S 2m 22mol -1，⑵ 1.07 S 2m -1）
解: Λm=(U Na+U Cl-)F
=(4.26×10-8+6.8×10-8)×96500=1.067×10-2 S ?m 2 ?mol -1
κ=Λm?C/10-3=1.067×10-2×0.100/10-3=1.067 S ?m -1
7.LiCl 的极限摩尔电导率是115.03310-4S 2m 22mol -1，在298KLiCl 溶液阴离子的迁移数外推到无限稀释处的值是0.6636，试计算Li + 和Cl -离子的摩尔电导率和离子淌度。
（答案：λ（Li +）= 38.7310-4， λ（Cl -）= 76.33310-4 S 2m 22mol -1，U （Li +）= 4.01310-8，U （Cl -）= 7.91310-8 m 22V -12s -1）
解: Cl -的摩尔电导率:
λ(Cl -)=t -Λm(LiCl)=0.6636×115.03×10-4=76.33×10-4 s?m 2?mol -1 Li +的摩尔电导率:
λ+(Li +)=Λm(LiCl)－λ-(Cl -)=(115.03－76.33)×10-4=38.70×10-4 s?m 2?mol -1 离子淌度: U1(Li +)=λ+(Li +)/F =38.70×10-4/96485=4.01×10-8 m 2?V -1?s -1 U -(Cl -)=λ-(Cl -)/F －38.70×10-4/96405=7.91×10-8 m2?V -1?s -1
8.0.01mol 2dm -3的BaCl 2水溶液在298.15K 时的电导率为0.238S 2m -1，此溶液中Ba 2 + 离子的迁移数为0.4375，试求出此溶液中Ba + 和Cl -1离子的淌度。
（答案：U （Ba 2+）= 5.39310-8，U （Cl -）= 6.94310-8 m 22V -12s -1）
解: Λm=κ?10-3/C=0.238×10-3/0.01=0.0238s?m 2?mol -1
λ+(Ba 2+)=t +Λm=0.04375×0.0238=0.0104s?m 2?mol -1 Λm=λ+(Ba 2+)+2λ-(Cl -)
∴ λ-(Cl -)=1/2(Λm －λ+)=1/2(0.0238－0.0104)=0.0067 s?m 2·mol -1 ΛR =｜Z R ｜FU R
∴ U +=λ+/(｜Z +｜F)=0.0104/(2×96485)=5.39×10-8m 2?s -1?V -1 U +=λ-/(｜Z -｜F)=0.0067/96485=6.49×10-8 m 2?s -1?V -1
9. 在迁移数测定管中，装入一定浓度的盐酸溶液，在两铂电极间电解一定时间，测得电解前阴极区含Cl -离子0.2654g ，电解后含0.1362g ，串联在电路中的库仑计铜片质量增0. 6464g ，计算H + 和Cl -的迁移数。（答案：t ＋= 0.8198，t －= 0.1802） 解: 通过溶液的总电量: 0.6464/32=0.0202F
电解后阴极区损失Cl -1的物质的量等于Cl -1所迁移的法拉第数:
(0.02654－0.1362)/35.5－0.1292/35.5－3.639×10-3F
故 t -=总电量迁移的电量-Cl =3.639×10-3/0.0202=0.1802
t +=1－t-=0.8198
10. 用铜电极电解CuSO 4溶液(每100 g 溶液中含10.06 g CuSO 4)。通电一定时间后，测得银电量计析出0.5008 g 银，并测知阳极区溶液重54.565g,其中含CuSO 4 5.726 g.试计算CuSO 4溶液中离子的迁移数+2Cu t 和
-
24
SO t . （答案：t += 0.2897，t -= 0.7103）
解: M CuSO4=159.6038, M An =107.868
阳极上Cu 2+/2反应的物质的量等于通过溶液的总电量 0.5008/107.060=4.643×10-3F 通电后阳极区:W CuSO4=5.726g W H2O =54.565-5.726=48.839
通电前阳极区: W CuSO4=W H2O ×10.06/(100－10.06)=5.4628g 阳极Cu 2+:
n(原有)+n(产生)－n(通电后)=n(迁出)
=1/2Cu 2+ 传递电量
=5.4628/(1/2M CuSO4)+4.643×10-3－5.726/159.6028/2) =0.068455+4.643×10-3－0.071753=1.345×10-3F
t Cu2+=1.345310-3/(4.646×10-3)=0.2097 t SO4=1－t Cu2+=0.7103
11.在298.15K 时,将浓度为33.27310-3 mol 2dm -3的CdCl 3溶液注入毛细管中,再小心地注入73310-3的LiCl 溶液,使两种溶液间保持明显的分界面.如果通过5.594mA 电流,3976秒后,界面向下移动的距离相当于1.002cm 3溶液在管中所占长度,试求Cd 3+和Cl -离子的迁移数.
（答案：t += 0.4338，t -= 0.5662）
解: 1.002 cm 3溶液中所含1/3Cd 3+的物质的量为:
3×33.27×1.002×10-3=1.001×10-4 mol
t cd3+=n 1/3cd3+2F/It=1.0001×10-4×946.85/5.594×10-3×3976=0.4338 t cl-=1－ t cd3+=0.5662
12. 298K 时,SrSO 4的饱和水溶液电导率1.482310-2 S 2m -1,纯水电导率为1.5310-4 S 2m -1.若已知该温度下离子摩尔电导率λ
m (1/2Sr 2+)=59.46310-4 S 2m 22mol -1
,
λm (1/2SO 42-
)=79.8
310-4 S 2m 22mol -1,计算SrSO 4此时在水中的溶解度. （答案：S = 5.27310-4mol 2dm -3）
解：Λm （SrSO 4）=2λ（1/2Sr 2+
）+2λ（1/2S 24O ）=(59.46×10-4+79.8310-44)×2
=0.027052 S 2m 22mol -1
κ(SrSO4)=κ(溶液)－κ(纯水)－1.462×10-2－1.5×10-4 =0.01467 S·m -1 溶解度 C=κ(SrSO4)×10-3/Λm=0.01467×10-3/(0.013926×2)=5.27×10-4 mol·dm -3
13. 已知298K时AgBr的溶度积Ksp=6.3310-13 mol22dm-6,纯水电导率为1.5310-4 S2m-1,计算298K时AgBr饱和水溶液的电导率. （答案：κ= 1.61310-4 S2m-1）
解：查表知：λ∞,(Ag+)=61.92×10-4 S·m2·mol-1; λ∞,(Br-)=70.4×10-4 S·m2·mol-1
因此，Λm(AgBr)= λ+ ＋λ-=140.32×10-4 S·m2·mol-1
Ksp=C Ag+·C Br-=S2
Λm=[κ(AgBr)－κ(H2O)]×10-3/S
κ(AgBr)－κ(H2O)=103·Λm·Ksp1/2
κ(AgBr)=103×140.32×10-4×(6.3×10-13)1/2+1.5×10-4=1.114×10-5+1.5×10-4=1.61×10-4s?m-1
14.得用德拜-休克尔极限公式计算0.002 mol2dm-3MgCl2水溶液在298K时Mg2+和Cl-离子的活度系数和平均离子活度系数。（答案：γ+= 0.6955，γ+= 0.9132，γ±= 0.8340）
解：溶液的离子强度为
I=1/2∑m121Z=1/2(m×22+2m)=3m=0.006
lgγ=－A21Z I1/2
289K水溶液A=0.509
lgγ+=－0.509×4×0.0061/2=－0.157708
γ+=0.6955
lgγ-=－0.509×1×0.0061/2=－0.039427
γ-=0.9132
lgγ± =－A｜Z+·Z-｜I1/2
=－0.509×2×1×0.0061/2 =－0.078854
γ±=0.8340
或γ±=（γ+·2 -
γ）1/3=(0.6955×0.91322)1/3 =0.8340
15. 某水溶液中含有0.01mol2dm-3的FeCl3和0.06mol2dm-3的HClO4，计算该溶液的离子强度。（答案：I = 0.12 mol2dm-3）
解：m1 = 0.01 m2 = 0.06
I=1/2∑m1·21Z－1/2(m1×32+3m1×12+m2×12+m2×12)－6m1+m2
=0.06+0.06=0.12 mol·dm-3
16. 某水溶液中含有0.01mol2dm-3的NaCl,0.003mol2dm-3的NaSO4以及0.007mol2dm-3的MgCl2，计算该溶液在298K时其中各种离子的活度系数和各种盐的平均活度系数。
（答案：0.04；0.823；0.459；0.823；0.678 ）
解：[Na+]=0.01+2×0.003－0.016=m1, [Cl-]=0.01+2×0.007=0.024=m2
[Mg2+]=0.007=m3, [S
-
2
4
O]=0.003=m
4
I=1/2∑m121Z=1/2(m1×12+m2×12+m3×22+m4×22)
=1/2(0.016+0.024+0.028+0.012)=0.04 mol·dm-3 对于离子：
lgγi=－0.509 21Z I1/2/(1+I1/2)
一价离子：lgγi=0.0845 γi=0.823
二价离子：lgγi=－0.3380 γi=0.45
对于盐的
+
-γ：
lg
+
-
γ=－0.509｜Z+·Z－｜·I1/2/(1+I1/2)
NaCl: lg
+
-
γ=0.0845 , +
-
γ=0.02
MgCl2或Na2SO4:lg
+
-
γ=－0.1961 , +
-
γ=0.678
17. AgBrO3在298K的溶度积为5.77310-5，试用德拜-休克尔极限公式分别计算它在纯水中和0.01mol2dm-3KBrO3水溶液中的溶解度(设在纯水中γ±=1]。
（答案：0.0084；0.0051 mol2dm-3）
解：（1）在纯水中：设γ±=1，则Ksp=C Ag+ ·C BrO3－=S2
S=Ksp=5
10
77
.5-
?=0.007596
I=1/2(m1×12+m×12)=S
lgγ±=0.509×1×1×007596
.0=0.044361
γ±=0.9029 因此，
Ka=（γ±）2·C Ag+·C BrO2－=(γ±)2 ·(S AgBrO3)2
S AgBrO3 =Ka/ +-γ=0.007596/0.9029=0.00841 mol·dm-3
（2）在0.01mol·dm3 KBrO3中：考虑纯水中溶液的AgBrO3对离子强度的影响，则I=1/2(C k×12+C BrO3-×12+C Ag×12)
1/2(0.01｜0.0104｜0.0084)=0.0104 mol·dm-3
lgγ±=－0.509×1×1×0184
.0=－0.069044
+
-
γ=0.8530
Ka=αAg+·αBrO3－
=(γ±)2 C Ag+(0.01+C Ag+)
C Ag+≈Ksp/[0.01×(γ±)2]
=5.77×10-5/(0.01×0.8532)=0.00793mol·dm -3 再逼近一次
I=1/2（0.01+0.0179+0.0079） =0.0179mol·dm -3
lg γ±=－0.509×1×1×0179.0=－0.0681 γ±=0.8549
C Ag+=Ksp/[0.01·(+
-γ)2] =5.77×10－
5/(0.01×8.8549)
=0.007895mol·dm -3
因此 AgBrO 3的溶解度S=0.007895 mol·dm -3
18. 298K 时Ba(IO 3) 2在纯水中的溶解度为5.46310-4mol 2dm -3，假定可以应用德拜-休克尔极限公式，试计算该盐在0.01mol 2dm -3CaCl 2水溶液中之溶解度。
（答案：7.5659310-4 mol 2dm -3）
解：Ba(IO 3)2在纯水中溶解度Co=5.46×10-4 (1)求Ka
I o =1/2(C 0×4+2C o ×1)=3C
lg +-γ,o =－0.509×1×2×41046.53-??=－0.04120 +-γ,o =0.90949
Ka=(+-γ,o)3·Co·(2Co)2=4Co 2(+
-γ,o)3=4×(5.46×10-4×0.90949)3
=4.0901×10-10
设 Ba(IO 3)2在0.01mol·dm -3
CaCl 2溶液中的溶解度为C,则I=1/2, C 1 2
1Z =3(0.01+C)
lg +
-γ=-0.509×2×)01.0(3C + Ka=4C 03
·(+-γ,o)3=4C 3·(+
-γ)3
C=C 0·
+
-γ,0/ +-γ=5.46×10-4×0.90949/ +-γ=4.9658×10-4/ +-γ
逐步逼近：令C=C 0×5.46×10-4
lg +-γ=0.509×2×)1046.501.0(34-? +
-γ=0.65906
C 1=4.9658×10-4/0.65906=7.5347×10-4 令C=C 1=7.5347×10-4
lg
+
-
γ=0.509×2×)
10
5347
.7
001
(34-
?
+
-
γ=0.65638
Ca=4.9658×10-4/0.65638=7.5659×10-4令C=Ca
lg
+
-
γ=－0.509×2×)
10
5659
.7
01
.0(34-
?
+
-
γ=0.65634
C3=4.9658×10-4/0.65634=7.5659×10-4
∴Ba(IO3)2在0.01 mol·dm-3CaCl2中的溶解度为7.5659×10-4 mol·dm-3
19. 某电导池先后充以0.001mol2dm-3HCl,0.001mol2dm-3NaCl和0.001mol2dm-3NaNO3三种溶液，分别测得电阻为468，1580和1650Ω。已知NaNO3的摩尔电导率为1.213
10-2S2m22mol-1。如不考虑摩尔电导率随浓度的变化，试计算①0.001mol2dm-3NaNO3溶液的电导率；②电导池常数；③此电导池充以0.001mol2dm-3HNO3溶液时的电阻和HNO3的摩尔电导率。
（答案：1.21310-4 S2m-1 ；5cm；475Ω；421 S2cm22mol-1）
解： (1) Λm=κ×10-3/C
NaNO3溶液电导率
κ=C·Λm/10-3=0.001×1.21×10-2×103=1.21×10-2 S·m-1
(2) 电导池常数
G=L/A=κR=1.21×10-2×1650=19.965m-1
(3) 0.001 mol·dm-3 HNO3溶液的电阻和摩尔电导率
Λm(HNO3)=λ(H+)+λ(NO3-)
Λm(HCl)+ Λm(NaNO3)－Λm(NaCl)
=κHCl×10-3/0.001+κNaNO3×10-3/0.001-κNaCl×10-3/0.001
=G(1/R HCl+1/R NaNO3=1/R NaCl
=19.965(1/468+1650－1/1580)=0.042124 S·m2·mol-1
κ(HNO3)=C·Λm·103=4.2124×10-2S·m-1
R HNO3=G/k=19.965/4.2124×10-2=474Ω
20. 某温度下纯水的电导率为4.3310-5S2m-1，在同温度下加入AgCl，并达饱和后溶液的电导率为1.550310-4S2m-1。若在1V2cm-1电场作用下，Ag + 和Cl-离子在无限稀溶液中的绝对速率分别为5.6310-4和6.8310-1cm2s-1，计算该温度下AgCl的溶度积。
（答案：8.54310-11）
解：电势梯度为1 V·m -1时离子的迁移速率称作离子淌度，故
Ag + ： U + =5.6×10-4cm 2 ·s -1·V -1=5.6×10-8 m 2 ·s -1·V -1 Cl -： U -=6.8×10-4 cm 2 ·s -1·V -1=6.8×10-8 m 2 ·s -1·V -1 λm,R =｜Z R ｜FU m
Ag +和Cl -的｜Z R ｜=1, 所以 ∧m (AgCl)= ∧m (Ag+)+∧m (Cl -)
=(U +＋U -)F=(5.6×10-8+6.8×10-8)×96485 =0.01196 s·m 2·mol -1
∧m=[κ(AgCl)－κ(水)]×10-3/C
C=[κ(AgCl)－κ(水)]×10-3/∧m=(1.550×10-4－4.3×10-6)10-3/0.01196=9.3645×10-6 mol·dm -3 Ksp=C Ag+·C Cl －=C 2=8.76×10-11 (mol·dm -3)2
21. 298K 时，Ag 2CrO 4在纯水和0.04mol 2dm -3NaNO 3溶液中的溶解度分别为8.00310-5和8.84310-5mol 2dm -3，试求Ag 2CrO 4在0.04mol 2dm -3NaNO 3溶液中的平均离子活度系数。
（答案：0.905）
解：Ka=(+
-γ)3·
2+
Ag C ·
-
24
CrO C
设纯水中溶解度为S 0 则-
24
CrO C =S o
Ka=(+
-γ,o)3(2So)2 ·S o 4(+
-γ,o)3·So 3=4(+
-γ)3·S 3 通常认为纯水中+
-γ,o=1
所以r=(+
-γ,o)So/S=8.00×10-5/0.04×10-5=0.9050
(2) 若以德拜-体克尔极限公式计算+
-γ,o,则
I=1/2(C Ag+ +
-
24
CrO C ×22)=1/2(2So+4So)=3So=2.40×10-4
lg +-γ,o =－0.509×2×1×4
104.2-? +-γ,o=0.9643
故+
-γ= +
-γ,o·S 0/S=0.9643×0.9050=0.8727
22. 某一元酸HA 浓度为0.01mol 2kg -1，在298K 时测得摩尔电导率为5.201310-4S 2m 22mol -1。而HA 的极限摩尔电导率为390.7310-4S 2m 22mol -1，试用德拜-休克尔极限公式计算该一元酸的离解常数Ka 。 （答案：1.747310-6） 解: HA=H ++A -
电离度α=∧m/∧∞=5.201×10-4/(3.907×10-4)=0.01331 C A-=C H+=α·C=0.01331×0.0100=1.331×10-4mol·kg-1 I=1/2(C A-×12+C H+×12)= α·C=1.331×10-4
lg
+
-
γ=－0.509×1×1×4
10
331
.1-
?= －0.005872
+
-
γ=0.9866
Ka=a+·a-/a HA=(
+
-
γ)2·C
H+
·C A-/[C(1－α)]
=0.98662×(1.331×10-4)2/0.01(1－0.01331)=1.74477×10-6
第9章电池反应热力学
1．写出下列原电池中各电极反应、电池反应及E的计算公式。
①
② Pt,H
2
(101325Pa)｜KOH(a)｜O2(101325Pa),Pt
③
④
解：(1) 负极 Pb(s)+(a) → PbSO 4(s)+2e
正极 Cu2+() + 2e → Cu(s)
电池反应 Pb(s)+SO
4
(a) + Cu2+ (a Cu2+) ==== PbSO4(s)+Cu(s)
(2) 负极 H
2
( pΘ ) -2e → 2H+ (a H+)
正极 yO
2
( pΘ ) + H2O +2e → 2OH -(a OH -)
电池反应 H
2
(pΘ) + yO2(pΘ) → H2O(l)
(3) 负极 3H
2
(p H2) - 6e → 6H+(aq)
正极 Sb
2O
3
(s) + 6e + 6H+(aq) → 2Sb(s) +3H
2
O(l)
电池反应 Sb
2O
3
+3H
2
(p H2) → 2Sb(s) + 3H2O(l)
(4) 负极 Ag(s) + I -(a I -) → AgI(s) + e
正极 AgCl(s) + e → Ag(s) + Cl - (a Cl-)
电池反应 Agl(s) + I-(a I -) → Ag(s) + Cl - (a Cl-)
2．试将下列化学反应设计成原电池
（1）Zn(s) + H
2SO
4
(a1) === ZnSO4(a2) + H2(p H2)；
（2）Ni(s) + H
2O ==== NiO(s) + H
2
(p H2)
（3）H
2
(p H2) + yO2(p O2) ==== H2O(l)；
（4）H
2
(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l) 解：（1）负极 Zn(s) -2e → Zn2+(a2)
正极 2H+(a1) + 2e → H2(P H2)
电池反应 Zn(s) +2H+(a1) ==== Zn2+(a2)+ H2(p H2)
电池符号 Zn(s) | ZnSO
4
(a2) || H2SO4(a1) | H2(p H2),Pt
(2) 负极 Ni(s) + 2OH -→NiO(s) + H
2
O +2e
正极 2H
2O + 2e →H
2
(p H2) +2OH -
电极反应 Ni(s) + H
2O ==== NiO(s) + H
2
(p H2)
电池符号 Ni(s),NiO(s) | KOH(稀) | H
2
(p H2), Pt
（3）负极 H
2
(p H2) + 2OH -→ 2H2O + 2e
正极 2H
2O +2e → 2OH - + yO
2
(p O2)
电池反应 H
2
(p H2) + yO2(p O2) ==== H2O(l)
电池符号 Pt,H
2
(p H2) | NaOH(稀) | O2(p O2),Pt
(4) 负极 H
2
(p H2) + 2OH -→2H2O +2e
正极 HgO(s) + H
2
O +2e → Hg(l) +2OH -
电池反应 H
2
(p H2) + HgO(s) ==== Hg(l) + H2O(l)
电池符号 Pt ,H
2
(p H2) | KOH(稀) | HgO(s),Hg(l)
3．工业上用铁屑加入硫酸铜溶液中以置换铜，试设计原电池；计算该反应在
298.15K时的平衡常数，并说明此置换反应进行的完全程度。已知＝0.3402V，＝－0.4402V。（答案：2.42331026）
解：电池符号为：－）Fe(s) ｜Fe2+ (a1)|| Cu2+(a2)｜Cu(s) (＋
因很大，故可以认为反应进行彻底。
4．试计算反应：2Fe3++2Br-→2Fe2++Br
2
在298.15K下的标准平衡常数? （答案：1.06310-10）
解：将反应设计为原电池：-) Pt, Br
2
| Br-(a1) || Fe3+-(a2), Fe2+(a3) | Pt (+ 查298.15K下标准电极电势顺序表得，
5．在298.15K时，测得下列电池的E为1.228V
Pt,H
2()｜H
2
SO
2
(0.01mol2kg－1)｜O
2
()，Pt
已知△
f
＝-285.83kJ2mol-1。试计算：①此电池的温度系数；②设反应热在此温度范围内为常数，试求此电池在273.15K时的电动势。（答案：–8.493310-4 V2K-1；1.2492V）
解：负极： H
2
() → 2H+(m H+ =230.01 mol2kg-1 ) + 2e
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 296500 It 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 10010 n RT V p ??===?（）（） 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(溶液就是电中性的)。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(12 Pb 2+) 则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12 Pb 2+) n 电解(1 2Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22 n -+--??==??解前（）电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22 n +-==??解后电 n 迁移(12 Pb 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
物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 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 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 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 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0
(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0
物理化学试题之一 一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为 A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B
第十章界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答：(1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”，根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG＜0，而ΔS＜0，由ΔG=ΔH－TΔS，得 ΔH＜0，即反应为放热反应。
10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面张力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N×3243r π N ＝3 132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ?＝ (A 2－A 1)＝4·( N 2 2 r －21 r )＝4 ·(3 12 r r －21r ) ＝4× ×(339 (110)110 --??－10－6) ＝5.9062 J 10－3 计算时373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张力为58.91×10－3 N ·m －1 (1) 水中存在的半径为0.1μm 的小气泡；kPa (2) 空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴； (3) 空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡； 解：(1) Δp ＝2r γ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (2) Δp ＝2r γ ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (3) Δp ＝4r γ＝36 458.91100.110--???＝2.356×103 kPa 10－4 在293.15K 时，将直径为0.1nm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升？若不加压力，平衡后毛细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10－3 N ·m －1，密度为789.4 kg ·m －3，重力加速度为9.8 m ·s －2。设乙醇能很好地润湿玻璃。
四．概念题参考答案 1．在温度、容积恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ，问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变，A V 变小 (D) A p 变小，A V 不变 答：(C)。这种情况符合Dalton 分压定律，而不符合Amagat 分体积定律。 2．在温度T 、容积V 都恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ，容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答：(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件，所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3． 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶，在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?，这时氢气的状态为 （ ） (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答：(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值，所以是处在超临界 区域，这时仍为气相，或称为超临界流体。在这样高的温度下，无论加多大压力， 都不能使氢气液化。 4．在一个绝热的真空容器中，灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水，不留一点 空隙，这时水的饱和蒸汽压 （ ） （A ）等于零 （B ）大于 kPa （C ）小于 kPa （D ）等于 kPa 答：（D ）。饱和蒸气压是物质的本性，与是否留有空间无关，只要温度定了， 其饱和蒸气压就有定值，查化学数据表就能得到，与水所处的环境没有关系。
第8章 表面和胶体化学 习题解答 1. 若一球形液膜的直径为2×10-3 m ，比表面自由能为0.7 J ·m -2 ，则其所受的附加压力是多少？ 解：球形液膜 3440.7 kPa 2.8 kPa 210/2 p r γ-??= ==? 2. 若水在293 K 时的表面力为72.75×10-3 N ·m -1 ，则当把水分散成半径为10-5 m 的小液滴时，曲 面下的附加压力为多少？ 解：34 52272.7510 Pa 1.4510 Pa 10 p r γ--???===? 3. 在293 K 时把半径1 mm 的水滴分散成半径为1 μm 的小水滴，问比表面增加了多少倍？表面吉 布斯函数增加了多少？完成该变化时，环境至少需做多少功？已知水的表面力为72.75×10-3 N ·m -1 。 解：设半径1 mm 水滴的表面积为A 1，体积为：V 1，半径为：R 1；半径1 μm 水滴的表面积为A 2，体积为：V 2，半径为：R 2；N 为小水滴的个数。 33 1212 44 , 33 V NV R N R ππ== 3 3 912 1 mm 101 μm R N R ????=== ? ????? 2 2 922211 4 1 μm 1010004 1 mm A N R A R ππ???=== ??? 12 22144 0.07288 N m 4() =9.14510 N m 9.14510 J A G dA NR R γπ---?==??-??=? 49.14510 J A W G -=-?=-? 4. 在298 K ，101.325 kPa 下，将直径为1 μm 的毛细管插入水中，问管需加多大压力才能防止水面上升？若不加额外压力，让水面上升达平衡后，管液面上升多高？已知：该温度下水的表面力为 0.072 N ·m -1，水的密度为1000 kg ·m -3，设接触角为0o ，重力加速度为9.8 m ·s -2 。 解：cos cos01θ==o 6 220.072 kPa 288 kPa 11102 s p R γ-?= =='?? 3 28810 m 29.38 m 10009.8 s p h g ρ?===? 5. 已知毛细管半径R = 1×10-4 m ，水的表面力γ = 0.072 N ·m -1 ，水的密度ρ = 103 kg ·m -3 ，接触角θ = 60o，求毛细管中水面上升的高度h 。 解：34 2cos 20.072cos 60 m 0.0735 m 109.810 h gR γθρ-?===??o 6. 303 K 时，乙醇的密度为780 kg ·m -3 ，乙醇与其蒸气平衡的表面力为2.189×10-2 N ·m -1 ，试计 算在径为0.2 mm 的毛细管中它能上升的高度?
《 物理化学 》练习题4 注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 三 大题，满分100分， 考试时间120分钟。 一、选择题(10题，每题2分，共20分) 1. 下述说法哪一种不正确： （ ） （A ）一定量理想气体自由膨胀后，其?U = 0 （B ）非理想气体经绝热自由膨胀后，其?U ≠0 （C ）非理想气体经一不可逆循环，其?U = 0 （D ）非理想气体自由膨胀，气体温度略有变化 2. 水在 100℃、101325Pa 下沸腾时，下列各量何者增加？ (A) 系统熵 (B) 汽化焓 (C) Gibbs 函数 (D) 蒸气压 3. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起( ) (A) 凝固点升高 (B) 沸点升高 (C) 蒸汽压升高 (D) 总是放出热量 4. 对于理想气体之间的任意一个化学反应，影响标准平衡常数K 的因素是( ) (A) 浓度 (B) 压力 (C) 温度 (D) 催化剂 5. 固体Fe ，FeO ，Fe 3O 4与气体CO ，CO 2达到平衡时其组分数C 和自由度数F 分别为( )。 (A) C = 2, F = 0 (B) C = 1, F = 0 (C) C = 3, F = 1 (D) C = 4, F = 2 6.科尔劳施从实验中总结出电解质溶液的摩尔电导率与其浓度成线性关系 m m ΛΛ∞ =-，这一规律适用于( )
(A) 弱电解质(B) 强电解质的稀溶液 (C) 无限稀溶液(D) 浓度在一定范围的溶液 7. 反应的标准平衡常数与温度T的关系为dln K /d T = ?r H m /RT2，则( ) (A) K 必随温度升高而加大(B) K 必随温度升高而减小 (C) K 必随温度升高而改变(D) 随温度升高，K 可增大、减少或不变 8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有( ) (A) 表面能(B) 表面张力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力 9．某零级反应A = B+ C开始时反应物浓度为0.2 mol·dm-3，其速率常数k为1.25×10?5 mol·dm-3·s-1，则其反应完成所耗时间t为 (A) 8000 s (B) 12000 s (C) 16000 s (D) 18000 s 10．在一个绝热的刚性容器中发生一个化学反应，使系统的温度升高和压力增大，则有 (A) Q>0，W<0，?U < 0 (B) Q=0，W=0，?U = 0 (C) Q=0，W<0，?U < 0 (D) Q>0，W=0，?U > 0 二、计算题(6题，共60分) 1. 298 K，101.3 kPa下，Zn 和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200 kJ，放热6 kJ，求该反应的Δr U，Δr H，Δr S，Δr A，Δr G（设反应前后的体积变化可忽略不计）。(10分)
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 1T T 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=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有、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 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（÷）=小时 1-3 0℃、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：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为。充以4℃水之后，总质量为。若改用充以25℃、的某碳氢化合物气体，则总质量为。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 ==-=ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 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。若将其
关于物理化学课后习题 答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
第一章两个容积均为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， 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H2与N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。 H2 3dm3 P(H2） T N2 1dm3 P(N2) T （1） 两种气体混合后的压力； （2）计算混合气体中H2和N2的分压力； （3）计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，下全部凝结成液态水，求过程的功。假 设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。 1mol某理想气体与27℃，的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态， 在恒容升温至℃，。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 C，4 mol的Ar(g)及150 C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度
t及过程的。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及，且假设均不随温度而变。 解：图示如下 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计 则该过程可看作恒容过程，因此 假设气体可看作理想气体，，则 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l）在100 C的摩尔蒸发焓。水和水蒸气已知水（H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据，计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓，要求：（1）应用25 C的标准摩尔生成焓数据；
第一章 化学热力学基础 姓名：刘绍成 学号 ：120103208026 金材10-1-16-34 P 82(1-1) 10 mol 理想气体由25℃，1.00MPa 。设过程为：（i ）向真空膨胀；（ii ）对抗恒外压0.100MPa 膨胀。分别计算以上各过程的 (i) 外(ii) （ii ）P 1V 11=24.777m 3; 因为是恒温过程，故 V 2=21 P P V 1=6 6 101.0101777.24???=247.77m 3 W=-?2 1 v v Pdv =-P(V 2-V 1)=-22.2995J 小结：此题考查真空膨胀的特点及恒外压做功的求法，所用公式有：PV=nRT; T PV =常数；W=-?2 1 v v Pdv 等公式。 P 82(1-3) 473k, 0.2MPa ，1dm 3的双原子分子理想气体，连续经过下列变化：（I ）定温膨胀到3 dm 3；（II ）定容升温使压力升到0.2MPa ；（III ）保持0.2MPa 降温到初始温度473K 。（i ）在p-v 图上表示出该循环全过程；（ii ）计算各步及整个循环过程的Wv 、Q ，ΔU ，及ΔH 。已知双原子分子理想气体C p,m =27R 。 解：
dT=0 dV=0 dP=0 P 1V 1=nRT 1 n=1 11RT V P = 473 3145.8101102.03 6????-mol=0.0509mol, P 1V 1=P 2V 2 ∴P 2=21V V P 1=3 1×0.2×106=0.067MPa, T 2= 2 1 P P T 1= 63 1 6102.0102.0???×473K=1419K. (i) 恒温膨胀A B △U i =0，△H i =0. W i =-?2 1 v v Pdv =-nRTln 12 v v =-0.0509×8.3145×473×ln3=-219.92J. ∴Q i =-W=219.92J. (ii) 等体过程 B C 因为是等体积过程所以W ii =0, Q ii =△U ii =nC V,m △T=n(C p,m -R)(T 2-T 1)=0.0509×(2 7 -1)×8.3145× (1419-473)=1000.89J; △ H ii =nC p,m △T=0.0509×3.5×8.3145×(1419-473)=1401.2J. T 1=473k P 1=0.2MPa V 1=1dm 3 A T 1=473k P 2= V 2=3dm 3 B T 2= P 1=0.2MPa V 2=3dm 3 C T 1=473k P 1=0.2MPa V 1=1dm 3 A
物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 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 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：( ) A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 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 4.第一类永动机不能制造成功的原因是( ) (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5.如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q<0， U<0 (B). W＞0，Q <0， U>0 (C) W <0，Q <0， U>0 (D). W <0，Q =0， U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S sys>0，则该变化过程自发 B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 C 仅从系统的?S sys，变化过程是否自发无法判断
8. 固态的NH4HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C f'：（） 和条件自由度 f'=1 B C=3，f'=2 A C=3， f'=2 D C=4，f'=3 C C=4， 10.正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 11.如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是（）。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO4水溶液 12. 下面的说法符合热力学第一定律的是（） (A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化 (B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关 13. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是（） (A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力(D) 附加压力 14.实验测得浓度为0.200mol·dm-3的HAc溶液的电导率为0.07138S·m-1，该溶液的摩尔电导率Λm(HAc)为（） A. 0.3569S·m2·mol-1 B. 0.0003569S·m2·mol-1 C. 356.9S·m2·mol-1 D. 0.01428S·m2·mol-1 15.某化学反应其反应物消耗7/8所需的时间是它消耗掉3/4所需的时间的1.5倍，则反应的级数为（） A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应
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 ()22015 Cu 9.32610mol 296500 It 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：3 223 Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?（）（） 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(1 2Pb 2+) 则：n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(1 2 Pb 2+) n 电解(12 Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 2 23162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 1 2331.22 n -+--??==??解前（）电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 1 2331.22 n +-==??解后电 n 迁移(1 2 Pb 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 )2 n t n + -+ -+?==?移解（）=迁电
物理化学概念辨析题解 物理化学教研组
热力学第一定律 一、选择题 1. 在100 ℃，101325 Pa下，1mol水全部向真空容器气化为100 ℃，101325 Pa 的蒸气，则该过程( ) (A) ΔG<0,不可逆(B) ΔG=0,不可逆 (C) ΔG=0,可逆(D) ΔG>0,不可逆 2. 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：( ) (A)绝热箱中所有物质(B) 两个铜电极 (C) 蓄电池和铜电极(D) CuSO4水溶液 3. 体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：( ) (A) T，p，V，Q (B) m，V m，C p，?V (C)T，p，V，n(D) T，p，U，W 4. 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀所做的体积功：( ) (A) W > 0 (B) W = 0 (C) W < 0 (D) 无法计算 5. 在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：( ) (A) Q > 0，W > 0，?U > 0 (B) Q = 0，W = 0，?U < 0 (C) Q = 0，W = 0，?U = 0 (D) Q < 0，W > 0，?U < 0 6. 对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：( ) (A)Q (B) Q + W (C) W (当Q = 0时) (D) Q (当W = 0时) 7. 下述说法中，哪一种不正确：( )
(A)焓是体系能与环境进行交换的能量 (B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 (C) 焓是体系状态函数 (D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 8. 某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种，在298 K时由 5 dm3 绝热可逆膨胀到 6 dm3，温度降低21 K，则容器中的气体是：( ) (A) O2 (B) CO2 (C) NH3 (D) Ar 9. 下述说法中，哪一种正确：( ) (A)热容C不是状态函数 (B) 热容C与途径无关 (C) 恒压热容C p不是状态函数 (D) 恒容热容C V不是状态函数 10. 热力学第一定律仅适用于什么途径：( ) (A)同一过程的任何途径 (B) 同一过程的可逆途径 (C) 同一过程的不可逆途径 (D) 不同过程的任何途径 11. 1 mol H2(为理想气体)由始态298 K、p被绝热可逆地压缩5 dm3，那么终态温度T2 与内能变化?U分别是：( ) (A) 562K，0 kJ (B) 275K，-5.49 kJ (C) 275K，5.49 kJ (D) 562K，5.49 kJ 12. n mol理想气体由同一始态出发，分别经(1)等温可逆；(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态，以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值，则： ( ) (A) H1 > H2(B)H1 < H2 (C) H1 = H2 (D) 上述三者都对 13. 如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若B、C在同一条绝热线上，那么?U AB与?U AC的关系是：( ) (A)?U AB > ?U AC (B) ?U AB < ?U AC
热力学第一定律练习题 一、判断题：1．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。4．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。5．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。7．因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。10．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。12．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。13．因焓是温度、压力的函数，即H= f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。16．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。18．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。20．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。28．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，W R= ΔU= n C V,mΔT，W Ir= ΔU= n C V,mΔT，所以W R= W Ir。 1．第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH= 0。4．错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。5．错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。7．错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。8．错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。10．错，这不是理想气体的单纯pVT 变化。12．错，在升温过程中有相变化。13．错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。16．错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。18．对。 20．错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。28．错，两个过程的ΔT不同。 二、单选题：2．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：(A) T，p，V，Q ； (B) m，V m，C p，?V；(C) T，p，V，n； (D) T，p，U，W。 8．下述说法中，哪一种不正确： (A)焓是体系能与环境进行交换的能量；(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(C) 焓是体系状态函数；(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。 12．下述说法中，哪一种正确：(A)热容C不是状态函数； (B)热容C与途径无关； (C)恒压热容C p不是状态函数； (D) 恒容热容C V不是状态函数。 18．1 mol H2(为理气)由始态298K、p被绝热可逆地压缩5dm3，那么终态温度T2 与内能变化?U分别是：(A)562K，0 kJ ； (B)275K，-5.49 kJ ；(C)275K，5.49kJ ；(D) 562K，5.49 kJ 。 21．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较：(A) W T > W i；(B)W T < W i；(C) W T = W i； (D) 无确定关系。 热力学第二定律练习题 一、判断题：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0。5．为计算绝热不可逆过程的熵变，可在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。6．由于系统经循环过程后回到始态，?S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。24．指出下列各过程中，物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零？⑴理想气体自由膨胀过程；⑵实际气体节流膨胀过程；⑶理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态；⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；⑸ 0℃、p 时，水结成冰的相变过程；⑹理想气体卡诺循环。1．对。 4 正确。5．错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。6 错，环境的熵变应加在一起考虑。 8．错。14．错。未计算环境的熵变；15．错，条件 16．错，必须在等温等压，W’= 0的条件下才有此结论。24．(1) ΔU = ΔH = 0；(2) ΔH = 0； (3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0；(5) ΔG = 0；6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。 二、单选题： 2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： (A) 跑的最快；(B)跑的最慢； (C) 夏天跑的快； (D) 冬天跑的快。 12．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其?S(J·K-1)为： (A) -5.76 ； (B) 331 ； (C) 5.76 ； (D) 11.52 。 13．如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是： (A) 图⑴； (B) 图⑵；(C)图⑶； (D) 图⑷。
第七章 电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+ )＝4 4 36823107685310..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前 ＝1151 3312098 ..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4
相平衡 一、选择题： 1. 二组分体系恒温时．可能同时存在的最大相数为 （ ） (A) Φ=2 (B) Φ=3 (C) Φ=4 2. 在α、β两项中都含有A 和B 两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确 （ ） A B A A A B A B (A ) (C) (D) (B )αααβαβββμμμμμμμμ==== 3. 在101325Pa 下，水、冰和水蒸气平衡的系统中，自由度为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 4. 在密闭容器中有食盐饱和溶液，并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶，则系统的自由度是 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 5. 系统是N 2和O 2两种气体的混合物时，自由度应为 （ ） (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 6. 在101325 Pa 下，水和水蒸气呈平衡的系统，其自由度f 为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 7. NH 4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH 4Cl(s) → HCl(g) + NH 3(g) （ ） (A) K =3, Φ=2, f =2 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =1, Φ=2, f =1 (D) K =4, Φ=2, f =1 8. 25 ℃及标准压力下，NaCl(s)与其水溶液平衡共存 （ ） (A) K =1, Φ=2, f =1 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =2, Φ=2, f =0 (D) K =4, Φ=2, f =1 9. 已知在318 K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063 kPa ，今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77 kPa ，则此溶液： （ ） (A) 为理想液体混合物 (B) 对丙酮为负偏差 (C) 对丙酮为正偏差 (D) 无法确定 10. 苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物，当把5 mol 苯与5 mol 甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是： （ ）