大学化学第三章

第3章 氧化还原反应 电化学

3.1 本章小结

3.1.1. 基本要求（包括重点和难点）

第一节

氧化数的概念

第二节

电极反应、电池符号、电极类型

电动势、电极电势（平衡电势）、标准电极电势

能斯特方程、离子浓度及介质酸碱性改变对电极电势的影响及计算

原电池电动势与吉布斯函数变的关系

利用电极电势判断原电池的正负极、计算电动势、比较氧化剂与还原剂的相对强弱

氧化还原反应方向的判据

计算氧化还原反应的平衡常数并判断氧化还原反应进行的程度

第三节

分解电压（理论分解电压、实际分解电压、超电压）

电解产物（盐类水溶液电解产物）

第四节

金属的腐蚀：化学腐蚀、电化学腐蚀（析氢腐蚀、吸氧腐蚀）

金属腐蚀的防止

3.1.2. 基本概念

第一节

氧化与还原: 对于一个氧化还原反应，得到电子的物质叫做氧化剂，失去电子的物质叫

做还原剂。氧化剂从还原剂中获得电子，使自身氧化数降低，这个过程叫做还原；还原剂由于给出电子而使自身氧化数升高，这个过程叫做氧化。还原剂失去电子后呈现的元素的高价态称为氧化态，氧化剂获得电子后呈现的元素的低价态称为还原态。

氧化数: 指化合物分子中某元素的形式荷电数，可假设把每个键中的电子指定给电负性

较大的原子而求得。氧化数的计算遵循以下规律：

（1） 单质氧化数为0

（2） 简单离子的氧化数等于该离子所带的电荷数

（3） 碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为＋1、＋2

（4） 氢在化合物中氧化数一般为＋1，在活泼金属氢化物中的氧化数为－1。

（5） 化合物中氧的氧化数一般为－2，但在过氧化物中，其氧化数为－1，在超氧化物中为－2

1，在氧的氟化物OF 2和O 2F 2中氧化数分别为＋2和＋1。 （6） 在所有的氟化物中，氟的氧化数为－1

（7） 在多原子分子中，各元素氧化数的代数和为0，多原子离子中，各元素的氧化

数的代数和等于离子所带的电荷数；在配离子中，各元素氧化数的代数和等于

该配离子的电荷

第二节

原电池（电池符号） 利用氧化还原反应产生电流，使化学能转变为电能的装置叫做原

电池。原电池由两个电极组成，发生氧化反应的部分称为负极，发生还原反应的部分称为正极。书写电池符号时，负极写在左边，正极写在右边；以单垂线“|”表示两相界面，同相内不同物质之间用“，”隔开；参与电极反应的气体、液体分别注明压力与浓度；以双虚线“||”表示盐桥，盐桥两边是两个电极所处的溶液。

半电池（电极） 原电池由氧化和还原两个半电池（两个电极）组成，每个半电池（电

极）一般由同一种元素不同氧化数的两种物质组成，宏观上表现由电极导体和电极溶液组成，进行氧化态和还原态相互转化的反应。

半反应（电极反应） 半电池中发生的，由同一种元素形成的氧化态物质与还原态物质

之间相互转化的反应。氧化半反应是元素由还原态变为氧化态的过程，而还原半反应是元素由氧化态变为还原态的过程。半电池中进行的氧化态和还原态相互转化的反应也称做电极反应。

氧化还原电对 构成电极相应的同一元素的氧化态物质和还原态物质称做氧化还原电

对。

电极类型

大致分为四类：金属—金属离子电极；非金属—非金属离子电极（气体—阴离子电极）；氧化还原电极；金属—金属难溶盐电极（氧化物—离子电极）。

电极类型与电极反应 电极符号 电对示例

Zn 2++2e 2+ Zn 2+/Zn

O 2+H 2O+4e －－ Pt∣O 2∣OH － O 2/OH －

Fe 3++e Fe 2+ Fe 3+,Fe 2+∣Pt Fe 3+/Fe 2+

Pt∣ Fe 3+,Fe 2+

Hg 2Cl 2(s)+2e －2Hg Hg∣Hg 2Cl 2∣Cl － Hg 2Cl 2/Hg

电极电势 是电极的平衡电势。对于金属电极而言，即指金属表面与附近含该金属离子

溶液形成的类似电容器一样的双电层所产生的电势差，其绝对数值目前是无法得到的；对某一电极来说，其电极电势的相对数值等于在一定温度下，与标准氢电极之间的电势差。

标准电极电势 当构成电极的各物质均处于标准态（纯净气体的分压为100Kpa ／或溶液

中离子浓度为1.0mol ?kg -1

/或纯固体/或纯液体）时，与标准氢电极之间的电势差称为标准电极电势。

标准电极电势的物理意义 国际上规定标准氢电极的电极电势为零，其他标准态的待测

电极与标准氢电极一起构成原电池，所测得的原电池电动势就是待测电极的标准电极电势。

而标准氢电极是将100Kpa 的纯氢气流通入镀有蓬松铂黑的铂片,并插入到H +浓度为1.0mol ?kg -1的酸溶液中，这时，氢气被铂黑吸附，被氢气饱和了的铂电极就是标准氢气电极，其电极符号是

H +（1.0mol ?kg -1

） |H 2（100Kpa ）|Pt 。

能斯特方程式 用于表示当电极处于非标准态时，氧化还原电对的电极电势与溶液中相

关离子浓度、气体压力、温度等影响因素的定量关系式： ()θθθb b b b zF RT E E //(ln 还原态氧化态）+=

电极电势在氧化还原反应、原电池中的应用

（1）判断原电池的正负极和计算电动势。

在原电池中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。因此电极电势代数值大的为

正极，电极电势代数值小的为负极。正极和负极的电势差就是原电池的电动势，即

-+-=E E E 。

（2）判断氧化剂、还原剂的相对强弱

水溶液中，θE （氧化态/还原态）值越大，电对中氧化态物质氧化性越强，还原态

物质的还原性越弱；θE （氧化态/还原态）值越小，电对中还原态物质还原性越强，氧

化态物质的氧化性越弱。

（3）判断氧化还原反应的自发方向

电极电势代数值大的电对中的氧化态物质与电极电势代数值小的电对中的还原态

物质的反应是可以自发进行的，即E>0，反应能正向自发进行；E<0，反应不可能正向自

发进行；E=0，反应处于平衡状态。

（4）判断氧化还原反应进行的程度

一定温度下，氧化还原反应进行的程度主要由正、负两个电极标准电极电势的差值

决定，差值越大，反应完成的程度越高。可根据公式

θθK z E lg 059.0= 进行定量计

算。

第三节

电解池的结构 把化学能转化为电能的装置叫电解池。电解池由阴极和阳极以及电解液

构成。电解池中与直流电源正极相连的电极称阳极、与直流电源负极相连的电极称阴极。电子从电源负极沿导线进入电解池的阴极；另一方面又从电解池的阳极离去，沿导线流回电源正极。这样在阴极上电子过剩，在阳极上电子缺少，电解液（或熔融液）中的正离子移向阴极，在阴极上得到电子，进行还原反应；负离子移向阳极，在阳极上给出电子，进行氧化反应。

放电反应 在电解池的两极反应中，氧化态物质在阴极得到电子或还原态物质在阳极给

出电子的过程叫做放电反应。通过电极反应这一特殊形式，使金属导线中电子导电与电解质溶液中离子导电联系起来。

分解电压 分为实际分解电压和理论分解电压。能使电解顺利进行的最低电压称为实际

分解电压，简称分解电压。电解池的理论分解电压等于阴阳两极产生的电解产物形成的原电池的反向电动势。

超电压 实际分解电压总是高于理论分解电压。二者的差值称超电压。

超电势 超电势r ir ??η-=，式中ir ?——有电流通过时的不可逆电极电势；r ?——

可逆电极电势。

电极极化 凡是电极电势偏离可逆电极电势的现象都称为电极极化。电极极化规律是：

阳极极化后，电极电势升高，即η??+=r ir ；阴极极化后，电极电势降低，即η??-=r ir 。其影响因素与电极材料、电极表面状况、电流密度等有关。

电解产物的分析从热力学角度考虑，在阳极上进行氧化反应首先得到的是，实际析出电势（考虑超电势因素后的实际电极电势）代数值较小的还原态物质；在阴极上进行还原反应首先是析出实际电极电势代数值较大的氧化态物质。简单盐类水溶液电解产物的一般情况如下：

阴极析出的物质：H+只比电动序中Al以前的金属离子（K+，Ca2+，Na+，Mg2+，Al3+）易放电。电解这些金属的盐溶液时，阴极析出氢气；而电解其它金属的盐溶液时，阴极则析出相应的金属。

阳极析出的物质：OH－只比含氧酸根离子易放电。电解含氧酸盐溶液时，阳极析出氧气；而电解卤化物或硫化物时，阳极则分别析出卤素或硫。但是，如果阳极导体是可溶性金属，则阳极金属首先放电（阳极溶解）。

第四节

金属腐蚀

当金属与周围环境接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起材料性能的退化和破坏，叫做金属腐蚀。金属腐蚀的过程可以按化学反应和电化学反应两种不同机理进行，因此可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀

金属表面直接与介质中的某些氧化性组分发生氧化还原反应而引起的腐蚀称为化学腐蚀，其特点是腐蚀介质为非电解质溶液或干燥气体，腐蚀过程无电流产生。

电化学腐蚀

指金属表面由于局部电池形成而引起的腐蚀。所谓局部电池是指在电解质溶液存在下，金属本体与金属中的微量杂质构成的一个短路小电池。

析氢腐蚀

在酸性较强的介质中，金属及其表面杂质形成微型原电池，活泼金属做负极（称做腐蚀电池的阳极）失去电子，而介质中的氢离子在正极（称做腐蚀电池的阴极）得到电子而析出氢气，从而发生析氢腐蚀。

吸氧腐蚀

在弱酸性或中性的介质中，金属及其表面杂质形成微型原电池，活泼金属做负极（称做腐蚀电池的阳极）失去电子，而在正极（称做腐蚀电池的阴极）氧气得到电子，生成OH－阴离子，从而发生吸氧腐蚀。

浓差腐蚀(差异充气腐蚀)

是吸氧腐蚀的一种形式，它是由于金属表面的氧气分布不均匀而引起的。溶解氧气浓度较小处的金属做腐蚀电池的阳极，发生金属的溶解反应；溶解氧气浓度较大处的金属做腐蚀电池的阴极，发生氧气获得电子，生成OH-阴离子的反应。

腐蚀的防治方法

正确选材、覆盖保护层（金属保护层及非金属保护层）、缓释剂法、电化学保护法（阴极保护法及阳极保护法）、改善环境等。

阴极保护法防腐

将被保护金属作为腐蚀电池的阴极，可通过两种途径来实现：一是牺牲阳极保护法。即将较活泼的金属或合金连接在被保护金属上，构成原电池。这时较活泼的金属作为腐蚀电池的阳极而被腐蚀，被保护的金属作为阴极而获得保护。一般常用的牺牲阳极材料有铝合金、镁合金与锌合金等；二是外加电流保护法。即将被保护金属件与另一不溶性辅助件组成宏观电池，被保护金属件连接直流电源负极，通以阴极电流，实现阴极保护。

阳极保护法防腐

利用外加电源，给被保护金属通以阳极电流，使其表面产生耐蚀的钝化膜以达到保护目的。此法只适于易钝化金属的保护，在强腐蚀的酸性介质中应用较多。

缓蚀剂

用来阻止或降低金属腐蚀速率的添加剂称为缓蚀剂。根据其化学组成，可分为无机和

有机两类：

（1）无机缓蚀剂 在中性和碱性介质中主要采用无机缓蚀剂，如铬酸盐、重铬酸盐、

磷酸盐、碳酸氢盐等，它们主要是在金属的表面形成氧化膜或沉淀物。

（2）有机缓蚀剂 在酸性介质中采用，常见的有乌洛托品（六亚甲基四胺）、若丁（主

要成分是二邻苯甲基硫脲）等。其缓蚀作用是由于金属刚开始溶解时，表面带负电，

能将缓蚀剂的离子或分子吸附在表面上，形成一层难溶的而且腐蚀介质又很难透过的

保护膜，阻碍H +放电，从而起到保护金属的作用。

3.1.3．计算公式集锦

电池符号（以氧-甘汞电池为例） ：

（－）Hg|Hg 2Cl 2（s ）|Cl －（1mol ?Kg -1) || OH －（1mol ?Kg -1)|O 2(100Kpa)|Pt （+）

能斯特方程式

电动势与吉布斯函数变

电动势与平衡常数

或

3.2习题及详解

一．判断题

1. 在25℃及标准状态下测定氢的电极电势为零。 ( X ) 解析 标准氢电极的电极电势等于零是规定的而不是测定的。

2. 已知某电池反应为,2

1212B A B A +→+++而当反应式改为B A B A +→+++222时,则此 反应的E Θ不变,而Δr G m Θ

改变。 ( √ )

zFE G -=?m r ()?θ

θb b b b zF RT E E //(ln 还原态氧化态）+= ()()θθ

θb b b b z E E //lg V 0592.0还原态氧化态+=θ

θzFE G -=?m r RT zFE K θ

θ

=ln V lg 0.0592θ

θzE K =

解析 标准电动势E Θ= E Θ(B 2+/B)- E Θ(A +/A)，其数值的大小只与该两电对的本性有关,与方程

式的写法无关.而Δr G

Θ数值的大小则与方程式的写法有关,对于本题有2ΔrG m Θ(1)=Δr G m Θ(2).

3. 在电池反应中,电动势越大的反应速率越快。 ( X ) 解析 与热力学函数相同,电动势只能说明反应的趋势和限度,而不能表达时间或者速率等 动力学关系。

4. 在原电池中,增加氧化态物质的浓度,必使原电池的电动势增加。 ( X ) 解析 原电池的电动势-+-=E E E ,只有增加原电池中正极电对的氧化态物质的浓度,才 能使原电池的电动势增加。

5. 标准电极电势中θE 值较小的电对中的氧化态物质,都不可能氧化θE 值较大的电对中 的还原态物质。 ( X )

解析 一个氧化态物质是否能氧化一个还原态物质,取决于其-+-=E E E 值的差异而不是 θE 的差异。

6. 若将马口铁(镀锡)和白铁(镀锌)的断面放入稀盐酸中,则其发生电化学腐蚀的阳极反应

是相同的。 ( X )

解析 不相同。镀锡铁的断面同时存在Sn 与Fe,而镀锌铁的断面存在的是Fe 和Zn,由于θE (Sn 2+/Sn)> θE (Fe 2+/Fe), θE (Fe 2+/Fe)> θE (Zn 2+

/Zn)。在阳极发生金属腐蚀反应时，马口铁中铁先腐蚀,而白铁中锌先腐蚀。

7. 电解反应一定是0,0?G G r r θ的反应。 ( X ) 解析 电解反应一定是0>?G r 的反应,即均为非自发进行的反应。

【附加题】超电势会导致析出电势高于平衡电势。 ( X ) 解析 超电势在阳极发生时会导致析出电势高于理论电极电势,但在阴极发生时正好相反, 会导致析出电势低于理论电势。 二．选择题

8. 下列关于氧化数的叙述正确的是( A )

A.氧化数是指某元素的一个原子的表观电荷数

B.氧化数在数值上与化合价相同

C.氧化数均为整数

D.氢在化合物中的氧化数皆为+1

解析 依据氧化数的定义来判断。需要进一步说明的是，氧化数和化合价的概念不同。一般 来说,在离子化合物中氧化数与化合价在数值上相同,而在共价化合物中差异往往很大。

9. 若已知下列电对电极电势的大小顺序E Θ(F 2/F -) > E Θ(Fe 3+/Fe 2+) > E Θ(Mg 2+/Mg) >

E Θ(Na +/Na),则下列离子中最强的还原剂是( B )

A.F -

B.Fe 2+

C.Na +

D.Mg 2+

解析 电对的电极电势越低，其还原态物质的还原能力越强。虽然电对Mg 2+/Mg 和Na +/Na

的电极电势更低,但是Na +和Mg 2+均为氧化态物质,因此选Fe 2+

。

10. 已知电极反应Cu e Cu →+-+22的标准电极电势为0.342V,则电极反应+-→-2242Cu e Cu 的标准电极电势应为( C )

A.0.684V

B.-0.684V

C.0.342V

D.-0.342V

解析 电对的标准电极电势是由电对本性决定的,不受电极反应写法的影响。

11. 已知E Θ(Ni 2+/Ni)= -0.257V,测得镍电极的E(Ni 2+/Ni)= -0.210V,说明在该系统中必有

( A )

A.121)(-+?>kg mol Ni m

B. 121)(-+?

C. 121)(-+

?=kg mol Ni m D. )(2+Ni m 无法确定 解析 按照能斯特方程,电对中氧化态物质的浓度(或压力)增大,电对的电极电势增大。

12. 下列溶液中,不断增加H +的浓度,氧化能力不增强的是( D )

A.MnO 4-

B.NO 3-

C.H 2O 2

D.Cu 2+

解析 依据能斯特方程来讨论。对于PH 值是否影响氧化剂的氧化能力，要看H +是否参加 了反应。如MnO 4-+8H ++5e -→Mn 2++4H 2O ，半反应式左侧有H +出现，H +参与了反应。由能斯特方程可知，H +浓度增大，MnO 4-/ Mn 2+电对的电极电势增大。显然A,B,C 的氧化能力与H + 浓度有关,且随H +

浓度增大，氧化剂的氧化能力增加，而D 无关。

13. 将下列反应中的有关离子浓度均增加一倍,使对应的E 值减少的是( C )

A.Cu e Cu →+-+22

B. +-→-22Zn e Zn

C. --→+Cl e Cl 222

D. +

-+→+242Sn e Sn

解析 依据能斯特方程,电对中氧化态物质浓度增大, 电极电势E 值增大,电对中还原态物 质浓度增大，造成电极电势E 值减小,因此选C 项。

14. 某电池的电池符号为(-)Pt|A 3+,A 2+ || B 4+,B 3+

|Pt(+),则此电池反应的产物应为( B )

A. A 3+, B 4+

B. A 3+, B 3+

C. A 2+, B 4+

D. A 2+, B 3+

解析 根据电池符号可知,该电池反应的正极反应为B 4++e -→B 3+,而负极反应为A 2+-e -→A 3+, 所以电池反应的产物应为A 3+, B 3+。

15. 在下列电对中,标准电极电势最大的是( D )

A.AgCl/Ag

B.AgBr/Ag

C.[Ag(NH 3)2]+/Ag

D.Ag +/Ag

解析 AgCl 和AgBr 均为难溶电解质,它们在水中的溶解度很小,因而使得氧化型物质Ag +在 溶液中的浓度远远小于1mol?Kg -1。[Ag(NH 3)2]+ 是配离子，其溶液中游离的Ag +的浓度也很小。因此A,B,C 电对的标准电极电势都小于D 。

16. A 、B 、C 、D 四种金属，将A 、B 用导线连接，浸在稀硫酸中，在A 表面上有氢气放 出，B 逐渐溶解；将含有A 、C 两种金属的阳离子溶液进行电解时，阴极上先析出C ；把D 置于B 的盐溶液中有B 析出。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是（ C ）

A.A>B>C>D

B.C>D>A>B

C.D>B>A>C

D.B>C>D>A

解析 优先发生反应的金属还原性强，E Θ值低。

17. 已知标准氯电极的电势为 1.358V,当氯离子浓度减少到11.0-?kg mol ,氯气分压减少到kPa 1001.0?时,该电极的电极电势应为( C )

A.1.358V

B.1.3284V

C.1.3876V

D.1.4172V

解析 由能斯特方程可得2222)/)((/)(lg 20592.0)/()/(θ

θ

θb Cl b P Cl p Cl Cl E Cl Cl E ---+=，代入数据解得C 。

18. 电解NiSO 4溶液,阳极用镍,阴极用铁,则阳极和阴极的产物分别是( A )

A.Ni 2+,Ni

B. Ni 2+,H 2

C.Fe 2+, Ni

D. Fe 2+, H 2

解析 在此电解池中,阳极除了SO 42-,OH -

之外,还要考虑电极材料的溶解电势。已知

)/()/()/(24282222--+<

,由于H 2的超电势较大,造成氢的实际析出电势要比理论电势低,因此)/()/(22H H E Ni Ni E ++>,所以阴极发生的反应是Ni 2++2e -→Ni,产物为Ni 。

【附加题】 在腐蚀电极中( C )

A.阴极必将发生析氢反应

B.阴极必将发生吸氧反应

C.阴极的实际析出电势必高于阳极的实际析出电势

D.极化作用使得腐蚀作用加快

解析 腐蚀电池是自发的氧化-还原反应,其原理为原电池原理。因此发生还原反应的阴极 （即原电池的正极）的实际析出电势必高于发生氧化反应的阳极（即原电池的负极）的 实际析出电势。因此C 是正确的。腐蚀电池的阴极既可发生析氢反应,也可发生吸氧反应，这与反应条件等相关。极化作用可使电动势减小,因此可使腐蚀作用减慢。所以A,B,D 均不正确。

三．填空题

19. 在一定条件下,以下反应均可向右进行,

O H Fe Cr H Fe O Cr 2332272762146++→++++++- (1)

+++++→+422322Sn Fe Sn Fe (2)

上述物质中最强的氧化剂应为Cr 2O 72-,最强的还原剂应为Sn 2+ 。

20. 原电池是由 自发 的氧化-还原反应所组成的.在这种反应中,必伴随着 电子迁移

的过程。

21. 对于氧化-还原反应,若以电对的电极电势作为判断的依据时,其自发的条件必为

E +>E - 。

22. 某原电池的一个电极反应为-+++→e H O O H 44222,则这个反应一定发生在 负

极 。

23. 若某原电池的一个电极发生的反应是--→+Cl e Cl 222,而另一个电极发生的反应

为+-+→-32Fe e Fe ,已测得)/()/(232++->Fe Fe E Cl Cl E ,则该原电池的电池符号

应为 (-)Pt|Fe 3+,Fe 2+ || Cl -|Cl 2| Pt(+) 。

24. 已知反应V E l Hg aq H aq Hg g H 797.0),(2)(2)()(222=+→+++θ,则))(/(2l Hg Hg E +θ= 0.797V 。

25. 在Cu-Zn 原电池中,若)/()/(22Zn Zn E Cu Cu E ++>,在Cu 电极和Zn 电极中分别注入

氨水,则可能分别导致该原电池的电动势

先降低 和 后升高 。

解析 在Cu-Zn 原电池中,已知)/()/(22Zn Zn E Cu Cu E ++>,因此Cu 电极做正极,在Cu 2+离

子溶液中加入氨水,由于生成[Cu(NH 3)4]2+,游离的Cu 2+浓度下降,导致正极电势下降,电池电

动势将下降;反之,当在Zn 2+/Zn 电极中注入氨水,由于生成了[Zn(NH 3)4]2+,游离的Zn 2+

浓度下降,导致负极电势下降,电池电动势则上升。

26. 25℃时,若电极反应22)(2D e aq D →+-+的标准电极电势为-0.0034V,则在相同温

度及标准状态下反应)()(2)()(222g H aq D g D aq H +→+++的θE = 0.0034V ,

θG r ?= -6.56×102J ?mol -1 ,θK = 1.3 。

解析 根据公式计算;lg 0.0592r m zE G zFE K θ

θθθ

?=-=。 27. 电解CuSO 4溶液时,若两极都用铜,则阳极反应为+-→-22Cu e Cu ,阴极反应为

Cu e Cu →+-+22 ；若阴极使用铜做电极而阳极使用铂做电极,则阳极反应为 +-+→-H O e O H 44222 ,阴极反应为Cu e Cu →+-+22 ；若阴极使用铂做电极而阳极使用铜做电极,则阳极反应为+-→-22Cu e Cu ,阴极反应为Cu e Cu →+-+22。

28. 试从电子运动方向，离子运动方向，电极反应，化学变化与电转换作用本质，反应自

发性五个方面列表比较原电池与电解池的异同。

答：

29.根据下面的电池符号,写出相应的电极反应和电池总反应.

30.写出下列电解的两极产物.

四．计算题

31. 将Cu片插入盛有0.5mol?Kg-1的CuSO4溶液的烧杯中,Ag片插入盛有0.5mol?Kg-1的AgNO3溶液烧杯中:

(1)写出该原电池的电池符号；

(2)写出电极反应式和原电池的电池反应；

(3)求该电池的电动势；

(4)若加入氨水于CuSO4溶液中,电池的电动势将如何变化?若加氨水于AgNO3溶液中,情况又如何?(定性回答)

解:(1)电池符号:

(-)Cu|Cu 2+(0.5mol?Kg -1) || Ag +(0.5mo l?Kg -1

) |Ag(+)

(2) 负极: +-→-22Cu e Cu

正极: Ag e Ag →+-+

电池反应: Ag Cu Ag Cu 222+→+++ (3) 22225.05.0lg 20592.0))/()/(()()(lg 0592.0--=-=++++Cu Cu E Ag Ag E Ag b Cu b Z E E θθθ

=(0.7996-0.3419)- 2

5.05.0lg 20592.0-=0.449V （或根据电极反应的能斯特方程，先分别计算Ag +/ Ag 和Cu 2+

/ Cu 两电对的电极电势， 再求原电池的电动势。）

(4) 若加氨水于CuSO 4溶液中,则发生反应++→+24332])([4NH Cu NH Cu ,使Cu 2+浓度减 小,E 值增大。

若加氨水于AgNO 3 溶液中,则发生反应++→+])([2233NH Ag NH Ag ,使Ag +浓度减小,E 值减小。

32.已知电极反应NO 3-+3e+4H +→NO+2H 2O 的E Θ(NO 3-/NO)=0.96V,求当 b(NO 3-)=1.0mol?Kg -1时,P NO =100Kpa 的中性溶液中的电极电势.并说明酸度对NO 3-氧化性的影响。

解: 已知b(H +)=1×10-7mol?Kg -1,由能斯特方程:

V P NO P b H b b NO b NO NO E NO NO E 41.0/)()/)((/)((lg 30592.0)/()/(433

3=?+=+---θθθθ 结果表明, NO 3-氧化能力受酸度的影响.若酸度较大,其氧化能力增大,所以浓硝酸的氧

化能力强。

33.已知Zn e Zn →+-+22，V E 76.0-=θ

；---+→++OH Zn e O H ZnO 422222 ， V E 22.1-=θ。试通过计算说明锌在标准状态下，既能从酸中，又能从碱中置换放出氢气。

解：锌在酸中置换氢气：↑+→+++222H Zn H

Zn 在标准状态下，b(H +)=1.0mol?Kg -1, b(Zn 2+)=1.0 mol?Kg -1

E Θ＝0－（－0.76）=0.76V>0

所以上述反应能够自发进行,锌能从酸中置换出氢气。

锌在碱中置换氢气：↑+→+--2222H ZnO OH Zn

在标准状态下，b(OH -)=1.0mol?Kg -1, b(H +)=1.0×10-14mol?Kg -1

--+→+OH H e O H 22222 V b H b E H H E 83.0)/)(lg(2

0592.0)/(22-=+=++θθ ---+→++OH Zn e O H ZnO 422222 V Zn ZnO E 22.1)/(22-=-θ

所以 E=-0.83-(-1.22)=0.39V>0

即锌在碱中置换出氢气的反应也是自发进行的。

34.已知某原电池的正极是氢电极，kPa H p 100)(2=,负极的电极电势是恒定的。当氢电 极中pH=4.008时,该电池的电动势是0.412V.如果氢电极中所用的溶液改为一未知b(H +)的缓冲溶液,又重新测得原电池的电动势为0.427V.计算该缓冲溶液的b(H +)和pH 值.如果该缓冲溶液中10.1)()(--?==kg mol A b HA b ,求该弱酸HA 的解离常数。

解: 正极反应为: )(2)(22g H e aq H →+-+ 12222210592.0)

/)((00.1lg 20592.00)/)((/)(lg 0592.0)/()/()(pH b H b b H b p H p Z H H E H H E E -=-=-==++++θθθθ正

)()(111负正E E E -= , )()(222负正E E E -=

由于)(负E 是恒定的,所以: )()(2121正正E E E E -=-

)0592.0(0592.0427.0412.021pH pH ---=-

已知008.41=pH ,则142108.1)(,75.3--+??==kg mol H b pH

)()()(aq A aq H aq HA -++→

44108.10.10.1108.1)(--?=??=HA K a θ

35.某原电池的一个半电池是由金属Co 浸在1.0mol?Kg -1的Co 2+

溶液中组成;另一半电池则 由Pt 片浸入1.0mol?Kg -1的Cl -溶液中并不断通入Cl 2)100)((2kPa Cl p =组成.实验测得电池的

电动势为1.63V;钴电极为负极.已知V Cl Cl E 36.1)/(2=-θ.回答下面问题:

(1)写出电池反应方程式；

(2))/(2Co Co E +θ为多少?

(3))(2Cl p 增大时,电池电动势将如何变化?

(4)当Co 2+浓度为0.010mol?Kg -1时,电池电动势是多少? Δr G m 为多少?

解:

(1)电池反应的方向是由正极的氧化型物质与负极的还原型物质反应,向生成正极的还原

型物质与负极的氧化型物质的方向进行。

)(2)()()(22aq Cl aq Co g Cl s Co -++→+

(2) )/()/()()(22Co Co E Cl Cl E E E E +--=-=θθθθθ负正

V E Cl Cl E Co Co E 27.063.136.1)/()/(22-=-=-=+θθθ (3) 2222)

/)((/)(lg 20592.0)/()/(θθθb Cl b p Cl p Cl Cl E Cl Cl E ---+= P(Cl 2)增大时,E(正)增大, 电池电动势E 增大。

(4) 12010.0)(-+?=Kg mol Co b 时,

V b Co b Co Co E Co Co E 33.01010.0lg 20592.027.0)(lg 20592.0)/()/(222-=+-=+=+++θθ

V Co Co E Cl Cl E E E E 69.1)33.0(36.1)/()/()()(22=--=-=-=+-θ负正

Δr G m =-ZFE=-2×96485×1.69×10-3=-326.1KJ ?mol -1

36.试以中和反应O H aq OH aq 2)()(H →+-+(l)为电池反应,设计成一种原电池(用电池符 号表示).分别写出电极半反应,并求算该电池在25℃时的标准电动势及θ

ωK 。

解: 原电池符号: (-)Pt,H 2|OH -(aq) || H +(aq) |H 2,Pt(+)

正极反应: 222H e H →+-+

负极反应: --+→+e O H OH H 22222

电池反应: O H OH H 2→+-+

在25℃时,V H H E 00.0)/(2=+θ

θθθb H b H H E OH H O H E /)(lg 0592.0)/(),/(222++-+==0-0.0592×14=-0.8288V

V E

E E 8288.08288.00=+=-=-+θθθ 140592.08288.01lg lg ===θω

θk K 14100.1-?=θw K 37. 根据下列反应及其热力学常数,计算银-氯化银电对的标准电极电势E Θ(AgCl/Ag)

H 2+2AgCl=2H ++2Cl -+2Ag 。已知该反应在25℃时的Δr H m Θ=-80.80KJ?mol -1

,

Δr S m Θ=-127.20J?mol -1?K -1。

解: Δr G Θ=Δr H m Θ-TΔr S m Θ=-42.89KJ?mol -1

E Θ=-Δr G Θ/nF=42.89×103/(2×96485)=0.222V

E Θ(电池)= E Θ(+)- E Θ(-)=E Θ(AgCl/Ag)-E Θ(H +/H 2)

∴E Θ(AgCl/Ag)= E Θ(电池)+ )/(2H H E +θ=0.222+0=0.222V

38.在0.10mol?Kg -1的CuSO 4溶液中投入锌粒,求反应达平衡后溶液中Cu 2+的浓度。

解：已知E Θ(Cu 2+/Cu)=0.34V, E Θ(Zn 2+/Zn)=-0.76V

把反应 Cu 2++Zn→Cu+Zn 2+组成电池,即:

(-)Zn∣Zn 2+(xmol?Kg -1) || Cu 2+(xmol?Kg -1)∣Cu (+)

所以有: E Θ(电池)= E Θ(+)- E Θ(-)=0.34-(-0.76)=1.10V

lgK=nE Θ(电池)/0.059=37.3

K=2.0×1037

K 值大,说明反应进行得完全,也就是说Cu 2+可以完全被还原并生成浓度接近于

0.10mol?Kg -1的Zn 2+.

K=b(Zn 2+)/b(Cu 2+)

b(Cu 2+)=2.0×10-38

39. 选用Fe, Cu, Zn, Al 片，碳棒，质量摩尔浓度均为1.0mol ?Kg -1的FeCl 3, CuSO 4, ZnSO 4, AgNO 3溶液，及0.01mol ?Kg -1的FeCl 2溶液，设计一个电动势最大的原电池。假定此电池可 用来电解（忽略其它因素影响）CuSO 4溶液（阳极用Cu ，阴极用Fe ），回答下列问题：：

（1）写出原电池的两极反应及电池符号；

（2）计算原电池的电动势及Δr G m ；

(3) 写出电解池的两极反应。

解：（1）查标准电极电势表，比较可知所选负极反应为Zn-2e -→Zn

2+ 正极反应若选：Ag ++e -→Ag E Θ(Ag +/Ag)=0.7996V

不如选： Fe 3++e -→Fe 2+ V Fe b Fe b V Fe Fe E 8894.0)()(lg 0592.0771.0)/(2323=+=+++

+θ 此电极电势更大。

Zn|ZnSO 4(1.0mol ?Kg -1) || FeCl 3(1.0mol ?Kg -1),FeCl 2(0.01mol ?Kg -1)|C

（2)V V V Zn Zn E Fe Fe E E 6512.1)7618.0(8894.0)/()/(223=--=-=+++

Δr G m =-ZFE=-2×96485×1.6512=-3.186×105J ?mol -1=-318.6K J?mol -1

（3)两极反应：阳极：Cu-2e -=Cu

2+ 阴极：Cu 2++2e -=Cu

40.半电池(A)是由镍片浸在 1.0mol?kg -1的Ni 2+溶液中组成的，半电池(B)是由锌片浸在

1.0mol?kg -1的Zn 2+

溶液中组成的。当将半电池(A)和(B)分别与标准氢电极连接组成原电池,测得原电池的电动势分别为V H B E V H A E 762.0)(,257.0)(22=-=-.试回答下面问题:

(1)当半电池(A)和(B)分别与标准氢电极组成原电池时,发现金属电极溶解.试确定各半电池的电极电势符号是正还是负。

(2)Ni 、Ni 2＋、Zn 、Zn 2＋中，哪一种物质是最强的氧化剂？

(3)当将金属镍放入 1.0mol?kg -1的Zn 2+溶液中，能否发生反应？将金属锌浸入1.0mol?kg -1的Ni 2+溶液中会发生什么反应？写出反应方程式。

(4)Zn 2＋与OH -能反应生成Zn(OH)42-.如果在半电池（B ）中加入NaOH ，问其电极电势是变大变小还是不变？

(5)将半电池(A)和(B)组成原电池,何者为正极?电动势是多少?

答:(1)金属电极被溶解,说明金属被氧化,金属电极是负极,标准氢电极为正极。由原电池的电动势经简单计算可知：

V Zn Zn E V Ni Ni E 762.0)/(,257.0)/(22-=-=++θθ

(2))/(2M M E +θ值大的氧化型物质是强氧化剂,所以其中Ni 2+是最强的氧化剂。

(3) )/()/(22Zn Zn E Ni Ni E ++>θθ ,Ni 与Zn 2+不发生反应;而Zn 与Ni 2+

反应,反应方程式为:

)()()()(22s Ni aq Zn aq Ni s Zn +→+++

(4)加入NaOH 后,

)()()(4)(242aq OH Zn aq OH aq Zn --+→+ )2(+Zn b 减小,)/(2Zn Zn E +变小,或)/)(()/(2

42Zn OH Zn E Zn Zn E -+>θθ

(5) 将半电池(A)和(B)组成原电池,(A)是正极,(B)是负极。

【附加题1】 少量Mn 2+可以催化分解H 2O 2，其反应机理解释如下：H 2O 2能氧化Mn 2+

为 MnO 2，后者又能使H 2O 2氧化，试从电极电势说明上述解释是否合理，并写出离子方程式。 答： E θ O H e H O H 222222→+++ 1.77V

O H Mn e H MnO 222224+→++++ 1.224V

22222O H e H O →+++ 0.695V

按22222()()(1.77 1.224),E H O H O E MnO Mn V V θθ+>>下面反应可以进

行。

+++→+H MnO Mn O H 22222

按22222()()(1.2240.695),E MnO Mn E O H O V V θθ+>>下面反应可以进行。 22|222222O O H Mn H MnO O H ++→+++

所以222

222|2O O H O H Mn +??→? 【附加题2】对含有Ag +的溶液加入Cl -,使达平衡时Cl -的浓度为1.0mol?Kg -1。计算Ag +/ Ag

电对的电极电势.试回答计算结果说明了什么。

解: 已知E Θ(Ag +/Ag)=0.7996V,s K θ

(AgCl)=1.77×10-10 加入Cl -后, Ag +生成AgCl 沉淀,溶液中游离的Ag +

浓度由沉淀平衡控制,即:

AgCl → Ag ++ Cl - b(Ag +)= K s / b (Cl -

) = K s

由能斯特方程得:

E(Ag +/Ag)= E Θ(Ag +/Ag)+0.0592lgb(Ag +)=0.800+0.0592lg(1.77×10-10

)

=0.223V

不难看出,该电势就是AgCl/ Ag 电对（电极反应为：AgCl+e -→Ag+ Cl -,b(Cl -)=1.0mol?Kg -1）

的标准电极电势。本题说明，氧化型离子生成沉淀时,会降低电对的电极电势。

【附加题3】将氢电极和甘汞电极插入某HA-A -的缓冲溶液中,饱和甘汞电极为正极.已知 1110.0)(,0.1)(---?=?=kg mol A b kg mol HA b ,向此溶液中通入H 2(100kPa),测得其电动势为 0.4780V 。

(1)写出电池符号和反应方程式；

(2)求弱酸HA 的解离常数。

解:(1)电池符号为:

(-)Pt,H 2(100kPa)|HA(1.0mol?kg -1),A -(0.10mol?kg -1) || KCl(饱和)|Hg 2Cl 2(s)|Hg(+)

电池反应方程式为:

)(2)(2)(2)(2)()(222aq Cl aq HA l Hg aq A g H s Cl Hg --++→++

(2)甘汞电池为正极,E (正)=0.2415V

V E E E 2365.04780.02415.0)()(-=-=-=正负

负极的电极反应为:

)(222aq H e H +-→- )

/)(lg(0592.002365.0/)()/)((lg 20592.0)/()(22

2θθθθb H b p H p b H b H H E E +++

+=-+=负 14100.1)(--+??=kg mol H b

一元弱酸HA 的解离常数:

54100.10.110.0100.1)(--?=??=HA K a θ

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贵州大学化工原理考试题

贵州大学化工原理考试 题 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

化工原理考试题 姓名学号 一.填空题 1.(2分) 雷诺准数的表达式为________________。当密度ρ＝ 1000kg/m3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m/s在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______。 2.(2分) 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg。 3.(3分) 测量流体流量的流量计主要有如下四种:___________, ________________, ______________, _______________, 测量管内流体点的速度,则用____________。 4.(4分) 列柏努利方程所选取的截面所必须具备的条件 是，，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 5.(2分) 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近________流体的温度,总传热系数K接近______流体的对流给热系数。 6.(3分) 热量传递的方式主要有三种:____ _、_____ __、 __________。 7.(2分) 在常压下,20℃时氨在空气中的分压为50mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率y=________,比摩尔分率Y=_______。

8.(3分) 用亨利系数E表达的亨利定律表达式为_______.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为50mmHg, 与之平衡的氨水浓度为 7.5(kgNH 3/100kgH 2 O).此时亨利系数E=________,相平衡常数m=______。 9.(2分) 用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数 m=2,入塔气体浓度y b =0.06,要求出塔气体浓度y a =0.006,则最小液气比为 _________。 11.(2分) 在汽-液相平衡的t-x-y图中,沸点与液相组成的关系曲线,称为________,沸点与汽相组成的曲线,称为____________。 12.(2分) 在汽-液相平衡的t-x-y图中, 液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为________,液相线以下的区域称为 _________,汽.液相线之间的区域为___________。 13.(2分) 某连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.714x+0.271,则该塔的回流比R=________.馏出液组成x=________。 二.选择题 1.(2分)如图1，若水槽液位不变①、②、③点的流体总机械能的关系为 ( )。 A. 阀门打开时①>②>③ B. 阀门打开时①=②>③ C. 阀门打开时①=②=③ D. 阀门打开时①>②=③ 2.(2分)流体在管路中作稳态流动时，具有（）特点。

大学化工原理课程习题

大学化工原理课程习题（一） 1．某塔内压力为1.4kgf/cm 2，试用SI 单位表示此压力。 解：25224221037.11081.94.14.1m N cm m kgf N cm kgf cm kgf ---?=??= 2．空气在100℃时的比热为0.24kcal/kg ·℃，试分别以J/(kg ·K)和Btu/(lb ·℉)表示之。 解：)(9.1004418724.024.0K kg J K kg kg kcal J kg kcal kg kcal ?=????=?℃ ℃℃ )(24.0F 8.1205.2968.324.0F lb Btu kg lb kcal Btu kg kcal ??=?????=℃ ℃ 3．将40℃换算成K ，℉，R 。 解：()()F F K K ?=?+?==+=104328.14015.31315.2734040℃ ()R R ?=??=67.5638.115.313 4．气体常数R ＝8.314J/(mol ·K)，试通过换算分别以kcal/(kmol ·K)，kgf ·m/(kmol ·K)和atm ·m 3/(kmol ·K)等单位表示之。 解： ()(K kmol kcal K K mol kmol J kcal K mol J K mol J R ?=?????=?=--987.1101039.2314.8314.834

()K kmol m kgf K K mol kmol m m N kgf K mol m N ??=??????=-0.848101020.0314.83 ()K kmol m atm mol kmol K mol m m N atm m N ??=?????=--33326208206.01010869.9314.8 5．苯的饱和蒸气压与温度的关系符合下述经验公式： 36 .5251.27889008.15ln --=T p 式中：p －饱和蒸气压，mmHg ； T －热力学温度，K 。 今需将式中p 的单位改为Pa ，试对该式加以变换。 解：1mmHg ＝133.3Pa ，则1Pa=0.00750mmHg 现要将p 的单位换为Pa ，则： 36.5251.27889008.1500750.0ln --=?? ? ????T Pa mmHg Pa p 即：36 .5251.27889008.158928.4ln --=-T p 36 .5251.27887936.20ln --=T p

大学基础化学第三章习题答案

第三章 习题解答 1．（1）错误。原因：氨水为一元弱碱，其[OH -]=c k b θ (2)错误。原因：n HCl =n HAc 故所需NaOH 的摩尔数应相同，体积相同。 2．I=1/2∑CiZi 2 =1/2[0.050×(+3)2+3×0.050×(-1)2+2×0.020×(+1)2+0.020×(-2)2] =0.36 (mol ·L -1) 51 .3 101.3%31100.1][ % 31 1 , 500 / , 20 3.432 =?=??===-=???--+pH c H c k k c K c K a a a w a a ααα αθ θ θ按近似式计算 4. 应加入碱。原因：H 2S HS -+H + HS -S 2- + H + 要使[S 2-]增加，应减 小[H +]，使平衡右移，故应加碱。 5．稀氨水中加入少量晶体NH 4Ac ，会产生同离子效应，氨水解离度减小，颜色变浅（或消退）。 101.13.0)1097.2()1012.1(] [][][] [] [][ 10 97.23.01.01091.8][][][ ] [] [][ 6. 9 812222228 82121 2---+ -- -- +-+---+- -+- +?=???=?=∴?= +??=??=?=∴?=+?H HS K S HS S H K S H HS H S H K HS S H HS H K HS H S H a a a a θ θ θ θ 7．NH 4+-NH 3, Ac —-HAc, H 2O-H 3O +, H 2O-OH -, HSO 4—-SO 42-, HNO 3-NO 3-, H 2SO 4-HSO 4-, CO 32—-HCO 3-, HCO 3—-H 2CO 3 8. 质子酸：HCl 质子碱：NH 3, SO 42-, NO 3-, Ac -, OH - 两性物质：[Al(H 2O)4]3+, HSO 4-, HS -, HCO 3-, H 2PO 4-, H 2O 9. 否。原因：pH=-lg[H +] 10. pH=5.0 [H +]=1.0×10-5 =C HCl pH=11.0 [OH -]=1.0×10-3 =C NaOH 两者混合后， [OH -]≈1.0×10-3 故 pH ≈11.0 11．pH=1.4 [H +]=3.98×10-2 pH=5.0 [H +]=1.00×10-5 故成人胃液是 婴儿胃液[H +]的3980倍。

化学反应工程原理第二版(华东理工大学版)第三章答案

解：01A A A x c kt x = - 把数据代入得100.2m in A c k -= 当x A =0.75时解得t=15min 所以，增加的时间为15-5=10min 3-2 解：() ()11 0111n n A A x n c kt ---=+- （式A ） 把x A =0.75和t=10min 代入解得1 0.1n A c k -= 再把t=30min 代入（式A ）解得x A =1.25 所以，转化率应为1 3-3 解：设反应动力学方程为：n A A dc kc dt -= 则()()11 0111n n A A x n c kt ---=+-，且c A0=1 因此有 ()()() ()1110.811810.91118 n n n k n k ---=+--=+- 解得：n=2;k=0.5L/mo l ·min -1 3-4 1）计算进料中酸、醇和水的摩尔浓度c A0、c B0、c S0（注意进料中水的浓度c S0不为0）。 2）列出当酸的转化率为x A 时，各组分浓度的表示式： ()0000001A A A B B A A R A A S S A A c c x c c c x c c x c c c x =-=-==+ 3)将上列各式及各组分初浓度代入反应速率式，整理得 ()6 2 7.9310 10.220.1 2.58A A A dx x x dt -=-?-+ 4）计算转化率达35%所需的时间为 () 0.356 20 7.9310 10.220.1 2.58A A A dx t x x -= ?-+? 上述积分可查积分表用公式计算，也可用MA TLAB 语言的quad 解算子计算，结果为 71532t s h =≈ 5）计算所需反应器体积。先计算每天的反应批数，再计算每m 3反应体积每天的生产量，然后再计算达到要求产量所需反应器体积。答案为 V R =51.9m 3

大学化学第三章教学文案

大学化学第三章

第3章氧化还原反应电化学 3.1 本章小结 3.1.1. 基本要求（包括重点和难点） 第一节 氧化数的概念 第二节 电极反应、电池符号、电极类型 电动势、电极电势（平衡电势）、标准电极电势 能斯特方程、离子浓度及介质酸碱性改变对电极电势的影响及计算 原电池电动势与吉布斯函数变的关系 利用电极电势判断原电池的正负极、计算电动势、比较氧化剂与还原剂的相对强弱 氧化还原反应方向的判据 计算氧化还原反应的平衡常数并判断氧化还原反应进行的程度 第三节 分解电压（理论分解电压、实际分解电压、超电压） 电解产物（盐类水溶液电解产物） 第四节 金属的腐蚀：化学腐蚀、电化学腐蚀（析氢腐蚀、吸氧腐蚀）

金属腐蚀的防止 3.1.2. 基本概念 第一节 氧化与还原: 对于一个氧化还原反应，得到电子的物质叫做氧化剂，失去电 子的物质叫做还原剂。氧化剂从还原剂中获得电子，使自身氧化数降低，这个 过程叫做还原；还原剂由于给出电子而使自身氧化数升高，这个过程叫做氧 化。还原剂失去电子后呈现的元素的高价态称为氧化态，氧化剂获得电子后呈 现的元素的低价态称为还原态。 氧化数: 指化合物分子中某元素的形式荷电数，可假设把每个键中的电子指 定给电负性较大的原子而求得。氧化数的计算遵循以下规律： （1） 单质氧化数为0 （2） 简单离子的氧化数等于该离子所带的电荷数 （3） 碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为＋1、＋2 （4） 氢在化合物中氧化数一般为＋1，在活泼金属氢化物中的氧化数为－ 1。 （5） 化合物中氧的氧化数一般为－2，但在过氧化物中，其氧化数为－ 1，在超氧化物中为－ 2 1，在氧的氟化物OF 2和O 2F 2中氧化数分别为＋2和＋1。 （6） 在所有的氟化物中，氟的氧化数为－1 （7） 在多原子分子中，各元素氧化数的代数和为0，多原子离子中，各元 素的氧化数的代数和等于离子所带的电荷数；在配离子中，各元素 氧化数的代数和等于该配离子的电荷

化学反应工程原理(华东理工大学版)第三章答案

华东版 3-1 解：01A A A x c kt x = - 把数据代入得1 00.2min A c k -= 当x A =0.75时解得t=15min 所以，增加的时间为15-5=10min 3-2 解：() ()11 0111n n A A x n c kt ---=+- （式A ） 把x A =0.75和t=10min 代入解得1 00.1n A c k -= 再把t=30min 代入（式A ）解得x A =1.25 所以，转化率应为1 3-3 解：设反应动力学方程为：n A A dc kc dt -= 则() ()11 0111n n A A x n c kt ---=+-，且c A0=1 因此有()()()()1110.8118 10.91118 n n n k n k ---=+--=+- 解得：n=2;k=0.5L/mo l ·min -1 3-4 1）计算进料中酸、醇和水的摩尔浓度c A0、c B0、c S0（注意进料中水的浓度c S0不为0）。 2）列出当酸的转化率为x A 时，各组分浓度的表示式： ()0000001A A A B B A A R A A S S A A c c x c c c x c c x c c c x =-=-==+ 3)将上列各式及各组分初浓度代入反应速率式，整理得 ()62 7.931010.220.1 2.58A A A dx x x dt -=-?-+ 4）计算转化率达35%所需的时间为 () 0.35 62 7.931010.220.1 2.58A A A dx t x x -=?-+? 上述积分可查积分表用公式计算，也可用MA TLAB 语言的quad 解算子计算，结果为 71532t s h =≈ 5）计算所需反应器体积。先计算每天的反应批数，再计算每m 3反应体积每天的生产量，然

最新大学化学第三章

第3章氧化还原反应电化学 3.1 本章小结 3.1.1. 基本要求（包括重点和难点） 第一节 氧化数的概念 第二节 电极反应、电池符号、电极类型 电动势、电极电势（平衡电势）、标准电极电势 能斯特方程、离子浓度及介质酸碱性改变对电极电势的影响及计算 原电池电动势与吉布斯函数变的关系 利用电极电势判断原电池的正负极、计算电动势、比较氧化剂与还原剂的相对强弱氧化还原反应方向的判据 计算氧化还原反应的平衡常数并判断氧化还原反应进行的程度 第三节 分解电压（理论分解电压、实际分解电压、超电压） 电解产物（盐类水溶液电解产物） 第四节 金属的腐蚀：化学腐蚀、电化学腐蚀（析氢腐蚀、吸氧腐蚀） 金属腐蚀的防止 3.1.2. 基本概念 第一节 氧化与还原: 对于一个氧化还原反应，得到电子的物质叫做氧化剂，失去电子的物质叫做还原剂。氧化剂从还原剂中获得电子，使自身氧化数降低，这个过程叫做还原；还原剂由于给出电子而使自身氧化数升高，这个过程叫做氧化。还原剂失去电子后呈现的元素的高价态称为氧化态，氧化剂获得电子后呈现的元素的低价态称为还原态。 氧化数: 指化合物分子中某元素的形式荷电数，可假设把每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得。氧化数的计算遵循以下规律： （1）单质氧化数为0 （2）简单离子的氧化数等于该离子所带的电荷数 （3）碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为＋1、＋2 （4）氢在化合物中氧化数一般为＋1，在活泼金属氢化物中的氧化数为－1。

（5） 化合物中氧的氧化数一般为－2，但在过氧化物中，其氧化数为－1，在超氧化物中为－2 1，在氧的氟化物OF 2和O 2F 2中氧化数分别为＋2和＋1。 （6） 在所有的氟化物中，氟的氧化数为－1 （7） 在多原子分子中，各元素氧化数的代数和为0，多原子离子中，各元素的氧化 数的代数和等于离子所带的电荷数；在配离子中，各元素氧化数的代数和等于 该配离子的电荷 第二节 原电池（电池符号） 利用氧化还原反应产生电流，使化学能转变为电能的装置叫做原电池。原电池由两个电极组成，发生氧化反应的部分称为负极，发生还原反应的部分称为正极。书写电池符号时，负极写在左边，正极写在右边；以单垂线“|”表示两相界面，同相内不同物质之间用“，”隔开；参与电极反应的气体、液体分别注明压力与浓度；以双虚线“||”表示盐桥，盐桥两边是两个电极所处的溶液。 半电池（电极） 原电池由氧化和还原两个半电池（两个电极）组成，每个半电池（电极）一般由同一种元素不同氧化数的两种物质组成，宏观上表现由电极导体和电极溶液组成，进行氧化态和还原态相互转化的反应。 半反应（电极反应） 半电池中发生的，由同一种元素形成的氧化态物质与还原态物质之间相互转化的反应。氧化半反应是元素由还原态变为氧化态的过程，而还原半反应是元素由氧化态变为还原态的过程。半电池中进行的氧化态和还原态相互转化的反应也称做电极反应。 氧化还原电对 构成电极相应的同一元素的氧化态物质和还原态物质称做氧化还原电对。 电极类型 大致分为四类：金属—金属离子电极；非金属—非金属离子电极（气体—阴离子电极）；氧化还原电极；金属—金属难溶盐电极（氧化物—离子电极）。 电极类型与电极反应 电极符号 电对示例 Zn 2++2e － Zn ∣Zn 2+ Zn 2+/Zn O 2+H 2O+4e －－ Pt ∣O 2∣OH － O 2/OH － Fe 3++e －Fe 2+ Fe 3+,Fe 2+∣Pt Fe 3+/Fe 2+ Pt ∣ Fe 3+,Fe 2+ Hg 2Cl 2(s)+2e 2Hg Hg ∣Hg 2Cl 2∣Cl － Hg 2Cl 2/Hg 电极电势 是电极的平衡电势。对于金属电极而言，即指金属表面与附近含该金属离子溶液形成的类似电容器一样的双电层所产生的电势差，其绝对数值目前是无法得到的；对某一电极来说，其电极电势的相对数值等于在一定温度下，与标准氢电极之间的电势差。 标准电极电势 当构成电极的各物质均处于标准态（纯净气体的分压为100Kpa ／或溶液中离子浓度为1.0mol ?kg -1/或纯固体/或纯液体）时，与标准氢电极之间的电势差称为标准电极电势。 标准电极电势的物理意义 国际上规定标准氢电极的电极电势为零，其他标准态的待测电极与标准氢电极一起构成原电池，所测得的原电池电动势就是待测电极的标准电极电势。而标准氢电极是将100Kpa 的纯氢气流通入镀有蓬松铂黑的铂片,并插入到H +浓度为1.0mol ?kg -1的酸溶液中，这时，氢气被铂黑吸附，被氢气饱和了的铂电极就是标准氢气电极，其电极符号是

第三章化工原理-修订版-天津大学-

第三章 机械分离和固体流态化 1. 取颗粒试样500 g ，作筛分分析，所用筛号及筛孔尺寸见本题附表中第1、2列，筛析后称取各号筛面上的颗粒截留量列于本题附表中第3列，试求颗粒群的平均直径。 习题1附表 解：颗粒平均直径的计算 由 11i a i G d d G =∑ 2204080130110 (500 1.651 1.168 1.1680.8330.8330.5890.5890.4170.4170.295 603015105 0.2950.2080.2080.1470.1470.1040.1040.0740.0740.053 = ?++++ +++++++++++++++ ） 2.905=(1/mm) 由此可知，颗粒群的平均直径为d a =0.345mm. 2. 密度为2650 kg/m 3的球形石英颗粒在20℃空气中自由沉降，计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径。 解：20C 时，351.205/, 1.8110kg m Pa s ρμ-==??空气 对应牛顿公式，K 的下限为69.1，斯脱克斯区K 的上限为2.62 那么，斯脱克斯区： max 57.4d m μ= ==

min 1513d m μ= = 3. 在底面积为40 m 2的除尘室回收气体中的球形固体颗粒。气体的处理量为3600 m 3/h ，固体的密度3/3000m kg =ρ，操作条件下气体的密度3/06.1m kg =ρ，黏度为2×10-5 P a·s。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。 解：同P 151.例3-3 在降尘室中能被完全分离除去的最小颗粒的沉降速度u t ， 则 36000.025/4003600 s t V u m s bl = ==? 假设沉降在滞流区，用斯托克斯公式求算最小颗粒直径。 min 17.5d um === 核算沉降流型：6min 5 17.5100.025 1.06 R 0.0231210t et d u ρ μ --???= ==

大学化学教材第三章习题解答

第三章分子结构习题解答 1．用列表的方式分别写出下列离子的电子分布式。指出它们的外层电子分别属于哪种构型(8、9～17、18或18+2)？未成对电子数是多少？ Al3+、V2+、V3+、Mn2+、Fe2+、Sn4+、Pb2+、I－ 【解答】 离子离子的电子分布式外层电子 构型 未成对 电子数 Al3+1s22s22p68 0 V2+1s22s22p63s23p63d39～17 3 V3+1s22s22p63s23p63d29～17 2 Mn2+1s22s22p63s23p63d59～17 5 Fe2+1s22s22p63s23p63d69～17 4 Sn4+1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s218+2 0 Pb2+1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s218+2 0 I－1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p68 0 2．下列离子的能级最高的电子亚层中，属于电子半充满结构的是_________。 A．Ca2+；B．Fe3+；C．Mn2+；D．Fe2+；E．S2- 【解答】B，C。 离子离子的电子分布式属于电子半充满的结构Ca2+1s22s22p63s23p6 × Fe3+1s22s22p63s23p63d5∨ Mn2+1s22s22p63s23p63d5∨ Fe2+1s22s22p63s23p63d4× S2-1s22s22p63s23p2 × 3．指出氢在下列几种物质中的成键类型： HCl中_______；NaOH中_______； NaH中_______；H 2 中__________。

大学化学第三章

第3章 氧化还原反应 电化学 本章小结 3.1.1. 基本要求（包括重点和难点） 第一节 氧化数的概念 第二节 电极反应、电池符号、电极类型 电动势、电极电势（平衡电势）、标准电极电势 能斯特方程、离子浓度及介质酸碱性改变对电极电势的影响及计算 原电池电动势与吉布斯函数变的关系 利用电极电势判断原电池的正负极、计算电动势、比较氧化剂与还原剂的相对强弱 氧化还原反应方向的判据 计算氧化还原反应的平衡常数并判断氧化还原反应进行的程度 第三节 分解电压（理论分解电压、实际分解电压、超电压） 电解产物（盐类水溶液电解产物） 第四节 金属的腐蚀：化学腐蚀、电化学腐蚀（析氢腐蚀、吸氧腐蚀） 金属腐蚀的防止 3.1.2. 基本概念 第一节 氧化与还原: 对于一个氧化还原反应，得到电子的物质叫做氧化剂，失去电子的物质叫做还原剂。氧化剂从还原剂中获得电子，使自身氧化数降低，这个过程叫做还原；还原剂由于给出电子而使自身氧化数升高，这个过程叫做氧化。还原剂失去电子后呈现的元素的高价态称为氧化态，氧化剂获得电子后呈现的元素的低价态称为还原态。 氧化数: 指化合物分子中某元素的形式荷电数，可假设把每个键中的电子指定给电负性较大的原子而求得。氧化数的计算遵循以下规律： （1） 单质氧化数为0 （2） 简单离子的氧化数等于该离子所带的电荷数 （3） 碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为＋1、＋2 （4） 氢在化合物中氧化数一般为＋1，在活泼金属氢化物中的氧化数为－1。 （5） 化合物中氧的氧化数一般为－2，但在过氧化物中，其氧化数为－1，在超氧化物中为－2 1，在氧的氟化物OF 2和O 2F 2中氧化数分别为＋2和＋1。 （6） 在所有的氟化物中，氟的氧化数为－1

大学化学课后习题答案第三章A

第3章水化学与水污染 一、是非题(对的在括号内填“√”号，错的填“×”号) (1) 两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值，则这两种酸的浓度(单位：mol/dm3)相同。( ) (2) 0.01mol/dm3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大，这表明CN-的K b 值比F-的K b值要大。( ) (3) 由HAc-Ac-组成的缓冲溶液，若溶液中c(HAc)＞c(Ac-)，则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。( ) (4) PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9，从而可知两者的饱和溶液中Pb2+的浓度与Ca2+的浓度近似相等。( ) (5) MgCO3的溶度积K sp=6.82×10-6，这意味着所有含有MgCO3的溶液中，c(Mg2+)=c(CO32-)，而且c(Mg2+)·c(CO32-)=6.82×10-6。( ) 二、选择题(将正确答案的标号填入空格内) (1) 往1dm3、浓度为0.10mol/dm3HAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解，会发生的情况是_______。 (A) HAc的K a值增大 (B) HAc的K a值减小 (C)溶液的pH值增大 (D) 溶液的pH值减小 (2) 下列各种物质的溶液浓度均为0.01mol/kg，按它们的渗透压递减的顺序排列是______。 (A) HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2 (B) C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2 (C) CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6 (D) CaCl2-HAc-C6Ｈ12O6-NaCl (3) 设AgCl在水中，在0.01mol/dm3CaCl2中，在0.01mol/dm3NaCl中以及在0.05mol/dm3AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2和s3，这些量之间的正确关系是______。 (Ａ) s0＞s1＞s2＞s3 (B) s0＞s2＞s1＞s3 (Ｃ) s0＞s1= s2＞s3 (D) s0＞s2＞s3＞s1 三、填空题 在下列各系统中，各加入约1.00gNH4Cl固体并使其溶解，定性分析对所指定的性质影响如何?并简单指出原因。 (1) 10.0cm3、浓度为0.10mol/dm3HCl溶液(pH值)______。 (2) 10.0cm3、浓度为0.10mol/dm3NH3水溶液(氨在水溶液中的解离度)______。 (3) 10.0cm3纯水(pH值)______。 (4) 10.0cm3带有PbCl2沉淀的饱和溶液(PbCl2的溶解度)______。 四、计算简答 1.往氨水中加少量下列物质时，NH3的解离度和溶液的pH值将发生怎样的变化? (1) NH4Cl(s) (2) NaOH(s) (3) HCl(aq) (4) H2O(l) 2.下列几组等体积混合物溶液中哪些是较好的缓冲溶液?哪些是较差的缓冲溶液?还有哪些根本不是？ (1) 10-5mol/dm3HAc+10-5mol/dm3NaAc (2) 1.0mol/dm3HCl+1.0mol/dm3NaCl (3) 0.5mol/dm3HAc+0.7mol/dm3NaAc (4) 0.1mol/dm3NH3+0.1 mol/dm3NH4Cl (5) 0.2mol/dm3HAc+0.0002mol/dm3NaAc

新大学化学1--3章答案

1.2 习题及详解 一．判断题 1. 状态函数都具有加和性。（×） 2. 系统的状态发生改变时，至少有一个状态函数发生了改变。（√） 3. 由于CaCO3固体的分解反应是吸热的，故CaCO3的标准摩尔生成焓是负值。（×） 4. 利用盖斯定律计算反应热效应时,其热效应与过程无关,这表明任何情况下,化学反应的热效应只与反应的起,始状态有关,而与反应途径无关。 (×) 5.因为物质的绝对熵随温度的升高而增大，故温度升高可使各种化学反应的ΔS大大增加。 （×） 6. ΔH, ΔS受温度影响很小，所以ΔG受温度的影响不大。（×） 7. 凡ΔGθ大于零的过程都不能自发进行。（×） 8. 273K，101.325KPa下，水凝结为冰，其过程的ΔS<0, ΔG=0。 (√) 9.反应Fe3O4(s)+4H2(g) → 3Fe(s)+4 H2O(g)的平衡常数表达式为 2 2 4 4 (/) (/) H O T H p p K p p θ θ θ = 。 （√） 10．反应2NO+O2→2NO2的速率方程式是: ) ( ) ( 2 2O c NO kc v? = ，该反应一定是基元反应。 （×） 二．选择题 1. 某气体系统经途径1和2膨胀到相同的终态，两个变化过程所作的体积功相等且无非体积功，则两过程（ B ） A.因变化过程的温度未知，依吉布斯公式无法判断ΔG是否相等 B.ΔH相等 C.系统与环境间的热交换不相等 D.以上选项均正确 2. 已知 CuCl2(s)+Cu(s)→2CuCl(s) Δr H mΘ(1) =170KJ?mol-1 Cu(s)+Cl2(g) → CuCl2(s) Δr H mΘ(2) =-206KJ?mol-1 则Δf H mΘ（CuCl,s）应为（D ）KJ.mol-1 A.36 B. -36 C.18 D.-18 3. 下列方程式中,能正确表示AgBr(s)的Δf H mΘ的是( B ) A.Ag(s)+1/2Br2(g)→ AgBr(s) B.Ag(s)+1/2Br2(l)→AgBr(s) C.2Ag(s)+Br2(l)→ 2AgBr(s) D.Ag+(aq)+Br-(aq)→ AgBr(s) 4. 298K下，对参考态元素的下列叙述中，正确的是（ C ） A.Δf H mΘ≠0，Δf G mΘ＝0，S mΘ＝0 B.Δf H mΘ≠0，Δf G mΘ≠0，S mΘ≠0 C.Δf H mΘ＝0，Δf G mΘ＝0，S mΘ≠0 D.Δf H mΘ＝0，Δf G mΘ＝0，S mΘ＝0 5. 某反应在高温时能自发进行，低温时不能自发进行，则其（ B ） A.ΔH>0, ΔS<0 ； B. ΔH>0, ΔS>0 C.ΔH<0, ΔS<0 ； D.ΔH<0, ΔS>0 6.1mol气态化合物AB和1mol气态化合物CD按下式反应:AB(g)+CD(g)→AD(g)+BC(g),平衡时,每一种反应物AB 和CD都有3/4mol转化为AD和BC,但是体积没有变化,则反应平衡常数为( B ) A.16 B.9 C.1/9 D.16/9

石油大学化学原理2测试题有

填空 （1）分子间的吸引力又称 范德华力 。 （2）国际单位制下，通用气体常数R 的取值为8.314。 （3）若气体温度为100℃，则该气体所处的国际开尔文温度为373.15K 。 （4）实际气体对理想气体存在偏差的原因是 实际气体分子间存在作用力、实际气体分子本身占有体积。 （5）理想气体有两个特点，分别是分子之间不存在作用力和 分子本身不占有体积。 （6）气体的临界参变量是指临界温度、临界压力和临界体积。 （7）理想气体的压缩因子为 1 。 （8）带压缩因子的实际气体状态方程式为 PV=ZnRT 。 （9）范德华气体状态方程式为()nRT nb V V a n p =-??? ? ??+22。 （10）范德华气体状态方程式中，a 、b 分别用来校正实际气体对理想气体的偏差。 （11 （12（13 （14（15 （16（17 （18）活性炭更易从水溶液中吸附 丁酸（乙酸或丁酸）（19（20（21）胶体化学主要研究两个对象，即 分散相分散体系和高分子溶液。 （22）溶胶的固体粒子很小，直径一般在10-9~10-7m 的范围。 （23 （24 （25 （26（27 （28）乳状液的基本类型包括 水包油型 和 油包水型 。（29（30（31）泡沫主要因 液膜的排液作用 和 气体透过液膜的扩散作用 而被破坏。（32）高分子分子之间的吸引力形式主要是色散力 。 （33（34（35（36）增溶作用是因为 表面活性剂胶束 而产生的作用。（ （（（（（）高分子的结构可分为 直链线形 、 支链线性 、 交联体型

（ （ （ （ （ （ 选择题 （1）已知 D 变量，可由压缩因子图版直接查到压缩因子值。 （A）T，P（B）T，V (C) P，V（D）P r，V r （2）在亨利定律表达式p = k x中，亨利常数的国际单位制是_C_ （A）Pa?L?mol-1（B） Pa?mol?L-1（C）Pa (D) 无单位 （3）下列两组分体系相图中1点的实际自由度是 A 。 （A）1 （B）2 （C）3 （D）4 （4）下面说法中，有关动电现象的正确说法是 A 。 （A）通过电泳和电渗可证明溶胶分散相和分散介质的带电性是相反的； （B）加压使水流过玻璃的毛细管可在两端产生电位差； （C）溶胶质点越小，布朗运动越剧烈。 （5）按电性分类，斯盘型表面活性剂是 C 型表面活性剂。 （A）阴离子（B）阳离子 (C)非离子（D）两性离子 （6）按电性分类，吡啶盐型表面活性剂是 B 型表面活性剂。 （A）阴离子（B）阳离子 (C)非离子（D）两性离子 （7）高分子的相对分子质量与高分子的 D 直接相关。 （A）相对粘度（B）增比粘度 (C)比浓粘度（D）特性粘度 （8）一般情况下，高分子的数均分子量、重均分子量、Z均分子量和粘均分子量中，_A 是最小的。 （A）数均分子量（B）重均分子量 (C)Z均分子量（D）粘均分子量 （9）一般来讲，高分子的数均相对分子质量M rn、重均相对分子质量M rw和粘均相对分子质量M rv的大小存在如下关系_B_。 （A）M rn ＜ M rw＜ M rv （B）M rn＜ M rv ＜ M rw （C）M rv＜ M rn ＜ M rw (D) M rw ＜ M rv ＜ M rn

大学化学课后习题答案第三章A教程文件

大学化学课后习题答案第三章A

第3章水化学与水污染 一、是非题(对的在括号内填“√”号，错的填“×”号) (1) 两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值，则这两种酸的浓度(单位：mol/dm3)相同。( ) (2) 0.01mol/dm3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大，这表明CN-的K b值比F-的K b值要大。( ) (3) 由HAc-Ac-组成的缓冲溶液，若溶液中c(HAc)＞c(Ac-)，则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。( ) (4) PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9，从而可知两者的饱和溶液中Pb2+的浓度与Ca2+的浓度近似相等。( ) (5) MgCO3的溶度积K sp=6.82×10-6，这意味着所有含有MgCO3的溶液中， c(Mg2+)=c(CO32-)，而且c(Mg2+)·c(CO32-)=6.82×10-6。( ) 二、选择题(将正确答案的标号填入空格内) (1) 往1dm3、浓度为0.10mol/dm3HAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解，会发生的情况是_______。 (A) HAc的K a值增大 (B) HAc的K a值减小 (C)溶液的pH值增大 (D) 溶液的pH值减小 (2) 下列各种物质的溶液浓度均为0.01mol/kg，按它们的渗透压递减的顺序排列是______。 (A) HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2 (B) C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2 (C) CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6 (D) CaCl2-HAc-C6Ｈ12O6-NaCl

大学有机化学练习题—第三章-不饱和烃

第三章不饱和烃 学习指导： 1.烯烃的异构和命名：构造异构和顺反异构（顺式、反式和Z、E表示法）； 2.烯烃的化学性质：双键的加成反应—催化加氢和亲电加成（亲电加成反应历程，不对称加成规则，诱导 效应，过氧化物效应、双键的氧化反应（高锰酸钾氧化，臭氧化，催化氧化）、 —氢原子的反应（氯化）； 3、炔烃的命名和异构； 4、炔烃的化学性质：亲电加成反应；氧化反应（高锰酸钾氧化，臭氧化）；炔烃的 活泼氢反应（酸性，金属炔化物的生成） 5、烯烃的制备（醇脱水，氯代烷脱氯化氢）；炔烃的制备（二卤代烷脱卤化氢，炔烃的烷基化）。 6.二烯烃的分类和命名； 7. 共轭二烯烃的化学性质：加成反应（1、4—加成和1、2—加成）双烯合成（Diels-Alder反应） 习题 一、命名下列各物种或写出结构式。 1、写出的系统名称。 2、写出(Z)-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯的构型式。 3、写出的系统名称。 写出的系统名称。 4、 二、完成下列各反应式（把正确答案填在题中括号内）。 1、 2、( ) 3、 4、 5、

6、 7、 三、理化性质比较题（根据题目要求解答下列各题）。 1、排列下列烯烃与HCl加成的活性次序： (A) (CH3)2C == CH2(B) CH2 == CH2 (C) CH3CH == CH2(D) CF3CH == CH2 2、将下列碳正离子按稳定性大小排序： 3、将下列碳正离子按稳定性大小排列： 4、排列与下列化合物进行双烯加成的活性次序： 5、比较下列化合物与1, 3-丁二烯进行Diels-Alder反应的活性大小： ? 6、由下列哪一组试剂经Diels-Alder反应生成产物

大学无机化学第三章试题及答案

第三章 化学反应速率 总章目标： 1：了解化学反应速度的概念及反应速度的实验测定 2：了解基元反应、复杂反应、反应级数、反应分子数的概念 3：掌握浓度、温度及催化剂对反应温度的影响 4：了解速率方程的实验测定和阿累尼乌斯公式的有关计算 5：初步了解活化能的概念及其于反应速度的关系。 各小节目标： 第一节：反应速率的定义 1:掌握表示化学反应速率的两个概念。 2：学会用平均速率和瞬时速率来表示化学反应速率。 ○ 1平均速率：21 21 c c r t t -=-- ○ 2瞬时速率:某一时刻的化学反应速率。 第二节：反应速率与反应浓度的关系 ○ 1掌握反应级数的概念，学会建立简单的速率方程。 ○2掌握速率常数k 的概念及意义，可以由速率常数的单位来确定反应级数。 第三节：反应机理 ○ 1了解什么是基元反应。 ○ 2学会从微观角度角度建立速率方程探讨反应机理。 第四节：反应物浓度与时间的关系 ○ 1熟练掌握零级、一级、二级、三级反应中反应物浓度与时间的关系。

○ 2学会计算零级、一级反应的半衰期，了解二级、三级反应的半衰期。 第五节：反应速率理论的简介 了解解释基元反应速率方程的碰撞理论和解释阿仑尼乌斯方程的过渡态理论。 第六节：温度对化学反应速率的影响 ○ 1掌握阿仑尼乌斯公式的三种表达方式及计算○1a E RT k Ae -=○ 2ln ln Ea k A RT =- +○3ln lg 2.303a E k A RT =-+， ○ 2熟悉温度对化学反应速率的影响。 ○ 3学会计算不同温度下的速率常数的关系212112 lg ()2.303a E k T T k R TT -=。 第七节：催化剂与催化反应简介 简单了解催化剂对化学反应速率的影响原理。 Ⅱ 习题 一 选择题 1.下列说法正确的是（ ） A.反应速率常数的大小即反应速率的大小 B.反应级数和反应分子数是同义词 C.反应级数越大，反应速率越大 D.从反应的速率常数的单位可以推测该反应的反应级数 2.关于催化剂的下列说法中，正确的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A 不能改变反应的△G , △H, △S, △U