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习题
1．解释并理解下例名词
(1)反应速率(2)瞬时速率(3)元反应(4)质量作用定律（5）速率常数(6) 反应级数（7）半衰期（9）有效碰撞(9)活化能
解（1）反应体系中各物质的数量随时间的变化率
（2）反应在每一时刻的真实速率
（3）反应物分子直接碰撞一步就能转化为生成物的化学反应
（4）当温度一定时，元反应的反应速率与各反应物浓度以化学反应计量方程式中相应的系数为指数的幂之积成正比
（5）反应速率方程式中的系数k，在数值上等于各反应物浓度均为1mol·L-1时的反应速率；与反应的本性及反应温度有关
（6）反应速率方程式中各反应物浓度方次之和
（7）反应物反应掉一半所需要的时间
（8）能发生反应的碰撞
之差
（9）活化分子具有的最低能量E’与反应物分子的平均能量E
平
2．反应的速率常数k的物理意义是什么？当时间单位为h，浓度单位为mol·L-1，对一
级、二级和零级反应，速率常数的单位各是什么？
解在数值上等于各反应物浓度均为1mol·L-1时的反应速率，故k又称为反应的比速率。一级反应：h-1; 二级反应：L·mol-1·h-1; 零级反应：mol·L-1·h-1.
3．碰撞理论与过渡态理论各如何阐述反应速率的？
解碰撞理论认为活化分子在恰当的取向上碰撞才能发生化学反应，活化能越小，反应越快。过渡状态理论认为反应物分子需克服一定的活化能，形成不稳定的高能态活化络合物，这一中间物质能转化为产物也可分解成反应物。反应速率取决于转化为生成物的快慢。过度状态理论借用碰撞理论中活化能的概念，进一步从反应的微观过程以及反应过程中的能量这两个方面与反应速率联系起来考虑，更直观地揭示反应的过程。
4．温度升高或降低，可逆反应的正、逆向化学反应速率都加快或减慢，为什么化学平衡会移动？
解温度对不同反应速率的影响相差很大，可逆反应的E a和E a′值不同但均大于零，温度升高时（其他条件不变），速率常数增大，因此正、逆反应速率都增加。但温度的改变对E a值大的反应影响显著，所以温度升高正、逆反应速率增加程度不同，化学平衡将移动。
5. 化学反应的等压反应热?r H m θ
与反应的活化能之间有什么关系？ 解 ?r H m θ = E a －E a ′
6．在相同温度下有如下两个反应：
(1)
A+ B
Z
k 1D k 2
L + Q
E a 1E a 2(2)
当E a 2 > E a 1时，温度的改变对那一个反应的影响大？请根据Arrhenius 方程说明原因。
解 Arrhenius 方程为：A RT
E k a ln ln +-
=，对E a 越大的反应，其直线斜率越小（因E a >0）
，即k 的变化就越大，速率的变化也越大，即表明相同的温度变化对E a 值大的反应影响显著，因此，对反应（2）影响大。
7．在SO 2氧化成SO 3 反应的某一时刻，SO 2的反应速率为13.60 mol·L -1·h -1，试求O 2 和SO 3的反应速率各是多少？
解 反应为
SO 2+ 1/2 O 2SO 3
v (SO 2) = 1/2 v (O 2) = v (SO 3)
则有 v (O 2) = 2 ? 13.60 mol·L -1·h -1= 27.2mol·L -1·h -1 v (SO 3) = 13.60 mol·L -1·h -1
8．多数农药的水解反应是一级反应，它们的水解速率是杀虫效果的重要参考指标。 溴氰菊酯在20?C 时的半衰期是23天。试求在20?C 时的水解常数。
解 据题意，溴氰菊酯的水解为一级反应,故
t 1/2 = 0.693/ k = 23 d k = 3.01 ? 10-2 d -1
9．25?C 时，N 2O 5的分解反应的半衰期是340min ，并且与N 2O 5的最初压力无关。 求：（1）反应的速率常数是多少？（2）分解完成80%需多少时间？
解 (1) 据题意，此为一级反应，即
t 1/2 = 0.693/ k = 340 min k = 2.04 ? 10-3
min -1
(2) ln (p 0/p ) = 2.04 ? 10-3 min -1 ? t t = 789 min
10．低浓度蔗糖溶液在酸性条件下水解是准一级反应：
C 12H 22O ll + H 2O ?→ C 6H 12O 6（葡萄糖）+ C 6H 12O 6（果糖）
在45?C 时速率常数为1.88?10-2min -1，若蔗糖浓度为0.100 mol·L -1，试计算：
(1)反应开始时的瞬时速率。
(2)反应进行到30min 时的瞬时速率。
（3）反应进行到30min 时蔗糖的水解率是多少？
解 （1） v= kc 0 = 1.88 ? 10-2
? 0.100 = 1.88 ? 10-3
mol·L -1
· min -1
(2) 由 ln c 0/c = kt
在30min 时 ln c = ln0.100 -1.88 ? 10-2 min -1? 30min = -2.303-0.546 = -2.867
c = 0.057 mol·L -1 (3) 30min 时，水解率为
0c c c - ? 100% =
1
1
L
0.100mol L
0.057)mol (0.100--??-? 100% = 43%
11．气体A 的分解反应为A(g) ?→ 产物，当A 的浓度为0.50mol ? L –1
时，反应速率为0.014
mol·L -1·s -1。如果该反应分别属于 (1)零级反应 (2)一级反应 (3)二级反应，则当A 的浓度等于1.0 mol ? L
–1
时，反应速率常数各是多少？
解 （1）若为零级反应 v = k k = 0.014 mol·L -1·s -1
(2) 若为一级反应 v = kc k = v / c = 0.014 mol·L -1
·s -1
/ 0.50 mol·L -1
= 0.028 s -1
(3) 若为二级反应 v = kc 2 k = v / c 2 = 0.014 mol·L -1·s -1/ (0.50 mol·L -1)2
= 0.056 L·mol -1·s -1
12．乙醛的热分解反应是二级反应，733K 和833K 时，反应的速率常数分别为0.038和2.10 L·mol -1·s -1，
求（1）反应的活化能及773K 时的速率常数。（2）773K 时当乙醛的浓度为0.050 mol·L -1，反应到200s 时的速率。
解 （1）由 )(ln
211
21
2T T T T R E k k a -=
则 1
22112ln )
(k k T T T T R
E a -=
=
0.038
2.10ln
733)K
(833833K
733K K
mol 8.314J 1
1
-????--= 203.4 kJ·mol
-1
同理， 773K
733K 733)K (773K
m o l 8.314J m o l J 310203.4038
.0ln
1
1
1
773
?-?
????=---k
= 1.73
ln k 773 = 1.73 -3.27 = - 1.54 k 773 = 0.21 L·mol -1·s -1
(2) 对二级反应
kt c c
=-
11
即 =?-
-1
L 0.05m o l
1
1c
0.21 L·
mol -1·s -1 ?200s c = 0.016 mol·L -1
v = kc 2
= 0.21 L·mol -1
·s -1
? (0.016 mol·L -1
)2
= 5.38?10-5
mol·L -1
·s
-1
13．某药物分解35%既失效，在45?C 和55?C 测出每小时它分解掉0.068%和0.18%，药物的分解率不受药物浓度的影响。问：
（1）此药物在20?C 的室温下可保存多长时间？ （2）在4?C 冰箱中可保存多长时间？ 解 由题意此药物分解反应为一级反应 318K 时, 1318
%068.0ln
00
?=-k
c c c
k 318 = 0.070 h -1
同理 328K 时, k 328 = 0.20 h -1
由两个温度下的k 值代入公式 318K
328K 318)K
(328K
m o l 8.314J E
07
.020.0ln
1
1
a ?-?
??=
--
得 E a = 91.04 kJ·mol -1
(1) 由上述公式可求得 k 293 = 3.71 ?10-3 h -1
t k
c c c ?=-293
%35ln
00
即 t = 116h
(2) 同理可求得 k 277 = 4.28 ?10-4 h -1
t k
c c c ?=-277
%35ln
00
即 t = 1007 h
14．经呼吸O 2进入体内，在血液中发生反应：Hb(血红蛋白) +O 2→HbO 2(氧合血红蛋白)，此反应对Hb 和O 2均为一级反应。在肺部两者的正常浓度应不低于8.0 ?10-6
和1.6?10-6
mol·L -1
，正常体温37?C 下，该反应的速率常数k =1.98?106 L·mol -1·s -1 ，计算：
（1）正常人肺部血液中O 2的消耗速率和HbO 2的生成速率各是多少？
（2）若某位患者的HbO 2生成速率达到1.3?10-4 mol·L -1·s -1，通过输氧使Hb 浓度维持正常值，肺部O 2浓度应为多少？
解 由题可知此反应为二级反应，且根据反应方程式，O 2的消耗速率与HbO 2的生成速率相同，即
v (O 2) = v (HBO 2) = k c (O 2) c (HB)
（1）v (O 2) = v (HBO 2)
= 1.98 ?106L·mol -1·s -1?8.0?10-6 mol·L -1?1.6?10-6mol·L -1 = 2.53?10-6 mol·L -1·s -1
(2) c (O 2) =
1
6
1
1
6
11
4
L
mol 108.0s mol
L 101.98s
L
mol 10
1.3(HB)
)
2(HBO -------?????????=
kc v
= 6.42?10-6
mol·L -1
15．青霉素G 的分解为一级反应，实验测得有关数据如下：
T / K 310 316 327 k / h -1
2.16?10-2
4.05?10-2
0.119
求反应的活化能和指数前因子A 。
解 由公式 )(2
11
21
2ln
T T T T R E k k a -=
1
22112ln
)
(k k T T T T R
E a -=
=
2
21
1
10
2.16104.05ln
310)K
(316316K
310K K mol
8.314J ----??-???? = 85.3 kJ·mol -1
与之相同方法，用不同温度下的k 求出三个E a 后，求得均值：E a =84.7 kJ·mol -1
又 RT
Ea k A +
=ln ln
310K
K
mol
8.314J mol J 3
1084.71016.2ln ln 1
1
1
2
?????+
?=----A
A = 4.04?1012
同理，将不同温度下的k 值代入上述关系式，求出三个A 值后，得均值：A =4.05?1012 16．在28?C ，鲜牛奶大约4h 开始变酸，但在5?C 的冰箱中可保持48h 。假定变酸反应的速率与变酸时间成反比，求牛奶变酸反应的活化能。
解 v ∝ k , 由题v ∝1/ t , 即 k ∝1/ t
1
22112ln )
(k k T T T T R
E a -=2
12
112ln
t t T T T T R )(
-=
=
4
48ln
278)K
(301278K
301K K
mol 8.314J 1
1
-????--= 75.2 kJ·mol -1
17．反应2HI(g) ?→ H 2(g) + I 2(g)在无催化剂、金及铂催化时活化能分别为184、105及42kJ ? mol –1
，试估算25?C 时金、铂催化时反应速率分别是无催化剂时的多少倍？
解 设无催化剂时的速率常数为k 1，金、铂为催化剂时的速率常数分别为k 2、 k 3 由 A ln ln +-
=RT
E k a
得 298K
K
m o l 8.314J m o l J 10105)(184ln 1
1
1
3
2
11
2?????-=
-=---RT
E E k k a a = 31.87
1
2k k = 7.0?1013 金催化是无催化的7.0?10 13
倍
同理 298K
K
mol
8.314J mol J 1042)(184ln
1
1
1
33
11
3?????-=
-=
---RT
E E k k a a = 57.31
1
3k k = 7.8?1024 铂催化是无催化的7.8?10 24倍
18．某酶催化反应的活化能是50.0 kJ ? mol –1
，试估算此反应在发烧至40?C 的病人体内比正常人(37?C)加快的倍数(不考虑温度对酶活力的影响)。
解 由 )(211
212
ln T T T T R E k k a -==
310K 313K 310)K (313K
mol 8.314J mol J 1050.0111
3
?-?????---= 0.19 1
2k k =1.2 40?C 病人体内此酶的催化反应比正常人(37?C)快1.2倍
19．活着的动植物体内14C 和12C 两种同位素的比值和大气中CO 2所含这两种碳同位素的比值是相等的，但动植物死亡后，由于14C 不断蜕变(此过程为一级反应)
14
C ?→ 14N ＋e t 1/2＝5 720a
14C/12C 便不断下降，考古工作者根据14C/12C 值的变化推算生物化石的年龄，如周口店山顶洞遗址出土的斑鹿骨化石的14C / 12C 值是当今活着的动植物的0.109倍，试估算该化石的年龄。
解 由题 14
C 蜕变反应的速率常数 k = 0.693/ t 1/2 = 0.693/5720a = 1.21?10 -4 a -1
化石年龄 c
c k t 0ln 1=
=
109
.01ln
10
21.11
1
4
--?a
= 1.83?10 4
a
Exercises
1. The major reason why the rate of most chemical reaction increase very rapidly as temperature rises is (a) The fraction of the molecules with kinetic energy greater than the activation energy increases very rapidly as temperature increases. (b) The average kinetic energy increases as temperature rises. (c) The activation energy
decreases as temperature increases. (d) The more collisions take place with particles placed so that reaction can occur.
Solution The answer is (a)
2. Psychologists estimate that people forget half of what they’ve learned in six months if they don’t us e it or review it. If you take a course in your freshman year and don’t think about the material again until graduation three years later, how much will you remember? (Assume that forgetting takes place by a first-order process).
Solution According to question, t 1/2 =0.5 a , t = 3 a .This reaction is first-order reaction, so k = 0.693 / t 1/2 =0.693/ 0.5a =1.386 a
%
56.1%100158
.43386.1ln 0
0=?=?==c c kt c
c
Y ou will remember 1.56% three years later.
3. Use data from the following table to determine the half-life of the first-order decomposition of N 2O 5 into N 2O 4 and O 2 in CCl 4 at 75 ?C.
T(?C) 25 50 75 T 1/2(s) 20029 730 ?
Solution At 25 ?C (298K), k 298 = 0.693 / t 1/2 = 0.693/20029s = 3.46?10 -5s -1, at 50 ?C (323K), k 323 = 0.693 / t 1/2 = 0.693/730s = 9.49?10 -4s -1.
For first-order reaction )(2
11
21
2ln
T T T T R E k k a -=
1
s
5103.461s
410
9.49ln
--?--?=
298K
323K 298)K (3231
K 1mol
8.314J ?-?
-?-?a
E
E a = 106 kJ·mol -1
1s
5103.46ln
348
--?k
=
298K
348K 298)K (348K
mol
8.314J mol J 101061
1
13?-?
????---= 6.15
At 75?C (348K) k 348 = 1.62?10 -2s -1
t 1/2 = 0.693 / k 348 = 0.693 /1.62?10
-2s -1
= 43s
4. Researchers have created artificial red blood cells. These artificial red blood cells are cleared from circulation by a first-order reaction with a half-life of about 6 h. If it takes 1 h to get an accident victim, whose red blood cells have been replaced by the artificial red blood cells, to a hospital, what percentage of the artificial red blood cells will be left when the person reaches the hospital?
Solution According to question, t 1/2 = 6 h , t = 1 h, for first-order reaction,
k = 0.693 / t 1/2 = 0.693/ 6 h = 0.116 h -1
ln
c
c 0 = k t = 0.116 h -1
?1 h = 0.116
c
c 0=1.12 , the artificial re
d blood cells will b
e left 0
c c ?100% = 89 %
5. The following data are obtained at a given temperature for the initial rates from a reaction, A + 2B + E → 2C + G .
c A c B c E Expt (mol·L -1） （ mol·L -1） ( mol·L -1) initial rate ( v ) 1 1.60 1.60 1.00 R 1 2 0.80 1.60 1.00 1/2R 1 3 0.80 0.80 1.00 1/8R 1 4 1.60 1.60 0.50 2R 1 5 0.80 0.80 0.50 R 5=?
(a) What are the order of reaction with respect to A, B and E? (b) What is the value of R 5 in terms of R 1?
Solution We suppose that tentative rate law for this reaction is v = k c α (A) c β (B) c γ (E) (a) In comparing experiment 1 with 2, If
v 1 = kc α (A) c β (B) c γ (E) =R 1
So that v 2 = kc α (A) c β (B) c γ (E) =1/2R 1
We can form the ratio v 2 / v 1 = (1/2) α
=1/2, α = 1.
Similarly, in comparing experiment 2 with 3 and 1 with 4, we have the values β=2 and γ=-1.In summary, the reaction is first-order in A(α = 1), second-order in B(β=2) and the order of -1 for C(γ=-1).The overall order of reaction is 2.
(b) v 5 =
12
R 4
12
(E )]
2(B )[2
(A )=
c c c k
6. If a possible mechanism for the following gas phase reaction is
(1) 2N O N 2O 2 (fast, K 1)
(2) N 2O 2 + H 2H 2O +N 2O (slow , k 2)(3) N 2O + H 2
N 2 + H 2O (fast, k 3)
(a)Write the equation for the reaction. (b) Write the rate law.
Solution (a) the reaction equation is
2NO + 2H
2N2 + 2H2O (b) In this complex reaction, the step (1) is fast,
K1=
(NO))
O (N
22
2
c
c
The step (2) is rate-determining step. So the rate law is
v = k2 c(N2O2)c(H2) = k1 k2 c2(NO) c(H2)
第七章 电化学 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：⑴在阴极上能析出多少质量的Cu ？⑵在阳极上能析出多少体积的27℃、100kPa 下的Cl 2(g) ? 解：⑴ 阴极反应：Cu 2++2e -=Cu 阳极反应：2Cl -=Cl 2+2e - 电解反应：Cu 2++2Cl -= Cu + Cl 2 溶液中通过的电量为： Q=I·t = 20A×15×60s=18000C 由法拉第定律和反应进度知： (Cu)(Cu)/(Cu)(Cu)(Cu) Q n m M zF ξνν?===(Cu)(Cu)1800064g/mol (Cu) 5.969g 296485.309C/mol Q M C m zF ν???∴===? ⑵ 22(Cl )(Cl ) n ξν?= 222(Cl )(Cl )0(Cl )0.0933mol n n νξ?=-=?=
2 30.09338.314300.15dm 100 nRT V p ??∴== = 2.328dm 3 7.3用银电极电解AgNO 3水溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078g 的Ag(s)析出，阳极区溶液质量23.376g ，其中含AgNO 3 0.236g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求t(Ag +)和t(NO 3-)。 解：方法一： t +=阳离子迁出阳极区的物质的量发生电极反应的物质的量 电解后阳极区溶液质量23.376g ，其中含AgNO 3 0.236g ，设电解前后水量不变，则电解前阳极区 AgNO 3的量为：=0.1710g 37.39(23.3760.236)(AgNO )1000 m g ?-=电解过程阳极反应为：Ag = Ag ++e -产生的Ag +溶入阳极区。因此迁出阳极区的Ag +的物质的量为：n n n n =-迁出电电应 +解前解后反
基础化学（第3版） 思考题和练习题解析 第一章 绪 论 1. 为什么说化学和医学的关系密切，医学专业学生必须学好化学？ 答：（略） 2. “1 mol 硫酸的质量是98.0g ”，对吗？ 答：错误！未指明基本单元，正确说法是1 mol H 2SO 4的质量是98.0g 或1 mol [(1/2) (H 2SO 4)]的质量是49.0g 。 3. 0.4 mol H 2SO 4溶解于水，配成500 m L 溶液，其浓度表示正确的是 A. c (H 2SO 4) = 0.8 mol ·L -1 B. c [2 1(H 2SO 4)] = 0.8 mol ·L -1 C. c [ 2 1 (H 2SO 4) ]= 0.4 mol ·L -1 D. 硫酸的浓度为0.8 mol ·L -1 答；正确的是A 。根据定义，1L 溶液中含有0.8 mol H 2SO 4，c (H 2SO 4) = 0.8 mol ·L -1 。 4. 下列说法正确的是 A. “1 mol O ”可以说成“1 mol 原子O ” B. 1摩尔碳C 原子等于12g C. 1 L 溶液中含有H 2SO 4 98 g ，该溶液的摩尔浓度是1 mol ·L -1 D. 基本单元不仅可以是构成物质的任何自然存在的粒子或粒子的组合，也可以是想象的或根据需要假设的种种粒子或其分割与组合 答：正确的是D 。 A 应说成“1 mol 氧原子”； B 应为“1摩尔碳 C 原子的质量等于12g ”； C 不应该使用“摩尔浓度”，此术语已被废除。 5. 求0.100kg (2 1Ca 2+ )的物质的量。 解：M (2 1Ca 2+) =（40.08 / 2）= 20.04 (g · mol -1 )， n ( 21Ca 2+) = [ m / M (2 1Ca 2+) ] = (0.100×103 )/20.04 = 4.99 (mol) 6. 每100m L 血浆含K + 为20mg ，计算K + 的物质的量浓度，单位用mmol ·L -1 表示。 解：M （K + ）= 39.10 g · mol -1 ， n （K +）= [ m / M (K +) ] = 20 / 39.10 = 0.51 (mmol)
第七章电化学练习题 一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画× 1、设ZnCl 2水溶液的质量摩尔浓度为b ，离子平均活度因子为 ± γ，则离子平均活度θγαb b B ±=34。（ ） 2、298K 时，相同浓度（均为）的KCl 、CaCl 2和LaCl 3三种电解质水溶液，离子平均活度因子最大的是LaCl 3。（ ） 3、 BaCl 2水溶液，其离子强度I=。（ ） 4、实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。（ ） 5、对于一切强电解质溶液—I Z AZ -+-=±γln 均适用。（ ） 6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液含有由电解质离解成的正负离子。（ ） 7、电解质溶液可以不偏离理想稀溶液的强电解质溶液。（ ） 8、离子迁移数 t ++t -<1。（ ） 9、离子独立移动定律只适用于无限稀的强电解质溶液。（ ） 10、无限稀薄时，KCl 、HCl 和NaCl 三种溶液在相同温度、相 同浓度、相同单位电场强度下，三种溶液中的Cl －迁移数 相同。（ ） 11、在一定的温度和较小的浓度情况下，增大弱电解质溶液的 浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减少。（ ）
12、用Λm 对C 作图外推的方法，可以求得HAC 的无限稀释之摩尔电导。（ ） 13、恒电位法采用三电极体系。（ ） 14、对于电池()() ()() s Ag b AgNO b NO Ag s Ag 2313，b 较小的一端 为负极。（ ） 15、一个化学反应进行时，10220--=?mol KJ G m r ..，如将该化学反应安排在电池中进行，则需要环境对系统做功。（ ） 16、原电池在恒温、恒压可逆的条件下放电时，0=?G 。（ ） 17、有能斯特公式算得电池的E 为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行的。（ ） 18、电池()()()() s Ag s AgCl kg mol Cl Zn s Zn 01002012.,..,=±-γ其反应为 ()()()()010*******.,..,=+→+±-γkg mol ZnCl s Ag s Zn s AgCl ， 所以其电动势的计算公式为 ()010020222..ln ln ?-=-=F RT E F RT E E ZnCl θθα。（ ） 19、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。（ ） 20、电池反应的E 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m r G ?等则与指定电池反应计量方 程式的书写有关。（ ） 21、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。（ ） 22、电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。（ ）
思考题 1. 研究氢电极过程和氧电极过程有什么实际意义？ 答：在电化学研究和电化学测试中，标准氢电极的电极电位是公认的电极电位基准；氯碱工业，燃料电池，电镀，电解，金属腐蚀等过程都与氢电极和氧电极的反应过程有密切关系，有些会带来危害，有些会带来好处。因此，为了合理地应用氢电极和氧电极过程为人类服务，有必要对氢电极过程和氧电极过程进入深入的研究。 2. 为什么氢电极和氧电极的反应历程在不同条件下会有较大差别？ 答：氢电极和氧电极的反应历程非常复杂，在电极过程中，存在各种中间步骤和中间产物，一旦反应条件发生改变，反应就会发生变化，控制步骤也可能发生变化，产物也因此不同。 所以氢电极和氧电极的反应历程在不同条件下，会有较大差别。 3. 析氢过程的反应机理有哪几种理论？试推导出它们的动力学公 式，并说明它们各自适用范围。 答：迟缓放电机理、迟缓复合机理、电化学脱附机理 迟缓放电机理动力学公式推导： 迟缓放电机理认为电化学步骤是整个电极过程的控制步骤，于是可以认为电化学极化方程式适用于氢离子的放电还原过程。当0c j j ?时，可直接得到 0ln ln H c RT RT j j aF aF h =-+
或 02.32.3l g l g H c RT RT j j aF aF h =-+ 一般情况下a =0.5，将a 的树脂代入上式，则有 02.32 2.32lg lg H c RT RT j j F F h 创=-+ 若令 02.32lg 2.32RT j a F RT b F ′-=′= 则原式变为 lg H c a b j h =+ 迟缓复合机理： 假定复合脱附步骤是控制步骤，吸附氢的表面覆盖度按照下式比较缓慢地随过电位而变化： 0=exp MA MA H F RT b q q h 骣÷?÷?÷ ?桫 则有 2.3lg 2H c RT C j F h b =+ 同理，假定氢原子的表面覆盖度很大，以至于可以认为 1MA q ?，若将其代入电化学脱附的反应速度式，经过取对数整理得：（电化学脱附机理） 2.3lg H c RT C j aF h =+ 迟缓放电机理是在汞电极上进行的，所得结论对汞电极上的 析氢反应完全适用。对于吸附氢原子表面覆盖度小的高过电位金属也适用。迟缓复合机理和电化学脱附机理只适用于对氢原子有较强吸附能力的低过电位金属和中过电位金属。
均为 Na + , K + , Br , Cl 离子各 1mol 。 第十章 开链烃 1、扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质。 答： 2、NaCl 相同？如将 CH 4 及 CCl 4 各 1mol 混在一起，与 CHCl 3 及 CH 3Cl 各 1mol 的混合物是否相同？ 为什么？ 答： NaCl 与 KBr 各 1mol 与 NaBr 及 KCl 各 1mol 溶于水中所得溶液相同。因为两者溶液中 － － 由于 CH 4 与 CCl 4 及 CHCl 3 与 CH 3Cl 在水中是以分子状态存在，所以是两组不同的混合 物。 3、用系统命名法命名下列化合物： ⑴2-甲基丙烷 ⑵2,4,4-三甲基-5-丁基壬烷 ⑶己烷 ⑷3-乙基戊烷 ⑸3-甲基-5-异丙基辛烷 ⑹2-甲基-5-乙基庚烷 4、写出下列各化合物的结构式，假如某个名称违反系统命名原则，予以更正。 H 3C CH 3 ⑴3,3-二甲基丁烷 H 3C H 2 CH 3 H 3C 错，2,2-二甲基丁烷 CH 2CH 3 ⑵2,3-二甲基-2-乙基丁烷 H 3C H C C 3 错，2,3,3-三甲基戊烷 CH 3 CH 3 ⑶2-叔丁基-4,5-二甲基己烷 H 3C C CH 3 CH 3 3 错，2,2,3,5,6-五甲基庚烷 H 3C C H 2 CH 3 CH 3 H 3C CH ⑷2,3-二甲基-4-丙基庚烷 H 3 H C H 2 C C H 2 CH 3 CH 2CH 2CH 3 H 3C H 3C CH 2CH 3 H 2 ⑸2,4,5,5-四甲基-4-乙基庚烷 H 3CH C H 2 C H 3C C C 3 3
化工设备机械基础期末考试A卷（） 工艺1215 成绩 一、选择题（2＊10） 1.填料塔里由于容易产生壁流现象，所以需要（）将液体重新分 布。 A、喷淋装置 B、液体再分布器 C、栅板 D、支撑装置 2.根据塔设备内件的不同可将其分为板式塔和填料塔，下列零部件板 式塔和填料塔都有的是（） A、泡罩 B、裙座 C、栅板 D、液体分布器 3.工业生产上最早出现的典型板式塔，其结构复杂，造价较高，安装 维修麻烦，气相压力降较大而逐渐被其他新的塔形取代的是（）。 A 泡罩塔 B 浮阀塔 C 筛板塔 D 填料塔 4.填料塔中传质与传热的主要场所是（） A 、填料 B 、喷淋装置 C、栅板 D、人孔 5.轴与轴上零件的主要连接方式是（） A、法兰连接 B、承插连接 C、焊接 D、键连接 6.利用阀前后介质的压力差而自动启闭，控制介质单向流动的阀门是 （） A、蝶阀 B、节流阀 C、止回阀 D、旋塞阀 7.将管子连接成管路的零件我们称为管件，下列管件可用于封闭管道 的是（）。 A、等径四通 B、等径三通 C、堵头 D、弯头 8.在常用阀门中，用于防止超压保护设备的阀门是（） A.节流阀 B.截止阀 C.安全阀 D.旋塞阀 9.管式加热炉中（）是进行热交换的主要场所，其热负荷约占全 炉的70%-80%的，也是全炉最重要的部位。 A.、辐射室 B.、对流室 C.、余热回收系统 D.、通风系统 10.（）是一种将液体或固体悬浮物，从一处输送到另一处或从低 压腔体输送到高压腔体的机器。 A、泵 B、压缩机 C、离心机 D、风机 二、填空题（1＊40 ） 1、列管式换热器不存在温差应力的有、、 和。 2、常见填料的种类有、、、
思考题 1. 在电极界面附近的液层中，是否总是存在着三种传质方式为什么每一种传质方式的传质速度如何表示 答：电极界面附近的液层通常是指扩散层，可以同时存在着三种传质方式（电迁移、对流和扩散），但当溶液中含有大量局外电解质时，反应离子的迁移数很小，电迁移传质作用可以忽略不计，而且根据流体力学，电极界面附近液层的对流速度非常小，因此电极界面附近液层主要传质方式是扩散。三种传质方式的传质速度可用各自的电流密度j 来表示。 3. 旋转圆盘电极和旋转圆环-圆盘电极有什么优点它们在电化学测量中有什么重要用途 答：旋转圆盘电极和旋转圆环-圆盘电极上各点的扩散层厚度是均匀的，因此电极表面各处的电流密度分布均匀。这克服了平面电极表面受对流作用影响不均匀的缺点。它们可以测量并分析极化曲线，研究反应中间产物的组成及其电极过程动力学规律。 6. 稳态扩散和非稳态扩散有什么区别是不是出现稳态扩散之前都一定存在非稳态扩散阶段为什么 答：稳态扩散与非稳态扩散的区别，主要看反应离子的浓度分布是否为时间的函数，即稳态扩散时()i c f x =，非稳态扩散时(,)i c f x t =。稳态扩散出现之前都一定存在非稳态扩散阶段，因为反应初期扩散的速度比较慢，扩散层中各点的反应粒子是时间和距离的函数；而随着时间的推移，扩散的速度不断提高，扩散补充的反应粒子数与反应消
耗的反应离子数相等，反应粒子在扩散层中各点的浓度分布不再随时间变化而变化，达到一种动态平衡状态。 习题 6. 已知25℃时，在静止溶液中阴极反应Cu2+ + 2e →Cu受扩散步骤控制。Cu2+离子在该溶液中的扩散系数为1×10-5cm2/s，扩散层有效厚度为×10-2cm，Cu2+离子的浓度为L。试求阴极电流密度为cm2时的浓差极化值。 7. 在含有大量局外电解质的LNiSO4溶液中，用旋转圆盘电极作阴极进行电解。已知Ni2+离子的扩散系数为1×10-5cm2/s，溶液的动力黏度系数为×10-2cm2/s，试求： （1）转速为10r/s时的阴极极限扩散电流密度是多少 （2）上述极限电流密度比静止电解时增大了多少倍设静止溶液中的扩散层厚度为5×10-3cm。
第七章 电化学习题及解答 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27℃，100 kPa 下，阳极析出多少Cl 2？ 解：电极反应为 阴极：Cu 2+ + 2e - = Cu 阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2 电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF) 因此： m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = 63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928g V Cl 2 = ξ RT / p =2.328 dm 3 2. 用银电极电解AgNO 3溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出1.15g 的Ag ，并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了0.605g 。求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。 解： 解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差： D m Ag = m Ag - m’Ag m’Ag = m Ag - D m Ag t (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = (1.15-0.605)/1.15 = 0.474 t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- 0.474 = 0.526 3. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl 溶液的电导率为0.2768 S/m 。一电导池中充以此溶液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555g/L 的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。 解：（1）电导池系数K Cell 为 K Cell = k R = 0.2768×453 =125.4 m -1 （2）CaCl 2溶液的电导率 k = K Cell /R = 125.4/1050 = 0.1194 S/m （3）CaCl 2溶液的摩尔电导率 Λm = k/C = 110.983×0.1194/(0.555×1000)= 0.02388 S·m 2 ·mol - 4. 25 ℃时将电导率为0.141 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中，测得其电阻为525Ω。在同一电导池中装入0.1mol/L 的NH 4OH 溶液，测得电阻为2030Ω。利用表7.1.4中的数据计算NH 4OH 的解离度α及解离常数K 。 解：查表知NH 4OH 无限稀释摩尔电导率为 ∞Λm (NH 4OH)=∞Λm (NH 4+)+∞ Λm (OH -) =73.4×10-4+198.0×10-4 =271.4 ×10-4S·m 2 ·mol - 因此， α = ∞ΛΛm m O H)(NH O H)(NH 44= O H) (NH O H)l)/cR(NH k(KCl)R(KC 4m 4Λ∞
第五章 难容电解质溶液的沉淀溶解平衡 习题答案 1．何谓沉淀溶解平衡？同物质的量的BaCl 2和H 2SO 4混合溶液中，含有哪些离子？这些离子浓度之间存在着哪些关系？ 答：难溶电解质溶解和沉淀速度相等，固体的量和溶液中分子或离子的量不再改变的状态，称为沉淀溶解平衡。 Ba 2+、Cl -、- 24SO 、H +、OH - θsp 2 42]][SO [B a K =-+，θw -]][OH [H K =+等 2．活度积、溶度积、离子积之间有何区别与联系？ 答：活度积、溶度积指平衡状态下的活度积或浓度积，对给定的难溶电解质其活度积只与温度有关，溶度积不但与温度有关，还和溶液离子强度有关，对于MA 型难溶电解质： (MA)) (A )(M (MA)θsp θap K K =?-+γγ。离子积指任意状态下的浓度积，其值是任意的。 3．无副反应时，沉淀的溶度积与溶解度有何关系？溶度积小的物质，它的溶解度是否一定小？举例说明。 答：θθsp ) A (M c n m K s n m n m n m += 不同类型难溶电解质的溶解度不能根据溶度积数值大小直接判断。溶度积小的物质，它的溶解度是不一定小，如Ag 2CrO 4与AgCl 。 4．除了沉淀物质本性以外，影响沉淀溶解度的主要因素有哪些？ 答：除了沉淀物质本性以外，影响沉淀溶解度的主要因素还有：同离子效应、盐效应、酸碱效应、配位效应等。 5．判断下列操作中可能发生的反应和现象并予以解释。 （1）将少量CaCO 3固体放入稀HCl 中。 （2）将少量Mg(OH)2放入NH 4Cl 溶液中。 （3）向少量MnSO 4溶液中加入数滴饱和H 2S 水溶液，再逐滴加入2mol ·L -1的氨水。 （4）向盛少量PbS 固体的试管中，滴入H 2O 2溶液。 （5）向盛少量AgCl 沉淀的试管中，滴入KI 溶液。 （6）向盛少量Cu(OH)2沉淀的试管中，滴入2mol ·L -1NH 3·H 2O 溶液。
填空 1、对检修完的设备及管线，开工前必须进行严密性试验，包括（）（）。 答案：水压试验、气压试验 2、各类压力容器应按规定安装（），并定时检验，保持灵活好用。在压力容器上装设( )后，可直接测出容器内介质的压力值。 答案：安全阀、压力表 3、离心泵主要依靠叶轮的高速旋转产生的( )使液体提高压力而径向流出叶轮。一般离心泵启动前出口阀关闭就是（），避免电机超载。 答案：离心力、减少起动电流 4、离心泵叶轮按结构不同一般可分为（）、半开式、（）三种类型。答案:闭式、开式 5、阀门的基本参数为（）（）适用介质。 答案: 公称直径、公称压力 6、轴承通常分为两大类，即（）（）。 答案: 滚动轴承、滑动轴承 7、压力容器必须定期检查，分为（）（）全面检验。 答案:外部检验、内部检验 8、为了保证轴承工作温度在60--85度范围内，在巡回检查中应检查轴承的（）振动和（）情况。 答案：润滑、发热
9、离心泵的优点是结构简单紧凑，安装使用和维修方便，而且（）易调，又能输送有腐蚀性和有（）的液体。 答案：流量、悬浮物 10、压力容器的安全部件主要有（）爆破片，液面指示的仪器、仪表和（）装置。 答案：安全阀、紧急切断 11、泵的扬程与叶轮的( )( )( )有关。 答:结构、大小、转速 12、对装置的所有工艺管线或外系统管线，检修部分与不检修部分要用盲板隔断，盲板厚度要求，( ) 。）。 答案：5mm以上 13、浮头式换热器中，浮头起（）的作用。我分厂浮头式换热器为( )答案：热补偿、中冷器 14、阀门的主要作用有：接通和（）介质；防止介质倒流；调节介质的（）、（）；分离、混合或分配介质；防止介质压力超压等。 答案：截断、压力、流量 15、润滑油的使用必须严格遵守（）（）的要求 答案：5定、3过滤。 16、电动机过热的原因：（）通风不良，电压不正常，（） 答案：电机过载、轴承磨损 17、润滑油不仅有润滑作用，而且对润滑面有（）（）作用 答案：冲洗、冷却
电化学练习 １.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni2Ｏ3＋３H2O===Fe(OＨ)2+2Ｎi（OH)２ 下列有关该电池的说法不正确的是( ）。 A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2Ｏ3,负极为Fｅ B．电池放电时，负极反应为Fe+2OＨ－－2e－===Fe(OH）2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的ｐH降低 D.电池充电时，阳极反应为2Ni（OH)2+2OH-－２e-===Ｎi2O3＋3H２O 2．镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有０.2 ｍｏｌ电子发生转移，下列说法正确的是( ） ①有5.６g金属被腐蚀②有６.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有２.2４ L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出 A.①② B.①④ C．②③D．③④3．某固体酸燃料电池以CsHSO４固体为电解质传递H+，其基本结构如图，电池总反应可表示为:2H2+Ｏ2＝=＝2Ｈ2O，下列有关说法正确的是( ） A.电子通过外电路从ｂ极流向a极 B．b极上的电极反应式为：O２＋２H2O+4e－===4OH- C．每转移0.1 moｌ电子,消耗１．1２ L的H2 D．Ｈ＋由a极通过固体酸电解质传递到b极 4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子（H+）和电子，电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，该电池总反应式为:２CH3ＯH＋3O2===2CO２+4Ｈ2Ｏ。下列有关该电池的说法错误的是（) A．右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气 B.左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇C．电池负极的反应式为:2CＨ3OH＋２Ｈ2O－12ｅ-==＝2CO2↑＋12H+ D．电池正极的反应式为:３O2+12H＋＋12e－===6H2Ｏ 5．铅蓄电池的工作原理为:Pb+ＰbＯ2＋2Ｈ2SO4=＝＝2PbSO4+２H2O，研读下图,下列判断不．正确的是（ ) Ａ.K闭合时,ｄ电极反应式:PｂSＯ4＋2H2O－2e-===PｂＯ２+4H＋＋ B.当电路中转移0.2 moｌ电子时,Ⅰ中消耗的H２ＳO4为0.2 mol Ｃ.Ｋ闭合时，Ⅱ中SＯ４2-向c电极迁移 D．Ｋ闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,ｄ电极为正极 6．获得“8６3”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为ＡlI3溶液,已知电池总反应为:２Al＋３I２===2AlI3。下列说法不．正确的是( ） A．该电池负极的电极反应为:Al-3e-＝==Ａｌ3＋ B.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动 Ｃ．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多 D.该电池可能是一种可充电的二次电池 7最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:Zn+2MｎO２＋Ｈ2O＝=＝ZｎＯ＋2MnOＯＨ。下列说法不．正确的是( ） A．该电池Zｎ为负极,MnＯ２为正极 B.该电池的正极反应为：ＭnＯ2＋ｅ－+Ｈ2Ｏ==＝MnOＯＨ+OH-Ｃ．导电时外电路电子由Zn流向MnＯ２，内电路电子由MnO2流向Zn D．电池工作时水分子和ＯＨ-都能通过薄层纸片 ８．防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法:如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应:正极：____________＿___；负极:＿____________＿__。 (２)在海洋工程上,通常用铝合金(Ａl－Zn-Cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的
习 题 答 案 第一章 绪论 1、求0.010kgNaOH 、0.100kg （2 1Ca 2+）、0.10kg （2 1Na 2CO 3）的物质的量。 解：（1）m (NaOH) = 0.010kg M (NaOH) = 40g ·mol -1 n (NaOH) = 40 10 = 0.25 (mol) （2）m (2 1Ca 2+) = 0.100kg M (2 1Ca 2+) = 40g ·mol -1 n (2 1Ca 2+) = 20 100 = 5.0(mol) （3）m (2 1Na 2CO 3) = 0.10kg M (2 1Na 2CO 3) = 53g ·mol -1 n (Na 2CO 3) = 53 100 = 1.89 (mol) 2、下列数值各有几位有效数字？ （1）1.026 4位 （2）0.0208 3位 （3）0.003 1位 （4）23.40 4位 （5）3000 无数位 （6）1.0×10-3 2位 3、应用有效数字计算规则，计算下列各式： （1）21.10 - 0.263 + 2.3 = 23.1 （2）3.20×23.45×8.912 = 667 （3）3 10 26.117.2322.3??= 5.93×10-3 （4）=???-15.2325.21032.44.52 4.6×10-2 4、(1) 以H 2SO 4为基本单元，M(H 2SO 4)=98g/mol ； (2) 以HSO 4-为基本单元，M(HSO 4-)=97g/mol ； (3) 以3H 2SO 4为基本单元，M(3H 2SO 4)=294g/mol 。 5、答：甲的报告更为合理，百分比小数点后保留两位有效数字。
一、名词解释(10分) 1、无力矩理论:在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用,该情况下的应力状态与承受内压 的薄膜相似,又称薄膜理论。 2、法兰的公称压力:以16MnR 在200℃时的力学性能为基础,其最大操作压力即为具有该尺 寸法兰的公称压力。 3、泊松比:弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值,称为横向变形系数或泊松比。 就是一无量纲的量,其数值随材料而异,也就是通过试验测定的。 ε εν' = 4、同素异构转变:在固态下晶体构造随温度发生变化的现象,称同素异构转变。 5、热脆:硫以FeS 的形态存在于钢中,FeS 与Fe 形成低熔点(9850 C)化合物,而钢材的热加工 温度一般在11500C-12000 C 以上,当钢材热加工时由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂,称为“热脆”。作图题(共10分) 根据受力图画出剪力图与弯矩图(10分) 三、问答题(共26分) 1、 Q235-A ●F 代表 普通碳素钢 (钢种),其中Q 为 屈服强度的头一个拼音字母 ,235为 屈服强度值 ,A 表示 质量等级 ,F 表示 沸腾钢 ;0Cr18Ni9 代表 铬镍不锈钢 (钢种),18 表示 含铬18% , 9 表示 含镍9% ;ZL7代表 铸铝 (钢种); H80 代表 黄铜 (钢种),80 表示平均含铜80% 。(5分) 2.埋弧自动焊的优缺点就是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点就是什么？(5分) 埋弧自动焊的优点:1)生产效率高;2)焊缝质量高;3)劳动条件好 缺点:不及手工电弧焊灵活,工件边缘准备与装配质量要求高、费工时,必须严格控制焊接规范。
不锈钢焊接可采用氩弧焊,用氩气为保护介质,就是惰性气体,既不与金属起化学反应也不溶于液态金属,可避免焊接缺陷,获得高质量的焊缝。 3.什么就是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断 外压容器的类型？(8分) 容器强度足够,却突然失去原有的形状,筒壁被压瘪或发生褶皱,筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形,这种现象称为弹性失稳。其实质就是容器筒壁内的应力状态有单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。 侧向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形,产生的波形数n=2时,为长圆筒;n>2时,为短圆筒;如只发生强度破坏,无失稳则为刚性筒。 4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类？(8分) （1） 直径为2000mm,设计压力为10Mpa 的废热锅炉 （2） 设计压力为0、6Mpa 的氟化氢气体储罐 （3） 设计压力为1、0Mpa 的搪玻璃压力容器 （4） p 为4Mpa 的剧毒介质容器 （1） 为三类容器;(2)为二类容器;(3)为二类容器;(4)为三类容器。 四、计算题(共54分) 1、 一个低合金钢内压反应釜,内径mm D i 1000=,工作压力MPa 0.2(装有安全阀),工作 温度C 0 300,釜体采用单面手工电弧焊(有垫板),全部无损探伤,内部介质有轻微腐蚀性,试设计反应釜筒体壁厚,并校核水压试验强度。([]MPa t 144=σ []MPa 170=σ MPa s 345=σ,() s e e i T T D p ?σδδσ9.02≤+= )(10分) 表 钢板负偏差C l (mm) 解:设壁厚mm 11,mm C 8.01=,mm C 12= []mm C p pD t i d 97.98.105 .129.014421000 05.122=+?-????= +-= ?σδ 圆整为规格钢板,取mm n 10=δ厚。 水压试验校核:() ()MPa D p e e i T T 5.1902 .822.81000144170 05.1225.12=?+? ??= += δδσ
课堂作业 一、简答题： 1、摩尔电导率的定义：∧m(s.m2.mol-1)=k/c ，式中c的单位是什么？对 于弱电解质，用总计量浓度还是解离部分的浓度？ 答：根据定义c是摩尔体积浓度，单位是mol.m-3。对于若电解质，应当用总计量浓度代入公式，不必考虑电离度。 2、在一定温度下，稀释电解质溶液，电导率k和摩尔电导率∧m将怎样变 化？ 答：电导率k变化不一定。摩尔电导率∧m将增大。 3、无限稀释时,HCl ,KCl ,NaCl三种溶液在相同温度、相同浓度和相同 电位梯度下，三种溶液中Cl-1的运动速度是否相同？三种溶液中Cl-1的迁移数是否相同？ 答：三种溶液中Cl-1的运动速度相同；三种溶液中Cl-1的迁移数是不相同，因三个阳离子的迁移数不同。 4、参考电极的选择是不是随意的？有什么限制条件？ 答：能被选用参考标准电极实际上是很有限的。首先它必须是可逆电极， 且电极电势的温度系数要比较小；其次，它应当容易钝化，制备也比较简单；此外参考电极最好能适应较广的界质条件。 5、盐桥有何作用？为什么它不能完全消除夜接电势，而只是把液接电势 降到可以忽略不计。 答：盐桥起导电而又防止两种溶液直接接触以免产生液接电势的作用。 由液接电势的计算公式可知，只有t+=t-时，Ej=0。而t+与t-完全相同的电解质是找不到的。 6、在电解过程中，阴、阳离子分别在阳、阴两极上析出的先后顺序有何规律？ 答：阳极上，析出电势越小的阴离子首先在阳极上发生氧化。 阴极上，析出电势越大的阳离子首先在阴极上发生还原。 7、以Pt为电极，电解Na2SO4水溶液，在两极的溶液中各加数滴石蕊试 剂，在电解过程中，两极溶液的颜色有何变化？ 答：实际上是电解水。阴极上放出氢气，溶液中有较多OH-，呈碱性，使指示剂变蓝。阳极有氧气放出，溶液中有较多H+，呈酸性，使指示剂变红。
基础化学答案第
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学生自测答案 [TOP] 一、判断题 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 二、选择题 1.B 2.B 3.D 4.A 5.C 三、填空题 1. (1) 难挥发性 (2)非电解质 (3) 稀溶液 2.（4）溶液的蒸气压下降 （5）沸点升高 （6）凝固点降低 （7）溶液的渗透压力。 3.（8）存在半透膜 （9）膜两侧单位体积中溶剂分子数不等 （10）从纯溶剂向溶液 （11）从稀溶液向浓溶液 四、问答题 1.Raoult F M 探索溶液蒸气压下降的规律。对于难挥发性的非电解质稀溶液，他得出了如下经验公式：p = p o x A 又可表示为Δp = p o - p = K b B Δp 是溶液蒸气压的下降，比例常数K 取决于p o 和溶剂的摩尔质量M A 。这就是Raoult 定律。温度一定时，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度b B 成正比，而与溶质的本性无关。 在水中加入葡萄糖后，凝固点将比纯水低。因为葡萄糖溶液的蒸气压比水的蒸气压低，在水的凝固点时葡萄糖溶液的蒸气压小于冰的蒸气压，两者不平衡，只有降低温度，才能使溶液和冰平衡共存。 2. 这里一个重要问题就是使补液与病人血浆渗透压力相等，才能使体内水分调节正常并维持细胞的正常形态和功能。否则会造成严重后果。 五、计算题 1.11 -4L mol 6149.0mol g 48.53L 0020.0g 160.0Cl)(NH -?=??= c -1-1-14os L mmol 2.299mol mmol 00012L mol 6149.0Cl)(NH ?=????=c 红细胞行为正常。 2. A B B f B f f 1000 m M m K b K T ??? ==? 1-1 -1f A B f B mol g 5.123g 04.19K 245.0kg g 0001g 0113.0mol kg K 10.5Δ0001-?=??????=???=T m m K M 磷分子的相对分子质量为123.5
一、填空题） ●管路的热补偿分____、____两种。 ●过压保护用____阀，排水阻汽用____阀。 ●按工作原理可将泵分为____、____和其他类型泵等三类。 ●根据离心泵泄漏位置的不同，可将泄漏分为____和____。 ●风机按排气压力分为____（Pd≤1.5×104Pa）和____（1.5×104Pa＜Pd＜2.0×104Pa）。 ●活塞式压缩机工作过程按工作原理可分为____、____、____、____等。 ●离心式压缩机主要由____、____、轴承及密封装置等部件组成。 ●GB150—98《钢制压力容器标准》中按内压容器的设计压力（P），将内压容器分为____、 ____、____、____四个压力等级。 ●按冷热流体热量交换方式将热交换器分为____、____、____三种。 ●板式塔气液接触属于____式传质、传热过程；填料塔气液接触属于____式传质、传热过 程。 ●搅拌反应釜由____、____、____、轴封装置和其他结构等几部分组成。 ●搅拌反应釜最常用的传热装置有____和____。 ●多级离心泵轴向力平衡的措施有（）、（）、（）。 ●活塞的基本结构有：（）（）（）。 ●列管式换热器中，需要设置膨胀节以消除温差应力的是( )；换热管一端 固定，另一端可以在管内自由移动的是( )。 ●离心式风机叶片有三种主要弯曲形式，（）叶片，（）叶片和 （）叶片。 ●在换热器中参加换热的两种流体在间壁两边分别以相反的方向流动，称为 ( )，若以相同的方向流动，则称为( )，在工业生产中，一般都采用 ( )，只有在特殊情况时，才采用( )。 ●活塞式压缩机工作原理包括（）、（）、（）、 膨胀四个过程。 ●填料塔中的填料分为实体填料和网体填料，拉西环和鲍尔环属于实体填料。实体 填料的填充方式有（）和（）。 ●止回阀的作用是控制流体的方向，按照结构的不同可以将其分为两种，主要是 （）和（）。 ●1MPa≈（）kgf/cm2
第11章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中，θ值最小的是：D A: Ag+/Ag；B: AgCl/Ag；C: AgBr/Ag；D: AgI/Ag 2. θ(Cu2+/Cu+)=，θ(Cu+/Cu)=，则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为：C A: ×10-7；B: ×1012；C: ×106；D: ×10-13 3. 已知θ（Cl2/ Cl-）= +，在下列电极反应中标准电极电势为+ 的电极反应是：D A:Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl-- 2e- = Cl2C:1/2 Cl2+e-=Cl- D:都是 4. 下列都是常见的氧化剂，其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是：D A: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2D: FeCl3 5. 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：B A: Sn4+ + 2e- = Sn2+ B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2 6. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化，最好的方法是：A A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑C: 通入H2D: 均可 二、是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”） 1. 在氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，反应就进行得越快。 ×（电极电势为热力学数据，不能由此判断反应速率）2．由于θ（Cu+/Cu）= + , θ（I2/ I-）= + , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。×（标态下不反应，改变浓度可反应。） 3．氢的电极电势是零。×（标准电极电势） 4．FeCl3，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，当溶液中[H+]增大时，它们的氧化能力都增加。×（电对电极电势与PH无关的不变化。） 三、填空题
填空选择3 1、下列各组物质可能共存的是（ A ）。 A..Cu2+、Fe2+、Sn4+、Ag B. Cu2+、Fe2+、Ag+、Fe C Cu2+、Fe3+、Ag+、Fe D Fe3+、Fe2+、Sn4+、I- 2、通常配制FeSO4溶液时，加入少量铁钉，其原因与下列反应中的哪一个无关？（D） A.O2(aq)+4H+(aq)+4e==2H2O(l) B. Fe3+(aq)+e== Fe2+(aq) C. Fe(s)+2Fe3+(aq)==3 Fe2+(aq) D. Fe3+(aq)+3e== Fe(s) 3、已知Φ°(Fe3+/ Fe2+)=0.771V，K稳（Fe（CN）63-）=1.0×1042，K稳（Fe（CN）64-）=1.0×1035，则Φ°Fe（CN）63-/ Fe（CN）64-）=（A）。 A、0.36V B、1.19V C、-0.36V D、0.77V 4、若两电对在反应中电子转移分别为1和2，为使反应完成程度达到99.9%，两电对的条件电势之差ΔΦ°至少应大于（B）。 A、0.09V B、0.27V C、0.36V D、0.18V 5、影响氧化还原反应方向的因素有（ B ）。 A、压力 B、温度 C、离子强度 D、催化剂 6、在1 mol·L-1 H2SO4介质中，Φ°(Ce4+/ Ce3+)=1.44VΦ°，(Fe3+/ Fe2+)=0.65V，以Ce4+滴定Fe2+时，最适宜的指示剂为（B）。 A、二苯胺碘酸纳[Φ°（In）=0.84V] B、邻二氮菲-亚铁[Φ°（In）=1.06V] C、硝基邻二氮菲-亚铁[Φ°（In）=1.25V] D、邻苯氨基苯甲酸[Φ°（In）=0.89V] 7、用K2Cr2O7法测定Fe时，若SnCl2量加入不足，则导致测定结果（B）。 A、偏高 B、偏低 C、不变 D、无法判断 8、碘量法要求在中性或弱酸性介质中进行滴定，若酸度太高，将会（D）。 A、反应不定量 B、I2易挥发 C、终点不明显 D、I-被氧化，Na2S2O3被分解 9、标定Na2S2O3的基准物是下述哪一种？（ B ） A、H2C2O4·H2O B、K2Cr2O7 C、As2O3 D、Fe 10、用KMnO4滴定Fe2+之前，加入几滴MnSO4的作用是（ A ）。 A、催化剂 B、诱导反应剂 C、氧化剂 D、配合剂 11、用法扬司法测定Cl-时，用曙红为指示剂，分析结果会（B）。 A、偏高 B、偏低 C、准确 12、在PH=4时，用莫尔法测定Cl-时，分析结果会（A）。 A、偏高 B、偏低 C、准确 13、化合物Ag2CrO4在0.001 mol·L-1的AgNO3溶液中的溶解度比在0.001 mol·L-1的K CrO4液中的溶解度（ B ）。 A、较大 B、较小 C、一样 14、常温下，AgCl的溶度积为1.8×10-10，Ag2CrO4的溶度积为1.1×10-12，，CaF2的溶度积为 2.7×10-11，(1)三种物质中溶解度最大的是（C），（2）三种物质中溶解度最小的是（A） A、AgCl B、Ag2CrO4 C、CaF2 15、在沉淀形成过程中，与待测离子的半径相近的杂质离子常与待测离子一道与构晶离子形成（ B ）。 A、吸留形成 B、混晶形成 C、包藏形成 D、后形成 16、将黄铁矿分解后，其中的硫沉淀为BaSO4,若以BaSO4的量换算黄铁矿中FeS2的铁量，则换算因素为（C）。 A、2M（FeS2）/M（BaSO4） B、M（FeS2）/M（BaSO4） C、M（FeS2）/2M（BaSO4）