物理化学复习题下册电子教案
- 格式:doc
- 大小:143.00 KB
- 文档页数:9
物理化学经典习题一、填空题1.硫酸与水可形成三种水合盐:H2SO4?H2O、H2SO4?2H2O 、H2SO4 ?4H2O。
常压下将一定量的H2SO4溶于水中,当达三相平衡时,能与冰、H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是。
2.Na+、H+的还原电极电势分别为–2.71V和–0.83V,但用Hg作阴极电解NaCl溶液时,阴极产物是Na–Hg 齐,而不是H2,这个现象的解释是。
3.在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。
其胶团结构式为。
注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。
4.在两个具有0.001mAgNO3溶液的容器之间是一个AgCl多孔塞,在多孔塞两端放两个电极,接通直流电源后,溶液将向极方向流动。
5.反应A B (Ⅰ) ; A D (Ⅱ)。
已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能,加入适当催化剂改变获得B和D的比例。
6.等温等压(298K及p?)条件下,某一化学反应在不做非体积功条件下进行,放热40.0kJ?mol-1,若该反应通过可逆电池来完成,吸热4.00 kJ?mol-1,则该化学反应的熵变为。
7.若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ= A + B ln c(γ0为纯溶剂表面张力,A、B 为常数),则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。
8.298.2K、101.325kPa下,反应H2(g)+ O2(g)═H2O(l)的(?rGm–?rFm)/J?mol-1为。
二、问答题1.为什么热和功的转化是不可逆的?2.在绝热钢筒中进行一化学反应:H2(g) + O2(g)═H2O(g),在反应自发进行。
问此变化中下述各量哪些为零,哪些大于零,哪些小于零?Q,W,?U,?H,?S和?F。
3.对单组分体系相变,将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么?4.为什么有的化学反应速率具有负温度系数,即温度升高反应速率反而下降?5.为什么说,热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础?三、计算题1.苯在正常沸点353K下的?vapHm? = 30.77 kJ?mol-1,今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气(设为理想气体)。
《物理化学教案》word版一、教案基本信息1.1 课程名称:物理化学1.2 课时安排:本章共5课时1.3 教学目标:1.3.1 知识目标:使学生了解物理化学的基本概念、原理和规律。
1.3.2 能力目标:培养学生运用物理化学知识解决实际问题的能力。
1.3.3 情感目标:激发学生对物理化学学科的兴趣和热情。
二、教学内容2.1 引言:介绍物理化学的定义、研究对象和意义。
2.2 第一节基本概念:物质的量、状态、相等、平衡等概念的解释。
2.3 第二节物态变化:固态、液态、气态的性质及变化规律。
2.4 第三节化学平衡:平衡常数、反应速率、化学动力学等基本概念。
2.5 第四节溶液:溶液的性质、浓度、稀释、渗透压等概念。
三、教学方法3.1 讲授法:讲解基本概念、原理和规律。
3.2 案例分析法:分析实际问题,引导学生运用物理化学知识解决问题。
3.3 互动教学法:提问、讨论,激发学生的思考和兴趣。
四、教学步骤4.1 引入新课:通过问题或实例,引导学生思考物理化学的重要性。
4.2 讲解基本概念:清晰地讲解本节课的重点概念。
4.3 案例分析:分析实际问题,让学生体会物理化学的应用价值。
4.4 课堂互动:提问、讨论,巩固所学知识。
4.5 总结本节课:回顾所学内容,强调重点和难点。
五、课后作业5.1 完成教材上的练习题,巩固所学知识。
5.2 选择一道实际问题,运用物理化学知识进行分析。
5.3 预习下节课的内容,为课堂学习做好准备。
六、教学评估6.1 课堂问答:通过提问了解学生对物理化学基本概念的理解程度。
6.2 课后作业:检查学生完成作业的情况,评估其对课堂所学知识的掌握。
6.3 单元测试:进行一次单元测试,全面评估学生对本章知识的掌握。
七、教学反思7.1 总结本节课的教学效果,分析存在的问题。
7.2 根据学生的反馈,调整教学方法和策略。
7.3 为下一节课的教学做好准备,确保教学内容的连贯性。
八、拓展阅读8.1 推荐学生阅读与本章内容相关的物理化学教材、论文或科普文章。
第七章统计热力学基础物理化学教研室第七章统计热力学基础一、教学方案第七章统计热力学基础【基本概念·基本知识】1、统计热力学系统的分类:独立/非独立粒子系统、可别/不可别粒子系统2、独立粒子系统的分布、最可几分布、平衡态分布3、系统的微观状态4、粒子的配分函数5、转动特征温度,振动特征温度6、焓函数、吉布斯自由能函数7、统计熵、量热熵【基本定律与基本理论】1、等几率假设2、玻兹曼分布定律(推导和表达式的意义)3、Maxwall速率分布的意义及与平动有关的各种统计平均值4、粒子配分函数与热力学函数的关系5、最低能级能量数值的选取对配分函数的影响6、双原子分子转动、振动、平动的能级公式7、波兹曼公式:8、热力学定律的统计解释【基本计算与基本方法】1、独立可别与不可别粒子系统的计算2、用波兹曼分布定律计算简单系统的粒子分布3、单原子分子、双原子分子各种运动形式的配分函数4、单原子及双原子分子各种运动形式对热力学性质的贡献5、分别用配分函数和自由能函数计算简单理想气体反应的平衡常数第一讲:统计热力学概论·Boltzmann 统计一、统计热力学概论(一)、统计热力学的基本任务1、统计热力学的基本任务回顾:A、经典热力学的任务:a)解决某一过程的能量衡算;b)过程的方向判断据;基础:热力学三定律;优点:着眼与系统的状态而不依赖系统的微观结构,高度可靠;缺点:无法描述系统的微观结构和微观运动规律B、统计热力学的任务:用统计学的原理,从系统的微观结构和运动状态出发,揭示系统宏观性质的本质。
微观性质(位置)(动量)宏观性质T P U、H、S、A等物质的宏观性质本质上是微观粒子不停地运动的客观反映,虽然每个粒子都遵守力学定律,但是无法用力学中的微分方程去描述整个系统的运动状态,所以必须用统计学的方法。
根据对物质结构的某些基本假定,以及实验所得的光谱数据,求得物质结构的一些基本常数,如核间距、键角、振动频率等。
化学与环境科学系—————《物理化学》精品课程系列资料《物理化学》教案院(系、部)化学与环境科学系教研室分析化学-物理化学教研室课程名称物理化学授课对象化学本科,××班授课时间~学年第学期授课地点主讲教师教师职称使用教材南大《物理化学》第五版(下)一、课程名称物理化学二、课程性质专业基础课三、课程说明《物理化学》课程是师范类学校化学专业的重要专业基础课之一,内容上分为化学热力学、电化学、化学动力学、界面现象以及胶体与大分子溶液五大部分,按热力学第一定律、热力学第二定律、溶液、相平衡、化学平衡、电解质溶液、可逆电池、电极与极化、化学动力学基础、界面现象以及胶体分散系和大分子溶液的顺序组成一个完整的理论体系。
每章包括基本概念、基本理论、例题和习题训练。
本教案仅作为物理化学理论课讲授和实习课的指导性参考资料。
本着培养合格药学生的目的,依照教学大纲的要求,要求在教学过程中,不仅要注重传授知识,更要注重培养学生综合分析问题、解决问题及创新思维的能力。
四、先修课程无机化学、有机化学、分析化学、普通物理学、高等数学。
五、对教师的要求1、教师必需认真地备课。
写出讲稿和教案。
熟悉无机化学、有机化学、分析化学、普通物理学和高等数学等课程的知识,以便在教学过程中做到心中有数。
2、教师必需研究和学习教学法,在教学过程中,充分调动学生的学习积极性和主动性,正确引导学生的思路,教学生如何学习,激发其求知欲望,培养学生的自学能力。
3、在教学过程中,教师应注重学生能力的培养、创新意识的培养,同时还要注重学生思想品德的培养,既注重教书,又注重育人。
六、选用教材(1)高等学校教材,《物理化学》,南京大学物理化学教研室傅献彩主编,高等教育出版社,2005年7月,第五版(2)在以上教材基础上自制的电子教案七、教学内容本课程主要讲述热力学第一定律、热力学第二定律、溶液、相平衡、化学平衡、电解质溶液、可逆电池、电极与极化、化学动力学基础(一)、化学动力学基础(二)以及界面现象等内容。
一、教案基本信息物理化学电子教案课时安排:每章约45分钟教学目标:1. 让学生理解物理化学的基本概念和原理;2. 培养学生运用物理化学知识解决实际问题的能力;3. 提高学生对电子教案的使用和掌握能力。
教学工具:电子教案、PPT、实验器材等。
二、第一章绪论教学内容:1. 物理化学的定义和发展历程;2. 物理化学的研究对象和内容;3. 物理化学的学习方法和注意事项。
教学步骤:1. 介绍物理化学的定义和发展历程,引导学生了解物理化学的重要性;2. 讲解物理化学的研究对象和内容,让学生明确学习的目标;教学评估:1. 课后布置相关作业,检查学生对绪论部分的理解程度;2. 在下一节课开始时,简要回顾上节课的内容,了解学生的掌握情况。
三、第二章物质的量与状态教学内容:1. 物质的量的概念和单位;2. 摩尔的概念和计算;3. 常见的状态及其转变。
教学步骤:1. 讲解物质的量的概念和单位,让学生掌握基本的计量单位;2. 介绍摩尔的概念和计算方法,注意与物质的量的区别;3. 讲解常见的状态(固态、液态、气态)及其转变,引导学生理解状态变化的本质。
教学评估:1. 课后布置有关物质的量、摩尔计算的练习题,巩固学生对知识点的掌握;2. 在课堂上,通过提问等方式检查学生对状态转变的理解。
四、第三章化学平衡教学内容:1. 化学平衡的概念和条件;2. 平衡常数的含义和计算;3. 影响化学平衡的因素。
教学步骤:1. 讲解化学平衡的概念和条件,让学生明白平衡状态的特点;2. 介绍平衡常数的含义和计算方法,注意与反应速率常数的区别;3. 分析影响化学平衡的因素,如浓度、温度、压强等,引导学生理解平衡移动的原理。
教学评估:1. 课后布置有关化学平衡计算的练习题,巩固学生对知识点的掌握;2. 在课堂上,通过提问等方式检查学生对平衡常数和平衡移动的理解。
五、第四章化学动力学教学内容:1. 化学动力学的定义和研究对象;2. 反应速率的概念和计算;3. 反应速率定律的含义和应用。
物理化学实验电子教案第一章:实验基本原理与安全1.1 实验基本原理1.1.1 介绍物理化学实验的基本原理,如热力学、动力学、电化学等。
1.1.2 解释实验原理在实际应用中的重要性。
1.2 实验安全1.2.1 强调实验安全的重要性,包括防火、防爆、防毒等。
1.2.2 介绍实验中可能存在的危险物质和危险操作,以及相应的预防措施。
第二章:实验器材与操作2.1 实验器材2.1.1 介绍实验中所需的器材,如烧杯、试管、移液器等。
2.1.2 说明器材的选择和使用方法。
2.2 实验操作2.2.1 讲解实验的基本操作,如称量、溶解、搅拌等。
2.2.2 演示实验操作的步骤和技巧。
第三章:实验数据处理与分析3.1 数据处理3.1.1 介绍实验数据的处理方法,如平均值、标准差等。
3.1.2 讲解数据的可靠性和有效性的评估方法。
3.2 数据分析3.2.1 解释实验数据与理论之间的关系。
3.2.2 分析实验结果,探讨可能的原因和影响因素。
4.1 实验报告结构4.1.1 介绍实验报告的基本结构,包括封面、摘要、引言等。
4.1.2 讲解实验报告的格式和规范。
4.2.2 分析优秀实验报告的特点和优点。
第五章:实验案例分析5.1 实验案例选择5.1.1 选择具有代表性的实验案例,如经典的物理化学实验。
5.1.2 介绍实验案例的背景和实验目的。
5.2 实验案例分析5.2.1 分析实验案例的实验原理和操作步骤。
5.2.2 讨论实验结果的意义和应用。
第六章:热力学实验6.1 实验目的与原理6.1.1 解释热力学实验的目的,如测定物质的比热容、反应热等。
6.1.2 介绍热力学实验的基本原理,如能量守恒、热力学第一定律等。
6.2 实验设备与操作6.2.1 介绍热力学实验所需的设备,如量热器、温度计等。
6.2.2 讲解实验设备的操作步骤和注意事项。
6.3 实验数据分析6.3.1 解释热力学实验数据的处理方法,如温度校正、热量计算等。
6.3.2 分析实验数据与热力学理论之间的关系。
2015物理化学复习题下册选择题:1.对于一个一级反应,如其半衰期t1/2在0.01s以下,即为快速反应,此时它的速率常数k值在:( A )A. 69.32s-1以上;B. 6.932s-1以上;C. 0.06932s-1以上;D. 6.932s-1以下2. 反应A→产物为一级反应,2B→产物为二级反应,t1/2(A)和t1/2(B)分别表示两反应的半衰期,设A和B的初始浓度相等,当反应分别进行的时间为t=2t1/2(A)和t=2t1/2(B)时,A、B物质的浓度c A、c B大小关系为:( C )A.c A﹥c B;B. c A=c B;C. c A﹤c B;D.两者无一定关系3. 两个活化能不相同的反应,如E2﹥E1,且都在相同的升温区间内升温,则( A )A.dlnk2/dT﹥dlnk1/dT;B. dlnk1/dT﹥dlnk2/dT;C. dlnk1/dT=dlnk2/dT;D. dk2/dT﹥dk1/dT4. 电池在下面三种情况下放电:(1)电流趋于零;(2)有一定大小的工作电流;(3)短路。
则电池的电动势: A. 相同;B.不相同( A )电池的端电压: C. 相同;D.不相同( D )5. 半径为r,表面张力为σ,则肥皂泡内、外压力差为( C )A. △p= 0;B. △p=2σ/r;C. △p=4σ/r;D. 无法确定6. 在相同温度下,同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时,将具有不同的饱和蒸汽压,以p平、p凹、p凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸汽压,则三者之间的关系是( C )A. p平﹥p凹﹥p凸; B. p凹﹥p平﹥p凸;C. p凸﹥p平﹥p凹;D. p凸﹥p凹﹥p平7. 若用σ和a2分别表示表面张力和活度,则在定温下加入表面活性剂后,将( B )A. dσ/d a2﹥0;B. dσ/d a2﹤0;C. dσ/d a2=0;D. dσ/d a2≧08. 纯水的表面张力为σ1,加入溶质后水溶液的表面张力为σ2,且σ2﹥σ1,制成水溶液后,溶质的表面浓度为c s,本体浓度为c,则( B )A. cs ﹥c;B. cs﹤c;C. cs=c;D. cs=09. 气-固相反应CaCO3(s) ==== CaO(s) + CO2(g)已达平衡,在其他条件不变的情况下,若把CaCO3(s)的颗粒变得极小,则平衡( B )A. 向左移动;B.向右移动;C.不移动;D.来回不定移动10. 吸附热的绝对值随吸附覆盖度的增大而( B )A. 增加;B. 减小;C. 不变;D. 无法确定11. 一水平放置的毛细管内有少量润湿性液体,若液体在管内一直向左方移动,说明毛细管有何缺陷( B )A. 左端内径大;B. 右端内径大;C. 内径均无缺陷;D. 不能说明有无缺陷12. 在电泳实验中,观察到分散相向阳极移动,这表明( B )A. 胶粒带正电;B. 胶粒带负电;C. ζ电势相对于本体溶液为正;D. 斯特恩面处相对本题溶液为正。
问答题:1.反应A与反应B都是一级反应,而且在某一温度T时,k A﹥k B。
在T时,反应A的速率是否必须大于反应B的速率?答:不一定。
因为反应速率除与速率常数有关外,还与反应物的浓度有关。
计算题:1.某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15min。
多长时间后该试样分解了80%。
解:反应为一级反应t1/2= ln2/kk=ln2/t1/2=0.693/15=0.0462(min-1)t=(1/k)ln(1/(1-y))=34.8(min)2.蔗糖在稀酸溶液中按下式水解:C12H22O11 + H2O ==== C6H12O6(葡萄糖) + C6H12O6(果糖)当温度与酸的浓度一定时,反应速率与蔗糖的浓度成正比。
今有一溶液,1dm3中含0.300mol蔗糖及0.1mol HCl,在48℃,20min内有32%的蔗糖水解。
(1)计算反应速率常数;(2)计算反应开始(t=0)时及20min时的反应速率;(3)40min后有多少蔗糖水解?(4)若60%蔗糖发生水解,需多少时间?解:根据题意可知反应为一级反应,有:r = k[A] (式中A代表蔗糖)(1)k = -(1/t)ln(1-y)= -(1/20)ln(1-32)= 0.0193(min-1)(2)r0 = k[A]0 = 0.0193×0.300 = 5.8×10-3(mol·dm-3·min-1)r t = k[A] = 0.0193×[1-0.32]×0.300 = 3.9×10-3(mol·dm-3·min-1)(3)ln{[A]/[A]0} = -kt = -0.0193× 40 = -0.772[A]/[A]0 = 0.46则40min后,蔗糖水解的分数为:1-0.54= 54%(4)t = -(1/k)ln(1-y)= -(1/0.0193)ln(1-0.6)=47.5min3.反应 2NOCl ==== 2NO + Cl2在200下的动力学数据如下:t/s 0 200 300 500 [NOCl]/(mol×dm-1) 0.02 0.0159 0.0144 0.0121 反应开始至含有NOCl,并认为反应能进行到底,求反应级数和速率常数。
解:采用尝试法,将表中数据反别代入二级反应的动力学方程1/[NOCl]- 1/[NOCl]0 = kt即:k = (1/t){ 1/[NOCl]- 1/[NOCl]0 }则:k1 = (1/200)(1/0.0159-1/0.02)=0.0645(dm3·mol-1·s-1)k2 = (1/300)(1/0.0144-1/0.02)=0.0648(dm3·mol-1·s-1)k3 = (1/500)(1/0.0121-1/0.02)=0.0653(dm3·mol-1·s-1)所得k值几乎为一常数,所以反应为二级反应,且k = 0.065 dm3·mol-1·s-14.在500℃及初压为101325Pa时,某碳氢化物的气相热分解反应的半衰期为2s。
若初压降为10132.5Pa,则半衰期曾为20s。
求速率常数。
解:n = 1 + ln(t1/2/t/1/2)/ln(p/B,0/p B.0)= 1 + ln(20/2)/ln(101325/10132.5)= 25.65℃时N2O5气相分解的速率常数为0.292min-1。
活化能为103.3kJ·mol-1,求80℃时k及t1/2。
解:先由阿累尼乌斯公式求80℃时的k值,有:Ln[k(353K)/k(338K)] = Ea/R(1/T1-1/T2)k(353K) = 1.38min-1由速率常数的单位可以确定该反应为一级反应,所以t1/2 = 0.693/k= 0.693/1.39 = 0.498(min)6.反应2NO + O2 ==== 2NO2有下列数据:T/K 600 645K1/(dm6·mol-2·min-1) K-1/(dm6·mol-2·min-1) 6.63×1058.396.52×10540.7试求:(1)这两个温度下反应的平衡常数;(2)反应的△U m和△H m;(3)正向反应和逆向反应的活化能解:(1)K c(600K)=k1(600K)/k-1(600K) = 6.63×105/8.39 = 7.90×104(dm3·mol-1) K c(645K)=k1(645K)/k-1(645K) = 6.52×105/40.7 = 1.60×104(dm3·mol-1)(2) ln[Kc(T2)/Kc(T1)] = △r U m/R[(T2-T1)/T2T1]Ln[1.60×104/ 7.90×104] = △r U m/R[(645-600)/645×600]△r U m = -114kJ·mol-1因为Kp=Kc(RT)ΣγB =Kc/RTLn[Kp(T2) /Kp(T1)] = △r H m/R[(T2-T1)/T2T1]所以Ln{[Kc(T2)/(RT2)]/Kc(T1)/(RT1)}= △r H m/R[(T2-T1)/T2T1]Ln[1.60×104×600/7.90×104×645]= △r H m/8.314[(645-600)/645×600]△r H m = -119kJ·mol-1(3)根据公式Ln[k(T1)k(T2)]= (Ea/R)[(T2-T1)/T2T1]对正反应有Ln[k1(T1)k1(T2)]= (E a,1/R)[(T2-T1)/T2T1]E a,1=-1.20kJ·mol-1Ln[k-1(T1)k-1(T2)]= (E a,1/R)[(T2-T1)/T2T1]E a,-1= 113 kJ·mol-17.设有下列电池:Pt|Fe2+(a=2.00),Fe3+(a=1.20)||I-(a=0.100)|I2(s)|Pt(1)写出电极反应和电池反应;(2)计算25℃时的电池电动势E;(3)哪一个电极电势较高?已知:E (Fe3+/Fe2+)=0.771V ;E (I2/I-)=0.536V解:(1)电极反应(-)Fe2+(a=2.00)===Fe3+(a=1.200)+e-(+)1/2I2(s) + e- ===I-(a=0.100)电池反应:Fe2+(a=2.00)+1/2I2(s)====Fe3+(a=1.200)+I-(a=0.100)(2) E=E(+)-E(-)=[E0(I2/I-)+(RT/F)ln(1/a I-)]- [E0(Fe3+/Fe2+)+(RT/F)ln(a Fe3+/a Fe2+)]= -0.163(3) 由于E小于零,故Pt|Fe2+(a=2.00),Fe3+(a=1.20)电极的电势较高。
8.利用标准电极电势,计算25℃时Ag2S的溶度积K sp。
已知:E Ag2S/Ag= -0.7051; E Ag+/Ag= 0.7996解: Ag2S(s) ==== 2Ag+ + S2-K sp = a2Ag+aS2-= K a=exp(-△rG m/RT)设计可逆电池Ag|Ag+||S2-|Ag2S(s)|Ag 电极反应:(-)极2Ag ==== 2Ag+ + 2e-(+)极 Ag2S + 2e- === 2Ag + S2-电池反应:E = E Ag2S/Ag - E Ag+/Ag= -0.7051- 0.7996 = -1.5047(V)△rG m = -zFE= exp(zFE /RT) = 1.34×10-51Ksp9.在101325Pa时,白锡与灰锡在18℃时成平衡,从白锡转变为灰锡的相变热为-2.01kJ·mol-1。