XX大学《物理化学》第七章单元测试题及答案

习题解答1．在293K 时，把半径为10−3 m 的水滴分散成半径为10−6 m 小水滴，问比表面增加了多少倍？表面吉布斯能增加了多少？完成该变化时，环境至少需作功多少？已知293K 时水的表面张力为0.07288N ·m -1。

解：(1) 设液滴为球形，则每个液滴的体积为334r π，表面积为4πr 23632112S ,1S .2S ,1S ,1S .2623132S 101010/3/3m10,m 103344====≈-=====----r r r r a a a a a r r rr r V A a 已知水滴的比表面球球ππ(2) 分散前液滴的表面积 A 1= 4πr 1 2 = 4π×10 -6 m 2232692229321323121m 104)10(4104103434--⨯=⨯=⋅==⎪⎪⎭⎫⎝⎛===πππππr n A r r r r V V n 分散后液滴总面积个分散后液滴数ΔA = A 2 - A 1 ≈ A 2ΔG = σ·ΔA = 0.07288× 4π×10-3= 9.158×10-4J (3)环境至少作功 -W r ′= ΔG = 9.158×10-4 J2．将1×10-6m 3油分散到盛有水的烧杯内，形成半径为1×10-6m 的粒子的乳状液。

设油水之间界面力为62×10-3N ·m -1，求分散过程所需的功为多少？所增加的表面自由能为多少？如果加入微量的表面活性剂之后，再进行分散，这时油水界面张力下降到42×10-3N ·m -1。

问此分散过程所需的功比原来过程减少多少？解：(1) 分散后总面积2666236m 31010310343410=⨯=⨯=⋅=⋅==----r r r A V V nA A ππ油滴油滴总油滴总分散前的表面积和分散后的表面积相比可以忽略 ΔA = A 总 环境所做的分散功等于体系所增加的表面吉布斯能-W r ′= ΔG = σ•ΔA = 62×10-3×3 = 0.186J(2) 加入表面活性剂后，环境所做的分散功-W r ′= ΔG = σ•ΔA = 42×10-3×3 = 0.126J 比原来过程少做功 0.186 - 0.126 = 0.060 J3．常压下，水的表面张力σ（N ·m -1）与温度 t （℃）的关系可表示为σ= 7.564×10-2-1.4×10-4 t若在10℃时，保持水的总体积不变，试求可逆地扩大1cm 2表面积时，体系的W 、Q 、ΔS 、ΔG 和ΔH 。

第七章 化学动力学 四、精选题及解例7-1某溶液中反应 Ａ＋Ｂ → Ｃ，设开始时 Ａ 与 Ｂ 物质的量相等，没有C ， 1小时后 A 的转化率为75%，求2小时后 A 尚余多少未反应 ？ 假设 （1）对 A 为1级，对 B 为0级 （2） 对 A 、B 皆为1级 （3）对 A 、B 皆为0级。

解A A B d d c kc c tαβ-= （1）AA d d c kc t-=22111ln111ln 1y t y t k -=-= 代入 211ln2175.011ln11y -=- 解得未转化的A 为21y -=6.25% (2)2A AB A d d c kc c kc t -==)111(1)111(12211--=--=y t y t k 代入 )111(21)175.011(112--=--y 解得未转化的A 为21y -=14.29%(3)d d A c k t -=A,0A,0A,0A,0(1)1()c c y c y k c c t t t--=-== 即A,01A,0212c y c y t t =代入2175.02y =2 1.51y => 说明反应物不到2小时以前已消耗完。

【点评】 本题抓住具有简单级数化学反应的动力学规律以及转化率的定义。

如对一级反应，若以产物表示反应速率，则111ln ln1a k xt a x t a==-- 其中，xa为反应物A 的转化率，写为y 时，得11ln1k t y=- 当温度不变时，k 不变，这样可通过联立方程求解，可求得2h 后尚余A 的百分比(1-y )。

对其他简单级数的反应也可类似求解。

例7-2 恒温恒容的反应器中进行某一级的气相反应A B + C反应刚开始时，只有 A 存在，压力为A,0p ；反应进行到 t 时刻时，反应器的压力可测为p ，请设计实验及实验表格,以求解该反应的速率系数。

解A B C →+0t =A,O p 0 0t t =A A,O B p p p =-B p C B p p =体系总压力 A,O B B B A,O B p p p p p p p =-++=+ ； B A,O p p p =- 反应物A 分压力 A A,O B A,O A,O A,O ()2p p p p p p p p =-=--=-对一级反应： A,O A,O A A,O 111ln ln ln2o p p c k t c t p t p p===- 若在实验中，测定A,O p 及不同时间的总压力p ，代入上式可求速率系数k ，实验记录设计见附表，附表如下时间/单位 /p k P a A ,0/p k P a A ,0(2)/p p k P a -A,0A ,0ln 2p p p -A ,0A ,01ln 2p k t p p =-： ： ： ： ：或将上式变形 A,O A,O 1ln2p t k p p =- ，以 A,O A,O ~ln 2p t p p-作图，从斜率1m k = 求速率系数k 。

1 2
1 k1k3 k3 2 由（5）式和（7）式得： [CH 3 ] [ H ] [ CH ] 4 k k k2 2 4

或由题给4个基元反应得：
3 k1k2k3 d[C2 H 6 ] 2 k2[CH 3 ][CH 4 ] [ CH ] 反应速率为 r 4 k dt 4
21、甲烷的热分解反应由如下的4 个基元反应所组成，试推导 总反应的速率方程。
k1 CH M CH3 H M （1） 4
k2 CH CH C2H6 H （2） 3 4
k3 （3） H CH4 H2 CH3 k4 （4） H CH3 M CH4 M
(6)
(7 )
根据题给第三个基元反应得：
d[H 2 ] k3[ H ][ CH 4 ] dt
1 2

3 d[ H 2 ] k1k2k3 2 r [ CH ] 4 k dt 4
(8)
或由题给第2个基元反应得：
d [C2 H 6 ] k2 [CH 3 ][ CH 4 ] dt
dp 又 k f ( p p) kr p 2 k f ( p p ) (因 为 kr k f ) dt

p
0
t dp k f dt p p 0
p ln kft p p

总压强增至151.987kPa时所需时间为
1 p 101.325 1 t ln ln 3.3s kf p p 0.21 101.325 50.66
0.5 103 (2 103 0.25103 ) 1 t1 ln 82.36 秒 3 3 3 3 3 2 4.53(2 10 0.5 10 ) 2 10 (0.5 10 0.2510 )

第七章电解质溶液一、选择题1.用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol·kg-1和0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液，其电阻分别为1000 Ω和500 Ω，则它们依次的摩尔电导率之比为( B )(A) 1 : 5(B) 5 : 1(C) 10 : 5(D) 5 : 102. 298 K时，0.005 mol·kg-1的KCl 和0.005 mol·kg-1的NaAc 溶液的离子平均活度系数分别为γ±,1和γ±,2,则有( A )(A) γ±,1= γ±,2(B) γ±,1＞γ±,2(C) γ±,1＜γ±,2(D) γ±,1≥γ±,23. 在HAc解离常数测定的实验中，总是应用惠斯顿电桥。

作为电桥平衡点的指零仪器，结合本实验，不能选用的是：（D ）(A) 耳机(B) 电导率仪(C) 阴极射线示波器(D) 直流桥流计4. 1-1型电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于：（C ）(A) (A) 强电解质(B) (B) 弱电解质(C) (C) 无限稀释电解质溶液(D) (D) 摩尔浓度为1的溶液二、填空题( 共7题14分)11. 2 分(3892)3892CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：_____________________________。

12. 2 分(4069)40690.3 mol·kg-1Na2HPO4水溶液的离子强度是_____0.9_____________ mol·kg-1。

13. 2 分(4070)4070浓度为0.1 mol·kg-1的MgCl2水溶液，其离子强度为______0.3_____________ mol·kg-1。

14. 2 分(3822)3822有下列溶液：(A) 0.001 mol·kg-1 KCl(B) 0.001 mol·kg-1 KOH(C) 0.001 mol·kg-1 HCl(D) 1.0 mol·kg-1 KCl其中摩尔电导率最大的是（ C ）；最小的是（ D ）。

7.13 电池电动势与温度的关系为263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --⨯-⨯+= （1）写出电极反应和电池反应；（2）计算25℃时该反应的ΘΘΘ∆∆∆m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。

（3）若反应在电池外在相同温度下恒压进行，计算系统与环境交换的热。

解：（1）电极反应为阳极+-→-H e H 221阴极--+→+Cl Hg e Cl Hg 2221电池反应为（2）25 ℃时{}V V E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=⨯⨯-⨯⨯+=--1416310517.115.298108.510881.1)(-----⋅⨯=⋅⨯⨯-⨯=∂∂K V K V TE因此，1193.35)3724.0309.964851(--⋅-=⋅⨯⨯-=-=∆mol kJ mol kJ zEF G m r1111464.1410157.1309.964851-----⋅⋅=⋅⋅⨯⨯⨯=∂∂=∆K mol J K mol J TEzFS m r 11357.3164.1415.2981093.35--⋅-=⋅⨯+⨯-=∆+∆=∆mol kJ mol kJ S T G H m r m r m r11,365.479.1615.298--⋅=⋅⨯=∆=mol kJ mol kJ S T Q m r m r （3）1,57.31-⋅-=∆=mol kJ H Q m r m p7.14 25℃时，电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-⋅电动势E=1.015V ，已知，,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ，电池电动势的温度系数141002.4)(--⋅⨯-=∂∂K V TEp （1）写出电池反应；（2）计算电池的标准平衡常数； （3）计算电池反应的可逆热；（4）求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。

动力学课后习题习题 1某溶液中反应 A + B Y 开始时 A 与 B 的物质的量相等，没有 Y ，1h 后 A 的转化率为75%，问2h 后 A 尚有多少未反应？假设：（1）对 A 为一级，对 B 为零级；（2）对 A ，B 皆为一级；（3）对 A ，B 皆为零级。

习题 2某反应 A → Y ＋ Z ，在一定温度下进行，当－3－1的初始速率υA,0 =0.01mOl·dm·s。

试计算反应物－3及 x A =0.75 时，所需时间，若对反应物 At= 0，c A,0 =1mOl ·dm－3时，测定反应A 的物质的量浓度 c A＝ 0．50mOl ·dm (i) 0 级； (ii) 1 级； (iii) 2 级；习题 3已知气相反应 2A + B2Y 的速率方程为dp Akp A p B。

将气体 A 和 B 按物质的量dt比 2：1 引入一抽空的反应器中，反应温度保持400 K 。

反应经 10min 后测得系统压力为84 kPa，经很长时间反应完了后系统压力为63 kPa。

试求：(1)气体 A 的初始压力 p A,0及反应经 10 min 后 A 的分压力 p A；(2)反应速率系数 k A；(3)气体 A 的半衰期。

习题 4反应 2A(g)+B(g)Y(g)的动力学方程为－dcB= k B c1A.5 c B0. 5。

今将 A 与 B 的摩尔比为dt2∶ 1 的混合气体通入400 K 定容容器中，起始总压力为 3.04 kPa，50s 后，总压力变为 2.03 kPa，试求反应的反应速率系数k B及 k A。

习题 5已知反应 2HI → I2 + H 2，在 508℃下，HI 的初始压力为 10132.5 Pa 时，半衰期为 135 min ；而当 HI 的初始压力为 101 325 Pa 时，半衰期为 13.5 min 。

试证明该反应为二级，并求出反应速率系数 (以 dm3·mol －1· s－1及以P a－1· s－1表示 )。

习 题1．290K 时，在超显微镜下测得藤黄水溶胶中粒子每10秒钟在x 轴上的平均位移为6.0μm ，水的黏度为0.0011Pa·s ，求藤黄胶粒的半径。

解： 根据公式23x tL RT πηγ⋅=()m ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--26323100.6101.114.331010022.6290314.8 m 71007.1-⨯=2．某溶液中粒子的平均直径为4.2nm ，设其黏度和纯水相同，η =1.0×10 －3kg·m －1·s －1，试计算：（1）298K 时，胶体的扩散系数D 。

（2）在一秒钟里，由于布朗运动粒子沿x 轴方向的平均位移x 。

解：（1） r L RT D πη61⋅=129323101.2100.114.36110022.6298314.8---⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=s m 12101004.1--⋅⨯=s m（2） 根据 tx D 22=[]mtD x 101004.10.122-⨯⨯⨯==m 51044.1-⨯=3．293K 时，砂糖（设为球形粒子）的密度为1.59×10 3kg·m －3、摩尔质量为3.42×10－1kg·mol -1，在水中的扩散系数为4.17×10－10m 2·s －1，水的黏度为1.01×10－3N·s·m －2。

求砂糖分子的半径及A vogadro 常数。

解：分子的摩尔质量为ρπL r M 334= 得 ρπ34r ML =代入Einstein 公式ηρπηM RTr r L RT D 29261⋅=⋅= 得m RTD M r ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---293314.81059.121017.41001.11042.392931031ρηm 101009.4-⨯=将r 代入Einstein 公式得 r D RT L πη61⋅=1103101009.41001.114.361017.4293314.8----⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=mol 1231051.7-⨯=mol4．在298K 时，某粒子半径为3.0×10－8m 的金溶胶，在地心力场中达沉降平衡后，在高度相距1.0×10－4m 的某指定体积内粒子数分别为277和166。

物理化学第七章模拟试卷A班级姓名分数一、选择题( 共10题20分)1. 2 分电解质溶液的电导率k≡j/E =∑B│z B│F r B c B/E，式中z B、c B代表B种离子的电荷数及浓度。

影响k值的下述分析哪个对？（）(A) 迁移速率r B愈大，则k愈大(B) 电场强度E愈大，则k愈小(C) 电流密度j愈大，则k愈大(D) r B、E及j的大小对k值无影响2. 2 分AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为：( )(a) 0.1mol·dm-3 NaNO3(b) 0.1mol·dm-3 NaCl (c) H2O(d) 0.1mol·dm-3Ca(NO3)2 (e) 0.1mol·dm-3 NaBr(A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e)(B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e)(C) (c) < (a) < (b) < (e) < (d)(D) (c) < (b) < (a) < (e) < (d)3. 2 分z B、r B及c B分别是混合电解质溶液中B 种离子的电荷数、迁移速率及浓度，对影响B 离子迁移数(t B) 的下述说法哪个对? （）(A) │z B│愈大，t B愈大(B) │z B│、r B愈大，t B愈大(C) │z B│、r B、c B愈大，t B愈大(D) A、B、C 均未说完全4. 2 分在298 K无限稀释的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是：（）(A) La3+(B) Mg2+(C) NH4+(D) H+5. 2 分0.001 mol·kg-1 K3[Fe(CN)6]水溶液的离子强度为：（）(A) 6.0×10-3 mol·kg-1(B) 5.0×10-3 mol·kg-1(C) 4.5×10-3 mol·kg-1(D) 3.0×10-3 mol·kg-16. 2 分0.3 mol·kg-1Na2HPO4水溶液的离子强度是：（）(A) 0.9 mol·kg-1(B) 1.8 mol·kg-1(C) 0.3 mol·kg-1(D)1.2 mol·kg-17. 2 分在浓度为c1的HCl 与浓度c2的BaCl2混合溶液中,离子迁移数可表示成：( )(A) λm(H+)/[λm(H+) + λm(Ba2+) + 2λm(Cl-)](B) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +)+ 2c 2λm (½ Ba 2+)+ (c 1+ 2c 2)λm (Cl -)](C) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +) + c 2λm (Ba 2+) + λm (Cl -)] (D) c 1λm (H +)/[c 1λm (H +) + 2c 2λm (Ba 2+) + 2c 2λm (Cl -)]8. 2 分在10 cm 3 浓度为 1 mol ·dm -3 的KOH 溶液中加入10 cm 3水，其电导率将： （ ） (A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 其摩尔电导率将 （ ） (A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定9. 2 分0.001 mol ·kg -1 和 0.003 mol ·kg -1 的 Na 2SO 4 溶液在 298 K 时的离子强度是： （ ） (A) 0.001 mol ·kg -1 (B) 0.003 mol ·kg -1 (C) 0.002 mol ·kg -1 (D) 0.012 mol ·kg -1*. 2 分已知=∞)O,291K H (2m Λ 4.89×10-2 -12molm S ⋅⋅，此时(291K)纯水中的m (H +)= m (OH -)=7.8×10-8 mol ·kg -1，则该温度下纯水的电导率 κ 为：（ ）(A) 3.81×10-9 S ·m -1(B) (B) 3.81×10-6 S ·m -1 (C) (C) 7.63×10-9 S ·m -1 (D) (D) 7.63×10-6 S ·m -1二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分同样浓度的NaCl ，CaCl 2，LaCl 3，CuSO 4四种不同的电解质溶液，其中离子平均活度系数γ±最大的是____________溶液。

在这种反应的机理中， 有一个放热显著的快反应， 一个速控步。 若在快速反应中放的热， 比 在速控步中吸的热还要多，则使整个表观活化能为负值，所以温度升高，速率反而下降。
Arrhenius 公式的指
数式，可以一目了然地看出在指数项上的活化能和温度对速率系数的影响。
基元反应的活化能有明确的物理意义， 是指活化分子的平均能量与反应物分子平均能量
的差值，可以利用图形看清楚正、逆反应活化能的含义和吸热反应与放热反应的区别。
而复杂反应的活化能仅是基元反应活化能的数学组合，
组合的方式由表观速率系数与基
典型的复杂反应是由两个或两个以上的基元反应组成的，
所以速率系数不止一个，
用一个定积分式无法确定两个速率系数， 要从复杂反应的特点， 找出两个速率系数之间
的关系，才能分别计算两个速率系数的值。
Arrhenius 经验式表明了温度对反应速率影响的程度，使用该公式时的温度区间不
能太大，因为只有在温度温度区间不太大时，才能像
从爆炸反应一方面了解发生爆炸有不同的机理如支链爆炸和热爆炸等但更重要的是要了解引起爆炸的各种原因要关心日常生活中常见的爆炸事故如煤矿的瓦斯爆炸化纤厂的纤维尘爆炸面粉厂的粉尘爆炸等并记住今后如何设法防止爆炸的发生
第七章 化学反应动力学
一．基本要求 1．掌握化学动力学中的一些基本概念，如速率的定义、反应级数、速率系数、 基元反应、质量作用定律和反应机理等。
Arrhenius 那样把活化能看作为与
温度无关的常数。 Arrhenius 经验式有若干种表达形式，各有各的用途。从微分式，很
容易看出在速率系数随温度的变化率中，活化能的大小所起的作用，升高相同的温度，
活化能高的反应其速率系数增加的比例就多。从不定积分式，可以看出

物理化学期中与期末考试测试题第一章气体的P V T关系1. 填空题（1）27℃时，已知钢瓶中某物质的对比温度为，则瓶中物质肯定是体无疑，其临界温度为。

（2）气体的压缩因子Z的定义是Z = 。

（3）某实际气体的状态方程为pV m = RT+ap,式中a为大于零的常数，此气体偏离理想气体的主要微观原因是：。

（4）试写出范德华（Van der Waals）方程。

(5) 恒温100℃，在一个带有活塞的气缸中装有的水蒸气H2O(g),在平衡条件下，缓慢的压缩到压力P =KPa时，才能有水滴H2O(l)出现。

~2. 选择题（1）真实气体在何种情况下可近似看成理想气体（）。

（A）高温低压；（B）低温低压；（C）高温高压；（D）低温高压（2）T,V恒定的容器中，含有A和B两种理想气体，A的分压力和分体积分别为P( );A的分P A和V A，若往容器中再加入5mol的C理想气体,则A的分压力A体积V A ( )。

（A）变大；（B）变小；（C）不变；（D）条件不全无法确定。

（3）在一个密闭容器里放有足够多的某纯液体物质，在相当大的温度范围内皆存在气（g）、液(l)两相平衡。

当温度逐渐升高时液体的饱和蒸汽压P*变大，饱和液体的摩尔体积V m(l)( )；饱和蒸气的摩尔体积V m(g)( )；△V m=V m(g) - V m(l) ( )。

（A）变大；（B）变小；（C）不变；（D）无一定变化规律。

（4）在温度恒定为,体积为的容器中含有的水蒸气H2O(g)。

若向上述容器中加入的水H2O(l)。

则容器中的H2O必然是（）。

（A ） 液态； （B ）气态 ；（C ）气-液两相平衡 ； （D ）无法确定其相态。

（5）真是气体的Z 1，则表示该气体（ ）。

（A ） 易被压缩 ； （B ）难被压缩 ；（C ）易液化 ； （D ）难液化。

第二章 热力学第一定律一、填空题1. 物理量Q (热量)、T (热力学温度)、V (系统体积)、W (功)，其中属于状态函数的是 ；与过程量有关的是 ；状态函数中属于广度量的是 ；属于强度量的是 。

第七章课后习题答案一．思考题答案1、1. 原电池 电解池化学能→电能 电能→化学能 正极=阴极 正极=阳极 负极=阳极 负极=阴极 电子移动 电子移动 2.ck m/=ΛL A k r G //1∙==3.离子数很大时，正负离子的静电引力占主导，会降低离子电迁移速率，降低导电能力 K 随c ↑而减小4.c A m m -=ΛΛ∞截距就是Λ∞m强电解质5.错 适用于极稀的电解质溶液6.测可逆电池电动势 I 存在是有极化产生7.K +，Cl -电迁移速率一样，饱和溶液浓度最大，效率最高 8.正负极设计反了9.不是 有时会阻止金属腐蚀。

会改变电极反应顺序10.①细小原电池放电 发生电化学反应 ② 化学反应 二．选择题答案 1.①②c A mm-=ΛΛ∞NaClNaOH Cl NH Cl NH m -+=Λ∞4)(42.② =1.499+2.487-1.265 =2.721*10-2S ·m 2/mol3.③4.④5.②)1(11θθϕm r G F z ∆=-)2(22θθϕm r G F z ∆=-)3(33θθϕm r G F z ∆=- （3）=（1）+（2）)2()1()3(θθθm r m r mr G G G ∆+∆=∆F z F z F z θθθϕϕϕ221133--=- 3θϕ3=2×（-0.439）+1×（0.770）θϕ3=1/3 ×（-0.108）=-0.0366.③ 阳极上极化电极电势最小的电极优先反应阴极上极化电极电势最大的电极优先反应 7.①θθθϕϕZnaZn Cu Cu E //22+++==0.3402+0.7628=1.103V8.④ θθRTLnK F ZE -=- 三．计算题答案 1.解：ZnF It =n=m/M=0.03/64 Z=2F=96485 c/mol t=3600sI=(2×0.03×96485)/（64×3600）=0.02513 A 误差=（0.02513-0.025）/0.02513 ×100%=0.517% 2.解：由题意可得：I=0.2A,t=30min=1800s所以：mAg=ItMAg/ZF=0.2*1800*108/96485 =0.4030g 阴极上析出银的质量为0.4030g 3.解：（1）设电池中KCl 溶液的电阻为R 1，电导率常数为K 1 所以有1/R 1=K 1L/A当电导池中时NH 3·H 2O 溶液时 1/R 2=K 2L/A=K 2/R 1K 1 所以K 2=R 1K 1/R 2所以Λm （NH 3·H 2O ）=K 2/C=R 1K 1/R 2C=525*0.14114*10/2030 )4101984104.73(203011014114.05254-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-∞Λ++∞ΛΛ=OH m NH m m α=0.134(2)因为G=1/R=KL/A 所以R=A/KL=0.14114*525/2*10-4=3.705*1054.解：（1）负极反应：H 2→2H ++2e -正极反应：Cl 2+2e -→2Cl -电池反应：H 2[P(H 2)]+Cl 2[P(Cl 2)]=2HCl （α）（2）负极反应：Cu +（α）→Cu 2+(α)+e - 正极反应：Fe 3+（α）+e -→Fe 2+（α）电池反应：Cu +（α）+Fe 3+（α）=Cu 2+（α）+Fe 2+（α）（3）负极反应：2OH -+H 2→2H 2O+2e -正极反应：1/2 O 2（g ）+2e -+H 2O →2OH -(b) 电池反应：H 2(g)+1/2 O 2→H 2O(l)5.解：（1）氧化反应：Ag （s ）→Ag +（α）+Cl -（α） 还原反应：AgCl （s ）+e -→Ag （s ）+Cl -（α） 所以该原电池的表示符号为：Ag （s ）；Ag +（α）‖AgCl （s ），Ag （s ），Cl -（α） （2）氧化反应：Pb （s ）+2OH -→PbO(s)+H 2O+2e -还原反应：HgO(s)+H 2O+2e -→Hg （l ）+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pb （s ），PbO(s)｜OH -(α)｜HgO(s)，Hg （l ）(3)氧化反应：2OH -－2e -→1/2 O 2(g)+H 2O(l)还原反应：Ag 2O(s)+H 2O+2e -→2Ag （s ）+2OH - 所以该原电池的表示符号为Pt ｜O 2(g)｜OH -(α)｜Ag 2O(s)，Ag （s ） 6.解：由题意可得 1/R KCl =K KCl A/L所以L/A=R KCl K KCl =150.0*0.14114=21.2m -11/R HCl =K HCl A/L所以K HCl =K HCl *R HCl /K HCl =0.14114*150.0/51.4=0.41s/m 7.解：由题意可得：)3()3()()(KNO m AgNO m KCl m AgCl m∞Λ-∞Λ+∞Λ=∞Λ=149.9*10-4+133.4*10-4－145.0*10-4=138.3*10-4s ·cm/mol所以AgCl 的无限稀释摩尔电导率为138.3*10-4s ·cm/mol 8.解：（1）由题意可得：b （K +）=0.005mol/Kgb （Cl -）=0.005mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[(0.005*12)+(0.005*(-1)2)]/2 =0.005mol/Kg所以lg γ±=-A ｜Z+Z-｜I =-0.509*1*005.0 解得：γ±=0.920（2）由题意可得：b （Cu 2+）=0.001*1=0.001mol/Kgb （SO 42-）=0.001*1=0.001mol/Kg所以I=∑b B Z B 2/2=[0.001*22+0.001*(-2)2]/2 =0.004mol/Kg所以lg γ±=-A ｜Z+Z-｜I =-0.509*4*004.0 解得：γ±=0.743 9.解：阳 失e 负极 ++→22Zne Zn)(22θp H e H →++ ()s Zn │)1.0(14-⋅=kg mol b ZnSO ││)01.0(1-⋅=kg mol b HCl │),(2g p H θ│Pt 10.解：阴 还原反应 得e+++→++224485Mn O H H e MnO 11.解：（1）正： -+→+Br Ag e AgBr负： ++→H e H 221电池： ()()()()a s g s HBr Ag H AgBr +→++221212ln HHBr a a ZF RT E E -=θ()212ln 0HHBrAg Br Ag Br Br a a ZF RT E --=--θϕ2)(+-⋅=r b a HBr HBr()21521010132579.05.0ln 96485115.298314.80715.0⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-=E =0.1194v（2）正：-→+Cl e Cl 222负： e ZnZn 22+→+22ZnCl Cl Zn =+22lnCl ZnCl a a ZF RT E E -=θ00008467.032==+-a a ZnCl()02038.0642.004.0002.0312=⨯⨯==+-+-+-r b aE=1.3595-(-0.7626)+0.1413 E=2.2634V（3）正：-→++OH e O O H 222122负：O H e H OH 22222+→+-电池：OH O H 22221=+21221ln O H aa ZFRT E E ⋅-=θ50663100000ln96485215.298314.8)8277.0(401.0⨯⨯---=E=1.2287-0.0087=1.22v （4） 正： Cd e Cd→++22负：A g C l e I Ag 2222+→+-电池：()()()s S s Cd AgI CdI Ag +→+22221ln CdI a ZF RT E E -=θ()58.01ln96485215.298314.81521.04028.0⨯⨯----=E=-0.2507-0.007 =-0.2577v （5） 正：()-+→+Cl Hg e HgCl s 2222负： ++→H e H 222电池：()HClHg Cl Hg H l 22222+=+2222ln H HCl HgCl Hg Cl a a ZF RT E -=-θϕ()82421010--===HCL HCl b a01325.12==θP Pa H()01325.110ln96485215.298314.82676.028-⨯⨯-=E =0.2676+0.4734=0.742V（6） 正：221H e H →++负： ()++→H e H P θ221电池： ()()θθP P H H 6.386222121→()2116.386ln Φ⨯-=ZFRT E=-0.0796V12.解：（1）正极：-+→+Cl Ag e AgCl 2222负极：222PbCl e Cl Pb +→+-电池： Ag PbCl AgCl Pb 222+→+ （2）ZEF G m r -=∆=-2×0.4900×96485 =-94.56mol kgP m r T E ZF S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆ =2×96485×(-1.86×410-)=－35.89()mol k J⋅m r m r m r S T G H ∆+∆=∆=－94.56+（-35.89×298.15×310-） =－105.26m ol KJ13.解：正极：-+→+244222SO Hg e SO Hg 负极：++→H e H 222电池：()()()l a S Hg SO H SO Hg H 242422+=+111ln 42⨯⨯-=SO H a ZF RT E E θ6960.0ln 96485215.298314.806258.042=⨯⨯--=SO H a E004233.042=SO H a1618.0=+-a()7937.015.0312=⨯=+-b2034.0==+-+-+-b a r14.解：首先设计一个电池，是该电池反应就是AgCl （s ） 的溶解反应，电池的表示符号为：负极反应：Ag （s ）→Ag +[α(Ag +)]+e -正极反应：AgCl （s ）+e -→Ag （s ）+Cl -[α(Cl -)]电池反应：AgCl （s ）→Ag +[α(Ag +)]+C l -[α(Cl -)]查表得：298.15K 时：)()(7994.0)(2225.0)(Ag Ag Ag AgCl MF EVAg AgVAg AgCl +Θ-Θ=Θ∴=+Θ=Θϕϕϕϕ=0.2225V －0.7994V=－0.5769V5.129814.38)69.570(90500ln ln -m r ⨯-⨯=Θ=-=Θ=Θ∆RT ZFESP K SPK RT ZFE G根据 KSP=1.75*10-10因为：AgCl 在水中溶解度很小 可设γ±=1所以b=b θ（Ksp ）0.5=1.32*10-5mol /Kg 即为溶解度。

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载物理化学第七章电化学习题及解答地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容第七章电化学习题及解答1. 用铂电极电解CuCl2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Cl2？解：电极反应为阴极：Cu2+ + 2e- = Cu阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2电极反应的反应进度为ξ = Q/(ZF) =It / (ZF)因此：mCu = MCu ξ = MCu It /( ZF) =63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928gVCl2 = ξ RT / p =2.328 dm32. 用银电极电解AgNO3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AgNO3溶液中的t (Ag+)和t (NO3-)。

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 mAg等于阴极析出银的量mAg与从阳极迁移来的银的量m’Ag之差：DmAg = mAg - m’Agm’Ag = mAg - DmAgt (Ag+) = Q+/Q = m’Ag / mAg = (mAg - DmAg)/ mAg = (1.15-0.605)/1.15 = 0.474t (NO3-) = 1- t (Ag+) = 1- 0.474 = 0.5263. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl溶液的电导率为0.2768 S/m。

电池电动势与温度的关系为263)/(109.2/10881.10694.0/K T K T V E --⨯-⨯+= （1）写出电极反应和电池反应；（2）计算25℃时该反应的ΘΘΘ∆∆∆m r m r m r H S G ,,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的。

（3）若反应在电池外在相同温度下恒压进行，计算系统与环境交换的热。

解：（1）电极反应为阳极 +-→-H e H 221阴极 --+→+Cl Hg e Cl Hg 2221电池反应为（2）25 ℃时{}V V E 3724.015.298109.215.19810881.10694.0263=⨯⨯-⨯⨯+=--1416310517.115.298108.510881.1)(-----⋅⨯=⋅⨯⨯-⨯=∂∂K V K V TE因此，1193.35)3724.0309.964851(--⋅-=⋅⨯⨯-=-=∆mol kJ mol kJ zEF G m r1111464.1410157.1309.964851-----⋅⋅=⋅⋅⨯⨯⨯=∂∂=∆K mol J K mol J TEzFS m r 11357.3164.1415.2981093.35--⋅-=⋅⨯+⨯-=∆+∆=∆mol kJ mol kJ S T G H m r m r m r11,365.479.1615.298--⋅=⋅⨯=∆=mol kJ mol kJ S T Q m r m r （3）1,57.31-⋅-=∆=mol kJ H Q m r m p25℃时，电池AgCl s AgCl kg mol ZnCl Zn )()555.0(1-⋅电动势E=，已知，,7620.0)(2V Zn Zn E -=+ΘV Ag AgCl Cl E 2222.0)(=-Θ，电池电动势的温度系数141002.4)(--⋅⨯-=∂∂K V TEp （1）写出电池反应；（2）计算电池的标准平衡常数； （3）计算电池反应的可逆热；（4）求溶液中2ZnCl 的标准粒子活度因子。

绪论单元测试1.下面哪一个定律是研究化学反应的方向和限度问题？A:热力学第一定律B:热力学第零定律C:热力学第三定律D:热力学第二定律答案:D2.物理化学的研究内容涉及到宏观、微观及介观物质。

A:错B:对答案:B第一章测试1.在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为气液两相不可区分。

A:对B:错答案:A2.某实际气体的状态方程为pVm = RT+ap,式中a为大于零的常数，此气体偏离理想气体的主要微观原因是分子本身占有体积。

A:对B:错答案:A3.有A、B两种气体，其临界温度Tc,A>Tc,B，其临界压力pc,A<pc,B，则A比B更易液化；同溫同压下A气体的压缩因子更趋近于1。

A:错B:对答案:A4.恒温100°C下，在一个带有活塞的气缸中装有3.5mol的水蒸气，当缓慢压缩到压力为100kPa时，才可能有水滴出现。

A:错B:对答案:A5.在一个密闭容器里放有足够多的某纯液体物质，在相当大的温度范围内皆存在气（g）、液(l)两相平衡。

当温度逐渐升高时液体的饱和蒸汽压P*变大，则饱和蒸气的摩尔体积Vm(g)变小。

A:对B:错答案:A6.由A(g)和B(g)形成的理想气体混合系统，p=pA+pB,V=VA+VB,n=nA+nB，下列各式中只有（）是正确的。

A:pVA=nARTB:pBVB=nBRTC:pAVA*=nARTD:pBV=nBRT答案:D7.在温度恒定为373.15K,体积为2.0dm3的容器中含有0.035mol的水蒸气。

若向上述容器中加入0.025mol的液态水，则容器中的H2O必然是：A:液态B:气态C:气-液两相平衡D:无法确定其相态答案:A8.27℃时，已知钢瓶中某物质的对比温度为9.19，则瓶中物质肯定是：A:液体B:固体C:气体D:无法确定答案:C9.真实气体的压缩因子ZA:易液化B:易被压缩C:难液化D:难被压缩答案:B第二章测试1.当反应 2NH3 = N2 + 3H2 的反应进度△ξ= 1mol时，它表示系统中（）A:有1mol NH3已参加了反应B:反应已进行完全而系统中只有生成物存在C:有1mol N2和3mol H2已参加了反应D:有1mol 2NH3变成1mol N2和1mol 3H2答案:D2.双原子理想气体的热容商γ= Cp/Cv为（）A:2.50B:2.00C:1.67D:1.40答案:D3.一定量的理想气体由同一始态出发，分别经恒温可逆和绝热可逆膨胀到相同的终态压力时，终态体积谁大( )A:V恒温> V绝热B:V恒温< V绝热C:V恒温= V绝热D:无法判定答案:A4.常压下一化学反应△rCp = 0 , 则有 ( )A:△rHm不随温度变化B:△rHm随温度升高而增大C:△rHm随温度升高而降低D:△rHm变化无规则答案:A5.实际气体节流膨胀后（）A:Q=0，ΔH=0，ΔTB:Q=0，ΔHC:Q=0，ΔH=0，ΔpD:Q答案:C6.下列说法正确的是（）A:自发过程均使系统的熵值增加B:凡是熵增加过程，必定是自发过程C:从系统的熵增加，不能判断过程的自发性D:自发过程均使环境的熵值增加答案:C7.1mol液体苯在298 K时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放热3264 kJ⋅mol - 1，则其等压燃烧焓为( ) kJ⋅mol-1A:–3268B:3268C:3264D:–3265答案:A8.单组分、单相封闭体系中，焓值在恒压只做膨胀功的条件下，随温度的升高将如何变化？( )A:△HB:△H>0C:△H=0D:不一定答案:B9. = 常数(γ = Cp,m/CV,m)适用的条件是：（）A:绝热可逆过程B:理想气体绝热过程C:绝热过程D:理想气体绝热可逆过程答案:D10.方程式适用于下列那些过程（ )A:C(石墨)↔┴(平衡) C(金刚石)B:Hg_2 “C” “l” _2 (s)↔┴(平衡) “2HgCl”(g)C:I_2 (s)↔┴(平衡) I_2 (g)D:N_2 (g,T_1,p_1)→N_2 (g,T_2,p_2)答案:C第三章测试1.纯液体在其正常沸点时完全汽化，则不发生变化的是（）。

物理化学第7章电化学参考答案第7章电化学习题解答1. 将两个银电极插入AgNO 3溶液，通以0.2 A 电流共30 min ，试求阴极上析出Ag 的质量。

解：根据BItM m zF=得 Ag Ag 0.23060107.87g 0.4025 g 196500ItM m zF===?2. 以1930 C 的电量通过CuSO 4溶液，在阴极有 mol 的Cu 沉积出来，问阴极产生的H 2的物质的量为多少解：电极反应方程式为：阴极 2Cu2e Cu(s)+-+→阳极 222H O(l)H (g)2OH 2e --→++在阴极析出 mol 的Cu ，通过的电荷量为:Cu Q (0.009296500) C 1737 C nzF ==??=根据法拉第定律，析出H 2的物质的量为2H Cu 19301737mol 0.001 mol 296500Q Q Q n zFzF --====? 3. 电解食盐水溶液制取NaOH ，通电一段时间后，得到含NaOH 1 mol/dm 3的溶液 dm 3，同时在与之串联的铜库仑计上析出30.4 g 铜，试问制备NaOH 的电流效率是多少解：根据铜库仑计中析出Cu(s)的质量可以计算通过的电荷量。

Cu Cu 30.4mol 0.957 mol 1163.52m n M ===?电理论上NaOH 的产量也应该是 mol 。

而实际所得NaOH 的产量为× mol = mol所以电流效率为实际产量与理论产量之比，即0.6100%62.7%0.957η==4. 如果在10×10 cm 2的薄铜片两面镀上0.005 cm 厚的Ni 层[镀液用Ni(NO 3)2]，假定镀层能均匀分布，用2.0 A 的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间设电流效率为%。

已知金属的密度为8.9 g/cm 3，Ni(s)的摩尔质量为58.69 g/mol 。

解：电极反应为：2+Ni (aq)2e Ni(s)-+=镀层中含Ni(s)的质量为：(10×10 ×2× × g =8.9 g按缩写电极反应，析出8.9 g Ni(s)的反应进度为：8.9mol 0.152 mol 58.69ξ==理论用电荷量为：4(2965000.152) C 2.910 C Q zF ξ==??=?实际用电荷量为：442.910C 3.010 C 0.96Q==?（实际）通电时间为：44() 3.010s 1.510 s 4.2 h 2.0Q t I ?===?≈实际 5. 用银作电极来电解AgNO 3水溶液，通电一定时间后阴极上有0.078 g 的Ag(s)析出。

绪论单元测试1.物理化学是研究速率规律和（）的平衡。

A:前3个选项都正确B:相变化C:pVT变化sD:化学变化答案:A第一章测试1.下列叙述中不属于状态函数特征的是（）。

A:系统状态确定后，状态函数的值也确定B:系统变化时，状态函数的改变值仅由系统的始、终态决定而与过程无关C:状态函数均有加和性答案:C2.在使用物质的量时，必须指明物质的基本单元，以下不正确的是（）。

A:1 mol ( )B:1 mol ( )C:1 mol铜离子答案:C3.400K、101325Pa下，1mol气体的体积为22.85 dm3，则气体的压缩因子=（）。

A:0.6962B:1C:1.2532答案:A4.下图为某物质的压缩因子图，图中标有三条等温线，则三条线上注明的温度T1、T2、T3，其大小关系是（）。

A:B:C:答案:A5.甲、乙、丙三种物质的临界温度分别为343.05K、373.65K和405.65K，其中最易液化的气体为（）。

A:乙物质B:甲物质C:丙物质答案:C6.范德华气体分子的微观模型为（）。

A:只具有吸引力的软球B:只具有吸引力的硬球C:不具有吸引力的硬球答案:B7.在一定温度和压力下求解范德华方程，得到三个摩尔体积的值：0.0523、0.2534和2.9523 ，其中饱和液体的摩尔体积为（）。

A:B:C:答案:B8.物质A和B的对比温度相等、对比压力也相等，按对应状态原理，以下结论不一定正确的是（）。

A:它们的压缩因子相同B:它们的对比体积相同C:它们的体积相同答案:C9.一隔板将一刚性绝热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。

现将隔板抽去，左、右气体的压力达到平衡。

若以全部气体作为系统，则（）。

A:W< 0、Q >0、 =0B:W=0、Q =0、 =0C:W>0、Q < 0、 =0答案:B10.物质的标准摩尔蒸发焓为，标准摩尔熔化焓为，标准摩尔升华焓为，三者间的关系为（）。