物理化学第十一章课后题答案(同名12189)

第十一章电 极 极 化一、判断题：1．用Pt 电极电解CuCl 2水溶液，阳极上放出Cl 2 。

2．电化学中用电流密度i 来表示电极反应速率。

3．分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的最小外加电压。

4．凡是可以阻止局部电池放电，降低腐蚀电流的因素都能使腐蚀加剧。

5．测量阳极过电位用恒电流法。

6．恒电流法采用三电极体系。

7．交换电流密度越大的电极，可逆性越好。

8．用Pt 电极电解CuSO 4水溶液时，溶液的pH 值升高。

9．极化和过电位是同一个概念。

10．双电层方程式不适用有特性吸附的体系。

11．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。

二、单选题：1．298K ，p ө下，试图电解HCl 溶液(a = 1)制备H 2和Cl 2，若以Pt 作电极，当电极上 有气泡产生时，外加电压与电极电位关系：(A) V (外) = φө(Cl 2/Cl －) -φө(H +/H 2) ；(B) V (外) > φө(Cl 2/Cl －) -φө(H +/H 2) ；(C) V (外)≥φ(Cl 2,析) -φ(H 2,析) ；(D) V (外)≥φ(Cl 2/Cl －) -φ(H +/H 2) 。

2．25℃时，用Pt 作电极电解a (H +) = 1的H 2SO 4溶液，当i = 52 × 10－4A·cm －2时，2H η= 0，2O η= 0.487V . 已知 φө(O 2/H 2O) = 1.229V ，那么分解电压是： (A) 0.742 V ；(B) 1.315 V ； (C) 1.216 V ； (D) 1.716 V 。

3．下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是：(A) 1、4；(B) 1、3；(C) 2、3；(D) 2、4。

4．已知反应H 2(g) + ½O 2(g)－→H 2O(l) 的m r G ∆= -237.19 kJ·mol －1，则在25℃时极稀硫酸的分解电压(V)为：(A) V ＝2.458 ； (B) V ＝1.229 ；(C) V > 2.458 ； (D) V > 1.229 。

第十一章化学动力学1。

反应为一级气相反应，320ºC 时。

问在320ºC加热90min的分解分数为若干?解:根据一级反应速率方程的积分式答：的分解分数为11。

2％2。

某一级反应的半衰期为10min。

求1h后剩余A的分数。

解:同上题，答：还剩余A1.56％.3．某一级反应,反应进行10min后，反应物反应掉30%。

问反应掉50％需多少时间？解:根据一级反应速率方程的积分式答：反应掉50%需时19.4min。

4．25ºC时，酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下(蔗糖的初始浓度c0为1.0023mol·dm-3，时刻t的浓度为c）030609013018000。

10010.19460.27700.37260.4676使用作图法证明此反应为一级反应。

求算速率常数及半衰期；问蔗糖转化95％需时若干?解:数据标为03060901301801.00230.90220。

80770。

72530.62970.53470 -0.1052 —0.2159-0。

3235—0。

4648-0。

6283利用Powell—plotmethod判断该反应为一级反应,拟合公式蔗糖转化95%需时5。

N—氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺为一级反应。

反应进程由加KI溶液,并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。

KI只与A反应。

数据如下：0 1 2 3 4 6 849.3 35.6 25.75 18。

5 14.0 7.3 4.6 计算速率常数，以表示之。

解：反应方程如下根据反应式，N-氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一，0 1 2 3 44.930 3.560 2。

575 1。

8501.40 —0。

3256—0.6495-0。

9802-125作图。

6．对于一级反应，使证明转化率达到87.5％所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。

对于二级反应又应为多少？解:转化率定义为，对于一级反应，对于二级反应,7．偶氮甲烷分解反应为一级反应。

第十一章化学动力学1. 反应为一级气相反应，320 ºC时。

问在320 ºC加热90 min的分解分数为若干解：根据一级反应速率方程的积分式答：的分解分数为%2. 某一级反应的半衰期为10 min。

求1h后剩余A的分数。

解：同上题，答：还剩余A %。

3．某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。

问反应掉50%需多少时间解：根据一级反应速率方程的积分式答：反应掉50%需时 min。

4． 25 ºC时，酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为mol·dm-3,时刻t的浓度为c）解：数据标为拟合公式蔗糖转化95%需时5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺为一级反应。

反应进程由加KI溶液，并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。

KI只与A反应。

数据如下：解：反应方程如下根据反应式，N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一，。

6．对于一级反应，使证明转化率达到%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。

对于二级反应又应为多少解：转化率定义为，对于一级反应，对于二级反应，7．偶氮甲烷分解反应为一级反应。

287 ºC时，一密闭容器中初始压力为 kPa，1000 s后总压为 kPa，求。

解：设在t时刻的分压为p，1000 s后，对密闭容器中的气相反应，可以用分压表示组成：8．硝基乙酸在酸性溶液中的分解反应为一级反应。

25 ºC， kPa下，于不同时间测定放出的CO2(g)的体积如下解：设放出的CO2(g)可看作理想气体，硝基乙酸的初始量由时放出的CO2(g)算出：在时刻t, 硝基乙酸的量为，列表得到。

9．某一级反应，初始速率为，1 h后速率为。

求和初始浓度。

解：一级反应的速率方程10．现在的天然铀矿中。

已知的蜕变反应的速率常数为，的蜕变反应的速率常数为。

问在20亿年()前，等于多少(a是时间单位年的符号。

物理化学下册第五版天津大学出版社第十一章化学动力学习题答案11.1 反应SO2Cl2（g）→SO2Cl（g）+ Cl2（g）为一级气相反应，320 ℃时k=2.2×10-5s-1。

问在320℃加热90 min SO2Cl2（g）的分解分数为若干？解：根据一级反应速率方程的积分式即有：x = 11.20%11.2某一级反应A→B的半衰期为10 min。

求1h后剩余A的分数。

解：根据一级反应的特点又因为：即有：1-x = 1.56%11.3某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。

问反应掉50%需多少时间？解：根据一级反应速率方程的积分式当t=10min时：当x=50%时：11.4 25℃时，酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3，时刻t的浓度为c）（1）使用作图法证明此反应为一级反应。

求算速率常数及半衰期；（2）问蔗糖转化95%需时若干？解：（1）将上述表格数据转化如下：对作图如下则：k = 3.58×10-3min-1（2）11.5 对于一级反应，使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。

对于二级反应又应为多少？解：对于一级反应而言有：即有：对于二级反应而言有：即有：11.6偶氮甲烷分解反应CH3NNCH3（g）→ C2H6（g）+ N2（g）为一级反应。

在287 ℃时，一密闭容器中CH3NNCH3（g）初始压力为21.332 kPa，1000 s后总压为22.732 kPa，求k及t1/2。

解：设在t时刻CH3NNCH3（g）的分压为p，即有：1000 s后2p0-p=22.732，即p = 19.932kPa。

对于密闭容器中的气相反应的组成可用分压表示：11.7 基乙酸在酸性溶液中的分解反应(NO2)CH2COOH→CH3 NO2（g）+ CO2（g）为一级反应。

25℃，101.3 kPa下，于不同时间测定放出的CO2（g）的体积如下：t/min 2.28 3.92 5.92 8.42 11.92 17.47 ∞V/cm3 4.09 8.05 12.02 16.01 20.02 24.02 28.94反应不是从t=0开始的。

第11章 胶体化学1.1 某粒子半径为30×10-7 cm 的金溶胶，在25℃时，在重力场中达到沉降平衡后，在高度相距0.1 mm 的某指定体积内粒子数分别为277个和166个，已知金与分散介质的密度分别为19.3×103 kg·m -3及1.00×103 kg·m -3。

试计算阿伏伽德罗常数。

解：由胶粒在达到沉降平衡时的分布定律()02211ln 1C Mg h h C RT ρρ⎛⎞=−−−⎜⎟⎝⎠则：()()()21021ln //1RT C C M g h h ρρ=−− 上式中，M 为胶粒在h 2～h 1范围内的平均摩尔质量，其又可由下式算的()343M V L r L ρπρ==粒子 故：()()()213021ln /43RT C C L r g h h πρρ=−−()()()3-833-423-18.314298.15ln 166/2774 3.0109.81.001019.310 1.0103=6.2610mol π××=××××−×××× 答：6.26×1023 mol -11.2有一金溶胶，胶粒半径为3×10-8 m ，25℃时在重力场中达沉降平衡后，在某一高度处单位体积中有166个粒子，试计算比该高度低10-4 m 处体积粒子数为多少？已知金的体积质量ρB 为19 300 kg·m -3，介质的体积质量ρ0为1 000 kg·m -3。

解：由胶粒在达到沉降平衡时的分布定律()02211ln 1C Mg h h C RT ρρ⎛⎞=−−−⎜⎟⎝⎠上式中，M 为胶粒在h 2～h 1范围内的平均摩尔质量，其又可由下式算的()343M V L r L ρπρ==粒子 故：]3)()(4exp[210312RTh h gL r C C −⋅−⋅=ρρπ272]15.298314.83100.1)100.1103.19(1002.68.9)103(14.34exp[1664332338=×××××−×××××××××=−−答：272 个1.3试用沉降平衡公式验证。

第十一章化学动力学1. 反应为一级气相反应，320 oC时。

问在320 oC加热90 min的分解分数为若干解：根据一级反应速率方程的积分式答：的分解分数为%2. 某一级反应的半衰期为10 min。

求1h后剩余A的分数。

解：同上题，答：还剩余A %。

3．某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。

问反应掉50%需多少时间解：根据一级反应速率方程的积分式答：反应掉50%需时min。

4．25 oC时，酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为mol·dm-3,时刻t的浓度为c）0306090130180使用作图法证明此反应为一级反应。

求算速率常数及半衰期；问蔗糖转化95%需时若干解：数据标为0306090130180利用Powell-plot method判断该反应为一级反应，拟合公式蔗糖转化95%需时5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺为一级反应。

反应进程由加KI溶液，并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。

KI只与A反应。

数据如下：0123468计算速率常数，以表示之。

解：反应方程如下根据反应式，N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一，0123468作图。

6．对于一级反应，使证明转化率达到%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。

对于二级反应又应为多少解：转化率定义为，对于一级反应，对于二级反应，7．偶氮甲烷分解反应为一级反应。

287 oC时，一密闭容器中初始压力为kPa，1000 s后总压为kPa，求。

解：设在t时刻的分压为p，1000 s后，对密闭容器中的气相反应，可以用分压表示组成：8．硝基乙酸在酸性溶液中的分解反应为一级反应。

25 oC，kPa下，于不同时间测定放出的CO2(g)的体积如下反应不是从开始的。

求速率常数。

解：设放出的CO2(g)可看作理想气体，硝基乙酸的初始量由时放出的CO2(g)算出：在时刻t, 硝基乙酸的量为，列表1作图，由于反应不是从开始，用公式拟合得到。