清华大学物理化学第十一次作业参考答案与分析
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陕西省延安市第一中学【精品】高三第十一次质量检测理综化学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.在抗击“2020新型冠状病毒”的过程中,口罩、防护服、消毒用品及疫苗投入使用。
下列有关说法不正确的是( )A.84消毒液和酒精均可杀灭新型冠状病毒,两者的消毒原理不同B.新型冠状病毒疫苗一般应冷藏存放,其目的是避免蛋白质变性C.聚丙烯和聚四氟乙烯为生产防护服的主要原料,两者均属于有机高分子材料D.真丝织品和棉纺织品可代替熔喷无纺布生产防护口罩,两者均可防止病毒渗透2.设N A为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )A.7g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为N AB.7.8g Na2O2与足量水充分反应转移的电子数目为0.2N AC.1L 1mol·L−1的乙酸溶液中含H+的数量为N AD.标准状况下,2.24L乙醇完全燃烧产生CO2分子的数目为N A3.豆油被加热到185℃时会产生如图所示的物质。
下列关于该物质的说法不正确的是( )A.该有机物的分子式为B.该有机物可以与H2发生加成反应C.该有机物能使溴的四氯化碳溶液褪色D.该有机物属于烃类化合物4.锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。
下列说法正确的是()A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时,电解质溶液中c(OH-) 逐渐减小C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–= Zn(OH)42-D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)5.下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,X和Z两元素的原子序数之和等于W元素的原子序数。
下列说法正确的是( )A.X、W分别与Y都能形成两种或两种以上的化合物,这些化合物都是酸性氧化物B.X、Y、Z都能形成10电子的氢化物,其中Z的最简单氢化物沸点最高C.X、Y、W与氢四种元素能组成离子化合物,该化合物一定能发生水解D.X和W两元素的氧化物对应的水化物的酸性:X>W6.实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。
物理化学习题解答(十一)习题p216~2241、298K 时,2N 2O 5(g)==N 2O 4(g)+O 2(g),该分解反应的半衰期t 1/2=5.7h ,此值与N 2O 5(g)的起始浓度无关,试求: (1) 该反应的速率常数;(2) N 2O 5(g)转化掉90%所需的时间。
解:(1) 反应的半衰期t 1/2与N 2O 5(g)的起始浓度无关,故为一级反应。
(2) .ln10=0.1216t t =19.1h2、某物质A 分解反应为二级反应,当反应进行到A 消耗了1/3时,所需时间为2min ,若继续反应掉同样多这些量的A ,应需多长时间? 解:1/2=4/t ,t =8min ,t a =8–2=6min3、有反应A→P ,实验测得是级反应,试证明:(1) (2) kt A A 21][][21210=-21210])[12(2A kt -=12ln 21k t =12/111216.07.52ln 2ln -===h t k t k xa a1ln =-t a a a 1216.09.0ln =-t k a x a 211=--221311k a a a =--241k a =tk a a a 21321=--t k a 22=解:(1)(2)4、在298K 时,用旋光仪测定蔗糖的转化率,在不同时间所测得的旋光度αt 如下:试求该反应的速率常数k 值。
解:由ln(αt –α∞)~t 作图,直线斜率–k = –5.20×10-3,速率常数k =5.20×10-3min -1。
21][][A k dtA d r =-=kdt A A d -=21][][kdt A d A -=-][][21kdt A d -=21][2t d k A d t A A ⎰⎰-=0][][210][2)0(}][]{[221210--=-t k A A kt A A 21][][21210=-21212121}][21{][00kt A A =-21212121}][22][00kt A A =-212121])[222(0kt A =-21210])[22(kt A =-21210])[12(2A kt -=)ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt tl n (αt -α∞)t/min5、在298K 时,测定乙酸乙酯皂化反应速率。
第1章 物质的pVT 关系和热性质习 题 解 答1. 两只容积相等的烧瓶装有氮气,烧瓶之间有细管相通。
若两只烧瓶都浸在100℃的沸水中,瓶内气体的压力为0.06MPa 。
若一只烧瓶浸在0℃的冰水混合物中,另一只仍然浸在沸水中,试求瓶内气体的压力。
解: 21n n n +=2212112RT V p RT V p RT V p +=⋅2111121222112p T p T T p T T T T =+⎛⎝⎜⎞⎠⎟=+ ∴112222p T T T p ⋅+=MPa0.0507=MPa 06.02)15.273100()15.2730(15.2730⎥⎦⎤⎢⎣⎡××++++=2. 测定大气压力的气压计,其简单构造为:一根一端封闭的玻璃管插入水银槽内,玻璃管中未被水银充满的空间是真空,水银槽通大气,则水银柱的压力即等于大气压力。
有一气压计,因为空气漏入玻璃管内,所以不能正确读出大气压力:在实际压力为102.00kPa 时,读出的压力为100.66kPa ,此时气压计玻璃管中未被水银充满的部分的长度为25mm 。
如果气压计读数为99.32kPa ,则未被水银充满部分的长度为35mm ,试求此时实际压力是多少。
设两次测定时温度相同,且玻璃管截面积相同。
解:对玻璃管中的空气,p V p V 2211=kPa 0.96=kPa )66.10000.102(35251212−×==p V V p ∴ 大气压力 = kPa 28.100kPa )96.032.99(=+·28· 思考题和习题解答3. 让20℃、20 dm 3的空气在101325 Pa 下缓慢通过盛有30℃溴苯液体的饱和器,经测定从饱和器中带出0.950 g 溴苯,试计算30℃时溴苯的饱和蒸气压。
设空气通过溴苯之后即被溴苯蒸气所饱和;又设饱和器前后的压力差可以略去不计。
(溴苯Br H C 56的摩尔质量为1mol g 0.157−⋅)解:n pV RT 131013252010831452027315==×××+⎡⎣⎢⎤⎦⎥−().(.) mol =0.832 mol n m M 209501570==..mol =0.00605mol p py p n n n 22212101325732==+=×= Pa 0.006050.832+0.00605 Pa4. 试用范德华方程计算1000 g CH 4在0℃、40.5 MPa 时的体积(可用p 对V 作图求解)。
凯程考研集训营,为学生引路,为学员服务!第 1 页 共 1 页 清华大学837物理化学各章节重点难点分析第一章:气体本章节内容要求不是很高,只需要熟悉一些基本概念和公式即可,课后习题不用详细去做。
第二章:热力学第一•二定律(基础章节)这两章为传统热力学内容,根据最近几年真题内容分析,有逐渐淡出考察重点范围之内的趋势,但这两章基础很重要,大意不得。
最基本的题目要熟练,热力学W •Q •U •S •H •G •A 七个函数的求解要相当熟练,设计途径,并且学会联系化学势•克克方程等知识点综合题目的求解,关注一下热力学的证明题(把书本上的证明题全部解决掉)规律是隔年会考一次,留心!总之这两章要狠抓基础。
第四章:统计热力学基础及熵的统计意义(本章大题基本不考,偶尔考察个基本概念之类的,不用浪费时间)第五章:溶液热力学(重点章节,化学势)本章内容相当重要,各种题型都会有所涉及,复习时要全面扎实,每个知识点都要熟练。
第六章:相平衡(基本读图)本章内容比较单一,读图大题年年都会有所涉及,把真题上面的读图题目全部搞懂搞会基本就可以了,当然,多涉及一些也是很有好处的。
第七章:化学平衡(容易掌握)基本知识点:化学平衡的条件•平衡常数的导出•化学反应方向的判断•标准摩尔Gibbs 函数变的意义和计算•平衡常数的讨论和具体计算•各因素对于化学平衡的影响。
各个知识点都把握住。
第八•九•十章:电化学(重难点)电化学这三章内容很多,很杂,但是是最重要的,切记!!!总体而言电化学这部分强化概念,熟记各个公式,多做题目,加深理解,带星号的坚决不看。
第十一章:表面化学与胶体的基本知识(重点考察内容,熟记知识点就可把这章的所有例题(重要)和课后习题全部搞懂,研究真题,强化记忆基础知识就可以了。
第十二章:化学动力学基础(考察重点)元反应速率理论•反应机理(稳态假设和平衡假设多关注)•快速反应的弛豫•催化剂(都要看)•酶催化反应•复合催化反应•光化学反应,最后四节内容一定要多加注意,最积几年考察越来越频繁。
新课标最新年高考理综(物理)第十一次模拟试题二、选择题:本大题共8小题,每小题6分。
在每题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求;第19~21题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
14.2016年“科学突破奖”颁奖仪式在美国举行,我国科学家王贻芳获得“基础物理学突破奖”。
在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是()A.在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时,用点电荷来代替物体的方法叫微元法B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了假设法C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想模型法D.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法15.质量为M的半球形物体A和质量为m的球形物体B紧靠着放在倾角为α的固定斜面上,并处于静止状态,如图所示。
忽略B球表面的摩擦力,则关于物体受力情况的判断正确的是()A.物体A对物体B的弹力方向沿斜面向上B.物体A受到3个力的作用C. 物体B对物体A的压力大于mgsinαD. 物体B对斜面的压力等于mgcosα16.据新华社北京3月21日电,记者21日从中国载人航天工程办公室了解到,已在轨工作1630天的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后,由于超期服役两年半时间,其功能已于近日失效,正式终止了数据服务。
根据预测,天宫一号的飞行轨道将在今后数月内逐步降低,并最终再入大气层烧毁。
若天宫一号服役期间的轨道可视为圆且距地面h(h≈343km),运行周期为T,地球的半径为R,下列关于天宫一号的说法正确的是( )A.因为天宫一号的轨道距地面很近,其线速度小于同步卫星的线速度B.天宫一号再入外层稀薄大气一小段时间内,克服气体阻力做的功小于引力势能的减小量C.女航天员王亚平曾在天宫一号中漂浮着进行太空授课,那时她不受地球的引力作用D.由题中信息可求出地球的质量为232 4R GT17.如图所示,P、Q是固定在竖直平面内的一段内壁光滑弯管的两端,P、Q的水平间距为d。
第十一章 化学动力学作业11.1 反应SO 2Cl 2(g )→SO 2Cl (g )+ Cl 2(g )为一级气相反应,320 ℃时k =2.2×10-5s -1。
问在320℃加热90 min SO 2Cl 2(g )的分解分数为若干?解:根据一级反应速率方程的积分式1ln 1-kt x= 即有:51ln2.21090601-x-=⨯⨯⨯ x = 11.20%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1ln1-kt x= 当t =10min 时:-2-1111ln10 = ln = 3.5710min 1-30%101-30%k k =⨯,即有: 当x =50%时:-21ln3.5710= 19.4min 1-50%t t =⨯,即有: 11.5 对于一级反应,试证明转化率达到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:1ln 1-kt x= 即有:()()()()2211ln 1ln 187.5%3ln 1ln 150%x t t x --===-- 对于二级反应而言有:01-xkc t x= 即有:()()()()212112187.5%150%7150%187.5%x x t t x x -⨯-===-⨯-11.6偶氮甲烷分解反应CH 3NNCH 3(g )→ C 2H 6(g )+ N 2(g )为一级反应。
在287 ℃时,一密闭容器中CH 3NNCH 3(g )初始压力为21.332 kPa ,1000 s 后总压为22.732 kPa ,求k 及t 1/2。
解:设在t 时刻CH 3NNCH 3(g )的分压为p ,即有:33262000CH NNCH g C H g N g p p p p p p→+--()() () 0 01000 s 后2p 0-p =22.732,即p = 19.932kPa 。
清华物理化学考研真题答案清华大学是中国顶尖的高等学府之一,其物理化学专业的研究生入学考试同样具有很高的挑战性。
考研真题通常包含了理论知识的测试和实际应用能力的考察。
以下是一份假想的清华物理化学考研真题答案,仅供参考。
清华大学物理化学考研真题答案一、选择题1. 根据玻尔理论,氢原子的电子在第一能级时,其能量最低。
这是因为电子在最低能级时,与原子核的距离最近,受到的库仑力最强,从而能量最低。
(正确)2. 范德华力是分子间的一种弱相互作用力,它主要影响分子的物理性质,如沸点和溶解度。
(正确)3. 化学平衡常数只与温度有关,与反应物和生成物的浓度无关。
(正确)二、填空题1. 根据吉布斯自由能变化公式,\(\Delta G = \Delta H - T\DeltaS\),当\(\Delta G < 0\)时,反应自发进行。
2. 阿伏伽德罗常数是 \(6.022 \times 10^{23}\) mol\(^{-1}\),它表示的是每摩尔物质中所含有的粒子数。
三、简答题1. 请简述布朗运动的物理意义。
答:布朗运动是指悬浮在液体中的微粒由于受到液体分子的碰撞而产生的无规律运动。
这种运动反映了液体分子的热运动,是分子运动的宏观表现。
2. 什么是化学动力学中的速率方程?答:速率方程是描述化学反应速率与反应物浓度之间关系的数学表达式。
它通常表示为 \(v = k[A]^m[B]^n\),其中 \(v\) 是反应速率,\(k\) 是速率常数,\([A]\) 和 \([B]\) 是反应物的浓度,\(m\) 和\(n\) 是反应物的指数。
四、计算题1. 已知某化学反应的速率常数 \(k = 0.1\) min\(^{-1}\),初始浓度 \([\text{A}]_0 = 1\) mol·L\(^{-1}\),求反应进行 10 分钟后,反应物 A 的浓度。
解:设反应物 A 的浓度为 \([\text{A}]\),由于反应是一级反应,所以有 \(\frac{d[\text{A}]}{dt} = -k[\text{A}]\)。
第十一次作业参考答案与分析 习题:
6. 本题知识点:
离子强度,用符号I 表示,一个溶液的离子强度为
I = 1/2 2B B
z b B ∑,其中b B 为溶液中任意离子B 的质量摩尔浓度,z B 为离子B 的价数;
解题思路:
带入公式计算即可,需注意的是z B 为离子B 的价数。
8. 本题知识点:
K Θ = a Ca+a CO32- = r 2±b Ca+b CO32- Debye-Huckel 极限公式,ln γ± = -1.717|z+z-|I ,只适用于298.15K 时很稀的水溶液,溶液越稀越符合此式。
离子强度,I = 1/2 2B B
z b B ∑
近似,在求I 时,可以忽略CaCO3电离产生离子对I 的贡献。
解题思路:
(1) Na 2CO 3, K Θ = a Ca+a CO32- = r 2±b Ca+b CO32- = r 2±b Ca+(b Ca+ + b Na2CO3)
(2) NaOH, K Θ = a Ca+a CO32- = r 2±b Ca+b CO32- = r2±b Ca+bCa+
10. 本题知识点:
(1) Cu(s)|Cu 2+
阳极: Cu(s) Cu 2+ + 2 e - 阴极: Cu 2+ + 2 e - Cu(s)
(2) I 2(s)|I -
阳极: 2I - I 2(s) + 2 e - 阴极: I 2(s) + 2 e - 2I -
(3) Hg(l)|Hg 2Cl 2(s)|Cl -
阳极:2Hg(l) + 2Cl - Hg 2Cl 2(s) + 2 e - 阴极: Hg 2Cl 2(s) + 2 e - 2Hg(l) + 2Cl -
(4) Pb(s)|PbSO4(s)|SO42-
阳极:Pb(s) + SO42- PbSO4(s)+ 2 e - 阴极: PbSO4(s)+ 2 e - Pb(s) + SO42-
(5) Ag(s)|Ag 2O(s)|OH -
阳极:2Ag(s) + 2OH - Ag 2O(s) + H 2O(l) + 2 e -
阴极:Ag 2O(s) + H 2O(l) + 2 e - 2Ag(s) + 2OH -
(6) Sb(s)|Sb 2O 3(S)| H +
阳极:2Sb(s) +3 H 2O(l) Sb 2O 3(S) + 6H + + 6 e -
阴极:Sb 2O 3(S) + 6H + + 6 e - 2Sb(s) +3 H 2O(l)
(7) Pt|Tl+,Tl 3+
阳极:Tl+ Tl 3+ + 2 e - 阴极:Tl 3+ + 2 e - Tl+
(8) Pt| O 2(g)| OH -
阳极:4OH - O 2(g) + 2H 2O(l) + 4 e - 阴极:O 2(g) + 2H 2O(l) + 4 e - 4OH -
(9) Pt| O 2(g)| H +
阳极:O 2(g) + 4H + + 4 e - 2H 2O(l) 阴极: 2H 2O(l) O 2(g) + 4H + + 4 e -
(10) Pt|Cr 3+, Cr 2O 72-, H +
阳极:Cr 2O 72- + 14H + + 6e - 2Cr 3+ + 7H 2O(l)
阴极:2Cr 3+ + 7H 2O(l) Cr 2O 72- + 14H + + 6e -
11. 本题知识点:
(1) Pt| H 2(g)| HCl| Cl 2(g)| Pt
阳极:H 2(g) 2H + + 2e - 阴极:Cl 2(g) + 2e - 2Cl -
电池反应:H 2(g) + Cl 2(g) 2H + + 2Cl -
E = E Θ
- RT/2F ln 2222CL H H Cl a a a a +- (2) Ag(s)| AgCl(s)| CuCl 2| Cu(s)
阳极:2Ag(s) + 2Cl - 2AgCl(s) + 2e - 阴极:Cu 2+ + 2 e - Cu(s)
电池反应:2Ag(s) + 2Cl - + Cu 2+ Cu(s) + 2AgCl(s)
E = E Θ - RT/2
F ln 221-
+Cl Cu a a (3) Pb |PbSO4(s)|K2SO4(s) ||KCl |PbCl 2(s)|Pb
阳极:Pb(s) + SO42- PbSO4(s)+ 2 e - 阴极:PbCl 2(s) + 2 e - Pb + 2Cl - 电池反应:PbCl 2(s) + SO42- PbSO4(s)+ 2Cl -
E = E Θ
- RT/2F ln --42so Cl a a (4) Pt |Fe 3+,Fe 2+||Hg 22+|Hg
阳极:2Fe 2+ 2Fe 3+ + 2 e - 阴极:Hg 2+ + 2 e - 2Hg
电池反应:2Fe 2+ + Hg 22+ 2Fe 3+ + 2Hg
E = E Θ - RT/2
F ln +++22
Hg 2Fe22Fe3a a a (5) Pt |H 2(g)| NaOH| HgO(s)| Hg
阳极:H 2(g) + 2OH - 2H 2O + 2 e - 阴极:HgO(s) + 2 e - + H 2O Hg + 2OH - 电池反应:H 2(g) + HgO(s) H 2O + Hg
E = E Θ - RT/2
F ln 2
H 1
a (6) Pt |H 2(g)|H 2SO 4| O 2(g)| Pt
阳极:2H 2(g) 4H + + 4 e - 阴极:O 2(g) + 4H + + 4 e - 2H 2O 电池反应:2H 2(g) + O 2(g) 2H 2O
E = E Θ - RT/2
F ln 2H 2
21
a a O
电池的习惯表示方法:
① 阳极在左,阴极在右,按物质接触顺序书写。
② 物质必须注明状态(相态s, l, g ,气体压力,溶液活度等,定性讨论时可简化)。
③ “|” 代表相界面,“||”—盐桥,“, ”代表混合溶液中的不同组分
14. 本题知识点:
写出阴阳两极的电极反应,带入Nernst 方程计算即可。
Δr G m = -zEF ; Δr S m = zF(
T
E ∂∂)P Δr H m = -zE
F + zFT(T E ∂∂)P Qr = zFT(T E ∂∂)P 15. 本题知识点:
E Θ= φΘ阴 - φΘ阳
Δr G m Θ = -zE ΘF
Δr G m Θ = -RTlnK
Θ 解题思路:
(2)Ag + Fe 3+ -------Ag + + Fe 2+
K1Θ =
+++32Fe Ag Fe a a a = x
x -05.02 = θK 1 ,K Θ为第一问所求之值,代入即可求得x 。
思考题:
6. 本题知识点:
对于电池一而言
阳极:Cu Cu + + e - 阴极:Cu 2+ + e - Cu +
)1(Θ∆m r G = zF )1(ΘE z = 1
对于电池一而言
阳极:Cu Cu 2+ + 2e - 阴极:2Cu 2+ + 2e - 2Cu +
)2(Θ∆m r G = zF )2(ΘE z = 2
两个电池的反应均可写为:Cu 2+ + Cu 2Cu +
所以)1(Θ∆m r G = )2(Θ∆m r G )1(ΘE =2)2(ΘE。