物理化学(11年)
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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 。
第十一章选择题1.反应A →产物为一级反应,2B →产物为二级反应,t 12(A)和t 12(B)分别表示两反应的半衰期,设A 和B 的初始浓度相等,当两反应分别进行的时间为t =2t 12(A)和t =2t 12(B)时,A ,B 物质的浓度c A ,c B 的大小关系为:()(A)c A >c B (B)c A =c B (C)c A <c B (D)两者无一定关系 2.在反应Ak 1Bk 2C ,Ak 3D 中,活化能E 1>E 2>E 3,C 是所需要的产物,从动力学角度考虑,为了提高C 的产量,选择反应温度时,应选择:() (A)较高反应温度 (B)较低反应温度 (C)适中反应温度 (D)任意反应温度3.两个活化能不相同的反应,如E 2>E 1,且都在相同的升温度区间内升温,则:(A)21d ln d ln d d k k T T >(B)21d ln d ln d d k k T T <(C )21d ln d ln d d k k T T =(D)21d d d d k k T T> 4.400K 时,某气相反应的速率常数k p =10-3(kPa)-1·s -1,如速率常数用k C 表示,则k C 应为:()(A)3.326(mol ·dm -3)-1·s -1(B)3.0×10-4(mol ·dm -3)-1·s -1 (C)3326(mol ·dm -3)-1·s -1(D)3.0×10-7(mol ·dm -3)-1·s -15.如果臭氧(O 3)分解反应2O 3→3O 2的反应机理是:O 3→O+O 2(1) O+O 3→2O 22)请你指出这个反应对O 3而言可能是:() (A)0级反应(B)1级反应(C)2级反应(D)1.5级反应6.两个一级平行反应Ak 1B ,Ak 2C ,下列哪个结论是不正确的:()(A)k总=k 1+k 2(B)k 1/k 2=[B]/[C](C)E 总=E 1+E 2(D)t 12=0.693/(k 1+k 2)7.某反应物反应掉7/8所需的时间恰好是它反应掉1/2所需时间的3倍,则该反 应的级数是:()(A)零级(B)一级反应(C)二级反应(D)三级反应 8.某气相1-1级平行反应Mk 1R ;Mk 2S ,其指前因子A 1=A 2,活化能E 1≠E 2,但均与温度无关,现测得298K 时,k 1/k 2=100,则754K 时k 1/k 2为:() (A)2500(B)2.5(C)6.2(D)缺活化能数据,无法解 9.下表列出反应A+B →C 的初始浓度和初速:初始浓度/mol ·dm -3 初速 /mol ·dm -3·s -1 c A,0 c B,0 1.0 1.0 0.15 2.0 1.0 0.30 3.0 1.0 0.45 1.0 2.0 0.15 1.0 3.0 0.15此反应的速率方程为:()(A)r =kc B (B)r =kc A c B (C)r =kc A (c B )2(D)r =kc A10.某反应在指定温度下,速率常数k 为4.62×10-2min -1,反应物初始浓度为 0.1mol ·dm -3,该反应的半衰期应是:()(A)150min(B)15min(C)30min(D)条件不够,不能求算 11.二级反应的速率常数的单位是:()(A)s -1(B)dm 6·mol -2·s -1(C)s -1·mol -1(D)dm 3·s -1·mol -112.当一反应物的初始浓度为0.04mol ·dm -3时,反应的半衰期为360s ,初始浓度 为0.024mol ·dm -3时,半衰期为600s ,此反应为:() (A)0级反应(B)1.5级反应(C)2级反应(D)1级反应13.某反应A →B ,反应物消耗3/4所需时间是其半衰期的5倍,此反应为:() (A)零级反应(B)一级反应(C)二级反应(D)三级反应14.某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗1/4的时间的2倍,则该反应的级数是:()(A)0.5级反应(B)0级反应(C)1级反应(D)2级反应15.某反应的速率常数k =7.7×10-4s -1,又初始浓度为0.1mol ·dm -3,则该反应的半衰期为:() (A)86580s(B)900s(C)1800s(D)13000s 16.如果反应2A+B =2D 的速率可表示为:r =-12d c A /d t =-d c B /d t =12d c D /d t 则其反应分子数为:()(A)单分子(B)双分子(C)三分子(D)不能确定17.对于一个一级反应,如其半衰期t 12在0.01s 以下,即称为快速反应,此时它的速率常数k 值在:()(A)69.32s -1以上(B)6.932s -1以上(C)0.06932s -1以上(D)6.932s -1以下18.反应A+BC →AB+C 的焓变∆r H m >0,A ,C 是自由基,εAB ,εBC 是分子AB ,BC 的摩尔键焓。
第^一章化学动力学基础(一)1.298 K时NaJg)—Ma (g) + *O⅛Q,该分解反应的半衰期皿=5” 7 h・此值与N心G的起始浓度无关.试求,(1)该反应的速率常数*C2)N2(⅜Cg)转化掉90%所需的时间.解r(l>V^反应的半衰期与起始浓度无关二该反应为一级反应对于一级反应⑴严晋Λ⅛1=⅛?^-^-= O t1216 h^ΛIIf r I D I tn(2)对于一级反应t =⅛ln⅛⅛= 0.1216 h^, X bl I -90⅝= is* 94 IL2.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2 rnim若继续反应掉同样这些ft的仏应需第怏时间?解:对于二级反应占=怂花当$=寺时加=2 min2_T—^■ = 8 HJin^=^/a-A∕ι = 8 min —2 min=6 InirL3.有反应A一P.实验测得是+级反应•试证明土证明:(1)⅛M v≡对上式作定积分当y=y时ci)ΓAjy≈-ΓAiιz≈—kdt得[A"2-[A严=*MZ=* {[AM_ (呼「2}=亨(血_1)凶評.⑵∙∙∙[AW-[A 严=*竝・・・尸∙∣([A UA严)4•在298 K时•用旋光仪测定蔗糖的转化速率•在不同时间所测得的旋光度α如下:z/min0102040801803008α,∕(°)6∙ 60 6.17 5. 79 5. 00 ∙ 3.71 1.40-0. 24 1. 98试求该反应的速率常数&值・解:蔗糖水解为一级反应•且届=^ln些二匹tα~α×>代入数据•列于下表中t/min0102040801803008 a,∕(°) 6. 60 6.175∙ 79 5.00 3.71 1.40-0. 24-1.98 "(10 TminT)— 5.142 4. 958 5.1605∙134 5.175 5. 318—取其平均值Λ = 5. 148×10^3min'12.5.在298 K时,测定乙酸乙酯皂化反应速率.反应开始时•溶液中酯与碱的浓度都为0. 01 mol・dm'3, 毎隔一定时间•用标准酸溶液滴定其中的碱含量•实验所得结果如下:t/min35710152125Γ()H^ ]∕(10^3 mol ∙7. 40 6. 34 5. 50 4.64 3. 63■ 2.88 2. 54dr∏τ)1证明该反应为二级反应•求出速率常数怡值;2若酯与碱的浓度都为0. 002 mol・dm'3,试计算该反应完成95%时所需的时间及该反应的半衰期.解:(】)若该反应是二级反应・以土对t作图应得一宜线,或根据二级反应速率公式的定积分式一一丄=怂仁计算出的虹是一常数.a~x a作图法:土与/值分别列于表中,以土对(作图(图略)得一直线(或依据数据用Origin作图)该直线的斜率为弟=11. 78 moΓ'・dm3∙ min^,计算法:⅛2 = y(-z--t a X a代入数据,计算结果列于表中可见上值为一常数,其平均值为11. 67 ≡r1∙ dm3∙ min-∖t/min 35710152125 [OH^]∕(10^3mol ・ dm^3)7. 40 6. 345∙ 504∙ 64 3. 63 2. 88 2. 54—/(moL1∙ dm3) a~Λ135.1157.7181.8215.5275.5347.2393.2Z∕(mol一:∙ dm3∙ min"1 )11. 7011.5411.6811.5511. 7011. 7711. 73(2)对于二级反应γ±y≈k2ta_ 1_ J y __ ___________________ 1 _ _ ___ XZ—kta∖~y 11. 67 mol~l∙ dm3∙ min^l×0. 002 mol ∙ dm~ 1一•"'2 一 1]. 67 mol^^,∙ dm3∙ min~1×0. 002 mol ∙ dm-3 " " min.6.含有相同物质的量的A,B溶液,等体积相混合,发生反应A+B—* C,在反应过1.0h后・A已消耗 T 75%;当反应时间为2. 0 h时,在下列情况下,A还有多少未反应?(1)当该反应对A为一级,对B为零级;(2)当对A,B均为一级;(3)当对A,B均为零级.解:(1)此时反应为一级反应lnγ^=⅛1f当y≈75 %时U=LOhM =⅛ ln⅛=1⅛×lnτ⅛ = 2 In2 0当t≈2. Oh时In 亠=2 In 2 h",×2.0 h1一,IP= 6. 25 %即A还有6. 25%未反应•(2)此时该反应为a≈b的二级反应≈k2ta当y≈75%时M=I∙0 h1 丿=1 乂 75% = 3 hIa l~y 1. 0 h×a 1 一75% a当t=2. Oh时τ-iL-= —h"1×2∙0 h×αIp al-y=14. 28%.(3)此时该反应为零级反应X-= kot 当H=75% d 时M=I.0 h ・•・屁=手=警£=0. 75 a h~,t 1.0 n .当¢=2.0 h时95%-^ = 814 min对于二级反应x=kot≈Q. 75 a h"1 X2. 0 h=l. 5 a吟也=一0・5表示A已反应完毕a设A刚好反应完时的时间为/L I=I• 33 KΛo 0. 75 a h7.298 K时,NaOH和CH3CCXrH3皂化作用的速率常数k2与NaOH和CH3COOC2H5皂化作用的速率常数矗的关系为弟=2. 8 k2.试计算在相同的实验条件下,当有90%的CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2Fk的分解分数(设碱与酯的浓度均相等)•解:对于二级反应匸==怂加当 y=90% 时-⅛×⅛=⅛°; t=t'=2∙ 8 k2JL2. 8 •嚴° “解得 y'= 76. 27%.8.设有一W级反应(Λ≠1).若反应物的起始浓度为α,证明其半衰期表示式为(式中k为速率常ty2^(n→)a n^γk 证朋:守=-⅜r - ≈kdt α-* Rat 对上式作定积分K(⅛r =Jo^ 得怂=心上f -数): 2"7]2π"1-lk(n-l) (n~l)a n^1k99.对反应2NO(g)+2H2(g)-N2(g)+2H2O⑴进行了研究,起始时NO(g)与巴@)的物质的量相等•采用不同的起始压力R ,相应地有不同的半衰期•实验数据如下:A)/kPa50. 9045. 403& 4C33. 4626. 93b/2/min81102140180224试求该反应的级数.解:・・・加不同导致Gz不同・•・该反应不可能为一级反应,即n≠↑ 由〃级反应的半衰期公式1— 1l∏Zι∕2 = lnA÷ (I-Zt)Ina以IM/2对Ina作图•得一斜率为1-n的直线,求得n≈3. 或由InZ ι∕2 = InA+ (1 —zz)Iml∏Zι∕2 = InA÷(l-n)Ina Z代入各组数据求〃值用~3∙10.已知某反应速率方程可表示为厂=<AKB]吒Cp,请根霑下列实验数据•分别确定该反应对各反应物的级数α∕*的值和计算速率常数厂/(10一5mol ∙ dm 3∙s~1 )5.0 5.0 2.514. 1[A]o∕(mol ∙ dm ')0.0100.0100.0100. 020[B]o∕(mol ∙ dm~3)0.0050. 0050.0100. 005[C]o∕(mol ∙ dm~3)0.0100∙0150.0100.010解:根据1,2组实验数据,保持[A]。