物理化学复习题(2) 南京廖华答案网

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文章发布时间 : 2025/4/19 19:18:02星期六

一. 填空题

1. 20 ℃下，含 25.6％ O2 、4.4％CO2和 70％ N2 ( 质量百分比 ) 的混合气体的压力为200 kPa ，则O2的分压为 47 kPa.

2. 在 300 K下2 mol理想气体从 300 kPa不可逆地压缩至 1.66 dm3，并放热 10 kJ，此过程的ΔS = -38.3 J.K-1.

3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C6H6C2H5(g)＝C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温度不变的情况下，要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是降压或通入惰性气体.

4. 将1摩尔的 H2(g) 与 1摩尔的 I2(g) 放在真空容器中, 发生反应 H2(g)＋I2(g) ＝ 2HI(g) , 达到平衡时, 系统的独立组分数 C = 1 , 自由度数 f =2.

5. 质量摩尔浓度为 1 mol·kg-1的 Na2SO4水溶液, 平均活度系数为 γ±，该溶液的平均活

度 a±＝1.59 γ±.

6. 已知 25 ℃时下列物质的无限稀释摩尔电导率 Λm/(S.cm2.mol-1): 氯化铵＝149.8、氢氧化钠＝ 248.11、氯化钠＝26.5，则氢氧化氨的 Λm = 271.4S.cm2.mol-1. 7. 在一定温度下, 弯曲液面的附加压力与液体的表面张力成正比, 与液面的曲率半径成反比。

8. 1 mol H2(可看作理想气体)等温可逆地由 100 kPa、20 dm压缩至 200 kPa，终态体

积 V ＝ 10dm3。

9. 101.3 kPa下, 1 kg 100 ℃的水蒸气冷凝为同温度下的水,此过程 ΔS(系统)<0, ΔS(总)=0 ( 填 >, < 或 = ).

10. 一定量的 PCl5(g)在 25 ℃、101.3 kPa下分解为 PCl3(g)和 Cl2(g). 达到平衡时混

合气体的体积为 1 dm3, PCl5(g)的离解度为 50 ％. 若将气体总体积扩大至 2 dm3,此时 PCl5(g)的离解度增大(填增大、减小或不变).

11. 在 N2, H2和 NH3组成的系统中,存在 N2(g) + 3H2(g)＝ 2NH3(g)的平衡,且系统中

N2(g): H2(g) = 1:3,此系统的独立组分数为1,自由度数为2. 12. 25 ℃时,反应 2H2O(l) ＝ 2H2(g) ＋ O2(g) 所对应电池的标准电动势 Eθ＝－

1.229 V. 反应 H2(g)＋1/2O2 ＝ H2O(l) 所对应的电池标准电动势应为1.229v.

13. 某对行反应在室温下的正、逆反应速率常数和平衡常数分别为 k、k'和 K;加入催化剂

后,正、逆反应的速率常数和平衡常数分别为 k1、 k1' 和 K1. 已知 k1＝ 10k, 则 k1'＝10k'及 K1＝1K.

14. 25 ℃下, 1 mol N2(可视为理想气体)由 1 dm3膨胀到 5 dm3,吸热 2 kJ, 则对外作功 - W

= 2kj .

15. 0 ℃, 101.3 kPa下, 1 mol冰熔化成水, 吸热 6.02 kJ,此过程ΔG =0.

16. 一定量的 PCl5(g)在 25 ℃、100 kPa下分解为 PCl3(g)和 Cl2(g).达到平衡时混合气体的

体积为 1 dm3, PCl5(g)的离解度为 50 ％.若体积不变, 通入 N2气使总压增至 200 kPa,此时 PCl5(g)的离解度 不变(填增大、减小或不变).

17. 杠杆规则表述为:相图上，呈平行两相的量反比于系统点到两个相点的线段长度 18. 已知反应 2A --> P, A 的半衰期与其初始浓度成正比,此反应为零级.

19. 胶体系统的主要特征为多相性,高度分散性和热力学不稳定性。 20. 某实际气体经历一个不可逆循环 U和H 不变；实际气体节流膨胀 H 不

变(填入 U、H ).

21. 0 ℃、101.3 kPa下, 1 mol水结成同温、同压下的冰, 此过程的ΔG=0 (填 >、

< 或 = ).

22. 由 H2O(g), C(s), CO(g), H2(g)和 CO2(g)组成的系统中存在以下平衡: H2O(g) + C(s) → CO(s) + H2(g) CO2(g) + H2(g) → H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s) → 2CO(g)

此平衡系统的独立组分数为3, 自由度数为3. 23. 可逆电池应满足的条件:电池充电、放电时，发生的化学反应互为逆反应，电流无限小，电池在接近于热力学的平衡状态下工作，它所包含的其他过程也都是可逆的. 24. 催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态和平衡常数.

二.选择题(从下列选项中选择一个正确答案，共14分，每题2分)

1. 下列过程中, ΔU = 0 的是（ C ）.

A. 气体节流膨胀过程 B. 封闭系统的任何可逆过程

C. 封闭系统的任何循环过程 D. 在密闭的刚性容器中进行的化学反应

2. 理想气体反应的平衡常数可用 Ky和 Kc表示,温度和压力对 Ky和 Kc 的影响为 ( D ).

A. 温度和压力对 Ky, Kc 均有影响 B. 温度和压力对 Ky, Kc均无影响

C. 温度对 Ky, Kc有影响, 压力对Ky无影响而对Kc有影响 D. 温度对 Ky, Kc有影响, 压力对 Ky有影响而对Kc无影响 3. 以下定律中不属于稀溶液依数性的是 ( A )

A.亨利定律 B.沸点升高定律 C.凝固点下降定律 D.渗透压定律.

4. 用等体积、等摩尔浓度的 LiCl, NaCl, CaCl2和 AlCl3电解质溶液使 As2S3溶胶聚沉, 加入AlCl3溶液聚沉得最快, 此溶胶的电性为 ( B ).

A. 正 B. 负 C. 中性 D 不确定

5. 用 96485 C电量最多可从 CuSO4溶液中电解出 Cu( B )克 (Cu的摩尔质量为 63.54 g/mol).

A. 16 B. 32 C. 64 D. 128.

6. 某反应的速率常数 k = 3.0 mol0.5.dm-0.5.min-1, 此反应为 ( C ) 级反应.

A. 2 B. 1.5 C. 0.5 D. 零

7. 固体糖可以溶解在水中, 这说明固体糖的化学势 ( B ) 于水溶液中糖的化学势. A.等 B. 高 C. 低 D. 无法判断.

8. 25℃下, 1 mol 理想气体从相同的初态分别通过两种不同的过程到达终态: (1) 可逆地

从 10 升膨胀到 20 升, 此过程交换的热量 Q1, 功 W1;(2) 反抗恒外压从 10 升膨胀到 20 升, 此过程交换的热量 Q2, 功 W2(按系统得功为正的规定), 则（ D ） . A. Q1= Q2, W1= W2; B. Q1> Q2, W1> W2; C. Q1< Q2, W1< W2; D. Q1> Q2, W1< W2

9. 100℃, 101.3 kPa 下, 气态水变成液态水的过程, 下列各式中, 不正确的是（ A ） .

A. A = 0, B. G = 0, C. S < 0, D. H < 0

10. 1 mol的 300 K理想气体通过一次卡诺循环后, 吸热 3 kJ. 通过此过程后,气体的熵 

A .

A. 不变, B. 减少了, C. 增加了, D. 增加比 10 J/K 多 11. 已知 25℃时丹尼尔电池 Zn│Zn(a=1)‖Cu(a=1)│Cu 的电池电动势 E = 1.10 V.

25℃时, 反应 Zn + Cu →Cu + Zn 的 ΔrGm=（ C ）kJ/mol ( 法拉第常数为 9.65×10C/mol ).

A. - 106, B. 106, C. - 212, D. 212 12. 1.0 mol/kg K3[Fe(CN)6] 溶液的离子强度为（ C ）mol/kg. A. 4.0, B. 7.0, C. 10.0, D. 15.0

13. 某反应 a A ──> P, 分别以 A 的初浓度 [A]0= 1.0 mol/L 和[A]0= 0.10 mol/L

进行反应, 测得半衰期分别为 1 min 和 10 min, 此反应为（ C ）级反应. A. 零, B. 一, C. 二, D. 三

14. 某二级反应,反应物消耗 1/3 需时 10 min, 若再消耗 1/3 还需（ C ）min. A. 10, B. 20, C. 30, D. 40

15. 某温度下, 液体 A 的表面张力是液体 B 表面张力的一半, 其密度是液体 B 密度的

2 倍. 空气中有两个相同大小的 A 气泡和 B 气泡, 则 A 气泡的附加压力为 B 气泡附加压力的（ A ）.

A. 一半, B. 相同, C. 2 倍, D. 4 倍 16. 对物质临界点的描述, 不正确的是: （ D ）. A.液相的摩尔体积等于气相的摩尔体积 B.气相的密度等于液相的密度 C.气相与液相的界面消失 D.气, 液, 固三相共存

17. 公式 Cp,m – Cv,m = R 必须满足的条件是（D ） .

A. 等容过程 B. 可逆过程 C. 等压过程 D. 理想气体 18. 某温度下, 冰的蒸气压小于水的蒸气压. 从化学势分析, 应当是:（ D ） A. 冰与水均化成蒸气 B. 冰熔化成水 C. 冰与水共存 D. 水结冰 19. 某反应的速率常数 k = 3.0 mol0.5.dm0.5.min-1, 此反应为（ B ）级反应. A. 零 B. 0.5 C. 1.5 D. 二

A20. 温度为 T 时, 体积恒定为 V 的容器中有 A 与 B 二组分的混合理想气体, 分压力

分别为 PA与 PB. 若往容器中注入 n ( mol ) 理想气体 C, 则 A与 B 的分压  .

2+2+

A. 均不变 B. PA增大, PB减小 C. PA减小, PB增大 D. 均增大

21. 1 mol的 300 K理想气体通过一次卡诺循环后, 吸热 3 kJ. 通过此过程后, 气体的熵 A .

A. 不变 B. 减少了

C. 增加了 D. 增加比 10 J/K 多

22. 气相分解反应: A → B + C 为吸热反应. 达到平衡后,欲使 A 的解离度增大, 最有效

的措施为C.

A. 升温 B. 降温 C. 升温,降压 D. 降温, 加压 23. 反应 A + 2 B → P, 以 A 的浓度变化和 B 的浓度变化表示的反应速率分别为 vA和

vB, 则 B .

A. vA= 2 vB B. vB= 2 vA C. vA= vB D. vA= 3vB 三.(14分)

1. 1 mol双原子分子理想气体在 0 ℃、101.3 kPa下恒温可逆膨胀到 0.224 m3,试计算此过程 Q, W, ΔU,ΔH, ΔS及ΔG。

U = H = 0

V= 1×8.314×273.2/(101.3×10) = 22.4×10m Q = － W = 1×8.314×273.2 ln (0.224/22.4×10) = 5.23 kJ ΔS = Q/T = 5.23×10/273.2 = 19.15 J/K

ΔG = ΔH - TΔS = - 273.2×19.15 = - 5.23×10J ΔS(环) = - Q(可)/T = - 5230/273.2 = - 19.15 J/K

2. 500 ℃时光气(COCl2)发生离解反应 COCl2(g)＝CO(g)＋Cl2(g). 在此温度下于抽空容器内充入压力为 252.1 kPa的光气，当反应达到平衡时，容器的压力为267.5 kPa, 设气体为理想气体,计算: (1) 500 ℃时光气的解离度α; (2) 500 ℃时解离反应的平衡常数 Kθ. (3) 光气合成反应在 500 ℃时的ΔrGm. (1) 500 ℃时光气不分解压力:

p＝ 94.6×(500＋273.2)/(17＋273.2) ＝ 252.1 kPa p总＝ (1＋α) p

α＝ p(总) / p－ 1 ＝ 267.5 / 252.1 － 1 ＝ 0.061 (2) K ＝ p(CO)p(Cl) / [p( COCl)p] ＝[α/ (1－α)]p / p

＝(0.061/ 0.939)×252.1 / 100 ＝ 9.99×10 (3)G＝－G(分) ＝ RT ln K

＝ 8.314×773.2×ln (9.99×10) = － 29.6 kJ/mol

3. 在101.3kPa下, Sb和Cd可形成稳定化合物Sb2Cd3, Sb(A)和Cd(B)组成的二元系统熔点-组成图如下.

(1) 指明图中各区域、点O及P的相态及自由度数;

(2) 画出图上a点所示系统的步冷曲线形状, 并说明从a→b→c→d→e各点的相态变化; (3) 计算500℃下,10kg含20％Cd的Sb-Cd混合物析出固体物的质量及降温至300℃时此混合物各相的质量。

101.3 kPa I 600 II t /℃ 400 200 IV 0 (A) 20 O III V c a b VI P · VII 50 Sb2Cd3 · · · d e · 80 100 (B) mB% (1)Ⅰ: 熔液, f=2;Ⅱ: Sb(s)+l,f=1; Ⅲ: SbCd(s)+l,f=1; Ⅳ: SbCd(s)+Sb(s),f=1; Ⅴ: SbCd(s)+l,f=1;Ⅵ: Cd(s)+l,f=1 Ⅶ: SbCd(s)+Cd(s),f=1; O: Sb(s)+SbCd(s)+l,f=0 P: Cd(s)+SbCd(s)+l,f=0.

(2) a: 熔液, b时开始析出SbCd(s), c时SbCd(s)+l 共存, 至 d时 SbCd(s)及 Cd(s)同时析出,并有饱和液体三相共存,到 e 点时, 熔液己消失为 SbCd(s)及Cd(s)共存.

(3) m×(20-0) = m×(33-20), m= 0.65m= 0.65×(10-m) m= 3.94 kg

m×(20-0) = m×(60-20)

m= 2m= 2×(10-m), m= 6.7 kg

4. 20 ℃, 101.3 kPa下, 水的表面张力为 72.8×10-3 N.m-1, 有一球形水滴的蒸气压为通常水面(平液面)蒸气压的1.02倍, 计算水滴的半径及水滴表面上受到的压力(水的密度按 1 g.cm-3计).

2γM 2×72.8×10×18×10

r = ──────── = ─────────────── = 54.3 nm ρRTln(p/p) 1×10×8.314×293×ln1.02 p = p＋p = p＋(2γ/r)

= 101.3＋[2×72.8×10/(54.3×10)]×10 = 2.78×10 kPa 5. 反应 A B是一级反应, 在25℃下反应进行 1小时后, A 反应掉 75 ％.计算: (1) 计算A的半衰期; (2) 2小时后 A 反应掉百分之几; (3) 若温度升高10℃，反应速率可提高一倍，此反应的活化能为多少？ (1) k = (1/t)ln([A]。/[A]) = (1/1)ln{[A]0/(1-75%)[A]0} = 1.386 h t = 0.693/k = 0.693/1.386 = 0.5 h

(2)ln([A]0/[A])=kt=1.386×2＝2.772 [A]0/[A]=15.99 [A]=[A]0/15.99=0.0625[A]0 x%=(A)0-[A])/[A]0=(-0.0625)×100％＝93.8％ (3) ln[k(35) / k(25)]= Ea( T-T)/( RTT) = Ea 10/(8.314×298×308) Ea=52.9kJ.mol

6. 1 mol单原子分子理想气体,初态为 25 ℃, 202.6 kPa: (1)向真空膨胀至体积为原来的2倍;

(2)可逆绝热膨胀到 - 86 ℃.分别计算这两种过程的 W, Q,ΔU, ΔH, ΔS及ΔG(已知初态

时该气体的摩尔熵 Sm = 163.8 J.K.mol). (1) W = Q = U = H = 0

-1

101.3 kPa I S = nR ln ( V/V) = 1×8.314×ln (2V/V) = 5.76 J.K G = H - TS = 0 - 298×5.76 = - 1717J = - 1.72 kJ (2) Q = 0

U = nCv( T- T)

= (3/2)×8.314×(187-298) = - 1384 J = - 1.38 kJ W = U = - 1.38 kJ H = nCp( T-T)

= (5/2)×8.314×(187-298) = - 2307 J = - 2.31 kJ S = 0

G = H - ( TS- TS) = H - ST

= - 2307 - 163.8×(187 - 298) = 15875 J = 15.9 kJ

7. 反应 CO(g)＋H2O(g) ＝ H2(g)＋CO2(g) 在 800 ℃时 Kθ = 1,计算: (1) 该反应在 800 ℃时的 ΔGm;

(2) 800 ℃时由 1 mol CO(g)和 5 mol H2O(g)开始反应,达到平衡后 CO(g) 的转化率. (1) G= - RT lnK = 0 (2) 设 CO转化率为 α

CO(g) ＋ HO(g) ＝ H(g) ＋ CO(g) 开始 1 5 0 0 平衡 1-α 5-α α α (α/6)(α/6)(p/p) α

K = ────────────── = ─────── = 1 [(1-α)/6][(5-α)/6](p/p) (1-α)(5-α) α－ 6α＋ 5 ＝ α α＝ 5 / 6 ＝ 0.833

8. 20 ℃时一个直径为 1 cm的肥皂泡在空气中要保持不破裂, 其泡内气体压力应为多大 ?

已知 20 ℃时纯水的表面张力为 72.75×10 N/m. 由于肥皂溶入而使水的表面张力下降 80 ％.大气压力按 101.325 kPa计. R = 0.5×10 m

γ = (1-0.8)γo = 0.2γo = 0.2×72.75 = 14.55 mN/m 泡内压力

-3

p ＝ p＋ p ＝ p＋ 4γ/R

＝ 101.325＋[4×14.55×10/(0.5×10)]×10 ＝ 101.337 kPa

9. 101.3 kPa下,苯与甲苯组成的理想液态混合物在 85 ℃时沸腾. 计算此混合物的组成

和与之平衡的气相组成.已知 85 ℃下,纯苯和纯甲苯的蒸气压分别为 116.9 kPa和 46.0 kPa. A - 苯, B - 甲苯

p = px+ px= px+ p( 1-x) = p + (p-p)x

x=( p-p)/(p-p) = (101.3-46.0)/(116.9-46.0) = 0.78 x= 1-x= 1-0.78 = 0.22

p= px= 116.9×0.78 = 91.18 kPa p= p-p= 101.3-91.18 = 10.12 kPa y= p/p = 91.18/101.3 = 0.90

y= 1-y= 1-0.90 = 0.10

10. 25 ℃时,电池Zn(s) │ ZnSO4(m=0.01mol/kg,γ±= 0.38) │ PbSO4(s) 电动势为 0.5477 V,已知 25 ℃时 Eθ(Zn2+/Zn)＝－0.736 V. (1) 写出电池的电极反应和电池反应; (2) 计算 25℃时, Eθ(SO42-/PbSO4/Pb) ＝ ?

(3) 将反应 PbSO4(s)＝ Pb2+( a1)＋SO42-( a2)设计成电池. (1)(-) Zn(s) → Zn[a(Zn)] + 2e

(+) PbSO(s) + 2e → Pb(s) + SO[a(SO)]

电池 Zn(s) + PbSO(s) = ZnSO(m=0.01mol/kg,γ= 0.38) + Pb(s) (2) E = E- (RT/zF)ln[a(Zn)a(SO)] = E- (RT/2F)ln(mγ) 0.5477 = E(SO/PbSO/Pb) - (-0.763) - (8.314×298/2×96485)ln(0.01×0.38) E(SO/PbSO/Pb) = - 0.359 V (3) (-) Pb(s) = Pb( a) + 2e

(+) PbSO(s) + 2e = Pb(s) + SO( a) 电池 PbSO(s) = Pb( a) + SO( a)

Pb(s) 的

│ 故可设计电池:

Pb(s)│Pb( a) ‖ SO(a)│PbSO(s)│Pb(s)

11. 溶液反应 A＋B ＝ C＋D.已知该反应对 A 及 B 均为一级,且反应开始时只有 A 与

B, 浓度均为 0.475 mol.dm-3. 30 ℃时 A 的半衰期为 4.80 min-1, 反应活化能为 90 kJ.mol-1.

(1)若该反应为基元反应,写出反应的速率方程(微分式和积分式); (2)计算 30 ℃时反应的速率常数;

(3)若此反应在 50 ℃下进行,计算 A 的半衰期;

(4)计算反应的指前因子. (1) -d[A]/dt = k[A][B] = k[A] 1/[A] - 1/[A]= kt

(2) k = 1/(t[A]) = 1/(4.80×0.475) = 0.438 dm.mol.min (3)l n( k/ k) = Ea(-)/(R)

= 90×10×20/(8.314×303×323) = 2.212 k/ k= 9.14

k= 9.14×0.438 = 4.00 dm.mol.min t = 1/(4.00×0.475) = 0.526 min

(4)ln A = ln k+ Ea/RT = ln0.438 + 90×10/(8.314×303) = 34.900

A = 1.44×10 dm.mol.min

12. 20 ℃时水的表面张力为 72.8 mN.m-1蒸气压为 2.34 kPa. 某水滴的蒸气压为 2.40 kPa,

估算此水滴的半径及水滴表面的附加压力. 2γM 2×72.8×10×18×10

r = ─────── = ─────────────── = 42.5×10 m ρRTln( p/p) 10×8.314×293ln(2.40/2.34) p = 2γ/r = 2×72.8×10/(42.5×10) = 3.43×10 Pa = 3.43×10 kPa

13. 1 mol理想气体,由 0 ℃、101.3 kPa恒温不可逆膨胀到 50.6 kPa,系统做功 418.4 J,计算该过程的 Q、ΔU、ΔH、ΔS及ΔG, 并判断过程的方向。理想气体恒温变化:

ΔU ＝ 0 ΔH ＝ 0

Q ＝－ W ＝ 4.18.4 J

S ＝ nR ln (/) ＝ 5.77 J/K

G ＝H － TS ＝－ 273.2×5.77 ＝－ 1575 J ΔS(环) ＝－ Q(系)/T ＝－ 418.2/373.2 ＝－ 1.53 J/K ΔS(总) ＝ S ＋ S(环) ＝ 5.77 － 1.53 ＝ 4.238 J/K ΔS(总) > 0, 可以自动进行.

14. 50 ℃ 时, 由 NaHCO3(s), Na2CO3(s), CuSO4·5H2O(s) 和 CuSO4·3H2O(s) 组成的系统

达到平衡时存在如下两种化学平衡:

2 NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) CuSO4·5H2O(s) = CuSO4·3H2O(s) + 2H2O(g)

测得平衡时系统总压为 6.713 kPa,气相中 CO2含量为 9.8 ％,计算 50 ℃时两种化学

平衡的标准平衡常数. p= 6.713 kPa

p( CO) = y( CO)p= 9.8 ％×6.713 kPa = 0.658 kPa p(HO) = 6.713 - 0.658 = 6.055 kPa

K,= [p(HO)/p] = (6.055/101.3)= 3.573×10 K,= [p(HO)/p][p( CO)/p] = 6.055×0.658 / 101.3= 3.88×10

15. 已知 100 ℃时纯液体 A和 B的饱和蒸气压分别为 40.53 kPa和 121.59 kPa. 在一抽

空容器中放入 8 mol A和 12 mol B形成理想混合物, 在 100 ℃条件下,气液两相达到平衡,测得液相组成 xA＝ 0.5,试计算平衡时: (1) 系统的总压; (2) 气相组成 yB;

(3) 液相和气相各为多少摩尔. (1) p = p+ p= px+ p( 1-x) = 40.53×0.5 + 121.59×0.5 = 81.06 kPa (2) y= px/ p = 40.53×0.5/81.06 = 0.250

y= 1 - y= 1 - 0.250 = 0.750 (3) n = n+ n= 8 + 12 = 20 nx+ ny= n n×0.5 + ( n - n)×0.25 = 8 n= 12 mol

n= n - n= 20 - 12 = 8 mol

16. 电池 Ag(s)│ AgCl(s)│ KCl(0.1mol.kg-1) │ Hg2Cl2(s) │ Hg(l): (1) 写出电极反应及电池反应; (2) 计算 25 ℃时该电池的电动势;

(3) 计算 25 ℃时所写电池反应的ΔrHm, ΔrSm及ΔrGm,设各物质的活度系数均为 1. 已

知标准电极电势如下:

E(Cl-/AgCl/Ag) = 0.2223 V - 5.81×10(t-25℃) V/℃,

E(Cl-/Hg2Cl2/Hg) = 0.2807 V - 2.40×10(t-25℃) V/℃, t 为摄氏温度. (1) 阳极 Ag(s) + Cl(0.1mol.kg) ──> AgCl(s)+e

阴极 HgCl(s) + e ──> Hg(l) + Cl(0.1mol.kg) 电池反应 Ag(s) + HgCl(s) = AgCl(s) + Hg(l) (2) E = E= E(右) - E(左) = 0.2807 - 0.2223 = 0.0584 V (3) G = - zFE = - 1×0.0584×96485×10 = - 5.635 kJ.mol (E/T)= [E(右)/T] - [E(左)/T]

= - 2.40×10 - (-5.81×10) = 3.41×10 V/K S = zF(E/T) = 1×96485×3.41×10 = 32.9 J.K.mol H = G + TS = - 5.635 + 298×32.9×10 = 4.169 kJ.mol 17. 20℃, 101.3 kPa下, 将直径为 0.1 mm 的玻璃毛细管插入水中. 计算: (1) 毛细管内液面上升的高度;

(2) 要使管内外的液面相平, 需对管内液面施加多大压力.

已知 20℃ 时水的表面张力为 72.8×10N.m, 密度为 1.00 g.cm-3, 水可完全润湿

玻璃.

(1) h = 2γ cosθ /(rρg)

= 2×72.8×10×1/(0.5×0.1×10×1×10×9.81) = 0.297 m (2) p = p + p = p + 2γ/r

-3

-1

= 101.3 + [2×72.8×10/(0.5×0.1×10)]×10 = 104.2 kPa

18. 乙烯热解反应: C2H4(g) ＝ C2H2(g)＋H2(g), 800 ℃时, C2H4的半衰期为 10 h. 1263 ℃

时反应速率常数为 0.0916 s-1. 此反应活化能为何 ? 1000 ℃时欲使 C2H4分解 90 ％需多长时间 ?

k= 0.6932/(10×60×60) = 1.93×10 s

RTT k 8.314×1073×1536 0.0916 Ea = ──── ln ── = ───────── ln ───── T-T k 1536-1073 1.93×10 = 251×10 J.mol= 251 kJ.mol

Ea(T-T) 251×10×(1273-1073) ln k= ln k+ ───── = ln(1.93×10)+ ─────────── RTT 8.314×1073×1273 = - 6.435 k= 1.60×10 s

t = (1/k)ln[1/(1-α)] = [1/(1.60×10)]ln[1/(1-0.9)] = 1439 s

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