2018年物理化学离线作业答案

4A. 4r?(m44m4m4m4)r()4r()27r) B. C. D. ???(mθmθmθmθ4. 下列说法正确的是。A

A.E与电解质活度有关,E与电解质活度无关 B.E与电解质活度无关,E与电解质活度有关 C.E和E均与电解质活度无关 D.E和E均与电解质活度有关

5. Pt︱H2 (p1)︱H2SO4 (m)︱O2 (p2)︱Pt的电池反应可写成:D ① H2 (g) + ?O2 (g) = H2O (l)

或② 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l)

相应的标准电动势和化学反应标准平衡常数分别用E1、E2、K1和K2表示,则。 A.E1= E2、K1= K2 B.E1≠E2、K1≠K2

????????

C.E1≠E2、K1= K2D.E1= E2、K1≠K2

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二、填空题

1. 已知H+ 和SO42- 的无限稀释摩尔电导率分别为λm,H??3.4982?10 S·m2·mol-1和

??22-1-42-1

λ?S·m·mol,则HSO的8.5924×10S·m·mol。 λ?2-?1.596?1024m,H2SO4m,SO4??2

2. 0.002mol·kg-1的Na2SO4溶液的离子强度I=0.006,离子平均活度系数γ±=0.8340。 3. Ag︱AgCl,KCl(a1)‖AgNO3(a2)︱Ag的电池反应方程式是。Cl- (a1) + Ag+ (a2) = AgCl (s) 4. Pt︱H2(p)︱NaOH(a)︱HgO(s)︱Hg(l)的正极反应方程式,负极反应方程式和电池反应方程式。

HgO(s) + H2O+2e=Hg(l) + 2OH-(a);H2(p)+ 2OH-(a)-2e=2 H2O; HgO(s)+ H2(p)= Hg(l)+ H2O

5. Pt︱H2(p1)︱H2SO4 (m)︱H2(p2)︱Pt的正极反应方程式,负极反应方程式和电池反应方程式。2H+(2m)+2e= H2(p2);H2(p1)-2e=2H+(2m);H2(p2) = H2(p1)

6. 公式ΔG= -zFE的使用条件是。封闭系统中等温、等压、非体积功只有电功的可逆过程

三、简答题

1. 什么是电导率?什么是摩尔电导率?

答:相距 1m、截面积为 1m2 的两平行电极间放置 1m3 电解质溶液时所具有的电导称为电导率。相距 1m 的两平行电极间放置含 1mol 电解质的溶液时所具有的电导称为摩尔电导率。

2. 当强电解质溶液的浓度增大时,其电导率如何变化?为什么?

答:当强电解质溶液的浓度增大时,一方面使单位体积内的离子数增加,另一方面又因单位体

积内的离子数增加而使离子间作用力增加,离子运动速率下降。因此,当强电解质溶液的浓度较低时,离子数增加起主要作用,浓度增大使电导率增大;当强电解质溶液的浓度较高时,离子运动速率下降起主要作用,浓度增大使电导率减小。

3. 当弱电解质溶液的浓度下降时,其摩尔电导率如何变化?为什么?

答:当弱电解质溶液的浓度下降时,其摩尔电导率增大。这是由于弱电解质溶液的浓度下降将导致电离增大,离子数增加,同时还使离子间作用力下降,离子运动速率增大。

4. 什么是可逆电池?

答:电池中进行的化学反应、能量转换和其它过程均可逆的电池称为可逆电池。 四、计算题

1. 298.2K时,0.020mol·dm-3KCl水溶液的电导率为0.2786S ·m-1,将此溶液充满电导池,测

得其电阻为82.4Ω。若将该电导池改充以0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液,测得其电阻为376Ω,试计算:

(1) 该电导池的电导池常数为22.96 m-1

(2) 0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的电导率为0.06105 S·m-1

(3) 0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的摩尔电导率为0.02442 S·m2·mol-1

2. 25℃时分别测得饱和AgCl水溶液和纯水的电导率为3.41×10-4S·m-1和1.52×10-4S·m-1,已

-42-1

知?m,Ag?=61.92×10-4S·m2·mol-1,??m·mol,求AgCl的溶度积Ksp。 ?=76.34×10S·m,Cl?θ答:AgCl的溶度积Ksp

θ

为1.869×10-10

3. 298K时,某溶液中含0.01mol/kg 的水杨酸(HA),0.01mol/kg 的KCl和0.01mol/kg 的Na2SO4,已知水杨酸的电离常数Kc=1.06×10-5,求该溶液的离子强度。 答:该溶液的离子强度为0.04032

4. 已知下列电池的标准电动势为0.4402V,

Fe(s)︱Fe2+(a=0.05) ‖H+(a=0.1)︱H2(100kPa)︱Pt

写出该电池的电极反应和电池反应,并计算电动势。 答:正极反应 2H+(a=0.1) + 2e = H2 (100kPa) 负极反应 Fe - 2e = Fe2+(a=0.05)

电池反应 2H+(a=0.1) + Fe = H2 (100kPa) + Fe2+(a=0.05) E = 0.4195V

θθ5. 25℃时,已知?MnO-,H?/Mn2??1.507V,?Cl42(g)/Cl-?1.358V,对于电池

Pt│Cl2(g)│Cl -‖MnO4-, H+,Mn2+│Pt,

(1) 写出该电池的电极反应和电池反应 答:正极反应:2MnO4- + 16H+ + 10e → 2Mn2+ + 8H2O

负极反应:2Cl- -2e → Cl2(g)

电池反应:2MnO4- + 16H+ + 10Cl- → 2Mn2+ + 8H2O + 5Cl2(g)

(2) 求25℃时该电池的标准电动势 答:标准电动势为0.149V

(3) 若溶液的pH=1.0,其它物质的活度均为1,求25℃时该电池的电动势。 答:25℃时该电池的电动势为0.0543V

6. 25℃时,测得电池

H2(101.3kPa)|H2SO4(m=0.5)|Hg2 SO4 (s) |Hg (l)

的电动势为0.6960V,已知?Hg2SO4/Hg?0.6158V, (1) 写出电极反应和电池反应

答:正极反应:Hg2 SO4 (s) +2e → 2Hg (l)+ SO42-

负极反应:H2 -2e → 2 H+

电池反应:Hg2 SO4 (s) +H2 → 2Hg (l)+ SO42-+2H+

θ

(2)求H2SO4在溶液中的离子平均活度系数 答:离子平均活度系数为0.1572。

第七章化学动力学

一、判断题(正确打√,错误打×)

k1. 测得反应2O3???3O2的反应级数等于1,该反应可能是基元反应。×

二、选择题

1. 以反应物的浓度变化率表示反应速率,若将计量方程式2O3 → 3O2改写成 ?O3 →O2,则前者的速率常数(k1)和反应级数(n1)与后者的速率常数(k2)和反应级数(n2)的关系为。A

A. k1= k2,n1= n2 B. k1=3 k2,n1=3 n2 C. k1= k2,n1=3 n2 D. k1=3 k2,n1=3 n2 三、填空题

21. 某化学反应A+B→P 的速率方程是r?kcAcB,该反应的反应级数等于3。

2. 某化学反应A→P是一级反应,当反应时间为2t1/2时,反应的转化率为75%。

3. 化学反应提高反应温度后,反应级数不变;速率常数增大;活化能不变。(填写“增大”、“减小”或“不变”)

4. 催化剂通过改变反应途径可以使活化能降低、反应速率加快。 5. 温度对光化反应的速率常数影响不大。 四、简答题

1. 合成氨反应可能是基元反应吗?为什么?

答:合成氨反应不可能是基元反应。合成氨反应的化学方程式为3H2 + N2 →2NH3

方程式中反应物的系数之和等于4,四分子反应迄今还没有发现过。

2. 什么是假一级反应(准一级反应)?

答:有些反应实际上不是真正的一级反应,但由于其它反应物的浓度在反应过程中保持不变或

变化很小,这些反应物的浓度项就可以并入速率常数中,使得反应速率只与某反应物的一次方

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