2015物理化學復習題下冊

1、1/21/21/21/2a ba ba ba b2 12112122122222122 1323a b選擇題：1. 對于一個一級反應，如其半衰期 t1/2 在 0.01s 以下，即為快速反應，此時它的速率常數(shù)k 值在：（ a ）a. 69.32s-1以上；b. 6.932s-1以上；c. 0.06932s-1以上；d. 6.932s-1以下2. 反應 a產(chǎn)物為一級反應，2b產(chǎn)物為二級反應，t (a) 和 t (b) 分別表示兩反應的半衰 期，設(shè) a 和 b 的初始濃度相等，當反應分別進行的時間為 t=2t (a) 和 t=2t (b) 時，a、b 物質(zhì)的濃度 c 、c 大小關(guān)系為：a.c c

2、; b. c =c ； c. c c ; d.兩者無一定關(guān)系( c )3. 兩個活化能不相同的反應，如 e e ，且都在相同的升溫區(qū)間內(nèi)升溫，則 ( a ) a.dlnk /dtdlnk /dt; b. dlnk /dtdlnk /dt; c. dlnk /dt=dlnk /dt; d. dk /dtdk /dt4. 電池在下面三種情況下放電：（1）電流趨于零；（2）有一定大小的工作電流；（3）短路。 則電池的電動勢： a. 相同；b.不相同 （ a ） 電池的端電壓： c. 相同；d.不相同 （ d ） 5. 半徑為 r，表面張力為 ，則肥皂泡內(nèi)、外壓力差為 （ c ）a. p= 0； b.

3、 p=2/r; c. p=4 /r; d. 無法確定6. 在相同溫度下，同一液體被分散成具有不同曲率半徑的物系時，將具有不同的飽和蒸汽 壓，以 p 、p 、p 分別表示平面、凹面和凸面液體上的飽和蒸汽壓，則三者之間的關(guān)系平 凹 凸是（ c ）a. p p p ; b. p p p ;c. p p p ;d. p p p平 凹 凸 凹 平 凸 凸 平 凹 凸 凹 平7. 若用 和 a 分別表示表面張力和活度，則在定溫下加入表面活性劑后，將 （ b ）a. d/d a 0；b. d/d a 0；c. d/d a =0；d. d/d a 08. 純水的表面張力為 ，加入溶質(zhì)后水溶液的表面張力為 ，且

4、 ，制成水溶液后， 溶質(zhì)的表面濃度為 c ，本體濃度為 c,則 （ b ）sa. c c；b. c c；c. c =c；d. c =0s s s s9. 氣-固相反應 caco (s) = cao(s) + co (g)已達平衡，在其他條件不變的情況下，若把caco (s)的顆粒變得極小，則平衡（ b ）a. 向左移動; b.向右移動; c.不移動; d.來回不定移動10. 吸附熱的絕對值隨吸附覆蓋度的增大而 （ b ） a. 增加; b. 減小; c. 不變; d. 無法確定11. 一水平放置的毛細管內(nèi)有少量潤濕性液體，若液體在管內(nèi)一直向左方移動，說明毛細管有何缺陷（ b ）a. 左端內(nèi)徑大

5、; b. 右端內(nèi)徑大; c. 內(nèi)徑均無缺陷; d. 不能說明有無缺陷12. 在電泳實驗中，觀察到分散相向陽極移動，這表明 （ b ） a. 膠粒帶正電; b. 膠粒帶負電;c. 電勢相對于本體溶液為正; d. 斯特恩面處相對本題溶液為正。問答題：1. 反應 a 與反應 b 都是一級反應，而且在某一溫度 t 時，k k 。在 t 時，反應 a 的速率 是否必須大于反應 b 的速率？答：不一定。因為反應速率除與速率常數(shù)有關(guān)外，還與反應物的濃度有關(guān)。計算題：1/21/212 22 11 26 12 66 12 60 0-3t00200-1 -11. 某人工放射性元素放出粒子，半衰期為 15min。多

6、長時間后該試樣分解了 80%。 解：反應為一級反應t = ln2/kk=ln2/t =0.693/15=0.0462(min-1)t=(1/k)ln(1/(1-y)=34.8(min)2. 蔗糖在稀酸溶液中按下式水解：c h o + h o = c h o (葡萄糖) + c h o (果糖)當溫度與酸的濃度一定時，反應速率與蔗糖的濃度成正比。今有一溶液， 1dm3中含0.300mol 蔗糖及 0.1mol hcl，在 48，20min 內(nèi)有 32%的蔗糖水解。（1）計算反應速率常數(shù)； （2）計算反應開始（t=0）時及 20min 時的反應速率；（3）40min 后有多少蔗糖水解？（4） 若

7、60%蔗糖發(fā)生水解，需多少時間？解：根據(jù)題意可知反應為一級反應，有：r = ka ( 式中 a 代表蔗糖)（1） k = -(1/t)ln(1-y)= -(1/20)ln(1-32)= 0.0193(min-1)（2） r = ka = 0.01930.300 = 5.810-3(moldm-3min-1)r = ka = 0.01931-0.32 0.300 = 3.910 (moldm-3min-1)（3） lna/a = -kt = -0.0193 40 = -0.772a/a = 0.46則 40min 后，蔗糖水解的分數(shù)為：1-0.54= 54%（4） t = -(1/k)ln(1-

8、y)= -(1/0.0193)ln(1-0.6)=47.5min3. 反應 2nocl = 2no + cl 在 200 下的動力學數(shù)據(jù)如下：t/s 0 200300500nocl/(moldm-1) 0.02 0.01590.01440.0121反應開始至含有 nocl，并認為反應能進行到底，求反應級數(shù)和速率常數(shù)。解：采用嘗試法，將表中數(shù)據(jù)反別代入二級反應的動力學方程1/nocl- 1/nocl = kt即：k = (1/t) 1/nocl- 1/nocl 則：k1 = (1/200)(1/0.0159-1/0.02)=0.0645(dm3mol-1s-1)k2 = (1/300)(1/0.

9、0144-1/0.02)=0.0648(dm3mol-1s-1)k3 = (1/500)(1/0.0121-1/0.02)=0.0653(dm3mol-1s-1)所得 k 值幾乎為一常數(shù)，所以反應為二級反應，且k = 0.065 dm3mol-1s-14. 在 500及初壓為 101325pa 時，某碳氫化物的氣相熱分解反應的半衰期為 2s。若初壓 降為 10132.5pa，則半衰期曾為 20s。求速率常數(shù)。解：n = 1 + ln(t /t/ )/ln(p/ /p )= 1 + ln(20/2)/ln(101325/10132.5)= 21/2 1/2 b,0 b.05. 65時 n o 氣

10、相分解的速率常數(shù)為 0.292min ?；罨転?103.3kjmol ,求 80時 k2 5及 t 。1/2解：先由阿累尼烏斯公式求 80時的 k 值，有：lnk(353k)/k(338k) = ea/r(1/t -1/t )1 2k(353k) = 1.38min-11/2221-1m mc1-1c1-12 1m 2 1 2 1mmb21m 2 1 2 12 21 1m 2 1 2 1mm1 22 1 2 11 1 1 2 a,12 1 2 1a,1-1 -1 2 a,12 1 2 1a,-12222ife3+ fe2+2由速率常數(shù)的單位可以確定該反應為一級反應，所以 t = 0.693/

11、k= 0.693/1.39 = 0.498(min)6. 反應 2no + o = 2no 有下列數(shù)據(jù)：t/k 600645k /(dm6mol-2min-1) k /(dm6mol-2min-1)6.631058.396.5210540.7試求：（1）這兩個溫度下反應的平衡常數(shù)；（2）反應的和；（3）正向反應和逆向 反應的活化能解：（1）k (600k)=k (600k)/k (600k) = 6.63105/8.39 = 7.9010 4(dm3mol-1)k (645k)=k (645k)/k (645k) = 6.52105/40.7 = 1.60104(dm3mol-1)(2) ln

12、kc(t )/kc(t ) = u /r(t -t )/t t ln1.60104/ 7.9010 4 = u /r(645-600)/645600ru = -114kjmol-1因為 kp=kc(rt) =kc/rtlnkp(t ) /kp(t ) = rh /r(t -t )/t t 所以lnkc(t )/(rt )/kc(t )/(rt )= rh /r(t -t )/t t ln1.60104600/7.90104645= r /8.314(645-600)/645600rh = -119kjmol-1(3)根據(jù)公式lnk(t )k(t )= (ea/r)(t -t )/t t 對正反

13、應有l(wèi)nk (t )k (t )= (e /r)(t -t )/t t e =-1.20kjmol-1lnk (t1)k (t )= (e /r)(t -t )/t t e = 113 kjmol-17. 設(shè)有下列電池：pt|fe2+(a=2.00),fe3+(a=1.20)|i-(a=0.100)|i2(s)|pt（1）寫出電極反應和電池反應；（2）計算 25時的電池電動勢 e;(3)哪一個電極電勢較高？已知：ey(fe3+/fe2+)=0.771v ；ey (i /i- 解：（1）電極反應（-）fe2+(a=2.00)=fe3+(a=1.200)+e-)=0.536v（+）1/2i (s)

14、 + e- 電池反應：=i-(a=0.100)fe2+(a=2.00)+1/2i (s)=fe3+(a=1.200)+i-(a=0.100)(2) e=e(+)-e(-)=e0(i /i- = -0.163)+(rt/f)ln(1/a -)- e0(fe3+/fe2+)+(rt/f)ln(a /a )(3) 由于 e 小于零，故 pt|fe2+(a=2.00),fe3+(a=1.20)電極的電勢較高。 8. 利用標準電極電勢，計算 25時 ag s 的溶度積 ky 。2 sp已知：eyag s/ag= -0.7051; eyag+/ag= 0.79962解： ag s(s) = 2ag+ s2

15、-+2-4 -122k = a2 a = kya=exp(-rg m/rt)sp ag+ s2-設(shè)計可逆電池ag|ag+|s2-|ag s(s)|ag2電極反應：（-）極 2ag = 2ag+ + 2e-（+）極 ag s + 2e- = 2ag + s2-2電池反應：e y= eyag s/ag - eyag /ag= -0.7051- 0.7996 = -1.5047(v)2rgym = -zfeyky = exp(zfey/rt) = 1.3410-51sp9. 在 101325pa 時，白錫與灰錫在 18 時成平衡，從白錫轉(zhuǎn)變?yōu)榛义a的相變熱為 -2.01kjmol-1。試寫出下列電池：

16、sn(s,白)|sncl (aq)|sn(s,灰)2的電極反應和電池反應，并分別計算 0和 25時的電池電動勢 e 值。設(shè)在 025， rhm rsm 為常數(shù)。解：sn(s,白)|sncl (aq)|sn(s,灰)2電極反應：（-）極 sn(s,白) + 2cl- （+）極 sncl(aq) + 2e- 電池反應= sncl + 2e -= sn(s,灰) + 2cl-sn(s, 白) = sn(s,會)在 18時，白錫 sn(s, 白)與灰錫 sn(s,會)成平衡，rgm=0 有 rhm = -2.01kjmol-1rsm = rhm/t=-2.0110/291.15 = -6.904(jm

17、olk-1)0時:rgm=rhm-trsm = -124.17（jmol-1）rgm = -zfee = rgm/zf = 6.4310-4(v)25時:rgm=rhm-trsm = 48.428（jmol-1）e = rgm/zf =-2.5110-4(v)10. 25及 101325pa 下，將一可逆電池短路，使有 1f 的電量通過電池，此時放出的熱量恰 為該電池可逆操作時所吸收的熱量的 43 倍。在 25及 101325pa 下，改電池的電動勢溫 度系數(shù)是 0.00014vk-1。計算：（1）此電池在 25及 101325pa 下的電動勢；（2）35 及 101325pa 時的 e（30

18、8k）。解：（1）可逆電池短路，其熱效應為 qp=rhm 電池可逆熱效應為 qr = rsm. rsm = zf(e/t)p = 1964851.410 = 13.51(jmoll )qr = rsm = 298.1513.51 = 4028.01(jmol-1)qp = rhm = -434028.01 = -1.732105(jmol -1) e = rgm/zf = 1.836(v)(2) (e/t)p = 0.00014e t de = 0.00014dte1t12 12 12i2+cd222-122+2-12+3+e -e = 0.00014(t -t )e(308k) = e(29

19、8k) + 0.00014(308-298) = 1.8274(v)11. 硝基異丙烷在水溶液中與堿的中和反應是二級反應，其速率常數(shù)可用下式表示：lnk = 7284.4t/k+ 27.383時間以 min 為單位，濃度單位用 moldm-1 （1） 計算反應的活化能。表示。（2） 在 283k 時，若硝基異丙烷與堿的濃度均為 0.008 moldm -1 解：（1） dlnk/dt = ea/rt2lnk = -7284.4/t + 27.383，求反應的半衰期。由lnk = 7284.4 t/k+ 27.383dlnk/dt = 7284.4/t2ea=7284.48.314 = 605.

20、6kj(2) lnk = -7284.4/283 + 27.383= 1.643 k=5.171t =1/(kc )= 1/(5.1710.008)=24.17min1/2 012. 試為下述反應設(shè)計一個電池cd(s) + i2(s) = cd 2+ (a = 1.0) + 2i (a = 1.0)cd 2+ i求電池在 298k 時的 ey，反應ym 和平衡常數(shù) kya，如將反應寫成：1 1 1cd (s) + i (s) = cd 2+ (a = 1.0) + i (a = 1.0)2 2 2再計算 ey，反應ym 和平衡常數(shù) kya，從此了解反應方程式的寫法對這些數(shù)值的影 響。已知：ey(i-/i )=0.5355v; ey（cd2+/cd）=-0.4029v解：cd(s)|cd2+(a=1.0)|i-(a=1.0)|i (s)|ptey= ey(i-/i )- ey（cd2+/cd）=0.5355-(-0.4029)=0.9384vrg m=-zfey=-2965000.9384=-181.1kjmol kya=exp(-rgym /rt)=5.561031當反應寫成1 1 1 cd (s