物理化学 表面张力 动力学习题附答案

物理化学第8、9、10章习题

一、选择题

1.下面关于的物理意义中不正确的是（ C ）

A.σ是沿着与表面相切的方向，垂直作用于表面上单位长度线段上的紧缩力。

B.σ是恒温，恒压下可以可逆的增加单元表面积所需的非体积功。

C.σ是在一定的温度，压力下，单位表面积中的分子所具有G i bb s 函数值。

D.σ是恒温，恒压下增加单位表面所引起的系统Gi bb s 函数值。 2、均相反应aA+bB=lL+mM 以A ν及B ν分别表示A 和B 的消耗速率，L ν为产物L 的生成速率，今若A ν/B ν=0.5，B ν/L ν=0.5，则a: b ：l = ( D ) A 4:2:1 B 1:1:1 C 1:2:2 D 1:2:4

3、在三通活塞两端涂上肥皂液，关闭右端，在左端吹一大泡，关闭左端，在右

端吹一小泡，然后打开活塞使左右端相通，将会出现什么现象。（ B ） A.大泡变小，小泡变大 B.小泡变小，大泡变大 C.两泡大小保持不变 D.不能确定

4、已知某气相反应 ，在25℃时的k 1和k -1分别是0.2S -1和3.938×10-3Pa/s,在35℃时正逆反应的速率常数k 1和k -1均增加为原来的2倍，则25℃时的平衡常数Kc 为（ B ），正反应的活化能为（ ）

A 7.896610-?Pa 53kJ/mol -1

B 5.066410?Pa 53kJ/mol -1

C 7.896610-?Pa -53kJ/mol -1

D 5.066410?Pa -53kJ/mol -1 5、若一球形液膜的直径为2×10-3m ，比表面自由能为0.7J·m -2，则其所受的附加压力是（ C ）

A 5.6 kPa

B 1.4 kPa

C 2.8 kPa

D 2.8 Pa

6、环氧乙烷的分解是一级反应，380℃的半衰期为363 min ，反应的活化能为217.57 kJ·mol -1。试求该反应在450℃条件下完成75%所需时间为（ B ） A 7.5min B 15min C 45 min D 80 min

7、已知水的表面张力σ/N·m -1=0.1139-1.4410-?T/K ，试中T 为绝对温度，在恒温283K 及恒压θp 下，可逆地使水的表面积增加1210-?m 2时所必须做的功为（ C ）, 过程中系统的△S=( )

A 7.428×210-J 1.4410-? J/K

B 7.428×210-J 1.4×610-J/K

C 7.428×410-J 1.4×610-J/K

D 7.428×210-J 1.4410-? J/K

8、反应222HI H I →+，在无催化剂存在时，其活化能E a (非催化) = 184.1 kJ·mol -1；在以Au 作催化剂时，反应的活化能E a (催化) = 104.6 kJ·mol -1。若反应在503 K 时进行，如果指前因子A (催化)值比A (非催化)值小108倍，试估计以Au 为催化剂的反应速率常数将比非催化的大 ( A ) A 1.8倍 B 18 C 1.8 ×10-8 D 1.8 ×108 9、 已知水在293 K 时的表面张力γ = 0.07275 N·m -1，摩尔质量M = 0.018 kg·mol -1，密度为1000 kg·m -3，在273 K 时水的饱和蒸气压为610.5 Pa ，在273-293 K 温度区间水的摩尔气化热为40.67 kJ·mol -1，求293 K 时液滴半径为10-9 m 时水的饱和蒸气压（ D ）

A 2047Pa

B 204.7Pa

C 607.8 Pa

D 6078 Pa 10、酸催化反应A H + B 的速率方程是：dt

dc A

-

=k A H c c +,300K 时，在PH=1的溶液中的半衰期为30min ，310K 时，在PH=2的溶液中的半衰期为15min ，则反应的活化能为 ( A )

A 232k J/mol

B 102k J/mol

C 202k J/mol

D 132k J/mol 二、填空题

1、KI 与过量的AgNO 3形成溶胶，该溶胶电泳时胶粒向 负（阴极）移动；在KCl 、NaOH 两种电解质中，对该溶胶聚沉能力大的是__KCl__。

2、N 2O 5在25℃时分解反应的半衰期为5.70 h ，且与N 2O 5初始压力无关。试求此反应在25℃条件下完成90%所需时间18.9h 。

3、在20℃及常压条件下，将半径为1.00cm 的水滴分散成半径为1.00m μ（610-m ）的雾沫，需要做__-0.914 J __(σ=0.0728)

4、在298K 、101.325kPa 下，将直径为1μm 的毛细管插入水中，若不加额外的压力，让水面上升，达平衡后管内液面上升 29.38 m

已知该温度下水的表面张力为0.072N?m -1，水的密度为1000kg?m -3，设接触角为0o,重力加速度为g=9.8m?s -2。

5、在水溶液中，2-硝基丙烷与碱作用为二级反应。其速率常数与温度的关系为

1313163

lg(/mol dm min )11.90(/K)

k T --??=-

求出两种反应物的初始浓度均为8.0×10-3 mol·dm -3，10℃时反应半衰期为__23.64min __

6、如果水中仅含有半径为1.00×10-3 mm 的空气泡，试求这样的水开始沸腾的温度为 396K

已知100℃以上水的表面张力0.0589 N·m -1，汽化热为40.7 kJ·mol -1。 7、TK 时一级连串反应A k 1 B k 2 C ，已知其k 1=12.6，k 2=1.8×102 s -1起始时只有A ，则中间产物B 的生成的最佳时间（即C B 达到极大点的时间）tmax=__0.0159s_

8、 实验发现：在定温条件下NO 分解反应的半衰期t 1/2与NO 的初始压力p 0成

反比。不同温度t 时测得如下数据：

t /℃ 694 757 812 p 0/kPa 39.20 48.00 46.00 t 1/2/s 1520 212 53

试求：(1) 反应在694℃时的速率常数__1.678×10-8 Pa -1.s -1__；(2) t = t 1/2时反应混和物中N 2的物质的质量分数__0.25__

9、溴乙烷分解反应的活化能E a =229.3kJ·mol -1，650K 时的速率常数k=2.14×10-4s -1，

现欲使此反应再20min 内完成80%，问应将反应温度控制为406℃

10、镭(Ra)蜕变产生氡(Rn)及氦核(He)，半衰期为1662 a(年)。试问：24 h 内,1.00 g 无水溴化镭蜕变所放出的氡气在标准状况下的体积6.72×10-5 cm -3 三、计算题

1、苯的正常沸点为354.45 K ，汽化热为33.9 kJ·mol -1，293.15 K 时，苯的表面张力为28.9×10-3 N·m -1，密度为879 kg·m -3。计算293.15 K 时，半径为10-6 m 的苯雾滴的饱和蒸气压及苯中半径为10-6 m 的气泡内苯的饱和蒸气压。

解：293.15 K 时，苯平面液体上的饱和蒸汽压p ，根据方程求得，将汽化热视为

常数，则有

vap m

1

1ln

101325293.15354.45H p

R

???=-- ???

将m vap H ?=33900J/mol , R=8.314 J/mol / K 代入， 解得p=9151Pa

33r 62.28191078101

ln 91518.314293.287910

p ---???=??? 解得：r p =9178 Pa

将r=10-6m 代入开尔文公式，可求得苯气泡内的饱和蒸汽压r p

3r 21ln

3.29210p M p RT r

γρ-=?=-? p p r

=0.9967

r p =9151×

0.9967=9121 Pa 2. 某气相1-2级对峙反应：298 K 时，k + = 0.20 s -1，k - = 5.0×10-9

s -1·Pa -1，当温度升高到310 K ，k +和k -均增大一倍。试求算：(1) 该反应在298 K 时的平衡常数K ；(2) 正、逆向反应的活化能；(3) 总反应的r m H ?；(4) 298 K 时若反应物A 的起始压力p A,0 = 1.0×105 Pa ，则总压力达到1.5×105 Pa 需多少时

间？

解：(1) 从题给-k 的单位看出，速率常数不是c k ，而是p k 。由平衡常数与速率常数的关系可知

Kp=

-

+,,p p k k =

9

10

0.520.0-?Pa=4.0×107

Pa θK =νθ?-)(P K P =θP K P /=4.0×107/101×103=395 (2) 由阿累尼乌斯公式：

a 2112

()11

ln

()()E k T k T R T T =- 当温度由298 K 升高到310 K 时，+k 和-k 均增大一倍，即：

+E =-E =

2ln 1212T T T RT -=2ln 298

310298

310314.8-??=44.4kJ/mol (3) 由平衡常数和温度的关系式：

r m

2

d ln d H K T

RT

?= 代入-

+=

,,p p p k k K ；

111,,22

d ln(/s )

d ln(/Pa s )

d ln d d d p p k k E E K T

T

T

RT RT

---+-+-

?=

-=

- 所以 m r H ?=+E --E =0 (4) 反应

0=t ： 0p 0 0

t 时刻： p p -0 p p

t 时刻，p(总)=p o +p p= p(总) - p o =(1.5×510-1.0×510)Pa=5×410 Pa 反应速率公式为：

2A B C 00d ()()d p

k p k p p k p p k p k p k k p p t +-+-++-=-=--=-+ 由于在t 时刻，p k - =(5.0×910-×5×410)s -1=2.5×410- s -1<<+k 所以+k +p k - ≈+k

则速率方程可近似化为： 0d ()d p

k p p t

+=- t=p p p k o o -+ln 1=45105100.1ln

20.01??s=3.47s

解析

一、选择题

1.解：C 应为单位表面积中的分子比相同的数量的内部分子“超额”吉布斯函数

2、解：A ν/B ν=a:b=0.5 b=2a B ν/L ν= b ：l=0.5 l=2b=4a

3、解：活塞关闭时，由于肥皂膜产生附加压力，p ?=p 内-p 外=

r

σ

4。泡的半径越小，附加压力越大，而大、小泡的p 外是相同的，故小泡内的空气压力大于大泡内空气压力。因此打开活塞后，小泡内空气就流向大泡，导致小泡变成更小，大泡变更大。 4、解：Kc=

11-k k =510

948.32.0-?=5.0664

10?Pa ln

1

2k k =1212)(T RT T T E -

因此 E 1=53kJ/mol -1 5、解：p ? =r σ4=2

1027

.043

÷??-=2.8 kPa 6、解：一级反应

k （653K ）=2

1

2

ln t =1.91×310-min -1

又ln

)

()(12T k T k =1212)

(T RT T T E a -

31

3217.571070

ln[(723 K)/min ]ln1.91108.314653723

k --??=+???

解得：k （723K ）=9.25×210- min -1

4

3t =22

1t =（

2

1025.92

ln 2-?）min=15.0min

7、解：σ=0.1139-1.4410-?T=0.1139-1.4410-?×283=7.428×210-J/m 2

可逆地使水的表面积增加1210-?m ，环境做功：7.428×210-×1×210-=7.428×410-J

P T A S ,)(

??=-A P T

,)(??σ △S=-A P A A T ,)(21???σ

dA=)104.1(421-??A A dA=1.4×610-J/K

8、解：

（非催化）（催化）k k =（非催化）（催化）

A A exp[-RT

Ea Ea )(非催化（催化）-]

=10-8 exp(-503

*314.81

.1846.104-)

=1.8

9、 解：ln 1

2p p =

R

H m

vap ?(

11T -2

1T ) ln

5.6102p =314.867.40(2731-293

1

) 解得 p 2=2047Pa

22ln

p M p RT r

γρ= ln

2047p =9

310

10293314.8018

.007275.02-????? 解得p=6078 Pa

10、解：这是一个均相反应酸催化反应，酸的浓度可视为常数，故该反应表现为准一级反应，速率常数为k +H c ，因此有 2

1t =

+H kc 2ln ，k=+

H c t 2

12

ln k(300K)=

1.0302

ln ?=0.23(mol -1dm -3.min -1)

k(310K)= 01

.0152

ln ?=4.62(mol -1dm -3.min -1)

由阿累尼乌斯方程得：

ln

)

()(12T k T k =1212)

(T RT T T E a -

Ea=

121212ln k k T T T RT -=23

.062

.4ln 300310310*300*314.8-=232k J/mol 二、填空题

1、解： AgNO 3过量，则胶核吸附Ag +而荷正电，因此向负（阴极）移动。 由于AgI 为正溶胶，主要起聚沉作用的是负离子，一价负离子的聚沉能力为Cl ->OH -

2、解：t 1/2与起始压力无关，所以是一级反应：

t=x k -11

ln 1=90.011ln 2ln 21

-t =18.9h 3、解：'r W =-σ△A=-σ(A 2- A 1)= -σ×4∏(N '2r - '1r )

又因为31)(34r ∏= N 32)(3

4

r ∏

N=321)(r r =3

62)10

10(--=1210

'r W =-0.0728*4*3.14[1210*26)10(--22)10(-]J

=-0.914J

4、解：当设接触角为0o,毛细管半径等于曲率半径。达平衡时?p=r

γ

2=ρgh h=

gr ργ2=6

1015.08.91000072.02-?????m=29.38m 5、解：在10。C 时，lg(k/[k])=11.90-(3163/283)=0.7233 k(283K)=5.288mol -1.dm -3.min -1

2/11kc t =

=(310

0.8288.51-??)min=23.64min

6、解：空气泡上的附加压力为p = 2σ/r ，当水沸腾时，空气泡中的水蒸气

压至少等于(θp

+ p )，应用克劳修斯－克拉贝龙方程可求出蒸气压为(p

+

p )时的平衡温度T 2，此即沸腾温度。P 2=θp +?p=θp +r γ2=（510+610

00.10598

.02-??）Pa=2.18510? Pa

ln

θ

p

p 2=R H m vap ?(11T -21T ) ln 5

51001.11018.2??=314.8107.403?(3731

-21T )

解得 ：T 2=396K

7、解：tmax= 2121)/ln(k k k k -=2

2108.16.12)

108.1/6.12ln(?-?=0.0519s

8、 解：根据题意，由二级反应半衰期公式0

2/11

p k t p =

得： (1) 118113

1

(967 K)Pa s 1.67810 Pa s 152039.2010

p k -----=

?=????； (2) 由反应式2211

NO(g)N (g)O (g)22??→+可知，

在定温定容条件下，系统总压力不变，即i p p =总）

(。当2/1t t =时，NO 的压力为2/i p ，故4/N (2i p p =），所以：

25.04)()N ()N (22===

i

i p p

p p x 总 9、解：根据k=Ae -Ea /RT 知

A=ke Ea/RT =2.14×10-4×e 2.293*105/8.314*650=5.73×1014s -1 所以该反应的k 对T 的函数关系式为 k=5.73×1014×exp （-2.293×105K/8.314T ）s -1 该反应的速率公式ln(c 0/c)=kt

因此ln<1.00/(1.00-0.80)>=5.73×1014×exp-（2.293×105K/8.314T ）×20.0×60 解得T=679K

于是溴乙烷分解反应在20.0min 时完成80%，应将反应温度控制在679K ，即406℃。

10、解：放射性元素蜕变为一级反应： k =

2

1

2

ln t =(0.693/1662)a -1=4.17×10-4 a -1

1.00 g 无水溴化镭中含镭为：

386

226

00.1?=0.585g 设发生蜕变的镭的质量为x g ：

460.58524ln 4.1710 1.14100.58524365kt x --==??=?-? 解得： x=×1076.67

763535

6.67108.31427310 cm 6.7210 cm 22610xRT V Mp --?????==?=? ????

三、计算题

1、解析：本题考点有克—克方程以及表面张力的开尔文公式，主要考察计算能力。

2、解析：本题的考点比较多，有平衡常数与速率常数的转换、阿累尼乌斯公式、平衡常数和温度的关系式求出r m H ?。其难点为r m H ?的求解，是通过活化能。本题将阿累尼乌斯公式和r m H ?结合起来，具有较大的难度。

物理化学第五版下册习题答案

第七章 电化学 7、1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A,经过15min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在的27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g)？ 解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极: 2Cl - －2e - → Cl 2(g) 则:z= 2 根据:Q = nzF =It ()22015Cu 9.32610mol 296500 It n zF -?= ==?? 因此:m (Cu)=n (Cu)× M (Cu)= 9、326×10-2×63、546 =5、927g 又因为:n (Cu)= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT 因此:3223Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?（）（） 7、2 用Pb(s)电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1、66×10-2g 。通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有0、1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为62、50g,其中含有PbNO 31、151g,计算Pb 2+的迁移数。 解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液就是电中性的)。显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下: n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(12 Pb 2+) 则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12 Pb 2+) n 电解(1 2Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22 n -+--??==??解前（）电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22 n +-==??解后电 n 迁移(12 Pb 2+)=6、150×10-3+1、537×10-3-6、950×10-3=7、358×10-4mol () 242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710(Pb )2n t n +-+-+?==?移解（）=迁电

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有（） (A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0

(D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0

物理化学动力学 试题2

物理化学动力学试卷2 一、选择题( 共16题26分) 1. 298 K时两个级数相同的反应Ⅰ、Ⅱ，活化能EⅠ= EⅡ，若速率常数kⅠ= 10kⅡ，则两 反应之活化熵相差：( ) (A) 0.6 J·K-1·mol-1 (B) 10 J·K-1·mol-1 (C) 19 J·K-1·mol-1 (D) 190 J·K-1·mol-1 2. 实验活化能E a，临界能E c，势垒E b，零度活化能E0概念不同，数值也不完全相等， 但在一定条件下，四者近似相等，其条件是：( ) (A) E0很小(B) E b很小 (C) 温度很低(D) 基态振动频率大 3. 根据微观可逆性原理，反应物分子能量消耗的选择性和产物能量分配的特殊性有对应关系，因此对正向反应产物主要是平动激发，则对逆向反应更有利于促进反应进行的能量形式 应为：（） (A)振动能(B)转动能 (C)平动能(D)能量形式不限，只要足够高 4. 双分子反应的速率常数k以cm3·s-1为量纲换算为以mol-1·dm3·s-1为量纲时，应乘以 因子（） (A) L(B) 103L (C) 106L2(D) 10-3L 5. 2 分(6037)6037 分子的数密度若以cm-3计，浓度以mol·dm-3计，则k N与k c之关系应为：( ) (A) k c＝103Lk N(B) k c=10-3Lk N (C) k c=106L2k N(D) k c=10-6L2k N 6. 2 分(6531)6531 酶催化作用有很多特征，但其主要的缺点是：（） (A) 对温度反应迟钝(B) 选择性不高 (C) 催化活性低(D) 极易受酶杂质影响 7. 2 分(6479)6479 光化学反应Ａ2＋hν→２Ａ的反应历程为： Ａ2＋hν→Ａ2*Ａ2*k1 ２ＡＡ 2 *＋Ａ 2 k2 ２Ａ2 可得：r＝k1I a／(k1＋k2[Ａ2])则该反应之量子产率Φ为( ) (A) 1 (B) 2 (C) k1／(k1＋k2[Ａ2]) (D) k2／(k1＋k2[Ａ2])·２ 8. 2 分(6409)6409 下面四种说法中不正确的是：( ) (A)在具有速控步的反应历程中，达到稳态后，速控步后的各个步骤的反应速 率都等于速控步的反应速率，速控步前的各步骤均处于平衡状态 (B) 根据微观可逆性原理，在反应历程中不可能出现2A →C + 3D 这样的基 元反应 (C) 在光化学反应中，体系的Gibbs自由能总是在不断地降低 (D) 在采用温度跃变的驰豫法来研究溶液中的快速反应时，该反应必须是放热

齐齐哈尔大学物理化学考试参备考资料动力知识学知识题

第十一章 化学动力学 11.3 某一级反应进行10 min 后，反应物反应掉30 %。问反应掉50 %需多少时间？ 解：设反应掉50 %需时间为t ，因 1 ln 1kt x =- 由题给条件得 1ln 1010.30k =-， 1 11ln min 1010.30k -??= ?-?? 则 111ln ln 10.501010.30t ??= ?--?? ，所以 t =19.4 min 11.6 偶氮甲烷（CH 3NNCH 3）气体的分解反应 CH 3NNCH 3 (g) → C 2H 6 (g) + N 2 (g) 为一级反应。在287 ℃的真空密闭恒容容器中充入初始压力为21.332 kPa 的偶氮甲烷气体，反应进行1000 s 时测得系统的总压为22.732 kPa ，求速率常数k 及半衰期t 1/2。 解： CH 3NNCH 3 (g) → C 2H 6 (g) + N 2 (g) t =0 p 0 0 0 t =t p p 0-p p 0-p 则 p (总) = p + p 0-p + p 0-p = 2p 0-p p = 2p 0- p (总) 设参与反应的各物质均是理想气体，因是恒温恒容反应，故有 p = nRT /V = cRT c = p/RT 则一级反应的积分式为 000/ln ln ln /c p RT p kt c p RT p === 即 0 0ln 2() p kt p p =-总 所以 1001121.332ln [ln ]s 2()1000221.33222.732 p k t p p -==-?-总51 6.7910s --=? 41/25 ln 20.6931 s 1.0210s 6.7910 t k -===?? 11.8 某一级反应A → 产物，初始速率为1×10-3 mol ·dm -3·min -1，1 h 后速率为0.25×10-3 mol ·dm -3·min -1。求k ，t 1/2和初始浓度c A , 0。 解：此一级反应的速率方程为 -d c A /d t = kc A 由题给条件得 -d c A , 0/d t = kc A , 0 = 1×10-3 mol ·dm -3·min -1 ①

物理化学第五版课后习题答案

第十章界面现象 10－1 请回答下列问题： (1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？ (2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？ (3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？ (5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？ 答：(1) 常见的亚稳态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。产生这些状态的原因就是新相难以生成，要想防止这些亚稳状态的产生，只需向体系中预先加入新相的种子。 (2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”，根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。 (3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。 (4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 (5) 由于物理吸附过程是自发进行的，所以ΔG＜0，而ΔS＜0，由ΔG=ΔH－TΔS，得 ΔH＜0，即反应为放热反应。

10－2 在293.15K 及101.325kPa 下，把半径为1×10－3m 的汞滴分散成半径为1×10－9m 的汞滴，试求此过程系统表面吉布斯函数变(ΔG )为多少？已知293.15K 时汞的表面张力为0.4865 N ·m －1。 解： 3143r π＝N×3243r π N ＝3 132 r r ΔG ＝2 1 A A dA γ?＝ (A 2－A 1)＝4·( N 2 2 r －21 r )＝4 ·(3 12 r r －21r ) ＝4× ×(339 (110)110 --??－10－6) ＝5.9062 J 10－3 计算时373.15K 时，下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知时水的表面张力为58.91×10－3 N ·m －1 (1) 水中存在的半径为0.1μm 的小气泡；kPa (2) 空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴； (3) 空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡； 解：(1) Δp ＝2r γ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (2) Δp ＝2r γ ＝36 258.91100.110--???＝1.178×103 kPa (3) Δp ＝4r γ＝36 458.91100.110--???＝2.356×103 kPa 10－4 在293.15K 时，将直径为0.1nm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升？若不加压力，平衡后毛细管内液面的高度为多少？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10－3 N ·m －1，密度为789.4 kg ·m －3，重力加速度为9.8 m ·s －2。设乙醇能很好地润湿玻璃。

物理化学动力学习题

第十一章和第十二章动力学基础 【复习内容提纲】 1、化学动力学和化学热力学所解决的问题有何不同？ 2、什么是基元反应？什么是反应机理？ 3、化学反应级数和反应分子数的定义以及有何区别? 4、反应速率的表示方法？反应速率的实验测定方法？举三个有关动力学的物理化学实验？ 5、什么是质量作用定律？质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确？其适用范围？ 6、根据质量作用定律写出下列基元反应速率表达式:（1）A+B→2P（2）2A+B→2P P214页复习题1 7、简单级数反应的动力学规律？（一级；二级；零级）微分式；积分式；半衰期；速率常数 【计算题】类似于：A→P的反应，恒温下经1小时后有50%的A发生了反应。若反应是①一级反应；②二级反应； ③零级反应，求2小时后A还剩多少？ P165页例题1 ；P216页习题1；习题2；习题6 8、确定反应级数有哪些方法? 9、阿累尼乌斯经验公式：指数形式、微分式、积分式。阿累尼乌斯活化能是。 10、典型复合反应有哪几种？每种的动力学规律有哪些？ 11、复合反应的近似处理方法有几种？每种的适用条件？在稳态近似法中, “稳态”的含意是什么? 什么是平衡态近似？ 【证明题】类型一：P203页直链反应；P207页乙烷的热分解；P221页习题27 类型二：P211页例题； 12、链反应一般包含哪三个步骤？链反应的分类？ 13、简述碰撞理论和过渡态理论所用的模型、基本假设和优缺点？ 13、光化学反应与热反应相比较有哪些区别？【证明题】P274页例题； P308页习题24 【动力学练习】 一、填空题 1、气相有效分子碰撞理论的基本观点是。. 2、催化剂能加快反应的速率，其主要原因是。 3、若光化学反应初级阶段为A+hv?→ ?k A*，则反应速率为。 4、某放射性元素的半衰期5d，则15d后所剩下的同位素为原来的。 5、对1—1型的可逆反应，在一定温度下达平衡时的K c = 。 6、对为一级平行反应，产物B和C的浓度之比为。 已知E 1>E 2 ，若升高温度，则有利于获得产物。 7、今将某物质A放入一反应器内，反应了3600s，消耗掉75%，设反应分别为一级，二级，零级反应。则反应进行了 7200s时，对于各级反应，A物质的剩余量分别为、和。

物理化学课后习题解答

第8章 表面和胶体化学 习题解答 1. 若一球形液膜的直径为2×10-3 m ，比表面自由能为0.7 J ·m -2 ，则其所受的附加压力是多少？ 解：球形液膜 3440.7 kPa 2.8 kPa 210/2 p r γ-??= ==? 2. 若水在293 K 时的表面力为72.75×10-3 N ·m -1 ，则当把水分散成半径为10-5 m 的小液滴时，曲 面下的附加压力为多少？ 解：34 52272.7510 Pa 1.4510 Pa 10 p r γ--???===? 3. 在293 K 时把半径1 mm 的水滴分散成半径为1 μm 的小水滴，问比表面增加了多少倍？表面吉 布斯函数增加了多少？完成该变化时，环境至少需做多少功？已知水的表面力为72.75×10-3 N ·m -1 。 解：设半径1 mm 水滴的表面积为A 1，体积为：V 1，半径为：R 1；半径1 μm 水滴的表面积为A 2，体积为：V 2，半径为：R 2；N 为小水滴的个数。 33 1212 44 , 33 V NV R N R ππ== 3 3 912 1 mm 101 μm R N R ????=== ? ????? 2 2 922211 4 1 μm 1010004 1 mm A N R A R ππ???=== ??? 12 22144 0.07288 N m 4() =9.14510 N m 9.14510 J A G dA NR R γπ---?==??-??=? 49.14510 J A W G -=-?=-? 4. 在298 K ，101.325 kPa 下，将直径为1 μm 的毛细管插入水中，问管需加多大压力才能防止水面上升？若不加额外压力，让水面上升达平衡后，管液面上升多高？已知：该温度下水的表面力为 0.072 N ·m -1，水的密度为1000 kg ·m -3，设接触角为0o ，重力加速度为9.8 m ·s -2 。 解：cos cos01θ==o 6 220.072 kPa 288 kPa 11102 s p R γ-?= =='?? 3 28810 m 29.38 m 10009.8 s p h g ρ?===? 5. 已知毛细管半径R = 1×10-4 m ，水的表面力γ = 0.072 N ·m -1 ，水的密度ρ = 103 kg ·m -3 ，接触角θ = 60o，求毛细管中水面上升的高度h 。 解：34 2cos 20.072cos 60 m 0.0735 m 109.810 h gR γθρ-?===??o 6. 303 K 时，乙醇的密度为780 kg ·m -3 ，乙醇与其蒸气平衡的表面力为2.189×10-2 N ·m -1 ，试计 算在径为0.2 mm 的毛细管中它能上升的高度?

物理化学练习题及答案

《 物理化学 》练习题4 注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 三 大题，满分100分， 考试时间120分钟。 一、选择题(10题，每题2分，共20分) 1. 下述说法哪一种不正确： （ ） （A ）一定量理想气体自由膨胀后，其?U = 0 （B ）非理想气体经绝热自由膨胀后，其?U ≠0 （C ）非理想气体经一不可逆循环，其?U = 0 （D ）非理想气体自由膨胀，气体温度略有变化 2. 水在 100℃、101325Pa 下沸腾时，下列各量何者增加？ (A) 系统熵 (B) 汽化焓 (C) Gibbs 函数 (D) 蒸气压 3. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起( ) (A) 凝固点升高 (B) 沸点升高 (C) 蒸汽压升高 (D) 总是放出热量 4. 对于理想气体之间的任意一个化学反应，影响标准平衡常数K 的因素是( ) (A) 浓度 (B) 压力 (C) 温度 (D) 催化剂 5. 固体Fe ，FeO ，Fe 3O 4与气体CO ，CO 2达到平衡时其组分数C 和自由度数F 分别为( )。 (A) C = 2, F = 0 (B) C = 1, F = 0 (C) C = 3, F = 1 (D) C = 4, F = 2 6.科尔劳施从实验中总结出电解质溶液的摩尔电导率与其浓度成线性关系 m m ΛΛ∞ =-，这一规律适用于( )

(A) 弱电解质(B) 强电解质的稀溶液 (C) 无限稀溶液(D) 浓度在一定范围的溶液 7. 反应的标准平衡常数与温度T的关系为dln K /d T = ?r H m /RT2，则( ) (A) K 必随温度升高而加大(B) K 必随温度升高而减小 (C) K 必随温度升高而改变(D) 随温度升高，K 可增大、减少或不变 8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有( ) (A) 表面能(B) 表面张力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力 9．某零级反应A = B+ C开始时反应物浓度为0.2 mol·dm-3，其速率常数k为1.25×10?5 mol·dm-3·s-1，则其反应完成所耗时间t为 (A) 8000 s (B) 12000 s (C) 16000 s (D) 18000 s 10．在一个绝热的刚性容器中发生一个化学反应，使系统的温度升高和压力增大，则有 (A) Q>0，W<0，?U < 0 (B) Q=0，W=0，?U = 0 (C) Q=0，W<0，?U < 0 (D) Q>0，W=0，?U > 0 二、计算题(6题，共60分) 1. 298 K，101.3 kPa下，Zn 和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200 kJ，放热6 kJ，求该反应的Δr U，Δr H，Δr S，Δr A，Δr G（设反应前后的体积变化可忽略不计）。(10分)

物理化学动力学 试题3

物理化学动力学试卷3 一、选择题( 共16题26分) 1. 2 分(6453)6453 除多光子吸收外，一般引起化学反应的光谱，其波长范围应是： (A) 可见光(400 - 800 nm) 及紫外光(150 - 400 nm) (B) X射线(5 - 10-4 nm) (C) 远红外射线 (D) 微波及无线电波 2. 2 分(6181)6181 单原子分子A与双原子分子B生成非线性过渡态时，据A(TST)=(k B T／h)[q≠／(q A q B)] 计算A时，q≠为 (A) f t3f r2f v3(B) f t3f r2f v4 (C) f t3f r3f v3(D) f t3f r3f v2 3. 2 分(6104)6104 在过渡态理论的速率方程中，因数RT /Lh或k B T/h对所有反应都是一样的。其值约为∶ (A) 103 s-1 (B) 1013 s (C) 1013 s-1 (D) 103 s 4. 2 分(6109)6109 设气体A和B都是单原子分子，它们发生化合A + B = C，已知一维平动配分函数 f t = 108，一维转动配分函数f r= 10。按过渡态理论，在温度T时，反应的频率因子为： (A) 10-22k B T/h (B) 10-21k B T/h (C) 10-23k B T/h (D) 1023k B T/h 5. 下列双分子反应中： (1) Br + Br →Br2 (2) CH3CH2OH + CH3COOH →CH3CH2COOCH3+ H2O (3) CH4+ Br2→CH3Br + HBr 碰撞理论中方位因子P的相对大小是∶ (A) P(1) > P(2) > P(3) (B) P(1) > P(3) > P(2) (C) P(1) < P(2) < P(3) (D) P(1) < P(3) < P(2) 6. D+B→产物，从各物理量均以基本单位计算所得之k N ，换算为以mol·dm-3为量纲的k c，它们的关系为： (A) k c =Lk N(B) k c=106L2 (C) k c=103Lk N(D) k c=10-3Lk N 7. 理想气体反应A + BC[ABC]≠→产物，若设E a为阿累尼乌斯活化能，?≠H m$表示活化络合物与反应物在标准状态下的焓差，则 $+ RT (A) E a= ?≠H m

物理化学林树坤第8章化学动力学习题答案

第8章 化学动力学 习题 1. 请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式（试用各种物质分别表示）。 （1）P B A k 2?→?+ （2）2A+B P k 2?→? （3）S P B A 22+→+ （4）M Cl M Cl +→+22 解： （1）B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc ==-=-21，（2）B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc 2 2121==-=-， （3）22121B A S P B A c kc dt dc dt dc dt dc dt dc ===-=-，（4）M 2Cl Cl Cl c kc dt dc dt dc 212==-。 2. 某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为n A c c c k =γ和n A p p p k =γ，试求 k c 与k p 之间的关系，设气体为理想气体。 解：因为 p A =c B R T =c A R T ， n A n p n A c c RT k c k )(=，则 n p c RT k k )(= 3. 298K 时N 2O 5(g)分解反应其半衰期2/1t 为，此值与N 2O 5的起始浓度无关，试求： （1）该反应的速率常数。（2）作用完成90%时所需时间。 解：根据题意判断该分解反应为一级反应，因此可求得 （1）12/11216.07 .52 ln 2ln -===h t k ，（2）h k x t 94.181216 .09.011 ln 11ln =-=-= 4. 某人工放射性元素放出α粒子，半衰期为15min ，试问该试样有80%分解，需时若干？ 解：根据题意判断该放射反应为一级反应，因此可求得 （1）12/1min 04621.015 2 ln 2ln -===t k ，（2）min 83.3404621 .08.011 ln 11ln =-=-=k x t 。 5. 把一定量的PH 3(g)迅速引入温度为950K 的已抽空的容器中，待反应物达到该温度时开始计时(此时已有部分分解)，测得实验数据如下：

关于物理化学课后习题答案

关于物理化学课后习题 答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

第一章两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 C，另一个球则维持 0 C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此， 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H2与N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。 H2 3dm3 P(H2） T N2 1dm3 P(N2) T （1） 两种气体混合后的压力； （2）计算混合气体中H2和N2的分压力； （3）计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，下全部凝结成液态水，求过程的功。假 设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。 1mol某理想气体与27℃，的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态， 在恒容升温至℃，。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 C，4 mol的Ar(g)及150 C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度

t及过程的。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及，且假设均不随温度而变。 解：图示如下 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计 则该过程可看作恒容过程，因此 假设气体可看作理想气体，，则 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l）在100 C的摩尔蒸发焓。水和水蒸气已知水（H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据，计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓，要求：（1）应用25 C的标准摩尔生成焓数据；

物理化学 表面张力 动力学习题附答案2

物化第8-10试卷 一、选择题 1. 物质表面张力的值与：( C ) A．温度无关B．压力无关C．表面大小无关D．另一相物质无关 2．在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是（ A ）A．表面张力与液面垂直； B．表面张力与S的周边垂直； C．表面张力沿周边与表面相切； D．表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，在凹液面指向液体外部。 3. 表面活性物质的实质性作用是：( B ) A，乳化作用；B，降低表面张力；C，加溶作用；D，降低物质的溶解性 4．某温度压力下，有大小相同的水滴、水泡和气泡，其气相部分组成相同，见图。它们三者表面自由能大小为：（C） A．G a = G c < G b； B．G a = G b > G c ； C．G a < G b < G c ； D．G a = G b = G c 。 5．对于有略过量的KI存在的AgI溶胶，下列电解质中聚沉能力最强的是( D ) A . NaCl B. K3[Fe(CN)6] C. MgSO4 D. FeCl3 6.关于胶体和溶液的叙述中正确的是( C ) A. 胶体带电荷,而溶液呈电中性 B. 胶体加入电解质可产生沉淀,而溶液不能

C. 胶体是一种介稳性的分散系,而溶液是一种稳定的分散系 D. 胶体能够发生丁达尔效应,而溶液中不存在布朗运动 7．某化学反应的计量方程为A 2B C D k +??→+，实验测定得到其速率系数为3110.25(mol dm )s k ---=??，则该反应的级数为 （ C ） （A ）零级反应 （B ）一级反应 （C ）二级反应 （D ）三级反应 8．有一个平行反应，①1a,1,A B E k ???→；②2a,2,A D E k ???→。已知反应①的活化能大于反应②的活化能，即a,1a,2E E >，以下措施中哪一种不能改变获得产物B 和D 的比例？ ( B ) (A) 提高反应温度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (D) 降低反应温度 9. 下列说法错误的是( D ) A. 一步完成的反应是基元反应。 B. 由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。 C. 由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称复杂反应。 D. 基元反应都是零级反应。 10. 加入正催化剂使反应速度加快，下列叙述不正确的是( C ) A. 使反应体系的活化分子百分数增高 B. 使反应体系的活化分子总数增多。 C. 使反应体系的活化分子百分数降低。 D. 使反应体系的活化能降低。 二、选择题 1．溶胶的动力性质包括 布朗运动 、 扩散作用 和 沉降作用 。

物理化学第五版下册习题答案

第七章 电化学 7.1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A ，经过15min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu?（2）在的27℃，100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2（g ）？ 解：电极反应为：阴极：Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极： 2Cl - －2e - → Cl 2（g ） 则：z= 2 根据：Q = nzF =It ()22015 Cu 9.32610mol 296500 It n zF -?= ==?? 因此：m （Cu ）=n （Cu ）× M （Cu ）= 9.326×10-2×63.546 =5.927g 又因为：n （Cu ）= n （Cl 2） pV （Cl 2）= n （Cl 2）RT 因此：3 223 Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?（）（） 7.2 用Pb （s ）电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1.66×10-2g 。通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为62.50g ，其中含有PbNO 31.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解法1：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下： n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(1 2Pb 2+) 则：n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(1 2 Pb 2+) n 电解(12 Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 2 23162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 1 2331.22 n -+--??==??解前（）电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 1 2331.22 n +-==??解后电 n 迁移(1 2 Pb 2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol () 242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710 (Pb )2 n t n + -+ -+?==?移解（）=迁电

物理化学习题集及答案1教材

物理化学概念辨析题解 物理化学教研组

热力学第一定律 一、选择题 1. 在100 ℃，101325 Pa下，1mol水全部向真空容器气化为100 ℃，101325 Pa 的蒸气，则该过程( ) (A) ΔG<0,不可逆(B) ΔG=0,不可逆 (C) ΔG=0,可逆(D) ΔG>0,不可逆 2. 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：( ) (A)绝热箱中所有物质(B) 两个铜电极 (C) 蓄电池和铜电极(D) CuSO4水溶液 3. 体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：( ) (A) T，p，V，Q (B) m，V m，C p，?V (C)T，p，V，n(D) T，p，U，W 4. 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀所做的体积功：( ) (A) W > 0 (B) W = 0 (C) W < 0 (D) 无法计算 5. 在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：( ) (A) Q > 0，W > 0，?U > 0 (B) Q = 0，W = 0，?U < 0 (C) Q = 0，W = 0，?U = 0 (D) Q < 0，W > 0，?U < 0 6. 对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：( ) (A)Q (B) Q + W (C) W (当Q = 0时) (D) Q (当W = 0时) 7. 下述说法中，哪一种不正确：( )

(A)焓是体系能与环境进行交换的能量 (B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 (C) 焓是体系状态函数 (D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 8. 某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种，在298 K时由 5 dm3 绝热可逆膨胀到 6 dm3，温度降低21 K，则容器中的气体是：( ) (A) O2 (B) CO2 (C) NH3 (D) Ar 9. 下述说法中，哪一种正确：( ) (A)热容C不是状态函数 (B) 热容C与途径无关 (C) 恒压热容C p不是状态函数 (D) 恒容热容C V不是状态函数 10. 热力学第一定律仅适用于什么途径：( ) (A)同一过程的任何途径 (B) 同一过程的可逆途径 (C) 同一过程的不可逆途径 (D) 不同过程的任何途径 11. 1 mol H2(为理想气体)由始态298 K、p被绝热可逆地压缩5 dm3，那么终态温度T2 与内能变化?U分别是：( ) (A) 562K，0 kJ (B) 275K，-5.49 kJ (C) 275K，5.49 kJ (D) 562K，5.49 kJ 12. n mol理想气体由同一始态出发，分别经(1)等温可逆；(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态，以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值，则： ( ) (A) H1 > H2(B)H1 < H2 (C) H1 = H2 (D) 上述三者都对 13. 如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若B、C在同一条绝热线上，那么?U AB与?U AC的关系是：( ) (A)?U AB > ?U AC (B) ?U AB < ?U AC

物理化学第七章动力学

第十一章 化学动力学 §11.1化学反应的反应速率及速率方程 1.反应速率的定义 非依时计量学反应: 若某反应不存在中间物，或虽有中间物，但其浓度甚微可忽略不计，则此类反应将在整个反应过程中符合一定的计量式。那么，这类反应就称为非依时计量学反应 某反应的化学计量式：B B 0B ν=∑ 对非依时计量学反应，反应进度ξ定义为：B B d d /n ξν= 转化速率为：B B d /d (1/)(d /d )t n t ξξν== 反应速率为：B B /(1/)(d /d )r V V n t ξν== 即用单位时间单位体积内化学反应的反应进度来定义反应速率。对非依时计量学反应，此定义与用来表示速率的物质B 的选择无关，与化学计量式的写法有关。 对于恒容反应，反应速率可表示为：B B (1/)(d /d )r c t ν= 对任何反应： E F G H e f g h +=+ G E F H d d d d 1111d d d d c c c c r e t f t g t h t =- =-== 2.基元反应 定义：如果一个化学反应，反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生成物分子， 这种反应称为基元反应。基元反应为组成一切化学反应的基本单元。例如： 2222C +M =2C +M C + H =HC +H H +C =HC +C 2C +M =C +M

化学反应方程，除非特别注明，一般都属于化学计量方程，而不代表基元反应。 反应机理：反应机理又称为反应历程。在总反应中，连续或同时发生的所有基元反应称为反应机理，在有些情况下，反应机理还要给出所经历的每一步的立体化学结构图。3. 基元反应的速率方程--质量作用定律、反应分子数 （1）反应分子数：基元反应方程式中各反应物分子个数之和，称为反应分子数。 （2）质量作用定律：对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂 乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的系数。这就是质量作用定律，它只适用于基元反应。 例如：单分子反应：A ?? →产物，A A d /d c t kc -= 双分子反应：A B +?? →产物，A A B d /d c t kc c -= A A +??→产物，2A d /d A c t kc -= （3）说明： 速率方程中的比例常数k ，叫做反应速率常数。温度一定，反应速率常数为一定值，与浓度无关；它是反应本身的属性。同一温度下，比较几个反应的k ， k 越大，则反应越快。 基元反应按反应分子数可划分为：单分子反应、双分子反应和三分子反应。 对于非基元反应，只有分解为若干个基元反应时，才能对每个基元反应逐个运用质量作用定律。 4. 化学反应速率方程的一般形式、反应级数 对于化学计量反应 A B Y Z a b y z ++?????→???++由实验数据得出的经验速率 方程，一般形式为： A A A B d d c r kc c t αβ =- =??? 反应级数：速率方程中各反应物浓度项上的指数称为该反应物的级数。

物理化学第五版课后习题答案

第七章 电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+ )＝4 4 36823107685310..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前 ＝1151 3312098 ..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4

物理化学习题集及答案2

相平衡 一、选择题： 1. 二组分体系恒温时．可能同时存在的最大相数为 （ ） (A) Φ=2 (B) Φ=3 (C) Φ=4 2. 在α、β两项中都含有A 和B 两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确 （ ） A B A A A B A B (A ) (C) (D) (B )αααβαβββμμμμμμμμ==== 3. 在101325Pa 下，水、冰和水蒸气平衡的系统中，自由度为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 4. 在密闭容器中有食盐饱和溶液，并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶，则系统的自由度是 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 5. 系统是N 2和O 2两种气体的混合物时，自由度应为 （ ） (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 6. 在101325 Pa 下，水和水蒸气呈平衡的系统，其自由度f 为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 7. NH 4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH 4Cl(s) → HCl(g) + NH 3(g) （ ） (A) K =3, Φ=2, f =2 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =1, Φ=2, f =1 (D) K =4, Φ=2, f =1 8. 25 ℃及标准压力下，NaCl(s)与其水溶液平衡共存 （ ） (A) K =1, Φ=2, f =1 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =2, Φ=2, f =0 (D) K =4, Φ=2, f =1 9. 已知在318 K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063 kPa ，今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77 kPa ，则此溶液： （ ） (A) 为理想液体混合物 (B) 对丙酮为负偏差 (C) 对丙酮为正偏差 (D) 无法确定 10. 苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物，当把5 mol 苯与5 mol 甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是： （ ）