(完整版)物化下册练习题
物理化学(下册)习题
化学反应动力学
一、判断题：
1．反应速率系数k A与反应物A的浓度有关。（n）
2．反应级数不可能为负值。（n）
3．一级反应肯定是单分子反应。(n)
4．对二级反应来说，反应物转化同一百分数时，若反应物的初始浓度愈低，则所需时间愈短。（n）
5．对于元反应，反应速率系数总随温度的升高而增大。（y）
6．设对行反应正方向是放热的，并假定正、逆都是元反应，则升高温度更利于增大正反应的速率系数(n)
7．连串反应的速率由其中最慢的一步决定，应此速率控制步骤的级数就是总反应的速率系数。（y）
8．鞍点是反应的最低能量途径上的最高点，但它不是势能面上的最高点，也不是势能面上的最低点。(y)
9．过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。(y)
10.催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学反应的标准平衡常数。(y)
11.光化学的量子效率不可能大于一。（n）
12.质量作用定律仅能用于元反应。（y）
13.在任意条件中，任意一基元反应的活化能不会小于零，但对于非基元反应，活化能可以是正值，也可以是负值，甚至为零。（y）
14.凡是反应级数为分数的反应都是复杂反应，凡是反应的数为1，2和3的反应都是基元反应。（n）
15.在常温常压下将氢气和氧气混合，数日后尚未检测有任何变化。所以在该条件下，氢气和氧气的混合物在热力学上是稳定的。（n）
16.某化学反应是放热的，活化能较高，在没找到合适催化剂的情况下，要提高反应的效率，反应应该在较低的温度下进行。（n）
1、只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为。
2、若反应A+2B→Y是元反应，则其反应的速率方程可以写成。
3、链反应的一般步骤是(i) ；(ii) ；(iii) 。
4、某反应的速率系数k=4.62?10-2min-1，则反应的半衰期为。
5、反应活化能E a=250kJ?mol-1，反应温度从300K升高到310K时，速率系数k增加倍。
6、催化剂的共同特征是(i) ；
(ii) ；
(iii) ；
7、对于基元反应A+B→P，当A的浓度远远大于B的浓度时，该反应为级，速率方程式为。
8、2A→B为双分子基元反应，该反应的级数为___。
9、在下列反应历程中，A+B→C，C→A+B，C→P，k2＞＞k3，产物P生成的速率方程是________。
10、某化学反应中，反应物消耗7/8所需的时间是它耗掉3/4所需时间的1.5倍，该反应的级数为 级。
答案）
1、答：A
A,01/21k c t =。 2、答：2B A A A d d c c k t
c =-。 3、答：链的引发；链的传递；链的终止。
4、答：t 1/2=15min 。
5、答：k (310K)/k (300K)=25.36。
6、答：(i)催化剂不能改变反应的平衡规律(方向与限度)
(ii)催化剂参与了化学反应，为反应开辟了一条新途径，与原途径同时进行
(iii)催化剂具有选择性
7、准一级，dCp/dt=kC B 。。
8、2。
9、dC P /dt=(k 1k 3/k 2)C A C B
10、2级
三、选择题：
1．对元反应A+2B→C，若将其反应速率方程写为下列形式，
则k A 、k B 、k C 间的关系应为：() (A)k A =k B =k C (B)k A =2k B =k C （C ）k A =1/2k B =k C
2．某反应，A→Y，其速率系数k A =6.93min -1，则该反应物A 的浓度从1.0mol ×dm -3变到0.5mol ×dm -3所需时间是()
(A)0.2min(B)0.1min(C)1min 。
3.某反应，A→Y，如果反应物A 的浓度减少一半，它的半衰期也缩短一半，则该反应的级数为()
(A)零级(B)一级(C)二级
4．元反应：H+Cl 2→HCl+Cl 的反应分子数是()
(A)单分子反应(B)双分子反应(C)四分子反应
9.光气热分解的总反应为COCl 2→CO+Cl 2，该反应分为三步完成:
（i ）COCl 22Cl+CO 快速可逆
（ii ）Cl+COCl 2→CO+Cl 2慢
（iii ）Cl 3Cl 2+Cl 快速可逆
B A B B d d c c k t c =-B A A A d d c c k t c =-B
A C C d d c c k t c =
总反应速率方程，则此总反应为（） （A ）1.5级，双分子反应（B ）1.5级，不存在反应分子数
（C ）不存在反应级数与分子数
10.光化学反应的初级反应A+hv =产物，其反应速率应当（）
（A ）与反应物A 浓度无关（B ）与反应物A 浓度有关
（C ）与反应物A 浓度和h n 有关
11.催化剂的中毒是指催化剂()
(A)对生物体有毒(B)活性减少(C)选择性消失(D)活性或选择性减少或消失。
12.某化学反应的速率常数为2.0mol ·l -1·s -1，该化学反应的级数为（） A.1B.2C..0D-1 13.放射性Pb 201的半衰期为8小时，1克放射性Pb 201经24小时衰变后还剩（）
A.1/3g
B.1/4g
C.1/8g
D.0g 14.对于一个反应，下列说法正确的是（）
A.ΔS 越负，反应速度越快
B.ΔH 越负，反应速度越快
C 活化能越大，反应速度越快D.活化能越小，反应速率越快
15.某反应在一定条件下平衡的转率为25％，当有催化剂存在时，其转化率应当（）25％
A.大于
B.小于
C.等于
D.大于或小于
16.某反应A+B=P ，实验确定速率方程为，该反应（）
A.一定是基元反应
B.一定不是基元反应
C.不一定是基元反应
D.以上说法都不对
17.任一基元反应，反应分子数与反应级数的关系是（）
A.反应级数等于反应分子数
B.反应级数小于反应分子数
C.反应级数大于反应分子数
D.反应级数大于或等于反应分子数
18.对于任一反应，反应级数（）
A.只能是正整数
B.只能是正数
C.只能是整数
D.可以是负分数
19.一级反应的半衰期与反应物的初始浓度（）
A.无关
B.成正比
C.成反比
D.二次方成正比
20.在一定温度下，反应A+B →2D 的反应速率可表示为-dC A /dt=k A C A C B ，也可表示为
dC D /dt=k D C A C B ，速率常k D 和k A 的关系为（）
A.k D =k A
B.k D =2k A
C.2k D =k A
D.无关
21.下列对于催化剂特征的描述中，不正确的是（）
A.催化剂只能改变反应到达平衡的时间，对已经达到平衡的反应无影响
B.催化剂在反应前后自身的化学性质和物理性均不变
C.催化剂不影响平衡常数
D.催化剂不能实现热力学上不能发生的反应。
22、只有（），才能有效地引发光化学反应。
A.照射到反应体系上的光
B.被反应体系吸收的光
C.通过反应体系的光
D.被反应体系反射的光
23、下列变化中（）不是光化学反应。
A.光合作用
B.摄影照像
C.洛杉矶烟雾
D.温室效应
24、在光敏反应中，吸收光量子的物质是（）。
A.光敏物质，反应中的能量给体
2/1COCl COCl 2Cl 22d d c kc t
c =-
B.光敏物质，反应中的能量受体
C.非光敏物质，反应中的能量受体
D.非光敏物质，反应中的能量给体
25、光化学反应的量子效率（）。
A.一定等于1
B.一定大于1
C.一定小于1
D.上述三条都不对
三、 1.C 。 2.B 。 3.A 。4．B 。9．B 。10
．A 。11.D 。
12.C.13.C14.D15.C16.C17.A18.D19.A20.B21.B22.B23.D24.A25.D 四、计算题：
1．某一级反应进行10min 后，反应物消耗了30%，问反应掉50%需多少时间？
2.环氧乙烷的热分解是一级反应，在615K 时，此反应的速率常数为1.89×10-3min -1反应的活
化能是219.2kJ/mol 求环氧乙烷在723K 分解75%所需的时间。
3.338.15K 时，N 2O 5气相分解的速率常数为0.292min -1，活化能是103.3kJ/mol 求的353.15K 时
的速率常数k 和半衰期t 1/2。
4.乙烯热分解反应CH 2CH 2(g)→C 2H 2(g)+H 2(g)为一级反应，在1073K 时经10小时有50%乙烯分 解，已知该反应的活化能是250.8kJ/mol ，求反应在1573K 下进行乙烯分解80%需多少时间？
5.已知CO(CH 2COOH)2在水溶液中反应的速率常数在333.15K 和283.15K 时分别为5.484×10-2s
-1 和1.080×10-4s -1,求反应的活化能.
电解质溶液
一、判断题：
1、设ZnCl 2水溶液的质量摩尔浓度为b ,离子平均活度因子为g ±，则其离子平均活度。（）
2、298K 时，相同浓度（均为0.01mol ×kg -1）的KCl ，CaCl 2和LaCl 3三种电解质水溶液，离子平均活度因子最大的是LaCl 3。（）
3、0.005mol ×kg -1的BaCl 2水溶液，其离子强度I =0.03mol ×kg -1。（）
4、AlCl 3水溶液的质量摩尔浓度若为b ，则其离子强度I 等于6b 。（）
5、对于一切强电解质溶液－ln g ±=C |z +z －|I 1/2均能使用。（）
6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液中含有由电解质离解成的正负离子。
（）
7、电解质溶液可以不偏离理想稀溶液所遵从的热力学规律。（）
b/b a ±±=γ34
8、离子迁移数t++t－＜1。（）
9、离子独立运动定律只适用于无限稀薄的强电解质溶液。（）
10、无限稀薄时，HCl、KCl和NaCl三种溶液在相同温度、相同浓度、相同单位电场强度下，三种溶液中的Cl-迁移数相同。（）
11、在一定的温度和较小的浓度情况下，增大弱电解溶液的浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减小。（）
c
12、用Λm 对作图外推的方法，可以求得HAc的无限稀薄摩尔电导率。（）
13、在一定温度下稀释电解质溶液，摩尔电导率增大，而电导率的变化不一定增大。（）14．恒温下，电解质溶液的浓度增大时，其电导率增大，摩尔电导率减小。（）
15．以对作图，用外推法可以求得弱电解质的无限稀释摩尔电导率。（）
16．离子独立运动定律既可应用于无限稀释的强电解质溶液，又可应用于无限稀释的弱电解质溶液。（）
17．电解质溶液中的离子平均活度系数<1。（）
18．离子迁移数t+t>1。（）
19．表示电解质溶液的摩尔电导率可以用两种方法，一是以1mol元电荷为基本单元，另一种是以1mol电解质的量为基本单元，其值是一样的。（）
20．虽然电导率κ=K cell/R，但是电导率κ与电导池常数K cell无关。（）
21．因为难溶盐的溶解度很小，可以近似认为难溶盐饱和溶液的≈。（）
22．某电解质处于离子强度相同的不同溶液中，该电解质在各溶液中的浓度不一样，但是离子的平均活度系数相同。（）
23．因为离子的平均质量摩尔浓度与平均活度系数有相似的定义式，所以我们可以认为m=m。（）
二、填空题：
1、等体积的0.05mol?kg-1的LaCl3水溶液及0.05mol?kg-1的NaCl水溶液混合后，溶液的离子强度I=??????????。
2、电解质的离子强度定义为I=??????，1mol?kg-1的CaCl2水溶液的I=?????mol?kg-1。
3、中心离子的电荷数离子氛的电荷数。
4、相同温度、相同浓度的NaCl，MgCl2，MgSO4的稀水溶液，其离子平均活度因子的大小是：γ±（NaCl）?????γ±（MgCl2）?????γ±（MgSO4）（选填“＜”，“＝”，“＞”）。
5、25℃时，1mol?kg-1的BaCl2水溶液的γ±=0.399，则a±=????。
6、K2SO4水溶液质量摩尔浓度b=0.01mol?kg-1，γ±=0.71，则a±=????????????。
7、在稀溶液范围内，由于质点间的作用力性质不同，同浓度的非电解质溶液的活度电解质溶液中溶质的活度（选填“大于”，“小于”，“等于”）。
8、25℃时，AgCl饱和水溶液的电导率为3.41?10-4S·m-1，所用水的电导率为1.60?10-4S·m-1。则AgCl的电导率为。
9、当等体积的0.4mol?kg-1的NaCl水溶液与0.3mol?kg-1的BaCl2水溶液混合，混合溶液的离子强度I= 。
10．浓度为m 的Al 2(SO 4)3溶液中正、负离子的活度系数分别为和，则：离子平均活度系数= ，离子平均质量摩尔浓度= ，离子平均活度= 。 11．已知(H )=349.82×10S·m ·mol ，(Ac )=40.9×10
S·m ·mol ,而实验测得某醋酸溶液的(HAc)=5.85×10S·m ·mol -1，此溶液中醋酸的电离度
α= 。
12．0.1mol·kg 的LaCl 3溶液的离子强度I = 。
13．在温度一定和浓度比较小时，增大弱电解质溶液的浓度，则该弱电解质的电导率κ ，摩尔电导率 。（增大、减小、不变）
14．在298K 无限稀释的水溶液中， 是阴离子中离子摩尔电导率最大的。 15．恒温下，某电解质溶液的浓度由0.2mol·dm
减小为0.05mol·dm ，则 。 16．电导率κ=K cell /R ，电导率κ与电导池常数K cell 的关系为 。（正比、反比、无关）
17．在电解质溶液中独立运动的粒子是 。
18．电导滴定不需要 ，所以对于颜色较深或有混浊的溶液很有用。
19．
和数值的大小差别是因为弱电解质部分电离与全部电离产生的 不同造成的。 三、选择题：
1．电解质分为强电解质和弱电解质，在于：()。
(A)电解质为离子晶体和非离子晶体
(B)全解离和非全解离
(C)溶剂为水和非水
(D)离子间作用强和弱
2．若下列电解质溶液溶质B 的质量摩尔浓度都为0.01mol·kg -1，则离子平均活度因子最小的是：（）
（A ）ZnSO 4（B ）CaCl 2（C ）KCl
3.质量摩尔浓度为b ，离子平均活度因子(系数)为g ±的MgSO 4溶液的活度a B 为：（）。
（A ）（B ） （C ）（D ） 4．在25℃时，0.002mol ×kg -1的CaCl 2溶液的离子平均活度因子(系数)为(g ±)1与0.002mol ×kg -1的CaSO 4溶液的离子平均活度因子为(g ±)2的关系是：（）。
（A ）（g ±）1>(g ±)2（B ）(g ±)1<(g ±)2
（C ）（g ±）1=（g ±）2（D ）(g ±)1与(g ±)2无法比较
5.0.001mol ×kg -1K 3[Fe （CN ）6]水溶液的离子强度为（单位：mol ×kg -1
）：（）。 ()22 b/b ±γ()222 b/b ±γ()33
4 b/b ±γ()4
48 b/b ±γ
（A）6.0×10-3（B）5.0×10-3（C）4.5×10-3（D）3.0×10-3
6.若电解质的离子平均活度因子g±<1，主要原因是（）
（A）正负离子间的作用力大（B）溶质与溶剂间的作用力大
（C）离子的溶剂化作用力大（D）溶剂分子间的作用力大
7.若电解质的离子平均活度因子g±>1，主要原因是（）
（A）正负离子间的作用力大（B）溶质与溶剂间的作用力大
（C）离子的溶剂化作用力大（D）溶剂分子间的作用力大
8.下列电解质离子平均活度因子最大的是（）
（A）0.01mol×kg-1KCl（B）0.01mol×kg-1CaCl2
（C）0.01mol×kg-1LaCl3（D）0.001mol×kg-1KCl
9.电解质B在溶液中的离子平均活度因子为g±，对于g±大小的下列判断那个正确（）（A）g±≤1（B）g±≥1（C）(A)、(B)都有可能（D）g±恒小于1
10.电解质溶液的离子强度与其浓度的关系为（）
（A）浓度增大，离子强度增大
（B）浓度增大，离子强度变弱
（C）浓度不影响离子强度
（D）随浓度变化，离子强度变化无规律
11.关于离子平均活度因子g±与电解质溶液溶质的质量摩尔浓度间的关系，下列讲法中正确的是（）
（A）b增大，g±增大
（B）b增大，g±减小
（C）先b增大，g±增大后b增大，g±减小
（D）先b增大，g±减小后b增大，g±增大
12.在稀溶液范围内，离子平均活度因子与电解质溶液的离子强度的关系，正确的论述是（）（A）离子强度增大，平均活度因子增大
（B）离子强度增大，平均活度因子减小
（C）离子强度不影响平均活度因子的数值
（D）随离子强度变化，平均活度因子变化无规律
13.无限稀薄的KCl溶液中，Cl－离子的迁移数为0.505，该溶液中K+离子的迁移数为：()。
(A)0.505(B)0.495(C)67.5(D)64.3
14.通常，应用摩尔电导率这一概念时，就MgCl2溶液而言，正确的表述是：（）。
（A ） （B ） （C ） 15.科尔劳许离子独立运动定律适合于：（）。 （A ）任意浓度的强电解质溶液
（B ）任意浓度的弱电解质溶液
（C ）无限稀薄的强或弱电解质溶液
16.在25℃无限稀薄的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是（）。
（A ）La 3+（B ）Mg 2+（C ）NH 4+(D)H +
17.CaCl 2的无限稀薄摩尔电导率与其离子的无限稀薄摩尔电导率的关系为：
（A ） （B ） （C ） 18.关于电导率，下列讲法中正确的是（）
（A ）电解质溶液的电导率是两极板为单位面积，其距离为单位长度时溶液的电导
（B ）电解质溶液的电导率是单位浓度的电解质的电导
（C ）电解质溶液的电导率相当于摩尔电导率的倒数
19.电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为（）
（A ）随浓度增大而单调地增大
（B ）随浓度增大而单调地增大
（C ）随浓度增大而先增大后减小
（D ）随浓度增大而先减小后增大 20．298K 无限稀的水溶液中，离子的摩尔电导率最大的是 。 A.Fe B.Mg C.NH 4 D.H 21．描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系的是 。
A.Ohm 定律
B.离子独立运动定律
C.Faraday 定律
D.Nernst 定律
22．质量摩尔浓度为m 的CuSO 4水溶液，其离子平均活度
与离子平均活度系数及m 之
间的关系为 。
A.=·m
B.=4·m
C.=4·m
D.=2·m 23．电解质溶液的摩尔电导率是正、负离子摩尔电导率之和，这一规律只适用于 。
A.弱电解质
B.强电解质
C.任意电解质
D.无限稀的电解质溶液
24．下列溶液摩尔电导率最小的是 。 A.1mol·dm KCl 水溶液B.0.001mol·dm
HCl 水溶液 C.0.001mol·dm KOH 溶液D.0.001mol·dm KCl 水溶液
25．下列溶液摩尔电导率最大的是 。 A.1mol·dm KCl 水溶液B.0.001mol·dm
HCl 水溶液 ()??? ??=2m 2m MgCl 212MgCl ΛΛ()??? ??=2m 2m MgCl 21MgCl 2ΛΛ()??? ??=2m 2m MgCl 21MgCl ΛΛ()()()
-
m 2m 2m Cl Ca CaCl ∞+∞∞+=ΛΛΛ()()()-m 2m 2m Cl Ca 21CaCl ∞+∞∞+=ΛΛΛ()()()-m 2m 2m Cl 2 Ca
CaCl ∞+∞∞+=ΛΛΛ
C.0.001mol·dm KOH溶液
D.0.001mol·dm KCl水溶液
26．电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而。
A.减小
B.增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
27．将AgNO3、CuCl2、FeCl3三种溶液用适当装置串联，通一定电量后，各阴极上析出金属
的。
A.质量相同
B.物质的量相同
C.还原的离子个数相同
D.都不相同
28．在相距1m、电极面积为1m的两电极之间和在相距10m、电极面积为0.1m的两电极
之间，分别放入相同浓度的同种电解质溶液，则二者。
A.电导率相同，电导相同；
B.电导率不相同，电导相同；
C.电导率相同，电导不相同；
D.电导率不相同，电导也不相同。
四、计算题：
1、298.15K时，测出AgCl饱和溶液及配置此溶液的高纯水之к分别为3.41×10-4和1.60
×10-4sm-1求AgCl在298.15K时溶解度和溶液积。
2、298.15K时，用外推法得到下列强电解质溶液的极限摩尔电导分别为
Λm∞[NH4Cl]=1.499×10－2Sm2mol－1，Λm∞[NaHO]=2.487×10－2Sm2mol－1，Λm∞[NaCl]=1.265×10－2Sm2mol－1，求NH
3·H2O溶液的极限摩尔电导率。
3、298.15K时，0.02mol/LKCl的к=0.2393sm-1同温度以某电导池分别充以0.02mol/LKCl和0.00141mol/L的NaSCN酒精溶液，测得其电阻分别为15.94Ω和663.4Ω求(1)电导池常数(2)该NaSCN溶液的Λm。
4.298K时，(KAc)=0.01144S·m·mol，(1/2K2SO4)=0.01535S·m·mol，
(1/2H2SO4)=0.04298S·m·mol，计算该温度下(HAc)。
5．已知298K时AgBr的溶度积K sp=6.3×10，试计算该温度下AgBr饱和溶液的电导率。
(Ag)=61.9×10S·m·mol，(Br)=78.1×10S·m·mol。
6．298K时，将20.00mL浓度为0.1mol·dm的NaOH水溶液盛在一电导池内，测得电导率
为2.21S·m。加入20.00mL浓度为0.1mol·dm的HCl水溶液后，电导率下降了
1.65S·m。求⑴NaOH溶液的摩尔电导率；（2）NaCl溶液的摩尔电导率。
7．298K时，SrSO4的饱和水溶液电导率为1.482×10S·m，同一温度下，纯水的电导
率为1.5×10S·m，(1/2Sr)=59.46×10S·m·mol，(1/2SO)=80.0
×10S·m·mol，计算SrSO4在水中的溶解度。
8．计算混合电解质溶液0.1mol·kg Na2HPO4和0.1mol·kg NaH2PO4的离子强度。
9．试用Debye–Hückel极限公式计算298K时，0.001mol·kg的K4[Fe(CN)6]溶液的平均
活度系数，并与实验值（=0.650）相对比，求其相对误差。
答案：
一、1.对2.错3.对4.对5.错6.对7.错8.错9.错10.错11.对12.错13.对14.错15.错16.对17.错18.错19.错20.对21.对22.对23.错二、1．答：0.175mol·kg -1。2．答：2B B B z 21∑b ；3。
3、答：等于。
4、答：＞；＞。
5、答：0.633。
6、答：0.01127。
7、答：大于。
8、答：1.81?10-4S·m -1
9、答：0.65mol ?kg -
1 10．=(·)；=108m ；=(108·)m /m ；
11、0.015，12．0.6mol·kg 13、增大减小14、OH
15、增大，16、无关17、离子18、指示剂19、离子数目
三、1.B ，2.A ，3.A ，4.A ，5.A ，6.A ，7.A ，8.D ，9．C ，10．A ，11.D ，12.B ，13．B14．A ，
15．C ，16．D ，17．C ，18.A ，19．C,20.D21.C22.A23.D24、A25.B26.A27.B28.C
原电池的电动势
一、判断题：
1、对于电池Ag(s)|AgNO 3(b 1)||AgNO 3(b 2)|Ag(s)，b 较小的一端为负极。（）
2．一个化学反应进行时，Δr G m =－220.0kJ·mol -1。如将该化学反应安排在电池中进行，则需要环境对系统作功。（）
3．原电池在定温、定压可逆的条件下放电时，ΔG =0。（）
4．用能斯特公式算得电池的电动势为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行。（）
5．标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。（）
6．电池反应的电动势E MF 与指定电池反应计量方程式的书写无关，而电池反应的热力学函数[变]Δr G m 等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。（）
7．锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中，所构成的电池是可逆电池。（）
8．电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。（）
9．H 2－O 2燃料电池在酸性介质和碱性介质中，电极反应是一样的。（）
10．原电池的正极即为阳极，负极即为阴极。（）
11．E [H +(a =1)?H 2(p )?Pt]=0，是确定标准电极电势的国际惯例的规定值。（）
12.原电池电动势的定义为：没有电流通过的条件下，原电池两极的金属引线为同种金属时，电池两端的电势差。（）
二、填空题：
1、电池Pt(s)|Cl 2（p 1）|HCl （0.1mol·kg -1）|Cl 2（p 2）
|Pt(s)的负极反应?????????????????，正极反应????????????????????，电池反应????????????????????，若p 1>p 2，则此电池电动势????????0(选填>，<=)。
2、电池Pb(s)|H 2SO 4(b )|PbO 2(s)作为原电池时，负极是???极，正极是??极；作为电解池时，阳极是? ?极，阴极是????极。
3、原电池Ag(s)|AgNO 3(0.01mol·kg -1)||AgNO 3(0.1mol·kg -1)|Ag(s)相应的电池反应为_
_____，25℃时的电动势为 。 4、Ag(s)|AgNO 3（b 1=0.01mol·kg -1，γ±,1=0.90）||AgNO 3（b 2=0.1mol·kg -1，γ±,2=0.72）|Ag(s)
在25℃时的电动势E MF =???????????。
5、若已知某电池反应电动势的温度系数, 0 MF >??? ????E E p
则该电池可逆放电时的反应热Q r ?????????r S m ?????????。（选择填入>0，<0，或=0）
6、定温定压下原电池可逆放电时电池反应的焓变?r H m ?????????Q p 。（选填<，=，>)
7、已知298K 时，Tl ++e -→Tl,E 1=-0.34VTl 3++3e -→Tl,E 2=-0.72V 。则298K 时，Tl 3++2e -→Tl
+的E 3= V 。
8、25℃时，E [SO 42-|Ag 2SO 4|Ag(s)]=0.627V,E [Ag +|Ag(s)]=0.799V 。则Ag 2SO 4的溶度积
K sp = 。
9、可逆电池必须具备的三个条件为 。
10、发生反应：Zn+2Fe 3+=Zn 2++2Fe 2+的原电池图式为 。
11、在双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同种电解质溶液的接界处存在 电势，通常采用加 的方法来减少或消除。
12．在标准还原电极电势表上，还原电极电势大者为 极，还原电极电势小者为 极。
13．如果规定标准氢电极的电势为1V ，则可逆电池的E 值 ，可逆电极的φ
值 。
14．某电池反应可写成（1）H 2(p )+Cl 2(p )==2HCl(a )或（2）
1/2H 2(p )+1/2Cl 2(p )==HCl(a )，这两种不同的表示式算出的E 值 ，E 值 ，Δr G m 值 ，K 值 。（填相同或不同）
15．AgCl(s)电极属于 电极，其电极反应为 ，其电极表示式可写为 。
16．实验室最常用的参比电极为 ，其电极表示式为 。
17．原电池的电动势常用 进行测定，而不能用 或 直接测定。
18．测定溶液的pH 值，可以用 和一已知电极电势的 组成电池，常用的 是甘汞电极， 是氢离子指示电极，但由于制作和使用不方便，常用 作氢离子指示电极。
19．根据电动势突变时加入滴定液的体积确定被分析离子的活度的方法称为 ，该方法更适用于 难以监控滴定终点的反应。
20．原电池在定温、定压可逆条件下放电时，电池反应的Δr H m Δr U m （=，>，<）。
三、选择题：
1．原电池在定温定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（）。
(A)Δr H m (B)零(C)T Δr S m (D)Δr G m
2．298K 时，电池反应H 2(g)+(1/2)O 2(g)===H 2O(l)所对应的电池标准电动势E MF,1，反应
2H 2O(l)===2H 2(g)+O 2(g)所对应的电池标准电动势E MF,2，则E MF,2和E MF,1的关系为：（）。
(A)E MF,2=-2E MF,1(B)E MF,2=2E MF,1(C)E MF,2=-E MF,1(D)E MF,2=E MF,1
3.在定温、定压的电池反应中，当反应达到平衡时，电池的电动势等于（）。 (A)零（B ）E MF （C ）不一定（D ）随温度、压力的数值而变化
4．已知25℃时，E (Fe 3+,Fe 2+)=0.77V,E (Sn 4+,Sn 2+)=0.15V 。今有一电池，其电池反应为2Fe 3+(a )+Sn 2+(a )=2Fe 2+(a )+Sn 4+(a )，则该电池的标准电动势E MF （298.15K ）为（）。
（A ）1.39V （B ）0.62V （C ）0.92V （D ）1.07V
5.电池Hg(l)|Zn(a 1)|ZnSO 4(a 2)|Zn(a 3)|Hg(l)的电动势：（）。
(A)仅与a 1，a 3有关，与a 2无关(B)仅与a 1，a 2有关，与a 3无关
(C)仅与a 2，a 3有关，与a 1无关(D)与a 1，a 2，a 3均无关
6.在下列电池中，其电池的电动势与氯离子的活度a (Cl -)无关的是：（）。
(A)Zn(s)|ZnCl 2(aq)|Cl 2(p )|Pt
(B)Zn(s)|ZnCl 2(aq)|KCl(aq)|AgCl(s)|Ag(s)
(C)Pt|H 2(p 1)|HCl(aq)|Cl 2(p 2)|Pt
(D)Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl 2(p )|Pt
7.通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积，今欲求AgCl 的活度积，则应设计的原电池为（）
(A)Ag(s)|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl 2(p
)|Pt (B)Pt|Cl 2(p )|HCl(aq)|AgCl(s)|Ag(s)
(C)Ag(s)|AgNO 3(aq)||HCl(aq)|AgCl(s)|Ag(s)
(D)Ag(s)|AgCl(s)|HCl(aq)||AgNO 3(aq)|Ag(s)
8.在25℃时，E 1=0.798V, E 2=0.854V 。 则25℃时，的E 3为（）。
（A ）0.910V （B ）0.056V （C ）-0.056V （D ）-0.910V
9.在25℃时，电池Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3)2(aq)|Pb(Hg)(a 2)中a 1>a 2，则其电动势E ：（）。
(A)>0(B)<0(C)=0(D)无法确定
10.298K 时，质量摩尔浓度为0.1mol·kg -1和0.01mol·kg -1HCl 溶液的液接电势为E J (1)质量摩尔浓度为0.1mol·kg -1和0.01mol·kg -1KCl 溶液的液接电势为E J (2)，则有（）。
(A)E J (1)=E J (2)(B)E J (1)>E J (2)(C)E J (1) 11、蓄电池在充电和放电时的反应正好相反，则其充电时正极和负极、阴极和阳极的关系为： （）。 (A)正负极不变，阴阳极不变(B)正负极不变，阴阳极正好相反 (C)正负极改变，阴阳极不变(D)正负极改变，阴阳极正好相反 12.有甲、乙两电池如下，其电势关系为 。 甲Pt ，H 2(p )│HCl(0.01M)║HCl(0.1M)│H 2(p )，Pt 乙Pt ，H 2(p )│HCl(0.01M)║Cl 2(p )?Cl 2(p )│HCl(0.1M)│H 2(p )，Pt A.E 甲=0.5E 乙 B.E 甲=E 乙 C.E 甲=2E 乙 D.E 甲=4E 乙 13．某电池可以写成如下两种形式： 甲1/2H 2(p )+AgI(s)→Ag(s)+HI(a ) 乙H 2(p )+2AgI(s)→2Ag(s)+2HI(a )则 。 A.E 甲=E 乙，K 甲=K 乙 B.E 甲≠E 乙，K 甲=K 乙 C.E 甲=E 乙，K 甲≠K 乙 D.E 甲≠E 乙，K 甲≠K 乙 14．电池（1）Cu(s)│Cu (a Cu +)║Cu (a Cu +)，Cu (a Cu 2+)│Pt(s) （2）Cu(s)│Cu (a Cu 2+)║Cu (a Cu +)，Cu (a Cu 2+)│Pt(s) 的反应均可写成Cu(s)+Cu (a Cu 2+)→2Cu (a Cu +)，此两电池的标准电池电动势E 及电池反应的标准Gibbs 自由能变化Δr G 的关系为 。 A.Δr G ，E 均相同 B.Δr G 相同，E 不同 C.Δr G 不同，E 相同 D.Δr G ，E 均不同 15．原电池在定温、定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量 为 。 A.Δr H m B.零 C.T Δr S m D.Δr G m 16．在下列电池中液接电势不能被忽略的是 。 , Hg e Hg 21-22→++ , H g 2e H g -2→++ Hg 21e Hg 2 2-2++→+ A.Pt，H2(p)│HCl(a)│H2(p)，Pt B.Pt，H2(p)│HCl(a)║HCl(a)│H2(p)，Pt C.Pt，H2(p)│HCl(a)│HCl(a)│H2(p)，Pt D.Pt，H2(p)│HCl(a)│AgCl(s)，Ag?Ag，AgCl(s)│HCl(a)│H2(p)，Pt 17．298K时电池Pt(s)，H2(p)│HCl(m)│H2(0.1p)，Pt(s)的电池电动势 为。 A.0.118V B.?0.059V C.0.0295V D.?0.0295V 18．已知298K时，Hg2Cl2(s)+2e→2Hg(l)+2Cl(a Cl)φ=0.27V， AgCl(s)+e→Ag(s)+Cl(a Cl)φ=0.22V， 当电池反应为Hg2Cl2(s)+2Ag(s)→2AgCl(s)+2Hg(l)时，其标准电池电动势为。 A.0.050V B.?0.170V C.?0.085V D.0.025V 19．在应用电位差计测定电池电动势的实验中，通常必须用到。 A.标准氢电极 B.标准电池 C.甘汞电极 D.活度为1的电解质溶液 20．蓄电池在充电和放电时的反应正好相反，则其充电时正极和负极、阴极和阳极的关系 为。 A.正负极不变，阴阳极不变 B.正负极不变，阴阳极正好相反 C.正负极改变，阴阳极不变 D.正负极改变，阴阳极正好相反 21．标准氢电极是。 A.Pt，H2(p)│OH(a OH=1) B.Pt，H2(p)│OH(a OH=10) C.Pt，H2(p)│H(a H=10) D.Pt，2(p)│H(a H=1) 四．计算题 1.已知298.15K时有如下数据，物质PbSO4(s)Pb2+SO42- Δf H m0/kJmol-1-918.41.63-907.5 Δf G m0/kJmol-1-811.2-24.3-742.0 求298.15K时电池Pb－PbSO4(s)│SO42-││Pb2+│Pb(s)的E0和(аE0/аT)P 2.已知298.15K时AgCl(s)的标准摩尔生成热为-127.04kJ/molAg(s)、AgCl(s)、Cl2(g)的标准 熵分别是42.702,96.11和222.95J/mol求298.15K时电池(Pt),Cl2(g)(P0)│HCl(0.1mol/L)│AgCl－Ag(1)电池的电动势；（２）电池以可逆方式放电时的热效应；（３）电池电动势的温度系数。 3.298.15K时电池Ag－AgCl(s)│HCl(a)│Hg2Cl2－Hg(l),Pt的电动势E= 4.55×10－2V温度系数 (аE/аT)P=3.38×10－4VK-1求298.15K时电池产生1F电量时电池反应的ΔG、ΔH、ΔS 4.(1)写出电池Zn(s)│ZnSO4(m=0.001,Υ=0.734)│PbSO4－Pb的电池反应(2)298.15K时实验 测得电池的电动势E=0.589V求电池反应的ΔG 5.已知φ0(Ce4+/Ce2+)=1.61V，φ0(Fe2+/Fe3+)=0.77V，试将反应Ce4++Fe2+=Ce2++Fe3+设计成电池并求 出反应在标准状态下的平衡常数。 6.写出下列电池Pb(s)│Pb(a Pb2+=0.01)║Cl(a Cl=0.5)│Cl2(p)，Pt(s)的电极反应和 电池反应，并计算298K时电池的电动势E、Δr G m以及K，并指明电池反应能否自发进行？已知φ=?0.13V，φ=1.36V。 7.将下列反应Sn(a Sn2+)+Pb(a Pb2+)→Sn(a Sn4+)+Pb（s）设计为原电池，计算298K 时电池反应的Δr G和平衡常数K。已知φ=0.15V，φ=?0.13V。 8.电池Sb(s)，Sb2O3(s)│pH=3.98的缓冲溶液║饱和甘汞电极，298K时测得电池电动势E=0.230V；如果将pH=3.98的缓冲溶液换为待测pH值的溶液，298K时测得电池电动势E=0.345V，试计算待测溶液的pH值。 9.计算298K时下列电池的电动势 Ag(s)，AgCl(s)│HCl(0.1m)│H2(0.1p)，Pt已知298K时φ=0.80V，AgCl(s) 在水中饱和溶液的浓度为1.245×10mol·kg。设活度系数均为1。 10．已知电池Zn(s)│ZnCl2(0.008m)│AgCl(s)，Ag(s)298K时的电池电动势为1.1604V，计 算ZnCl2在该溶液中的平均活度和平均活度系数。298K时φ=0.22V，φ=? 0.76V。 11．有一土壤溶液，用醌氢醌电极和标准AgCl(s)，Ag(s)电极组成电池，并用盐桥隔开， 测得电池电动势为0.18V，测定时用醌氢醌电极作正极，298K时φ=0.22V， φ=0.699V。（1）写出电池表示式以及电池放电时的电极反应和电池反应；（2）计算 土壤溶液的pH值。 答案： 一、1.答：√，2.答：×，3.答：×，4.答：×，6.答：×，7.答：√，8.答：×，9.答：√，10.答：×，11.答：×，12.答：√，13.答：√。二、1、答：（-）2Cl-（0.1mol·kg-1） →Cl2（p1）+2e- （+）：Cl2（p2）+2e-→2Cl-（b=0.1mol·kg-1） 电池：Cl2（p2）→Cl2（p1）E<0 2、答：阳；阴；正；负。 3、答：Ag+(b=0.1mol·kg-1)=Ag+(b=0.01mol·kg-1)E MF=0.05916V 3、答：0.0535V。5、答：>0；>0。 6、答：<。 7、答：1.25。 8、答：1.53×10-6。 9、答：电池及电极反应本身必须可逆；无液接电势；电池的工作条件可逆。 10、答：Zn(s)|Zn2+(a)||Fe3+[a(Fe3+)],Fe2+[a(Fe2+)]|Pt(s)。 11液接界盐桥12正负13不变增加1V 14相同相同不同不同 15金属难溶盐Ag(s)+Cl(a Cl)→AgCl(s)+e，Ag(s)，AgCl(s)│Cl(a Cl) 16甘汞电极Hg(l)，Hg2Cl2(s)│Cl(a Cl) 17对消法Volt计万用电表 18氢电极参比电极参比电极氢电极玻璃电极 19电势滴定指示剂20= 三、1.答：C，2.答：C，3.答：A，4．答：B，5．答：A，6．答：D，7．答：C，8．答：A，9．答：A，10．答：B，11．答：B。12、B13、C,14、B,15、C,16、C，17、C, 18、A,19、B,20、B,21、D 表面现象 一、判断题： 1．液体的表面张力总是力图缩小液体的表面积。（） 2．液体表面张力的方向总是与液面垂直。（） 3．分子间力越大的液体，其表面张力越大。（） 4．垂直插入水槽中一支干净的玻璃毛细管，当在管中上升平衡液面处加热时，水柱会上升。 （）5．水在干净的玻璃毛细管中呈凹液面，因附加压力Δp>0，所以表面张力s<0是不可能的。（） 6．在相同温度下，纯汞在玻璃毛吸管中呈凸液面，所以与之平衡的饱和蒸气压必大于其平液面的蒸气压。（） 7．溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小。（） 8．某水溶液发生负吸附后，在干净的毛吸管中的上升高度比纯水在该毛吸管中上升的高度低。（） 9．通常物理吸附的速率较小，而化学吸附的速率较大。（） 10．兰缪尔定温吸附理论只适用于单分子层吸附。（） 11．只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。（） 12．对大多数体系来讲，当温度升高时，表面张力下降。（） 13．过饱和蒸气之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很大的比表面Gibbs自由能。 （）14．在Gibbs吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。（） 15．由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度恒大于它在溶液内部的浓度。（） 16.液体表面张力的存在力图扩大液体的表面积。（） 17．表面张力在数值上等于定温定压条件下，系统可逆地增加单位表面积时环境对系统所做的非体积功。（） 18.弯曲液面产生的附加压力与表面张力成反比。（） 19.弯曲液面产生的附加压力的方向总是指向曲面的中心。（） 20.同温度下，小液滴的饱和蒸气压恒大于平液面的蒸气压。（） 二、填空题： 1、通常液体的表面张力是指某液体与其???????????????相接触，或者与?????????????????相接触时的界面张力。 2、临界状态下，由于?????????????，所以液体的表面张力???????????。 3、20℃时水的表面张力为72.75×10-3N·m -1，在该温度下使水的表面积增大4cm 2，则此过 程的?G =?????????????。 4、一个球形液滴在定温下与其蒸气成平衡时，液相压力 p (α) 气相压力p (β)(选填>,=,<号)。若液体表面张力为σ，球形液滴半径为r ，则p (α)-p (β)=__ ____。 5、高度分散的小液滴的饱和蒸气p r *压与温度T 的关系 如图所示，r 为液滴的半径，将r 从大到小的顺序排列 则为 。 6、定压下纯液体(或纯固体)的化学势μ，温度T 及分散 度(用颗粒半径r )表示的关系如图所示。若将r 由大到 小的顺序排列，则为 。 7、定温下溶液的表面张力随浓度增大而减小，则单位表面吸附量?????????0。（选填>，=，<） 8、铺展系数s 与σ(气/液），σ(气/固），σ(液/固）的关系是s ＝???????????????若液体在固体表面上发生铺展，则s ????????０。（选填>，＝，<） 9、物理吸附的吸附力是?????????，吸附分子层是 ????????????????层。 10、气体被固体吸附的过程其熵变?S ???????０，焓变?Ｈ??????０。（选填>，＝,<） 11、由于新相难以形成而出现的四种常见的亚稳态是 12、憎液固体，其表面不能为液体所润湿，其相应的接触角 13、Langmuir 吸附等温式为 ，其中b 为吸附系数， 是 ，p /Γ对 作图得一条直线，直线的截距是 ，斜率是1/Γm 。 14、润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成 关系，与液体的表面张力成 关系。 15、气体在固体表面发生等温吸附时， ， ， 。 三、选择题： 1、液体表面分子所受合力的方向总是（），液体表面张力的方向总是（）。 （A ）沿液体表面的法线方向，指向液体内部 （B ）沿液体表面的法线方向，指向气相 （C ）沿液体的切线方向 r 1 r 2 r 3 {μ} r 1 r 2 r 3 {P r *} {T } （D ）无确定的方向 2、温度与表面张力的关系是：（）。 （A ）温度升高表面张力降低 （B ）温度升高表面张力增加 （C ）温度对表面张力没有影响 （D ）不能确定 3、在定温定压下影响物质的表面吉布斯函数的因素是（）。 (A)仅有表面积A s （B ）仅有表面张力s （C ）表面积A s 和表面张力s （D ）没有确定的函数关系 4、附加压力产生的原因是（）。 （A ）由于存在表面 （B ）由于在表面上存在表面张力s （C ）由于表面张力s 的存在，在弯曲表面两边压力不同 （D ）难于确定 5、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水（水润湿玻璃），在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面，当在右端水凹面处加热，毛细管中的水向何端移动？（） （A ）向左移动（B ）向右移动 （C ）不动（D ）难以确定 6、今有一球形肥皂泡，半径为r ，肥皂水溶液的表面张力为s ，则肥皂泡内附加压力是（）。 7、在定温下，同成分的两个大小不同的液球的饱和蒸气压p r,1*(大球)和p r,2*(小球)存在（）的关系。 （A ）p r,1*>p r,2*（B ）p r,1*=p r,2* （C ）p r,1* (A)向左移动（B ）向右移动（C ）不发生移动 9、某物质B 在溶液表面的吸附达到平衡时，则B 物质在表面的化学势m B (表)与溶液内部B 物质的化学势m B (内)的关系是（） （A ）m B (表)>m B (内)（B ）m B (表) （C ）m B (表)=m B (内)（D ）不能确定 （A ） （B ） （C ） r p σ2=?r p 2σ=?r p σ4=? 10、接触角是指： （A）ｇ／ｌ界面经过液体至ｌ／ｓ界面间的夹角 （B）ｌ／ｇ界面经过气相至ｇ／ｓ界面间的夹角 （C）ｇ／ｓ界面经过固相至ｓ／ｌ界面间的夹角 （D）ｌ／ｇ界面经过气相和固相至ｓ／ｌ界面间的夹角 11、高分散度固体表面吸附气体后，可使固体表面的吉布斯函数（）。 （A）降低（B）增加（C）不改变 12、兰谬尔吸附定温式适用于() (A)化学吸附(B)物理吸附 (C)单分子吸附(D)多分子吸附 13．已知20℃时水的表面张力为7.2810-2N·m-1，在此温度和压力下将水的表面积可逆地增大10cm2时，体系的等于。 A．7.2810-5JB．-7.2810-5J C．7.2810-1JD．-7.2810-1J 14．在定温定压条件下，将10g水的表面积增大2倍，做功W，水的Gibbs自由能变化为，则。 A．=W B．=-W C．W D．不能回答 15．将装有润湿性液体的毛细管水平放置，在其右端加热，则管内液体将。 A．向右移动B．向左移动C．不动D．左右来回移动 16．液体在毛细管中上升的高度与基本无关。 A．温度B．液体密度C．大气压力D．重力加速度 17．微小晶体与同一种的大块晶体相比较，下列说法中不正确的是。 A．微小晶体的饱和蒸气压大B.微小晶体的表面张力未变 C.微小晶体的溶解度小 D.微小晶体的熔点较低 18．水在某毛细管内上升高度为h，若将此管垂直地向水深处插下，露在水面以上的高度为h/2，则。 A．水会不断冒出 B.水不流出，管内液面凸起 C.水不流出，管内凹液面的曲率半径增大为原先的2倍 D．水不流出，管内凹液面的曲率半径减小为原先的一半 19.在用最大气泡法测定液体表面张力的实验中，是错误的。 A.毛细管壁必须清洁干净 B.毛细管口必须平整 C.毛细管必须垂直放置 D.毛细管须插入液体内部一定深度 20.在干净的粗细均匀的U形玻璃毛细管中注入纯水，两侧液柱的高度相同，然后用微量注射器从右侧注入少许正丁酸水溶液，两侧液柱的高度将是。 A．相同B．左侧高于右侧C．右侧高于左侧D．不能确定 21.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，然后使左右两端相通，将会出现什么现象。 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 22.重量分析中的“陈化”过程，发生。 A.晶体粒子变大，晶粒数减小 B．晶体粒子变小，晶粒数增多 C.晶体粒子大小和数目均保持不变 D.大小晶体粒子尺寸趋于相等，晶粒数保持不变 23.在一支干净的、水平放置的、内径均匀的玻璃毛细管中部注入一滴纯水，形成一自由移 动的液柱。然后用微量注射器向液柱右侧注入少量NaCl水溶液，假设接触角不变，则液柱将。 A.不移动B．向右移动C．向左移动D无法判断 24.在潮湿的空气中，放有3只粗细不等的毛细管，其半径大小顺序为: r1>r2>r3，则毛细管内水蒸气易于凝结的顺序是。 A．1，2，3B．2，3，1C．3，2，1D无法判断 25．人工降雨是将AgI微细晶粒喷洒在积雨云层中，目的是为降雨提供。 A.冷量B．湿度C．晶核D．温度 26.下面对于物理吸附的描述，不正确。 A．吸附力基于vanderWaals力，吸附一般没有选择性 B．吸附层可以是单分子层或多分子层 C．吸附速度较快，吸附热较小 D．吸附较稳定，不易解吸 27.Freundlich吸附等温式适用于 . A．低压B．中压C．高压D．任何压力 https://www.wendangku.net/doc/6a18769434.html,ngmuir吸附等温式所基于的假设是 . A.理想气体行为 B.吸附与脱附的活化能均为零 C.吸附热为一常数，不随吸附过程变化D．平整的固体表面 29．多孔固体表面易吸附水蒸气，而不易吸附氧气、氮气，主要原因是 . A．水蒸气分子量比O2、N2小 B．水蒸气分子的极性比O2、N2要大； C.水蒸气的凝聚温度比O2、N2高； D．水蒸气在空气中含量比O2、N2要少。 30．下列叙述不正确的是 . A、农药中加入润湿剂可使和减小，药液在植物表面易于铺展； B、防水布上涂表面活性剂使减小，水珠在其上不易铺展； C、泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面，非极性基向外易被吸附在泡沫上； D、起泡剂的主要作用是增大液体表面张力。 31.液体在固体表面铺展过程中所涉及的界面变化是 . A、增加液体表面和固-液界面，减小固体表面 B、增加固-液界面，减小固体表面 C、减小液体表面和固体表面，增加固-液界面 D、增加固体表面和固-液界面，液体表面不变 32.液体1能在与之不互溶的液体2上铺展开的条件是 . A．B． C．D． 33.对于亲水性固体表面,其表面张力间的关系 . A．B．C．D．无法确定 34.对于亲水性固体表面其固液间的接触角 . A．B．C．D． 35.将一滴水银滴在玻璃板上，界面张力之间的关系 . A．B．C．D． 四、计算题： 1．开尔文公式也可用于固态化合物球形粒子分解压力的计算。已知CaCO3(s)在773.15K时密度为3900kg m-3，表面张力为1.210N m-1，分解压力为101.325Pa，若将CaCO3(s)研磨为半径为3010-9m的粉末，求其在773.15K时的分解压力。 2．水蒸气骤冷会发生过饱和现象，在夏天的乌云中，用飞机撒干冰微粒，使气温降至298K, 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 实验一液体饱和蒸汽压的测定 思考题 1．克-克方程在哪三个条件下才适用？ 答：气-液平衡或气-固平衡；气体当作理想气体且液固体的体积可以忽略；温度 变化范围不大，Δ vap H m 当作常数。 2．怎样确定气—液达到平衡？温度计读数为什么要进行校正？如何校正？ 答：在一定压强下，每隔2～3分钟读数一次，两次读数基本没有变化时，表示水银球外部已建立了气—液平衡。使用温度计测温时，除了要对零点和刻度误差进行校正外，还应作露茎校正。这主要是由于水银温度计是全浸式的，即水银柱须是完全臵于被测体系中，但在实际测量温度时，总有一段观察读数的水银柱要露出在较低的室温环境中，使得水银柱的膨胀量较全浸状态时低，即测定值比全浸状态时略小。 本实验中以测定常压下水的沸点（看是否为100℃）进行粗略的刻度校正。 温度计读数露茎校正的方法是，在测温的温度计旁再固定一支温度计7（见图8-8），用以读取露茎的环境温度，温度计7的水银球应臵于测量温度计露出刻度至读数刻度那一段水银柱的中部；在读观测温度时同时读取温度计7上的读数，得到温度t（观）和t （环）；根据玻璃与水银膨胀系数的差异，露茎校正值为：?t（露）/℃=1.6?10-4〃n〃(t 观 -t环)。 式中1.6?10-4是水银对玻璃的相对膨胀系数，n为露出部分水银柱的长。 则实际温度t（真）= t（观）+ ?t（露）。 3．压差仪中的示数就是饱和蒸汽压吗？ 答：不是，饱和蒸汽压p = p0-Δp，Δp为压差仪中的示数. 4．温度计水银球包滤纸有何作用？为何电热套温度更高的多却不会影响气-液平衡温度？ 答：包裹滤纸条的作用是：一者，滤纸条增大了液体蒸发的面积和速率，当液体受热时，能在滤纸上快速的蒸发，迅速建立气—液平衡；二者，水银球处在滤纸所包围的气氛中，可以避免由于过热而使沸点读数偏高。 5．在体系中安臵缓冲瓶有何目的？如何检查漏气？ 安臵缓冲瓶可以避免系统内的压强在抽真空或吸入空气时由于系统内体积太小而变化幅度大，难以控制——“缓冲”之意义。 答：在液体尚未开始加热前，启动真空泵，系统减压400～500 mmHg后关闭真空泵，系统能保持5分钟压力不发生变化，则属正常。这时可以加热液体样品进行实验了。 注意加热后再检漏就不适宜了，因为液体的蒸发和冷凝本身都会使系统压强波动。6．汽化热与温度的关系如何？ 答：参看教材，汽化热与温度有关，dΔ vap H m = (C p,m, 气 - C p,m,液 )dT，只有当C p,m, 气 与 C p,m, 液 近似相等或温度变化范围不大时，汽化热才可以近似当作常数。 7．测量仪器的精确度是多少？估计最后气化热的有效数字。 答：精密温度计精确度到小数点后两位，共四位有效数字。压差仪的精度为1Pa，有五位有效数字。最后气化热的有效数字应有四位有效数字。 实验二二元液系相图 物理化学实验思考题答案（精心整理） 实验1 1.不能，因为溶液随着温度的上升溶剂会减少，溶液浓度下降，蒸气压随之改变。 2.温度越高，液体蒸发越快，蒸气压变化大，导致误差愈大。 实验3 实验5 T----X图 1蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状部的大小对结果有何影响 答：若冷凝管下方的凹形贮槽体积过大，则会贮存过多的气相冷凝液，其贮量超过了热相平衡原理所对应的气相量，其组成不再对应平衡的气相组成，因此必然对相图的绘制产生影响。 2若蒸馏时仪器保温条件欠佳，在气相到达平衡气体收集小槽之前，沸点较高的组分会发生部分冷凝，则T—x图将怎么变化 答：若有冷凝，则气相部分中沸点较高的组分含量偏低，相对来说沸点较低的组分含量偏高了，则T不变，x的组成向左或向右移（视具体情况而定） 3在双液系的气-液平衡相图实验中，所用的蒸馏器尚有那些缺点如何改进 答：蒸馏器收集气相、液相的球大小没有设计好，应根据实验所用溶液量来设计球的规格；温度计与电热丝靠的太近，可以把装液相的球设计小一点，使温度计稍微短一点也能浸到液体中，增大与电热丝的距离；橡胶管与环境交换热量太快，可以在橡胶管外面包一圈泡沫，减少热量的散发。 4本实验的误差主要来源有哪些 答：组成测量：(1)工作曲线；(2)过热现象、分馏效应；(3)取样量。 温度测量：(1)加热速度；(2)温度计校正。 5.试推导沸点校正公式： 实验12蔗糖水解速率常数的测定 1蔗糖的转化速率常数k 与哪些因素有关 答：温度、催化剂浓度。 2在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好还是短的旋光管好 答：选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕＝α×1000/Lc ，在其它条件不变情况下，L 越长，α越大，则α的相对测量误差越小。 3如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞ 答：α0＝〔α蔗糖〕D t ℃L[蔗糖]0/100 α∞＝〔α葡萄糖〕D t ℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕D t ℃L[果糖]∞/100 式中：[α蔗糖]D t ℃，[α葡萄糖]D t ℃，[α果糖]D t ℃ 分别表示用钠黄光作光源在t ℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm 表示)为旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。 设t ＝20℃ L=2 dm [蔗糖]0=10g/100mL 则： α0＝×2×10/100＝° α∞＝×2×10/100×（）＝－° 4、试分析本实验误差来源怎样减少实验误差 答：温度、光源波长须恒定、蔗糖溶液要现用现配。 1、实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点在蔗糖转化反应过程中，所测的旋光度αt 是否需要零 点校正为什么 答：(1)因水是溶剂且为非旋光性物质。 (2)不需，因作lg(αt-α∞)～t 图，不作零点校正，对计算反应速度常数无影响。 2、蔗糖溶液为什么可粗略配制 答：因该反应为(准)一级反应，而一级反应的速率常数、半衰期与起始浓度无关，只需测得dC/dt 即可。 实验17电导的测定及应用 1、本实验为何要测水的电导率 () ℃果糖℃葡萄糖〕α〕〔α蔗糖t D t D 0[100]L[21+= 一、判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、理想气体分子之间无相互作用力，分子本身不占有体积。(√ ) 2、催化剂能改变一反应的平衡常数。(× ) 3、只有基元反应的级数才是正整数。( × ) 4、阿累尼乌斯活化能与温度有关。(× ) 5、标准氢电极的电极电势为零是人为规定的。( √ ) 6、r ±值仅取决于离子强度的大小。 (× ) 7、质量作用定律只适用于基元反应。 (√ ) 8、测量出来的电池电动势E 有可能是负的。(× ) 9、催化剂能缩短化学反应达到平衡的时间。( √ ) 10、E θ是所有参加反应的物质的活度都等于1时的电池电动势，称为标准电动势.(√) 11、符合质量作用定律的反应方程均为基元反应.( × ) 12、反应级数n 可以是简单的级数0，1，2，3级，也可以是分数或负数(√) 13、一级反应，半衰期是一个与反应物起始浓度无关的常数(√ ) 14、E 与参加反应的物质的活度、温度、E θ有关系(√ ) 15、E 是强度量( √ ) 16、对峙反应的特点：正、逆速率系数之比等于平衡常数K =k 1/k -1( √ ) 17、几个平行反应的活化能往往不同，温度升高有利于活化能大的反应；温度降低则有利于活化能小的反应。(√ ) 18、电导测定用高频交流电源( √ ) 19、D-H 公式只适用于强电解质的稀溶液；(√ ) 20、不同价型电解质， γ± (低价型) > γ± (高价型) (√ ) 二、选择填空 1、有关催化剂不正确的概念是（ CD ） A 催化剂能缩短化学反应达到平衡的时间； B 催化剂参与了化学反应； C 催化剂能改变一反应的平衡常数； D 催化剂只能使反应速度加快。 2、在一定T 、P 下，任何气体在固体表面上吸附过程的△H 必然是（ C ） A ﹥0， B =0，C ＜0， D 无法确定。 3、H +和OH –的迁移率比其它离子都大的多，其原因是（ D ） A 是由电离而产生的；B H +的体积特别小； C 以水化离子存在； D 氢键作用造成链传递方式。 4、以下是标准氢电极的说法，正确的是（ B ） A 只能作负极； B 标准氢电极的电极电势为零是人为规定的； C Pt|（H 2/ H +）是标准氢电极； D Pt|（H 2/OH –）是标准氢电极； 5、以下说法正确的是（ D ） A 反应级数是微观量； B 写出反应方程式就可以知道反应总级数； 装 订 线 实验一燃烧热的测定 1.在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？ 提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。 2.固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？ 提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3.试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。4.试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些?本实验成功的关键因素是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 5.使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？ 提示：阅读《物理化学实验》教材P217-220 实验三纯液体饱和蒸气压的测定 1.在停止抽气时，若先拔掉电源插头会有什么情况出现? 答：会出现真空泵油倒灌。 2.能否在加热情况下检查装置是否漏气?漏气对结果有何影响? 答：不能。加热过程中温度不能恒定，气－液两相不能达到平衡，压力也不恒定。 漏气会导致在整个实验过程中体系内部压力的不稳定，气－液两相无法达到平衡，从而造成所测结果不准确。 3.压力计读数为何在不漏气时也会时常跳动? 答：因为体系未达到气－液平衡。 4.克－克方程在什么条件下才适用? 答：克－克方程的适用条件：一是液体的摩尔体积V与气体的摩尔体积Vg相比可略而不计；二是忽略温度对摩尔蒸发热△vap H m的影响，在实验温度范围内可视其为常数。三是气体视为理想气体。 6.本实验主要误差来源是什么? 第五章 化学平衡 5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g ) B (g ) 若0B μ﹦0 A μ，试证明，当反应进度ξ﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B 间达到化学平衡。 解： 设反应进度ξ为变量 A (g ) B (g ) t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 ξ0﹦0 t ﹦t 平 n A n B ξ ξ﹦ B B n ν n B ﹦νB ξ，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－νB ξ，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0 气体的组成为：y A ﹦ A n n ﹦00 B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B n n ﹦0 n ξ 各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0 (1)p n ξ - ，p B ﹦py B ﹦ p n ξ 各气体的化学势与ξ的关系为：0 000ln ln (1)A A A A p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0 000ln ln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+? 由 G ＝n A μA ＋n B μB ＝(n A 0A μ＋n B 0 B μ)＋00ln (1)A p n RT p n ξ-＋0 ln B p n RT p n ξ ? ＝[n 0－ξ0A μ＋ξ0 B μ]＋n 00ln p RT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0 A μ＋0ln p RT p )＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0 ln RT n ξ ξ ,0()ln T p G RT n ξξξ?=?- 20,20()()T p n RT G n ξξξ?=-?-＜0 令 ,( )0T p G ξ?=? 011n ξξξξ ==-- ξ﹦0.5 此时系统的G 值最小。 试验四饱和蒸汽压的测定1） 为什么 AB 弯管中的空气要干净？怎样操作？怎样防止空气倒灌？ 答: AB 弯管空间内的压力包括两部分：一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。测定时， 必须将其中的空气排除后，才能保证 B 管液面上的压力为液体的蒸气压；将水浴温度升高 到 85° C 沸腾 3 分钟即可；检漏之后要关闭阀1，防止外界空气进入缓冲气体罐内。 （2） 本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压？为什么？ 答：溶液不是纯净物，其沸点不稳定，实验操作过程中很难判断是否已达到其沸点。 （3）为什么实验完毕以后必须使系统和真空泵与大气相通才能关闭 真空泵？ 答：如果不与大气相通，球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。 （4）如果用升温法测定乙醇的饱和蒸汽压，用该实验装置是否可行？ 若行，如何操作？ 答：升温法可行。先打开阀2，关闭阀1，使储气管内压强达-50kPa 左右，关闭阀2，温度每升高3-5° C，打开阀1，增大压强使球形管内液面相平。 （5）将所测摩尔汽化热与文献值相比较，结果如何？ 答：由于当地大气压及实验误差，结果将偏小。 （6）产生误差的原因有哪些？ 答：当地大气压、判断液面是否相平的标准、液面相平时数据的采集都会对实验结果造成影 响。 1.如果等压计的A,B 管内空气未被驱除干净，对实验结果有何影响？ 答：把等压计中的空气驱除干净是为了使AB 上方充满异丙醇，若有空气存在则所测的饱和 蒸气压不是所求压力。当观察到冷凝管壁上有液体回流时则证明空气已排净。当体系的气体部分含有空气等惰性气体时，饱和蒸气压有以下公式: 公式中pg* 为没有惰性气体存在时液体的饱和蒸气压，pg 为有惰性气体存在且总压为pe 时液体的饱和蒸气压。 2.本实验的方法能否用于测定溶液的蒸气压？为什么？ 答：分情况，测定过程中若溶液的浓度发生变化，则不能测;但是对于难溶物的饱和溶液或 者恒沸物等可以使用本方法测定。 3.U 型管 B 中封闭液体所起到的作用是什么？ 答：有以下三点作用：①起到一个液体活塞（或液封）的作用，用于分隔体系与环境;同时通过该液体活塞，可将体系中的空气排除到环境中去）②起到检测压力的作用。（当A,B 管中的液面等高时，说明体系的压力等于环境的压力，可以通过测量环境的压力来代表 体系的压力）③当 A,B 管中的液面等高时既可测定温度和压力的数据，也可保持多次测量数 1．测定液测量体饱和蒸气压的方法有哪些？我院物理化学实验室采用的是什 么方法？ 答： (1) 静态法：在某一温度下直接饱和蒸汽压。 (2)动态法：在不同外界压力下测定沸点。 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 实验一、恒温槽的安装与调试 一． 1，恒温槽的工作原理：恒温槽之所以能维持恒温，主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。当恒温槽介质因对外散热而使发生变化时，恒温控制器就使恒温槽的加热器工作，使介质加热到所需温度时，它又停止加热，这样就保持介质有恒定的温度。 2，恒温槽的组成以及应用： 槽体：用于盛装恒温介质 介质： 搅拌器：搅动恒温介质，以保证恒温槽的温度均匀 温度计：测量恒温槽的温度 加热器：用于加热介质 电子继电器：用于控制加热器的通与断 感温元件：当恒温槽的温度达到设定值时，发出信号，命令执行机构停止加热； 低于设定温度时，则又发出信号，命令执行机构继续加热。 3，几种典型的控温曲线 ⑴．表示加热器的功率适中，并且介质热惰性小。因此温度波动较小，控温精度高 ⑵．表示加热器功率适中，但介质的热惰性较大，因此温度波动较大，控温精度低 ⑶．加热器的功率过大 ⑷．加热器的功率过小或散热过快 4，为提高恒温槽精度，在设计和安装恒温槽时要注意以下几点： ⑴．恒温槽的热容量要尽可能大，加热器的热容量要尽可能小 ⑵．加热器导热良好且功率适中 ⑶．感温元件和电子继电器的灵敏度要高 ⑷．合理安排各个仪器部件在恒温槽中的位置：如搅拌器和贝克曼温度计应该放在加热 器附近 ⑸．提高恒温槽的绝热保温状态 二．思考题 1，对于指定的恒温槽，加热器的功率适中是指：加热器通与断的时间大致相同 降低恒温槽的热惰性： A.恒温槽的热容量要大些， B.介质传热要好 C.搅拌速率要适中 D.要合理安排各个仪器部件在恒温槽中的位置 E.加热器导热良好且功率适中 2，为达到3中（1）的曲线。应采取什么措施： ⑴．恒温槽的热容量要大一些，加热器的热容量要小一些 ⑵．加热器导热良好且功率适中 ⑶．提高感温元件和电子继电器的灵敏度 ⑷．合理安排各个仪器部件在恒温槽中的位置，如搅拌器和贝克曼温度计 应该放在加热器附近 ⑸．要提高恒温槽的绝热保温状态 3，3中（3），（4）不能用控温精度公式来计算。因为（3）中加热器功率过大，所测温度偏高，加热时间和停止时间一样，正误差大于负误差；（4）中加热器功率过小或散热过快，加热时间和停止时间不会一样。所测温度偏低，负误差大于正误差 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。 物化实验思考题 实验一 1、凝固点降低法在什么条件下适用？答案：在稀溶液且溶质在溶液中不发生解离或缔合的情 况下适用。【用凝固点降低法测定相对分子质量选择溶剂时应考虑哪些因素？答案：首先要能很好的溶解溶质当溶质在溶液里有解离、缔合、溶剂化或形成配合物等情况时不适用一般只适用于强电解质稀溶液。其次凝固点不应太高或太低应在常温下易达到。如水、苯、环己烷等。】 2、凝固点降低法测定摩尔质量为什么会产生过冷现象?如何控制过冷程度? 答案：过冷现象是 由于溶解在溶液中的溶质在温度降到凝固点以后，没有晶体析出而达到过饱和状态的现象。 原因是刚刚析出的固体颗粒小，比表面积大，表面吉布斯函数高。为了控制过冷程度，因而寒剂的温度不能大大低于待测的凝固点，而且在凝固点附近时应该加速搅拌。当过冷后温度回升，立即改用原先较缓慢的搅拌方式。 3、根据什么原则考虑加入溶质的量，太多或太少会有何影响？答案：根据稀溶液依数性，溶 质加入量要少，而对于称量相对精密度来说，溶质又不能太少。 实验二 1、在实验步骤1中配置1、 2、3号样品时，加入的各物质的量是否准确对分配系数的测定 结果有无影响？答案：1,2号样品对分配系数的测量没有影响，分配系数为两相对浓度的比值，不准确不影响测量。 2、滴定CCl4层中的I2时，为何要先加入KI溶液？此处加入的KI溶液的多少对实验结果有 没有影响？答案：用KI可以有助于CCl4中的I2被提取到水层，有利于Na2SO3的滴定顺利进行；无影响。 实验三 1、本实验如何达到汽液两相平衡？答案：在实验条件下，液相的饱和蒸气压与气相的压 力相等时，两相就达到平衡了。 2、若沸点仪中冷凝管底部的小球体积过大或过小，对测量有何影响？答案：若体积过大， 冷凝回流回来的液体不能回到溶液中，使得所测得的不是此溶液的气相组成，而是偏向于分馏，影响实验结果；若体积过小，则小球室里面的液体量不足，不够测2次（或有些实验要求测3次）折射率，从而会加大实验的偶然误差。【沸点仪中的小球E体积过大或过小对测量有何影响？答案：过大——冷凝出来的液体过多，体系偏向分馏，影响测量结果；过小——液体量不足，不够实验三次取用。】 3、【平衡时,气液两相温度是否应该一样,实际是否一样,对测量有何影响答案:不一样,由于 仪器保温欠佳,使蒸汽还没有到达冷凝小球就因冷凝而成为液相。】【平衡时，气液两相温 思考题 实验一 燃烧热的测定 1. 在本实验中，哪些是系统？哪些是环境？系统和环境间有无热交换？这些热交换对实验结果有何影响？如何校正？ 提示：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境，系统和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。 2. 固体样品为什么要压成片状？萘和苯甲酸的用量是如何确定的？ 提示：压成片状有利于样品充分燃烧；萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大，量太多不能充分燃烧，可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。 3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些? 提示：压片太紧、燃烧丝陷入药片内会造成燃不着；压片太松、氧气不足会造成燃不尽。 4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么? 提示：能否保证样品充分燃烧、系统和环境间的热交换是影响本实验结果的主要因素。本实验成功的关键：药品的量合适，压片松紧合适，雷诺温度校正。 5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项？ 提示：阅读《物理化学实验》教材P217-220 实验二 凝固点降低法测定相对分子质量 1. 什么原因可能造成过冷太甚？若过冷太甚，所测溶液凝固点偏低还是偏高？由此所得萘的相对分子质量偏低还是偏高？说明原因。 答：寒剂温度过低会造成过冷太甚。若过冷太甚，则所测溶液凝固点偏低。根据公式*f f f f B T T T K m ?=-=和310B B f f A W M K T W -=?? 可知由于溶液凝固点偏低， ?T f 偏大， 由此所得萘的相对分子质量偏低。 2. 寒剂温度过高或过低有什么不好？ 答：寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象，也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象，会导致实验失败，另一方面会使实验的整个时间延长，不利于实验的顺利完成；而寒剂温度过低则会造成过冷太甚，影响萘的相对分子质量的测定，具体见思考题1答案。 3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响？ 1.恒温槽的主要部件有哪些，它们的作用各是什么？ 答：恒温水浴主要组成部件有：浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器。浴槽用来盛装恒温介质；在要求恒定的温度高于室温时，加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环境散失的热量；搅拌器一般安装在加热器附近，使热量迅速传递，槽内各部位温度均匀；温度计是用来测量恒温水浴的温度；感温元件的作用是感知恒温水浴温度，并把温度信号变为电信号发给温度控制器；温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路，当恒温水浴的温度被加热或冷却到指定值时，感温元件发出信号，经控制电路放大后，推动继电器去开关加热器。 2.为什么开动恒温槽之前，要将接触温度计的标铁上端面所指的温度调节到低于所需温度处，如果高了会产生什么后果？ 答：由于这种温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后传热质温度上升并传递给接触温度计，使它的水银柱上升。因为传质、传热都有一个速度，因此，出现温度传递的滞后。即当接触温度计的水银触及钨丝时，实际上电热器附近的水温已超过了指定温度。因此，恒温槽温度必高于指定温度。同理，降温时也会出现滞后状太。 3.对于提高恒温槽的灵敏度，可以哪些方面改进？ 答：①恒温槽的热容要大些，传热质的热容越大越好。②尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度，为此要使感温元件的热容尽量小，感温元件与电热器间距离要近一些，搅拌器效率要高。③做调节温度的加热器功率要小。 4.如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽？ 答：通过辅助装臵引入低温，如使用冰水混合物冰水浴，或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却（硝铵，镁盐等）3.在本实验装置中那些为体系？那些为环境？体系和环境通过那些途径进行热交换？这些热交换对结果影响怎样？ 答：体系：内筒水，氧弹，温度计，内筒搅拌器。环境；外筒水 实验过程中，由于对流和辐射，存存在热消耗，如：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。采取措施:（1）量热计上方加盖，减少对流；（2）外筒内壁和内筒外壁皆镀成镜面，减少热辐射。这些热辐射将会降低被测物的燃烧热。 4.使用氧气要注意哪些问题？ 答：使用前要检查连接部位是否漏气，可涂上肥皂液进行检查，调整至确实不漏气后才进行实验；由于氧气只要接触油脂类物质，就会氧化发热，甚至有燃烧、爆炸的危险。因此，必须十分注意，不要把氧气装入盛过油类物质之类的容器里，或把它置于这类容器的附近或火源附近；使用时，要把钢瓶牢牢固定，以免摇动或翻倒；开关气门阀要慢慢地操作，切不可过急地或强行用力把它拧开。 5.搅拌过快或过慢有何影响？ 答：搅拌太快则散热过多，测得反应热偏低；搅拌过慢则热量分布不均匀，误差较大。 2．本实验产生温差的主要原因有哪几方面？如何修正？ 答：本实验产生温差的原因：（1）电流电压不稳定；（2）加入样品速度太快堵住搅拌棒或加样速度太慢；（3）样品颗粒太大，溶解速度太慢；（4）装置绝热密闭性差，与外界有热交换。修正：（1）仪器先预热，使实验室电流电压比较稳定；（2）加样速度适中；（3）将颗粒尽量研磨细。 3.如何判断等压计中式样球与等压计间空气已全部排出？如未排尽对实验有何影响？ 答：⑴应使试样球内液体沸腾3--5 分钟，可认为其中空气已被赶净；⑵在试样球与等压计间有空气会使所测蒸汽压降低，导致所测沸点降低。 测定蒸汽压时为何要严格控制温度 在一定的温度下,真空密闭容器内的液体能很快和它的蒸汽相建立动态平衡,即蒸汽分子向液面凝结和液体中分子从表面逃逸的速率相等.此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度下的饱和蒸汽压力.液体的饱和蒸汽压力，液体的饱和蒸汽压与温度有关:温度升高,分子运动加速,因而在单位时间内从液相进入气相的分子数增加,蒸汽压升高. 第十一章化学动力学 1. 反应为一级气相反应，320 oC时。问在320 oC加热90 min的分解分数为若干？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 答：的分解分数为11.2% 2. 某一级反应的半衰期为10 min。求1h后剩余A的分数。 解：同上题， 答：还剩余A 1.56%。 3．某一级反应，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：根据一级反应速率方程的积分式 答：反应掉50%需时19.4 min。 4． 25 oC时，酸催化蔗糖转化反应 的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c） 0 30 60 90 130 180 0 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 解：数据标为 0 30 60 90 130 180 1.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.5347 0 -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283 拟合公式 蔗糖转化95%需时 5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺 为一级反应。反应进程由加KI溶液，并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。KI只与 A反应。数据如下： 0 1 2 3 4 6 8 49.3 35.6 25.75 18.5 14.0 7.3 4.6 解：反应方程如下 根据反应式，N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一， 0 1 2 3 4 6 8 4.930 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.460 0 -0.3256 -0.6495 -0.9802 -1.2589 -1.9100 -2.3719 。 6．对于一级反应，使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。对 于二级反应又应为多少？ 解：转化率定义为，对于一级反应， 对于二级反应， 7．偶氮甲烷分解反应 为一级反应。287 oC时，一密闭容器中初始压力为21.332 kPa，1000 s后总压为 22.732 kPa，求。 解：设在t时刻的分压为p， 1000 s后，对密闭容器中的 气相反应，可以用分压表示组成： 实验室十三点击制备及电动式的测定 1、在测量电动势的过程中，若检计光电总是往一个方向偏转，可能是哪些原因 造成的。 1、被测电动势高于电动势电位计的量限 2、工作电池无电动势输出，或者工作电池输出的电动势低于规定值 3、工作电流回路有断路 4、被测电池、标准电池或过做电池的极性反应 2、为何测电池电动势要用对消法？对消法的原理是什么？、为何测电池电动势 要用对消法？对消法的原理是什么？答案：可逆电池要求电路中无电流通过，用对消法可满足这个条件。用一个方向相反，数值相等的外答案：电势来抵消原电池的电动势，使连接两电极的导线上 I→0，这时所测出的 E 就等于被测电池的电动势 E。 实验二十一旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数 1、蔗糖水解反应速率常数和哪些因素有关？、蔗糖水解反应速率常数和哪 些因素有关？答案：答案：对指定的反应，速率常数和反应温度、催化 剂有关 2、记录反应开始的时间迟点或早点是否影响 k 值的测定？、值的测定？答 案：答案：不影响。因 k 值与温度和催化剂的浓度有关，与时间无关。 3、在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正？它对旋光度的精确测量有 什么影响？在本实验中若不进在旋光度的测量中为什么要对零点进行校 正？它对旋光度的精确测量有什么影响？行零点校正对结果是否有影 响？行零点校正对结果是否有影响？答案：（1）旋光仪由于长时间使 用，精度和灵敏度变差，故需要对零点进行校正。答案：（2）若不进行 零点校正，则各个时间所的的溶液的旋光度存在偏差，若不校正会使测量 值的精确度变差，甚至产生较大的误差。本实验数据处理时，用旋光度 的差值进行作图和计算，以 ln(α t ? α∞ ) 对 t 作图，故若不进行零点 较正，只是α值不准确，但并不影响其差值，对 k 的结果无影响。 实验二十二乙酸乙酯之花反应速率常数的测定 1、为何本实验要在恒温条件下进行，而且CH3COOC2H5和NaOH溶液在 磁化率的测定 1．本实验在测定XM做了哪些近似处理? 答：（1）忽略了X反（2）X0=0（样品周围介质的体积磁化率）（3）H0=0(样品顶端磁场强度为0。近似认为样品顶端就是试管顶端) 2．为什么可以用莫尔盐来标定磁场强度？ 答：莫尔盐的XM仅与T有关,物质,物质稳定，组成固定，对磁场反应良好。 3.样品的填充高度和密度以及在磁场中的位置有何要求？若样品的填充高度不够，对测量结果有何影响？答：样品管与磁极中心线平齐，不与磁极接触，样品要紧密均匀填实。若样品的填充高度不够，则样品最上端处磁场强度不为零。（样品的填充高度距样品管口处，样品要紧密均匀填实。将样品悬挂在天平上，样品底部处于磁场强度最大区域【H】管顶则位于场强最弱甚至为0的区域，若样品的填充高度不够，对样品处于磁场中的受力产生影响） 三组分体系等温相图 1. 实验为什么根据体系由清变浑的现象即可测定相界？ 答：各组分彼此互溶时，体系为均相，一旦体系恰好不相容，则分相达到相界。 2.如连接线不通过物系点，其原因可能是什么？ 答：（1）苯水分层不彻底（2）苯、醋酸乙酸挥发（3）酚酞变色范围为碱性，通过NaOH滴定醋酸量偏高。3. 实验根据什么原理求出苯-乙酸-水体系连接线？ 答：在苯和水含量确定的前提下，互溶曲线上的点与醋酸量一一对应。 电极的制备与原电池电动势的测定 1. 电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用？如何保护及正确使用？ 答：（1）电位差计是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置，能直接给出待测电池的电动势值，测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短，以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态。（2）标准电池是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降。（3）检流计用来检验电动势是否对消，在测量过程中，若发现检流计受到冲击，应迅速按下短路按钮，以保护检流计。检流计在搬动过程中，将分流器旋钮置于“短路”。（4）工作电池（稳压电源）电压调至与电位差计对电源的要求始终相一致。 2. 参比电极应具备什么条件？它有什么功用？ 答(1)装置简单、可逆性高、制作方便、电势稳定。 (2)以标准氢电极(其电极电势规定为零)作为标准，与待测电极组成一电池，所测电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不便，常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极，如：甘汞电极。 3. 盐桥有什么作用？选用作盐桥的物质应有什么原则？ 答：（1）盐桥用来减小液体接界电势。（2）作盐桥的物质正负离子的迁移数应接近；在使用温度范围内浓度要大；不能与两端电池溶液发生反应。 4. UJ34A型电位差计测定电动势过程中，有时检流计向一个方向偏转，分析原因。 答：随着反应的进行，导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。电极管中有气泡；电极的正负极接反；线路接触不良；工作电源电压与电位差计对电源的要求数据不一致等。在测量金属电极的电极电势时，金属电极要加以处理，以除去氧化膜。 6. 如何使E测定准确？ 答：（1）电极管不能漏液。（2）准电池和待测电池极化，“标准/未知选择”旋钮在“标准”或“未知”位置的时间应尽可能的短。对“待测溶液”应将读数盘预置到理论值后再将“标准/未知选择”旋钮旋到，“未知”。（3）甘汞电极不用时浸泡在饱和氯化钾溶液中。（4对新制锌汞齐电极和新镀铜电极应及时测量，避免再度被氧化。 最大泡压法 1毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切，否则对实验有何影响? 答：毛细管尖端若不与液面相切插入一定深度，会引起表面张力测定值偏小.用最大气泡压力法测定表面 2.张力时为什么要读最大压力差？ 答：若读中间某个压力差值，不能保证每次读压力差对应大小相同气泡。因为随着气泡的形成，曲率半径逐 物理化学第五版答案 内容介绍本书是在第四版的基础上，遵照教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会2004年通过的“化学专业和应用化学专业化学教学基本内容”进行了适当的调整和增删。全书重点阐述了物理化学的基本概念和基本理论，同时考虑到不同读者的需要也适当介绍了一些与学科发展趋势有关的前沿内容。各章附有扩展阅读的参考文献和书目，拓宽了教材的深度和广度。为便于读者巩同所学到的知识，提高解题能力，同时也为了便于自学，书中编入了较多的例题，每章末分别有复习题和习题，供读者练习之用。全书采用以国际单位制(SI)单位为基础的“中华人民共和国法定计量单位”和国家标准(GB 3100～3102 93)所规定的符号。全书分上、下两册，共14章。上册内容包括：气体，热力学第一定律，热力学第二定律，多组分系统热力学，相平衡，化学平衡和统计热力学基础。下册内容包括：电解质溶液，可逆电池电动势的测定和应用，电解和极化，化学动力学基础，表面化学和胶体分散系统等。即将与本书配套出版的有：学习与解题指导书，多媒体电子教案，多媒体网络课程等，形成一套新型的立体 《物理化学》为教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材。1999年出版的《物理化学》第四版,内容大致与国际趋势接轨。本版则是一个精要版,是在第四版的基础上修订而成。它并不降低基本要求,而是从实际出发,进一步取其精华,提高质量,篇幅比第四版减少约三分 之一。全书仍分为5篇共18章。平衡篇包括物质的pVT关系和热性质、化学热力学、相平衡和化学平衡。速率篇包括传递现象和化学动力学。结构篇有量子力学基础、化学键和分子间力的理论,以及波谱原理。统计篇有独立子系统和相倚子系统的统计热力学,以及速率理论。... 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