《物理化学简明教程》第四版相关练习题及答案

《物理化学简明教程》第四版相关练习题及答案 第十二章 表面现象练习题 一、判断题: 1(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。 2(对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。 3(比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。 4(恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。 5(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吉布斯函数。 6(液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。 7(单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。 8(产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡。 9(在吉布斯吸附等温式中，为溶质的Γ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，达到极大Γ值。。 10(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大于它在溶液内部的浓度。 11(表面活性物质是指那些加人到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。 二、 单选题: 1(下列叙述不正确的是: (A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量 ; (B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力 ; (C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同 ; 2-1(D) 比表面自由能单位为J?m，表面张力单位为 N?m时，两者数值不同 。 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) 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(同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们: (A) 物理意义相同，数值相同 ; (B) 量纲和单位完全相同 ; (C) 物理意义相同，单位不同 ; (D) 前者是标量，后者是矢量 。 4(一个玻璃毛细管分别插入25? 和75? 的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度: (A) 相同 ; (B) 无法确定 ; (C) 25? 水中高于75? 水中 ; (D) 75? 水中高于25? 水中 。 5(纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力: (A) 饱和水蒸气 ; (B) 饱和了水蒸气的空气 ; (C) 空气 ; (D) 含有水蒸气的空气 。 6(水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态，a、b、c、 d是四种不同的状态，则在这四种状态中没有界面张力、 只有一种界面张力、有两种以上界面张力的状态依次是: (A) d、a、b ; (B) d、a、c ; (C) a、c、b ; (D) b、d、c 。 7(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: (A) G = G < G ; acb (B) G = G > G; abc (C) G < G < G; abc (D) G = G = G。 abc -2-18(已知20? 时水,空气的界面张力为7.27 × 10N?m，当在20? 和p 下可逆地增加水的表面积4cm2，则系统的ΔG为: -5 -1 (A) 2.91 × 10J ; (B) 2.91 × 10J ; -5 -1 (C) -2.91 × 10J ; (D) -2.91 × 10J 。 9(对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是: (A) 凸液面内部分子所受压力大于外部压力 ; (B) 凹液面内部分子所受压力小于外部压力 ; (C) 水平液面内部分子所受压力大于外部压力 ; (D) 水平液面内部分子所受压力等于外部压力 。 10(当液体的表面积增大时，那么不正确的是: SSS(A)ΔG > 0 ; (B) ΔH > 0 ; (C) ΔS > 0 ; (D) Q < ,。 r 弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于: 11( (A) 产生的原因与方向相同，而大小不同 ; (B) 作用点相同，而方向和大小不同 ; (C) 产生的原因相同，而方向不同 ; (D) 作用点相同，而产生的原因不同 。 12(在一个密闭的容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后，会发生: (A) 大水珠变大，小水珠变小 ; (B) 大水珠变大，小水珠变大 ; (C) 大水珠变小，小水珠变大 ; (D) 大水珠，小水珠均变小 。 开尔文方程 RTln(p/p13() = 2γ?M/(ρ?r) 不能运用的体系是: 0-5(A) 空气中分散有r = 10cm 的水珠体系 ; -6(B) 水中分散有r = 10cm 的油滴体系 ; -5(C) 水中分散有r = 10cm 的微晶体系 ; -8(D) 水中分散有r = 10cm 的气泡体系 。 14(微小固体颗粒在水中的溶解度应: (A) 与颗粒大小成正比 ; (B) 与颗粒大小无关 ; (C) 随表面张力增大而增大 ; (D) 与固体密度成正比 。 15(下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附: (A) 硫酸 ; (B) 己酸 ; (C) 硬脂酸 ; (D) 苯甲酸 。 16(一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中加入少量的NaCl，这时毛细管中液面的高度为: (A) 等于h ; (B) 大于h ; (C) 小于h ; (D) 无法确定 。 17(某溶液表面张力σ与溶质浓度c的关系式:σ- σ=A + Blnc，式中σ为纯溶剂的0 0 表面张力，A、B为常数. 则表面超量为: (A) Γ = c/RT(?σ/?c) ; (B) Γ = B/RT ; T (C) Γ = -B/RT ; (D) Γ = Bc/RT 。 318(用同一支滴管分别滴取纯水与下列水的稀溶液，都是取得，哪一种液体1cm所需液滴数最少, (A) 纯水 ; (B) NaOH水溶液 ; (C) 正丁醇水溶液 ; (D) 苯磺酸钠水溶液 。 19(涉及溶液表面吸附的说法中正确的是: (A) 溶液表面发生吸附后表面自由能增加 ; (B) 溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力 ; (C) 定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度增大，吸附量不变 ; (D) 饱和溶液的表面不会发生吸附现象 。 20(某温度时，对十二烷基苯磺酸钠的γ,曲线如图c所示， 图中说明烃基为直链时比带有支链时表面活性剂的: (A) 效率高，有效值小 ; (B) 效率低，有效值大 ; (C) 效率高，有效值大 ; (D) 效率低，有效值小 。 21(随着溶质浓度增大，水溶液表面张力降低是因为: (A) 溶质分子与水分子的亲和力小于水分子间的亲和力 ; (B) 溶质分子与水分子的亲和力大于水分子间的亲和力 ; (C) 溶质分子间的亲和力小于水分子间的亲和力 ; (D) 溶质分子间的亲和力大于水分子间的亲和力 。 22(25? 时，乙醇水溶液的表面张力与浓度的关系为: -1-4-3-42-3σ(N?m) = 0.072 - 5 × 10c(mol?dm) + 2 × 10c(mol?dm)。若要使表面吸附为正吸附， -3则 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 浓度c(mol?dm)应该: (A) > 0.5 ; (B) < 0.5 ; (C) > 1.25 ; (D) < 1.25 。 23(胶束的出现标志着表面活性剂的: (A) 降低表面张力的作用下降 ; (B) 溶解已达到饱和 ; (C) 分子间作用超过它与溶剂的作用 ; (D) 分子远未排满溶液表面 。 24(在空间轨道站中，飘浮着一个足够大的水滴，当用一内壁干净，外壁油污的毛细管接触水滴时: (A) 水不进入毛细管 ; (B) 水进入毛细管并达到一定高度 ; (C) 水进入直到毛细管另一端 ; (D) 水部分进入并从另一端出来，形成两端有水球 。 25(如图所示，一支玻璃毛细管插入水中，有一段水柱， 水柱内b处的压力pb为: (A) p = p; (B) p = p + ρgh ; b0 b0 (C) p = p-ρgh ; (D) p = ρgh 。 b0b 26(水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插入水和汞中，下列叙述不正确的是: (A) 管内水面为凹球面 ; (B) 管内汞面为凸球面 ; (C) 管内水面高于水平面 ; (D) 管内汞面与汞平面一致 。 27(如图所示，a、b、c为内径相同的玻璃毛细管。中水柱升a高至h，中间有扩b大部分， d为内径相同的石蜡毛细管(水不润湿石蜡)，则下列叙述不正确的是: (A) b管中水柱自动升至h’，若将水吸至高于h，去掉吸 力，水面保持在h ; (B) c管中水柱自动升至h?并向下滴水 ; (C) c管中水柱自动升至h?，不向下滴水 ; (D) d管中水面低于槽中水平面 。 28(矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的: (A) 乳化作用 ; (B) 增溶作用 ; (C) 去污作用 ; (D) 润湿作用 。 29(有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关，一般是: (A) HLB值大，易形成W/O型 ; (B) HLB值小，易形成O/W型 ; (C) HLB值大，易形成O/W型 ; (D) HLB值小，不易形成W/O型 。 30(下列叙述不正确的是: (A) 农药中加入润湿剂可使σ(l-g)和σ(l-s)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σ(s-g)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(对于增溶作用，下列叙述不正确的是: (A) 增溶作用使被溶物质化学势降低 ; (B) 增溶系统是热力学稳定系统，而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统 ; (C) 增溶作用与真正的溶解作用一样，均使溶剂依数性有很大变化 ; (D) 增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中 。 32(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O、N小 ; (B) 水蒸气分子的极性比O、N要大 ; 2222(C) 水蒸气的凝聚温度比O、N高; (D) 水蒸气在空气中含量比、ON要少 。 2222 一、思考题答案: 1(错，表面张力产生的原因是处于表面层的分子与处于内部的分子受力情况不一样。 2(对。 3(错，二者既有区别，又有联系。 4(错，恒温、恒压，W’,0时，ΔG < 0才是自发过程。 5(错，新生成的微小液滴有很高的比表面，因而有很高的表面吉布斯函数。 6(错，液体在毛细管内上升或下降决定于液体能否润湿管壁，润湿与否与σ(l-g)、σ(l-s) 和σ(g-s)的相对大小有关。 7(错。 8(错。 9(错，达到饱和吸附时，不一定达到饱和浓度。 10(错，溶质在表面层的浓度可以低于它在内部的浓度。 11(错，能显著降低溶液表面张力的物质才称为表面活性物质。 二、单选题答案: 1. D; 2. A; 3. D; 4. C; 5. B; 6. A; 7. A; 8. A; 9. C; 10.D; 11.C; 12.A; 13.D; 14.C; 15.A; 16.B; 17.B; 18.B; 19.C; 20.A; 21.A; 22.D; 23.A; 24.C; 25.A; 26.D; 27.D; 28.D; 29.C; 30.D; 31.C; 32.C。 第十三章 胶体与大分子溶液练习题 一、判断题: 1(溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。 2(溶胶与真溶液一样是均相系统。 3(能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。 4(通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。 5(ζ电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值. 6(加入电解质可以使胶体稳定，加入电解质也可以使肢体聚沉;二者是矛盾的。 7(晴朗的天空是蓝色，是白色太阳光被大气散射的结果。 8(旋光仪除了用黄光外，也可以用蓝光。 9(大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。 10(将大分子电解质NaR的水溶液与纯水用半透膜隔开，达到Donnan平衡后，膜外水 的pH值将大于7。 二、单选题: 1(雾属于分散体系，其分散介质是: (A) 液体 ; (B) 气体 ; (C) 固体 ; (D) 气体或固体 。 2(将高分子溶液作为胶体体系来研究，因为它: (A) 是多相体系 ; (B) 热力学不稳定体系 ; (C) 对电解质很敏感 ; (D) 粒子大小在胶体范围内 。 3(溶胶的基本特性之一是: (A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系 ; (B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系 ; (C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系 ; (D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系 。 4(溶胶与大分子溶液的区别主要在于: (A) 粒子大小不同 ; (B) 渗透压不同 ; (C) 丁铎尔效应的强弱不同 ; (D) 相状态和热力学稳定性不同 。 5(大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的: (A) 渗透压大 ; (B) 丁铎尔效应显著 ; (C) 不能透过半透膜 ; (D) 对电解质敏感 。 6(以下说法中正确的是: (A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统 ; (B) 溶胶与真溶液一样是均相系统 ; (C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶 ; (D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小 。 7(对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是: (A) 除去杂质，提高纯度 ; (B) 除去小胶粒，提高均匀性 ; (C) 除去过多的电解质离子，提高稳定性 ; (D) 除去过多的溶剂，提高浓度 。 8(在AgNO入稍过量KI溶液，得到溶胶的胶团结构可表示为: 溶液中加3-+x-+-+x-+(A) [(AgI)?nI?(n-x) ?K]?xK ; (B) [(AgI)?nNO?(n-x)K]?xK ; mm3+-x-++-x+-(C) [(AgI)?nAg?(n-x)I]?xK ; (D) [(AgI)?nAg?(n-x)NO]?xNO 。 mm339(以下列三种方法制备溶胶:(1)亚铁氰化铜溶胶的稳定剂是亚铁氰化钾;(2)将10ml的 0.5M NaCl与12mol 0.5M AgNO3制得;(3)FeCl3在热水中水解得的溶胶，它们带电荷 的符号是: (A) (1)正电荷，(2)正电荷，(3)正电荷 ; (B) (1)负电荷，(2)与(3)正电荷 ; (C) (1)与(2)负电荷，(3)正电荷 ; (D) (1)、(2)、(3)负电荷 。 10(由过量KBr与AgNO3溶液混合可制得溶胶，以下说法正确的是: +-(A) 电位离子是Ag ; (B) 反号离子是NO ; 3 (C) 胶粒带正电 ; (D) 它是负溶胶 。 11(溶胶中的粒子下沉时所受阻力为: RT1dc,,,DA,,L6,r,dx,,(A) ; (B) ; dxdx6r,6r,,,,dtdt(C) ; (D) 。 12(当一束足够强的自然光通过一胶体溶液，在与光束垂直方向上一般可观察到: (A) 白光 ; (B) 橙红色光 ; (C) 兰紫色光 ; (D) 黄光 。 13(区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单最灵敏的方法是: (A) 乳光计测定粒子浓度 ; (B) 观察丁铎尔效应 ; (C) 超显微镜测定粒子大小 ; (D) 观察ζ电位 。 14(有关超显微镜的下列说法中，不正确的是: (A) 可以观察离子的布朗运动 ; (B) 可以配合电泳仪，测定粒子的电泳速度 ; (C) 可以直接看到粒子的形状与大小 ; (D) 观察到的粒子仅是粒子对光散射闪烁的光点 。 15(有两个连通的容器，中间用一个AgCl做成的多孔塞，塞中细孔及两容器中分别充 满了0.02M与0.20M的NaCl溶液，在多孔塞两边插入两电极并通直流电，发生下列 哪种情况: (A) 向负极运动，浓溶液比稀溶液流动快 ; (B) 向正极运动，浓溶液比稀溶液流动快 ; (C) 向负极运动，浓溶液比稀溶液流动慢 ; (D) 向正极运动，浓溶液比稀溶液流动快 。 16(有关电泳的阐述，正确的是: (A) 电泳和电解没有本质区别 ; (B) 外加电解质对电泳影响很小 ; (C) 胶粒电泳速度与温度无关 ; (D) 两性电解质电泳速度与pH值无关 。 17(固体物质与极性介质(如水溶液)接触后，在相之间出现双电层，所产生的电势是指: (A) 滑动液与本体溶液间电势差 ; (B) 固体表面与本体溶液间电势差 ; (C) 紧密层与扩散层之间电势差 ; (D) 小于热力学电位φ 。18(动电现象产生的基本原因是: (A) 外电场或外电压作用 ; (B) 电解质离子存在 ; (C) 分散相粒分子或介质分子的布朗运动 ; (D) 固体粒子或多孔体表面与液相界面存在漫散双电层结构 。 19(对ζ电势的阐述，正确的是: (A) ζ电势与溶剂化层中离子浓度有关 ; (B) ζ电势在无外电场作用下也可表示出来 ; (C) |ζ| 电势越大，溶胶越不稳定 ; (D) |ζ| 电势越大，扩散层中反号离子越少 。 -1的电场中20(水中直径为1μm的球形石英粒子在电位梯度1.0 V?cm运动速度为 -3 -1-1-13.0 × 10cm?s，则石英,水界面上ζ电位值为(η= 0.001 kg?m?s，D = 80): -6(A) 0.630伏 ; (B) 0.424伏 ; (C) 0.0636伏 ; (D) 7×10伏 。 21(下列性质中既不属于溶胶动力学性质又不属于电动性质的是: (A) 沉降平衡 ; (B) 布朗运动 ; (C) 沉降电势 ; (D) 电导 。 -+x-+ 22(对胶团结构为 [(Au)?nAuO2?(n-x)Na]]?xNa的金溶胶，除稳定剂以外，无其它电 m 解质存在时，其电动电势的大小: (A) 取决于m的大小 ; (B) 取决于n的大小 ; (C) 取决于x的大小 ; (D) 不取决于m、n、x中的任何一个 。 23(测定胶体的ζ电势不能用于: (A) 确定胶粒的热力学电势φ ; (B) 确定胶粒所携带电荷的符号 ; (C) 帮助 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 固-液界面的结构 ; (D) 帮助推测吸附机理 。 24(有关胶粒ζ电势的叙述中，下列说法不正确的是: (A) 正比于热力学电势φ ; (B) 只有当固液相对运动时，才能被测定 ; (C) 与胶粒的扩散速度无关 ; (D) 不能利用能斯特公式计算 。 25(工业上为了将不同蛋白质分子分离，通常采用的方法是利用溶胶性质中的: (A) 电泳 ; (B) 电渗 ; (C) 沉降 ; (D) 扩散 。 26(当在溶胶中加入大分子化合物时: (A) 一定使溶胶更加稳定 ; (B) 一定使溶胶更容易为电解质所聚沉 ; (C) 对溶胶稳定性影响视其加入量而定;(D) 对溶胶的稳定性没有影响 。 27(根据DLVO理论，溶胶相对稳定的主要因素是: (A) 胶粒表面存在双电层结构 ; (B) 胶粒和分散介质运动时产生ζ电位 ; (C) 布朗运动使胶粒很难聚结 ; (D) 离子氛重叠时产生的电性斥力占优势 。 28(在Fe(OH)、As2S3、Al(OH)(含过量AgNO)四种溶胶中, 有一种不能与其它 和33AgI3 溶胶混合，否则会引起聚沉。该种溶胶是: (A) Fe(OH) ; (B) As2S3 ; (C) Al(OH) ; (D) AgI(含过量Ag33 NO) 。 3 29(电解质对溶胶稳定性影响很大，主要是影响ζ 电位， 如图所示，哪一种情况下，溶胶最不稳定: (A) 曲线 1 ; (B) 曲线 2 ; (C) 曲线 3 ; (D) 曲线 4 。 30(下列电解质对某溶胶的聚沉值分别为c(NaNO3) = 300，c(Na2SO) = 295， 4-3c(MgCl2) = 25，c(AlCl3) = 0.5(mol?dm)，可确定该溶液中粒子带电情况为: (A) 不带电 ; (B) 带正电 ; (C) 带负电 ; (D) 不能确定 。 31(用NH4VO和浓盐酸作用，可制得棕色V2O5溶胶，其胶团结构是: 3 -+x-+[(VO)?nVO?(n-x)NH]?xNH，下面各电解质对此溶胶的聚沉能力次序是: 25m344 (A) MgSO4 > AlCl3‎‎ > KFe(CN); (B) KFe(CN) > MgSO4 > AlCl3 ; 36 36 (C) KFe(CN) > AlCl3 > MgSO4; (D) AlCl3 > MgSO4 > KFe(CN) 。 36 36-3-3 32(20cm3 Fe(OH)入5 × 10mol?cmNa2SO.5 cm3使其聚沉，则Na2SO溶液中加溶液34124 -3对Fe(OH)沉值为:(mol?dm) 溶液的聚3 (A) 1.92 ; (B) 3.125 ; (C) 3.84 ; (D) 6.25 。 33(下面说法与DLVO理论不符的是: (A) 胶粒间的引力本质上是所有分子的范德华力的总和 ; (B) 胶粒间的斥力本质上是双电层的电性斥力 ; (C) 胶粒周围存在离子氛，离子氛重叠越大，胶粒越不稳定 ; (D) 溶胶是否稳定决定于胶粒间吸引作用和排斥作用的总效应 。 34(恒定温度与相同时间内，KNO、NaCl、Na2SO、KFe(CN)对Al(OH)结 溶胶的凝3436 3能力是: (A) Na2SO > KFe(CN) > KNO > NaCl ;(B) KFe(CN) > Na2SO > NaCl > 4363364KNO ; 3 (C) KFe(CN) > Na2SO > NaCl = KNO;(D) KFe(CN) > KNO > Na2SO > 3643 3634NaCl 。 35(对于Donnan平衡，下列哪种说法是正确的: (A) 膜两边同一电解质的化学位相同 ; (B) 膜两边带电粒子的总数相同 ; (C) 膜两边同一电解质的浓度相同 ; (D) 膜两边的离子强度相同 。 36(Donnan平衡产生的本质原因是: (A) 溶液浓度大，大离子迁移速度慢 ; (B) 小离子浓度大，影响大离子通过半透膜 ; (C) 大离子不能透过半透膜且因静电作用使小离子在膜两边浓度不同 ; (D) 大离子浓度大，妨碍小离子通过半透膜 。 37(在一管中盛油，使半径不同的两个钢球在油中下降，下落同样高度，小钢球需要的 时间是大钢球的4倍，大钢球与小钢球二者半径之比为: (A) 4?1 ; (B) 2?1 ; (C) 16?1 ; (D) 1.414?1 。 ,sp,,,lim,c,0c38(大分子溶液特性粘度的定义是 ，其所反映的是: (A) 纯溶胶分子之间的内摩擦所表现出的粘度 ; (B) 大分子之间的内摩擦所表现出的粘度 ; (C) 大分子与溶胶分子之间的内摩擦所表现出的粘度 ; (D) 校正后的溶液粘度 。 3-139(298K时溶解在有机溶剂中的某聚合物的特性粘度[η]为?kg0.2m，已知与浓度单位 -3-5(kg?m)相对应的K = 1.00 × 10，α = 0.8，则该聚合物的分子量为: 58 (A) 2.378 × 10 ; (B) 2.378 × 10; 114(C) 2.378 × 10 ; (D) 2.000 × 10 。 40(对大分子溶液发生盐析，不正确的说法是: (A) 加入大量电解质才能使大分子化合物从溶液中析出 ; (B) 盐析过程与电解质用量无关 ; (C) 盐析的机理包括电荷中和及去溶剂两个方面 ; (D) 电解质离子的盐析能力与离子价态关系不大 。 第十三章 胶体与大分子溶液练习题答案 一、判断题答案: 1(错，溶胶在热力学上是不稳定的。 2(错，溶胶是多相系统。 3(错，高分子溶液也可产生丁达尔效应。 4(错，只能看到一个个的亮点，不能看清粒子的大小和形状。 5(错，反号离子可以进入紧密层。 6(错，加人适量电解质可以使胶体稳定，加人过量使ζ电势降低，胶体稳定性降低。 7(对。 8(错。 9(错。 10(对。 二、单选题答案: 1. B; 2. D; 3. C; 4. D; 5. C; 6. C; 7. C; 8. A; 9. B; 10.D; 11.D; 12.C; 13.B; 14.C; 15.C; 16.A; 17.B; 18.D; 19.A; 20.A; 21.D; 22.C; 23.A; 24.A; 25.A; 26.C; 27.D; 28.B; 29.C; 30.C; 31.D; 32.A; 33.C; 34.B; 35.A; 36.C; 37.B; 38.C; 39.A; 40.B。 化学动力学练习题 一、判断题: 1(在同一反应中各物质的变化速率相同。 2(若化学反应由一系列基元反应组成，则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。 3(单分子反应一定是基元反应。 4(双分子反应一定是基元反应。 5(零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。 6(若一个化学反应是一级反应，则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。 7(一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。 8(一个化学反应的级数越大，其反应速率也越大。 9(若反应 A + B,Y + Z的速率方程为:r=kcAcB，则该反应是二级反应，且肯定不是双分子反应。 10. 下列说法是否正确: (1) H+I=2HI 是2 分子反应;(2) 单分子反应都是一级反应，双分子反应都是二级反22 应。; (3) 反应级数是整数的为简单反应 (4) 反应级数是分数的为复杂反应。 11(对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应，温度越高，反应速率越快，因此升高温度有利于生成更多的产物。 12(若反应(1)的活化能为E，反应(2)的活化能为E，且E > E，则在同一温度下k1一1212 定小于k2。 13(若某化学反应的ΔrU < 0，则该化学反应的活化能小于零。 m 14(对平衡反应A Y，在一定温度下反应达平衡时，正逆反应速率常数相等。 k1,,,B?A,,,Ck215(平行反应，k/k2的比值不随温度的变化而变化。 1 16(复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。 17(反应物分子的能量高于产物分子的能量，则此反应就不需要活化能。 18(温度升高。正、逆反应速度都会增大，因此平衡常数也不随温度而改变。 二、单选题: 221(反应3O2 ,2O，其速率方程 -d[O]/dt = k[O][O] 或 d[O]/dt = k'[O][O]，那么k3232332与k'的关系是: (A) 2k = 3k' ; (B) k = k' ; (C) 3k = 2k' ; (D) ?k =?k' 。 2(有如下简单反应 aA + bB,dD，已知a < b < d，则速率常数k、k、kD的关系为: AB kkkkkkABDABD,,,,abdabd(A) ; (B) k < k < k ; (C) k > k > k ; (D) 。 ABDABD 3(关于反应速率r，表达不正确的是: (A) 与体系的大小无关而与浓度大小有关 ; (B) 与各物质浓度标度选择有关 ; (C) 可为正值也可为负值 ; (D) 与反应方程式写法无关 。 4(进行反应A + 2D,3G在298K及2dm3容器中进行，若某时刻反应进度随时间变化率-1,3-1为0.3 mol?s，则此时G的生成速率为(单位:mol?dm?s) : (A) 0.15 ; (B) 0.9 ; (C) 0.45 ; (D) 0.2 。 5(基元反应体系aA + dD , gG的速率表达式中，不正确的是: adad(A) -d[A]/dt = k[A][D] ; (B) -d[D]/dt = k[A][D] ; ADgad(C) d[G]/dt = k[G] ; (D) d[G]/dt = k[A][D] 。 GG 6(某一反应在有限时间内可反应完全，所需时间为/k，该反应级数c为: 0 (A) 零级 ; (B) 一级 ; (C) 二级 ; (D) 三级 。 7(某一基元反应，2A(g) + B(g) ,E(g)，将2mol的A与1mol的B放入1升容器中混合并反应，那么反应物消耗一半时的反应速率与反应起始速率间的比值是: (A) 1?2 ; (B) 1?4 ; (C) 1?6 ; (D) 1?8 。 8(关于反应级数，说法正确的是: (A) 只有基元反应的级数是正整数 ; (B) 反应级数不会小于零 ; (C) 催化剂不会改变反应级数 ; (D) 反应级数都可以通过实验确定 。 9(某反应，其半衰期与起始浓度成反比，则反应完成87.5,的时间t1与反应完成50,的时间t2之间的关系是: (A) t = 2t; (B) t = 4t; (C) t = 7t; (D) t = 5t 。 12 12 12 1210(某反应只有一种反应物，其转化率达到75,的时间是转化率达到50,的时间的两倍，反应转化率达到64,的时间是转化率达到x,的时间的两倍，则x为: (A) 32 ; (B) 36 ; (C) 40 ; (D) 60 。 11(有相同初始浓度的反应物在相同的温度下，经一级反应时，半衰期为;若经二级t1/2 反应，其半衰期为't，那么: 1/2 (A) t = t' ; (B) t > t' ; (C) t < t' ; (D) 两者大小无法确定 。 1/21/21/21/21/21/2 12(某一气相反应在500?下进行，起始压强为p时，半衰期为2秒;起始压强为0.1p 时半衰期为20秒，其速率常数为: -1 3-1-13-1-1-1(A) 0.5 s; (B) 0.5 dm?mol?s ;(C) 31.69 dm?mol?s ;(D) 31.69 s 。 13(起始浓度都相同的三级反应的直线图应是为反应物 (c浓度，n为级数) : -3-314(某化合物与水相作用时，其起始浓度为1 mol?dm，1小时后为0.5 mol?dm，2小时-3后为0.25 mol?dm。则此反应级数为: (A) 0 ; (B) 1 ; (C) 2 ; (D) 3 。 -2-13-1-315(某反应速率常数k = 2.31 × 10mol?dm?s，反应起始浓度为1.0 mol?dm，则其反应半衰期为: (A) 43.29 s ; (B) 15 s ; (C) 30 s ; (D) 21.65 s 。 16(某反应完成50,的时间是完成75,到完成87.5,所需时间的1/16，该反应是: (A) 二级反应 ; (B) 三级反应 ; (C) 0.5 级反应 ; (D) 0 级反应 。 -2-13-1-3时的半衰17(某反应速率常数k为1.74 × 10mol?dm?min，反应物起始浓度为1mol?dm期-3时的半衰t起始浓度为2 mol?dm期t' 的关系为: 与反应物1/21/2 (A) 2t = t'; (B) t = 2t'; (C) t = t'; (D) t = 4t' 。 1/21/2 1/21/2 1/21/2 1/21/218(某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应之半衰期与反应物最初浓度有何关系? (A) 无关 ; (B) 成正比 ; (C) 成反比 ; (D) 平方成反比 。 k1k22A B,,,Ck,19(恒容下某复杂反应(取单位体积)的反应机理为:，分别以A和B1 反应物的浓度变化来计算反应速率，其中完全正确的一组是: = kc ; (A) r = k1cA2 ， rB2BA (B) r = kc - kc ， r = kc + kc ; --A1A1BB1B2C (C) r = k1cA2 + kc， r = kc - kc ; --A1B B1B2C (D) r = - k1cA2 + kc， r = k1cA2 - kc - kc 。 --A1B B1B2C 20(反应A + B ? C + D的速率方程为r = k[A][B] ，则反应: (A) 是二分子反应 ; (B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ; (C) 不是二分子反应 ; (D) 是对A、B 各为一级的二分子反应 。 21(基元反应A + B,2D，A与B的起始浓度分别为a和2a，D为0，则体系各物质浓度(c)随时间变化示意曲线为: k1k2A B，B，D,,,Jk,22(已知某复杂反应的反应历程为:，则B的浓度随时间的变1 化率 -d[B]/dt是: (A) k[A] - k[D][B] ; (B) k[A] - k[B] - k[D][B] ; -12112(C) k[A] - k[B] + k[D][B] ; (D) -k[A] + k[B] + k[D][B] 。 --112112 23(下述等温等容下的基元反应符合下图的是: (A) 2A?B + D ; (B) A?B + D ; (C) 2A + B?2D ; (D) A + B?2D 。 k1A Bk,24(对于可逆一级反应1，下列叙述正确的是: (A) 平衡时cA = c ; (B) 平衡时k1 = k ; -B1(C) 总反应速率为正、逆反应速率的代数和 ; (D) 加入正催化剂可使k1 > k。 -1 k1,,,B?A,,,C-1k225(某温度时，平行反应 的k1和k.008和0.002 min，那么100min 分别为20 后A的转化率为: (A) 100, ; (B) 81.9, ; (C) 44.9, ; (D) 63.2, 。 26(右图绘出物质[G]、[F]、[E]的浓度随时间变化的规 律，所对应的连串反应是: (A) G,F,E ; (B) E,F,G ; (C) G,E,F ; (D) F,G,E 。 k1A Bk27(1,1级对峙反应,，由纯A开始，进行到 [A] = [B] 的时间t为: 1 ,,,,kk111,,,,,t,lntln,,,,k,kkk,11,1,1,,,,(A) ; (B) ; ,,2k1,,k111,,tln,,,,tln,,,,k，kk,k，,kkkk1,11,11,11,1,,,,(C) ; (D) 。 k1k2A B,,,Ck,28(对复杂反应 可用平衡近似处理时，K = k/k = [B]/[A]。为了不致1-11扰乱快速平衡，? B,C必为慢步骤;? B,C必为快步骤;? = k ;?k k >> k;? k ---11121<< k，其中正确的是: 2 (A) ? ; (B) ?? ; (C) ?? ; (D) ?? 。 29(乙酸高温分解时，实验测得CH3COOH(A)、CO(B)、 CH=CO(C) 的浓度随时间的变 化曲线如下图，由此可以断定该反应是: (A) 基元反应 ; (B) 对峙反应 ; (C) 平行反应 ; (D) 连串反应 。 30(在恒容的封闭体系中进行对峙反应:M=N，M与N的初始浓度分别 = 为a，cc = M,0N,00，反应终了时，认为(1) cM能降低到零;(2) cM不可能降低到零;(3) cN可等于c;(4) cNM0只能小于c。正确的是: M0 (A) (1)(3) ; (B) (2)(4) ; (C) (1)(4) ; (D) (3)(4) 。 -131(对自由基反应A + B,C=A,B + C，已知摩尔等压反应热为 -90kJ?mol，B,C的键-1能是210 kJ?mol，那么逆向反应的活化能为: -1-1(A) 10.5 kJ?mol ; (B) 100.5 kJ?mol ; -1-1(C) 153kJ?mol ; (D) 300 kJ?mol 。 k1,,,B?A,,,Ck232(一级平行反应 ，速率常数k与温度T的关系如图所 示，下列各式正确的是: (A) E < E，A < A; 1212 (B) E < E，A > A; 1212 (C) E > E，A < A; 1212 (D) E > E，A > A。 1212 -133(如果某一反应的ΔHm为 -100 kJ?mol，则该反应的活化能Ea是: -1-1(A) E ? -100 kJ?mol ; (B) E ? -100 kJ?mol ; aa -1(C) E = - 100 kJ?mol ; (D) 无法确定 。 a-134(某反应的活化能是33 kJ?mol，当T = 300 K时，温度增加1K，反应速率常数增加的 百分数约为: (A) 4.5, ; (B) 9.4, ; (C) 11, ; (D) 50, 。 -135(一个基元反应，正反应的活化能是逆反应活化能的2倍，反应时吸热 120 kJ?mol，-1则正反应的活化能是(kJ?mol): (A) 120 ; (B) 240 ; (C) 360 ; (D) 60 。 kk12A,,,B,,,D36(对于连串反应 ，巳知E > E，若想提高产品B的百分数，应: 12 (A) 增加原料A ; (B) 及时移去D ; (C) 降低温度 ; (D) 升高温度 。 k1,,,BA?,,,Dk237(平行反应，巳知E > E，设两反应的指前因子相等。当温度不断升高 12 时，最后则有: (A) c > c ; (B) c < c ; (C) c = c ; (D) |c - c| 最大 。 BDBDBDBD EE31,,,B,,,C?A,,,DE238(反应:，巳知E > E，E < E，要提高产物B的产率，应: 1213 (A) 提高温度 ; (B) 降低温度 ; (C) 反应器入口处提高温度，出口处降低温度 ; (D) 反应器入口处降低温度，出口处提高温度 。 1,,,PB?,,,Q239(平行反应 ，已知活化能E > E，指前因子A > A。那么(1)降低反应温1212度;(2)提高反应温度;(3)加入适当催化剂;(4)延长反应时间;其中能增加产物P的方法有: (A) (1)(3) ; (B) (2)(4) ; (C) (3)(4) ; (D) (2)(3) 。 1/240(复杂反应表观速率常数与各基元k反应速率常数间的关系为k( = k/2kk)，则表观活214化能与各基元活化能Ei间的关系为: (A) E = E + ?(E - 2E) ; (B) E = E + ?(E - E) ; a214a2141/2(C) E = E + (E - E) ; (D) E = E × ?(E/2E) ; a214a214 第七章 化学动力学,1，练习题答案 一、判断题答案: 1(错，同一化学反应各物质变化速率比等于计量系数比。 2(错，总反应速率与其他反应速率的关系与反应机理有关。 3(对，只有基元反应才有反应分子数。 4(对，只有基元反应才有反应分子数。 5(对。 6(对。 7(错。 8(错。 9(错，不一定是双分子反应。 10((1) 错。 (2) 错。 (3) 错。 (4) 对。 11(错，若为可逆反应，温度升高则逆反应速率常数也增加。 12(错，A与Ea和ko都有关。 13(错， > 0E。 a 14(错，对行反应达平衡时，正、逆反应速率相等。 15(错，k/k = (k /k)exp(E—E)/RT。 120102l2 16(错，复杂反应中只有连续反应的速率决定于其中最慢的一步。 17(错。该反应是放热反应，中间产物的能量比反应物高，要活化能的。 18(错。正逆反应速率增加的倍数不同。 二、单选题答案: 1. A; 2. B; 3. C; 4. C; 5. C; 6. A; 7. D; 8. D; 9. C; 10.C; 11.D; 12.C; 13.B; 14.B; 15.A; 16.B; 17.B; 18.B; 19.D; 20.B; 21.C; 22.D; 23.C; 24.C; 25.D; 26.C; 27.C; 28.D; 29.C; 30.B; 31.B; 32.D; 33.D; 34.A; 35.B; 36.D; 37.C; 38.C; 39.D; 40.B。 电极极化练习题 一、判断题: 1(用Pt电极电解CuCl2水溶液，阳极上放出Cl。 2 2(电化学中用电流密度i来表示电极反应速率。 3(分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的最小外加电压。 4(凡是可以阻止局部电池放电，降低腐蚀电流的因素都能使腐蚀加剧。 5(测量阳极过电位用恒电流法。 6(恒电流法采用三电极体系。 7(交换电流密度越大的电极，可逆性越好。 8(用Pt电极电解CuSO4水溶液时，溶液的pH值升高。 9(极化和过电位是同一个概念。 10(双电层方程式不适用有特性吸附的体系。 11(实际电解时，在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。 二、单选题: 01(298K，p下，试图电解HCl溶液(a = 1)制备H2和Cl，若以Pt作电极，当电极上有气2 泡产生时，外加电压与电极电位关系: 0-0+0-0+(A) V(外) = φ(Cl/Cl) –φ(H/H) ; (B) V(外) > φ(Cl/Cl) –φ(H/H) ; 2222-+(C) V(外)?φ(Cl,析) -φ(H,析) ; (D) V(外)?φ(Cl/Cl) -φ(H/H) 。 2222 ,+-4-2H22(25?时，用Pt作电极电解a(H) = 1的H2SO溶液，当i = 52 × 10A?cm时，= 0， 4 ,0O2= 0.487V. 已知 φ(O/HO) = 1.229V，那么分解电压是: 22 (A) 0.742 V ; (B) 1.315 V ; (C) 1.216 V ; (D) 1.716 V 。 3(下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴 极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是: (A) 1、4; (B) 1、3; (C) 2、3; (D) 2、4。 -1,G rm4(已知反应H(g) + ?O(g) ,HO(l) 的= -237.19 kJ?mol，则在25?时极稀硫酸的222 分解电压(V)为: (A) 2.458 ; (B) 1.229 ; (C) > 2.458 ; (D) > 1.229 。 5(电池在下列三种情况下放电，电压分别为:(a)电流i?0，);(V(b)一定大小电流，(V);0i(c)短路i??，(V)。这三种电压的关系: ? (A) V < V < V ; (B) V > V > V ; ??0i0i (C) V = V < V ; (D) V = V > V 。 ??0i0i 6(电极极化时，随着电流密度由小到大增加，说法(1):正极电位越来越大，负极的电位越来越小;说法(2):阳极电位越来越正，阴极电位越来越负。分析以上两种说法时，以下解释中不正确的是: (A) 无论对原电池或电解池，说法(2)都正确; (B) 对电解池，说法(1)与(2)都正确; (C) 对原电池，说法(1)与(2)都正确; (D) 对原电池，说法(2)正确。 7(随着电流密度由小到大增加，电解池的实际分解电压V(分) 与原电池的端电压V(端) 将: (A) V(分) 递增，V(端) 递减 ; (B) V(分) 递减，V(端) 递增 ; (C) V(分)、V(端) 递增 ; (D) V(分)、V(端) 递减 。 8(在极化曲线的测定中，参比电极的作用是: (A) 与待测电极构成闭合回路，使电流通过电解池 ; (B) 作为理想的极化电极 ; (C) 具有较小的交换电流密度和良好的电势稳定性 ; (D) 近似为理想不极化电极，与被测电极构成可逆原电池 . 9(Tafel公式η = a + blgi中，的物理意i义是: (A) 交换电流密度 ; (B) 极限电流密度 ; (C) 电极表面在还原方向的电流密度 ; (D) 电极与溶液界面上的净电流密度 。 10(分别用(1)铂黑电极，(2)光亮铂电极，(3)铁电极，(4)汞电极，电解硫酸溶液，若电极极片的大小和外加电压相同，则反应速度次序是: (A) (4) > (3) > (2) > (1) ; (B) (2) > (1) > (3) > (4) ; (C) (1) > (2) > (3) > (4) ; (D) (4) > (2) > (3) > (1) 。 11(在电解硝酸银溶液的电解池中，随着通过的电流加大，那么: (A) 阴极的电势向负方向变化 ; (B) 阴极附近银离子浓度增加 ; (C) 电解池电阻减小 ; (D) 两极之间的电势差减少 。 12(当原电池放电，在外电路中有电流通过时，其电极电势的变化规律是: (A) 负极电势高于正极电势 ; (B) 阳极电势高于阴极电势 ; (C) 正极可逆电势比不可逆电势更正 ; (D) 阴极不可逆电势比可逆电势更正 。 13(电极电势φ的改变可以改变电极反应的速度，其直接的原因是改变了: (A) 反应的活化能 ; (B) 电极过程的超电势 ; (C) 电极与溶液界面双电层的厚度 ; (D) 溶液的电阻 。 14(氢超电势(η)与电流密度(j)之间的塔菲尔经验式η = a + blnj 只适用于: (A) 氢气析出的电极极化过程 ; (B) 有气体析出的电极过程 ; (C) 电化学步骤是电极反应的控制步骤的过程 ; (D) 浓差步骤是电极反应的控制步骤的过程 。 15(阴极电流密度与浓差超电势η的关系是: 16(对于活化过电势，下列叙述不正确的是: (A) 活化过电势的产生是当有电流通过时，由电化学反应进行的迟缓性所引起的 ; (B) 活化过电势随温度的升高而增大 ; (C) 活化过电势随电流密度的增大而增大 ; (D) 电解时阴极析出金属时(Fe、CO、Ni除外)活化过电势很小，若电极上有气体析出时则活化过电势很大 。 17(对于塔菲尔公式η = a + blgi，下列叙述不正确的是: (A) 适用于氢、氧等气体在金属电极(阴极和阳极)上的析出 ; (B) a为单位电流密度的过电势，与电极材料有很大关系 ; (C) 对大多数金属来说，b = 0.10,0.14 V ; (D) 气体析出的过电势与温度无关 。 18(氢在金属Pb上析出反应的机理是: (A) 复合脱附机理 ; (B) 电化脱附机理 ; (C) 迟缓放电机理 ; (D) 以上三种机理都可能 。 -2-219(已知:氢在某金属M上的交换电流密度 = 10iA?cm，其过电位为0.004V，那么该0 过电位主要是: (A) 电阻过电位 ; (B) 浓差过电位 ; (C) 电化学过电位 ; (D) 活化过电位 。 20(极谱分析的基本原理是利用在滴汞电极上: (A) 电阻小，电流密度大 ; (B) 形成浓差极化 ; (C) 氢超电势大 ; (D) 易生成汞齐 。 21(用Pt电极电解CdSO4溶液时，决定在阴极上是否发生浓差极化的是: (A) 在电极上的反应速率(如果不存在浓差极化现象) ; 2+ (B) Cd从溶液本体迁移到电极附近的速率 ; - 2(C) 氧气从SO溶液本体到电极附近的速率 ; 4- (D) OH从电极附近扩散到本体溶液中的速率 . 22(分别测量两节用过一些时候的干电池的电压，其起始电压都在1.1伏以上。将此两节电池放入一支完好的手电筒内，灯泡却不发亮，究其最可能的原因是: (A) 电池电压降低 ; (B) 电筒电阻太大 ; (C) 电池内阻太大 ; (D) 电池内发生了严重的电化学反应 。 23(对于浓差过电势，下列叙述不正确的是: (A) 浓差过电势的产生在于电极反应速率大于离子迁移速率 ; (B) 可用升温或搅拌的方法减小或消除浓差过电势 ; (C) 浓差过电势的大小与电流密度无关 ; (D) 浓差过电势的大小是电极极化程度的量度 。 24(为了防止金属的腐蚀，在溶液中加入阳极缓蚀剂，其作用是: (A) 降低阳极极化程度 ; (B) 增加阳极极化程度 ; (C) 降低阴极极化程度 ; (D) 增加阴极极化程度 。 25(碳钢(为阳极)在碳铵溶液中的腐蚀属于: ,[已知:φ (OH,H) = -0.828 V，φ (OH,O) = 0.401 V] 22 (A) 析氢腐蚀 ; (B) 化学腐蚀 ; (C) 吸氧腐蚀 ; (D) 浓差腐蚀 。 26(室温下，用铂作两极，电解1M NaOH溶液，阴极上发生的电极反应为: +-(A) Na + e??Na ; (B) HO + ?O + 2e ??2OH ; 22+-(C) 2H + 2e??H ; (D) 2OH??HO + ?O + 2e 。 2220-0-02+27(已知:φ(O/OH) = 0.401 V，φ(Cl/Cl) = 1.358 V，φ(Pb/Pb) = -0.126 V， 220--3 φ(PbCl2/Pb,Cl) = -0.262 V。当用两个Pb电极电解0.1 mol?dmNaCl水溶液时，若 不考虑超电势的影响，则阳极反应为: 2+ -(A) Pb??Pb + 2e ; (B) Pb + 2Cl ??PbCl2 + 2e ; - -(C) 2Cl ??Cl(g) + 2e ; (D) 4OH ??O + 2HO(l) + 4e 。 222 + + 28(Na、H的还原电势分别为 -2.71V 和 -0.83V，但用Hg作阴极电解NaCl溶液时， 阴极产物是Na,Hg齐，这个现象的解释是: (A) Na和Hg形成液体合金 ; (B) 还原电势预示Na更易析出 ; (C) 氢在汞电极上的超电势可能超过1.5V ; (D) 上述原因都不是 。 2+-329(已知氢在铜上的析出超电势为0.23V，φ (Cu,Cu) = 0.34V，电解0.1mol?dm的 CuSO4溶液，电极电势只有控制在大于下列哪个电势下，氢就不会析出: (A) +0.13V ; (B) -0.23V ; (C) +0.23V ; (D) -0.27V 。 0 + 02+0+ 30(已知φ(Ag,Ag) = 0.799V，φ(Pb,Pb) = -0.126V，在298K、p下，电解含Ag、2+ 2+ + Pb活度各为1的溶液，当Pb离子开始析出时，Ag的浓度是: -7 -3 -3 (A) 10mol?dm; (B) 1mol?dm; -16 -3 (C) 10mol?dm; (D) 无法计算 。 02+31(已知25? 时φ(Zn/Zn) = -0.763V，H2在Zn和光亮Pt上的超电压分别约为0.7V和-1 0.3V，若分别以Zn和光亮Pt为阴极电解1molZnSO4?kg溶液(设为中性)，在阴极上首先析出的物质将分别为: (A) 均为H ; (B) 均为Zn ; (C) Zn和H2 ; (D) H2和Zn 。 2 ,G T,S rmrm,==1-,H ,H rmrm32(燃烧电池的效率，下列说法中错误的是: (A) η小于1 ; (B) η可以大于1 ; (C) η等于1 ; (D) 不可能大η于1 。 第十一章 电极极化练习题答案 一、判断题答案: 1(对。 2(对。 3(错。 4(错。 5(错。 6(对。 7(对。 8(错。 9(错。 10(对。 11(错，实际电解时电极发生极化。 二、单选题答案: 1. E; 2. D; 3. B; 4. D; 5. B; 6. C; 7. A; 8. D; 9. D; 10.C; 11.A; 12.C; 13.A; 14.A; 15.D; 16.B; 17.D; 18.C; 19.B; 20.B; 21.D; 22.C; 23.C; 24.B; 25.C; 26.C; 27.B; 28.C; 29.D; 30.C; 31.C; 32.D。 电解质溶液练习题 一、判断题: 1(溶液是电中性的，正、负离子所带总电量相等，所以正、负离子离子的迁移数也相等。 2(离子迁移数与离子速率成正比，某正离子的运动速率一定时，其迁移数也一定。 3(离子的摩尔电导率与其价态有关系。 4(电解质溶液中各离子迁移数之和为1。 5(电解池通过lF电量时，可以使1mol物质电解。 6(因离子在电场作用下可以定向移动，所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。 7(无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律只适用于强电解质。 ,/2m8(电解质的无限稀摩尔电导率Λ可以由Λm作图外推到c1 = 0得到。 9(不同浓度的醋酸溶液的电导率、摩尔电导率和极限摩尔电导率的数值如下: 3浓度(mol/dm) 电导率 摩尔电导率 极限摩尔电导率 κ Λ Λ 1.0 ?1m,1,1 κ Λ Λ 0.5 ?2m,2,2 κ Λ Λ 0.1 ?3m,3,3 κ Λ Λ 0.01 ?4m,4,4 下列关系式是否正确: (1) Λ,Λ,Λ,Λ (2)κ,κ,κ,κ ????,1,2,3,4 1234 (3)Λ,Λ,Λ,Λ(4)Λ,Λ,Λ,Λ????,1,2,3,4 m,1m,2m,3m,4 (1) (1) 错。 (2) 错。 (3) 对。 (4) 错。 10(德拜—休克尔公式适用于强电解质。 11(对于BaCl溶液，以下等式成立: 22(A) a = γm ; (B) a = a?a; (C) γ = γ?γ ; - - +?+323(D) m = m?m ; (E) m = m?m ; (F) m = 4m 。 --+?+? 2+-12(若a(CaF) = 0.5，则 a(Ca) = 0.5， a(F) = 1。 2 二、单选题: 1(下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大: (A) 0.1M KCl水溶液 ; (B) 0.001M HCl水溶液 ; ; (D) 0.001M KCl水溶液 。 (C) 0.001M KOH水溶液 2(对于混合电解质溶液，下列表征导电性的量中哪个不具有加和性: (A) 电导 ; (B) 电导率 ; (C) 摩尔电导率 ; (D) 极限摩尔电导 。 3(在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm变化为: (A) κ增大，Λ增大 ; (B) κ增大，Λ减少 ; mm (C) κ减少，Λ增大 ; (D) κ减少，Λ减少 。 mm 4(在一定的温度下，当电解质溶液被冲稀时，其摩尔电导变化为: (A) 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大 ; (B) 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少 ; (C) 强电解质溶液增大，弱电解质溶液减少 ; (D) 强弱电解质溶液都不变 。 -3 -35(分别将CuSO、H2SO4、HCl、NaCl从0.1mol?dm降低到0.01mol?dm，则Λm变化4 最大的是: (A) CuSO4; (B) H2SO4; (C) NaCl ; (D) HCl 。 ,m6(影响离子极限摩尔电导率λ的是:?浓度、?溶剂、?温度、?电极间距、?离子电荷。 (A) ?? ; (B) ?? ; (C) ?? ; (D) ??? 。 1/27(科尔劳施的电解质当量电导经验公式 Λ = - ΛAc，这规律适用于: ? (A) 弱电解质溶液 ; (B) 强电解质稀溶液 ; -3(C) 无限稀溶液 ; (D) 浓度为1mol?dm的溶液 。 8(已知298K，?CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率分别为Λa、b、c(单位为 ?2-1S?m?mol)，那么Λ(Na2SO)是: ?4 (A) c + a - b ; (B) 2a - b + 2c ; (C) 2c - 2a + b ; (D) 2a - b + c 。 -2-29(已知298K时，(NH)SO、NaOH、Na2SO的Λ分别为3.064 × 10、2.451 × 10、 ?4244-2 2-12-12.598 × 10S?m? mol，则NH4OH的Λ为:(单位 S?m?mol) ?-2-2-2-2(A) 1.474 × 10; (B) 2.684 × 10; (C) 2.949 × 10; (D) 5.428 × 10。 10(相同温度下，无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液，下列说法中不正确的是: --(A) Cl离子的淌度相同 ; (B) Cl离子的迁移数都相同 ; --(C) Cl离子的摩尔电导率都相同 ; (D) Cl离子的迁移速率不一定相同 。 -6-1+-11(某温度下，纯水的电导率κ = 3.8 × 10S?m，已知该温度下，H、OH的摩尔电导-2-22-12-6率分别为3.5 × 10与2.0 × 10S?m?mol，那么该水的Kw是多少(单位是mo?dml): -8-14-15-15(A) 6.9 × 10 ; (B) 3.0 × 10 ; (C) 4.77 × 10 ; (D) 1.4 × 10 。 12(不能用测定电解质溶液所得的电导来计算出的物理量是: (A) 离子迁移数 ; (B) 难溶盐溶解度 ; (C) 弱电解质电离度 ; (D) 电解质溶液浓度 。 -3的同一电13(用同一电导池测定浓度为0.01和0.10mol?dm解质溶液的电阻，前者是后者的10倍，则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为: (A) 1?1 ; (B) 2?1 ; (C) 5?1 ; (D) 10?1 。 -3M和含K++014(有一个HCl浓度为1Cl浓度为1.0M的混合溶液，巳知与KH的淌度分别-8-72-1-1++为6.0 × 10、3.0 × 10 m?s?V，那么H与K的迁移数关系为: ++++++(A) t(H) > t(K); (B) t(H) < t(K); (C) t(H) = t(K); (D) 无法比较。 ,--32-1m15(已知298K时，λ(CH3COO) = 4.09 × 10S?m?mol，若在极稀的醋酸盐溶液中，在--1相距0.112m的两电极上施加5.60V电压，那么CH3COO离子的迁移速率(m?s): -8-6-5-3(A) 4.23 × 10 ; (B) 2.12 × 10 ; (C) 8.47 × 10 ; (D) 2.04 × 10 。 16(离子运动速度直接影响离子的迁移数，它们的关系是: (A) 离子运动速度越大，迁移电量越多，迁移数越大 ; (B) 同种离子运动速度是一定的，故在不同电解质溶液中，其迁移数相同 ; (C) 在某种电解质溶液中，离子运动速度越大，迁移数越大 ; (D) 离子迁移数与离子本性无关，只决定于外电场强度 。 -42-117(LiCl的极限摩尔电导率为115.03 × 10S?m?mol，在其溶液里，25?时阴离子的迁移++2-1数外推到无限稀释时值为0.6636，则Li离子的摩尔电导率λm(Li)为(S?m?mol): -4-4-2-2(A) 76.33 × 10; (B) 38.70 × 10; (C) 38.70 × 10; (D) 76.33 × 10。 ++--18(25?时，浓度为0.1M KCl溶液中，K离子迁移数为t(K)，Cl离子迁移数为t(Cl)，+-+-这时t(K) + t(Cl) = 1，若在此溶液中加入等体积的0.1M NaCl，则t(K) + t(Cl)应为: (A) 小于1 ; (B) 大于1 ; (C) 等于1 ; (D) 等于1/2 。 19(用界面移动法测量离子迁移数，应选用下列哪一对电解质溶液: (A) HCl与CuSO ; (B) HCl与CdCl ; 42 (C) CuCl2与CuSO ; (D) H2SO4与CdCl 。 42 20(以下说法中正确的是: ,1/2作图外推1/2m(A) 电解质的无限稀摩尔电导率Λ都可以由Λm与c到c = 0得到 ; (B) 德拜—休克尔公式适用于强电解质 ; (C) 电解质溶液中各离子迁移数之和为1 ; 2+-(D) 若a(CaF) = 0.5，则a(Ca) = 0.5，a(F) = 1 。 2 -1的CaC-1CaSO21(在25?，0.002mol?kgl2溶液的离子平均活度系数 ()γ，0.02mol?kg子溶液的离?14平均活度系数(γ)，那么: ?2 (A) (γ) < (γ) ; (B) (γ) > (γ) ; ?1?2?1?2 (C) (γ) (γ) ; (D) 无法比较大小 。 ?1 =?2 22(质量摩尔浓度为m的H液，离子平均活度系数为γ，则溶液中H活度aB溶的3PO4?3PO4为: 44444(A) 4mγ ; (B) 4mγ ; (C) 27mγ ; (D) 27m4γ 。 ???? 23(将AgCl溶于下列电解质溶液中，在哪个电解质溶液中溶解度最大: (A) 0.1M NaNO3; (B) 0.1M NaCl; (C) 0.01M K2SO4; (D) 0.1MCa(NO)。 32 -3-124(一种2,2型电解质，其浓度为2 × 10mol?kg，在298K时，正离子的活度系数为0.6575，该电解质的活度为: -6-9 -3(A) 1.73 × 10 ; (B) 2.99 × 10; (C) 1.32 × 10 ; (D) 0.190 。 25(电解质B的水溶液，设B电离后产生ν个正离子和ν个负离子，且ν = ν + ν，下列各--++式中，不能成立的是: 1/ν(A) a = a ; (B) a = a ; ??BBν,1/νν+(C) a = γ(m/m ) ; (D) a = (a?a) 。 ????-+ 26(下列电解质溶液中，何者离子平均活度系数最大: (A) 0.01M NaCl ; (B) 0.01M CaCl2 ; (C) 0.01M LaCl3 ; (D) 0.02M LaCl3 。 -1的CuS-1的NaC27(浓度为1mol?kgO4浓度的离子强度，浓度为I1mol?kgl浓度的离子强度1 I2，那么I1与I2的关系为: (A) I = ?I ; (B) I = I; (C) I = 4I ; (D) I = 2I 。 1212 1212 28(德拜,休克尔理论导出时，未考虑的影响因素是: (A) 强电解质在稀溶液中完全电离 ; (B) 每一个离子都是溶剂化的 ; (C) 每一个离子都被相反电荷的离子所包围 ; (D) 离子间的静电引力导致溶液与理想行为的偏差 。 1/229(能证明科尔劳乌施经验式 ( = ΛΛ - Ac) 的理论是: ?m (A) 阿仑尼乌斯(Arrhenius)的电离理论 ; (B) 德拜,休克尔(Debye-H?ckel)的离子互吸理论 ; (C) 布耶伦(Bjerrum)的缔合理论 ; (D) 昂萨格(Onsager)的电导理论 。 30(以下说法中正确的是: (A) 电解质溶液中各离子迁移数之和为1 ; (B) 电解池通过lF电量时，可以使1mol物质电解 ; (C) 因离子在电场作用下可定向移动，所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥; (D) 无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律只适用于强电解质。 电解质溶液练习题答案 一、判断题答案: 1(错。 2(错。 3(对。 4(对。 5(错，电解质分子中正、负离子所带电荷不一定为 1。 6(错，当电流通过电解池时，两极将发生电极反应，电解质浓度发生变化。 7(错，强电解质也适用。 8(错，只适用于强电解质。 9(错。 (2) 错。 (3) 对。 (4) 错 10(错，适用于强电解质稀溶液。 11(a、e正确，其余错。 2+2-12(错，a(CaF) = a(Ca)?a(F)。 2 二、单选题答案: 1. B; 2. C; 3. B; 4. A; 5. A; 6. D; 7. B; 8. B; 9. B; 10.B; 11.C; 12.A; 13.A; 14.B; 15.B; 16.A; 17.B; 18.A; 19.B; 20.C; 21.B; 22.D; 23.D; 24.A; 25.A; 26.A; 27.C; 28.B; 29.D; 30.A。 可逆电池练习题 一、判断题: 1(电池(a) Ag,AgCl|KCl(aq)|Hg2Cl,Hg与电池(b) Hg,Hg2Cl|KCl(aq)|AgNO3‎‎(aq)|Ag 的电池22 反应可逆。 2(恒温、恒压下，ΔG > 0的反应不能进行。 3(电池Zn|ZnCl2(aq)|AgCl(s)|Ag在25?、下可逆p0放电2F时放热23.12 kJ，则该电池反 -1,H rm应:Zn + 2AgCl(s) , ZnCl2 + 2Ag 的(298K) = -23.12 kJ?mol。 2+2+00,G ,G rmrm4(Zn + 2e , Zn ，E，(1);?Zn+e , ?Zn，E，(2)。因 12 00,G ,G rmrmE= E，所以有:(1) = (2)。 12 2+3+2+00,G ,G rmrm5(Fe + 2e , Fe，E，(1) ;Fe + e , Fe ，E，(2); 12 3+0,G rm(1) + (2)，得:Fe + 3e , Fe，E，(3)。 3 000,G ,G ,G rmrmrm则:(3) = (1) + (2)，E=E + E。 312+-06(2H + 2e , H，E10与2O + 2e H, H + 2OH，E，因它们都是氢电极反应， 22220所以φ10 = φ。 2- 7(对于电极Pt |Cl(p)|Cl其还原电极电势为: 2-0-02-φ(Cl/Cl) = φ(Cl/Cl) - (RT/2F)ln{[p(Cl)/[pa(Cl)]] 。 222 8(对于电池Pt|H|H2SO4(aq)|O|Pt ， 220,G rm其电池反应可表示为:H(g) + ?O(g) , HO(l)，E，(1) 22210,G rm或2H(g) + O(g) , 2HO(l)，E，(2)。 2222 00,G ,G rmrm因2(1) = (2)，所以2E1= E。 2 9(电池(1) Ag|AgBr(s)|KBr(aq)|Br|Pt ，电池(2) Ag|AgNO3(aq)||KBr(aq)|AgBr(s)|Ag的电池2-电动势E1、E2都与B r浓度无关。 10(在有液体接界电势的浓差电池中，当电池放电时，在液体接界处，离子总是从高浓度 向低浓度扩散。 11(对于电池Zn|ZnSO4(aq)||AgNO3(aq)|Ag，其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。 +--12. 电池Ag | Ag(aq)||Cl(aq)|Cl(g),Pt 与Ag(s),AgCl(s)|Cl(aq)|Cl(g),Pt 对应一个电池反22应. 二、单选题: 1(丹聂尔电池(铜 - 锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为: (A) 负极和阴极 ; (B) 正极和阳极 ; (C) 阳极和负极 ; (D) 阴极和正极 。 2(韦斯登标准电池放电时正极上发生的反应为: 2+-2(A) Cd + 2e,Cd ; (B) PbSO4(s) + 2e,Pb + SO ; 4--2(C) Hg2SO(s) + 2e,2Hg(l) + SO ;(D)Hg2Cl(s) + 2e,2Hg(l) + 2Cl 。 442 3(下列说法不属于可逆电池特性的是: (A) 电池放电与充电过程电流无限小; (B) 电池的工作过程肯定为热力学可逆过程; (C) 电池内的化学反应在正逆方向彼此相反; (D) 电池所对应的化学反应GΔ = 0 。 rm 4(电池在下列三种情况:(1)I?0;(2)有一定电流;(3)短路。忽略电池内电阻，下列说法 正确的: (A) 电池电动势改变 ; (B) 电池输出电压不变 ; (C) 对外输出电能相同 ; (D) 对外输出电功率相等 。 5(下列电池中，哪个电池反应不可逆: 2+2+(A) Zn|Zn||Cu| Cu ; (B) Zn|H2SO4| Cu ; (C) Pt,H(g)| HCl(aq)| AgCl,Ag ; (D) Pb,PbSO4| H2SO4| PbSO4 。,PbO 22 6(对韦斯登(Weston)标准电池，下列叙述不正确的是: (A) 温度系数小 ; (B) 为可逆电池 ; (C) 正极为含 12.5% 镉的汞齐 ; (D) 电池电动势保持长期稳定不变 。 7(电极?Pt,Cl(g)|KCl(a)与?Ag(s)，AgCl(s)|KCl(a)，这两个电极的电极反应相界面有: 212 (A) ? 2 个，? 2 个 ; (B) ? 1 个，? 2 个 ; (C) ? 2 个，? 1 个 ; (D) ? 1 个，? 1 个 。 8(铅蓄电池放电时，正极发生的电极反应是: +2+(A) 2H + 2e,H; (B) Pb,Pb + 2e; 2-+-22(C) PbSO4 + 2e,Pb + SO; (D) PbO + 4H + SO + 2e,PbSO4 + 2HO。 4242 9(对于甘汞电极，下列叙述正确的是: 2+(A) 电极反应为 Hg + 2e , Hg ; (B) 属于第一类电极 ; 2 (C) 对阴离子可逆，电极电势较稳定 ; 0 - (D) 电极电势为φ(Hg2Cl) = φ(Hg2Cl) + (RT/2F)lna(Cl) 。 22 10(关于玻璃电极，下列叙述不正确的是: -1的HCl(A) 为特殊玻璃吹制的薄泡，内置0.1mol?kg溶液和Ag,AgCl参比电极(或甘汞电极) ; +(B) 不受溶液中氧化剂或还原剂的影响 ; (C) 对可逆，为离子选择H电极 ; (D) 为第一类电极，定温下φ0(玻)为常数 。 2+2+11(电极 Pb(a)|Pb-Hg(a’)和 Pb(a)|Pb(s) 的电极电势和标准电极电势间的关系为: (A) φ0相同φ不同 ; (B) φ相同φ0不同 ; (C) φ和φ0均相同 ; (D) 和φφ0均不同 。 -3甘汞电极12(常用三种甘汞电极，即(1)饱和甘汞电极;(2)摩尔甘汞电极;(3)0.1mol?dm。 -0反应式为:Hg2Cl(s)，2e = 2Hg(1)，2Cl(aq)。25?时三者的标准电极电位相比:φ 200000(A) φ> φ> φ; (B) φ> φ> φ ; 123213000000(C) φ> φ> φ; (D) φ= φ= φ。 321123 13(下列电池的电动势与氯离子活度无关的是: (A) Zn| ZnCl2(aq)| Cl(p),Pt ; (B) Zn| ZnCl2(aq)| KCl (aq)| AgCl,Ag ; 2 (C) Ag,AgCl| KCl(aq)| Cl(p),Pt ; (D) Pt,H( p)| HCl (aq)| Cl(p),Pt 。 222 014(25?时电池反应 H(g) + ?O(g) = HO(l) 对应的电池标准电动势为 E，则反应2H22210O(l) = 2H(g) + O(g) 所对应的电池的标准电动势 E是: 22220000(A) E = - 2E; (B) E = 2E; 21210000(C) E = - E; (D) E = E。 2121 - - 15(下列反应 AgCl(s) + I, AgI(s) + Cl其可逆电池表达式为: - - - - (A) AgI(s)|I| Cl| AgCl(s) ; (B) AgI(s)|I||Cl| AgCl(s) ; - - (C) Ag(s),AgCl(s)|Cl|| I| AgI(s),Ag(s) ; - - (D) Ag(s),AgI(s)|I||Cl| AgCl(s),Ag(s) 。 16(可以直接用来求Ag2SO4的溶度积的电池是: (A) Pt|H(p)|H2SO4(a)| Ag2SO(s)|Ag ; 24 (B) Ag|AgNO3(a)||K2SO4(a)|PbSO4(s),Pb(s) ; (C) Ag(s),Ag2SO(s)|K2SO4(a)||HCl(a)|AgCl(s),Ag(s) ; 4 (D) Ag|AgNO3(a)||H2SO4(a)|Ag2SO(s),Ag(s) 。 4 ,G fm17(下列电池中能测定AgCl的的是: 0+ - (A) Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl(p)|Pt ; (B) Ag|Ag||Cl|Cl|Pt ; 22+ - (C) Ag|Ag||Cl|AgCl(s)|Ag ; (D) Ag|AgCl|AgCl(s)|Ag 。 18(下列电池中能测定AgI的溶度积Ksp的是: + - (A) Ag|AgI(s)|KI(aq)|I ; (B) Ag|Ag||I|AgI(s)|Ag ; 2+ - (C) Ag|Ag||I|I|Pt ; (D) Ag|AgI|Pt 。 2 19(若某电池反应的热效应是负值，那么此电池进行可逆工作时，与环境交换的热: (A) 放热 ; (B) 吸热 ; (C) 无热 ; (D) 无法确定 。 20(某电池反应的自由能变化ΔrGm和焓变Δr的关系Hm为: (A) ΔH =ΔG; (B) ΔH >ΔG; rmrm rmrm (C) ΔH < ΔG; (D) 三种均可能。 rmrm 21(某电池在标准状况下，放电过程中，当 = Q-200 J 时，其焓变ΔH为: r (A) ΔH = -200 J ; (B) ΔH < -200 J ; (C) ΔH = 0 ; (D) ΔH > -200 J 。 0022(原电池Pt,H(p)|H2SO4(0.01m)|O(p),Pt 在298K时，E = 1.228V，并已知H2O(l)的生22 -1,H fm成热= - 286.06 kJ?mol，n = 2，那么该电池的温度系数是: -4-1-3 -1(A) -8.53 × 10 V?K ; (B) -4.97 × 10V?K ; -3 -1-4 -1(C) 4.12 × 10V?K ; (D) 8.53 × 10V?K 。 23(在恒温恒压条件下，以实际工作电压E’放电过程中，电池的反应热Q等于: (A) ΔH - zFE’ ; (B) ΔH + zFE’ ; (C) TΔS ; (D) TΔS - zFE’ 。 24(恒温恒压下，电池在以下三种情况下放电:?电流趋近于零，?一定大小的工作电 流，?短路。下列各式不正确的是: (A) 在?下，Q = TΔrSm = nFT(?E/?T ); Rp (B) 在?下，Q = Q =ΔH ; RPrm (C) 在?下，Q =ΔH - W’=ΔH + nFE’(E’为实际工作电压) ; Prmrm (D) 在?下，Q =ΔH 。 Prm 25(25?时，反应2H2S + SO = 3S? + 2H2O达到平衡时，其平衡常数为多少, 200(已知25?时，φ(S/HS) = 0.14 V，φ(SO/S) = 0.45 V): 22102020-27(A) 3.1 × 10 ; (B) 9.4 × 10 ; (C) 2.36 × 10 ; (D) 0.13 ×10 。 0-0-0-26(已知电极电位:φ(Cl/Cl) = 1.36 V，φ(Br/Br) = 1.07 V，φ(I/I) = 0.54 V， 22203+2+φ(Fe/Fe) = 0.77 V， 标准状态下，Fe与卤素组成电池，下面判断正确的是: 3+-3+-(A) Fe可氧化Cl ; (B) Fe可氧化Br ; 3+-3+(C) Fe可氧化I ; (D) Fe不能氧化卤离子 。 2+027(巳知下列两个电极反应的标准还原电势为:Cu + 2e,Cu，φ = 0.337 V; +02++ Cu + e,Cu，φ = 0.521 V，由此求算得Cu + e, Cu的φ0等于: (A) 0.184 V ; (B) -0.184 V ; (C) 0.352 V ; (D) 0.153 V 。 0+03+03++28(已知φ(Ti/Ti) = - 0.34 V ，φ(Ti/Ti) = 0.72 V ，则φ(Ti/Ti)为(V): (A) (0.72 × 3) + 0.34 ; (B) 0.72 × 1.5 + 0.17 ; (C) 0.72 + 0.34 ; (D) 0.72 - 0.34 。 002+29(在温度T时φ(Hg/Hg) = a，Hg2SO为K，则φ(Hg2SO/Hg)为: 的溶度积24sp4(A) a + (RT/2F)lnKsp ; (B) a - (RT/2F)lnKsp ; (C) a + (RT/F)lnKsp ; (D) a - (RT/F)lnKsp 。 - 030(已知298K时Hg2Cl + 2e,2Hg + 2Cl，φ = 0.2676 V ; 21 - 0AgCl + e,Ag + Cl，φ = 0.2224 V。则当电池反应为: 20Hg2Cl + 2Ag,2AgCl + 2Hg 时，其电池的E为: 2 (A) - 0.0886 V ; (B) - 0.1772 V ; (C) 0.0276 V ; (D) 0.0452 V 。 31(298K时，若要使电池 Pb(Hg)()|Pb(NOa)(aq)|Pb(Hg)(a) 的电池电动势E为正值，1322 则Pb在汞齐中的活度必定是: (A) a > a ; (B) a = a ; (C) a < a ; (D) a1和a2可取任意值 。 121212 32(电池 Ag(s)|AgNO3(γ，m) || AgNO3(γ，m)|Ag(s) 的电动势E应为: ??,11,22 (A) - (2RT/F)ln(γ,m/γ,m) ; (B) - (2RT/F)ln(γ,m/γ,m) ; ????11222211(C) - (RT/F)ln(γ,m/γ,m) ; (D) - (RT/F)ln(γ,m/γ,m) 。 ????11222211 03233(已知电池反应 Zn + 2AgCl = ZnCl2 + 2Ag 在25?时的平衡常数 = 10K ，ZnCl2浓-1度为0.01mol?kg，下列叙述不正确的是: -1(A) 原电池符号为 Zn(s)|ZnCl2(0.01 mol?kg)|AgCl(s),Ag ; -1(B) 原电池符号为 Ag(s),AgCl(s)|ZnCl2(0.01 mol?kg)|Zn(s) ; 0(C) 标准电池电动势 E= 0.9459 V ; (D) 电池电动势 E = 1.2965 V 。 2+ - 2++34(25?时电极反应 Cu + I+ e,CuI 和 Cu + e,Cu 的标准电极电势分别为0.860V 和0.153V，则CuI的溶度积Ks为: p-12 -6 -7 -15(A) 1.1 × 10; (B) 6.2 × 10; (C) 4.8 × 10; (D) 2.9 × 10 。 -135(已知电池 Zn(s)|ZnCl2(m=0.555 mol?kg)|AgCl(s),Ag(s) 在25?时的电动势为1.015 V，标准电动势为0.985 V，电池可逆放电2F，以下各式正确的是: 033? a(ZnCl2) = 0.09675;? = 0.4591 a;? γ = 0.5211;? K= 2.11 × 10 ; ?? ? W’=-202.62 kJ。 (A) ??? ; (B) ??? ; (C) ???? ; (D) ?? 。 36(下列电池中E: 最大的是0++0(A) Pt|H(p)|H(a = 1)||H(a ‘=0.5)|H(p)|Pt ; 220++0(B) Pt|H(2p)|H(a = 1)||H(a’ = 1)|H(p)|Pt ; 220++0(C) Pt|H(p)|H(a = 1)||H(a ‘=1)|H(p)|Pt ; 220++0(D) Pt|H(p)|H(a = 0.5)||H(a ‘=1)|H(2p)|Pt 。 22 37(下列电池中，液体接界电位不能被忽略的是: (A) Pt,H(P)|HCl(m)|H(p),Pt ; 21122 (B) Pt,H(p)|HCl(m)|HCl(m)|H(p), Pt ; 211222 (C) Pt,H(p)|HCl(m)||HCl(m)|H(p),Pt ; 211222 (D) Pt,H(p)|HCl(m)|AgCl,Ag-Ag,AgCl|HCl(m)|H(p),Pt 。 211222 0038(下列四个原电池中，其电池反应不为 H(2p) ,H(p) 的电池是: 220++0(A) Pt,H(2p)|H(a = 0.1)||H(a = 0.2)|H(p),Pt 220+-80(B) Pt,H(2p)|H(a = 10)|H(p),Pt 220+0(C) Pt,H(2p)|H(a = 0.1)|H(p),Pt 220++(D) Pt,H(2p)|H(a = 0.1)||KCl(m = 1)|Hg2Cl(s),Hg,Hg,Hg2Cl(s)|KCl(m = 1)|H(a = 22200.1)|H(p),Pt 2 39(下列四组组成不同的混合溶液，当把金属铅分别插入各组溶液中组成电池，已知 02+02+φ(Pb/Pb) = -0.126V，φ(Sn/Sn) = -0.136V，能从溶液中置换出金属锡的是: 2+2+2+2+(A) a(Sn) = 1.0，a(Pb) = 0.10 ; (B) a(Sn) = 1.0，a(Pb) = 1.0 ; 2+2+2+2+(C) a(Sn) = 0.1，a(Pb) = 1.0 ; (D) a(Sn) = 0.5，a(Pb) = 0.5 。 2+40(在pH < 6.6水溶液中，反应为Fe(aq) + 2e,Fe;当pH > 6.6时，反应为 -Fe + 2OH,Fe(OH) + 2e的反应，则此体系在φ,pH图中为: 2 (A) 与pH轴平行的直线 ; (B) 与pH轴垂直的直线 ; (C) 与pH轴相交的斜线 ; (D) 当pH < 6.6时为与 pH 轴平行的直线，当pH > 6.6时，是斜线 。 第十章 可逆电池练习题答案 一、判断题答案: 1(错。 2(错，恒温、恒压、W’ = 0 时，ΔG > 0 的过程不能进行。 3(错，过程中W’ ? 0，ΔH ? Q 。 p 4(ΔG(1)=ΔG(2)错，ΔrGm为广度量，与发生反应的物质的量有关。 rmrm 0005(E= E+ E错，强度量不能相加减。 312 +-6(错，电极反应不同，(1)的标准态是a(H) = l，(2)的标准态是a(OH) = 1。 -7(错，电极反应为:Cl + 2e??2C1 。 2 8(错，E0为强度量，与发生反应的物质的量无关。 -9(错，电池(2)的E与Br浓度有关。 10(错，电池对外放电时，电池内正离子向正极迁移，负离子向负极移动。 + - 11(错，因Ag与Cl反应生成AgCl沉淀。 12(错。 二、单选题答案: 6. C; 7. B; 8. D; 9. C; 10.D; 1. A; 2. C; 3. D; 4. C; 5. B; 11.D; 12.C; 13.C; 14.C; 15.D; 16.D; 17.A; 18.B; 19.D; 20.D; 21.B; 22.A; 23.B; 24.B; 25.B; 26.C; 27.D; 28.B; 29.A; 30.D; 31.A; 32.C; 33.B; 34.A; 35.C; 36.B; 37.B; 38.A; 39.A; 40.D。 化学动力学习题课(2) 1(298K，pH = 5时，蔗糖转化反应有一个常数的半衰期为500分钟，在同一温度下，当 + pH = 4时，常数半衰期为50分钟，试问蔗糖转化反应:A(蔗糖) + H,P的速率方程 dA,,a，b,,k[A][H]dt 中，a、b值为多少, 解: 反应有一常数半衰期，温度一定，t 与 A 的起始浓度无关，因此对于蔗糖是一级1/2 反应，? a = 1 +-5+-4pH = 5 [H] = 10， pH = 4 [H] = 10 dAln20.693,,，b，b[H][A][H],,k，其中k,kt,,11/2，bdtk[H]k1 0.693,500,,b,5,,dA,，，k，10，解得:b,1所以,,k[A][H],0.693dt,50,b,4,，，k，10,则有: 3+3+2+4+2(经研究，反应 Fe + V = Fe + V 的反应机理为: 3+4+3+5+Fe + V Fe + V (快速平衡反应) k2,,,5+3+ 4+V + V2V(慢反应) (1) 推导出正向总反应的速率方程; -1-1(2) 如果第一步的ΔH = -20.92 kJ?mol，总的表观活化能 E = 50.2 kJ?mol。求第二ma 步的活化能E2; -1-1(3) 对于第二步的逆向反应，25?，如果k = 0.01dm3?mol?s，根据过渡状态理论， -2 ,3-1-1-1,Sm与频率因子相应的数值按1013dm?mol?s，活化熵= -20.92 J?K，计算其活化焓。 4，d[V]5，3，,k[V][V]2dt解: (1) ， 用平衡近似法: 3，4，2，5，[Fe][V]kk[Fe][V]5，11[V],，所以,3，4，2，k[Fe][V][Fe]k,1,1 kk12，，k表,k,1(2) ， 所以:E = E + E - E = E + ΔH -a1212-1E = E - ΔH = 50.2 - (-20.92) = 71.12 kJ?mol 2a k4+5+3+2,,,(3)第二步的逆反应为: 2VV + V ，双分子反应 ,,,,,,kTSHkT,,RTRT13BmmB,,,,k，其中,,,expexp,,,102,,,,p hRRTp h,,,, ,,,,H20.9,,13,-1m,,0.01,10exp,exp,，解得,H,79.33kJ,mol,,m,,8.3148.314，298,,,, -4-1(800K时单分子反应的速率系数的高压极值为s5×10 ，在相同温度下一级速率系数在3 4Pa压力下降为此值的一半，计算分子活化步骤的速率系数(以浓度单位表示) 2解:单分子反应的速率r= k k[M]/( k+ k [M]) , 2+12-1 高压时: k [M]>> k，r=( k k/ k) [M]， k= k k[M]/( k+ k [M])?k k/ k -122+1-1app2+12-12+1-1-4-1由题可知高压极值k2 k/ k=5×10s , +1-12[M]= 4Pa时， k [M]<< k，r= k[M]，即 k= k k[M]/( k+ k [M])? k[M] -12+1app2+12-1+1-4-1 由题可知 k= k[M] =2.5×10s , app+1 对于二级反应有:k=k(RT) cp-5-1-1-1-3-1 k=6.25×10Pas=4.157×103mo.dml.s +1 4(实验测得丁二烯气相二聚反应的速率系数为 12058-1-1T k = 9.2×109exp(-)dm3mo.sl ,OO-1-1,Sprm(1)已知此反应()= -60.79J.Kmol，试用过渡态理论求算此反应在600K时指 前因子A，并与实验值比较。 (2)已知丁二烯的碰撞直径d = 0.5nm，试用碰撞理论求算此反应在600K时的A值。解 释二者计算的结果。 解:(1)过渡态理论指前因子(同种分子) ,OO2-1-1,ScrmA=0.5(kT/h)( 1/)exp(/R)e=3.08×1010dm3mols B 9结果与实验值(9.2×10)接近。 (2) 碰撞理论(同种分子) 0.50.58 -1-1 -1-1A=2Lπd2[RT/(πMr)]e=2.67×10m3mols=2.67×1011dm3mols 结果比实验值大，碰撞理论没有考虑分子的结构所致。 5(双环戊二烯单分子气相热分解反应(产物环戊二烯单体)的速率系数如下 T / K 473.7 483.7 494.8 502.4 516.2 527.7 4-1k•10/ s 0.947 2.05 4.50 9.28 27.2 70.7 试确定Arrhenius 参数A 和E ，并求活化焓和活化熵(用平均温度500K) a 解:数据处理 -3-11/T(10k) 2.111 2.067 2.021 1.990 1.937 1.895 lnk -9.2648 -8.4925 -7.7063 -6.9825 -5.9071 -4.9519 4由ln k对1/T作图,直线的斜率为 –2.0006×10 K, 截距为32.87 . -1-1求出 A,1.88×1014s , E=166 kJ.mol a ,-1 ,Hrm= E ,RT =162 kJ.mol, a ,-1-1,Srm=R ln{A/ (e kT/h)}= 15.8J.K.mol 化学动力学习题课(一) k22NO(g),,,2N(g)，O(g),2221(NO(g)的热分解反应为从实验测出不同温度时各个起2 始压力与半衰期值如下: T/K 967 967 1030 1030 p/kPa 156.787 39.197 7.066 47.996 o t/s 380 1520 1440 212 1/2 (1) 求反应级数和两种温度下的速率系数kp和kc 。 (2)求活化能E。 a (3)若1030K时N2O(g) 的初始压力为54.00 kPa，求压力达到64.00kPa时所需时间。 解:(1) 由半裒期与起始浓度成反比，为二级反应. 2r = k p , t =1/(2 k p ) , k = k/ (RT); p1/2p0pc -5-1-13-1-1967K时; =0.84×10kkPas , k =0.068dmmols pc-5 -1-1-1-11030K时; k = 4.92×10kPas, k =0.42 dm3mosl pc -1 (2)活化能由阿能尼乌斯公式计算得:=240.6kJmoEl a (3) p=54.00 kPa1/p - 1/p=2 kt ; t =111s 0, 0 p 2(某天然矿含放射性元素铀，其蜕变反应为 kkURaU,,,？,,,Ra,,,？,,,Pb -7设已达稳态放射蜕变平衡，测得镭与铀的浓度比保持为[Ra]/[U]=3.47×10 ，产物铅与铀的浓度比为[Pb]/[U]=0.1792 ，已知镭的半衰期为1580年， (1)求铀的半衰期 (2)估计此矿的地质年龄(计算时可作适当近似)。. -7 解:(1)稳态 d[Ra]/dt= k[U]-k[Ra]=0, k/ k=[Ra]/[U]=3.47×10, URaURa9镭的半衰期t=ln2/ kRa铀的半衰期t0=ln2/ k=4.55×10年(或t 与 k成反比) 0.5.5U0.5 (2)由速率常数之比可知第二步的蜕变比第一步快很多，因此: 9[U]-[U] =[Pb],ln{[U]/ [U]}=- kt , t=1.08 ×10年 00U -2-33(某溶液含有NaOH和CH3COOC2H5 ，浓度均为1.00×10mol.dm ，298 K时反应经过10min有39%的CH3COOC2H分解，而在308 K时，10分钟有55%分解，计算: 5 (1)该反应的活化能。 (2)288K时，10分钟能分解多少, (3)293K时，若有50%的CH3COOC2H多少, 分解需时5 解:(1)由1/[A]-1/[A]= k t , 求得: 0-13-1 -13-1k(298 K)= 6.39 mol.dm min, k(308 K)=12.22 mol.dm min -1 E=Rln(k/k)(1/T-1/T)= 49.4kJ.mola1221-13-1(2)288K时，k=3.2 mol.dm min, t =10 min {[A]-[A]}/ [A]=24.2% 00-13-1(3)293K时,可求得 k=4.55 mol.dm min, t=1/( k[A])= 22min 0.50 4(在二硫化碳溶液中，以碘为催化剂，氯苯与氯发生如下平行反应: C6H5Cl + Cl ,HCl + 邻-C6H4Cl k221 C6H5Cl + Cl ,HCl + 对-C6H4Cl k 222-3在温度和碘的浓度一定的条件下， C6H5Cl和 Cl2的起始浓度均为0.5 mol.dm , 30 min 后C6H5Cl 有 15%转变为邻- C6H4Cl , 而有25%转变为对- C6H4Cl ，求k和 k 。 2212 d[A]2,(k，k)[A]解:，积分得: 12dt-1dm3m-11/[A]-1/ [A]=( k+ k) t ,可解得:k+ k=0.044 molin 01212-2-1dm3m-1-2-1dm3m-1又:k /k=0.6 , 可得 k = 1.67×10molin k = 2.78×10molin 1212 5(在294.2K时，一级反应A,C，直接进行时A的半衰期为1000分钟，温度升高45.76 K，则反应开始0.1分钟后，A的浓度降到初始浓度的1/1024，若改变反应条件，使反应分两步 kk-1-112A,,,B,,,C进行:，巳知两步的活化能E1 = 105.52 kJ?mol，E = 167.36 kJ?mol，2 问500K时，该反应是直接进行，还是分步进行速率快(假定频率因子不变),两者比值是多少, -4-1解: 直接进行: T = 294.2 K k = 0.693/1000 = 6.93 × 10 min 11 1a1,,,1k,,ln,，ln1024,69.3min,,2tc0.1,,T = 294.2 + 45.76 = 339.96 K 2 3,,RTTk,，209.210-1122,,E,,,,，k,Aln209.2kJmolexp()a,,T,TkRT,,211 两步进行: ? E < E ? 反应由第二步决定 12 3,,E,，167.3610,,2,,k,A,A''exp'exp,,,,RTRT,,,,，假定 A 与 A'相等， 334k'/k = exp( - 167.36 × 10/RT)/exp( - 209.2 × 10/RT) = exp(10) = 2.2 × 10 4所以，分两步进行的速率快，快 2.2 × 10 倍 6(400?时，反应NO2(g) ,NO(g) + ?O(g) 是二级反应，产物对反应速率无影响(g) ，NO223-1-1的消失表示反应速率的速率常数k?mol(dm?s) 与温度 (T/K) 的关系式为: lgk = -25600/4.575T + 8.8。 (1) 若在400? 时，将压强为26664Pa的NO2(g) 通入反应器中，使之发生上述反应， 试求反应器中压强达到31997Pa时所需要的时间, (2) 求此反应的活化能与指前因子。 解: (1) T = 400 + 273 = 673K， 3-1-1lgk = - 25600/(4.575 × 673) + 8.8 = 0.487， k = 3.07 dm?mol?s NO(g) ? NO(g) + ?O(g) 22 t = 0 26664 0 0 t = t 26664 - pp?p x x x p = 26664 - + pp + ?p = 26664 + ? = 31997p， = 10666p Pa xxxxx-3-3-33c = pV/RT = 26664 × 10/(8.314 × 673) = 4.765 × 10 mol?dm (设 V = 1 dm) 00-3-3-3- p) × 10/RT = 15998 × 1/(8.314 × 675) = 2.859 × 10 mol?dm c = (26664 x ctc,c10dc,kdt，,kt22,,2c0cc0c0 -3-6t = k(c - c)/cc = 3.07 × (4.765 - 2.859) × 10/(4.765 × 2.859 × 10) = 45.6 s 200 (2) lg k = lgA - E/2.303RT 与 lg k = 8.8 - 25600/4.575T 比较 a8 ,1?3-1lgA = 8.8 ? A = 6.33 × 10moldm?s E/2.303RT = 25600/4.575T a3-1 E = 25600 × 2.303 × 8.314/4.575 = 107.2 × 10 J?mola 7(设乙醛热分解CH3CHO,CH + CO 是按下列历程进行的: 4 k1,,,CH3CHOCH? + CHO; 3 k2,,,CH? + CH3CHOCH + CH3CO?(放热反应) 34 k3,,,CH3CO?CH? + CO ; 3 k4,,,CH? + CH?CH 。 3326 (1) 用稳态近似法求出该反应的速率方程:d[CH]/dt = , 4-1-1(2) 巳知键焓ε = 355.64 kJ?mol，ε = 422.58 kJ?mol，求该反应的表观活化能。 --CCCH 解:(1) r = d[CH]/dt = k[CH?][CH3CHO] (1) 4232d[CH?]/dt = k[CH3HO] - k[CH?][CH3CHO] + k[CH3CO?] - k[CH?] = 0 (2) 3123343d[CH3CO?]/dt = k[CH?][CH3CHO] - k[CH3CO?] = 0 (3) 2332 (2)式 + (3)式: k[CH3CHO] = k[CH?]1431/21/2[CH?] = (k/k)[CH3CHO] 代入(1)式 3141/23/23/21/2r = k(k/k)[CH3CHO] = k[CH3CHO] 其中 k = k(k/k) 214aa214(2) E = E + ? (E - E) a214-1-1 E =ε = 355.64 kJ?mol ，E =0.05×ε = 0.05 × 422.58 = 21.13 kJ?mol，E = 0 --1CC2CH4-1E = 21.13 + 1/2 (355.64 - 0) = 198.95 kJ?mol a 8(设某药物分解反应为一级反应，若此药物分解30, 则无效，今测得温度50?、60? -4-1-3-1时分解反应速率常数分别是7.08×10 hr与1.7×10hr，计算这个反应的活化能，并求温度为25? 时此药品的有效期是多少?(若要有效期为2年，保存温度应为多少,) 解: Arrhenius 方程式: ln(/kk) = E(T - T)/RT1T2 2121 E = RT1T2/( - TT)?ln(k/k) a2121-3-4 = [8.314 × 323 × 333/(333 - 323)]?ln(1.7 × 10/7.08 × 10) = 78.33 kJ/mol 设 25? 时的速率常数为 k，T = 298 K 333ln(k/k) = 78.33 × 10(323 - 298)/(8.314 × 323 × 298) = 2.447 13-4-5-1k/k = 11.554 k = 7.08 × 10/11.554 = 6.13 × 10hr 133 一级反应: ln[a/(a - x)] = kt x = 0.30a 1-5t = 1/k?ln[a/(a - x)] = 1/6.13 × 10?ln[1/(1 - 0.3)] = 5813 hr = 242.2 天 3 k1,,,B?Ak2,,,C9(对于平行反应 ，设E、E、E2分别为总反应的表观活化能和两个平行反a1 应的活化能，证明存在以下关系式: = (EkE + kE)/(k + k) 。 a112212 证明: 总速率: - d[A]/dt = k[A] + k[A] = (k + k)[A] = k'[A] 1212 dlnk'E',2dTRT其中 k' = k + k = Aexp(-E'/RT)， ? 12 dln(kk)d(kk)，，dlnk'11212,,,dTdTkkdT，12又? ,,dkdkkdkkdk11,,121122,,,，，,，，,,,,k，kdTdTk，kkdTkdT,,121212,, dlnkdlnkkEkE11,,,,121122,，，,，，kk,,,,1222，，kkdTdTkkRTRT,,,,1212 kE，kE11122,，2k，kRT12 kE，kE1122E',k，k12所以 1(在294.2K时，一级反应A,C，直接进行时A的半衰期为1000分钟，温度升高45.76 K，则反应开始0.1分钟后，A的浓度降到初始浓度的1/1024，若改变反应条件，使反应分两步 kk-1-112A,,,B,,,C进行:，巳知两步的活化能E1 = 105.52 kJ?mol，E = 167.36 kJ?mol，2 问500K时，该反应是直接进行，还是分步进行速率快(假定频率因子不变),两者比值是多少, -4-1解: 直接进行: T = 294.2 K k = 0.693/1000 = 6.93 × 10 min 11 1a1,,,1k,,ln,，ln1024,69.3min,,2tc0.1,,T = 294.2 + 45.76 = 339.96 K 2 3,,RTTk,，209.210-1122,,E,,,,，k,Aln209.2kJmolexp()a,,T,TkRT,,211 两步进行: ? E < E ? 反应由第二步决定 12 3,,E,，167.3610,,2,,k,A,A''exp'exp,,,,RTRT,,,,，假定 A 与 A'相等， 334k'/k = exp( - 167.36 × 10/RT)/exp( - 209.2 × 10/RT) = exp(10) = 2.2 × 10 4所以，分两步进行的速率快，快 2.2 × 10 倍. 2(400?时，反应NO2(g) ,NO(g) + ?O(g) 是二级反应，产物对反应速率无影响(g) ，NO223-1-1的消失表示反应速率的速率常数k?mol(dm?s) 与温度 (T/K) 的关系式为: lgk = -25600/4.575T + 8.8。 (1) 若在400? 时，将压强为26664Pa的NO2(g) 通入反应器中，使之发生上述反应， 试求反应器中压强达到31997Pa时所需要的时间, (2) 求此反应的活化能与指前因子。 解: (1) T = 400 + 273 = 673K， 3-1-1lgk = - 25600/(4.575 × 673) + 8.8 = 0.487， k = 3.07 dm?mol?s NO(g) ? NO(g) + ?O(g) 22 t = 0 26664 0 0 t = t 26664 - pp?p x x x p = 26664 - + pp + ?p = 26664 + ? = 31997p， = 10666p Pa xxxxx-3-3-33c = pV/RT = 26664 × 10/(8.314 × 673) = 4.765 × 10 mol?dm (设 V = 1 dm) 00-3-3-3c = (26664 - ) × 10p/RT = 15998 × 1/(8.314 × 675) = 2.859 × 10 mol?dm x ctc,c10dc,kdt，,kt22,,2c0cc0c0 -3-6t = k(c - c)/cc = 3.07 × (4.765 - 2.859) × 10/(4.765 × 2.859 × 10) = 45.6 s 200 (2) lg k = lgA - E/2.303RT 与 lg k = 8.8 - 25600/4.575T 比较 a8 ,1?3-1lgA = 8.8 ? A = 6.33 × 10moldm?s E/2.303RT = 25600/4.575T a3-1E = 25600 × 2.303 × 8.314/4.575 = 107.2 × 10 J?mol a 3(设乙醛热分解CH3CHO,CH + CO 是按下列历程进行的: 4 kk12,,,,,,CH3CHOCH? + CHO; CH? + CH3CHOCH + CH3CO?(放热反应) 334 kk34,,,,,,CH3CO?CH? + CO ; CH? + CH?CH 。 33326(1) 用稳态近似法求出该反应的速率方程:d[CH]/dt = , 4-1-1(2) 巳知键焓ε = 355.64 kJ?mol，ε = 422.58 kJ?mol，求该反应的表观活化能。 --CCCH 解:(1) r = d[CH]/dt = k[CH?][CH3CHO] (1) 4232d[CH?]/dt = k[CH3HO] - k[CH?][CH3CHO] + k[CH3CO?] - k[CH?] = 0 (2) 3123343d[CH3CO?]/dt = k[CH?][CH3CHO] - k[CH3CO?] = 0 (3) 2332 (2)式 + (3)式: k[CH3CHO] = k[CH?]1431/21/2[CH?] = (k/k)[CH3CHO] 代入(1)式 3141/23/23/21/2r = k(k/k)[CH3CHO] = k[CH3CHO] 其中 k = k(k/k) 214aa214(2) E = E + ? (E - E) a214-1-1 E =ε = 355.64 kJ?mol ，E =0.05×ε = 0.05 × 422.58 = 21.13 kJ?mol，E = 0 --1CC2CH4-1E = 21.13 + 1/2 (355.64 - 0) = 198.95 kJ?mol a -6-3-3的溶液作4(弱酸HA的电离常数K = 3×10，用浓度为2×10mol?dm试验，在同一温度下a-6k1测得驰预时间τ = 6.9×10秒，计算 HA 的离解与生成速率常数与kk 。 -11 + -k,1解: HA H + A 0 0 t = 0 a t = t a - x x x t = ? a - x x x eee22平衡时，x/(a - x) = K = k/k ， k(a - x) = kx --eea111e1e进行驰预测定，设 y 为离开新平衡点浓度差 +-++-[H] = [A] = x + y [HA] = a - x - y d[H]/dt = k[HA] - k[H][A] -ee11++-d[H]/dt = dy/dt d(a - x)/dt = k[H][A] - k[HA] -11222dy/dt = k(a - x - y) - k(x + y) = k(a - x) - ky - kx - 2kxy + ky ----1e1e1e11e1e122 = [k(a - x) - kx] - (k + 2kx)y - ky ---1e1e11e1 = 0 - (k + 2kx)y + 0 = - (k + 2kx)y --11e11e-6? τ = 1/(k + 2kx) = 6.9 × 10 -11e1/2-3-61/2-55x?(a ×K) = (2 × 10 × 3 × 10) = 7.746 × 10 ，k + 2kx = 1.449 × 10 -ea11e -55-6k + 2k × 7.746 × 10 = 1.449 × 10 k/k = 3 × 10 --11113-18 ,1?3-1 解得: k = 2.75 × 10 s k = 9.18 × 10moldm?s-11 5(设某化合物分解反应为一级反应，若此化合物分解30, 则无效，今测得温度50?、-4-1-3-160? 时分解反应速率常数分别是7.08×10 hr与1.7×10hr，计算这个反应的活化能，并 求温度为25? 时此反应的有效期是多少? 解: Arrhenius 方程式: ln(/kk) = E(T - T)/RT1T2 2121 E = RT1T2/( - TT)?ln(k/k) a2121-3-4 = [8.314 × 323 × 333/(333 - 323)]?ln(1.7 × 10/7.08 × 10) = 78.33 kJ/mol 设 25? 时的速率常数为 k，T = 298 K 333ln(k/k) = 78.33 × 10(323 - 298)/(8.314 × 323 × 298) = 2.447 13-4-5-1k/k = 11.554 k = 7.08 × 10/11.554 = 6.13 × 10hr 133 一级反应: ln[a/(a - x)] = kt x = 0.30a 1-5t = 1/k?ln[a/(a - x)] = 1/6.13 × 10?ln[1/(1 - 0.3)] = 5813 hr = 242.2 天 3 k1,,,BA?k2,,,C8(对于平行反应 ，设E、E、E2分别为总反应的表观活化能和两个平行反a1 应的活化能，证明存在以下关系式: = (EkE + kE)/(k + k) 。 a112212证明: 总速率: - d[A]/dt = k[A] + k[A] = (k + k)[A] = k'[A] 1212 dlnk'E',2dTRT其中 k' = k + k = Aexp(-E'/RT)， ? 12 dln(kk)d(kk)，，dlnk'11212,,,dTdTkkdT，12 又? ,,dkdkkdkkdk11,,121122,,,，，,，，,,,,k，kdTdTk，kkdTkdT,,121212,, dlnkdlnkkEkE11,,,,121122,，，,，，kk,,,,1222，，kkdTdTkkRTRT,,,,1212 kE，kE11122,，2k，kRT12 kE，kE1122E',k，k12所以 1(298K，pH = 5时，蔗糖转化反应有一个常数的半衰期为500分钟，在同一温度下，当 + pH = 4时，常数半衰期为50分钟，试问蔗糖转化反应:A(蔗糖) + H P的速率方程 dA,,a，b,,k[A][H]dt 中，a、b值为多少, 解: 反应有一常数半衰期，温度一定，t 与 A 的起始浓度无关，因此对于蔗糖是一级1/2 反应，? a = 1 +-5+-4pH = 5 [H] = 10， pH = 4 [H] = 10 dAln20.693,,，b，b[H][A][H],,k，其中k,kt,,11/2，bdtk[H]k1 0.693,500,,b,5,,dA,，，k，10，解得:b,1所以,,k[A][H],0.693dt,50,b,4,，，k，10,则有: 3+3+2+4+2(经研究，反应 Fe + V = Fe + V 的反应机理为: k1 3+4+3+5+kFe + V Fe + V (快速平衡反应) ,1k2,,,5+3+ 4+V + V2V(慢反应) (1) 推导出正向总反应的速率方程; -1-1(2) 如果第一步的ΔH = -20.92 kJ?mol，总的表观活化能 E = 50.2 kJ?mol。求第二ma步的活化能E2; -1-1(3) 对于第二步的逆向反应，25?，如果k = 0.01dm3?mol?s，根据过渡状态理论， -2 ,3-1-1-1,Sm与频率因子相应的数值按1013dm?mol?s，活化熵= -20.92 J?K，计算其活化焓。 解: (1) 4，d[V]5，3，,k[V][V]2dt， 3，4，2，5，[Fe][V]kk[Fe][V]5，11[V],，所以,3，4，2，k[Fe][V][Fe]k,1,1用平衡近似法: kk12，，k表,k,1(2) ， 所以:E = E + E - E = E + ΔH -a1212-1E = E - ΔH = 50.2 - (-20.92) = 71.12 kJ?mol 2a k4+5+3+2,,,(3)第二步的逆反应为: 2VV + V ，双分子反应 ,,,,,,kTSHkT,,RTRT13BmmB,,,,k，其中,,,expexp,,,102,,,,p hRRTp h,,,, ,,,,H20.9,,13,-1m,,0.01,10exp,exp,，解得,H,79.33kJ,mol,,m,,8.3148.314，298,,,, 3(用波长3130nm的单色光照射丙酮蒸气，有下列分解反应: 3(CH)CO (g) + hν,CH (g) + CO (g)，若反应池容积为59 cm，丙酮吸收入射光的913226 .5,，反应温度为567?，起始压强为102.165 kPa，终态压强为104.418 kPa，入射光的能量-3是4.81×10焦/秒，照射7小时，计算该反应的光量子效率。 h,,,,解: (CH)CO(g) CH(g) + CO(g) 3226 p 0 0 0 p - x x x 总压 p = p + x ，? x = p - p 000起反应的摩尔数 n = (p - p)V/RT 0-6-5 = (104418 - 102165) × 59/(8.314 × 840) = 1.90 × 10 mol -32吸收的光能 E = 4.81 × 10 × 7 × 3600 × 0.915 = 1.109 × 10 J 951 爱因斯坦 = 1U = 1.196 × 10/3130 = 3.822 × 10 J 25-4吸收光量子摩尔数 n' = E/U = 1.109 × 10/3.822 × 10 = 2.902 × 10 mol -5-4Φ = 1.90 × 10/2.902 × 10 = 0.065 4(473K时，测量O2在某催化剂上吸附作用，当平衡压强分别为p0、10p0时，每克催化3剂吸附O2分别为2.5 cm3与4.2 cm(巳换算成标准状态)，设吸附服从于Langmuir公式，计 算当O2的吸附量为饱和吸附量一半时，平衡压强是多少, pp1,，VKVVmm解:Langmuir 公式: 111,,，,,2.5KVVmm,10110,,，3,4.2KVVmm,? ，解得:V = 4.545 cm ， K = 1.223 m pp1,，32.27151.223，4.5454.545当 V = ?V = ? × 4.545 = 2.2715 cm， m ? p = 0.82p 5(实验测得NO在Pt上的催化分解反应:2NO, + O2N的速率方程为: 2dppNONO,,kdtpO2 。假定吸附服从Langmuir方程，试用拟出合理反应机理，导出上述速-1-1率方程，若NO的吸附热为80 kJ?mol，O2的吸附热为100 kJ?mol，反应的表观活化能为-160 kJ?mol，计算表面反应的真实活化能。 解: 假定反应历程为: k1 kNO + [S],NO[S] 1 k2,,,NO[S] ?N[S] + ?O[S] (慢) 22 k3,,,N[S] N + [S] 22 k4,,,O[S] O + [S] 22 反应由第二步控制，r = -dp/dt = k2θNO NO KpNONO,,NO1，Kp，Kp，KpNONONNOO2222，由题可知: N2吸附极弱，O 吸附较强， 2 KpNONO,,NOKp,,1，Kp，KpKpOONONONNOO222222则有:, ? dpKppKNONONONONOr,,,k,K，其中K,k22dtKppKOOOO2222 E = E + Q - Q a2NOO2-1E = E - Q + Q = 60 - ( - 80) + ( - 100) = 40 kJ?mol 2aNOO2