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湖南大学物化考试自测题汇总

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第一章 热力学第一定律及其应用 自测题

一、选择题

1、物质的量为n的纯理想气体,该气体的哪一组物理量确定后,其它状态函数方有定值? A、 p B、V C、T、U D、T、p

2、有一真空绝热瓶子,通过阀门和大气相隔。当阀门打开时,大气(视为理想气体)进入瓶内,此时瓶内气体的温度将( ) A、升高 B、降低 C、不变 D、不确定 3、公式H=Qp适用于下列过程中的

A、理想气体从1013.25kPa反抗恒定的外压101.325kPa膨胀;B、273K、101.325kPa下冰融化成水;C、298K、101.325kPa下电解CuSO4水溶液;D、气体从状态I等温可逆变化到状态II 4、可逆机的效率为,冷冻机的冷冻系数为,则和的数值满足

A、1,1;B、1,1;C、1,1 ;D、1,可以小于、等于、大于1 5、对于一定量的理想气体,有可能发生的过程是( )

1、对外作功且放出热量;2、恒容绝热升温、无非膨胀功;3、恒压绝热膨胀 4、恒温绝热膨胀 A、1、4 B、2、3 C、3、4 D、1、2 6、实际气体经节流膨胀后,( ) A、Q<0, H=0, p<0 B、Q=0, H=0, T<0 C、Q=0, H<0, p<0 D、Q=0, H=0, p<0

7、某气体的状态方程为pVmRTbp(b大于零的常数),此气体向真空绝热膨胀后的温度 A、不变 B、上升 C、下降 D、不确定

1V1p8、根据定义;等压膨胀系数a,等温压缩系数,等容压力系数VTppTVVp,,,三者间的关系为 TA、 p B、 1 C、/p D、p 9、范氏气体经Joule实验后(绝热真空膨胀)气体的温度将( ) A、上升 B、下降 C、不变 D、不确定

10、有一容器四壁导热,上部有一可移动的活塞,在该容器中同时放入锌粒和盐酸,发生化学反应后活塞将上移一定距离,以锌粒和盐酸为体系,则( ) A、Q<0, W>0, H<0 B、Q=0, W=0, U>0 C、Q=0, W>0,U<0 D、Q=0, Wi>0, U=0

1V11、1mol, 373k, p下的水经下列两个不同过程达到373K、p下的水汽:(1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发。这两个过程中功和热的关系为 A、W1W2,Q1Q2 B、W1W2,Q1Q2 C、W1W2,Q1Q2 D、W1W2,Q1Q2

12、1mol液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧,生成水和二氧化碳气体,同时放热32 kJmol1,则其等压燃烧焓为( ) A、3268 kJmol1 B、3265 kJmol1, C、32 kJmol1, D、3268 kJmol1 13、p下,C(石墨)+O2(g)=CO2(g)的反应热为rHΟm,下列说法中错误的是 A、rHm就是CO2(g)的生成焓rHΟm

ΟC、rHΟm=rUm



B、rHm是C(石墨)的燃烧焓

ΟD、rHΟmrUm

14、在等压下,无论用什么手段进行一个A+B=C的反应,若rHm>0,则该反应一定为

A、吸热反应 B、放热反应 C、视反应手段而定 D、无热量变化

15、已知298K、101.325kPa下,甲烷的标准摩尔生成焓为74.8 kJmol1,固态石墨的原子化熔(即稳定单质变为单个气态原子的焓变)为717 kJmol1,氢气的原子化焓为218 kJmol1。则C—H键的键焓为

1

A、208 kJmol1 二、填空题

B、416 kJmol1

C、624 kJmol1 D、832 kJmol1

1、1mol HCl(g)在298K、p下,溶于水中,Q < 0;W < 0,H < 0。

2、给自行车打气时,把气筒内的空气作为体系,设气筒、橡皮管和轮胎均不导热,则该过程中Q = 0;W < 0。

3、在一封闭的铝锅内装半锅水,放在炉子上加热,以水和蒸汽为体系,则Q > 0;W = 0,U > 0,H > 0。

4、273K、p下1mol固体冰融化为水,其Q > 0;W < 0,U > 0,H > 0。 5、在一个绝热箱内装有浓硫酸和水,开始中间用隔膜分开,然后弄破隔膜,使水和浓硫酸混合。以水和硫酸为体系,则Q = 0;W = 0,U = 0。

6、1mol单原子理想气体始态为273K、p,经下列过程:(a)恒容升温1K;(b)恒温压缩至体积缩减一半;(c)恒压升温10K;(d)绝热可逆压缩至体积减一半。上述四过程中,终态压力力最大的是

过程 d ,最小的是过程 c ;终态温度最高的是过程 d ,最低的是过程 b 。

7、理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力,则终态的温度T可逆 < T不可逆,终态的体积T可逆 < T不可逆,吉祥物过程的焓变 H可逆 < H不可逆。

8、1mol单原子理想气体,从273K、2p经pT=常数的可逆途径压缩至压力增加一倍的终态,则该过程的U为 1072 J 。 三、证明题



pCV,mU RVp2、设焦汤系数J-T和Cp皆是常数,证明HCpTJTCp常数

1、对于理想气体:23、证明范德华气体(pa/Vm)(Vmb)RT的焦耳系数;JT2a/VmCV,m VU四、计算题

1、 用搅拌器对1mol理想气体作搅拌功为41.84J,并使其高温度在恒压下升高1K,若该气体的

Cp,m29.28JK1mol1,求该过程的Q、W以及体系的U、H。

W= 33.53J; H=29.28J; U=20.97J; Q= 12.56J

2、1mol单原子理想气体从始态273K、202.65kPa延着p/V=常数的可逆途径变化到压力加倍的终态,请求:

(a)通过该过程后体系的U、H和过程的Q、W。 (b)该途径的热容C为多少?

(a)U=10214J;H=17023J;W=3404.6J;Q=13619J

1nR2nR16.63 Jk1 23、某实际气体的状态方程为pVmRT(ba/RT),常数b>0,在Boyle温度TB时pVmRTB,现用该气体从始态p1,TB进行节流膨胀,试问终态的温度如何变化?

(b)C=CV+

终态温度下降(提示:证明焦汤系数J-Tb/Cp0)

4、298.15K时草酸的标准摩尔燃烧焓为251.9kJmol1,根据下面表值数据计算: (a)298.15K时草酸的标准摩尔生成焓。 (b)318.15K时草酸的标准摩尔生成焓。

(c)298.15K时草酸的燃烧内能变化CUm。

fHm(298.15K) kJmol1

Cp(298.15K) JK1mol1

2

H2(g) 0 O2(g) 0

0 C(石墨)

H2O(l) 285.9 CO2(g) 393.5 (COOH)2(s)

(a)fHm{(COOH)2,298.15K}=-821.0 kJmol1

(b) fHm{(COOH)2,318.15K}=-821.1 kJmol1 (c) CHm{(COOH)2,298.15K}=-255.6kJmol1

五、附加题

28.87 29.29 8.79 75.31 37.24 97.91

空气在323K、100×p下,焦汤系数J-T为1.263×106K/Pa, 在348K、100×pK/Pa,气体热容在323K时为33.10 JK1mol1,在348K时为32.59 JK1mol1,假定J-T和热容与温度有线性关系,试计算323K时热容随压力的改变率(Cp/p)T(实验观测值为3.014×107 JK1mol1Pa1)。 (Cp/p)T2.998107JK1mol1Pa1 CpHH提示:p{CpJ-T}p ppTTpTTpT



第二章 热力学第二定律 自测题

一、选择题 1、理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的20%,则体系的熵变为( )

5QQQA、 B、0 C、 D、

TTT2、体系经历一个不可逆循环后 A、体系的熵增加 B、体系吸热大于对外作功 C、环境的熵一定增加 D、环境内能减少

F3、室温下对一定量的纯物而言,当Wf0时,值为( )

TVA、>0 B、 <0 C、=0 D、无定值

GH4、该式使用条件为( ) ppT,nS,nBBA、等温过程 B、等熵过程

C、等温等熵过程 D、任何热力学平衡体系

5、某化学反应若在300K,p下在试管中进行时放热6×104J,若在相同条件下通过可逆电池进行反应,则吸热6×103J,该化学反应的熵变S体为 ( ) A、200JK1 B、200JK1 C、20JK1 D、20JK1 6、上题反应在试管中进行时其环境的熵变S环为 ( ) A、200 JK1 B、200 JK1 C、180 JK1 D、180 JK1 7、在题5中,该反应体系可能做的最大非膨胀功为( ) A、66000J B、66000J C、54000J D、54000J 8、在383K,p下,1mol过热水蒸气凝聚成水,则体系、环境及总的熵变为 A、Ssyst0C、Ssyst0Ssurr0Suniv0 Ssurr0Suniv0

B、Ssyst0D、Ssyst0Ssurr0Suniv0 Ssurr0Suniv0

S9、1mol范氏气体的应等于 ( )

VT

3

RRR B、 C、0 D、

VmbVmVmb10、可逆机的效率最高,在其它条件相同的情况下假设由可逆机牵引火车,其速度将 A、最快 B、最慢 C、中等 D、不确定 11、水处于2-7图A点所指状态,则Cp与CV的关系为( )

A、CpCV B、CpCV C、CpCV

A、

D、无

法比较

12、在纯物的S-T图中,通过某点可以分别作出等容线和等压线,

SS其斜率分别为y,则在该点两曲线的斜率关x和TpTV系为 ( )

A、xy D、无确定关系 13、某单组分体系的Vm(l)Vm(s),当压力升高时其熔点将( ) A、升高 B、降低 C、不变 D、不确定

14、热力学基本式dG=SdT+Vdp可适用下述哪一个过程?( ) A、298K、p的水蒸发过程

图2-7

B、理想气体真空膨胀

C、电解水制取氢 D、N23H22NH3未达平衡

15、下列关系式中能适用于一切体系的是( )

QRVA、dSB、dS dp

TTpC、dSdeSdiS

D、dSdSsystdSsurr

16、某气体状态方程为pf(V)T,f(V)仅表示体积的函数,问在恒温下该气体的熵是随体积V的

增加而( ) A、增加 B、下降 C、不变 D、不确定 二、填空题

1、在恒熵、恒容、不做非膨胀功的封闭体系中,当热力学函数 U 到达最 小 值的状态为平衡状态。 2、1mol单原子理想气体从p1V1T1等容冷却到p2V1T2,则该过程的U < 0,S < 0,W = 0(填>,<,=)。

13、298K气相反应CO(g)+O2g=CO2(g)该反应的G < F,U > H(填>,<,=)。

24、实际气体节流膨胀S= 

p2Vdp; 。 p1T5、理想气体在273K及2×p下,分别按下列两种方式膨胀:(a)恒温可逆;(b)绝热可逆。试将上述

两个过程中热力学变化量的大小用(+)、()、(0)表示,(×)表示无法判断,填入下表。

Q W 过程 U H S G F (a) + + 0 0 +   (b) 0 + 0 × ×   6、CO晶体的标准摩尔余熵Sm(残余)= 5.76 JK1mol1 7、服从p(Vmb)RT状态方程的实际气体经节流膨胀后温度将 升高 。

8、已知苯正常的沸点为353K,把足够量的苯封闭在一个预先抽真空的小瓶内,当国加热到373K,估算瓶内压力约为 178.1kPa(提示:用Trouton’s Rule) 。 三、填空题 1、已知均相纯物质的平衡稳定条件为(p/V)T0,请证明在一物质经绝热可逆膨胀后压力必然降低。

4

2、nmol理想气体从状态I膨胀到状态II,若热容比p1V1e-S1/CVp2V2eS2/CV

CpCV可以认为常数,试证:

四、计算题

1、一可逆机,在三个热源间工作,当热机从T1热源吸热1200J作功200J时,求 (a)其它两个热源与热机交换的热量,指出热机是吸热还是放热;

(b)各热源的熵变和总熵变。已知各热源T1、T2、T3的温度分别为400K、300K、200K。

(a)Q21200J, Q3200J (b)S1=3JK1 S2=4JK1

S3=1JK1 S总=0



2、 取273.2K, 3×p的氧气10升,反抗恒外压p进行绝热不可逆膨胀,求该过程的Q、W、U、

H、S、G、F,已知O2在298K时的规定熵为205 JK1mol1,乙醚的正常沸点为308K。

Q0;U1448J;H2028J;

S4JK-1;G10550J;F11130J

五、附加题

在373K,101.325kPa下有10mol的水和1mol的水汽处于气液两相平衡。将该平衡体系绝热可逆膨胀使终态温度达353K,试求:终态时体系的压力和该过程中的功。

p=47.86kPa; W=340J

第三章 统计热力学基础 自测题

一、选择题

1、下列各体系中属于于子体系的是( ) A、绝对零度的晶体 B、理想液体混合物 C、纯气体 D、理想气体混合物

2、有6个的定位粒子,分布在三个能级能量为0,1,2上,能级非简并,各能级上的分布数依次为N03,N12,N21。则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的?

32121P3P1 A、P6B、C3C、6!3!3!! 6C3C1

D、{6!3!(6-3)!}{3!/2!(3—2)!}{1!/1!(1—1)!}

3、在分子配分函数的表示式中与压力有关的是( )

A、电子运动的配分函数 B、平动配分函数 C、转动配分函数 D、振动配分函数

4、某双原子分子AB取振动基态能量为零,在温度T时的振动配分函数为2.0,则粒子分布在基态上的分布分数N0/N应为( ) A、2,0 B、0 C、1 D、1/2

5、NH3分子的平动、转动、振动自由度分别为( ) A、3、2、7 B、3、2、6 C、3、3、7 D、3、3、6

6、双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零,则振动配分函数值为 A、0 B、1 C、<0 D、>0

7、忽略CO和N2的振动运动对熵的贡献差别。N2和CO的摩尔熵的大小关系为( ) A、Sm(CO)Sm(N2) B、Sm(CO)Sm(N2) C、Sm(CO)Sm(N2) D、不确定

8、一个体积为V,粒子质量为m的离域子体系,其最低平动能级和其相邻能级间隔为( )

A、h2/8mV2/3 B、3h2/8mV2/3 C、4h2/8mV2/3 D、9h2/8mV2/3 二、填充题

1、根据结构分析,液体分子是近距有序的,故可将液体现有视为晶体模型处理。现将含NA个分子的液体A和含NB个分子的液体B混合形成理想液体,设A和B纯态的热力学概率为1,则溶液总的微观状态数为 (NA+NB)!/NA!NB! 。 2、I2分子的振动能级间隔为0.43×11020J。在298K时某一能级与其次能级上分子数的比值Ni1/Ni

5

0.352 。

3、1mol的理想气体,在298K时,已知其分子的配比函数为1.6, 假设00,g01,则处于基态的分子数为 3.76×1023 。

4、设有一极大数目的三维平动子组成的体系,运动于边长为的立方容器中,体系体积、粒子质量和温度有如下关系:h2/8ma20.100kT,则处于能19h2/4ma2和227h2/8ma2上粒子数目的比值是 1.84 。

5、300K时,当分布在J=1转动能级上的分子数是J=0能级上的3e倍时,其分子的转动特征温度为 15K 。

6、某分子转动光谱中相邻两谱线的波数间隔为20.48m1,则该分子的转动惯量为 2.73×1047kgm2 。 三、计算和问答题

1、(1)有1mol理想气体Ar气置于体积为V、温度为T的容器中,试导出该体系的微观状态数与分子配分函数、分子内能U的关系。

=(qNA/NA!)exp(U/kT)

(2)将上述气体储存于气孔直径为0.1mm的泡沫塑料中,试计算温度为298K,一维平动能为kT时的一维平动量子数n。

n=7.1×106

2、 已知HBr分子的转动特征温度r12.1K,振动特征温度v3700K,求1000K时分子在振动

量子数=2、转动量子数J=5(电子处于基态)的状态上与分子处地=1、J=2状态上的分子数之比为多少?

0.0407

3、已知CO分子的转动特征温度v2.77K,振动特征温度v3070K,求一氧化碳气体在500K

时的标准摩尔熵Sm和摩尔恒压热容Cp,m。

Sm=212.6 JK1mol1

4、NO的电子配分函数可简单表示为qe22exp(0/kT),式中01.4kJmol1,是基态电子和第一激发态之间的能量之差。NO分子核间距r01.1541010m,振动波数v1904cm-1。

(1)试导出室温下气态NO的恒容摩尔热容的表达式。

(2)当T在20~300K范围内,上述NO的的CVT的关系曲线上出现一极值,证明此极值的存在并确定该极值所处的温度。

(1) CV,m(5/2)RRx2/[(1ex)(1ex)]式中x0/kT;

(2) T=74.65K

第四章 溶液——多组分体系数力学在溶液中的应用 自测题

一、选择题

1、恒温时在A-B双液系中,若增加A组分使其分压pA上升,则B组分在气相中的分压pB将( ) A、上升 B、下降 C、不变 D、不确定

2、已知373K时液体A的饱和蒸气压为105Pa,液体B的饱和蒸气压为0.5×105Pa。设A和B构成理想溶液,则当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为( )

121A、1 B、 C、 D、

2333

3、273.15K、101325Pa下,1dm水中能溶液49mol的氧或23.5mol氮,在标准情况下1dm3水中能溶解多少空气?( ) A、25.5mol B. 28.6mol C. 96mol D. 72.5mol

4、一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B,静置足够长时间后发现

A、A杯水减少,B杯水满后不再变化; B、A杯变成空杯,B杯水满后溢出 C、B杯水减少,A杯水满后不再变化 D、B杯水减少至空杯,A杯水满后溢出 5、保持压力不变,在稀溶液中溶剂的化学势随温度降低而( )

6

A、降低 B、不变 C、增大 D、不确定 6、温度273K,压力为1×106Pa下液态水和固态水的化学势(l)和(s)之间的关系为 ( ) A、(l)(s) B、(l)(s) C、(l)(s) D、无确定关系

7、在定温定压下,溶剂A和溶质B形成一定浓度的稀溶液,采用不同浓度表示的话,则( ) A、溶液中A和B的活度不变 B、溶液中A和B的标准化学势不变 C、溶液中A和B的活度系数不变 D、溶液中A和B的化学势值不变 8、有一稀溶液浓度为m,沸点升高值为Tb,凝固点下降值为Tf,则( ) A、TfTb B、TfTb C、TfTb D、无确定关系

9、有四杯含不同溶质相同浓度m=1molkg1的水溶液,分别测定其沸点,沸点升得最主的是( ) A、Al2(SO4)3 B、MgSO4 C、K2SO4 D、C6H5SO3H

10、烧杯A装有0.1kg, 273K的水,烧杯B装有0.1kg, 273K的冰水混合物(其中0.5kg水和0.05kg冰),用滴管向二烧杯中分别滴入数滴浓H2SO4,则二烧杯中的温度变化将是( ) A、TA升高、TB升高 B、TA升高、TB降低 C、TA降低、TB升高 D、TA降低、TB降低

**11、在温度T时,纯液体A的饱和蒸气压为pA,化学势为A,并且已知在101325Pa压力下的凝

*固点为TfA,当A中溶入少量与A不形成固成溶液的溶质而形成为稀溶液时,上述三物理量分别为pA, A, Tf,它们间的大小关系为( )

****pA,AA,Tf*Tf B、pApA,AA,Tf*Tf A、pA****pA,AA,Tf*Tf D、pApA,AA,Tf*Tf C、pA二、填充题

1、摩尔分数为0.5的甲醇水溶液在293.15K和p下,每摩尔溶液的体积为2.83×105m3mol1,甲醇的偏摩尔体积为3.95×105m3mol1,把1mol甲醇加入上述大量溶液中,体积增加 3.95×105 m3,加入1mol水后体积增加 1.71×105 m3。

2、由两种液体所形成的溶液中,组分的蒸气压对拉乌尔定律产生不大的正偏差,如果浓度用摩尔分数表示,且选取纯液体为标准态,组分的活度系数值必定 大 于1。如果以组分在极稀溶液中服从亨利定律为参考态,则组分的活度系数必定 小 于1(填大或小)。

3、在溶质为挥发性的理想溶液中,在温度为T的气液平衡相中,溶剂A在气相中的组成yA=0.,在液相中xA=0.85,该温度时纯A的蒸气压为50kPa。则溶质B的亨利数为 35.0kPa 。

4、298K时纯碘I2(s)在水中的溶解度为0.00132moldm3,今以I2浓度为1 moldm3的水溶液为参考态,且该溶液中I2遵守亨利定律,则在此参考态时I2的摩尔生成Gibbs自由能为 127Jmol1 。

5、293K时将压力为p、1mol气态NH3溶解到大量组成为NH3:H2O=1:21的溶液中,已知此溶液上方NH3的蒸气分压为3600Pa,则该转移过程的G为 8130J J。

6、298K有一仅能透过水的渗透膜,将0.01 moldm3和0.001 moldm3的蔗糖溶液分开,欲使该体系达平衡需在 0.01 moldm3 溶液上方施加压力为 22298Pa Pa。

*7、在温度T时溶质B的蒸气压为pB,亨利常数为kB,溶质B的活度可以有以下两种选择(1)

xB1' 设溶液上方的蒸气为理想气体,则在该温度时两种活度的比值aB/aBlimaBxB;lima'BxB。

xB1'(kB/pB) ,两种活度系数的比值xB/x= (kB/pB) 。 B**8、所谓正偏差溶液是指AB分子间的引力小于同类分子AA、BB间的引力,则分子逸出液面的倾向

*xA, mixV > 0; mixG > 0(填>, =, <)。 增加,所以pA > pA9、在定温定压下,某物M在溶剂A和溶剂B中分别溶解达平衡时其亨利系数kAkB,当M溶解

AB/cM在A和B的混合液里(A和B不互溶)达平衡后其分配系数KcM,则K 小 于1。

三、计算题

1、 在一个1dm3干燥的玻璃瓶中,充满298.15K, 101325Pa的H2S气体,然后压入0.1kg水,充分摇

振以达溶解平衡,再连接压力表,从表上指示瓶内压力为91192.5Pa,求298.15K, 101325Pa时,H2S在水中的溶解度为多少?

2.943×104kg/0.1kg水

7

2、有一被萘(摩尔质量为0.128 kgmol1)沾污的蒽(摩尔质量为0.178 kgmol1 )将被某项研究工作使用。为了估算萘的含量,一学生称取1.6克蒽加热溶化后冷却,观察其开始析出固体的温度为448K,比纯蒽熔点低40K。然后将1.6克蒽溶解在100g苯中,测定该苯溶液的凝固点,比纯苯降低

了0.50K。已知纯苯的凝固点为278.4K,fusHm(苯)=9.36 kJmol1。试求

(1) 蒽中萘的摩尔分数。(2)蒽的fusHm。

7923 Jmol1 (1)x=0.16; (2)fusHm3、在100K、10135Pa下,金属A物质的量为nA=5000mol,金属B物质的量为nB=40mol, 混合后形成溶液,已知溶液的自由能与温度及物质的量的关系为:

GnAGm(A)nBGm(B)[0.05774(nA/mol)27.950(nB/mol)32.385(T/K)]J

若将此溶液与炉渣混合,设炉渣可视为理想溶液,其中含B为xB0.001,试求

A、 金属液中B的活度。B、金属液中B的活度系数。C、这种炉渣能否将合金中的B除去一部分。

(a)aB=0.01015 (b)B=1.28

(c)由于B在合金中的化学势大于B在炉渣中的化学势,B将从合金向炉渣转移,直至化学势相等为止。所以炉渣能够将合金中的B除去一部分。

4、在598K时含铊的汞齐中汞的活度系数1在x2为1~0.2范围内服从于下面公式:

ln10.096(10.263x1/x2)2

求x2=0.5时铊的活度系数。

(1) 以亨利定律为基准:当x20,21时;(2)以拉乌尔定律为基准:当x21,21时。

(1)2=2.23 (2)2=0.9

5、在298K,当SO2在1dm3CHCl3中含量为1.0mol时,液面上SO2的平衡压力为53702Pa;当SO2在1dm3水中含有1.0mol时,水面上SO2的压力为70927.5Pa,此时溶于水中的SO2有13%电离成

H+和HSO3,现将SO2通入一含有1dm3CHCl3和1dm3水的不含空气的容器中,在298K达气液平衡时,1dm3水中SO2总量为0.200mol,溶于水中的SO2有25%电离。试求通入此容器的SO2有多少摩尔?

0.4425mol

四、证明题

SFSB1、 2、 TnTnnBT,V,nBT,V,nBU,V,nV,nccc

第五章 相平衡 自测题

一、选择题

1、在含有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五个物种的平衡体系中,其组分数C为( ) A、3、 B、2 C、1 D、4

2、二元合金处于低共熔温度时物系的自由度f为( ) A、0 B、1 C、2 D、3

3、298K时蔗糖水溶液与纯不达渗透平衡时,整个体系的组分数、相数、自由度数为( ) A、C=2 =2 f*=1 B、C=2 =2 f*=2 C、C=2 =1 f*=2 D、A、C=2 =1 f*=3

4、FeCl3和H2O能形成FeCl36H2O, 2FeCl37H2O, 2FeCl35H2O, FeCl32H2O四种水合物,该体系的组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数分别为:( ) A、C=3,=4 B、A、C=2,=4 C、A、C=2,=3 D、A、C=3,=5 5、对于恒沸混合物,下列说法中错误的是( ) A、不具有确定组成 B、平衡时气相和液相组成相 C、其沸点随外压的改变而改变 D、与化合物一样具有确定组成 6、单组分体系的固液平衡线的斜率dp/dT的值( ) A、大于零 B、等于零 C、小于零 D、不确定

8

7、A、B两液体混合物在T-x图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定律产生 A、正偏差 B、负偏差 C、没偏差 D、无规则

dlnpH8、下列过程中能适用方程的是( ) 2dTRTA、I2(s)I2(g) B、C(石墨)=C(金刚石) C、Hg2Cl2(s)2HgCl(g)

D、N2(g,T1,p1)N2(g,T2,p2)

9、某一固体在25℃和101325Pa压力下升华,这意味着( ) A、固体比液体密度大 B、三相点压力大于101325Pa C、三相点温度小于25℃ D、三相点的压力小于101325Pa

10、在低温下液氦(I)和液氦(II)有一晶相转变,属于二级相变过程,对二级相变的特征描述在下列说法中那一点是错误的( ) A、无相变热 B、相变时无熵变化 C、相变时二相密度相同 D、相变时两相的热容相同

二、填充题

1、下列化学反应,同时共存并到达平衡(温度在900K~1200K范围内) CaCO3(s)CaO(s)CO2(g) CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)

H2O(g)CO(g)CaO(s)CaCO3(s)H2(g) 该体系的自由度f为 3 。

2、在N2(g)和O2(g)共存的体系中加入一种固体催化剂,可生成多种氮的氧化物,则体系的自由度为 3 。

3、NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系,其组分数为 2 。

4、右图为二组分A和B的T-x图,当组成为M的溶液缓缓冷却至温度T1时,液体中A的活度随标准态的选择而异。当以纯固体A为标准态时aA = 1,当以过冷液体为标准态时,aA < 1(填>,=,<)。

5、Al2(SO4)3的不饱和溶液,此体系最大物种数为 6 ,组分数为 3 ,自由度数为

3 。 图5-35

6、CaCO3(s), BaCO3(s), BaO(s)和CO2(g)构成的多相平衡体系的组

分数为 3 ,相数为 4 ,自由度数为 1 。

7、298K时A、B和C彼此不发生化学反应,三者所成的溶液与固相A和B和C组成的气相同时平衡,则该体系的自由度f为 2 ,平衡共存的最大相数为 5 ,在恒温条件下如果向溶液中加组分A,则体系的压力将 不变 ,若向溶液中加入B,则体系的压力将 增大 。 8、水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为45和6 kgmol1,则此时冰的升华热为 51 kJmol1。 三、计算题

1、固态苯和液态苯的蒸气压与绝对温度的函数关系如下:

ln(ps/Pa)27.5695320/(T/K) ln(p1/Pa)23.334109/(T/K) (a) 计算苯的三相点的温度和压力。 (b) 计算三相点的熔化热和熔化熵。

(a) T=279.1K, p=4953Pa

(b)fusHm10068 Jmol1 fusSm36.07 JKmol1

2、 某元素X在低温下存在三种晶型I、II、III,在三相点O(T,p)附近,三种晶型的摩尔熵的关

系为Vm(III)Vm(I)Vm(II)。试画出该元素的p-T示意图,并标出各晶型稳定存在的区域。

见图5-37。

9

图5-37 图5-38

3、 金属A和B的熔点分别为623K和553K,由热分析指出,在473K时有三相共存,其中一相是

含30%B的熔化物,其余两相分别是含20%B和含25%B的固溶体。冷却至423K时又呈现三相

共存,分别是含55%B的熔化物、含35%B和80%B的两个固溶体。根据以上数据绘出A-B二元合金相图,并指出各相区存在的相。

见图5-38

4、 H2O-FeSO4-(NH4)2SO4的三组分体系相图(见图5-36),

请标出各区相态,x代表体系状态点。现从x点出发制取复盐E(FeSO47H2O),请在相图上表示出采取的步骤,并作简要说明。 如图5-39,在x体系中加入FeSO4后,物系沿xB线移动,在靠近EO线处,取一点y,向y体系中加入水,物系沿yA移动,进入EDF区,当物系点到达z点时就有

FeSO47H2O固体析出,过滤可得复盐E。

图5-36

图5-39

第六章 化学平衡 自测题

一、选择题

1、在温度T、压力p时,理想气体反应C2H6(g)=H2(g)+C2H4(g)的平衡常数Kc/Kx比值为( ) A、RT B、1/RT C、RT/p D、p/RT

2、气相反应A+B=2C+D在298K、恒定容器内进行,A和B的初始分压分别为101.325kPa,当反应

1达平衡后,A和B的平衡分压均为101.325kPa,起始时容器内不含C和D,则该反应在298K时

3的Kc/ moldm3为( ) A、4.31103 B、8 C、10.67 D、16

3、标准态的选择对某些物理量有影响的是下述几组物理量中的哪一组

A、f,,rGm B、m,,F C、a,,rGm D、a,,(G/)t,p,Wf0

4、某实际气体反应的平衡常数用逸度表示为Kf,则Kf与下述物理量有关的是

A、体系的总压力

B、催化剂 C、温度 D、惰性气体的数量

10

5、反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)在873K、100kPa下达化学平衡,当压力增至5000kPa时,各气体的逸度系数为:(CO2)1.90;(H2)1.10;(CO)1.23;(H2O)0.77,则平衡点将( ) A、向右移动 B、不移动 C、向左移动 D、无法确定

6、在刚性密闭容器中,有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=C(g),若在恒温下加入一定量惰性气体,则平衡将( ) A、向右移动 B、向左移动 C、不移动 D、无法确定

7、在一定温度下,一定量的PCl5(g)在某种条件下的离解度为,欲使增加则需采用( ) A、增加压力使体积缩小一倍。 B、保持体积不变,通入N2气使压力增加一倍。 C、保持压力不变,通入N2气体体积增加一倍。 D、保持体积不变,通入Cl2气体压力增加一倍。

8、已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的rHm为正,rSm为正(设rHm和rSm为随温度而变化),欲使反应正向进行,则一定( ) A、高温有利 B、低温有利 C、与温度无关 D、与压力有关 二、填充题

1、在298K时反应N2O4(g)=2NO2(g)的Kp=0.1132,当p(N2O4)p(NO2)1kPa时反应将向右 移动。当p(N2O4)10kPa,p(NO2)=1kPa时,反应将向 左 移动。

2、实验证明:两块表面无氧化膜的光滑洁净的金属紧靠一起时会自动粘合在一起,现有两个表面镀铬的宇宙飞船由地面进入外层空间对接时它们将 不会 自动粘在一起。已知

fGm[Cr2O3(s),298.15K]1079 kJmol1,设外层空间气压为1.013109Pa,空气组成与地面相同。不考虑温度影响。

3、若以A代表Na2HPO4。已知A12H2O(s)A7H2O(s)5H2O(g);A7H2O(s);A2H2O(s)5H2O(g);A2H2O(s);A(s)2H2O(g)。三个反应各自的平衡水汽压力分别为

0.02514p; 0.0191p; 0.0129p,298K的饱和水汽压为0.0313p。现于某沙地区气温为298K,相对湿度稳定在45%,有一长期在此保存的A7H2O(AR)样品,该样品的稳定组成可能性最大的是 A2H2O 。

4、将NH4HS(s)放在抽空瓶内,在298K时发生分解测得压力为66.66kPa,则分解反应

92

NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)的Kp为 0.1082, ;Kp为 1.1110Pa 。若瓶中原来盛有压



力为40.00kPa的NH3(g),则此时瓶中的总压为 77718Pa 。

4.17107,rHm45.1 5、一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时,在298K下反应的平衡常数为K 5.53 JK1mol1 JK1mol1。 kJmol1,则在该温度下反应的rSm6、已知298K时,固体甘氨酸的标准生成自由能fGm(甘)= 370.7 kJmol1。甘氨酸在水中的饱和浓度为3.33 molkg1,又已知298K时甘氨酸水溶液的标准态取m=1时其标准生成自由能

fGm(aq)=372.9 kgmol1,则甘氨酸在饱和溶液中的活度a= 2.43 ,活度系数 = 0.7298 。 7、最低能量零点选择不同,则配分函数的值 不同 ,内能值 不同 ,熵值 相同 ,等容热容值 相同 。(填相同或不同)

10.46 kJmol1,在1473K时8、反应2Ca(l)+ThO2(s)2CaO(s)+Th(s),在1373K时rGmrGm8.37 kJmol1,试估计Ca(l)能还原ThO2(s)的最高温度T为 1874K 。

三、计算题

1、已知气相反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的标准平衡常数Kc与温度T的函数关系为: lgKc10373K/T2.222lgT/K14.585

上述反应视为理想气体反应。

(1)求该反应在1000K时的rUm,rHm,rGm。 (2)在1000K、2×101325Pa下若有SO2、O2、SO3的混合气体,其中SO2占20%,O2占20%(体积百分比)。试判断在此条件下的反应方向。

11

(1)rGm=10.33 kJmol1, rHm=188.4 kJmol1, rUm=180.14 kJmol1,

(2) Qp>Kp反应向右进行

2、已知气相反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)在400K时的rGm=16736 Jmol1; rHm=41840Jmol1。其中A、C是双原子分子,B是线型三原子分子,D是非线型三原子分子。试计算此反应在800K下进行时的平衡转化率。假设在此温度区间(400~800K)各种分子的振动自由度均充分开放。

=0.

3、下列理想气体反应A2(g)+B2(g)=2AB(g),如果A和B的摩尔质量近乎相等,MAMB36

gmol1,A2、B2和AB分子的原子核间距近乎相等,AABBAB1010m,其振动频率也近乎

1

相等,vAAvBBvAB1313S-1,产物分子与反应物分子的基态能量之差U,m8.314 kJmol。

试计算:

(1)上述反应于500K下的平衡常数Kp的值。

NAU0(2)设反应的标准焓变与温度无关,且rHm,m。求反应熵变rSm。

11(1) Kp=29.6 (2) rSm=11.5 JKmol

4、已知下述反应:

2NaHCO3(s)====Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) (1) NH4HCO3(s)====NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) (2)

rGm(1)===(129076334.2T/K) Jmol1

rGm(2)===(171502476.4T/K) Jmol1

(1)计算298K时当NaHCO3, Na2CO3和NH4HCO3平衡共存时氨的分压p(NH3)。

(2)当p(NH3)的分压为50662.6Pa时,欲使NH4HCO3,Na2CO3和NaHCO3平衡共存所需的温度,若超过此温度,平衡如何移动?

(3)有人设想在298K时利用NaHCO3, Na2CO3与NH4HCO3共同盛放于一密闭容器内,试图保存NH4HCO3以免受更大分解,该想法能否成立?试以热力学分析之。

(1) p(NH3)=99.30kPa

(2) T=286.9K,温度升高,平衡右移

(3)此设想不成立,加入NaHCOs(s)和Na2CO3(s)反而使NH4HCO3(s)分解更多。

第七章 电解质溶液 自测题

一、选择题

1、298K时,当H2SO4溶液的浓度从0.01molkg1增加到0.1molkg1时,其电导率和摩尔电导率m将( )

A、减小,m增加 B、增加,m增加 C、减小,m减小 D、增加,m减小

2、用同一电导池分别测定浓度m1=0.01 molkg1的两种电解质溶液,其电阻分别为R1=1000,R2=500,则它们的摩尔电导率之比m(1):m(2)为( ) A、1:5 B、5:1 C、10:5 D、5:10

3、在298K的含下列离子的无限稀释的溶液中,离子摩尔电导率最大的是( ) A、Al3+ B、Mg2+ C、H+ D、K+

4、CaCl2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是( )

12--)A、 B、(CaCl)m(Ca2)m(CaCl2)m(Cam(Cl) m2m(Cl) 22-2-)2)C、D、m(CaCl2)m(Cam(Cl) m(CaCl2)2[m(Cam(Cl)] 5、298K时,m(LiI), m(H)和m(LiCl)的值分别为1.17×102,3.50×102和1.15×102 Sm2mol1,

已知LiCl中的t+=0.34,则HI中的H+的迁移数为(设电解质全部电离)( ) A、0.82 B、0.18 C、0.34 D、0.66

6、298K时,有浓度均为0.001 molkg1的下列电解质溶液,其离子平均活度系数最大的是( ) A、CuSO4 B、CaCl2 C、LaCl3 D、NaCl

12

7、1.0 molkg1的K4Fe(CN)6溶液的离子强度为( ) A、15 molkg1 B、10 molkg1 C、7 molkg1 D、4 molkg1

8、质量摩尔浓度为m的FeCl3溶液(设其能完全电离),平均活度系数为,则FeCl3的活度a为( )

mm4m4m274A、 B、 C、 D、4 mmmm9、298K时有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液,两个Na+的迁移数t1与t2之间的关系为( ) A、t1=t2 B、t1>t2 C、t110、NaCl稀溶液的摩尔电导率m与Na+、Cl的淌度U+、U之间关系为( )

444A、mUU

B、mU/FU/F

D、m2(UU)

C、mUFUF A、 C、32

-11、Al2(SO4)3的化学势与Al3+、SO24的化学势,之间的关系为( )

B、23

D、

12、强电解质MgCl2水溶液,其离子平均活度a与电解质活度aB之间的关系为( )

3A、aaB B、aaB C、aa1/2D、aa1/3B B 13、AgBr(s)在纯H2O和浓度都是0.1molkg1的下列电解质溶液中

A、NaNO3 B、NaI C、Cu(NO3)2 D、NaBr E、H2O AgBr(s)溶解度递增的次序为( ) A、(A)<(B)<(C)<(D)<(E) B、(D)<(E)<(B)<(A)<(C) C、(E)<(B)<(D)<(A)<(C) D、(D)<(E)<(A)<(C)<(B)

14、四种浓度都是0.01 molkg1的电解质溶液,其中平均活度系数最小的是( ) A、NaCl B、MgCl2 C、AlCl3 D、CuSO4

15、一定温度下对于同一电解质的水溶液,当其浓度逐渐增加时,哪个物理量将随之增加( ) A、在稀溶液范围内的电导率 B、摩尔电导率 C、离子平均活度系数 D、离子电迁移率(淌度) 二、计算题

1、 在298K时,BaSO4的饱和水溶液的电导率是4.58×1041m1,求BaSO4(s)在水中的活度积

11-K(ap)(KapaBa2aSO2-)。已知298K无限稀释时Ba2+和SO2和的摩尔电导率分别为44226.36×103和7.98×1031m1(设溶液是理想的)。

(Kap1.141010)

2、已知NaCl, KNO3和NaNO3在稀溶液中摩尔电导率依次为0.0126, 0.0145和0.01211m2mol1,已知KCl溶液中,tt,设在此浓度范围以内,摩尔电导率不随浓度而变化,试计算:

(1)以上各种离子的摩尔电导率。

1(2)假定0.1 molkg1HCl溶液的电阻是0.01 molkg1的NaCl溶液电阻的(用同一电导池测

35定),则HCl的摩尔电导率为多少?

(1) m(K)m(Cl-)7.51031m2mol-1

m(Na)5.11031m2mol-1

-m(NO3)7.01031m2mol-1

(2) m(HCl)0.0441m2mol-1

3、已知NaCl稀溶液中Na+的迁移数为0.4, m(Cl-)7.501031m2mol1,另外,在同一电导池

中相继测定了浓度为0.10moldm3的KCl与NaCl混合水溶液的电阻为2600,试求该混合液中KCl

13

的摩尔电导率m(KCl)。

m(NaCl)0.0125Sm2mol1 m(KCl)0.0148Sm2mol1

提示:(混合液)=

i

4、25℃时AgCl在水中饱和溶液的浓度为1.27×105 molkg1,根据德拜-休克尔理论自由能变化

AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl(aq)的标准吉氏自由能变化rGm,并计算AgCl(s)在KNO3溶液(此时混合溶液的离子强度I=0.010 molkg1)中的饱和浓度。已知A=0.509(molkg1)1/2 molkg1/2。

rGmRTlnKap55.8 kJmol1

m(AgCl)=1.42105molkg1

5、 已知25℃时,0.010 moldm3BaCl2溶液的电导率为0.2382 Sm1,Ba2+的迁移数是0.4375,计算

Ba2+和Cl的电迁移率(淌度)。

U(Ba2+)=5.40×108m2S1V1 U(Cl)=6.9410108m2S1V1

第八章 可逆电池的电动势及其应用 自测题

一、选择题

1、下列两电池反应的标准电动势分别为E1和E2,

11(1)H2(p)Cl2(p)HCl(a1) B、2HCl(a=1)=H2(p)+Cl2(p)

22则两个E的关系为

2E1 B、E22E1 D、E2E1 E1 A、E2C、E22、298K时,要使下列电池成为自发电池,Na(Hg)(a1)|Na+(aq)|Na(Hg)(a2)则必须使两个活度的关系为( ) A、a1a2 B、a1a2 C、a1a2 D、a1和a2可取任意值 3、298K

时,已知(Fe3,Fe2)0.771V,(Sn4,Sn2)0.150V,则反应

2Fe3Sn22Fe2Sn4(所有活度均为1)的rGm为(单位是kJmol1)( ) A、268.7 B、=100J C、>100J D、100J

0.336V,5、已知Tl3+, Tl+ | Pt的电极电势11.250V, Tl+ | Tl的2则电极Tl3+ | Tl的电极电势3为( ) A、0.305V B、0.721V C、0.914V D、1.586V 6、298K时有如下两个电池

1、Cu(s) | Cu+ (a1) || Cu+(a1), Cu2+(a2) | Pt 2、Cu(s) | Cu2+ (a2) || Cu+(a1), Cu2+(a2) | Pt 两个电池的电池反应都可写成 Cu(s) | Cu2+ (a2) = 2Cu+(a1)

则两个电池的E和rGm之间的关系为( )

A、rGm和E都相同。

B、rGm相同,E不同

C、rGm和E都不同。 D、rGm不同,E相同。

17、H2(p)O2(p)H2O(1),该反应可通过爆鸣反应完成,也可通过氢氧可逆电池完成,两者

2的焓变分别为rHm(1)和 rHm(2),若反应物和生成物的T、p均相同,则两个焓变的关系( )

A、rHm(1)=rHm(2) B、rHm(1)> rHm(2) C、rHm(1)< rHm(2) D、无法确定

8、在298K时,浓度为0.1和0.01 molkg1的HCl溶液的液接电势为Ej(1),浓度相同而换用KCl溶液,则其液接电势为Ej(2),两者关系为( )

14

A、Ej(1)> Ej(2) B、Ej(1)< Ej(2) C、Ej(1)= Ej(2)

D、无法判断

9、如果规定标准氢电极的电极电势为1V,则可逆电极的电极电势值和电池的电动势E值将有何变化( )

A、E,各增加1V B、E和各减小1V C、E不变,增加1V D、E不变,减小1V 10、下列电池中,电动势与Cl的活度无关的是( ) A、Zn(s)|ZnCl2(a)|Cl2(p)|Pt

B、Zn(s)|ZnCl2(a1)||Cl2(a2)|AgCl(s)|Ag

C、Ag(s)|AgCl|KCl(a)|Cl2(p)|P t D、Pt|H2(p)|HCl(a)|Cl2(p)|Pt 11、某电池反应为2Hg(l)+O2+2H2O(1)=2Hg2++4OH, 当电池反应达平衡时,电池的E必然是( ) A、E>0 B、E=E C、E<0 D、E=0

12、一个充满电的蓄电池以1.7V的输出电压放电,然后用2.3V电压充电使其恢复原来状态,则在充放电全过程中,若以电池为体系,功和热的符号为(U=QW)( ) A、W=0 Q=0 B、W>0 Q>0 C、W<0 Q>0 D、W<0 Q<0 13、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于( ) A、金属的表面性质 B、溶液中金属离子的浓度 C、金属与溶液的接解面积 D、金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 14、不能用于测定溶液pH值的电极是( ) A、氢电极 B、醌氢醌电极 C、玻璃电极 D、Cl|AgCl(s)|Ag电极 15、有下列两个浓差电池(a1(1)Cu(s)|Cu2+(a1)||Cu2+(a2)|Cu(s) (2)Pt|Cu2+(a1), Cu+(a’)||Cu2+(a2), Cu+(a’)|Pt 它们的电池反应与电动势E1和E2之间的关系为( ) A、电池反应相同,E1=E2 B、电池反应不同,E1=E2

1C、电池反应相同,E1=2E2 D、电池反应相同,E1=E2

216、下列4组组成不同的混合溶液,当Pb(s)插入各组溶液时,金属Sn有可能被置换出的是(已知

(Sn2+,Sn)=0.136V; (Pb2+, Pb)=0.126V)( ) A、a(Sn2+)=1.0, a(Pb2+)=1.0 B、a(Sn2+)=0.1, a(Pb2+)=1.0 C、a(Sn2+)=1.0, a(Pb2+)=0.1 D、a(Sn2+)=0.5, a(Pb2+)=0.5 二、计算题

1、下列电池在298K时的电动势E=0.165V

Pt, H2(1.0kPa)|HBr(0.1molkg1)|AgBr(s)+Ag(s)

电池反应(1个电子得失)的rHm50 kJmol1,已知

Kap1.01012,Ag0.799V。 ,AtAgBr(s)的

(1)写出电极反应和电池反应。

(2)计算电池的E值。

(3)计算可逆电池产生1mol电子的电量时的热效应。 (4)求0.1molHBr溶液的平均活度系数(用电动势法)。

1(1)AgBr(s)+H2(1.0kPa)Ag(s)+H+(aHBr(aBr-))

2(2)E0.06V (3)QR=65.92kJ (4)0.73

2、有人利用电极Zn2+|Zn和H+,H2O|O2,Pt,将其埋入人体内构成一个“生物化学电池”,作为某种心脏病人的心脏起搏器能源,它依靠人体体液中一定浓度的溶解氧进行工作,在低功率下,人体能适应电池工作时Zn2+的增加和H+的迁出。

(1)试写出该电池的书面表达式、电池反应和求出标准状态下的可逆电动势。 (2)若该电池在人体内以0.8V和4.0×105W放电,试问:

15

若用5g Zn(s)电极能在体内工作多长时间?已知 (Zn2Zn)0.762V;(H,H2O|O2)1.229V; M(Zn)=65.37gmol1。

(1)Zn(s)|Zn2+(a2), H+(a2)|O2(p), Pt

1 Zn(s)+ O2(p)+2H+Zn2+(a1)+H2O(1)

2 E1.991V (2)3417d或9.362a

3、在298K时,下列反应

H2(p)+Ag2O(s)=2Ag(s)+H2O(l)

的恒容热效应QV252.79 kJmol1,若将反应设计成电池,测得该可逆电池的温度系数为5.044×104VK1,求电极OH(a)Ag2O(s)|Ag(s)的标准电极电势。已知298K的H2O的Kw近似为1.0×1014。

0.3446V。提示:设计一电池,其反应正好是H2O的离解反应,从Kw求出电极电势

(OH-,H2O|H2)0.8276V 4、298K时有下述可逆电池:



Pt, H2(p)|H2SO4(aq)|O2(p), Pt

其E=1.23V,并已知H2O(1)的标准生成热

fHm(H2O,1) = 285.90 kJmol1,求下列反应当反应进度为1mol时, 2H2(g, p)+O2(g, p)2H2O(l)

分别按下列两条途径进行反应时的rUm,rHm,rSm,rGm和rFm,并判断反应方向。 (1)将氢和氧直接进行反应生成H2O。

(2)安排成可逆电池,当反应进度为1mol时作电功为374.78 kJmol1。

(1) rHm= 571.8 kJmol1 rUm= 579.2 kJmol1

rGm= 474.8 kJmol1 rSm= 325.5JK1mol1 rFm= 482.2 kJmol1

(2)所有状态函数变量同(1), rGmWf,反应正向进行

5、已知如下三个电池的电动势

(1)Ag(s)|AgAc(s)|Cu(Ac)2(0.1molkg1)|Cu(s) E(298K)= 0.372V, E(308K) = 0.374V 在该温区内,E随T的变化是均匀的。

(2)Ag(s)|AgNO3(a1=1)||HCl(a2=1)|H2(p), Pt E(298K)=0.799V

(3)Pt, H2(p)|HCl(a1=1)||CuSO4(a1)Cu(s) E(298K)=0.345V

(A)写出电池(1)的净反应

(B)计算电池(1)在298K时的rGm,rSm和rHm。 (C)计算298K时难溶盐AgAc(s)的Kap。

11(1)Ag(s)+Ac+Cu2+Cu(s)+AgAc(s)

22 (2) rGm35.90kJmol1 rSm19.3JK1mol1 rHm30.15kJmol1

(3)Ksp2.58103

16

第九章 电解与极化作用 自测题

一、选择题

1、当发生极化现象时,两电极的电极电势将发生如下变化( ) A、阳变大,阴变小 B、阳变小,阴变大 C、两者都变大 =0.34V, (O2, H2O)=1.23V, (Cl2, Cl)=1.36V ( ) A、析出氧气 B、析出氯气 C、析出铜 D、铜电极溶解

3、已知(Fe2+, Fe)= 0.44V, (Cd2+, Cd)=0.40V,将Fe(s)和Cd(s)的粉末投入含Fe2+(0.1molkg1)和含Cd2+(0.001molkg1)的溶液中,Fe(s)和Cd(s)粉将( ) A、都溶解 B、Fe(s)不溶,Cd(s)溶解 C、都不溶解 D、Fe(s)溶解,Cd(s)不溶

4、298K, 0.1 molkg1的HCl溶液中,氢电极的可逆电势约为0.06V,当用Cu电极电解此溶液,氢在Cu电极上的析出电势应( ) A、大于0.06V B、等于0.06V C、小于0.06V D、无法判定 5、极谱分析仪所用的测量阴极为( ) A、电化学极化电极 B、浓差极化电极 C、理想可逆电极 D、难极化电极 6、以石墨为阳极,电解0.01 molkg1NaCl溶液,在阳极上首先析出 A、Cl2(g) B、O2(g) C、Cl2与O2混合气 D、无气体析出

7、298K,以1A电流电解CuSO4溶液,析出0.1molCu(s),需时间约为( ) A、20.2h B、5.4h C、2.7h D、1.5h 8、电解时,在阳极上首先发生氧化反应的是( ) A、标准还原电势最大者 B、标准还原电势最小者 C、考虑极化后实际析出电势最大者 D、考虑极化后实际析出电势最小者 9、通电于含有相同浓度的Fe2+、Ca2+、Zn2+和Cu2+的电解质溶液,已知( )

 D、两者都变小

2、用铜电极电解CuCl2的水溶液,不考虑超电势,在阳极上将会发生什么反应。已知(Cu2+,Cu)

(Fe2,Fe)0.440V,(Ca2,Ca)2.866V

(Zn2,Zn)0.763,(Cu2,Cu)0.337V

设H2因有超电势而不析出,则这些金属析出的次序为( ) A、CaZn B、CaFeZnCu C、CuFeZnCa D、CaCuZnFe

10、下列对铁表面防腐方法中属于“电化保护”的是( ) A、表面喷漆 B、电镀 C、Fe件上嵌Zn块 D、加缓蚀剂 二、计算题

1、 将Ag电极插入稀NaOH溶液电解,阴、阳极上分别有H2(g)和O2(g)析出,当电流密度为0.1Acm2

时,H2(g)和O2(g)在Ag(s)上的超电势分别为0.3和0.98V,试求在该电流密度下使电解池正常工作至少需加多大外电压?忽略由于内阻引起的电压降,已知E(燃料电池)为1.229V。

E(分解)=2。509V

2、298K时用铂电极电解1molkg1的H2SO4溶液(设活度系数为1。) (1)计算理论分解电压。

(2)若两电极面积均为1cm2,电解液电阻为100, H2和O2的超电势与电流密度j的关系为 H20.4720.119lgj[j] H21.0620.118lgj[j]

问当通过的电流为1mA时外加电压为若干?已知(H+, H2O|O2)=1.229V。

(1)1.229V 设H2SO4为一级电离

(2)2.155V 3、在298K标准压力时,用Pt电极电解含有0.50 molkg1的CuSO4和0.01 molkg1的H2SO4的混合溶液,开始阴极上有Cu(s)析出当外加电压增加到阴极有H2(g)开始析出时,溶液中剩余的Cu2+浓度

17

为多少?已知H2(g)在Cu(s)上的超电势为0.23V, (Cu2+, Cu)=0.337V。设活度系数均为1。

1.75×1020 molkg1(H2SO4)作一级电离处理,考虑电解过程中H+浓度的变化

4、氢在铁电极上超电势为0.35V,阴极区电解液中Fe2+的活度为0.8,电解时不希望H2在电极上析出,问溶液中pH最低需要保持多少?已知(Fe2+, Fe)= 0.440V。

pH>1.56

5、298K时,某水溶液中含有Cd2+和Zn2+离子,两者浓度都是0.5 molkg1,此溶液的pH=5。现在

用Ni(s)作阴极来电解,已知ZnCd上和Zn上的超电势分别为0.14, 0.480.763V,H2在Ni上、2,Zn和0.70V。试计算:

(1)在Ni(s)阴极上首先析出什么物质?

(2)当第二种物质析出时,第一种物质的离子的剩余浓度为多少?设溶液的pH在电解过程中并不因第一种离子在阴极析出而改变。

(1)在Ni(s)阴极上先析出Cd(s)

(2)第二种析出的是Zn(s),这时Cd2+的剩余浓度为3.5×1013 molkg1

第十章 化学动力学基础(一) 自测题

一、选择题

1、某化学反应的方程式为2AP,则在动力学研究中表明该反应为 A、二级反应 B、基元反应 C、双分子反应 D、以上都无法确定

2、某一基元反应为mAP,动力学方程为r=k[A]m, [A]的单位是moldm3,时间单位为s,则k的单位是( )

A、mol(1-m)dm3(m1)s1 B、mol-mdm3ms1 B、mol(1-m)dm3(m1)s1 B、mol-mdm3ms1

3、某气相反应在400K时的kp=103(kPa)1s1,若用kc表示应等于( )

A、3326(moldm3)1s1 B、3.326(moldm3)1s1 C、3.01104(moldm3)1s1 D、3.01107(moldm3)1s1

14、某反应,当反应物反应掉5/9所需时间是它反应掉所需时间的2倍,则该反应是( )

33A、级反应 B、二级反应 C、一级反应 D、零级反应

25、半衰期为10天的某放射性元素净重8g, 40天后其净重为( ) A、4g B、2g C、1g D、0.5g B k1 6、有两个都是一级反应的平行反应A k2 C 下列哪个说法是错误的( )

ln2A、k总=k1+k2 B、E总=E1+E2 C、k1/k2=[B]/[C] D、t1/2=

k1k27、两个活化能不相同的反应,如E1dlnk2dlnk1dlnk2dlnk1A、 B、 dTdTdTdTdlnk2dlnk1C、 D、不能确定 dTdTk18、某复杂反应的表现速率常数k与各基元反应速率常数之间的关系为kk22k4能E与各基元反应活化能之间的关系为

1/2,则表观活化

18

A、EaE21(E12E4) 2

B、EaE2(E1E4)1/2

1/2E1 D、EaE22E

49、某等容反应的热效应为QV=50kJmol1,则反应的实验活化能Ea值为( ) A、Ea50 kJmol1 B、Ea<50 kJmol1 C、Ea=50 kJmol1 D、无法确定 10、反应A+BC的初始浓度和初速如下

[A]0/(moldm3) [B]0/(moldm3) 00/(moldm3s1)

1.0 1.0 0.15 2.0 1.0 0.30 3.0 1.0 0.45 1.0 2.0 0.15 1.0 3.0 0.15

由此反应的速率方程为( ) A、r=k[B] B、r=k[A][B] C、r=k[A][B]2 D、r=k[A]

11、某二级反应,反应物消耗1/3需时间10min,若再消耗1/3还需时间为( ) A、10min B、20min C、30min D、40min

12、某具有简单级数的反应,k= 0.1(moldm3)1s1,反应物起始浓度为0.10 moldm3,当反应速率降至起始速率1/4时,所需时间为( ) A、0.1s B、333s C、30s D、100s 二、计算题

1、在烧瓶中装有N2O5的CCl2溶液,将烧瓶放入313K的恒温槽中,N2O5开始按一级反应分解成NO2、N2O4和O2,其中NO2和N2O4留在溶液中,而O2通过一根细管收集在量气管中,在313K和某一气压下,当收集到10.75cm3气体时开始计时,这时t=0s,当t=2400s时,测得气体总体积为29.65cm3,经很长时间(t)后,气体总体积为45.50cm2,试求:

(1)该反应的速度常数k。

(2)从计时开始经800s后应收集O2气体的体积。

(1)k=3.27×104s1 (2)V(O2)=27.52cm3

k1k2、已知硫氰酸铵硫脲之间的同分异构反应在423K时的平衡常数K10.435,硫氰酸铵的起

k1k1始用量1mol,60min以后测得含硫脲0.153mol,请计算:

(1)硫氰酸铵转化硫脲的反应速率常数k1。

(2)有0.25mol硫氰酸铵转化为硫脲所需的时间。

(1)k1=0.0051min (2)t=148.8min

3、某药物的有效成分若分解掉30%即为失效。若在276K时,保存期为2年,如果将该药物在298K时放置14天,试通过计算说明此药物是否已失效。已知分解活化能Ea=130 kJ1mol1,并设药物分解百分数与浓度无关。

已失效。在298K只能保存11.1天

4、已知N2O5的分解反应机理为

1C、EaE2(E1E4)

2

N2O5NO2+NO3

k1k1 NO2+NO3NO3+O2+NO

k3k2 NO+NO32NO2

(1)用稳态近似法证明它在表观上为一级反应。

(2)在298K时,N2O5分解的半衰期为342min,求表观速率常数和分解完成80%所需的时间。

(1)[NO3]=k1[N2O5]/{(2k2+k1)[NO2]} r=k2[NO2][NO3]=k[N2O5]

19

k=k1k2/(2k2+k1) (2)k=2.03×103min1 t=793min

5、物质A的热分解反应A(g)B(g)+C(g)在密闭容器中恒温下进行,测得其总压力变化如下 t/min 0 10 30  1.30 1.95 2.28 2.60 p总×105/Pa (1)试确定反应级数。 (2)计算速率常数k。

(3)计算反应经过40min的转化率。

(1)二级 (2)k=7.8×107Pa1min1 (3) y=80%

第十一章 化学动力学基础(二) 自测题

一、选择题

1、在简单硬球碰撞理论中,有效碰撞的定义是( ) A、互撞分子的总动能超过Ec。 B、互撞分子的相对动能超过Ec。 C、互撞分子的相对平动能在连心线上的分量超过Ec。 D、互撞分子的内部动能超过Ec。

2、某双原子分子分解反应的阈能Ec=83.68 kJmol1,则在300K时活化分子所占的分数是( ) A、3.719×1014 B、6.17×1015 C、2.69×1011 D、2.69×1015

3、有一稀溶液反应CH3COOCH3+OHP,根据原盐效应,当溶液总的离子强度增加时,反应速率常数k值将( ) A、变大 B、变小 C、不变 D、无确定关系 4、已知HI的光分解反应机理是 HI+hvH+I H+HIH2+I I+I+MI2+M

则该反应的反应物消耗的量子效率为( ) A、1 B、2 C、4 D、106

5、某一反应在一定条件下的平衡转化率为25%,当加入合适的催化剂后,反应速率提高10倍,其平衡转化率将( ) A、大于25% B、小于25% C、不变 D、不确定

6、设某基元反应在500K时的实验活化能为83.14 kJmol1,则此反应的阀能Ec为 A、2.14 kJmol1 B、162.1 kJmol1 C、83.14 kJmol1 D、81.06 kJmol1 7、根据过渡态理论,液相双分子反应之实验活化能Ea与活化焓rHm之间的关系为

A、EarHm B、EarHmRT C、EarHmRT B、EarHm2RT

8、设单原子气体A和B发生化合反应,即A(g)+B(g)=C(g),设一维平动配分函数ft=108,一维转动配分函数fr=10,按过渡态理论,在温度T时,反应的概率因子为( ) A、1022kBT/h B、1021kBT/h C、1023kBT/h D、1013kBT/h

9、实验活化能Ea、临界能Ec、势垒Eb和0K时的能量差E0,它们的物理意义不同,数值也不完全相等,但在一定条件下,四者数值近似相等,其条件是( ) A、Ec很小 B、Eb很小 C、温度很低 D、基态振动频率很高 10、能引起化学反应的光谱,其波长一般落在的范围是( ) A、150~800nm B、远红外区 C、X射线5~104nm D、微波及无线电波区 11、破坏臭氧的反应机理为( )

NO+O3NO2+O2 NO2+ONO+O2 在该机理中,NO A、总反应的产物 B、催化剂 C、总反应的反应物 D、上述都不是 12、催化剂能极大地改变反应速率,以下说法错误的是( ) A、催化剂改变了反应历程 B、催化剂降低了反应活化能 C、催化剂改变了反应的平衡,使转化率提高 D、催化剂同时加快正向与逆向反应 二、计算题

20

1、在恒容条件下,某基元反应的温度自298K增加至308K,试计算: (1)碰撞频率增加的百分数。

(2)在298K时Ec=80 kJmol1,计算在308K时有效碰撞的分数增加多少? (3)由上述计算结果中得出什么结论?

(1)z/z=1.7% (2)q=exp(Ec/RT), dq/q=108%

(3)升高温度使有效碰撞分数大大增加,从而加快反应速率

2、某直径为0.5nm的有机物气体的热分解反应是二级反应,Ec=190.4 kJmol1,试求: (1)800K、101.325kPa时,单位时间、单位体积内的碰撞数; (2)求该反应条件下的速率常数 (3)求该反应条件下的初速率

(1)[A]=15.23 moldm3, zAA=3.77×1034m3s1; (2)k=9.96×105mol1m3s1 (3)r=k[A]2=0.023molm3s1

3、NH2SO2OH在363K时的水解反应速率常数k=1.16×103m3mol1s1,活化能Ea=127.6 kJmol1,

试由过渡态理论计算该水解反应的1023JK1,rGm,rHm和rSm值。已知玻兹曼常数kB=1.3806×普朗克常数h=6.6262×1034Js。

111111rHm124.6 kJmol , rGm.05kJmol ,rSm97.8JK mol (注意:c=1

moldm3)

C+D,已知该反应的速率方程为rk[H][A][B],当4、有一酸催化反应A+BH[A]0=[B]0=0.01moldm3时,在pH=2的条件下,298K时的反应半衰期为1h,保持其它条件均不变,在288K时的半衰期为2h,试计算: (1)在298K时反应的速率常数k值。

(2)在298K时反应的rGm,rHm和rSm值。

(1) k (298K)=1×104(moldm3)2h1

1111 (2) Ea=49.46kJ1mol1 ,rHm46.98kJmol, rGm71.63kJmol ,

11rSm82.7JK mol

5、基元反应A+BABP,A为单原子分子,B为双原子分子,AB为线性过渡态。若每个自由度

的摩尔熵分别为:St=50JK1mol1,Sr=30JK1mol1,Sv=1JK1mol1,试求该反应的标准摩尔活化熵变rSm值。

11rSm148JK mol

6、NOCl的光化分解反应的历程设有如下两种可能性: A、NOCl+hvNO+Cl Cl+NOClNo+Cl2 B、NOCl+hvNOCl*

NOCl*+NOCl2NO+Cl2 试求:

(1)估计每一个历程反应物消耗的量子效率。

(2)已知下列实验事实:使分解有效进行的波长范围为365.0~0.0nm; NOCl在250.0nm以上有确定的吸收光谱,但无连续吸收区域;NOCl分解为NO和Cl所需的最小离解能为194.1 kJmol1。根据该实验事实,试判断何种历程可能性大?

(1) 均为2

(2)当=365nm时,E=32.7 kJmol1,小于194.1 kJmol1,故历程(1)不可能 7、乙酸乙酯(E)水解能被盐酸催化,且反应能进行到底,速率方程可表示为r=k[E][HCl],当[E]=0.10 moldm3, [HCl]=0.01moldm3,在298K时测得k=2.80105 moldm3)1s1,求该反应的半衰期。

t1/2=2.48×105s

21

8、致冷剂CFCl3在阳光照射下发生如下光照反应,CFCl3+hvCFCl2+Cl,而Cl是破坏臭氧O3和O原子的催化剂,试写出该催化反应的机理。并解释超音速飞机和雾化剂CF2Cl2对臭氧层的危害。

CFCl3+hvCFCl2+Cl O3+ClClO+O2 O+ClOO2+Cl

Cl2O2 净反应O3+O超音速飞机放出NO,这也是破坏奇数氧的催化剂。 O3+NONO2+O2 O+NO2NO+O2

2O2 净反应O3+ONOCF2Cl2+hvCF2Cl+Cl

Cl可破坏奇数氧O3和O。

第十二章 界面现象

一、选择题

1、在相同的温度及压力,把一定体积的水分散成许多小水滴,经这一变化过程以下性质保持不变的是( ) A、总表面能 B、比表面 C、液面下的附加压力 D、表面张力

-2

2、直径为1×10m的球形肥皂泡所受的附加压力为(已知表面张力为0.025Nm1)( ) A、5Pa B、10Pa C、15Pa D、20Pa

3、已知水溶解某物质以后其表面张力与溶质的活度a呈如下关系 0Aln(1Ba) 式中0为纯水的表面张力,A、B为常数,则溶液表面超额2为( )

AaABaA、2 B、2

RT(1Ba)RT(1Ba)ABaBaC、2 D、2

RT(1Ba)RT(1Ba)4、298K时,苯蒸气在石墨上的吸附符合兰缪尔吸附等温式,在苯蒸气压力为40Pa时,覆盖度=0.5,苯蒸气的平衡压力为( ) A、400Pa B、760Pa C、1000Pa D、200Pa

5、在298K时,已知A液的表面张力是B液的一半,其密度是B液的两倍。如果A、B液分别用相同的毛细管产生大小相同的气泡时,A液的最大气泡压力差等于B液的。

1A、倍 B、1倍 C、2倍 D、4倍

26、将一毛细管插入水中,毛细管中水面上升5cm,在3cm处将毛细管折断,这时毛细管上端( ) A、水从上端溢出 B、水面呈凸面 C、水面呈凹形弯月面 D、水面呈水平面

7、用同一滴管分别滴下1cm3的NaOH水溶液、水、乙醇水溶液,各自的滴数多少的次序为( ) A、三者一样多 B、水>乙醇水溶液>NaOH水溶液 C、乙醇水溶液>水>NaOH水溶液 D、NaOH水溶液>水>乙醇水溶液 8、当水中加入表面活性剂后,将发生( ) A、d/da<0 正吸附 B、d/da<0 负吸附 C、d/da>0 正吸附 D、d/da>0 负吸附

9、把细长不渗水的两张纸条平行地放在纯水面上,中间留少许距离,小心地在中间滴一滴肥皂水,则两纸条间距离将( ) A、增大 B、缩小 C、不变 D、以上三种都有可能

10、水不能润湿荷叶表面,接触角大于90,当水中加入皂素以后,接触角将( ) A、变大 B、变小 C、不变 D、无法判断

11、多孔硅胶有强烈的吸水性能,硅胶吸水后其表面吉布斯自由能将( ) A、升高 B、降低 C、不变 D、无法比较

12、某气体A2在表面均匀的催化剂(K)表面发生离解反应,生成产物B+C,其反应机理为 A2(g)+2K===2AKB+C+2K

已知第二步子速率控制步骤,当A2(g)压力较高时反应表面现的级数为( )

22

A、一级 B、二级 C、

1级 2D、零级

二、计算题

1、 在一封闭容器底上钻一个小孔,将容器浸入水中至深度0.40m处,恰可使水不浸入孔中。已知

298K时水的表面张力为7.2×102Nm1,密度为1.0103kgm3,求孔的半径。

R’=3.67105m

4

2、 室温时将半径为110m的毛细管插入水中与苯的两层液体之间,水在毛细管内上升的高度为

0.04m,玻璃-水-苯的接触角为40,已知水和苯的密度分别为1103和8102kgm3,求水与苯间的界面张力。

(水-苯)=ghR’/2cos=5.16103Nm1

3、 已知水在293K时的表面张力为0.072Nm1,摩尔质量为0.018kgmol1,密度为1103kgm3,

273K时水的饱和蒸气压为610.5Pa,在273~293K温度区间内水的摩尔汽化热为40.67 kJ1mol1 ,求在293K时,半径为109m水滴的饱和蒸气压。

先用克-克方程求293K水平面上的饱和蒸气压,再用Kelvin公式求出小水滴上的饱和蒸气压为6010Pa

4、291K时,各种饱和脂肪酸水溶液的表面张力与其活度a的关系式可表示为: /01blg(a/A1),0是纯水的表面张力,该温度下为0.07286Nm1,常数A因酸不同而异,b=0.411,试求:

(1)该脂肪酸的吉布斯吸附等温式。

(2)当a>>A时,在表面的紧密层中,每个脂肪酸分子的截面积。

(1)aRT0ba a2.303RT(aA)

(2)5.37106molm3 S=3.091019m2

5、用活性炭吸附CHCl3,符合兰缪尔吸附等温式,在273K时饱和吸附量为0.0938m3kg1。已知CHCl3

31

的分压为13.4kPa时的平衡吸附量为0.0825 mkg,试求:

(1) 兰缪尔吸附等温式中的常数a。(2)当CHCl3的分压为6.67kPa时的平衡吸附量。

(1)a=5.45104Pa1 (2) V=0.0736m3kg1

第十三章 自测题

一、选择题

1、憎液溶胶在热力学上是( ) A、不稳定、可逆体系 B、不稳定、不可逆体系 C、稳定、可逆体系 D、稳定、不可逆体系

2、在分析化学上有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器,一是比色计,另一个是比浊计,分别观察的是胶体溶液的( ) A、透射光、折射光 B、散射光、透射光 C、透射光、反射光 D、透射光、散射光 3、在晴朗的白昼,天空呈蔚蓝色的原因是( ) A、蓝光波长短,透射作用显著 B、蓝光波长短,散射作用显著 C、红光波长长,透射作用显著 D、红光波长长,散射作用显著 4、外加直流电场于胶体溶液,向某一电极作定向移动的是( ) A、胶核 B、胶粒 C、胶团 D、紧密层

5、将0.012dm3浓度为0.02moldm3的KCl溶液和100dm3浓度为0.005moldm3的AgNO3溶液混合制备的溶胶,其胶粒在外电场的作用下电泳的方向是( ) A、向正极移动 B、向负极移动 C、不规则运动 D、静止不动 6、下述对电动电位的描述错误的是( )

23

A、表示胶粒溶剂化层界面至均匀相内的电位差 B、电动电位值易随少量外加电解质而变化 C、其值总是大于热力学电位值 D、当双电层被压缩到溶剂化层相合时,电动电位值变为零

7、下列各电解质对某溶胶的聚沉值分别为 KNO3 Kac MgSO4 Al(NO3)3 电解质 50 110 0.81 0.095 聚沉值/(moldm3) 该胶粒的带电情况为 A、带负电 B、带正电 C、不带电 D、不能确定

8、在一定量的以KCl为稳定剂的AgCl溶胶中加入电解质使其聚沉,下列电解质的用量由小到大的顺序正确的是( ) A、AlCl39、由等体积的1moldm3KI溶液与0.8moldm3AgNO3溶液制备的AgI溶胶,分别加入下列电解质时,其聚沉能力最强的是 A、K3[Fe(CN)6] B、NaNO3 C、MgSO4 D、FeCl3 10、明矾净水的主要原因是( ) A、电解质对溶胶的稳定作用 B、溶胶的相互聚沉作用 C、对电解质的敏化作用 D、电解质的对抗作用 二、计算题

1、 球形血红药青分子在水中的沉降系数是1.741012s,其密度为1350kgm3,试计算分子的半径和

它的摩尔质量。已知水的粘度系数是103Pas。

r=4.73109m M=360 kgmol1

2、 阿拉伯树胶最简式为C6H10O5,其中3%的水溶液在298K时渗透压为2756Pa,试求溶质的平均

摩尔质量及其聚合度。已知单体的摩尔质量为0.162kgmol1。

聚合度=166 M26.97 kgmol1

3、 由电泳实验测得Sb2S3溶胶在电压为210V,两极间距离为38.5cm时,通电36min2s,引起溶胶

界面向上正极移动3,2cm,已知介质的介电常数为8.109Fm1,粘度=0.01Pas,计算此溶胶的电动电位。

=0.057V

4、 溶胶是热力学不稳定体系,但它能在相当长的时间里稳定存在,试解释原因。

布朗运动,电位和离子外的离子化膜等主要因素

+

5、有一可通过Na和Cl但不能通过CH3CH2COO的膜,开始时,膜的右边[Na+]、[Cl]均为0.01molkg1,左边[Na+]、[CH3CH2COO]均为0.0004molkg1,试求: (1)膜平衡时两边Na+和Cl的浓度。

(2)310K时,由于Na+的浓度不等引起的膜电势值。

(1)[Na+]内=8.17104 kgmol1 [Cl]内=4.17104 molkg1

[Na+]外=[Cl]外=5.83104 kgmol1

(2)E=0.009V

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