浙大遠(yuǎn)程物理化學(xué)離線必做作業(yè)

1、浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院物理化學(xué)課程作業(yè)（必做）姓名：學(xué)號(hào)：年級(jí)：學(xué)習(xí)中心：第一章熱力學(xué)第一定律一、填空題1. 系統(tǒng)的性質(zhì)分為廣度性質(zhì)和_強(qiáng)度性質(zhì)_。2. 熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是quW。3. U=Qv的適用條件是封閉系統(tǒng)中等容非體積功為零。4. O2(g)的的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓等于零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。二、簡(jiǎn)答題1. 什么是系統(tǒng)？什么是環(huán)境？答：將一部分物質(zhì)從其他部分中劃分出來(lái)，作為研究對(duì)象，這一部分物質(zhì)就稱為系統(tǒng)；系統(tǒng)之外與系統(tǒng)密切相關(guān)的部分稱為環(huán)境。2. 什么是等壓過(guò)程？什么是可逆過(guò)程？答: 等壓過(guò)程是在環(huán)境壓力恒定下，系統(tǒng)始，終態(tài)壓力相同且等于環(huán)境壓力的過(guò)程。某系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一

2、過(guò)程由狀態(tài)1變?yōu)闋顟B(tài)2之后，如果能使系統(tǒng)和環(huán)境都完全復(fù)原，則該過(guò)程稱為可逆過(guò)程。3. 什么是熱力學(xué)第一定律？答：自然界的一切物質(zhì)都具有能量，能量有多咱不同的形式，能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，能量的總量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中保持不變。 4. 什么是標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓？什么是標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓？答：在標(biāo)準(zhǔn)壓力和指定溫度下，由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol物質(zhì)的焓變，稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。在標(biāo)準(zhǔn)壓力和指定溫度下，1mol物質(zhì)完全燃燒的焓變，稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓。三、計(jì)算題1. 1 mol單原子理想氣體在298K時(shí)，在恒定外壓為終態(tài)壓力下從15.00dm3等溫膨脹到40.00 dm3，求該過(guò)程的Q、W、U

3、和H。UHnRT/V=(1*8.31*298)/(40/1000)=61.94KPaW=-61.94*(40-15)=-1548.5JQ=-W=1548.5J2. 1 mol水在100、101.3kPa 下蒸發(fā)為水蒸氣，吸熱40.7kJ，求該過(guò)程的答：Q40.7KjW=-3.10kJU=37.6KjH=40.7kJ3. 已知298.2K時(shí)，NaCl(s)、H2SO4(l)、Na2SO4 (s)和HCl(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol-1，求下列反應(yīng)的和2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(

4、g)答：2NaCl(s)+H2SO4(1)=Na2SO4(s)+2HCl(g)rHme=(H)產(chǎn)物(H)反應(yīng)物（138392.3*）-(-411*2-811.3)=65.7KJ/mol4. 已知298.2K時(shí)，C（石墨）、H2（g）和C2H6（g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓分別為-393.5 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-1559.8 kJ·mol-1。計(jì)算下列反應(yīng)的和：2C（石墨） + 3H2（g） C2H6（g）答：84.6kJ/mol=-79.6kJ/mol第二章熱力學(xué)第二定律一、填空題1. 理想氣體的卡諾循環(huán)由等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹、等溫可

5、逆壓縮和絕熱可逆壓縮所組成。2. 工作在高溫?zé)嵩?73K與低溫?zé)嵩?98K之間的卡諾熱機(jī)的效率為0.2。3. 1mol 100，100kPa液態(tài)水的吉布斯能大于1mol 100，100kPa氣態(tài)水的吉布斯能（填“小于”、“大于”或“等于” ）4. 吉布斯能判據(jù)的適用條件是封閉系統(tǒng)等溫等壓和非體積功為零的過(guò)程。二、簡(jiǎn)答題1. 什么是自發(fā)過(guò)程？什么是熱力學(xué)第二定律？答：自發(fā)過(guò)程是指一定條件下，不需任何外力介入就能自動(dòng)發(fā)生的過(guò)程。熱力學(xué)第二定律是指熱量由低溫物體傳給高溫物體而不引起其他變化，是不可能的。2. 空調(diào)可以把熱從低溫?zé)嵩磦鬟f到高溫?zé)嵩?，這是否與熱力學(xué)第二定律矛盾？為什么？答：不矛盾。熱力學(xué)

6、第二定律指出不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其它變化，而空調(diào)在制冷時(shí)，環(huán)境作了電功,同時(shí)得到了熱，所以環(huán)境發(fā)生了變化。3. 熵的物理意義是什么？如何用熵判據(jù)判斷過(guò)程的方向？答：熵是系統(tǒng)混亂程度的度量，孤立系統(tǒng)的熵值永遠(yuǎn)不會(huì)減少，孤立系統(tǒng)杜絕了一切人為控制則可用熵增原理來(lái)判別過(guò)程的自發(fā)方向。孤立系統(tǒng)中使熵值增大的過(guò)程是自發(fā)過(guò)程也是不可逆過(guò)程；使系統(tǒng)的熵值保持不變的過(guò)程是可逆過(guò)程，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，孤立系統(tǒng)中不可能發(fā)生使熵值變小的任何過(guò)程。4. 什么是熱力學(xué)第三定律？什么是標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵？答：熱力學(xué)第三定律是在絕對(duì)零度，任何純物質(zhì)完整結(jié)晶的熵等于零。標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵是根據(jù)熱力學(xué)第三定律得到的一摩爾

7、物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)壓力，指定溫度時(shí)的熵。三、計(jì)算題1. 1mol 300.2K、200kPa的理想氣體在恒定外壓100kPa下等溫膨脹到100kPa。求該過(guò)程的S、F和G。答：S5.76J/KF=-1730JG=-1730J2. 0.50 kg 343K 的水與0.10 kg 303K 的水混合，已知水的Cp,m=75.29J/( mol·K)，求系統(tǒng)的熵變和環(huán)境的熵變。答：0.5*75.29*（343T）0.1*75.29*（T303）T336.33S=Cp,m (T/T0)+Cp,m (T/T1)=2.091J·K-1S環(huán)03. 在298K和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，已知金剛石的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成

8、焓為1.90 kJ·mol-1，金剛石和石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵分別為2.38 J·mol-1·K-1和5.74J·mol-1·K-1，求石墨金剛石的，并說(shuō)明在此條件下，哪種晶型更加穩(wěn)定？答：2901J/mol在此條件下，石墨更穩(wěn)定。4. 在25和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，已知CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為-1206.92 kJ·mol-1、-635.09kJ·mol-1和-393.51 kJ·mol-1，標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵分別為92.9 J·mol-1·K-1、39.75 J·

9、;mol-1·K-1和213.74J·mol-1·K-1，求：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的。答：rH=-635.09+（-393.51）-（-1206.92）=178.32 kJ·mol-1rSm=213.74+39.75-92.9=160.59 J·mol-1·K-1 rGm=rH-TrSm=178.32*1000-（273+25）*160.59=130464 J·mol-1=130.46 kJ·mol-1第三章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)一、 填空題1. 在蔗糖飽和溶液中，蔗糖晶體的化學(xué)勢(shì)等于溶液中蔗糖的

10、化學(xué)勢(shì)（填“大于”、“小于”或“等于”）。2. 已知水的正常凝固點(diǎn)為273.15K，凝固點(diǎn)降低常數(shù)kf=1.86K·kg·mol-1，測(cè)得0.1000 kg水中含0.0045 kg某非揮發(fā)性有機(jī)物溶液的凝固點(diǎn)為272.68K。該有機(jī)物的摩爾質(zhì)量為0.178kg.mol-1。二、 簡(jiǎn)答題1. 什么是混合物？什么是溶液？答：混合物是指任何組分可按同樣的方法來(lái)處理的均相系統(tǒng)。溶液是指各組分不能用同樣的方法來(lái)處理的均相系統(tǒng)。2. 0.01mol/kg 葡萄糖水溶液與0.01mol/kg 食鹽水溶液的蒸氣壓相同嗎？為什么？答：0.01mol/kg葡萄糖水溶液與0.01mol/kg 食

11、鹽水溶液的蒸氣壓不同。雖然兩者都是稀溶液且質(zhì)量摩爾濃度相同，但食鹽水溶液中的NaCl是強(qiáng)電解質(zhì)，電離為Na+和Cl-,溶質(zhì)分子數(shù)（離子數(shù)）遠(yuǎn)大于相同質(zhì)量摩爾濃度的葡萄糖水溶液中的溶質(zhì)分子數(shù)（離子數(shù)），因此，0.01mol/kg葡萄糖水溶液大于0.01mol/kg 食鹽水溶液的蒸氣壓。三、 計(jì)算題1. 已知人的血漿凝固點(diǎn)為 -0.5，水的凝固點(diǎn)降低常數(shù)kf=1.86 K·mol-1·kg，求（血漿密度近似等于水的密度，為1.00×103 kg·m-3）。答：37時(shí)血漿的滲透壓為6.932*105Pa。2.已知在288K和101.3kPa時(shí)，乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

12、0.56的乙醇水溶液的乙醇偏摩爾體積為56.58×10-6 m3/mol，水偏摩爾體積為17.11×10-6 m3/mol，求1.000 kg該溶液的體積。答：1.000 kg該溶液的體積為1.107*10-3m3。第四章化學(xué)平衡一、 判斷題（正確打，錯(cuò)誤打×）1.某化學(xué)反應(yīng)的，在等溫等壓不做非體積功的條件下，該反應(yīng)將自發(fā)進(jìn)行。×二、選擇題1. 已知反應(yīng)N2+3H2= 2NH3的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為，經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)為，兩者的關(guān)系為。DA B C D2. 已知反應(yīng)N2+3H2= 2NH3的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為，兩者的關(guān)系為。DA B C D3. 1

13、000K 時(shí)反應(yīng)Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g) 的，當(dāng)氣相中CO2和CO的摩爾數(shù)之比為6535時(shí)，則B。AFe不會(huì)被氧化 BFe將被氧化C正好達(dá)化學(xué)平衡 D難于判斷其進(jìn)行方向4. 當(dāng)壓力增大時(shí)，反應(yīng) NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的。BA增大 B不變 C減小 D不確定5. 反應(yīng)O2+2H2= 2H2O的與反應(yīng)的的關(guān)系為。BA. BC D三、填空題1. 445時(shí)，Ag2O（s）分解壓力為20974kPa，該分解反應(yīng)Ag2O(s) = 2Ag(s)+½O2（g）的= -15.92 kJ·mol-1。2. 當(dāng)反應(yīng) PCl5(g

14、) = PCl3(g) + Cl2(g) 達(dá)平衡時(shí)，加入惰性氣體，但維持系統(tǒng)總壓力不變，向右平衡移動(dòng)。四、 簡(jiǎn)答題1. 化學(xué)反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)必須在高溫下進(jìn)行，請(qǐng)用熱力學(xué)原理解釋之。答：化學(xué)反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 是吸熱反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度可以增大平衡常數(shù)，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行。2. 乙苯脫氫生成苯乙烯 C6H5C2H5（g） C6H5CH=CH2（g）+ H2（g）是吸熱反應(yīng)，通入過(guò)熱水蒸氣（不參加反應(yīng)）可以提高苯乙烯產(chǎn)率，為什么？答：乙苯脫氫生成苯乙烯是吸熱反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度有利；該反應(yīng)也是增加體積的反應(yīng)，減少壓力有利。通過(guò)通入過(guò)熱水蒸汽

15、即可提供熱量，維護(hù)較高的反應(yīng)溫度，同時(shí)還由于水蒸汽不參加反應(yīng)，起稀釋作用，與減少壓力效果等同。五、 計(jì)算題1. 已知Ag2CO3（s）在298.2K時(shí)的分解反應(yīng) Ag2CO3（s）Ag2O（s）CO2（g）的，求：（1）標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；（2）若大氣中含0.1%的CO2（體積），298.2K時(shí)Ag2CO3在大氣中能否自動(dòng)分解？答：（1）rGme=-RTlnKe=-8.314*298.2*lnKe=12890inKe=-5.2 Ke=5.521*10-3(2)能自動(dòng)分解。2. 已知25時(shí)下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和標(biāo)準(zhǔn)熵如下：CH3OH(g) = HCHO(g) + H2(g) (kJ·mo

16、l-1) -201.25 -115.9 (J·mol-1·K-1) 237.6 220.1 130.59求：（1）該反應(yīng)的、和；答：85.35kj·mol-1=113.09J·mol-1·K-1=51.63KJ·mol-1（2）該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)答：9.032*1010第五章相平衡一、填空題1. 在常壓下，NH4SO4水溶液與NH4SO4 (s)達(dá)到平衡，則相數(shù)=2；自由度f(wàn)=1。2. 系統(tǒng)的溫度、壓力及總組成在相圖中的狀態(tài)點(diǎn)稱為物系點(diǎn)。二、簡(jiǎn)答題1. 什么是最低恒沸混合物？什么是最低恒沸點(diǎn)？答：在恒溫相圖和恒壓相圖的最低點(diǎn)處氣相線

17、與液相線相切，表示該點(diǎn)氣相組成等于液相組成，這時(shí)的混合物叫最低恒沸混合物。其沸點(diǎn)稱為最低恒沸點(diǎn)。2.液體的飽和蒸氣壓越高，沸點(diǎn)就越低；而由克勞修斯克拉珀龍方程表明，液體溫度越高，飽和蒸氣壓愈大。兩者是否矛盾？為什么？答：兩者并不矛盾。因?yàn)榉悬c(diǎn)是指液體的飽和蒸氣壓等于外壓時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度。在相同溫度下，不同液體的飽和蒸氣壓一般不同，飽和蒸氣壓高的液體，其飽和蒸氣壓等于外壓時(shí)，需的溫度較低，故沸點(diǎn)較低；克勞修斯克拉珀龍方程是用于計(jì)算同一液體在不同溫度下的飽和蒸氣壓的，溫度越高，液體越易蒸發(fā)，故飽和蒸氣壓越大。三、計(jì)算題1. 水和乙酸乙酯部分互溶。310.7K液-液二相平衡時(shí)，其中一相含6.75%乙酸乙

18、酯，另一相含3.79%水（質(zhì)量百分濃度）。已知該溫度時(shí)的純乙酸乙酯蒸氣壓是22.13kPa，純水蒸氣壓是6.40kPa。求：（1）乙酸乙酯的分壓。（2）水蒸氣的分壓（3）總蒸氣壓答：(1)乙酸乙酯的分壓為18.57kpa;(2) 水蒸氣的分壓為6.31kpa;(3) 總蒸氣壓為24.88 kpa。2. 以下是對(duì)硝基氯苯和鄰硝基氯苯在常壓下的固液平衡相圖。0102030405060708090020406080100對(duì)硝基氯苯w/w%t·a當(dāng)70g對(duì)硝基氯苯和30g鄰硝基氯苯高溫熔化后再冷卻至50.10時(shí)（即相圖中的點(diǎn)a，液相組成為：對(duì)硝基氯苯重量百分含量為60.18），每個(gè)相的重量多

19、少？答：根據(jù)杠桿規(guī)則：Na/n1=(70-60.18)/(100-70)=9.82/30na=(70+30)*9.28/(30+9.82)=24.66gn1=(70+30)*30 /(30+9.82)=75.34g第六章電化學(xué)一、選擇題1.公式適用于。CA任何電解質(zhì)溶液 B電解質(zhì)稀溶液C 強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液 D弱電解質(zhì)稀溶液2.質(zhì)量摩爾濃度為m的K3PO4溶液，=。 DA. B. C. D. 3.PtH2 (p1)H2SO4 (m)O2 (p2)Pt的電池反應(yīng)可寫成： H2 (g) + ½O2 (g) = H2O (l)或 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)

20、電動(dòng)勢(shì)和化學(xué)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)分別用E1、E2、K1和K2表示，則。DAE1= E2、K1= K2 BE1E2、K1K2CE1E2、K1= K2DE1= E2、K1K2三、填空題1. 已知H+ 和SO42- 的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率分別為 S·m2·mol-1和S·m2·mol-1，則H2SO4的8.5924*10-4S·m2·mol-1。2. 0.002mol·kg-1的Na2SO4溶液的離子強(qiáng)度I=0.006，離子平均活度系數(shù)±=0.8340。3. Ag，KCl(a1)AgNO3(a2)Ag的電池反應(yīng)方程式是Cl-(

21、a1) +Ag+(a2)= AgCl(s)。4. 公式G= -zFE的使用條件是封閉系統(tǒng)中等溫、等壓、非體積功只有電功的可逆過(guò)程。四、簡(jiǎn)答題1. 什么是電導(dǎo)率？什么是摩爾電導(dǎo)率？答：電導(dǎo)率是相距1m、截面積為1m2 的兩平行電極間放置1m3 電解質(zhì)溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)。摩爾電導(dǎo)率是指相距為m的兩平行電極間放置含有mol電解質(zhì)的溶液所具胡的電導(dǎo)。2. 當(dāng)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的濃度增大時(shí)，其電導(dǎo)率如何變化？為什么？答：電導(dǎo)率下降。對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)而言，由于在溶液中完全解離，當(dāng)濃度增加到一定程度后，溶液中正、負(fù)離子間的相互作用增大，離子的運(yùn)動(dòng)速率將減慢，因而電導(dǎo)率反而下降。3. 當(dāng)弱電解質(zhì)溶液的濃度下降時(shí)，其摩爾電

22、導(dǎo)率如何變化？為什么？答：上升。因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)溶液的稀釋，使得解離度迅速增大，溶液中離子數(shù)目急劇增加，因此，摩爾電導(dǎo)率迅速上升，而且濃度越低，上升越顯著。4. 什么是可逆電池？答：電池中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，能量轉(zhuǎn)換和其他過(guò)程均可逆的電池。五、計(jì)算題1. 298.2K時(shí)，0.020mol·dm-3KCl水溶液的電導(dǎo)率為0.2786S ·m-1，將此溶液充滿電導(dǎo)池，測(cè)得其電阻為82.4。若將該電導(dǎo)池改充以0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液，測(cè)得其電阻為376，試計(jì)算：（1） 該電導(dǎo)池的電導(dǎo)池常數(shù)；（2） 0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的電導(dǎo)

23、率（3） 0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的摩爾電導(dǎo)率答：（）因?yàn)?R,G=R*A/1所以/A=kR=0.2786*82.4=22.96m-1(2)K2=1/R2A=1/376*22.96=0.06105s·m-1(3)因?yàn)閙KVm=k/c所以m（K2SO4）k/c=6.11*10-2/0.0025*103=0.0245s·m2·m-12. 25時(shí)分別測(cè)得飽和AgCl水溶液和純水的電導(dǎo)率為3.41×10-4S·m-1和1.52×10-4S·m-1，已知=61.92×10-4S·m2&

24、#183;mol-1，=76.34×10-4S·m2·mol-1，求AgCl的溶度積。答：已知=61.92*10-4 s·m2mol-1=76.34*10-4 s·m2mol-1m(AgCl)= ( AgCl)=(61.92+76.34)*10-4=1.382*10-2 s·m2mol-1根據(jù)C(飽和)k（溶液）k(水)/ m(AgCl) =(3.41-1.52)* 10-4/1.382*10-2=1.37*10-2 mol·m根據(jù)溶解度定義：每kg溶液溶解的固體kg數(shù)，對(duì)于極稀溶液dm-3溶液，根據(jù)AgCl的標(biāo)準(zhǔn)活度積為：

25、(AgCl)c(Ag+)/c ·c(Cl-)/c =(1.37*10-5)2=1.88*10-103. 25時(shí)，已知，對(duì)于電池PtCl2(g)Cl -MnO4-, H+，Mn2+Pt，（1） 寫出該電池的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)（2） 求25時(shí)該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)（3） 若溶液的pH=1.0，其它物質(zhì)的活度均為1，求25時(shí)該電池的電動(dòng)勢(shì)。答：（）負(fù)極（氧化反應(yīng)）：Cl-2e Cl2 正極（還原）反應(yīng)：nO4-+8H+5e- Mn2+4H2O 電池反應(yīng)：MnO4-+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O(2)E = =1.507-1.358=0.149V(3)E=E -(RT)/(Vf

26、)In(CMn)2*(Ccl)5*(CH2O)8)/C2(MnO4-) =0.149-(8.314*298/10/96500)=0.0543V4. 25時(shí)，測(cè)得電池H2（101.3kPa）H2SO4（m=0.5）Hg2 SO4 (s) Hg (l)的電動(dòng)勢(shì)為0.6960V，已知V，（1） 寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)答：正極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：電池反應(yīng)：（2）求H2SO4在溶液中的離子平均活度系數(shù)答：H2SO4在溶液中的離子平均活度系數(shù)為0.1572。第七章化學(xué)動(dòng)力學(xué)一、判斷題（正確打，錯(cuò)誤打×）1. 測(cè)得反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)等于1，該反應(yīng)可能是基元反應(yīng)。 ×二、填空題1. 某化學(xué)反應(yīng)A+

27、BP 的速率方程是，該反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)等于3。2. 某化學(xué)反應(yīng)AP是一級(jí)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為2t1/2時(shí)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為75%。3. 催化劑通過(guò)改變反應(yīng)途徑，可以使活化能降低、反應(yīng)速率加快。4. 溫度對(duì)光化反應(yīng)的速率常數(shù)影響不大。三、簡(jiǎn)答題1. 合成氨反應(yīng)可能是基元反應(yīng)嗎？為什么？答：不可能。合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2 + N2 2NH3,方程式中反應(yīng)物的系數(shù)之和等于4，四分子反應(yīng)迄今還沒有發(fā)現(xiàn)過(guò)。2. 什么是假一級(jí)反應(yīng)（準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)）？答：有些反應(yīng)實(shí)際上不是真正的一級(jí)反應(yīng)，但由于其它反應(yīng)物的濃度在反應(yīng)過(guò)程中保持不變或變化很小，這些反應(yīng)物的濃度項(xiàng)就可以并入速率常數(shù)中，使得反應(yīng)速率只與某反應(yīng)物的一

28、次方成正比，其速率方程的形式與一級(jí)反應(yīng)相同，這樣的反應(yīng)稱為準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)。3. 為什么光化反應(yīng)的速率常數(shù)與溫度關(guān)系不大？答：在熱化學(xué)反應(yīng)中，活化分子是根據(jù)玻爾茲曼能量分布反應(yīng)物分子中能量大于閾能的部分。溫度升高，活化分子所占的比例明顯增大，速率常數(shù)增大。而在光化反應(yīng)中，活化分子主要來(lái)源于反應(yīng)物分子吸收光子所形成，活化分子數(shù)與溫度關(guān)系不大，因此，速率常數(shù)也與溫度關(guān)系不大。4. 對(duì)于平行反應(yīng)AB，AC，已知活化能E1E2，請(qǐng)問(wèn)：（1） 溫度升高，k2增大、減小或保持不變？（2）升高溫度對(duì)兩種產(chǎn)物的比值有何影響？答：（1）溫度升高，K2增大。（2）升高溫度，B產(chǎn)物的相對(duì)含量增大。四、計(jì)算題1. 在100

29、ml水溶液中含有0.03mol蔗糖和0.1molHCl，蔗糖在H+催化下開始水解成葡萄糖和果糖。以旋光計(jì)測(cè)得在28時(shí)經(jīng)20min有32%的蔗糖發(fā)生水解。已知蔗糖水解為準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)。求：（1） 反應(yīng)速率常數(shù)（2） 反應(yīng)的初始速率（3） 反應(yīng)時(shí)間為20min時(shí)的瞬時(shí)速率（4） 40min時(shí)已水解的蔗糖百分?jǐn)?shù)答：（1）k=0.0193min-1;(2)r0=5.79*10-3mol·dm-3·min-1;(3)r=3.94*10-3mol·dm-3·min-1;(4)53.8%2. 氣相反應(yīng)2HI H2I2是二級(jí)反應(yīng)，508時(shí)的速率常數(shù)為1.21×10

30、-8Pa-1·s-1。當(dāng)初始?jí)毫?00kPa時(shí)，求：（1） 反應(yīng)半衰期（2） HI分解40%需要多少時(shí)間答：（1）反應(yīng)半衰期為826.4 s(2) HI分解40%需要551s。3. 青霉素G的分解為一級(jí)反應(yīng)，測(cè)得37和43時(shí)的半衰期分別為 32.1h和17.1h，求該反應(yīng)的活化能和25時(shí)的速率常數(shù)。答：（）反應(yīng)的活化能：T11/2=In2/k1=32.1*60=1926K1=3.60*10-4h-1T21/2=In2/K2=17.1*60=1026K2=6.76*10-4h-1In(6.76/3.60)=-E/8.314*1/(37+273)-1/(43+273)E=85.60kJ

31、/mol所以該反應(yīng)的活化能85.60kJ/mol（）速率常數(shù)：k3=k2*exp-E/R*(1/298-1/316)=5.68*10-3h-14. 5-氟脲嘧啶在pH=9.9時(shí)的分解是一級(jí)反應(yīng)，在60時(shí)的速率常數(shù)為4.25×10-4h-1，反應(yīng)活化能Ea=102.5kJ·mol-1，求：（1）60時(shí)的反應(yīng)半衰期（2）25時(shí)的速率常數(shù)（3）25時(shí)分解10%所需的時(shí)間答：（1）60時(shí)的反應(yīng)半衰期為1631h。（2）25時(shí)的速率常數(shù)為5.525*10-6h-1(3) 25時(shí)分解10%需1.907*10-4h第八章表面現(xiàn)象一、填空題1. 20時(shí), 水的表面張力=7.275×

32、;10-2N·m-1，水中直徑為10-6m的氣泡所受到的附加壓力等于2.91*105pa。2. p平、p凹和 p凸分別表示平面、凹面和凸面液面上的飽和蒸氣壓，則三者之間的大小關(guān)系是p凹<p平p凹< p凸。3. 將200g HLB=8.6的表面活性劑與300g HLB=4.5的表面活性劑進(jìn)行混合，所得混合物的HLB=6.14。4. 對(duì)于化學(xué)吸附，當(dāng)吸附溫度升高時(shí)，吸附速率增大，吸附量減少。二、簡(jiǎn)答題1. 什么是溶液的表面吸附？為什么會(huì)產(chǎn)生溶液的表面吸附？答：溶液的表面層濃度與本體濃度不同的現(xiàn)象稱為溶液的表面吸附。由于溶液的表面張力濃度有關(guān),為了降低表面張力,使表面張力增大的

33、溶質(zhì)分子將自動(dòng)從表面層向本體轉(zhuǎn)移,而使表面張力減小的溶質(zhì)分子將自動(dòng)從本體向表面層轉(zhuǎn)移,形成濃度差；同時(shí),為了使系統(tǒng)的熵值盡可能大,溶質(zhì)將從高濃度向低濃度方向擴(kuò)散,使表面層濃度與本體濃度趨于均一,這兩種相反的作用達(dá)平衡時(shí),就產(chǎn)生溶液的表面吸附。2. 什么是表面活性劑？其結(jié)構(gòu)特征如何？答：能顯著降低溶液表面張力的物質(zhì)稱為表面活性劑。表面活性劑都是兩親分子，即同時(shí)具有親水的極性基團(tuán)和親油的非極性基團(tuán)。3. 增溶作用與溶解作用有什么不同？答：增溶作用是難溶性有機(jī)物“溶解”于濃度達(dá)到或超過(guò)臨界膠束濃度的表面活性劑水溶液中的現(xiàn)象它不同于溶解作用。溶解作用是溶質(zhì)以單個(gè)分子或離子的形式完全分散到溶劑中，每個(gè)溶

34、質(zhì)分子或離子完全被溶劑分子所包圍，而增溶作用是難溶性有機(jī)物聚集在表面活性劑分子所形成的膠束中。4. 固體吸附氣體是吸熱還是放熱？為什么？答：固體吸附氣體通常是放熱的。因?yàn)闅怏w被吸附到固體表面，運(yùn)動(dòng)的自由度減少，即熵減少，S<0。根據(jù)G=H-TS，當(dāng)吸附自動(dòng)發(fā)生時(shí)，G<0，可推知H<0，所以固體吸附氣體通常是放熱的。三、計(jì)算題1. 在293K時(shí)，將半徑為1.0 mm的水滴分散成半徑為1.0 m的小水滴，已知水的表面張力為0.07288 J/m2，請(qǐng)計(jì)算：（1） 比表面是原來(lái)的多少倍（2） 環(huán)境至少需做多少功答：（1）比表面是原來(lái)的1000倍；（2）環(huán)境至少需做9.149*104

35、J的功。2. 20時(shí)，將半徑為3.5×10-4m的毛細(xì)管插入汞液，測(cè)得毛細(xì)管內(nèi)外的汞面相差16mm，汞與毛細(xì)管壁的接觸角為140°，已知汞的密度=1.359×104kg·m-3，請(qǐng)問(wèn)：（1）毛細(xì)管內(nèi)的汞面上升還是下降（2）汞的表面張力答：（）因?yàn)殪o（液氣）液hg又因?yàn)椋ǎ?r,rcos=R所以（cos）/R因此液hg（cos）/R即h=（cos）/(液hg R)根據(jù)汞與毛細(xì)管壁的接觸角為140°，>90°,h<0, 毛細(xì)管內(nèi)液面下降，低于正常液面。所以毛細(xì)管內(nèi)的汞面下降。（2）由上題公式h=(cos）/(液hg R)得 (

36、液hg R)/ (cos） =1.359*104*(-16)*9.8*3.5*10-4/2*(cos140)1000 =0.487N/m3. 已知100時(shí)，水的表面張力=58.9×10-3N·m-1，摩爾氣化熱H=40.66kJ·mol-1。如果水中只有半徑為10-6m的空氣泡，求：(1) 水中氣泡所受到的附加壓力(2) 這樣的水開始沸騰的溫度答：（1）水中氣泡所受到的附加壓力為1.178*10-5Pa;（2）已知水的M18.015*10-8 58.9*10-8N·m-1100時(shí)水的密度958.4kg/m3 P=101.325kpaT=100+273=3

37、73 r=10-6/2=5*10-7由開爾文公式得知In(pr/p)=(2M)/(pRTr)In(pr/101.325)=(2*58.9*10-3*18.015*10-3)/958.4*8.314*373*(-1*5*10-7) Pr=101.1804kpa P=(2)/r=(2*58.9*10-3)/(1*5*10-7)*10-3)=235.600kpaP= Pr+ P=101.1804+235.600=336.7804kpa根據(jù)克勞修斯克拉伯龍方程In=(P2/P1)=(-vapHm)/R*(1/T2)-(1/T1)T2=( R In(p2/P1)/( -vapHm)+(1/T1)-2 =

38、(8.314*In(336.7804/101.1804)/(-40.656*10-3) +(1/373) =410.77k(138)4. 用活性碳吸附CHCl3符合蘭格繆爾吸附等溫式，在273K時(shí)的飽和吸附量為93.8dm3·kg-1，已知CHCl3的分壓為13.4kPa時(shí)的平衡吸附量為82.5dm3·kg-1，請(qǐng)計(jì)算：（1）蘭格繆爾吸附等溫式中的吸附系數(shù)b（2） CHCl3的分壓為6.67kPa時(shí)的平衡吸附量答：（1）蘭格繆爾吸附等溫式m*(bp)/(1+bp) 82.5=93.8*(13.4b)/(1+13.4b) b=0.545kpa-1(2)由蘭格繆爾吸附等溫式m*

39、(bp)/(1+bp)由上題已知b=0.545kpa-1得93.8*（0.545*6.67）/(1+0.545*6.67)=73.6dm3/kg第九章膠體分散系統(tǒng)一、填空題1. 膠體分散系統(tǒng)可分為3種基本類型，即憎液膠體、親液膠體和締合膠體。2.KBr與過(guò)量的AgNO3溶液形成AgBr溶膠，其膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式。二、簡(jiǎn)答題1. 為什么說(shuō)溶膠是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)？溶膠為什么能穩(wěn)定存在？答:溶膠是高度分散的多相系統(tǒng)，有很大的表面積和表面吉布斯能，具有自動(dòng)聚沉而使分散相顆粒變大、表面吉布斯能減小的趨勢(shì)，因此，溶膠是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)。由于布朗運(yùn)動(dòng)、膠粒帶電和溶劑化作用都能阻礙溶膠聚沉，因此溶膠能穩(wěn)定存在。2. 與分子分散系統(tǒng)和粗分散系統(tǒng)相比，溶膠具有丁達(dá)爾現(xiàn)象，為什么？答：產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象的兩個(gè)基本條件是：一、粒子直徑小于入射光的波長(zhǎng)；二、光學(xué)不均勻性，即分散相與分散介質(zhì)的折光率不同。溶膠正好滿足這兩個(gè)條件，因此具有丁達(dá)爾現(xiàn)象，而粗分散系統(tǒng)由于粒子太大不滿足粒子大小的條件，小分子溶液由于是均相系統(tǒng)不滿足光學(xué)不均勻性條件。三、計(jì)算題1. 某溶膠粒子的平均直徑為4.2nm，介質(zhì)粘度1.0×10-3 Pa·s，求298.2K時(shí)溶膠粒子因布朗運(yùn)動(dòng)在1s內(nèi)沿x軸方向的平均位移。答：x=RTt/(3兀rL