2023年浙江大學(xué)遠(yuǎn)程物理化學(xué)離線作業(yè)答案

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)(2023)

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)_____________o

2.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是Aq=u+W。

3.AU=Qv的合用條件是封閉系統(tǒng)中檔容非體積功為零。

4.O?(g)的的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焙等于零(填“小于”、“大于”或“等于”)。

二、簡答題

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，作為研究對象，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。

2.什么是等壓過程？什么是可逆過程？

答:等壓過程是在環(huán)境壓力恒定下，系統(tǒng)始，終態(tài)壓力相同且等于環(huán)境壓力的過程。某系統(tǒng)

通過一過程由狀態(tài)1變?yōu)闋顟B(tài)2之后,假如能使系統(tǒng)和環(huán)境都完全復(fù)原，則該過程稱為可逆過

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)化過程中保持不變。

4.什么是標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成烙？什么是標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焰？

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)化過程中保持不變。

三、計(jì)算題

1.1mol單原子抱負(fù)氣體在298K時(shí),在恒定外壓為終態(tài)壓力下從15.00dn?等溫膨脹到

40.00dn?,求該過程的Q、W、AU和AH。

AU=AH=0

答:P=nRT/V=(1*8.31*298)/(40/1000)=61.94KPa

W=-61.94*(40-15)=-1548.5J

Q=-W=l548.5J

2.1mol水在100℃、101.3kPa下蒸發(fā)為水蒸氣，吸熱40.7kJ,求該過程的Q、W、

△U和△以

答：Q=40.7Kj

W=-3.10kJ

△U=37.6Kj

△H=40.7kJ

3.已知298.2K時(shí),NaC1(s)、H2so4(D、Na2SO4(s)和HC1(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰分

別為-411、-811.3、-1383和-92.3kJmol1,求下列反映的口咽和瓦可

2NaCl(s)+H2SO4(l)=Na2SO4(s)+2HCl(g)

答：2NaCl(s)+H2SO4(1)=Na2SO4(s)+2HC1(g)

△rHme=(ZH)產(chǎn)物一(EH)反映物

=(-1383-92.3*2)-(-411*2-811.3)

=65.7KJ/mol

4.已知298.2K時(shí),C(石墨)、H2(g)和C2H6(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焰分別為一393.5k

J-moH、-285.8kJ-mo和-1559.8kJ-mol計(jì)算下列反映的A/：和：

2c(石墨)+3H2(g)-C2H6(g)

答：1AMi=-84.6kJ/mol

A叫=-79.6kJ/mol

第二章熱力學(xué)第二定律

一、填空題

1.抱負(fù)氣體的卡諾循環(huán)由等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹、等溫可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.Imol100℃,lOOkPa液態(tài)水的吉布斯能大于Imol100℃,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)的合用條件是封閉系統(tǒng)等溫等壓和非體積功為零的過

g。

二、簡答題

1.什么是自發(fā)過程?什么是熱力學(xué)第二定律？

答:自發(fā)過程是指一定條件下,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，是不也許的。

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)第二定律指出不也許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.嫡的物理意義是什么？如何用嫡判據(jù)判斷過程的方向？

答：燧是系統(tǒng)混亂限度的度量，孤立系統(tǒng)的焙值永遠(yuǎn)不會(huì)減少，孤立系統(tǒng)杜絕了一切人為控制

則可用嫡增原理來判別過程的自發(fā)方向。孤立系統(tǒng)中使燃值增大的過程是自發(fā)過程也是不可

逆過程；使系統(tǒng)的燧值保持不變的過程是可逆過程，系統(tǒng)處在平衡狀態(tài)，孤立系統(tǒng)中不也許發(fā)

生使燃值變小的任何過程。

4.什么是熱力學(xué)第三定律?什么是標(biāo)準(zhǔn)摩爾爆？

答:熱力學(xué)第三定律是在絕對零度，任何純物質(zhì)完整結(jié)晶的端等于零。標(biāo)準(zhǔn)摩爾嫡是根據(jù)熱

力學(xué)第三定律得到的一摩爾物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)壓力，指定溫度時(shí)的爆。

三、計(jì)算題

1.Imol300.2K,20OkPa的抱負(fù)氣體在恒定外壓lOOkPa下等溫膨脹到100kPa。求

該過程的△$、和AG。

答:Z\S=5.76J/K

△F=-l730J

△G=-1730J

2.0.50kg343K的水與0.10kg303K的水混合，已知水的Cp,m

=75.29J/(mol.K),求系統(tǒng)的牖變和環(huán)境的嫡變。

答:0.5*75.29*(343—T)=0.1*75.29*(T-303)

T=336.33

△S=Cp,m(T/TO)+Cp,m(T/T1)=2.091J2K-l

△S環(huán)=0

3.在298K和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，已知金剛石的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰為1.90kJmol-',金剛石和石墨

的標(biāo)準(zhǔn)摩爾烯分別為2.38JmoiK-^5.74J.molT.K"或

石墨一金剛石

的叵詞，并說明在此條件下，哪種晶型更加穩(wěn)定？

答：AG：=2901J/mo1

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CaCCh(s)、CaO(s)和CCh(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰分

別為-1206.92kJmoH、-635.09kJ-mo1」和-393.51kJ-mo1?標(biāo)準(zhǔn)摩爾端分別為

92.9Jmo139.75J?mol【K」和213.74Jmol〔KL求：

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

的|△聲。和能。

答:△用［=-635.09+(-393.51)-(-1206.92)=178.32kJ2moi-1

|八赤卜213.74+39.75-92.9=160.59J-mo1-1-K-l

9-TArSmO=178.32*1000-(273+25)*160.59

=130464J2mo1-1

=130.46kJ2mol-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)勢等于溶液中蔗糖的化學(xué)勢（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)減少常數(shù)女尸1.86K.kg.moH,測得0.1000

kg水中含0.0045kg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.moH。

二、簡答題

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解決的均相系統(tǒng)。溶液是指各組分不能用同樣的

方法來解決的均相系統(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0.0Imo1/kg食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。一,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-0.5C,水的凝固點(diǎn)減少常數(shù)1.86K-mol-'.kg,求37℃時(shí)血

漿的滲透壓（血漿密度近似等于水的密度，為LOOxlO3kgm-3）o

答：37℃時(shí)血漿的滲透壓為6.932*105Pa。

2.已知在288K和101.3kPa時(shí)，乙酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.56的乙醇水溶液的乙醉偏摩爾體積

為56.58X10-6m,/mol,水偏摩爾體積為17.11X10-6m3/mol,求1.000kg該溶液

的體積。

答：370c時(shí)血漿的滲透壓為6.932*105Pa。

第四章化學(xué)平衡

一、判斷題（對的打“，錯(cuò)誤打x）

1.某化學(xué)反映的ArG：,<0,在等溫等壓不做非體積功的條件下，該反映將自發(fā)進(jìn)行。(X)

二、選擇題

1.已知反映N2+3H2=2NH3的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為回，經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)為回，兩者的關(guān)系為

D?

A.忖=聞B.同=［聞C.同=/“

D.聞=(p。)2Kp

2.已知反映NZ+3H2=2NH3的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為悶，反映摟N?+劍2=NH'I的標(biāo)準(zhǔn)平衡

常數(shù)為國］,兩者的關(guān)系為D

A.K：=K；B.K：=2K；c.K；=*K；D.|K：=(KH

3.1000K時(shí)反映Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g)的<=L84，當(dāng)氣相中

CO2和CO的摩爾數(shù)之比為65：35時(shí)，則—B0

A.Fe不會(huì)被氧化B.Fe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)，反映NH4cl(s)=NH3(g)+1-1。值)的4/71Bo

A.增大B.不變C.減小D.不擬定

5.反映Oz+2H?=2H2O的瓦硝與反映設(shè))2+也=電3的［G］的關(guān)系為

B(>

A.盛。='G；|B.IAG。=2AG

e?

c.brGf△，詞D.|ArG,=(ArGf)

三、填空題

1.4450c時(shí)，人8206)分解壓力為20974H/該分解反映人820。)=2Ag(s)+CCh(g)的

ArG?=-15.92kJ-mor'(>

2.當(dāng)反映PCk(g)=PCb(g)+Cb(g)達(dá)平衡時(shí)，加入惰性氣體，但維持系統(tǒng)總壓力不

變.平衡向右移動(dòng)。

四、簡答題

1.化學(xué)反映CaCCh(s)=CaO(s)+C0?(g)必須在高溫下進(jìn)行，請用熱力學(xué)原理解釋之。

答：化學(xué)反映CaC03(s)=CaO(s)+CO2(g)是吸熱反映，提高反映溫度可以增大平衡常

數(shù)，有助于反映正向進(jìn)行。

2.乙苯脫氫生成苯乙烯

C6H5aH5(g)=C6H5cH=CH2(g)+H2(g)

是吸熱反映，通入過熱水蒸氣(不參與反映)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映,提高反映溫度有利；該反映也是增長體積的反映，減

少壓力有利。通過通入過熱水蒸汽即可提供熱量，維護(hù)較高的反映溫度，同時(shí)還由于水

蒸汽不參與反映，起稀釋作用，與減少壓力效果等同。

五、計(jì)算題

1.己知Ag2cC)3(s)在298.2K時(shí)的分解反映

Ag2c。3(s)=Ag2O(s)+CO2(g)

的HCM=12.89kJ-moL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)Ag2cCh在大氣中能否自動(dòng)分解？

答:⑴brG：1=-RTInKe=-8.314*298.2*1nKe=12890

inKl=-5.2

K?=5.521*10s

(2)能自動(dòng)分解。

2.已知25℃時(shí)下列反映的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰和標(biāo)準(zhǔn)端如下：

CH30H(g)=HCH0(g)+Hz(g)

△冏(kJ-moP1)-201.25-115.9

園(J-mo1237.6220.1130.59

求：(1)該反映的R雨、和|△優(yōu)I；

(2)該反映的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)團(tuán)

答：=85.35kj2mo1-1

因113.09J2mol-l2K-l

1△優(yōu)卜51.63KJ2mol-l

(2)該反映的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)

答悶=9.032*10

第五章相平衡

一、填空題

1.在常壓下，NH,SO4水溶液與NH4SC^(s)達(dá)成平衡，則相數(shù)。=2；自由度/■三

1O

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)處氣相線與液相線相切，表達(dá)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；而由克勞修斯一克拉珀龍方程表白，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。由于沸點(diǎn)是指液體的飽和蒸氣壓等于外壓時(shí)相應(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;克勞修斯一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6.40kPao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24.88kpa?

2.以下是對硝基氯苯和鄰硝基氯苯在常壓下的固——液平衡相圖。

020406080100

對硝基氯苯w/w%

當(dāng)70g對硝基氯苯和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:對硝基氯苯重量百分含量為60.18),每個(gè)相的重量多少？

答:根據(jù)杠桿規(guī)則:Na/n1=(70-60.18)/(100-70>9.82/30

na=(70+30)*[9.28/(30+9.82)]=24.66g

nl=(70+30)*(30/(30+9.82)]=75.34g

第六章電化學(xué)

一、選擇題

1.公式|Am=A^(l-pV^)|合用于C。

A.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K3P。4溶液,Opy《+=D__________

3.Pt|H2(pi)|H2SO4(m)IO2(p2)IPt的電池反映可寫成:

①H2(g)+%Ch(g)=H20(1)

或②2H2(g)+02(g)=2H/0(1)

相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢和化學(xué)反映標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)分別用昂°、氏°、&°和表達(dá)則D。

0

A.E：=E；、K：=K；B.EI7E2\KQK2

_0?e0we

C.Ei豐Ei、K\=K2D.Ei=E2、Ki*Ki

三、填空題

1.已知H+和SO”2-的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率分別為匠m=3.4982x10-2]S.m2.mo「

2

和九:8G：=1.596x10-2s-m-mol-',則HzSQt的.盧,=8.5924*10.

Sm2morlo

2.0.002mol-k廠的Na，SO”溶液的離子強(qiáng)度/=().006,離子平均活度系數(shù)%=0.83

40o

3.Ag|AgC1,KC1(al)||AgN03G2)IAg的電池反映方程式是CI—(al)+Ag

+(a2)=AgCl(s)。

4.公式AG二-zFE的使用條件是封閉系統(tǒng)中檔溫、等壓、非體積功只有電功的可逆

過程。

四、簡答題

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lm3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1m的兩平行電極間放置具有Im01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。對強(qiáng)電解質(zhì)而言，由于在溶液中完全解離，當(dāng)濃度增長到一定限度后，溶

液中正、負(fù)離子間的互相作用增大，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)，其摩爾電導(dǎo)率如何變化?為什么？

答:上升。由于弱電解質(zhì)溶液的稀釋，使得解離度迅速增大，溶液中離子數(shù)目急劇增長，因此,

摩爾電導(dǎo)率迅速上升，并且濃度越低,上升越顯著。

4.什么是可逆電池？

答:電池中進(jìn)行的化學(xué)反映，能量轉(zhuǎn)換和其他過程均可逆的電池。

五、計(jì)算題

1.298.2K時(shí),0.020mol.dm-3KC1水溶液的電導(dǎo)率為0.2786S皿一，將此溶液充滿

電導(dǎo)池，測得其電阻為82.4Q。若將該電導(dǎo)池改充以0.0025mol.dnT3的K2SO,溶液,

測得其電阻為376C,試計(jì)算：

(1)該電導(dǎo)池的電導(dǎo)池常數(shù)

(2)0.0025mol-dm”的K2s溶液的電導(dǎo)率

(3)0.0025mol-dnr3的K2sCU溶液的摩爾電導(dǎo)率

答：(1)由于G=1/R,G=R*A/1

所以l/A=kR=0.2786*82.4=22.96m"

(2)K2=l/R2A=l/376*22.96=0.06105s2nr1

(3)由于八m=KVm=k/c

所以Am(K2S04)=k/c=6.11*10-2/0.0025*103

=0.0245s2m，2m-|

2.25°C時(shí)分別測得飽和AgCl水溶液和純水的電導(dǎo)率為3.4IxlO-4S-m1W1.52x10

口=61.92X10-'S-^mol-'^：1=76.34x10^4S-m01'.求

4SQ,已知騫.m,cr

答:已知=6192x1(14s.m

76.34x10-4S-m2-mol-'

Am(AgCl)=筆.(Agci)=(61.92+76.34)*10-4=1.382*10VmW-'

根據(jù)C(飽和)=[k(溶液)-k(水)]/筌(Agci)

=[(3.41-1.52)*104]/l.382*100

=1.37*10-2mol2m

根據(jù)溶解度定義：每kg溶液溶解的固體kg數(shù)，對于極稀溶液=1dm3溶液，根據(jù)Ag

Cl的標(biāo)準(zhǔn)活度積為:回(AgCl)=c(Ag+)/ce2c(Cl)/ce

=(1.37*1O-5)2=1.88*10-10

3-25C時(shí),已知蜃三碼,|或⑶。=L358V|,對于電池

-+

PtICh(g)|ClIIMnO4,H,Mn2+IPt,

(1)寫出該電池的電極反映和電池反映

(2)求25c時(shí)該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢

(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。

答：(1)負(fù)極(氧化反映)：2C1—2eCI2

正極(還原)反映：MnCU+8H++5e-fMn2++4H2。

+2+

電池反映：2MnO4+16H+10Cl一一2Mn+5CP+8H2O

(2)E°=1.507-1.358=0.149V

5S2

(3)E=E°-(RT)/(Vf)In[(CMn)2*(Cel)*(CH2O))/C(MnO4)

=0.149-(8.314*298/10/96500)=0.0543V

4.25℃時(shí)，測得電池

Hz(101.3kPa)IH2SO4(m=0.5)IHg2SO,(s)IHg(1)

的電動(dòng)勢為0.696OV,已知謂皿0.6158V,

(1)寫出電極反映和電池反映

(2)求H2SO4在溶液中的離子平均活度系數(shù)

2

答:正極反映：Hg2S04(s)+2e-*2Hg(1)+SO4-

負(fù)極反映:H2-2e-*2H

2-+

電池反映：Hg2S04(S)+H2-*2Hg(l)+SO4+2H

(2)求H2s在溶液中的離子平均活度系數(shù)

答:H2sCh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(對的打4,錯(cuò)誤打x)

1.測得反映|2。3」^3。2|的反映級數(shù)等于1,該反映也許是基元反映。(x)

二、填空題

1.某化學(xué)反映A+B-P的速率方程是『=仁司，該反映的反映級數(shù)等于3。

2.某化學(xué)反映A-P是一級反映，當(dāng)反映時(shí)間為2t"時(shí)，反映的轉(zhuǎn)化率為7

5%

3.催化劑通過改變反映途徑可以使活化能減少、反映速率加快。

4.溫度對光化反映的速率常數(shù)影響_______王太________________o

三、簡答題

1.合成氨反映也許是基元反映嗎？為什么？

答:合成氨反映不也許是基元反映。合成氨反映的化學(xué)方程式為

3H2+N2f2NH3

方程式中反映物的系數(shù)之和等于4,四分子反映迄今還沒有發(fā)現(xiàn)過。

2.什么是假一級反映(準(zhǔn)一級反映)？

答:有些反映事實(shí)上不是真正的一級反映，但由于其它反映物的濃度在反映過程中保持不變或

變化很小，這些反映物的濃度項(xiàng)就可以并入速率常數(shù)中，使得反映速率只與某反映物的一次方

成正比，其速率方程的形式與一級反映相同，這樣的反映稱為假一級反映。

3.為什么光化反映的速率常數(shù)與溫度關(guān)系不大？

答:在熱化學(xué)反映中，活化分子是根據(jù)玻爾茲曼能量分布反映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。而在光化反映中，活化分子重要來

源于反映物分子吸取光子所形成，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.對于平行反映AI^3B,AE~^今卜,已知活化能EI>E2,請問：

(1)溫度升高，k2增大、減小或保持不變？(2)升高溫度對兩種產(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)物的相對含量增大。

四、計(jì)算題

1.在100ml水溶液中具有0.03mo1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)一級反映。求：

(1)反映速率常數(shù)

(2)反映的初始速率

(3)反映時(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)

k-0.0193min';ro=5.79x103mol-dm3-min；r==3.94xl0-3mo1dm^min1；

53.8%

解：(1)k=0.0193min-1;

(2)n)=5.79X10''mol,dnr',min-1;

(3)r==3.94X103moi,dm3,min1;

(4)40min時(shí)已水解的蔗糖百分?jǐn)?shù)=53.8%

2.氣相反映2HITH2+I2是二級反映,508℃時(shí)的速率常數(shù)為1.21x10^Pa'-s-'o當(dāng)初

始壓力為1OOkPa時(shí)，求：

(1)反映半衰期

(2)HI分解40%需要多少時(shí)間

解:反映半衰期826.4s

H1分解40%需要551.0s

3.青霉素G的分解為一級反映，測得37C和43c時(shí)的半衰期分別為32.1h和17.1h,求

該反映的活化能和25℃時(shí)的速率常數(shù)。

解：活化能=85.60kj-mol"

25℃時(shí)的速率常數(shù)=5.68x10：，h1

4.5-氟胭口密噬在pH=9.9時(shí)的分解是一級反映，在60℃時(shí)的速率常數(shù)為4.25x10%1,

反映活化能Ea=102.5kJ?moH,求：

(1)60。時(shí)的反映半衰期

(2)25°C時(shí)的速率常數(shù)

(3)25℃時(shí)分解10%所需的時(shí)間

解：(1)60℃時(shí)的反映半衰期=1631h

(2)25C時(shí)的速率常數(shù)=5.525x10、"

(3)25℃時(shí)分解10%所需的時(shí)間=1.907x104h

第八章表面現(xiàn)象

一、填空題

1.20℃時(shí)，水的表面張力"=7.275x1(y2N.mL水中直徑為I0《m的氣泡所受到的

附加壓力等于2.91x1。5Pa。

2.p*、PM和p凸分別表達(dá)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凸。

3.將200gHLB=8.6的表面活性劑與300gHLB=4.5的表面活性劑進(jìn)行混合,所得混

合物的HLB=6.14。

4.對于化學(xué)吸附，當(dāng)吸附溫度升高時(shí)，吸附速率增大.吸附量減小。

二、簡答題

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與

濃度有關(guān),為了減少表面張力，使表面張力增大的溶質(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)的炳值

盡也許大,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)特性如何？

答：能顯著減少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)成或超過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:固體吸附氣體放熱。由于氣體被吸附到固體表面，運(yùn)動(dòng)的自由度減少，即燃減少,ASvO。

根據(jù)△G=4H-TZ\S,當(dāng)吸附自動(dòng)發(fā)生時(shí),△GvO,可推知△HVO,所以固體吸附氣體放熱。

三、計(jì)算題

1.在293K時(shí)，將半徑為1.0mm的水滴分散成半徑為1.0pm的小水滴，已知水的表面張力

為0.07288J/m、請計(jì)算：

(1)比表面是本來的多少倍

(2)環(huán)境至少需做多少功

解:(1)比表面是本來的1000倍

(2)環(huán)境至少需做功=9.149x10'J

2.20C時(shí)，將半徑為3.5x1的毛細(xì)管插入汞液，測得毛細(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p=1.359xl04kg,m-3,請問：

(1)毛細(xì)管內(nèi)的汞面上升還是下降

(2)汞的表面張力

解：(1)毛細(xì)管內(nèi)的汞面下降

(2)汞的表面張力=0.47N/m

3.已知100℃時(shí),水的表面張力0=58.9x10-3N.ml摩爾氣化熱A//=40.66kJmo1假如

水中只有半徑為106m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

解：(1)水中氣泡所受到的附加壓力=1.178x105Pa

(2)這樣的水開始沸騰的溫度=123.3℃

4.用活性碳吸附CHCb符合蘭格繆爾吸附等溫式，在273K時(shí)的飽和吸附量為93.8dk

屋,已知CHCI3的分壓為13.4kPa時(shí)的平衡吸附量為82.5dm3.kg/，請計(jì)算：

(1)蘭格繆爾吸附等溫式中的吸附系數(shù)b

(2)CHCb的分壓為6.67kPa時(shí)的平衡吸附量

解：(1)蘭格繆爾吸附等溫式中的吸附系數(shù)b=5.45xlO'Pa1

第九章膠體分散系統(tǒng)

一、填空題

L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。