浙江大学远程物理化学离线作业答案(2016)

A. 4r?(4m44m4m4m44r()27r) )r() B. C. D. ??(?mθmθmθmθ3.Pt︱H2 (p1)︱H2SO4 (m)︱O2 (p2)︱Pt的电池反应可写成： ① H2 (g) + ?O2 (g) = H2O (l)

或② 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l)

相应的标准电动势和化学反应标准平衡常数分别用E1、E2、K1和K2表示则D。 A．E1= E2、K1= K2 B．E1≠E2、K1≠K2 C．E1≠E2、K1= K2 D．E1= E2、K1≠K2 三、填空题

1. 已知H+ 和SO42- 的无限稀释摩尔电导率分别为λm，H??3.4982?10 S·m2·mol-1和

?λ??1.596?10?2S·m2·mol-1，则H2SO4的λm，H2SO4?8.5924*10-4S·m2·mol-1。 m，SO2-4????

????????

????????

??22. 0.002mol·kg-1的Na2SO4溶液的离子强度I=0.006，离子平均活度系数γ±=0.8340。 3. Ag︱AgCl，KCl(a1)‖AgNO3(a2)︱Ag的电池反应方程式是Cl-(a1) +Ag+(a2)= AgCl(s)。 4. 公式ΔG= -zFE的使用条件是封闭系统中等温、等压、非体积功只有电功的可逆过程。 四、简答题

1. 什么是电导率？什么是摩尔电导率？

答：电导率是相距1m、截面积为1m2 的两平行电极间放置1m3 电解质溶液时所具有的电导。摩尔电导率是指相距为１m的两平行电极间放置含有１mol电解质的溶液所具胡的电导。 2. 当强电解质溶液的浓度增大时，其电导率如何变化？为什么？

答：电导率下降。对强电解质而言，由于在溶液中完全解离，当浓度增加到一定程度后，溶液中正、负离子间的相互作用增大，离子的运动速率将减慢，因而电导率反而下降。 3. 当弱电解质溶液的浓度下降时，其摩尔电导率如何变化？为什么？

答：上升。因为弱电解质溶液的稀释，使得解离度迅速增大，溶液中离子数目急剧增加，因此，摩尔电导率迅速上升，而且浓度越低，上升越显著。 4. 什么是可逆电池？

答：电池中进行的化学反应，能量转换和其他过程均可逆的电池。 五、计算题

1. 298.2K时，0.020mol·dm-3KCl水溶液的电导率为0.2786S ·m-1，将此溶液充满电导池，测

得其电阻为82.4Ω。若将该电导池改充以0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液，测得其电阻为

376Ω，试计算：

（1） 该电导池的电导池常数

（2） 0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的电导率 （3） 0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液的摩尔电导率 答：（１）因为Ｇ＝１/R,G=R*A/1 所以１/A=kR=0.2786*82.4=22.96m-1 (2)K2=1/R2A=1/376*22.96=0.06105s2m-1 (3)因为∧m＝KVm=k/c

所以∧m（K2SO4）＝k/c=6.11*10-2/0.0025*103

=0.0245s2m22m-1

2. 25℃时分别测得饱和AgCl水溶液和纯水的电导率为3.41×10-4S·m-1和1.52×10-4S·m-1，已

-42-1知?m,Ag?=61.92×10-4S·m2·mol-1，??10S·m·mol，求AgCl的溶度积Ksp。 ?=76.34×m,Cl?θ答：已知??m,Ag??=61.92×10-4S·m2·mol-1?

-42-1

=76.34×10S·m·mol??m,Cl??∧m(AgCl)=?m,(AgCl)=(61.92+76.34)*10-4=1.382*10-2s2m2mol-1 根据C(饱和)＝[k（溶液）－k(水)]/?m,(AgCl)

=[(3.41-1.52)*10-4]/1.382*10-2 =1.37*10-2mol2m

根据溶解度定义：每kg溶液溶解的固体kg数，对于极稀溶液＝１dm-3溶液，根据

AgCl的标准活度积为：Ksp (AgCl)＝c(Ag+)/c?2c(Cl-)/c?

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

θθ3. 25℃时，已知?MnO-,H?/Mn2??1.507V，?Cl42(g)/Cl-??θ?1.358V，对于电池

Pt│Cl2(g)│Cl -‖MnO4-, H+，Mn2+│Pt，

（1） 写出该电池的电极反应和电池反应 （2） 求25℃时该电池的标准电动势

（3） 若溶液的pH=1.0，其它物质的活度均为1，求25℃时该电池的电动势。 答：（１）负极（氧化反应）：２Cl--2eCl2

正极（还原）反应：ＭnO4+8H++5e-→Mn2++4H2O 电池反应：２MnO4-+16H++10Cl-→2Mn2++5Cl2+8H2O (2) E?=1.507-1.358=0.149V

(3)E=E?-(RT)/(Vf)In[(CMn)2*(Ccl)5*(CH2O)8)/C2(MnO4-)

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

4. 25℃时，测得电池

H2（101.3kPa）｜H2SO4（m=0.5）｜Hg2 SO4 (s) ｜Hg (l)

的电动势为0.6960V，已知?Hg2SO4/Hg?0.6158V， （1） 写出电极反应和电池反应

（2）求H2SO4在溶液中的离子平均活度系数 答：正极反应：Hg2 SO4 (s) + 2e→2Hg (l)+SO42-

负极反应：H2-2e→2H+

电池反应：Hg2 SO4(s)+H2→2Hg(l)+SO42-+2H+ （2）求H2SO4在溶液中的离子平均活度系数 答：H2SO4在溶液中的离子平均活度系数为0.1572。

θ第七章化学动力学

一、判断题（正确打√，错误打×）

1. 测得反应2O3???3O2的反应级数等于1，该反应可能是基元反应。（×） 二、填空题

1. 某化学反应A+B→P 的速率方程是r?kCACB，该反应的反应级数等于3。 2. 某化学反应A→P是一级反应，当反应时间为2t1/2时，反应的转化率为75%。 3. 催化剂通过改变反应途径可以使活化能降低、反应速率加快。 4. 温度对光化反应的速率常数影响不大。 三、简答题

1. 合成氨反应可能是基元反应吗？为什么？

答：合成氨反应不可能是基元反应。合成氨反应的化学方程式为

3H2+N2→2NH3

方程式中反应物的系数之和等于4，四分子反应迄今还没有发现过。

2k2. 什么是假一级反应（准一级反应）？

答：有些反应实际上不是真正的一级反应，但由于其它反应物的浓度在反应过程中保持不变或变化很小，这些反应物的浓度项就可以并入速率常数中，使得反应速率只与某反应物的一次方成正比，其速率方程的形式与一级反应相同，这样的反应称为假一级反应。 3. 为什么光化反应的速率常数与温度关系不大？

答：在热化学反应中，活化分子是根据玻尔兹曼能量分布反应物分子中能量大于阈能的部分。温度升高，活化分子所占的比例明显增大，速率常数增大。而在光化反应中，活化分子主要来源于反应物分子吸收光子所形成，活化分子数与温度关系不大，因此，速率常数也与温度关系不大。

??B，A???C，已知活化能E1＞E2，请问： 4. 对于平行反应A?（1） 温度升高，k2增大、减小或保持不变？（2）升高温度对两种产物的比

值有何影响？

答：（1）温度升高，k2增大；

（2）升高温度，B产物的相对含量增大。 四、计算题

1. 在100ml水溶液中含有0.03mol蔗糖和0.1molHCl，蔗糖在H+催化下开始水解成葡萄糖和果糖。以旋光计测得在28℃时经20min有32%的蔗糖发生水解。已知蔗糖水解为准一级反应。求： （1）反应速率常数 （2）反应的初始速率

（3）反应时间为20min时的瞬时速率 （4）40min时已水解的蔗糖百分数

k=0.0193min-1；r0= 5.79×10-3 mol·dm-3·min-1；r= =3.94×10-3mol·dm-3·min-1；53.8% 解：（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）40min时已水解的蔗糖百分数=53.8%

2. 气相反应2HI → H2＋I2是二级反应，508℃时的速率常数为1.21×10-8Pa-1·s-1。当初始压力为100kPa时，求：

k1k2