化工11级物理化学复习

化工11级计算题重点复习资料

1、已知某反应项在65℃时速率常数为0.292min-1，活化能为 103.3KJ.mol-1 求该反应80℃时消耗90%所需要的时间。 解：根据阿卢尼乌斯方程的定积分形式：

k2Ea11ln?(?)k1RT1T2k2103.3?103J?mol?111代入数据：ln?(?)?1?10.2928.314J?mol?K338.15K353.15K?k2?? 因为，k的单位min-1，所以，该反应为一级反应。 所以：

ln1?kt1?x1?k2t?t??1?0.9代入数据：ln??P为二级反应。A，B的初始浓度均为0.02 mol?dm-3，30℃时10 min内有2、反应A+B?转化率为42%的A发生反应，40℃时10 min内有转化率为60%的A发生反应，试计算20℃时10 min内有多少A发生反应。

解：根据题意，反应为二级反应，且反应物A和B的起始浓度比与化学计量数比相等； 所以：

xA?kCA,0t

1?xA1tcA,0303 K时，k(T1)=

·

xA=?1?xA?10.42?=？

??10?0.021?0.42??313K时，k(T2) =?10.6?=？ ???10?0.021?0.6??Ea=

k(T)RT2T1ln2=？ T2?T1k(T1)由阿卢尼乌斯公式可得：

293 K时，ln

E?11?k(T2)

=-a??? = ?k(T1)R?TT1??1Ea1?=

??8.314J?K?1?mol?1?293K303K?? 则 k(293K)=？ 代入

xA ?kCA,0t1?xA 故

xA=？

3、等容气相反应A?Y的速率系(常)数k与温度T具有如下关系式：

ln?k/s?1??24.00?9622T/K

( 1 ) 计算此反应的活化能；

( 2 ) 欲使A在10min内转化率达到90%，则反应温度应控制在多少？ 解：(1)据Arrhenius公式：

ln(k/s?1)??Ea?ln(k0/s?1)与经验式对比，得Ea=9622K ? R= 80.0kJ?mol-1 RT(2)求T，t=10min，转化率xA=0.9

962211K?325.5K k(T)?ln?3.838?10?3s?1 T??124.00?ln(k/s)t1?xA4、电池Zn|ZnCl2(b=0.555 mol·kg-1) |AgCl(s)|Ag，测得25℃时电动势 E=1.015V。已知：E(Zn2+|Zn) = ?0.763V，E(Cl-|AgCl|Ag) = 0.2223 V。 （1）写出电池反应（得失电子数为2）； （2）求上述反应的标准平衡常数K； （3）求溶液ZnCl2的平均离子活度因子(系数)??

解：（1）Zn+2AgCl(s) === ZnCl2（b=0.555mol·kg-1）+2Ag （2）lgK=zFE/2.303RT=

2?[0.2223?(?0.763)] =33.3153

0.05916 K=2.067×1033 （3）E=E－

RTRTlna(ZnCl2)? E－ln4(b/bO)3??3 2F2F?? = E－

0.05916[lg(b/bO)3+3lg??]= E－0.02958{lg[4(b/bO)3]+3lg??} 21EO?E10.9853?1.015O3 ??=?lg4(b/b)?=?lg4?(0.555)3?=－0.38

33?0.0295833?0.02958?? ??=0.4077

5、在298K时，平面水面上水的饱和蒸气压为3.168 kPa，已知水在298K时的表面张力为0.074N. m，密度为1000㎏. m。试求该温度下，半径为10m的小水滴上水的饱和蒸气压。

6、200 ℃时测定O2 在某催化剂上的吸附作用，当平衡压力为 0.1 MPa及1 MPa 时，1 g催

-1

-3

-6

化剂吸附O2的量分别为2.5 cm 3及 4.2 cm 3 (STP) 设吸附作用服从朗缪尔公式，计算当O2 的吸附量为饱和吸附量的一半时，平衡压力为多少。

7、已知298K时某电池标准电池电动势为0.9647V，

(?E= 1.74×10 -4 V / K，计算298K时电池反应的ΔrGm、ΔrHm、ΔrSm，Qr。 )P?T解：解： 设反应中 n = 2

ΔrGm = ? nFE =？ ΔrSm = nF(?E)P = ？ ?TΔrHm = ΔrGm +TΔrSm

= ？

QR = TΔrSm = ？

8、 25℃时，在同一电导池中，先装入c为0.02mol/ dm3 的KCl水溶液，测得其电阻为82.4Ω 。将电阻池洗净，干燥后在装入c为0.0025mol/ dm3 的K2 SO4水溶液，测得其电阻为326.0Ω。已知25℃时0.02 mol/dm3 KCl溶液的电导率为0.2768S/m。试求25℃时的： （a）电导池的电池常数Kcell；

（b）0.0025mol/dm3的K2 SO4溶液的电导率和摩尔电导率。 （1）根据式 ??G?Kcell,电导池系数

Kcell=κ(KCl)×=?1=κ(KCl)×R(KCl) G(KCl)0.0025mol/dm3的K2 SO4溶液的电导率为

??KcellG?Kcell/R??

0.0025mol/dm3的K2 SO4溶液的摩尔电导率为

Λm??/c??

9、会画水的相图及二组分所学的各个相图，会解释各个相区的相数，相态及自由度，会画各种步冷曲线。

10、溴乙烷分解反应在650K时速率常数为2.14×10-4s-1，若要在10 min使反应完成60%，应

在什么温度下进行反应？已知活化能Ea =229.3 KJ.mol-1，指前因子A=5.73×1014s。 解：根据k的单位，可以推断该反应为一级反应。

所以有：ln1?kt 1?xA1?k1?10?60 k1?0.001527s?1 1?0.6229.3?1000?ln?5.73?1014? T=682K 再由阿卢尼乌斯公式得：ln0.001527??8.314?T代入数据：ln

说明：①有证明题动力学部分，胶体部分有简答题。②本复习资料只是重点部分，绝不是所有要求掌握的内容，想考高分的同学要全面复习。

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