物理化学第七章课后题答案化学动力学
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物理化学第七章课后题答案
第七章 电化学
7.1 用铂电极电解
溶液。通过的电流为20 A,经过15 min后,问:(1)
?(2) 在的27 ?C,100 kPa下的
?
在阴极上能析出多少质量的 解:电极反应为
电极反应的反应进度为
因此:
7.2 用Pb(s)电极电解Pb(NO3)2溶液,已知溶液浓度为1g水中含有Pb(NO3)2
1.66?10?2g。通电一段时间,测得与电解池串联的银库仑计中含有0.1658g的银
沉积。阳极区的溶液质量为62.50g,其中含有Pb(NO3)21.151g,计算Pb2?的迁移数。
解:电极反应为:阳极 Pb?Pb2??2e? 阴极 Pb2??2e??Pb
对阳极区的Pb2?进行物料衡算得n电解前(Pb2?),n电解后(Pb2?)和n反应(Pb2?),最后
n电解前(Pb2?t(Pb2?)?)-n电解后(Pb2?2?)n反应(Pb)?1?0.479
7.3 用银电极电解
,并知阴极区溶液中
。
溶液。通电一定时间后,测知在阴极上析出的总量减少了
。求
溶液中的
的和
解:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。显然阴极区
物理化学第七章课后题答案
7.13 电池的关系为
电动势与温度
E/V?0.0694?1.881?10?3T/K?2.9?10?6(T/K)2 (1)写出电极反应和电池反应;
(2)计算25℃时该反应的?rGm,?rSm,?rHm以及电池恒温可逆放电时该反应过程的
。
???(3)若反应在电池外在相同温度下恒压进行,计算系统与环境交换的热。 解:(1)电极反应为
1阳极 H2?e??H?
2阴极 Hg2Cl2?e??Hg?Cl?
21电池反应为
(2)25 ℃时
E?0.0694?1.881?10
??3?198.15?2.9?10?6?298.15V?0.3724V2?
(?E?T)?1.881?10?3?5.8?10?6?298.15V?K?1?1.517?10?4V?K?1
因此,
?rGm??zEF?(?1?96485.309?0.3724)kJ?mol?1??35.93kJ?mol?1
?rSm?zF?E?T?1?96485.309?1.157?10?4J?mol?1?K?1?14.64J?mol?1?K?1
?rHm??rGm?T?rSm??35.93?10?298.15?14.64k
第七章 化学动力学
第七章 化学动力学
一、 基本内容
化学动力学的基本任务是研究化学反应的速率和机理,以及各种因素对反应速率的影响,同时研究反应速率方程等化学动力学普遍规律。通过本章的学习,读者应掌握浓度、温度、催化剂、光照、溶剂等因素对化学反应速率的影响规律;掌握如反应级数、速率系数、活化能、指前参量等反应系统的特性;了解研究化学动力学的理论方法,即从宏观层次上了解由基元反应构成的总反应过程的机理;以及从更深层次了解基元反应的速率理论。
(一)反应速率
设化学反应的计量方程为0=??BB(vB为物质B的化学计量数)
B对于体积恒定的反应系统,反应速率定义为
r?1d?Vdt
式中V为体积,ξ为反应进度,t为时间。
由于dξ=
dnBvB, 上式也可以写为
r?1dnBVvBdt?1dcBvBdt
设定容条件下,反应 aA+ bB ??? dD + eE 则反应物消耗速率为 rA??产物生成速率为 rD?dcAdtdcDdt rB?? rE?dcBdtdcEdt
反应物消耗速率、产物生成速率与反应速率之间的关系为
r??1dcAadt1a??1dcBbdt1d?1dcDddt1e?1dcEedt
即
r?
第七章 化学动力学热力学第二定律重庆大学物理化学教研室编物理化学答案第七章
第七章
7-1、证明对于二级反应,当反应物的原始浓度相同时,作用掉3/4原始反应物所需时间等于此反应半衰期的三倍.
证明:对于二级反应
11113 ?t??(?1)?(?1)?3?k[A]01???k[A]0?k[A]01?41 ?t1/2??k[A]0?t??3t1/2
7-2、反应A2+B2→2AB若为基元反应,速率方程应当怎样?只根据速率方程能否确定是否基元反应?
解:速率方程为
r?k[A2][B2]
只根据速率方程不能确定是基元反应。例如: H2+I2=2HI的速率方程为 r?k[H2][I2],但H2+I2=2HI的反应并不是基元反应。所以只跟据速率 方程不能确定是基元反应。
7-3、试证明一级反应在其原始反应物的转化率从0→50%,50→75%及75→87.5%所需的每段反应时间都等于ln2/k。
解:对于一级反应:
ln2 k11ln2ln2 50→75%的时间:t?ln ??3kkk1?41111ln2 75→87.5%的时间:t?ln ?ln?7k3kk1?1?84 0→50%的时间: t12? 7-4、反应(CH3)2CHN=NCH(CH3)2(g) →N2(g)+C6H12(
物理化学答案 - 第七章-电化学
第七章 电化学
(一)基本公式和内容提要
1 Faraday(法拉第)定律
定义:当电流通过电解质溶液时,通过每个电极的电量与发生在该电极上电极反应的物质的量成正比。
Q = nzF
2 离子迁移数
定义:每种离子所传输的电量在通过溶液的总电量中所占的分数,以t表示 t??Q?Q?r?r??r?, t??Q?Q?r?r??r?
3 电导G,电导率?,摩尔电导率?m
G?R?1?IUAl
??
1
?, G???c ?m??Vm? Kcel?llA 1R??R
lA??其中,Kcell?为电导池常数,c为电解质的浓度,单位是mol/m3
4 离子独立运动定律
??? ?m = v+?m(A?) + v-?m(B?)
对于强电解质,在浓度较低的范围内,有下列经验关系(科尔劳乌施经验关系):
?m??m(1???c)
? 对于弱电解质: ?m???m (其中,?为解离度)
物理化学答案——第七章-电化学
第七章 电化学
(一)基本公式和内容提要
1 Faraday (法拉第)定律
定义:当电流通过电解质溶液时,通过每个电极的电量与发生在该电极上电极反应的物质的量成正比。
Q = nzF
2 离子迁移数
定义:每种离子所传输的电量在通过溶液的总电量中所占的分数,以t 表示 Q r t Q r r ++++-
=
=
+, Q r t Q
r r ---+-
=
=
+
3 电导G ,电导率κ,摩尔电导率m Λ
1
I G R
U -==
1
κρ
=
, A G l
κ
=
m m V c
κ
κΛ== 1
c e l l
l K R R A
κρ
==
=
其中,cell l K A
=
为电导池常数,c 为电解质的浓度,单位是mol/m 3
4 离子独立运动定律
m ∞Λ = v+()m A λ∞+ + v-()m B λ∞
-
对于强电解质,在浓度较低的范围内,有下列经验关系(科尔劳乌施经验关系)
:
(1m m β
∞
Λ=Λ-
对于弱电解质: m m α∞
Λ=Λ (其中,α为解离度)
5 离子平均活度a ±和离子平均活度系数γ±
电解质的活度:(/)v v v v
a a a a m m θγ+
-
+-±±±==
物理化学答案——第七章-电化学
第七章 电化学
(一)基本公式和内容提要
1 Faraday (法拉第)定律
定义:当电流通过电解质溶液时,通过每个电极的电量与发生在该电极上电极反应的物质的量成正比。
Q = nzF
2 离子迁移数
定义:每种离子所传输的电量在通过溶液的总电量中所占的分数,以t 表示 Q r t Q r r ++++-
=
=
+, Q r t Q
r r ---+-
=
=
+
3 电导G ,电导率κ,摩尔电导率m Λ
1
I G R
U -==
1
κρ
=
, A G l
κ
=
m m V c
κ
κΛ== 1
c e l l
l K R R A
κρ
==
=
其中,cell l K A
=
为电导池常数,c 为电解质的浓度,单位是mol/m 3
4 离子独立运动定律
m ∞Λ = v+()m A λ∞+ + v-()m B λ∞
-
对于强电解质,在浓度较低的范围内,有下列经验关系(科尔劳乌施经验关系)
:
(1m m β
∞
Λ=Λ-
对于弱电解质: m m α∞
Λ=Λ (其中,α为解离度)
5 离子平均活度a ±和离子平均活度系数γ±
电解质的活度:(/)v v v v
a a a a m m θγ+
-
+-±±±==
物理化学第七章模拟试卷A及答案
物理化学第七章模拟试卷A
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分
电解质溶液的电导率k≡j/E =∑B│zB│F rB cB/E,式中zB、cB代表B种离子的电荷数及浓度。影响k值的下述分析哪个对? ( ) (A) 迁移速率 rB愈大,则 k愈大 (B) 电场强度 E 愈大,则 k愈小 (C) 电流密度 j 愈大,则 k愈大 (D) rB、E 及 j 的大小对 k值无影响
2. 2 分
AgCl
物理化学第七章模拟试卷A及答案
物理化学第七章模拟试卷A
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分
电解质溶液的电导率k≡j/E =∑B│zB│F rB cB/E,式中zB、cB代表B种离子的电荷数及浓度。影响k值的下述分析哪个对? ( ) (A) 迁移速率 rB愈大,则 k愈大 (B) 电场强度 E 愈大,则 k愈小 (C) 电流密度 j 愈大,则 k愈大 (D) rB、E 及 j 的大小对 k值无影响
2. 2 分
AgCl
物理化学 电化学 第七章复习题
1、电池Cu∣Cu+ ‖Cu+ ,Cu2+∣Pt和电池Cu∣Cu2+ ‖Cu+ ,Cu∣Pt的电池反应均可写作Cu + Cu == 2Cu ,此二电池的( )。A
(A)ΔG°相同,E°不同;(B)ΔG°、E°均相同; (C) ΔG°不同,E°相同;(D)ΔG°、E°均不同; 解:
1)– 极 Cu= Cu + e , + 极 Cu + e = Cu 总反应:Cu 2+ + Cu = 2Cu+, Z=1,∴ ΔG=-FE1 2)–极 Cu= Cu + 2e , +极 2Cu + 2e = 2Cu 总反应: Cu 2+ + Cu = 2Cu+, Z=2, ∴ ΔG=-2FE2
因此:E1=2E2 2、25℃时电池反应 H2(g) + ?O2(g) = H2O(l) 对应的电池标准电动势为 E1,则反应2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) 所对应的电池的标准电动势 E2是( )。C
(A) E2 = - 2E1; (B) E2 = 2E1; (C) E2 = - E1; (D) E2 = E1。 3、如果