中南大学物化课后答案

第10章电极过程

1．用间接方法求得298.15K

H2＋?O2 ==== H2O（l） ＝－236.65 kJ·mol-1

试问298.15K时，非常稀的硫酸溶液的分解电压是多少?设用的是可逆电极，并

（答案：1.226V）

解： ∵ = - zFEΘ

∴ U分 = E理 = EΘ=

2．298.15K时低电流密度电解稀硫酸水溶液，用银作两极的电极材料，和用光滑铂作两极材料，试分别确定其分解电压(已知在银电极上ηH2＝0.87 ，ηO2＝0.96V，在光滑铂电极上ηH2＝0.09，ηO2＝0.45V。并设稀硫酸水溶液中aH2O＝1)。 （答案：3.059V；1.769V）

解： 电解稀硫酸水溶液，就是电解水，其理论（可逆）分解电压为1.229，

考虑极化作用，则其实际分解电压 = 理论（可逆）分解电压 + ∑超电压，故，

用Ag作电极：

U分 = 1.229 ＋ 0.87 ＋ 0.96 = 3.059 V 用Pt作电极：

U分 = 1.229 ＋ 0.09 ＋ 0.45 = 1.769 V

3．某溶液中含10-2mol·dm-3 CdSO4，10-2mol·dm-3 ZnSO4和0.5mol·dm-3H2SO4，把该溶液放在两个铂电极之间

第7章 化学动力学

1．以氨的分解反应2NH3==== N2＋3H2为例，导出反应进度的增加速率与，，

之间的关系，并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。

解：

∴

2．甲醇的合成反应如下：

，，

CO＋2Ｈ2 ===== CH3OH

已知，求，各为多少?

（答案：2.44，4.88mol·dm-3·h-1）

解：，

3．下列复杂反应由所示若干简单反应组成，试根据质量作用定律写出以各物质为准的速率方程式。

(1) (2)

(3) (4)

解：(1) ，

，

(2)

(3)

(4)

4．理想气体反应 2N2O5 → 4NO2＋O2，在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5ｓ-1，速率方程为

。(1)计算在298.15K、

、12.0 dm3的容器中，此反应的和

即

各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下，1s内被分解的N2O5分子数目。（答案：（1）

7.1×10-8，-1.14×10-7md·dm-3·s-1 （2）1.01×1018）

解：（1）

mol·dm-3

mol·dm-3·s-1

∴

-7

mol·dm-3·s-1

23

18

（2）1.4×10×12.0×6.022×10=1.01×10个分子

5．已知每

第7章 化学动力学

1．以氨的分解反应2NH3==== N2＋3H2为例，导出反应进度的增加速率与，，

之间的关系，并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。

解：

∴

2．甲醇的合成反应如下：

，，

CO＋2Ｈ2 ===== CH3OH

已知，求，各为多少?

（答案：2.44，4.88mol·dm-3·h-1）

解：，

3．下列复杂反应由所示若干简单反应组成，试根据质量作用定律写出以各物质为准的速率方程式。

(1) (2)

(3) (4)

解：(1) ，

，

(2)

(3)

(4)

4．理想气体反应 2N2O5 → 4NO2＋O2，在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5ｓ-1，速率方程为

。(1)计算在298.15K、

、12.0 dm3的容器中，此反应的和

即

各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下，1s内被分解的N2O5分子数目。（答案：（1）

7.1×10-8，-1.14×10-7md·dm-3·s-1 （2）1.01×1018）

解：（1）

mol·dm-3

mol·dm-3·s-1

∴

-7

mol·dm-3·s-1

23

18

（2）1.4×10×12.0×6.022×10=1.01×10个分子

5．已知每

第8章 电解质溶液

1.用氧化数法配平下列反应式：

As2S3(s)+HNO3(浓)→H3AsO4 + H2SO4 + NO2 + H2O FeS2(s) + O2→Fe2O3(s) + SO2

Cr2O3(s) + Na2O2(s)→Na2CrO4(s) + Na2O(s) S + H2SO4(浓)→SO2 + H2O

2.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液，通过的电流为st1:chmetcnv TCSC=\NumberType=\UnitName=\，经过15分钟后，在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少dm3的300.15K，101.325kPa的氯气? （答案：2.297 dm3） 解：（1）在阴极 Cu2+ ＋ 2e → Cu

析出铜

(2) 在阳极 2Cl- →Cl2(g) + 2e

析出氯

3.一电导池中装入0.02mol·dm-3的KCl水溶液，298.15K时测得其电阻为453Ω。已知298.15K0.02mol·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1。在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g·dm-3的CaCl2溶液，测得电阻为1050Ω。计算电导池常数、该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm(1

第8章 电解质溶液

1.用氧化数法配平下列反应式：

As2S3(s)+HNO3(浓)→H3AsO4 + H2SO4 + NO2 + H2O FeS2(s) + O2→Fe2O3(s) + SO2

Cr2O3(s) + Na2O2(s)→Na2CrO4(s) + Na2O(s) S + H2SO4(浓)→SO2 + H2O

2.用铂电极电解氯化铜CuCl2溶液，通过的电流为st1:chmetcnv TCSC=\NumberType=\UnitName=\，经过15分钟后，在阴极上能析出多少克铜?在阳极上能析出多少dm3的300.15K，101.325kPa的氯气? （答案：2.297 dm3） 解：（1）在阴极 Cu2+ ＋ 2e → Cu

析出铜

(2) 在阳极 2Cl- →Cl2(g) + 2e

析出氯

3.一电导池中装入0.02mol·dm-3的KCl水溶液，298.15K时测得其电阻为453Ω。已知298.15K0.02mol·dm-3溶液的电导率为0.2768S·m-1。在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.55g·dm-3的CaCl2溶液，测得电阻为1050Ω。计算电导池常数、该CaCl2溶液的电导率和摩尔电导率Λm(1

第11章 表面化学与胶体化学

1．在293 K时，把半径为1×10st1:chmetcnv TCSC=\HasSpace=\-3m的水滴分散成半径为1×10-6m的小水滴，比表面增加多少倍?表面吉布斯自由能增加多少?环境至少需做功多少?已知293 K时

。 （答案：9.15×10-4 J）

解：一滴大水滴可分散成N个小水滴：

小水滴的面积为：，大水滴的面积为： 4π

面积增加倍数为：

2．在298 K时，1,2—二硝基苯(NB)在水中所形成的饱和溶液的浓度为5.9×10-3mol·L-1，计算直径为1×10-8m的NB微球在水中的溶解度。已知298 K时NB／水的表面张力为25.7 mN·m-1，NB的密度为1 566 kg·m-3。 （答案：2.625×10-3 mol·dm-3）

解：根据开尔文公式：，将数值代入，得：

3．373 K时，水的表面张力为58.9 mN·m-1，密度为958.4 kg·m-3，在373 K时直径为

1×10-7m的气泡内的水蒸气压为多少?在101.325 kPa外压下，能否从373 K的水中蒸发出直径为1×10-7m的气泡? （答案：99.89kPa） 解：气泡为凹面，且r = 0.5×10-7m

因pr

第6章 化学平衡热力学原理

1. 1000 K，101.325kPa时，反应2SO３(ｇ) ==== 2SO2(ｇ)＋O2(ｇ)的Ｋｃ＝3.54 mol·m-3。 (1)求此反应的Ｋｐ和Kｙ；(2)求反应SO3(ｇ)==== SO2(ｇ)＋1/2O2(ｇ)的Ｋｐ和Kｃ。 （答案：①Kp= 29.43 kPa，KY= 0.29，②Kp= 171.6 kPa，Kc= 1.88 mol1/2·m-3/2） 解： (1) 2SO3(ｇ)==== 2SO2(ｇ)＋O2(ｇ)

Kp=Kc(RT)∑νβ=3.54×8.314×1000=29.43×103 Pa=29.43kPa Ky= Kp·P-∑νβ=29430×(101325)-1=0.29 (2) SO3(ｇ)==== SO2(ｇ)＋1/2O2(ｇ)

=

=

2．在温度Ｔ容积V的容器中，充入1mol H２和3mol I２，设平衡后有x mol HI生成。若再加入2mol H２，则平衡后HI的物质的量为2xmol。试计算Ｋｐ值。（答案：4）

解：已知平衡时生成HI摩尔数为x

H2(g) + I2(g) ==== 2HI

反应前摩尔数 1 3 0 平衡时摩尔数 1-0.5x 3-0.5xx

总摩尔

中南大学考试试卷05

一、 选择题（每题2分，共20分）

1. 一可逆热机与另一可逆热机在其它条件相同时，燃烧等量的燃料，则可逆热机拖动

的列车运行的速度（ ）

(a) 较快 (b) 较慢 (c) 一样 (d) 不一定

2. 在等压下,无论用什么手段进行反应 A + B === C，若△rHm＞0，则该反应（ ）。 (a) 为吸热反应； (b) 为放热反应； (c) 视反应手段而定； (d) 无热交换

3. 理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化中的系统熵变△S系及环境熵变△S环应为（ ）

(a) △S系＞0 ，△S环＜0 (b) △S系＜0 ，△S环＞0 (c) △S系＞0 ，△S环=0 (d) △S系＜0 ，△S环=0

4. 在定温定压下，溶剂A和溶质B形成一定浓度的稀溶液，若采用不同的浓度表示方式，则（ ）。

(a) 溶液中A和B的活度不变； (b) 溶液中A和B的标准化学势不变； (c) 溶液中A和B的活度系数不变；(d) 溶液中A和B的化学势值不变。

5. 有一以水为溶剂的稀溶液浓度为m，其沸点升高值为△Tb，凝固点下降值为△Tf，则（

中南大学考试试卷05

一、 选择题（每题2分，共20分）

1. 一可逆热机与另一可逆热机在其它条件相同时，燃烧等量的燃料，则可逆热机拖动

的列车运行的速度（ ）

(a) 较快 (b) 较慢 (c) 一样 (d) 不一定

2. 在等压下,无论用什么手段进行反应 A + B === C，若△rHm＞0，则该反应（ ）。 (a) 为吸热反应； (b) 为放热反应； (c) 视反应手段而定； (d) 无热交换

3. 理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化中的系统熵变△S系及环境熵变△S环应为（ ）

(a) △S系＞0 ，△S环＜0 (b) △S系＜0 ，△S环＞0 (c) △S系＞0 ，△S环=0 (d) △S系＜0 ，△S环=0

4. 在定温定压下，溶剂A和溶质B形成一定浓度的稀溶液，若采用不同的浓度表示方式，则（ ）。

(a) 溶液中A和B的活度不变； (b) 溶液中A和B的标准化学势不变； (c) 溶液中A和B的活度系数不变；(d) 溶液中A和B的化学势值不变。

5. 有一以水为溶剂的稀溶液浓度为m，其沸点升高值为△Tb，凝固点下降值为△Tf，则（

中南大学考试试卷02

一、填空题（每小题3分，共45分）

1. 273.15K,101.325KPa下，固体冰融化为水，其过程的Q 0， W 0，

ΔU 0 ，ΔH 0，

2. 1mol 25℃的液体苯在弹式量热计中完全燃烧，放热3264KJ，则反应 2C6H6（l）+15O2（g） == 12CO2（g） +6H2O（l）

的ΔrUm（298K）== KJ·mol ，ΔrH m（298K）== KJ·mol 3. 298K时某化学反应的ΔrH m= -16.74 KJ·mol ，ΔrCp，m =16.74 J·K·mol，则

该化学反应在 K温度下反应时的反应热为零。

4. 1mol单原子理想气体等容从T1冷却到T2，则该过程的ΔS 0， W 0。 5. 1mol的液态水由100℃,101.325KPa向真空蒸发为100℃,101.325KPa的水蒸气，已知此

θ

-1

-1

-1

-1