2015物理化学复习题下册选择题:1.对于一个一级反应,如其半衰期t1/2在0.01s以下,即为快速反应,此时它的速率常数k值在:( A )A. 69.32s-1以上;B. 6.932s-1以上;C. 0.06932s-1以上;D. 6.932s-1以下2. 反应A→产物为一级反应,2B→产物为二级反应,t1/2(A)和t1/2(B)分别表示两反应的半衰期,设A和B的初始浓度相等,当反应分别进行的时间为t=2t1/2(A)和t=2t1/2(B)时,A、B物质的浓度c A、c B大小关系为:( C )A.c A﹥c B;B. c A=c B;C. c A﹤c B;D.两者无一定关系3. 两个活化能不相同的反应,如E2﹥E1,且都在相同的升温区间内升温,则( A )A.dlnk2/dT﹥dlnk1/dT;B. dlnk1/dT﹥dlnk2/dT;C. dlnk1/dT=dlnk2/dT;D. dk2/dT﹥dk1/dT4. 电池在下面三种情况下放电:(1)电流趋于零;(2)有一定大小的工作电流;(3)短路。
则电池的电动势: A. 相同;B.不相同( A )电池的端电压: C. 相同;D.不相同( D )5. 半径为r,表面张力为σ,则肥皂泡内、外压力差为( C )A. △p= 0;B. △p=2σ/r;C. △p=4σ/r;D. 无法确定6. 在相同温度下,同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时,将具有不同的饱和蒸汽压,以p平、p凹、p凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸汽压,则三者之间的关系是( C )A. p平﹥p凹﹥p凸; B. p凹﹥p平﹥p凸;C. p凸﹥p平﹥p凹;D. p凸﹥p凹﹥p平7. 若用σ和a2分别表示表面张力和活度,则在定温下加入表面活性剂后,将( B )A. dσ/d a2﹥0;B. dσ/d a2﹤0;C. dσ/d a2=0;D. dσ/d a2≧08. 纯水的表面张力为σ1,加入溶质后水溶液的表面张力为σ2,且σ2﹥σ1,制成水溶液后,溶质的表面浓度为c s,本体浓度为c,则( B )A. cs ﹥c;B. cs﹤c;C. cs=c;D. cs=09. 气-固相反应CaCO3(s) ==== CaO(s) + CO2(g)已达平衡,在其他条件不变的情况下,若把CaCO3(s)的颗粒变得极小,则平衡( B )A. 向左移动;B.向右移动;C.不移动;D.来回不定移动10. 吸附热的绝对值随吸附覆盖度的增大而( B )A. 增加;B. 减小;C. 不变;D. 无法确定11. 一水平放置的毛细管内有少量润湿性液体,若液体在管内一直向左方移动,说明毛细管有何缺陷( B )A. 左端内径大;B. 右端内径大;C. 内径均无缺陷;D. 不能说明有无缺陷12. 在电泳实验中,观察到分散相向阳极移动,这表明( B )A. 胶粒带正电;B. 胶粒带负电;C. ζ电势相对于本体溶液为正;D. 斯特恩面处相对本题溶液为正。
问答题:1.反应A与反应B都是一级反应,而且在某一温度T时,k A﹥k B。
在T时,反应A的速率是否必须大于反应B的速率?答:不一定。
因为反应速率除与速率常数有关外,还与反应物的浓度有关。
计算题:1.某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15min。
多长时间后该试样分解了80%。
解:反应为一级反应t1/2= ln2/kk=ln2/t1/2=0.693/15=0.0462(min-1)t=(1/k)ln(1/(1-y))=34.8(min)2.蔗糖在稀酸溶液中按下式水解:C12H22O11 + H2O ==== C6H12O6(葡萄糖) + C6H12O6(果糖)当温度与酸的浓度一定时,反应速率与蔗糖的浓度成正比。
今有一溶液,1dm3中含0.300mol蔗糖及0.1mol HCl,在48℃,20min内有32%的蔗糖水解。
(1)计算反应速率常数;(2)计算反应开始(t=0)时及20min时的反应速率;(3)40min后有多少蔗糖水解?(4)若60%蔗糖发生水解,需多少时间?解:根据题意可知反应为一级反应,有:r = k[A] (式中A代表蔗糖)(1)k = -(1/t)ln(1-y)= -(1/20)ln(1-32)= 0.0193(min-1)(2)r0 = k[A]0 = 0.0193×0.300 = 5.8×10-3(mol·dm-3·min-1)r t = k[A] = 0.0193×[1-0.32]×0.300 = 3.9×10-3(mol·dm-3·min-1)(3)ln{[A]/[A]0} = -kt = -0.0193× 40 = -0.772[A]/[A]0 = 0.46则40min后,蔗糖水解的分数为:1-0.54= 54%(4)t = -(1/k)ln(1-y)= -(1/0.0193)ln(1-0.6)=47.5min3.反应 2NOCl ==== 2NO + Cl2在200下的动力学数据如下:t/s 0 200 300 500 [NOCl]/(mol×dm-1) 0.02 0.0159 0.0144 0.0121 反应开始至含有NOCl,并认为反应能进行到底,求反应级数和速率常数。
解:采用尝试法,将表中数据反别代入二级反应的动力学方程1/[NOCl]- 1/[NOCl]0 = kt即:k = (1/t){ 1/[NOCl]- 1/[NOCl]0 }则:k1 = (1/200)(1/0.0159-1/0.02)=0.0645(dm3·mol-1·s-1)k2 = (1/300)(1/0.0144-1/0.02)=0.0648(dm3·mol-1·s-1)k3 = (1/500)(1/0.0121-1/0.02)=0.0653(dm3·mol-1·s-1)所得k值几乎为一常数,所以反应为二级反应,且k = 0.065 dm3·mol-1·s-14.在500℃及初压为101325Pa时,某碳氢化物的气相热分解反应的半衰期为2s。
若初压降为10132.5Pa,则半衰期曾为20s。
求速率常数。
解:n = 1 + ln(t1/2/t/1/2)/ln(p/B,0/p B.0)= 1 + ln(20/2)/ln(101325/10132.5)= 25.65℃时N2O5气相分解的速率常数为0.292min-1。
活化能为103.3kJ·mol-1,求80℃时k及t1/2。
解:先由阿累尼乌斯公式求80℃时的k值,有:Ln[k(353K)/k(338K)] = Ea/R(1/T1-1/T2)k(353K) = 1.38min-1由速率常数的单位可以确定该反应为一级反应,所以t1/2 = 0.693/k= 0.693/1.39 = 0.498(min)6.反应2NO + O2 ==== 2NO2有下列数据:T/K 600 645K1/(dm6·mol-2·min-1) K-1/(dm6·mol-2·min-1) 6.63×1058.396.52×10540.7试求:(1)这两个温度下反应的平衡常数;(2)反应的△U m和△H m;(3)正向反应和逆向反应的活化能解:(1)K c(600K)=k1(600K)/k-1(600K) = 6.63×105/8.39 = 7.90×104(dm3·mol-1) K c(645K)=k1(645K)/k-1(645K) = 6.52×105/40.7 = 1.60×104(dm3·mol-1)(2) ln[Kc(T2)/Kc(T1)] = △r U m/R[(T2-T1)/T2T1]Ln[1.60×104/ 7.90×104] = △r U m/R[(645-600)/645×600]△r U m = -114kJ·mol-1因为Kp=Kc(RT)ΣγB =Kc/RTLn[Kp(T2) /Kp(T1)] = △r H m/R[(T2-T1)/T2T1]所以Ln{[Kc(T2)/(RT2)]/Kc(T1)/(RT1)}= △r H m/R[(T2-T1)/T2T1]Ln[1.60×104×600/7.90×104×645]= △r H m/8.314[(645-600)/645×600]△r H m = -119kJ·mol-1(3)根据公式Ln[k(T1)k(T2)]= (Ea/R)[(T2-T1)/T2T1]对正反应有Ln[k1(T1)k1(T2)]= (E a,1/R)[(T2-T1)/T2T1]E a,1=-1.20kJ·mol-1Ln[k-1(T1)k-1(T2)]= (E a,1/R)[(T2-T1)/T2T1]E a,-1= 113 kJ·mol-17.设有下列电池:Pt|Fe2+(a=2.00),Fe3+(a=1.20)||I-(a=0.100)|I2(s)|Pt(1)写出电极反应和电池反应;(2)计算25℃时的电池电动势E;(3)哪一个电极电势较高?已知:E (Fe3+/Fe2+)=0.771V ;E (I2/I-)=0.536V解:(1)电极反应(-)Fe2+(a=2.00)===Fe3+(a=1.200)+e-(+)1/2I2(s) + e- ===I-(a=0.100)电池反应:Fe2+(a=2.00)+1/2I2(s)====Fe3+(a=1.200)+I-(a=0.100)(2) E=E(+)-E(-)=[E0(I2/I-)+(RT/F)ln(1/a I-)]- [E0(Fe3+/Fe2+)+(RT/F)ln(a Fe3+/a Fe2+)]= -0.163(3) 由于E小于零,故Pt|Fe2+(a=2.00),Fe3+(a=1.20)电极的电势较高。
8.利用标准电极电势,计算25℃时Ag2S的溶度积K sp。
已知:E Ag2S/Ag= -0.7051; E Ag+/Ag= 0.7996解: Ag2S(s) ==== 2Ag+ + S2-K sp = a2Ag+aS2-= K a=exp(-△rG m/RT)设计可逆电池Ag|Ag+||S2-|Ag2S(s)|Ag 电极反应:(-)极2Ag ==== 2Ag+ + 2e-(+)极 Ag2S + 2e- === 2Ag + S2-电池反应:E = E Ag2S/Ag - E Ag+/Ag= -0.7051- 0.7996 = -1.5047(V)△rG m = -zFE= exp(zFE /RT) = 1.34×10-51Ksp9.在101325Pa时,白锡与灰锡在18℃时成平衡,从白锡转变为灰锡的相变热为-2.01kJ·mol-1。