一、判断题(正确打√,错误打×)
1. 当浓度无限稀时, HAc 完全电离成 H+ 离子和 Ac- 离子。 ( √ ) 2. 浓度越大,弱电解质的电离度越小。 ( √ ) 3. 能斯特方程式可以计算任何电池的电动势。 ( × ) 4. E?是电池反应达平衡时的电动势。 ( × ) 5. 电池的正极发生还原反应。 ( √ ) 6. 电池反应一定是发生氧化-还原反应。 ( × ) 7. 电化学中规定,阳极总是发生氧化反应。 ( √ )
三、选择题(选1个答案)
1. 当电解质的浓度降低时,电导率 。 ( D ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大,也可能减小
2. 下列说法正确的是 。 ( B ) A.摩尔电导率总是随着电解质浓度的增大而增大
B.摩尔电导率总是随着电解质浓度的减小而增大 C.摩尔电导率与电解质浓度无关
D.当电解质浓度增大时,摩尔电导率可能增大,也可能减小
3. 在电导滴定中,用强碱滴定弱酸时,终点以后溶液的电导 ( D ) A.不变 B.减小 C.不规则改变 D.增加
4. 在电导滴定中,用强酸滴定强碱时,终点以后溶液的电导 ( D ) A.不变 B.减小 C.不规则改变 D.增加
5. 公式 Λm=Λm∞(1 ? β√c)适用于 。 ( C ) A.任何电解质溶液 B.电解质稀溶液
C.强电解质稀溶液 D.弱电解质稀溶液
6. 下列说法正确的是 。 ( A ) A.E 与电解质活度有关,E?与电解质活度无关 B.E与电解质活度无关,E?与电解质活度有关 C.E和 E?均与电解质活度无关
D.E和 E?均与电解质活度有关
7. 当电池的电动势 E = 0 V时, 。 ( C ) A.电池反应中,反应物的活度与产物的活度相等 B.电池反应中,反应物的活度与产物的浓度相等 C.正、负极的电极电势相等
D.正、负极的标准电极电势相等
8. 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
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1. Ca2+ 和 Cl- 的无限稀释摩尔电导率分别为λ∞m,Ca 2+ = 1.190 ×10?3 S·m2·mol-1和λ∞m,Ca - = 7.634 ×10?3 S·m2·mol-1,则 CaCl2 的无限稀释摩尔电导率λm∞,CaCl2 = 0.01646 S·m2·mol-1。
2. Ag︱AgCl,KCl(a1) ‖AgNO3(a2)︱Ag的电池反应是 Cl(al)+Ag(a2)=AgCl(s) 。 3. Pt︱H2(p)︱NaOH(a)︱HgO (s)︱Hg(l) 的正极反应是 HgO(s)+H2O+2e-=Hg(l)+2OH-(a) 。 4. Pt︱H2(p1)︱H2SO4 (m)︱H2 (p2)︱Pt的负极反应是 H2(p1)=2H+(m)+2e- 。 5. 在电化学中,规定 标准氢电极 的电极电势为零。
6. 公式 ΔG= - zFE 的使用条件是 封闭系统中的等温等压,非体积功只做电功的可逆过程 。 7. 已知下列电极反应的?θ值:Fe2+ + 2e → Fe,?1θ;Fe3+ + e? → Fe2+,?2θ。则电极反应 Fe3+ + 3e → Fe 的φ3θ值为 ?O??
-+
2?1??23OO。
8. 蓄电池充电时,蓄电池的正极与外加电源的 正 极连接。
四、问答题
1. 什么是电导率?
答:相距一米,截面积为一平方米的两平行电极间放置一立方米电解质溶液时所具有的电导。 2. 什么是摩尔电导率?
答:摩尔电导率是指相距为1m的两平行电极间放置含有1mol电解质的溶液所具有的电导。 3. 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。 4. 什么是标准电极电势?
答:在标准状态下,标准氢电极作为负极,给定电极作为正极,所组成的电池的电动势称为该电极的标准电极电势。
五、计算题
1. 298.2K时,0.020mol·dm-3 KCl 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;
解:因为G=1/R ,G=R*A/l
所以l/A=kR=0.2786*82.4=22.96m-1
(2)0.0025mol·dm-3的 K2SO4 溶液的电导率;
K2=l/R2A=1/376*22.96=0.06105S·m-1
(3)0.0025mol·dm-3的 K2SO4 溶液的摩尔电导率。
解:因为∧m=KVm=k/c
所以∧m(K2SO4)=k/c=6.11*10-2/0.0025*103=0.0245S·m2·mol-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,已知λ∞m,Ag+ = 61.92×10-4 S·m2·mol-1,λ∞m,Cl? = 76.34×10-4S·m2·mol-1,求AgCl 的溶度积 Ksp?。 解:已知λm∞Ag+=61.92*10-4s·m2mol-1 λm∞cl+=76.34*10-4 s·m2mol-1
∧m(AgCl)=λm∞(AgCl)=(61.92+76.34)*10-4=1.382*10-2 s·m2mol-1 根据C(饱和)=〔k(溶液)-k(水)〕/λm(AgCl)= 〔(3.41-1.52)*10-4〕/1.382*10-2=1.37*10-2mol·m-3
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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,所以AgCl的标准活度积为:
KSP?(AgCl)=c(Ag+)/c?·c(Cl-)/ c?=(1.37*10-5)2=1.88*10-10
3. 298 K时,AgCl的 Kspθ=1.56×10?10,计算其在 0.01 mol·kg?1KNO3 水溶液中的溶解度。
解: AgCl在含有KNO3或KCl的水溶液中形成混合溶液,此混合溶液的离子强度影响了AgCl的溶解度。由于AgCl的溶解度很小,故在计算离子强度I时可忽略Ag离子与Cl离子的贡献。
I?112?
?
在KNO3溶液中
??m2BBzB2
22[0.01?1?0.01?(?1)]?0.01根据Debye-Huckel极限公式
ln????Az?z?I0.01??0.1172
??1.172?1?1????0.8894
Ksp(AgCl)?aOAg??aCl??(??)?(22mmO)
21.56?10?10?0.8894?5?(m1?1)
2m?1.40?10mol?kg
4. 25℃时,已知φθMnO4-, H+ / Mn2+ = 1. 507 V ,φθCl2/ Cl-1=1.358 V,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; 负极(氧化反应):2Cl-2e Cl2
正极(还原)反应:MnO4-+8H++5e- Mn2++4H2O 电池反应:2MnO4+16H+10Cl 2Mn+5Cl2+8H2O (2)求 25℃时该电池的标准电动势;
解:Eθ=φθMnO4-,Mn2+-φθCl2(g)/cl-=1.507-1.358=0.149V
(3)若溶液的 pH=1.0,其它物质的浓度均为标准浓度,求 25℃时该电池的电动势。 解: E=E θ-(RT)/(Vf)ln[(CMn)2*(Ccl)5*(CH2O)8]/C2(Mno4-) =0.149-(8.314*298/10/96500) =0.0543V
5. 25℃时,已知 φθFe3+/ Fe2+=0.771V,φθI2/I-=0.5355V,计算化学反应 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2的△rGm和标准衡常数 K。
解:E=φFe3+/Fe2+-φI2/r=0.771-0.5355=0.2355 V
△Gmθ=-zEθF=-2*0.2355*96500=-45.45KJ/mol Eθ=(RT)/(zF)*lnKθ
lnKθ= Eθ/[(RT)/(zF)]=0.2355/[(8.314*298)/(2*96500)]=18.34
Kθ=9.154*107
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θ
θ
θ
?
?
-+
-2+
-
第七章 化学动力学
一、判断题(正确打√,错误打×)
1. 测得反应Cl2+H2→2HCl的反应级数等于 3/2, 该反应不可能是基元反应。 ( √ ) 2. 测得反应2O3→3O2的反应级数等于 1,该反应可能是基元反应。 ( × ) 3. 速率常数的单位与反应级数有关。 ( √ ) 4. 任何反应的反应速率与浓度的关系都符合质量作用定律。 ( × ) 5. 阿仑尼乌斯公式不适用于光化反应。 ( √ ) 6. 催化剂改变速率常数,但不改变平衡常数。 ( √ ) 7. 反应温度既改变速率常数, 也改变平衡常数。 ( √ ) 8. 速率常数与温度、催化剂、反应物浓度等因素有关。 ( × )
二、选择题(选1个答案)
1. 化学反应2O3→3O2 的反应速率可以表示为-dCO3/dt或dCO2/dt,两者之间的关系为 。
( D ) A.-dCO3/dt= dCO2/dt B.-dCO3/dt= 2dCO2/dt
C.-dCO3/dt= (3/2)dCO2/dt D.-dCO3/dt= (2/3)dCO2/dt
2. 一级反应的半衰期与初始浓度 。 ( C ) A.成正比 B.成反比 C.无关 D.平方成正比
3. 二级反应的半衰期与初始浓度 。 ( B ) A.成正比 B.成反比 C.无关 D.平方成比
4. 某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗 1/4 的时间的 2 倍,则该反应的反应级数为 。 ( A ) A.零 B.一 C.二 D.三
5. 关于活化分子,下列说法错误的是 。 ( A ) A.能量大于反应物分子的平均能量的分子是活化分子 B.只有活化分子的碰撞才可能发生化学反应 C.活化分子数与反应温度有关 D.活化分子数与反应物浓度有关
6. 关于基元反应的活化能, 下列说法正确的是 。 ( D ) A.活化分子的最低能量 B.活化分子的平均能量 C.反应物分子的平均能量
D.活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差
7. 下列性质中,不属于一级反应特征的是 。 ( B ) A.lnc 对时间 t 作图为一条直线 B.半衰期与反应物初始浓度成反比
C.反应物消耗的百分数相同时所需的反应时间也相同
D.速率常数的单位为[时间]-1
8. 光化反应的特点之一是 。 ( C ) A.多数是一级反应 B.量子效率小于 1
C.可以向△G>0的方向进行 D.温度影响非常显著
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