物化II复习题2013-05.ppt

例1 例2 例3 在定温300K的密闭容器中, 发生如下气相反应: A(g) + B(g) ? Y(g) , 测知其速率方程为 假定反应开始只有A(g)和B(g)(初始体积比为1: 1), 初始总压力为200 kPa, 设反应进行到10 min时, 测得总压力为150 kPa, 则该反应在300 K时的反应速率常数为多少?再过10 min时容器内总压力为多少? 某反应在15.05℃时的反应速率常数为34.40×10?3 dm3·mol?1·s?1, 在40.13℃时的反应速率常数为189.9×10?3 dm3·mol?1·s?1. 求反应的活化能, 并计算25℃时的反应速率常数. 等容气相反应A?Y的速率常数k与温度T具有如下关系式: (1)计算此反应的活化能; (2)欲使A在10min内转化率达到90%, 则温度应控制在多少? * 物理化学II 复 习 题 天津理工大学 化学化工学院 2013. 05. 已知25℃时0.10 mol?dm－3 CH3COOH溶液的电导率为5.235 ?10－2 S?m－1, 计算CH3COOH的解离度? 及解离常数K?. 所需离子摩尔电导率的数据见教材表7.4.1. CH3COOH = CH3COO － + H + 平衡时 c( 1－? ) c? c? 查表得25℃时: 取c? = 1 mol?dm－3, 则 25℃时, 电池 Cd|CdCl2?(5/2)H2O(饱和溶液)|AgCl(s)|Ag 的E＝0.67533V, 求该温度下反应的 ΔrGm,ΔrSm和ΔrHm. ΔrGm= -zFE＝-2?96485C?mol－1 ?0.67533V=－130.32kJ?mol－1 ΔrHm＝－167.7kJ?mol－1与反应途径中是否有非体积功无关, 它在数值上等于反应在一般容器中进行时系统与环境间交换的热量Qp . Qr,m=－37.38 kJ?mol－1是反应在电池中可逆地进行时系统与环境间交换的热量. Qp与Qr之差为电功: Wr={－167.7－(－37.38)} kJ?mol－1=－130.32kJ?mol－1 ΔrGm, ΔrSm , ΔrHm和Qr,m均与电池反应计量方程写法有关.若上述电池反应写为下式, 则z＝1, ΔrGm, ΔrSm , ΔrHm和Qr,m 的数值都要减半. 有一原电池 Ag | AgCl(s)|Cl－(a=1)||Cu2+(a=0.01)|Cu. (1)写出上述原电池的反应式; (2)计算该原电池在25℃时的电动势E; (3)25℃时, 原电池反应的吉布斯函数变(?rGm)和平衡常数K?各为多少？ 已知: E?(Cu2+?Cu) = 0.3402V, E?(Cl－|AgCl(s)|Ag) = 0.2223V . (1) 2Ag + 2Cl?(a = 1) + Cu2+(a = 0.01) = 2AgCl(s) + Cu (3) ?rG m=－zFE = {－2×96485×0.05875} J·mol?1 =－11.337 kJ·mol?1 A(g) + B(g ) ? Y(g) t = 0 pA, 0 pA, 0 0 t = t pA pA pA, 0－pA ? p = pt = pA, 0 + pA 可知 pA = pt － pA, 0 得 积分得 例4 已知 pt, 0 = 200kPa, pA, 0 = 100kPa, 即 当 t = 10min时, pt = 150 kPa, 得 k = 0.001kPa?1·min?1 当 t = 20min时, 可得 pt = 133kPa E a = 51.13 kJ·mol?1 k(298.15K) = 70.12×10－3dm3·mol－1·s－1. 例5 (1) 据Arrhenius公式: 与经验式对比, 得Ea = 9622K ? R = 80.0 kJ?mol－1 (2) 求T. t =