物理化学复习题汇编(含答案及简答题)(2)

=－89.49kJ?mol

Θ?rSm???BSm(B)

Θ?1 =104.60+188.72－2×192.51－213.64

=－305.34J?KΘΘΘ?rGm??rHm?T?rSm?1?mol?1

??89.49kJ.mol?1?298.15K?(?305.34J?K?1?mol?1)?10?3?1.547kJ?mol?1

由?rGm??RTlnK得

ΘΘK?Θ???rGm1.547?103J?mol?1?exp(?)?exp???8.314J?K?1?mol?1?298.15K???0.536 RT??计算说明?rGm?0，说明合成(NH2)2CO反应是自发的。

8. 反应 C2H5Cl(g)=C2H4(g)+HCl(g) 在400K时，ΔG0=19.46kJ·mol-1。 (1) 计算400K时的Kp；

(2) 初由1molC2H5Cl(g)反应，计算400K和平衡总压力为101325Pa时，C2H5Cl(g)的离解度。 8.解：

(1) 由 ?Gm??RTlnKp知

19.46?10??8.314?400lnKp

Kp?2.88?10

（2）设离解度为α，则

C2H5Cl(g) = C2H4(g) + HCl(g) 开始 1mol 0 0 平衡时 1-α α α Σni=1-α＋α＋α＝1＝α

?33Θ0Θ(p总/p?)(p总/p?)?2?31??1?? 2.88?10? ? Kp?1??(1??)(1＋?）p总/p?1??解之，?＝5.4％

11.实验测知异构化反应 C6H12(g)=C5H9CH3(g)的K?与温度T的关系式为

6

??

lnK?(T)??2059???4.184。计算上述异构化反应的?rHm(298.15K)、?rSm(298.15K)、T??rGm(298.15K)。

11. 解：

题给公式为：lnK(T)??Θ?2059?4.184 TΘ?rHm?I 又知：lnK??RT

比较同类项，得

Θ?rHm(298.15K)?2059R?2059?8.314J?K?1?mol?1?17119J?mol?1

Θ 由?rGm(298.15K)??RTlnK?(298.15K)，得

?rGm(298.15K)??8.314?298.15?(?

由?rGm??rHm?T?rSm，得

ΘmΘ2059?4.184)?6747J?mol?1

298.15ΘΘΘΘΘ?rGm??rHm6747?17119???34.79J?K?1?mol?1 ?rS?T298.1512. 5℃电池

Cd|(Csd2)(Cal|Aq)gC|Alg(s(的)电动势

E=0.67533V，

??E??4?1????6.5?10V?K，求该温度下的?rGm、?rSm 、?rHm和Qr。 ??T?p12.解：

?rGm??zFE??(2?96485?0.67533)J?mol?1??130.32?103J?mol?1

?rSm?zF[?E?1?1]p?[2?96485?(?6.5?10?4)]J?K?1?mol??125.4J?K?1?mol ?T?rHm??rGm?T?rSm?(?130.32?103?298.15?125.4)J?mol?1??167.7?103J?mol?1

Qr?T?rSm?[298.15?(?125.4]J?mol?1??37.40?103.J?mol?1

13. 有一化学反应 H2(100kPa)+Hg2Cl2(s)=2Hg(l)+2HCl(0.1mol·kg-1), 若设计成电池，该电池的电动势 E与T的关系为：E?0.0694?1.88?10T?2.9?10TV。

?3?62 7

(1) 求18℃时电池反应的E；

(2) 求18℃ 时（291.2K）时电池反应的?rSm、?rHm和Qr 。 13. 解：

(1) E?0.0694?1.88?10T?2.9?10TV

?3?62?0.0694?1.88?10?3?291.2?2.9?10?6?(291.2)2V?0.3709V

?E??3?6?1?4?1 (2) ????(1.88?10?5.8?10T)V?K?1.91?10V?K

??T?p ?rGm??zFE??(2?96485?0.3709)J?mol?1??71.57?103J?mol?1

?rSm?zF[?E]p?[2?96485?(1.91?10?4)]J?K?1?mol?1?36.86J?K?1?mol?1 ?T?rHm??rGm?T?rSm?(?71.57?103?291.2?36.86)J?mol?1??60.84?103J?mol?1?1?1 Qr?T?rSm?[291.2?(36.86]J?mol ?10.73?103.J?mol

14. 在25℃时，硫酸钡饱和溶液的电导率为4.58×10-4S·m-1，制备该溶液所用水的电导率为1.52×10-4S·m-1。已知此温度时，Λm[

??11?Ba?NO3?2]=1.351×10-2S.m2.mol-1，Λm（H2SO4）

22=4.295×10-2S.m2.mol-1，Λm（HNO3）=4.211×10-2S·m2·mol-1。求硫酸钡在水中的溶解度（mol·dm-3）及Ksp。

14. 解：

在此体系中，溶液的电导率?s为溶质和溶剂的电导率之和，所以

?4?4?110=3.06×10s·m ?(BaSO4)??s??(H2O)=（4.58-1.52）×

由于BaSO4是一种难溶盐，它在水中的溶解度很小，所以可以近似认为Λm（=Λm(

??1 BaSO4）21BaSO4)，即 2?m110?3 Λ( BaSO4)??

2c根据离子独立运动定律：

Λm?（BaSO4）=Λm?[Ba(NO2)]＋Λm?(H2SO4)－Λm?(HNO3)

=（1.351＋4.295－4.211）×10

?2121212

8

=1.435×10

硫酸钡的溶解度为：

?2 s·m·mol

2?1

1c(BaSO4)??210?310?3?4?5?3=3.06×10×=2.11×10mol·dm ?211.435?10?Λm(BaSO4)2c(BaSO4)?11c(BaSO4)?1.055?10?5mol?dm?3) 222?c?Ksp?????1.055?10?5?c???2?1.11?10?10

15. 25℃时，电池反应 Ag(s)?1Cl2(0.1MPa)???AgCl(s)）的电动势为1.1362V，电池反应2－

电动势的温度系数为－5.95×104V·K-1。写出该电池反应的电池表达式并计算反应的?rGm、

?rSm、?rHm和Qr。

15. 解：

（1）电池表示式

Ag|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl2(0.1MPa)|Pt （2）?rGm??zFE??(1?96485?1.1362)J?mol ?rSm?zF[?1?109.63kJ?mol?1

?E]p?[1?96485?(?5.95?10?4)]J?K?1?mol?1??57.4J?K?1?mol?1 ?T?rHm??rGm?T?rSm?(?109.63?103?298.15?57.4)J?mol?1??126.74kJ?mol?1 Qr?T?rSm?[298.15?(?57.40]J?mol

16. 设M代表某金属，MCl2代表其氯化物，设电池：M|MCl2(b)|AgCl(s)|Ag(s)在0~60℃间的电动势E和温度T的关系为E/V?1.200?4.00?10T?9.00?10T。 （1）写出电极反应和电池反应；

（2）求298K，100kPa时上述电池的?rGm、?rSm、?rHm和Qr。 （3）若反应不在电池中进行，则298K，100kPa时Q为多少？

?5?72?1??17.11kJ?mol?1

16. 解：（1）电极反应如下：

负极

正极

M?M2??2e?

2AgCl?2e??2Ag?2Cl?

9

电池反应：

M?2AgCl?M2??2Ag?2Cl?

(2) E?(1.200?4.00?10?5T?9.00?10?7T2)V)

?1.200?4.00?10?5?298?9.00?10?7?(298)2V

?1.2918V

??E??5?7?1?4?1???(4.00?10?9.00?10T)V?K?3.082?10V?K??T?p

?rGm??zFE??(2?96485?1.2918)J?mol?1??2.493?105J?mol?1

?rSm?zF[?E?1?1]p?[2?96485?(3.082?10?4)]J?K?1?mol?59.47J?K?1?mol ?T?rHm??rGm?T?rSm?(?2.493?105?298?59.47)J?mol?1??2.32?105J?mol?1 Qr?T?rSm?[298?(59.47]J?mol?1?1.77?104.J?mol?1

17. 298K时，0.05mol·dm-3CH3COOH溶液的电导率为3.68×10-2S·m-1，

2?m2·mol-1，Λm(CH3COO-)=40.9×10-4 S·m·mol-1，求CH3COOH的电Λm?(H+)=349.82×10-4S·

离度和电离常数。

17. 解：

CH3COOH溶液的摩尔电导率为：

3.68?10?2S?m?1?42?1?7.36?10S?m?mol Λ(CH3COOH)==?3c0.05?1000mol?m?m?Λm?(CH3COOH)= Λm?(H+)＋Λm?(CH3COO-)

=（349.82+40.9）×10-4=390.72 ×10-4s.m.mol

CH3COOH溶液的离解度为：

2?1

Λm?CH3COOH)7.36?10?4S?m2?mol?1?????0.0188 2?1Λm?CH3COOH)390.72?10?4S?m?mol所以CH3COOH溶液的的解离常数为：

c?20.05??0.0188)Kc???1.80?10?5

1??1?0.01882 10

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