《物理化學(xué)》(下冊)-期末總復(fù)習(xí)

物理化學(xué)(下冊)期末考試大綱可逆電池，電池的書面寫法，電極反應(yīng)和電池反應(yīng)，可逆電池的熱力學(xué)(橋梁公式、E與R的關(guān)系),用Nernst公式計(jì)算電極電勢和電池電動(dòng)勢，電動(dòng)勢測定的應(yīng)用(計(jì)算平均活度方程(推導(dǎo)和計(jì)算)及特點(diǎn)(反應(yīng)速率常數(shù)的量綱、半衰期),典型復(fù)雜反應(yīng)(對峙、平行、連續(xù))的特點(diǎn)，對峙、平行反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)，溫度對反應(yīng)速率的影響，阿侖尼烏斯公式率方程.楊-拉普拉斯公式，開爾文公式，液-固界面現(xiàn)象(鋪展、潤濕、接觸角、毛細(xì)管液面高度),表面活性劑的作用，表面活性物質(zhì)在溶液中的分布，物理吸附、化學(xué)分散系統(tǒng)，膠體，膠體的結(jié)構(gòu)表示式，膠體的丁鐸爾效應(yīng)，一.名詞解釋：(每詞3分，共4詞，計(jì)12分)二.選擇填空：(每題2分，共20題，計(jì)40分)三.證明與推導(dǎo)：(計(jì)8分)四.計(jì)算題：(電化學(xué)1題，動(dòng)力學(xué)2題，表面化學(xué)1題，共計(jì)40分)重要的名詞2.遷移數(shù)：離子j所傳導(dǎo)的電流(量)與總電流(量)之比.力=」=」jIQC4.柯爾勞施離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)(遷移)定律：在9.分解電壓：使某電解質(zhì)溶液能連續(xù)不斷地進(jìn)行分解時(shí)所需(必須)的最小外加電壓.m13.界面：密切接觸的兩相之間的過渡區(qū)(約幾個(gè)分子厚度).18.物理吸附：由于范德華力的作用而產(chǎn)生的吸附.19.化學(xué)吸附：由于生成化學(xué)鍵而發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移與原子重排的吸附20.吸附質(zhì)：被吸附劑吸附的物質(zhì).21.吸附劑：具有吸附能力的物質(zhì).通常都是固體.22.表面過剩/表面吸附量：在單位面積的表面層中，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與同量溶劑在溶液本體中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的差值.23.表面活性劑：能使溶液表面張力降低的物質(zhì).習(xí)慣上只把那些溶入少量就能顯著降低溶液表面張力的物質(zhì)稱為表面活性劑.24.臨界膠束濃度：形成一定形狀的膠束所需的表面活性物質(zhì)的最低濃度25.速率方程：表示化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率與濃度等參數(shù)間的關(guān)系式，或濃度與時(shí)間等參數(shù)間的關(guān)系式.也稱動(dòng)力學(xué)方程.26.轉(zhuǎn)化速率：單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)度.27.反應(yīng)速率：單位時(shí)間單位體積內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度或單位體積內(nèi)，反應(yīng)進(jìn)度隨時(shí)間的變化率.(恒容)28.反應(yīng)機(jī)理：表示一個(gè)總包(復(fù)雜)反應(yīng)所經(jīng)歷的具體途徑的若干基元反應(yīng)的有序集合.也稱反應(yīng)歷程.29.基元反應(yīng)：反應(yīng)物粒子在碰撞中相互作用直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng).30.簡單反應(yīng)：只包含一個(gè)基元反應(yīng)的總包反應(yīng).31.復(fù)合反應(yīng)：由兩個(gè)或兩個(gè)以上基元反應(yīng)組成的總包反應(yīng).也稱復(fù)雜反應(yīng)32.具有簡單級數(shù)的反應(yīng)/簡單級數(shù)反應(yīng)：反應(yīng)速率只與反應(yīng)物濃度的簡單方次(0或正整數(shù))有關(guān)的反應(yīng).可以是基元反應(yīng)、簡單反應(yīng)，也可是復(fù)合反應(yīng)，但必須具有簡單級數(shù).33.質(zhì)量作用定律：反應(yīng)的反應(yīng)速率與以計(jì)量系數(shù)的絕對值為指數(shù)的反應(yīng)物濃度的乘積成正比.只適用于基元反應(yīng).34.反應(yīng)級數(shù)：速率方程中各濃度項(xiàng)的指數(shù)和.若速率方程中有加減運(yùn)算，則無級數(shù)可言35.零級反應(yīng)/一級反應(yīng)/二級反應(yīng)/三級反應(yīng)：反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的0/1/2/3次方成正比的一類反應(yīng).36.反應(yīng)分子數(shù)：引發(fā)一個(gè)基元反應(yīng)所必需的反應(yīng)物相互作用的最少微觀粒子(分子、原子、離子、自由基等)數(shù).即基元反應(yīng)中的反應(yīng)物分子個(gè)數(shù)之和.37.半衰期：反應(yīng)物濃度降低到其初始濃度的一半所需的時(shí)間M/2.38.分?jǐn)?shù)壽期：消耗掉反應(yīng)初始濃度的某一分?jǐn)?shù)a所需的時(shí)間Q.分?jǐn)?shù)衰期：反應(yīng)物濃度降低到其初始濃度的某一分?jǐn)?shù)P所需的時(shí)間*.若u=1—P,則ta=tp.如：某一級反應(yīng)四分之三壽期t3/4=60min,而其四分之一衰期t?/4=60min39.初始速率：反應(yīng)剛開始進(jìn)行的一瞬間的反應(yīng)速率.可以認(rèn)為反應(yīng)物沒有消耗.40.范特霍夫規(guī)則：對同一化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的溫度每升高10c(K),反應(yīng)速率約增加1～341.對峙反應(yīng)：正向和逆向同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng).也稱可逆反應(yīng).42.平行反應(yīng)：反應(yīng)物能同時(shí)進(jìn)行幾種不同的反應(yīng).43.連串反應(yīng)：反應(yīng)所產(chǎn)生的物質(zhì)能繼續(xù)起反應(yīng)而產(chǎn)生其它物質(zhì)的一類反應(yīng).也稱連續(xù)反應(yīng).44.穩(wěn)態(tài)近似法：在一系列的連串反應(yīng)中，若生成高活性的中間產(chǎn)物粒子(如原子、離子、自由基等),因其能量高、活性大、反應(yīng)能力強(qiáng)，一旦生成就立即發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，其凈的反應(yīng)速率可視為零的一種近似處理方法.45.鏈反應(yīng)：用光、熱、輻射或其它方法使反應(yīng)引發(fā)，通過活性組份(自由基或原子)的不斷再生，使反應(yīng)得以自動(dòng)發(fā)展下去的一類連續(xù)反應(yīng).又稱連鎖反應(yīng).46.直鏈反應(yīng)：由一個(gè)自由基或原子與飽和分子反應(yīng),只生成一個(gè)新自由基或原子的鏈反應(yīng).也稱為單鏈反應(yīng).47.支鏈反應(yīng)：由一個(gè)活性粒子(自由基或原子)與飽和分子反應(yīng)生成兩個(gè)及兩個(gè)以上新活性粒子(自由基或原子)的反應(yīng).48.原鹽效應(yīng)：在稀溶液中，離子強(qiáng)度對離子反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響.49.光化反應(yīng)：在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng).50.光化學(xué)定律：(1).只有被物質(zhì)吸收的光，才能引發(fā)光化學(xué)反應(yīng).(2).在初級過程中，一個(gè)分子(或原子)吸收一個(gè)光子而活化.51.光敏劑：能把所吸收的光能傳遞給對光不敏感的物質(zhì)并使其活化乃至發(fā)生反應(yīng)而加入的一類物質(zhì).52.催化劑：加入少量就可以顯著改變反應(yīng)的速率，而本身在反應(yīng)前后沒有數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)變化的一類物質(zhì).53.催化作用：化學(xué)反應(yīng)速率由于催化劑的加入而發(fā)生變化的這種作用54.自催化作用：反應(yīng)產(chǎn)物對反應(yīng)本身具有加速反應(yīng)的作用.55.催化反應(yīng)的選擇性：轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的原料量與發(fā)生轉(zhuǎn)化的原料總量之比56.分散體系(系統(tǒng)):把一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所構(gòu)成的體系(系統(tǒng)).57.分散相：被分散在分散介質(zhì)中的物質(zhì)或被分散介質(zhì)所分散的物質(zhì).58.分散介質(zhì)：呈連續(xù)分布的、起分散作用的物質(zhì).59.分子分散體系(系統(tǒng)):以分子、原子或離子狀態(tài)均勻分散在分散介質(zhì)中形成的體系(系統(tǒng)).又稱真溶液，簡稱溶液.或1～1000nm理101~10上m,天大版)之間的分散體系(系統(tǒng)).61.擴(kuò)散：有濃度梯度時(shí)，物質(zhì)粒子因熱運(yùn)動(dòng)(布朗運(yùn)動(dòng))而發(fā)生宏觀上的定向遷移現(xiàn)象.其推動(dòng)力是濃度梯度，擴(kuò)散過程是不可逆的.dn=-DAs^c62.憎液溶膠：由難溶物分散在分散介質(zhì)中所形成的膠體分散體系.簡稱溶膠.63.沉降：多相分散系統(tǒng)中的粒子，因受重力作用而下沉的過程.64.電泳：在外電場的作用下，膠體粒子在分散介質(zhì)中定向遷移的現(xiàn)象.65.電滲：在多孔膜(或毛細(xì)管)兩端施加一定電壓，液體通過多孔膜而定向流動(dòng)的現(xiàn)象.66.流動(dòng)電勢：在外力的作用下，迫使液體通過多孔隔膜(或拎細(xì)管)定向流動(dòng)時(shí)，在多孔膜兩邊所產(chǎn)生的電勢差.67.沉降電勢：分散相粒子在重力場或離心力場的作用下迅速移動(dòng)時(shí),在移動(dòng)方向的兩端所產(chǎn)生的電勢差.68.聚沉值：使一定量溶膠在一定時(shí)間內(nèi)完全聚沉所需電解質(zhì)的最小濃度.聚沉值越小聚沉能力越強(qiáng).69.感膠離子序：將帶有相同電荷的離子按聚沉能力從大到小排列的順序70.懸浮液：將不溶性固體粒子分散在液體中所形成的粗分散體系(系統(tǒng)).71.乳狀液：由兩種不互溶或部分互溶的液體所形成的粗分散體系(系統(tǒng)).72.唐南平衡：若用半透膜將小分子電解質(zhì)水溶液與大分子電解質(zhì)水溶液隔開,由于大分子電解質(zhì)離子不能透過半透膜，而小分子電解質(zhì)離子可以透過半透膜，當(dāng)膜兩邊達(dá)成滲透平衡時(shí)，小分子電解質(zhì)在膜兩邊的分布不同.1.已知在300K時(shí)，某一級反應(yīng)的半衰期為50s,且反應(yīng)溫度升高10c反應(yīng)速率增加1倍.(1).300K時(shí)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率達(dá)到87.5沏需的時(shí)間.(2).使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率在50s內(nèi)達(dá)到75淅需的溫度.2.反應(yīng)A+BP的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下若該反應(yīng)的速率方程為r=k[A]叫B]匕求a和P.解：據(jù)題有：「o=k[A]?[B]o,故可得：將第1,2兩級數(shù)據(jù)代入上式得：ln生同理，將第1,4組數(shù)據(jù)代入則可得：3.今在473.2K時(shí)研究反應(yīng)A+2B—kT2C+D,其速率方程可寫成r=k[A]x[B]y.現(xiàn)經(jīng)實(shí)驗(yàn)1得當(dāng)A、B的初始濃度分別為0.01mol0m』和0.02moldm二時(shí)，測得反應(yīng)物B在不同時(shí)刻的濃度數(shù)據(jù)如下表：0試求：(1).該反應(yīng)的總級數(shù)(2).實(shí)驗(yàn)2:當(dāng)A、B的初始濃度均為0.02moldm二時(shí)，測得初始反應(yīng)速率僅為實(shí)驗(yàn)1的初始速率的1.414倍，求A、B的反應(yīng)級數(shù)x和y的值.故原方程可寫成「=k[A]×[B]y=k2V([A]o-x)×y=k2V[A]xy=k'[A]n,即此條件下，反應(yīng)速率與簡單n級反應(yīng)相同.利用簡單n級反應(yīng)的分?jǐn)?shù)壽期公式ta(n-1)C·k即：0.02’黑0.02v=1.414M0.01xx0.02x所以：Ik'(1-0.5)j5-14.某一級反應(yīng)ATP,在某給定條件下的初始速率為1xi0J3moldm^min1,1h后速率為0.25M10,moldm,min].求反應(yīng)的k,ti/2和初始濃度Ca,0.(這是微分方程與積分方程聯(lián)合求解的實(shí)例)C的蛻變反應(yīng)的速率常數(shù)為9.72父10/01.問在20億年(2:<10?a)解：據(jù)題中反應(yīng)速率常數(shù)的單位可知，兩蛻變反應(yīng)均為一級反應(yīng)，由In型=kt可得：C/exp[(k?3—k?5)t]=1396,已知對峙反應(yīng)A(g)=且=B(g)在25c時(shí)的正、逆向速率常數(shù)分別為0.06324h-1?，F(xiàn)將溫度升高10C,發(fā)現(xiàn)正向反應(yīng)的速率比25c時(shí)增加2.5倍，逆反應(yīng)的(1).反應(yīng)在25c時(shí)的平衡常數(shù)Kp(2).正反應(yīng)的活化能Ea及逆反應(yīng)在35c時(shí)的速率常數(shù)k-i(3).反應(yīng)在35c時(shí)的平衡常數(shù)R(4).反應(yīng)1小時(shí)后的轉(zhuǎn)化率a及反應(yīng)物轉(zhuǎn)化35慚需的時(shí)間t(5).反應(yīng)的熱效應(yīng)Q解：(1).反應(yīng)開始后，正反應(yīng)的速率為：「正=kiPo(1-a),r逆=k/pa.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí).有：「=Kp=kp=kj逆反應(yīng)的速率為：由(1)和(2)和結(jié)果可得：反應(yīng)物轉(zhuǎn)化30慚需的時(shí)間為：一、選擇題(22分)1.強(qiáng)電解質(zhì)CaCl?的摩爾電導(dǎo)率與其離子的摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系是()A.A^(CaCl?)=zm(Ca勺十毫o一)B.A賢CaC”=0.5九m(Ca2+)十九m(Cl-)2.強(qiáng)電解質(zhì)CaCb的水溶液，其離子平均活度電解質(zhì)活度^B之間的關(guān)系為()A.31/23.在不可逆電極過程中，隨著電流密度的增大(()A.陰極電勢變低，陽極電勢變高B.電池的電動(dòng)勢降低C.電解池耗電能增加D.以上說法都對4.某電池反應(yīng)為2HgO)+5^+2H20(1)=2Hg+40H,當(dāng)電池反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，電池的電動(dòng)勢E必然是()5.下列說法中正確的是：()A.反應(yīng)級數(shù)等于反應(yīng)分子數(shù)B.具有簡單級數(shù)的反應(yīng)是基元反應(yīng)C.不同反應(yīng)若具有相同的級數(shù)形式，一定具有相同的反應(yīng)機(jī)理D.反應(yīng)級數(shù)不一定是簡單正整數(shù)6.某化學(xué)反應(yīng)的方程式為2ATB,在動(dòng)力學(xué)研究中表明該反應(yīng)為()A.二級反應(yīng)B.基元反應(yīng)C.雙分子反應(yīng)D.以上都無法確定7.設(shè)理想氣體反應(yīng)體系A(chǔ)TP的速率方程為re=kecA.若用分壓中kc與p的關(guān)系為()8.催化劑能極大地改變反應(yīng)速率，下列說法錯(cuò)誤的是()A.催化劑改變了反應(yīng)歷程B.催化劑降低了反應(yīng)活化能C.催化劑改變了反應(yīng)平衡，提高了轉(zhuǎn)化率D.催化劑同時(shí)加快正向與逆向反應(yīng)9.一定溫度、壓力下，將1克液體水分散成半徑為10?米的小水滴，經(jīng)過此變化后，以下性質(zhì)A.總表面能B.表面張力C.比表面積D.液面下的附加壓力10.硅膠吸水后其表面吉布斯自由能將()11.在水中加入肥皂液后，將發(fā)生()A.NaClB.FeCl?C.MgSCMD.K?PO13.下列各分散體系中丁鐸爾(Tyndall)效應(yīng)最強(qiáng)的是()A.Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl?(p),PtB.Ag(s)|Ag+||C1-|Cl?(g),C.Ag(s)|Ag+||C1-|AgCl(s)|Ag(s)D.Ag(s)|AgCl(s)|Cl21.實(shí)驗(yàn)活化能Ea臨界能Ec和OK時(shí)的能量差Eo,三者在數(shù)值上近似相等的條件是()A.基態(tài)振動(dòng)頻率很高B.Ec很小C.溫度很低D.基元反應(yīng)A.飽和吸附量B.平衡吸附量C.鋪滿第一層的吸附量D.總吸附量二、簡答題(16分)1、試用所學(xué)知識(shí)解釋毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。已知活化能E?>E,怎樣改變溫度對反應(yīng)(1)有利?還可以采取什么措施?3、使溶膠聚沉的主要方法有哪些?三、計(jì)算題(62分)1、反應(yīng)H?(g)+I?(g)--“2HI(g)的速率方程為出22,400K時(shí)k=1X10skPa。將H引入含有過量固體碘的玻璃瓶中，H的初始壓力為20kPa,假設(shè)固體碘與其蒸氣迅速達(dá)成平衡，碘的蒸氣壓為120kPa,試計(jì)算該反應(yīng)的半衰期1(1)說明該反應(yīng)是幾級反應(yīng)?導(dǎo)出該反應(yīng)速率的定積分表達(dá)式；(2)反應(yīng)的活化能Ea-OkJ.m。1,試計(jì)算100C時(shí)反應(yīng)的速率常數(shù)2-?3、已知100c時(shí)水的表面張力“2。=g?10N·,密度為P=958kgm。在100C、101325Pa壓力下的純水中，假設(shè)在水面下形成一個(gè)半經(jīng)R'=10"m的小氣泡。問：(15分)(1)該小氣泡需承受那些力的作用，大小是多少?(2)小氣泡內(nèi)水的蒸汽壓多大?(3)由以上數(shù)據(jù)說明液體過熱的原因4、已知298K時(shí)電池Pt,H?(P創(chuàng)H?SO(b)|0?(P》,Pt的E為1.228V,水的生成始fHm.(H?O,1,298K)=286.1kJ.mol」(15分)(1)寫出電極及電池反應(yīng)式；廠在、(2)計(jì)算電池反應(yīng)的△「%=?電動(dòng)勢的溫度系數(shù)PT15、25c時(shí)，某溶液中含有Ag+(ai=0.001),Ni?(a?=0.1)和「(2?=0.001),且已知H(g)在Pt、Ag、Ni上的超電勢分別為0.12,0.2及0.24。用Pt電極電解上述溶液，當(dāng)外加電壓從零開始逐漸增加時(shí)，在陰極上依次發(fā)生什么反應(yīng)?假設(shè)在Pt等金屬上析出上述各金屬的超電勢可忽略不一、單項(xiàng)選擇題(22分);二、簡答題(16分)3、試用所學(xué)知識(shí)解釋毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。答：由開爾文公式可知，相同溫度下凹液面上方液體的蒸氣壓小于平液面，因此對平液面沒有達(dá)到飽和時(shí)，對凹液面已經(jīng)達(dá)到飽和甚至過飽和，蒸氣將在毛細(xì)管中凝聚，例如硅膠吸水就是水對硅膠潤濕由于毛細(xì)凝聚所至。已知活化能E>E,怎樣改變溫度對反應(yīng)(1)有利?還可以采取什么措施?答：升高溫度有利。還可采用加入適當(dāng)催化劑的方法增加目的產(chǎn)物B的量。3、使溶膠聚沉的主要方法有哪些?答：加入電解質(zhì)；加入與膠粒帶相反電荷的膠體；加入少量的高分子溶液；升溫等三、計(jì)算題(62分)3、反應(yīng)H?(g)+I?(g)--“2HI(g)的速率方程為出22,400K時(shí)k=#107skPa”。將從引入含有過量固體碘的玻璃瓶中，尺的初始壓力為20kPa,假設(shè)固體碘與其蒸氣迅速達(dá)成平衡，碘的蒸氣壓為120kPa,試計(jì)算該反應(yīng)的半衰期解：依題意可知2反應(yīng)為準(zhǔn)一級反應(yīng)的半衰期1(1)說明該反應(yīng)是幾級反應(yīng)?導(dǎo)出該反應(yīng)速率的定積分表達(dá)式；(2)反應(yīng)的活化能Ea=60kJ.mo1,試計(jì)算100c時(shí)反應(yīng)的速率常數(shù)七=?(15