大學(xué)化學(xué)計算題及答案

在某電導(dǎo)池中先后充以濃度均為0.001mol·dm的HCl,NaCl和NaNO溶液，分-33別測得電阻為468Ω，1580Ω和1650Ω。已知NaNO溶液的摩爾電導(dǎo)率為3Λ(NaNO)=1.21×10S·m·mol，設(shè)這些都是強電解質(zhì)，其摩爾電導(dǎo)率不隨濃度-22-1m3而變。試計算：(1)濃度為0.001mol·dm的NaNO溶液的電導(dǎo)率；-33(2)該電導(dǎo)池的常數(shù)K；cell(3)此電導(dǎo)池如充以濃度為0.001mol·dm的HNO溶液時的電阻及該-33HNO溶液的摩爾電導(dǎo)率。31k（2分）（2分）（2分）c10SmmSm2213313m,33（2）KkCellR102Sm1m133（3）0.0427SmSm11m,3m,m,3m,19.97m1kK0.0427Sm（1分）1R19.97m11580kK0.0126Sm（1分）（1分）1R19.97m1KR473.2Cell0.0422Sm1k33kSm10.0422Sm3c210.001mm,333（1分）在298K時，電池Hg(l)|HgCl(s)|HCl(a)|Cl(p)|Pt(s)的電動勢為1.092V，溫θ222度系數(shù)為9.427×·10V·K。-4-1(1)寫出有2個電子得失的電極反應(yīng)和電池的凈反應(yīng)；(2)計算與該電池反應(yīng)相應(yīng)的G，S，和H及可逆熱效應(yīng)Q；△△rmmmrRr(3)計算在相同的溫度和壓力下，與2個電子得失的電池凈反應(yīng)相同的熱化學(xué)方程式的熱效應(yīng)。1）負(fù)極：（1分）（1分）2Hgl)Cl(a)HgCl(s)e22Cl正極：()22()gae2HglClgHgCls總反應(yīng)：2()()()（1分）222（2）G21.092210.761（2分）（2分）C1VrmES2CVK181.94JK14111TrmpHGTS156.541（2分）rmrmrmQTS54.22（2分）1Rrm（3）焓是狀態(tài)函數(shù)，所以熱化學(xué)反應(yīng)中熱效應(yīng)為:QH156.541rm在298K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，將直徑為1.0m的毛細(xì)管插入水中，問需在管內(nèi)加多大升多高？已知該溫度下水的表面張力為0.072N·m1000kg·m設(shè)接-1-3觸角為0，重力加速g=9.8m·s?！?2coscos01RR（2分）（4分）op220.072Nm12880.51Rms628810Nm2hp29.39m3s1000kgm9.8ms2h3含有相同物質(zhì)的量的A和B溶液，等體積相混合，發(fā)生反應(yīng)ABC，在反應(yīng)經(jīng)過1.0h后，A已消耗了75％；當(dāng)反應(yīng)時間為2.0h，在下列情況下，A還有多少未反應(yīng)？(1)當(dāng)該反應(yīng)對A為一級，對B為零級；(2)當(dāng)對,B均為一級；(3)當(dāng)對，B均為零級。11111A為一級：k1.39h1（2分）（1分）1y1.0h10.751t112.0h1y1.39h11y0.0621y（1分）（2分）10.753（2）k1y1.0ha10.75a21y3（1分）2.0ha1ya1y0.143（1分）（2分）（1分）（1分）（1分）xa0.75（3k0.75a0tt1.0h0.75a2.0h1y0.5a1.00.75atht3反應(yīng)Co(NH)FHOCo(NH)HOF是一個酸催化反應(yīng)，若2H332332反應(yīng)的速率方程為rkCo(NH)FH，在指定溫度和起始濃度條件下，233絡(luò)合物反應(yīng)掉1/2和3/4所用的時間分別為t和t，實驗數(shù)據(jù)如下：1/23/4Co()FHT/Kt/ht/h001/23/4330.100.200.100.010.020.012982983081.00.50.52.01.01.023試根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求：（1）反應(yīng)的級數(shù)α和β的值；（2）不同溫度時的反應(yīng)速率常數(shù)k的值；（3）反應(yīng)實驗活化能Ea值。解：因為酸是催化劑，雖參與反應(yīng)，但并不消耗，所以保持濃度不變，可以并入速率常數(shù)項，使速率方程可簡化為：rk[C(NH)F],kk[H](1分)'2'O33(1)首先確定級數(shù)的數(shù)值，根據(jù)第1組（或第2組）實驗數(shù)據(jù)，在298K溫度下t：t2，這是一級反應(yīng)的特征，所以1(1分)1324k'1k[H]1k[0.01moldm3],k'2k[H]2k[0.02moldm]3ln2對于一級反應(yīng)，t1k2t)(0.02moldm)2kkk3'2'1112則：2t)(0.01)1moldm3k12t)1.0h2112t)0.5h1122。所以1速率方程為rkCo(NH)FH。233ln2(2)因為速率方程實際為rkC(NH)F],k'k[H]'2O33t12ln2所以k。利用298K時的第一組數(shù)據(jù)（第二組數(shù)據(jù)應(yīng)得相同結(jié)果）[Ht12得(1分)k(298K)ln2ln269.3(moldm)h311[Htmoldm1.0h312(1分)ln2moldm0.5hk(308K)(1分)(3)利用Arrhenius的定積分公式計算實驗活化能：138.6.(moldm)h311311Eklna2kRTT112(1分)k(308K)11308K138.669.3E(1分解ak(298K)JKK11得：E52.89kJmol1a在298KKClKCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(KCl)1.494110，通電后在質(zhì)量為120.99g的陰極部溶液中3w(KCl)1.940410試分別求K和ClMg，M74.6gmol）160.24mg的Ag(s)沉積出來。3+-11Ag解：通電后在120.99g陰極部溶液中，含KCl的物質(zhì)的量為：120.99g1.9404103n后3.14710mol（2分）374.6gmol1通電后在120.99g陰極部溶液中，含HO的質(zhì)量為2m10)gg（2分）（2分）（1分）3HO2通電前在120.76gHO中含KCl的物質(zhì)的量為：21.49411031n前120.76g2.42210mol311.494110374.6gmol1通入電荷的物質(zhì)的量為：160.2410g3n電解1.48510mol3107.9gmol1首先計算KKK+++部K濃度的變化僅是遷移造成的，所以+nn(3.1472.422)1037.25104（1分）（1分）nmol后前遷，K7.2510moln4tK0.49遷1.485103moln電t1t10.490.51K在298K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，當(dāng)電流密度j0.1Acm時，H和O(g)在Ag(s)電222極上的超電勢分別為0.87V和0.98VAg(s)電極電解濃度為0.01mol·kg的-1NaOH已知0.344V，設(shè)活度因子為1已知，2.71V，NaNaOHAgOAg2V）O,HO22解：在陰極上有可能發(fā)生還原反應(yīng)的離子為N(aeNa(s)(1aNa分)1RTFaNNln12.71VRTlnF0.012.83V(1分)NNaaaaNa2H(a)eH(p)(1分)(1分)(1分)122H1FFaln10VVHH2HH2H2H在陰極上還原電極電勢大的H先還原析出。2陽極上可能發(fā)生的反應(yīng)除陰離子外，還要考慮銀電極也可能發(fā)生氧化：1OH(aeO(p)HOl)2e(1分)22RTF2OHRTFlna0.401Vln0.010.981.50VVOOH,HOOH,HOOH22222(1分)(1分)2Ag(s)(aO(s)HOl)e22OHRTzFRTFlna20.344Vln0.010.46V(1分)OHAgOAg1OHAgOAgOH22在陽極上發(fā)生的反應(yīng)是還原電極電勢較小的銀電極先氧化成AgO(s)，外加的電2壓最小是：V(1.58)2.04V(1EV陽陰298K時，已知如下電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢EV：PtH(p)HCl(0.08molkg,0.809)HgCl(s)Hgl)1222(1)寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；(2)計算該電池的電動勢；(3)計算甘汞電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。解：（1）負(fù)極:H(p)2H(a)e(分)(分)2H2H正極:(s)e2Hgl)