7-11、电池Pt (s)│H2(p)│HCl(a)│AgCl(s)│Ag(s),若25℃时
??E??Cl,AgCl?s?/Ag?s??(1)写出电极反应和电池反应;??[?=0.2223V, a (HCl)=1。
(2)计算电池电动势为0.5V时,p应为何值?
7-12、对于电池Pt (s) │Cl2(g, Pθ)│HCl(0.1mol/kg)│AgCl(s) │Ag(s),已知AgCl(s)在25℃时的标准生成焓为-126.9kJ/mol,Ag(s),AgCl(s)和Cl2(g,) 在25℃时的标准熵分别为42.66,96.01和222.74 J / (K·mol)。计算在25℃时: (1)电池的标准电动势; (2)电池可逆操作时分解1mol AgCl(s)的热效应; (3)电池电动势的温度系数; (4)AgCl(s)的分解压力。
6
7-13、反应Hg2Cl2(s) + H2pH2=2Hg(l) + 2HCl?(1)将反应设计?b?HCl???,成原电池;(2)若pH2=101.3kPa,mb?HCl??0.1mol/kg时,测得电池电动势与温度成线性关系,截距为0.0694V,斜率为1.881×103V/K,计算25℃时该反
-
??应的?G,?S,?H;(3)设25℃时,德拜公式中的A=0.509,气体活度可用分压代替,求电池反应的Ka。
解: (1) PtH2(p)HCl(b?0.1mol?kg?1)Hg2Cl2(s)Hg (2) E?0.0694?1.881?10?3T/K
(?E)p?1.881?10?3V?K?1 ?T?rGm??2FE
?rSm?2F(?E)p ?T?rHm??rGm?T?rSm
RTb2(HCl)(3) E?E? ln$2Fp(H2)/p$lg????Az?z?I/I$ I?111222bz?(bz?bz)??BB2????2(b?b)?b 22b(HCl)?a??(???b?/b$)2?(???b/b$)2
7-14 、298K时,用Pb(s)为电极来电解H2SO4溶液(0.10mol· kg-1, γ±
=0.265),若在电解过程中把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相连组成原电池,测得其电动势E=1.0685V。试求H2在Pb阴极上的超电势(只考虑H2SO4的一级电离)。已知φ甘汞=0.2802V。
7
7-15、25℃时,101.3kPa下以Pt为阴极,C(石墨)为阳极电解含0.01mol· kg-1FeCl2和0.02mol·kg-1的CuCl2的溶液,通过计算回答:(1)何种金属先析出?(2)第二种金属开始析出时,溶液中第一种金属离子的浓度为多少?(3)两种金属同时析出时最少需加多大电压。 计算中活度系数均以1计,并忽略超
????Cu?/Cu?0.34V,?EFe2?/Fe??0.440V,电势。25℃时?E????E??Cl?/Cl2,Pt??1.358V。 ?
第八章 化学动力学
8-1、在一定温度下,反应A + B→ 2D的反应速率既可表示为
?dcA/dt?kAcAcB,也可表示为dcD/dt?kDcAcB,求kA和kD的关系。
8
8-2、在450K的真空容器中,放入初始压力为213kPa的A(g) 进行一级热分解反应:A(g) → B(g) +D(g),反应进行100s时,实验测得系统的总压力为233kPa。求此反应的速率常数及半衰期。
8-3、且与N2O5的初始压力无关,N2O5在25℃时分解反应的半衰期为5.70h,求此反应在25℃条件下完成90%所需时间。
9
8-4、25℃时反应A?B?C的速率常数为4.46?10?3min?1,温度提高10℃时,反应速率提高一倍,计算:(1)该反应在25℃时的半衰期;(2)25℃时,初浓度为0.1mol?dm?3的A经50分钟后,浓度为多少?(3)反应的活化能。
解:(1)根据题意,这是一个一级反应 t1/2? (2) c?c0e?kt?0.1e?4.46?10
(3)由公式: ln?30.6930.693??155.3min ?3k4.46?10?50?0.08mol?dm?3
k2Ea(T2?T1) ?k1RTT12T2T1Rln得 Ea?k2k1T2?T1?52.29kJ?mol?1
8-5、1molA和1molB混合,若A +B → 产物,反应是二级,并在1000s内有一半A作用掉,问在2000s时尚有多少A剩余?
10