2022年大学化学计算题及答案 .pdf

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1、优秀学习资料欢迎下载在某电导池中先后充以浓度均为0.001moldm-3的 HCl, NaCl 和 NaNO3溶液，分别测得电阻为468，1580 和 1650。已知NaNO3溶液的摩尔电导率为m(NaNO3)=1.21 10-2S m2 mol-1，设这些都是强电解质，其摩尔电导率不随浓度而变。试计算： (1) 浓度为 0.001moldm-3的 NaNO3溶液的电导率；(2) 该电导池的常数 Kcell；(3) 此电导池如充以浓度为0.001mol dm-3的 HNO3溶液时的电阻及该HNO3溶液的摩尔电导率。解： （1）133122,0121. 01001. 01021.1333mSmm

2、olmolmSckNaNONaNOmNaNO（2 分）（2）11297.1916501021.133mmSRkKNaNONaNOCell（2 分）（3）11,0422.00126. 00121.00427. 033mSmSNaClmNaNOmHClmHNOm（2 分）110427.046897.19mSmRKkCellHCl（1 分）110126.0158097.19mSmRKkCellNaCl（1 分）2 .4730422.097.191133mSmkKRHNOCellHNO（1 分）12331,0422.010001.00422.033molmSmmolmSckHNOHNOm（1 分）在

3、298K 时，电池 Hg(l) | Hg2Cl2(s) | HCl(a) | Cl2(p) | Pt(s)的电动势为 1.092V，温度系数为 9.427 10-4V K-1。(1) 写出有 2 个电子得失的电极反应和电池的净反应；(2) 计算与该电池反应相应的rGm，rSm，和rHm及可逆热效应 QR；(3) 计算在相同的温度和压力下，与2 个电子得失的电池净反应相同的热化学方程式的热效应。解： （1）负极：esClHgaCllHgCl2)()(2)(222（1 分）正极：)(22)(2ClaClegCl（1 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

4、 - - -第 1 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载总反应：)()()(2222sClHggCllHg（1 分）（2）1176.210092.1965002molkJVmolCzFEGmr（2 分）1114194.18110427.9965002KmolJKVmolCTEzFSpmr（2 分）154.156molkJSTGHmrmrmr（2 分）122.54molkJSTQmrR（2 分）（3）焓是状态函数，所以热化学反应中热效应为: 154.156molkJHQmr在 298K 和标准压力下，将直径为1.0 m 的毛细管插入水中，问需在管内加多大压力才能防止水面上升？若不加额外的压力，让水

5、面上升， 达平衡后管内液面上升多高？已知该温度下水的表面张力为0.072N m-1， 水的密度为 1000kg m-3设接触角为 0，重力加速 g=9.8m s-2。解：10coscosoRR（2 分）kPammNRps2881015.0072.02261（4 分）msmmkgmNhphs39.298.91000102882323含有相同物质的量的A 和 B 溶液，等体积相混合，发生反应CBA，在反应经过 1.0h后，A 已消耗了 75；当反应时间为2.0h，在下列情况下， A 还有多少未反应？(1) 当该反应对 A 为一级，对 B 为零级；(2) 当对 A, B 均为一级；(3) 当对 A，

6、B 均为零级。解： （1）对 A 为一级：1139.175.011ln0.1111ln1hhytk（2 分）139.111ln0.21hyh（1 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载0 6 2.01y（1 分）（2）aahyytak375.0175.00 .11112（2 分）ayyah310 .21（1 分）1 4 3.01y（1 分）（3）ahataytxk75.00 .175.00（2 分）ahay75.00 .2（1 分）5 .01y（1 分）ata75.00 .1ht33. 1（1 分

7、）反应FOHNHCoOHFNHCoH32332233)()(是一个酸催化反应，若反应的速率方程为HFNHCokr233)(，在指定温度和起始浓度条件下，络合物反应掉 1/2 和3/4 所用的时间分别为2/1t和4/3t，实验数据如下：实验编号30233)(dmmolFNHCo30dmmolHT/K 2/1t/h4/3t/h1 0.10 0.01 298 1.0 2.0 2 0.20 0.02 298 0.5 1.0 3 0.10 0.01 308 0.5 1.0 试根据实验数据求：（1） 反应的级数和 的值；（2） 不同温度时的反应速率常数k 的值；（3） 反应实验活化能Ea 值。解：因为酸是

8、催化剂，虽参与反应，但并不消耗，所以保持浓度不变，可以并入速率常数项，使速率方程可简化为：,)(233HkkFNHCkrO( 1 分)(1) 首先确定级数的数值，根据第 1 组（或第 2 组）实验数据，在 298K温度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载下214321：tt，这是一级反应的特征，所以1( 1 分),01.0311dmmolkHkk02.0322dmmolkHkk对于一级反应，kt2ln21则：12)01. 0()02. 0()()(3312221121dmmolkdmmolkkktt

9、125. 00. 1)()(221121hhtt所以1。速率方程为HFNHCokr233)(。(2) 因为速率方程实际为212332ln,)(tHkkFNHCkrO所以212lntHk。利用 298K时的第一组数据（第二组数据应得相同结果）得( 1分)113321)(3.690 .101.02ln2ln)298(hdmmolhdmmoltHKk( 1 分)1133).(6.1385 .001. 02ln)308(hdmmolhdmmolKk( 1 分)( 3) 利用 Arrhenius的定积分公式计算实验活化能：211211lnTTREkka( 1 分)3 .696.138ln30812981

10、314.8)298()308(ln11KKKmolJEKkKka( 1 分)解得：189.52molkJEa在 298K 时，以AgClAg为电极，电解 KCl 的水溶液。通电前溶液中 KCl 的质量分 数 为3104941.1)(KClw， 通 电 后 在 质 量 为 120.99g 的 阴极 部 溶 液中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载3109404.1)(KClw。 串联在电路中的银库仑计有160.24mg的 Ag(s)沉积出来。试分别求 K+和 Cl-的迁移数。 （已知19.107mol

11、gMAg，16.74molgMKCl）解：通电后在 120.99g阴极部溶液中，含KCl 的物质的量为：molmolggn31310147.36 .74109404.199.120后（2 分）通电后在 120.99 g阴极部溶液中，含H2O 的质量为ggmOH76.120)109404.199.12099.120(32（2 分）通电前在 120.76gH2O 中含 KCl 的物质的量为：molmolggn313310422.26.74176.120104941.11104941.1前（2 分）通入电荷的物质的量为：molmolggn31310485.19.1071024.160电解（1 分）首

12、先计算 K+的迁移数， 在阴极部 K+是迁入的， 但 K+在阴极上不发生反应， 阴极部 K+浓度的变化仅是迁移造成的，所以molnnnK431025. 710)422. 2147. 3(前后迁，（1 分）49. 010485. 11025.734molmolnntK电迁（1 分）51.049.011KCltt在 298K 和标准压力下，当电流密度21.0cmAj时，H2(g)和 O2(g)在 Ag(s)电极上的超电势分别为0.87V 和 0.98V。今用 Ag(s)电极电解浓度为 0.01mol kg-1的NaOH 溶液，问这时在两个银电极上首先发生什么反应？此时外加电压为多少？已 知VAgO

13、AgOH344.02， 设 活 度 因 子 为1。 （ 已 知 ，VNaNa71. 2，VOHOHO401.022,）解：在阴极上有可能发生还原反应的离子为)()01.0(sNaeaNNaa( 1 分)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载VFRTVaFRTaaaaaNNNNN83. 201.01ln71. 21ln(1 分)(2)10(2212pHeaHH( 1 分)VVFRTaFRTHHHHHH58.187.010ln1ln12222( 1 分) 在阴极上还原电极电势大的H2(g)先还原析出。(

14、1 分)阳极上可能发生的反应除阴离子外，还要考虑银电极也可能发生氧化：elOHpOeaOHOH2)()(21)01.0(222( 1 分)VVFRTVaFRTOOHOHOHOOHOHO50.198.001.0ln401. 0ln22222,( 1 分) elOHsOAgaOHsAgOH2)()()01.0(2)(222( 1 分) VFRTVazFRTOHAgOAgOHAgOAgOH46.001. 0ln344.0ln2221( 1 分)在阳极上发生的反应是还原电极电势较小的银电极先氧化成Ag2O(s)，外加的电压最小是：VVVE04.2)58.1(46.0阴阳分解( 1 298K时 ， 已

15、知如 下 电 池的标 准 电动 势VE2680.0：)()()809. 0,08.0()(2212lHgsClHgkgmolHClpHPt(1) 写出电极反应和电池反应；(2) 计算该电池的电动势；(3) 计算甘汞电极的标准电极电势。解：（ 1）负极 : eaHpHHH2)(2)(22( 1分)正极: )(2)(22)(22ClaCllHgesClHg( 1分)净反应 : )(2)(2)(2)()(2222ClHHaCllHgaHsClHgpH( 1分) （2）BBazFRTEEln(1分)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载422lnln2azFRTEppaazFRTEHHClVFRTV4086.0)08. 0809. 0ln(2680.02(2分)（3）VElHgsClHgCl2680.0)()(22因为标准氢电极的电极电势等于零。(2分) （其它方法，只要原理正确，结果正确，即可得分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页