物理化学(2)复习

电化学电解质溶液可逆电池电解反应可逆电池必要性及条件可逆电池的设计可逆电池电动势产生的机理、类型、测定电极电势的定义可逆电池热力学能斯特方程及应用导电机理及法拉第定律离子迁移数电导、电导率、摩尔电导率电导测定的应用摩尔电导率与浓度的关系离子独立运动定律强电解质的离子平均活度及平均活度系数极化作用及极化原因极化结果及极化曲线超电势及塔菲尔公式电解时的电极反应一、重要概念1.电解质的导电机理及法拉第定律、法拉第常数2.离子迁移数极其影响因素。3.离子的导电行为：同一溶液中，离子的相对导电能力用离子迁移数比较；不同系统中，离子的绝对导电能力用离子极限摩尔电导率比较。4.电解质溶液的导电行为用电导、电导率或摩尔电导率比较。5.电导率的应用。6.离子独立运动定律7.离子的平均活度、平均活度系数、得拜-休格尔极限公式8.原电池与电解池的异同点。9.原电池与电池反应的“互译”。10.电池电动势产生的原因或由哪几部分电动势组成？如何消除？11.举例说明电池电动势的应用。12.可逆电池的电动势的测定原理。13.电池反应热与化学反应热的区别。14.研究可逆电池的原因？15.可逆电池满足的条件16.电极极化的种类？极化的原因？极化的结果？极化曲线？17.超电势二、计算题类型与典型例题1、电解质溶液的简单计算。（1）由离子的极限摩尔电导率计算电解质的极限摩尔电导率。（2）由强电解质的极限摩尔电导率计算弱电解质的极限摩尔电导率。（3）电导、电导率和摩尔电导率之间的换算。（4）由电导率计算醋酸和难溶盐的电离平衡常数的最终公式。2、原电池的热力学计算。由E、E°电动势温度系数求热力学量。3、能斯特方程的应用。计算E、E°、φ、ci、pH、γ±等。4、极化现象下，离子析出的顺序。1.已知电池Ag(s)|AgCl(s)|HCl(a=0.9)|HgCl(s)|Hg(l)25℃时，E=0.460V,=3.40×10-4V.K-1.(1)写出电极反应和电池反应；(2)计算25℃、Z=2时，电池反应的ΔrGm、ΔrHm、ΔrSm、QP及可逆电池反应热Qm.R。2.某电导池先后充以高纯水、0.02mol.dm-3KCl溶液和AgCl饱和溶液。25℃时分别测得电阻值依次为2.20×105、100和1.02×105Ω。已知该温度下KCl、AgCl溶液的摩尔电导率分别为1.383×10-2、1.268×10-2S.m2.mol-1，求:(1)电导池常数；（2）25℃时AgCl溶液的电导率和AgCl的溶解度。4..在25℃时，电池Zn(s)|ZnSO4(b=0.01mol·kg－1，γ±=0.38)|PbSO4(s)|Pb(s)的电动势E=0.5477V。(1)试写出电极反应及电池反应;(2)已知E°(Zn2+/Zn)=-0.763V，求E°{SO42-|PbSO4(s)|Pb};(3)已知25℃时PbSO4的KSP=1.58×10－8，求E°（Pb2+/Pb）(4)当ZnSO4的b=0.05mol·kg－1，E=0.5230V，求此浓度下ZnSO4的平均活度系数γ±。3.某金属M的氯化物MCl2是一强电解质，设下列电池：M|MCl2(1mol·kg-1)|AgCl|Ag的电动势与温度的关系为E/V=1.200+4.00×10-5(t/℃)+9.00×10-7(t/℃)225℃时的E°(M2+/M)=－0.9636V，E°(AgCl,Ag|Cl－)=0.2223V。(1)写出电极反应与电池反应。(2)计算25℃时上述电池反应的E，△rGm，△rSm，△rHm及可逆热Qr。表面现象基本概念界面现象界面与比表面积界面张力、比表面功、比表面吉布斯函数三者的异同点表面张力的影响因素弯曲液面的附加压力及拉普拉斯方程毛细现象弯曲液面的饱和蒸汽压及开尔文公式亚稳状态与新相难成气液界面润湿及润湿角杨氏方程及适用条件固液界面气固吸附类型、吸附量定义气固吸附曲线等温吸附曲线、朗格缪尔理论及公式和应用BET公式及应用气固吸附吸附现象、吸附量吉布斯吸附公式及应用表面活性剂结构、分类、应用溶液吸附一、重要概念1.界面与比表面积2.界面张力、比表面功、比表面吉布斯函数3.三者的异同点4.表面张力的影响因素5.弯曲液面的附加压力及拉普拉斯方程6.毛细现象7.弯曲液面的饱和蒸汽压及开尔文公式8.亚稳状态与新相难成9.润湿及润湿角10.杨氏方程及适用条件11.气固吸附类型、吸附量定义12.气固吸附曲线13.等温吸附曲线、朗格缪尔理论及公式和应用14.BET公式及应用15.吸附现象、吸附量16.吉布斯吸附公式及应用17.表面活性剂结构、分类、应用二、计算题类型与典型例题1、朗格缪尔公式应用，固体比表面积计算2.吉布斯公式计算，分子截面积计算1.25℃时乙醇水溶液的表面张力σ与乙醇浓度的关系如下：σ=72－0.5c+0.2c2(10－3N·m-1)试解决下列问题：（1）25℃时将一个半径为10-5m的毛细管插入水溶液中，试计算毛细管中的液面将升高多少？假设润湿角为0°，纯水的密度为1.00kg·dm-3,g=9.80m·s－2。（2）计算25℃时乙醇浓度为0.1mol·dm-3的表面吸附量。2.已知在273.15K时，用活性炭吸附CHCl3，其饱和吸附量为95.0dm3·kg-1，若CHCl3的分压为14.00kPa，其平衡吸附量为82.5dm3·kg-1。求（1）兰格缪尔吸附等温式中的b值；（2）CHCl3的分压6.600kPa时，平衡吸附量为若干？3、19℃时，丁酸水溶液的表面张力与浓度的关系可以准确地用下式表示σ=σ*－Aln(1+Bc)其中σ*是纯水的表面张力，c为丁酸浓度，A和B为常数。（1）导出此溶液表面吸附量Γ与浓度c的关系；（2）已知A=0.0131N·m－1，B=19.62dm3·mol－1，求丁酸浓度为0.02mol·dm－3时的吸附量Γ∞。2611030.8mmolBCBC20416.0)0(mJc4.已知25℃时，水中某溶质在汞-水界面上的表面吸附量（溶液吸附）服从于：已知经验常数B=5dm3mol-1，汞-水界面张力为：(1)写出该溶液的浓度与界面张力的关系；(2)求算浓度c=mol·dm-3，汞与溶液的界面张力为多少？5、19℃时，丁酸水溶液的表面张力与浓度的关系可以准确地用下式表示σ=σ*－Aln(1+Bc)其中σ*是纯水的表面张力，c为丁酸浓度，A和B为常数。（1）导出此溶液表面吸附量Γ与浓度c的关系；（2）已知A=0.0131N·m－1，B=19.62dm3·mol－1，求丁酸浓度为0.02mol·dm－3时的吸附量Γ∞。胶体化学基本概念溶胶性质胶体基本特征胶粒结构式胶体的制备与净化丁达尔现象雷利公式与散射光强超显微镜电学性质布朗运动及爱因斯坦公式扩散运动及菲克公式沉降平衡及林格公式动力性质带电原因电动现象：电泳、电渗、流动和沉降电势双电层理论及电动电势电学性质溶胶稳定性DLVO理论溶胶的聚沉外加电解质的聚沉作用溶胶聚沉盐析现象、触变现象、粘度唐南平衡高分子溶液一、重要概念1.胶体基本特征2.胶粒结构式3.胶体的制备与净化4.丁达尔现象5.雷利公式与散射光强6.超显微镜7.布朗运动及爱因斯坦公式8.扩散运动及菲克公式9.沉降平衡及林格公式10.带电原因11.电动现象：电泳、电渗、流动和沉降电势12.双电层理论及电动电势13.溶胶稳定性14.DLVO理论15.溶胶的聚沉16.外加电解质的聚沉作用17.盐析现象、触变现象、粘度18.唐南平衡化学动力学ⅠⅡ速率机理推测基本概念影响因素基元反应与质量作用定律速率方程与速率常数反应级数与反应分子数简单反应与复杂反应催化剂温度浓度简单级数反应：速率方程、反应特征复杂反应：对峙反应、平行反应连串反应、链反应范特霍夫规则阿伦尼乌斯公式频率因子、活化能及表观活化能速率理论碰撞理论过渡态理论碰撞理论基本要点碰撞理论速率公式理论推导过渡态理论基本要点速率公式理论推导其它化学反应溶液反应及笼效应光学反应及光学学定律催化反应及催化原理一、重要概念1.基元反应与质量作用定律2.速率方程与速率常数3.反应级数与反应分子数4.简单反应与复杂反应5.简单级数反应：速率方程、反应特征6.复杂反应：对峙反应、平行反应7.连串反应、链反应8.范特霍夫规则9.阿伦尼乌斯公式10.机理推测11.频率因子、活化能及表观活化能12.碰撞理论基本要点13.碰撞理论速率公式理论推导14.过渡态理论基本要点15.速率公式理论推导16.溶液反应及笼效应17.光学反应及光学学定律18.催化反应及催化原理二、计算题类型与典型例题1、动力学计算2、速率方程推导1.已知反应NO2(g)=NO(g)+(1/2)O2(g)以NO2的消耗速率表示的反应速率常数与温度的关系为：ln(k/dm3·mol-1·s-1)＝－12884K/T+20.2664试求(1)反应的级数，活化能Ea及指前因子A。(2)400℃时的速率常数；(3)400℃时将压力为26664Pa的NO2(g)通入反应器中，使之发生分解反应，试计算反应器的压力达到31997Pa时所需时间。2.某一级反应测得其半衰期在65℃时为2.50min，在80℃时为0.50min，求反应的活化能，并求算在什么温度下方使该一级反应1min完成90%。k1k-1k23.某反应A2+B2→2AB已知反应机理如下：A22A2A+B22AB（A为活泼之间产物）1.推导该反应的速率方程式2.若A2与B2的初始浓度皆为0.01mol.dm-3，且在某反应温度下3.表观速率常数k=1.60min-1mol-1.dm3，求总反应的半衰期。