发布时间 : 星期日 文章2018年物理化学离线作业答案更新完毕开始阅读
成正比，其速率方程的形式与一级反应相同，这样的反应称为假一级反应。
3. 如何判别平行反应和连续反应？
答：平行反应的产物之间的比值不随时间改变，而连续反应的中间产物先增大后下降，中间有
一个最大值，因此，连续反应的产物之间的比值随时间改变。
4. 在对峙反应中，能否通过选择合适的催化剂仅仅使正反应速率加快？
答：催化剂虽然能够加快化学反应，但不能改变化学反应的方向和限度，即不改变化学反应的
平衡常数。当催化剂使正反应速率加快时，必然以相同的倍数使逆反应速率加快。因此，在对峙反应中，不能通过选择催化剂仅仅使正反应速率加快。
5. 为什么光化反应的速率常数与温度关系不大？
答：在热化学反应中，活化分子是根据玻尔兹曼能量分布反应物分子中能量大于阈能的部分。
温度升高，活化分子所占的比例明显增大，速率常数增大。而在光化反应中，活化分子主要来源于反应物分子吸收光子所形成，活化分子数与温度关系不大，因此，速率常数也与温度关系不大。
??B，A???C，已知活化能E1＞E2，请问： 6. 对于平行反应A?（1） 温度升高，k2增大、减小或保持不变？（2）升高温度对两种产物的比
值有何影响？
答：（1）温度升高，k2 增大；（2）升高温度，B 产物的相对含量增大。
五、计算题
1. 在100ml水溶液中含有0.03mol蔗糖和0.1molHCl，蔗糖在H+催化下开始水解成葡萄糖和果糖。以旋光计测得在28℃时经20min有32%的蔗糖发生水解。已知蔗糖水解为准一级反应。求：
（1） 反应速率常数：k=0.0193min-1
（2） 反应的初始速率：r0= 5.79×10-3 mol·dm-3·min-1
（3） 反应时间为20min时的瞬时速率: r= =3.94×10-3mol·dm-3·min-1
k1k2（4） 40min时已水解的蔗糖百分数: 53.8%
2. 气相反应2HI → H2＋I2是二级反应，508℃时的速率常数为1.21×10-8Pa-1·s-1。当初始压力为100kPa时，求： （1） 反应半衰期: 826.4s
（2） HI分解40%需要多少时间: 551.0s
3. 阿糖胞苷在水溶液中的分解是一级反应。测得pH为3.66、初始浓度为0.04456 mol/L的阿糖胞苷水溶液在55℃时反应3.5h后的浓度为0.04181 mol/L，求速率常数和反应半衰期。
答：k=0.01820h-1；t1/2=38.08h
4. 青霉素G的分解为一级反应，测得37℃和43℃时的半衰期分别为 32.1h和17.1h，求该反应的活化能和25℃时的速率常数。
答：反应的活化能为85.60 kJ?mol-1；25℃时的速率常数为5.68×10-3h-1
5. 5-氟脲嘧啶在pH=9.9时的分解是一级反应，在60℃时的速率常数为4.25×10-4h-1，反应活化能Ea=102.5kJ·mol-1，求： （1）60℃时的反应半衰期：1631h （2）25℃时的速率常数：5.525×10-6h-1 （3）25℃时分解10%所需的时间: 1.907×10h
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第八章表面化学
一、选择题
1. 水银落在水泥地面上基本呈球形，由此可得出。D A. σC. σ
水银
<σ
水泥地面
B. σ
水银, 水泥地面
<σ
水银
水银
=σ
水泥地面
D. σ
水银, 水泥地面
>σ
水泥地面
二、填空题
1. 20℃时, 水的表面张力σ=7.275×10-2N·m-1，水中直径为10-6m的气泡所受到的附加压力等于2.91×105Pa。
2. p平、p凹和 p凸分别表示平面、凹面和凸面液面上的饱和蒸气压，则三者之间的大小关系是p 凹＜p 平＜p凸。
3. 将200g HLB=8.6的表面活性剂与300g HLB=4.5的表面活性剂进行混合，所得混合物的HLB=6.14。
4. 对于化学吸附，当吸附温度升高时，吸附速率增大，吸附量减少。 三、简答题
1. 如图所示，水平放置的毛细管，装有少量湿润性液体。问：管内液体的最后平衡位置
在何处？为什么？
答：管内液体的最后平衡位置在管内液体的最后平衡位置在毛细管细端。管中液体为凹液面，
附加压力的方向指向液体外部。根据附加压力公式毛细管中的液体两侧表面张力相同，而左侧液面半径较小，因而向左的附加压力较大，使液体向左移动，直至两侧半径相同处为最后平衡的位置。
2.
什么是溶液的表面吸附？为什么会产生溶液的表面吸附？
答：溶液的表面层浓度与本体浓度不同的现象称为溶液的表面吸附。由于溶液的表面张力与浓
度有关，为了降低表面张力，使表面张力增大的溶质分子将自动从表面层向本体转移，而使表面张力减小的溶质分子将自动从本体向表面层转移，形成浓度差；同时，为了使系统的熵值尽可能大，溶质将从高浓度向低浓度方向扩散，使表面层浓度与本体浓度趋于均一。这两种相反的作用达平衡时，就产生溶液的表面吸附。
3. 什么是表面活性剂？其结构特征如何？
答：能显著降低溶液表面张力的物质称为表面活性剂。表面活性剂都是两亲分子，即同时具有
亲水的极性基团和亲油的非极性基团。
4.
增溶作用与溶解作用有什么不同？
答：增溶作用是难溶性有机物“溶解”于浓度达到或超过临界胶束浓度的表面活性剂水溶液中
的现象。它不同于溶解作用。溶解作用是溶质以单个分子或离子的形式完全分散到溶剂中，每个溶质分子或离子完全被溶剂分子所包围，而增溶作用是难溶性有机物聚集在表面活性剂分子所形成的胶束中。
5.
固体吸附气体是吸热还是放热？为什么？
答：固体吸附气体放热。因为气体被吸附到固体表面，运动的自由度减少，即熵减少。△S<0。
根据G =H -T△S，当吸附自动发生时，G <0，可推知H <0，所以固体吸附气体放热。
四、计算题
1. 在293K时，将半径为1.0 mm的水滴分散成半径为1.0 μm的小水滴，已知水的表面张力为0.07288 N m-1，请计算：
（1） 比表面是原来的多少倍：1000倍 （2） 环境至少需做多少功：9.149×10 J
-4
2. 20℃时，将半径为3.5×10-4m的毛细管插入汞液，测得毛细管内外的汞面相差16mm，汞与毛细管壁的接触角为140°，已知汞的密度ρ=1.359×104kg·m-3，请问： （1）毛细管内的汞面上升还是下降：毛细管内的汞面下降 （2）汞的表面张力：0.47N/m
3. 已知100℃时，水的表面张力σ=58.9×10-3N·m-1，摩尔气化热ΔH=40.66kJ·mol-1。如果水中只有半径为10-6m的空气泡，求： (1) 水中气泡所受到的附加压力：1.178×105Pa (2) 这样的水开始沸腾的温度：123.3℃
4. 用活性碳吸附CHCl3符合兰格缪尔吸附等温式，在273K时的饱和吸附量为93.8dm3·kg-1，已知CHCl3的分压为13.4kPa时的平衡吸附量为82.5dm3·kg-1，请计算： （1）兰格缪尔吸附等温式中的吸附系数b：5.45×10-4 Pa-1 （2） CHCl3的分压为6.67kPa时的平衡吸附量：7.36×10-2 m3/kg