物理化学习题课论述.ppt

例8 25oC时电池 Ag(s)|AgCl(s)|HCl(b)|Cl2(P=100kPa)|Pt(s) 的电动势E=1.136v，电动势的温度系数（?E/ ? T ）p =-5.95×10-4v·K-1。电池反应为 Ag(s)+1/2Cl2(g,100kPa) = AgCl(s) 试计算该反应过程的ΔrGm、 ΔrHm、 ΔrSm及电池恒温可逆放电时过程的可逆热Qr,m 解：电池反应Ag(s)+1/2Cl2(g,100kPa) = AgCl(s)在两极上得失电子数z=1 ΔrGm=-zFE=-1×96484.6C·mol-1×1.36v =-109.6kJ·mol-1 ΔrSm= zF (?E/ ? T )p =1×96484.6C·mol-1×(-5.95×10-4)v·K-1 =-57.4J·K-1·mol-1 ΔrHm = ΔrGm +TΔrSm =-109.6kJ·mol-1+298.15K×(-57.4J·K-1·mol-1 =-126.7kJ·mol-1 Qr,m=T ΔrSm =298.15K × (-57.4J·K-1·mol-1 =-17.11kJ·mol-1 例11 2mol单原子理想气体，从p1=300KPa,T1=298K,经绝热不可逆膨胀到p2=100KPa,此过程做功W=-2092J。求ΔS，此过程是否可逆？ 例 12乙烯转化反应C2H4 C2H2+H2为一级反应。在1073K时，要使50％的乙烯分解，需要10小时，已知该反应的活化能E=250.6kJ·mol-1。要求在1.136×10-3小时内同样有50 ％乙烯转化，反应温度应控制在多少？ 解： * 例1 NAD+和NADH分别是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的氧化态和还原态。 （1）已知298.15K时，反应 NADH（eq）+H+ (eq) NAD+( eq)+H2(g)，kJ?mol-1，计算Kθ （2）[NADH]=1.5×10-2mol?dm-3，[H+]=3×10-5mol?dm-3，[NAD+]=4.6×10-3mol?dm-3， =1.01325kPa，计算 ，并判断反应在该条件下是否自发进行？ 解： （1） Kθ= 6.70×103 （2） 此反应在该条件下自发进行。 例2 解:设cA,0为抗菌素开始浓度 (1)反应速率方程积分形式 lncA=-kt+lncA,0 由斜率为-k=-0.0979得，k=0.0979h-1 (2) (3)由ln cA,0=-0.33得， 约需6.8小时后注射第二针。 例3 1mol理想气体在25oC时恒温自由膨胀，体积增至原体积的10倍，求ΔS。 1mol pg t1=25oC V1,p1 1mol pg t2=25oC V2=10V1,p2 dT=0 pamb=0 解： 不可逆过程的熵要按照相对应的可逆过程的熵计算 例4 解：（1） =- 238.66-(-110.525)-0 = -128.135 (kJ·mol-1) （2） =127.00-179.67-2×130.68= -314.03 (J·k -1·mol-1) （3） =-128.135-298.15×(-314.03)×10-3=-34.51 (kJ·mol-1) （4）由 得 Kθ=1.11×106 （5） 例5 配制每毫升400单位的某药物溶液，经一个月后，分析其含量为每毫升含有300单位。若此药物的分解服从一级反应，问：（1）配制40天(d)后其含量为多少？（2）药物分解一半时需经多少天？ C=273(单位?cm-3) (2) 解(1) 例6 300K的2mol理想气体由6.0×105Pa绝热自由膨胀到1.0×105Pa，求过程的ΔS。 解： ΔS=nRln(V2/V1)=nRln(p1/p2) = 29.8J·K-1 例7 例8 结合你所学的物理化学某一方面的理论扼要说明在自己所学专业中或生活中的应用 论述要求：1.问题具体；论点与论据充分；语句通顺，逻辑思维清晰。 2.用什么理论指导或计算、设计什么实验来解决所提出来的问题（尽可能的列出公式与实验步骤）。 3.结论明确。 解： 例7 例9 例10 已知某药物分解反应的活化能Ea=73.2kJ?mol-1,323K时的速率常数为7.08×10-4h-1 。若该药物分解30%即告无效， 计算在298K时药物的有效期。 解： K2=7.07×10-5(h-1) 从已