天津大學(xué)物理化學(xué)第五版(下)答案-資料下載頁
2025-08-05 05:07本頁面
【正文】 將上式重排得：即有：由（1）式和（2）式可得：當(dāng)Va=/2時，有 ，用骨炭從醋酸水溶液中吸附醋酸。在不同的平衡濃度下，每千克骨炭吸附醋酸的物質(zhì)的量如下：c/103moldm3100200300na/molkg1將上述數(shù)據(jù)關(guān)系用朗繆爾吸附等溫式關(guān)系表示，并求出式中的常數(shù)及b。解：（1）根據(jù)朗繆爾吸附等溫式用于固體對溶液中溶質(zhì)的吸附，其表達式為：以～c作圖為線性關(guān)系，由上述表格數(shù)據(jù)作圖得方程如下：= molkg1 b = mol1dm3 ，用微型硅鋁酸吸附N2（g），在不同的平衡壓力下，測得每千克催化劑吸附的N2（g）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積數(shù)據(jù)如下：p/kPaVa/dm3kg1（g），每個N2分子截面積a=1029m2。試用BET公式計算該催化劑的比表面積。解：由BET吸附等溫式可知作圖呈現(xiàn)線性關(guān)系，其方程如下：p/p*/dm3kg1由上式可知：截得： 假設(shè)某氣體在固體表面上吸附平衡的壓力p遠遠小于該吸附質(zhì)在相同溫度下的飽和蒸氣壓p*。試用BET吸附等溫式：導(dǎo)出朗繆爾吸附等溫式。解：因為pp*則，p* p≈p*，故題給BET吸附等溫式變?yōu)椋簝蛇呁瑫r乘以p*/p得等式右邊通分得設(shè)c1，并將上式右邊的分子分母同時除以p*，則上式變?yōu)橐驗橐怀?shù)，設(shè)=b，故上式即為朗繆爾吸附等溫式。 。已知該溫度下固體材料的表面張力γ s =9 65 mNm1，Ag（l）的表面張力γl = mNm1，固體材料與Ag（l）的表面張力γ sl = 1364mNm1。計算接觸角，并判斷液體銀能否潤濕該材料表面。解：θ = 117o 90 o故不能潤濕。 ，m1， mNm1，而汞和水之間的表面張力為375 mNm1，試判斷：（1）水能否在汞的表面上鋪展開；（2）汞能否在水的表面上鋪展開。解：（1） 故能鋪展。（2）同理可求故不能鋪展。 ，將少量的某表面活性劑物質(zhì)溶解在水中，當(dāng)溶液的表面吸附達到平衡后，m3。用一很薄的刀片快速地刮去已知面積的該溶液的表面薄層，測得在表面薄層中活性物質(zhì)的吸附量為3106 molm2。 mNm1。假設(shè)在很稀的濃度范圍溶液的表面張力與溶液濃度呈線性關(guān)系，試計算上述溶液的表面張力。解：根據(jù)吉布斯吸附等溫式在很稀的濃度范圍溶液的表面張力與溶液濃度呈線性關(guān)系，即可得：γ =γ0 bc式中γ0為純水的表面張力，b為一常數(shù)。上式對濃度Cc微分得即：b= 。所以， molm3時， 溶液的表面張力為γ =γ0 bc = 103 = Nm1 ，丁酸水溶液的表面張力可以表示為γ =γ0 aln（1+ bc），式中γ0為純水的表面張力，a和b皆為一常數(shù)。（1）試求該溶液中丁酸的表面吸附量Г和濃度c的關(guān)系；（2）若已知a= mNm1，b= dm3mol1，試計算當(dāng)c= moldm3時的Г為多少；（3）當(dāng)丁酸的濃度足夠大，達到bc1時，飽和吸附量Гm為多少？設(shè)此時表面上丁酸呈單分子層吸附，計算在液面上每個丁酸分子所占的截面積為多少？解：（1）由丁酸水溶液的表面張力表達式γ =γ0 aln（1+ bc）可知又由吉布斯吸附等溫式得：所以有：（2）當(dāng)c= moldm3時，即有（3）當(dāng)bc1時，即有此時表面吸附量與濃度無關(guān)，表明溶質(zhì)在表面的吸附已經(jīng)達到飽和，故此時丁酸在表面層的濃度遠比沒有吸附時大，已經(jīng)非常接近單位表面上丁酸的總物質(zhì)的量。所以每個丁酸分子的截面積為：第十一章 化學(xué)動力學(xué) 余訓(xùn)爽第十一章 化學(xué)動力學(xué) 反應(yīng)SO2Cl2（g）→SO2Cl（g）+ Cl2（g）為一級氣相反應(yīng)，320 ℃時k=105s1。 問在320℃加熱90 min SO2Cl2（g）的分解分?jǐn)?shù)為若干？解：根據(jù)一級反應(yīng)速率方程的積分式即有：x = %→B的半衰期為10 min。求1h后剩余A的分?jǐn)?shù)。解：根據(jù)一級反應(yīng)的特點又因為：即有：1x = %，反應(yīng)進行10 min后，反應(yīng)物反應(yīng)掉30%。問反應(yīng)掉50%需多少時間？ 解：根據(jù)一級反應(yīng)速率方程的積分式當(dāng)t=10min時：當(dāng)x=50%時： 25℃時，酸催化蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的動力學(xué)數(shù)據(jù)如下（ moldm3，時刻t的濃度為c）t/min0306090120180（c0c）/ moldm30（1）使用作圖法證明此反應(yīng)為一級反應(yīng)。求算速率常數(shù)及半衰期；（2）問蔗糖轉(zhuǎn)化95%需時若干？解：（1）將上述表格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化如下：t/min0306090120180c/ moldm3ln（ c / c0）0對作圖如下則：k = 103min1（2） 對于一級反應(yīng)，%所需時間為轉(zhuǎn)化率達到50%所需時間的3倍。對于二級反應(yīng)又應(yīng)為多少？ 解：對于一級反應(yīng)而言有：即有：對于二級反應(yīng)而言有：即有：CH3NNCH3（g）→ C2H6（g）+ N2（g）為一級反應(yīng)。在287 ℃時，一密閉容器中CH3NNCH3（g） kPa，1000 kPa，求k及t1/2。 解：設(shè)在t時刻CH3NNCH3（g）的分壓為p，即有：1000 s后2p0p=，即p = 。對于密閉容器中的氣相反應(yīng)的組成可用分壓表示： 基乙酸在酸性溶液中的分解反應(yīng)(NO2)CH2COOH→CH3 NO2（g）+ CO2（g）為一級反應(yīng)。25℃， kPa下，于不同時間測定放出的CO2（g）的體積如下：t/min∞V/cm3反應(yīng)不是從t=0開始的。求速率常數(shù)。解：設(shè)放出的CO2（g）可看作理想氣體，硝基乙酸的初始量由t=∞時放出的CO2（g）算出：在時刻t，硝基乙酸的量為，其列表如下：t/min165?！辬1000/molln（n / n0）1作圖ln（n / n0）～t，由于反應(yīng)不是從t=0開始，用公式ln（n / n0）=kt+b擬合得到k=。
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