大学普通化学习题

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1、普化习题课3------动力学、酸碱平衡、沉淀平衡、氧化还原平衡冯玮2005-10-311.化学反应动力学反应速率的概念及求算反应级数的判断和不同级数反应的基本规律半衰期的概念和求算活化能的意义和计算1.1化学反应速率反应速率:瞬时反应速率平均反应速率VS1.2基元反应与反应机理化学反应的最基本步骤参与基元反应的分子数即为基元反应的级数基元反应不可能为零级反应反应的速度取决于反应速度最慢的一步基元反应1.3零级反应反应速率为常数，不随反应物浓度变化而变化能够将反应物完全消耗k的单位为mol·dm-3·s-1v=v0=k，c

2、=c0-v0t，t1/2=c0/2k1.4一级反应半衰期为常数，不随反应物浓度变化而变化k的单位为s-1V=kcA，ln(c0/c)=kt，t1/2=ln2/k1.5二级反应一般只考虑单一反应物或者具有相同起始浓度的两种反应物的二级反应k的单位为mol-1·dm3·s-1V=kcA2，1/c-1/c0=kt，t1/2=1/kc01.6半衰期反应物消耗至起始浓度的一半时所需要的时间在一级反应中尤为重要其他分数寿期的应用1.7活化能k=Aexp(-Ea/RT)指前因子，活化能的概念活化能的求法催化剂的作用原理：活化能的降低1.

3、8反应级数的判断由反应速率常数的单位来进行判断隔离法变化一个物种的浓度，固定其它物种的浓度，比较瞬时速度的变化半衰期法例题1：在651.7K时，(CH3)2O的热分解反应是一个一级反应，其半衰期为363min，活化能Ea=217570J·mol-1。试计算此分解反应在723.2K时的速率常数k及使(CH3)2O分解掉75%所需的时间。解：T1=651.7Kt1/2=363mink1=ln2/t1/2=1.909×10-3min-1Ea=217570J·mol-1T2=723.2Kln(k2/min-1)=ln(k1/min

4、-1)+Ea(T2-T1)/(RT2T1)=-2.2912k2=0.1011min-1(CH3)2O分解掉75%所需的时间:t=1/k2×ln(1/(1-0.75))=13.7min例题2：今在473.2K时研究反应A+2B=2C+D，其速率方程可写成r=k[A]x[B]y。实验1：当A，B的初始浓度分别为0.01和0.02mol·dm-3时，测得反应物B在不同时刻的浓度数据如下：（1）求该反应的总级数。（2）实验2：当A、B的初始浓度均为0.02mol·dm-3时，测得初始反应速率仅为实验（1）的1.4倍。求A，B的反应

5、级数x，y的值。（3）求算k值。t/h090217[B]/(mol·dm-3)0.0200.0100.00502.酸碱平衡质子酸碱理论给定溶液pH的计算缓冲溶液的概念及应用2.1Ka，Kb的定义HAH++A-KaA-+H2OHA+OH-KbH2OH++OH-KwKa×Kb=Kw2.2一元酸（碱）溶液HAH++A-KaCHA=[HA]+[A-]物料守恒:[H+]=[A-]+[OH-]质子平衡:[H+]=[A-]+[OH-]电荷平衡:Ka=[H+]×[A-]/[HA]电离平衡:2.2一元酸（碱）溶液联立解出：简化条件：[H+]

6、>>[OH-]:C/Ka>400:2.3多元弱酸（碱）溶液忽略第二步以及以后的电离效果[A2-]≈Ka2HA-溶液要根据Ka1，Ka2判断溶液酸碱性H2S的饱和浓度为0.1mol·dm-32.4缓冲溶液pH=pKa时缓冲能力最强几种常见缓冲溶液HAH++A-Ka例题3:(1)计算1.00mol·L-1的HCN溶液的电离度。(2)计算0.00100mol·L-1的HCOOH溶液的电离度。(3)计算0.0050mol·L-1NH3和0.0050mol·L-1NH4Cl的混合溶液的pH。(4)计算0.0100mol·L-1氯乙酸

7、和0.0020mol·L-1氯乙酸钠的混合溶液的pH。HCN:Ka=6.2×10-10HCOOH:Ka=1.80×10-4NH3:Kb=1.75×10-5氯乙酸：Ka=1.36×10-3例题4:计算0.0100mol·L-1的NaHCO3溶液的pH。H2CO3:Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-113沉淀溶解平衡Ksp的定义酸度、络合作用对平衡的影响沉淀的转化分步沉淀的原理和条件控制3.1Ksp的定义MAMn++An-Ksp=[Mn+][An-]溶解度s的求算:MA型:MxAy型:3.2副反应的影响Mn+的副反

8、应:An-的副反应:Mn++OH-M(OH)(n-1)+Mn++Ym-MY(n-m)+An-+H+HA(n-1)-3.3沉淀转化和分步沉淀一般根据沉淀转化平衡常数来判断转化的可能性根据沉淀完全所需要的离子浓度差别判断分步沉淀的可能性完全沉淀：剩余浓度小于10-6mol·dm-3例题5：(1)已知Pb(I