汞的表面张力。 (2)若20℃时水的表面张力为00728N·m-1,汞-水的界面张力为0.375N·m1。试判 断水能否在汞的表面铺展开?(本题15分) 解:(1)4p=pgh=2y/ 即y=pghr12cos0=1.36×10+kg:m3×9.80m·s2×(-0.lm)×5×105m/(2×cosl40° 4828kg·s2=04828N·m (2)cos=(1-%-水)k=(04828-0.375)0728=1481>1,所以可以铺展 或S=-*-=(04828-0.375-0.0728)N·m1=0.035N·m->0,可以铺展。 九.测得使1.0×103m3Al(OH3溶胶明显聚沉时,最小需加1.0×105m3浓度为1.0 nol·dm3的KCl溶液,或加65×106m3浓度为0lmo·dm3的K2SO4溶液。试求上述两 电解质对A(OH溶胶的聚沉值和聚沉能力之比,并说明该溶胶胶粒的电荷。(本题15分) 解:聚沉值 KCl:[1.0×1051.0×10-5+1.0×10-5)]×1.0mol·dm3=0.5mol·dm3 K2SO4:[65×106(6.5×10+10×105)×0.1mol·dm3=003939mol·dm3 聚沉能力之比: KCl:K2SO4:=(10.5):(10.03939)=1:12.69 从中可知,起聚沉作用的主要是负离子,所以该溶胶胶粒带正电 十.实验测得恒容气相反应NO+O3→NO2+O2为二级反应,25℃时速率常数为120 ×10dm3·mol·sl。假定NO与O3的起始浓度均为0.1mol·dm3时, (1)求反应时间为10秒时O3的浓度 (2)求NO浓度下降到起始浓度的14时所需要的时间。(本题20分) 解:(1)cO3)=c(NO)=c,co=0.1mol·dm3,二级反应有 即c=1/(k+co-)=1/(1.20×107dm3· mol-l.s-I×1.0s+0.1dm3mol) =8.333×108mol·dm3 (2)=(c1-co)/k=0.02510.l-)dm3·moll/(120×107dm3·mols)=25×10°s 十一.始态为25℃常压下的10克固体萘(1oHg)置于含足够氧的弹式量热计中燃烧,最 终产物为25℃的CO2及液体水,过程放热40091kJ。试求此过程的焓变△H.(10分) 解:弹式量热计燃烧过程 C1oH8(S)+12O2(g)=10CO2(g)+4HO() 是恒容过程,故△U=Q=-400.911kJ △H=△+△p=△U+M(g)RT =-40091lkJ+(-2)×(10g/128g)×8315×298.15]×10-k =-404.785kJ 十二.在绝热系统中将273K、1mol的水和373K、lmol的水混合,试计算此过程的熵变 △S。设在此温度范围水的等压摩尔热容量为75J·K-·mol。(10分) 解:整个系统过程为恒压绝热过程,设终态温度为T,则 Q=△H= I mol XCp(T-273K)+lmol×Cp(T-373K)=0 解得 T=323K汞的表面张力。 (2) 若 20℃时水的表面张力为 0.0728Ｎ·ｍ-1，汞-水的界面张力为 0.375Ｎ·ｍ-1。试判 断水能否在汞的表面铺展开？(本题 15 分) 解：(1) p=gh=2 / r =2 cos /r’ 即 ＝gh r’ /2 cos ＝1.36×104kg·m-3×9.80m·s -2×(-0.1110m)×5×10-5m/(2×cos140°) =0.4828 kg·s -2=0.4828Ｎ·ｍ-1 (2) cos ＝(汞-汞－水)/ 水=(0.4828-0.375)/0.0728=1.481>1，所以可以铺展。 或 S=汞-汞－水-水=(0.4828-0.375-0.0728) Ｎ·ｍ-1 =0.035Ｎ·ｍ-1>0，可以铺展。 九. 测得使 1.0×10-5m3 Al(OH)3 溶胶明显聚沉时， 最小需加 1.0×10-5m3 浓度为 1.0 mol·dm-3 的 KCl 溶液， 或加 6.5×10-6m3 浓度为 0.1 mol·dm-3 的 K2SO4 溶液。试求上述两 电解质对 Al(OH)3 溶胶的聚沉值和聚沉能力之比，并说明该溶胶胶粒的电荷。（本题 15 分） 解：聚沉值 KCl： [1.0×10－5 /(1.0×10－5+1.0×10－5 )]×1.0 mol·dm-3＝0.5 mol·dm-3 K2SO4： [6.5×10－6 /(6.5×10－6+1.0×10－5 )]×0.1 mol·dm-3＝0.03939 mol·dm-3 聚沉能力之比： KCl：K2SO4:＝(1/0.5)：(1/0.03939)=1：12.69 从中可知，起聚沉作用的主要是负离子，所以该溶胶胶粒带正电。 十. 实验测得恒容气相反应 NO + O3 →NO2 + O2 为二级反应， 25℃时速率常数为 1.20 ×107dm3·mol-1·s -1。假定 NO 与 O3 的起始浓度均为 0.1 mol·dm-3 时， (1) 求反应时间为 1.0 秒时 O3 的浓度； (2) 求 NO 浓度下降到起始浓度的 1/4 时所需要的时间。（本题 20 分） 解：(1) c(O3)=c(NO)=c，c0=0.1 mol·dm-3，二级反应有 c -1 -c0 -1=kt 即 c=1/(kt+ c0 -1 )=1/(1.20×107dm3·mol-1·s -1×1.0s＋0.1-1 dm3·mol-1 ) = 8.333×10-8 mol·dm-3 (2) t= (c -1 -c0 -1 ) /k =(0.025-1 -0.1-1 ) dm3·mol-1 /(1.20×107dm3·mol-1·s -1 )=2.5×10-6 s 十一. 始态为 25℃常压下的 10 克固体萘(C10H8)置于含足够氧的弹式量热计中燃烧，最 终产物为 25℃的 CO2 及液体水，过程放热 400.911kJ。试求此过程的焓变ΔH．(10 分) 解：弹式量热计燃烧过程 C10H8(s)+ 12O2(g) = 10CO2(g) + 4H2O(l) 是恒容过程，故 U=QV= -400.911kJ H= U+pV= U+n(g)RT = -400.911kJ+[(-2)×(10g/128g)×8.315×298.15]×10－3kJ =-404.785kJ 十二. 在绝热系统中将 273K、1mol 的水和 373K、lmol 的水混合,试计算此过程的熵变 ΔS。设在此温度范围水的等压摩尔热容量为 75J·K －1·mol-1。(10 分) 解：整个系统过程为恒压绝热过程，设终态温度为 T，则 Qp=H=1mol×Cp(T－273K)+ 1mol×Cp(T－373K)=0 解得 T=323K