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一、计算题

1． 以金属镍为电极电解电势为

氧在

上的超电势为

阳极上

性，各活度因子均为1。

【答案】阴极上首先析出在阳极上可能的反应：

则其还原电极电势为

还原电极电势小的首先在阳极上氧化，所以阳极上在阴极上肯可能的反应：则其还原电极电势为

还原电极电势最大的在阴极上还原，阴极上首先析出

2． 在常压和298K 时

, 高纯水的电导率和离子活度积

【答案】

时，水的物质的量的浓度：

纯水的摩尔电导率：

时，水的极限摩尔电导率：

水是弱电解质，

设解离度为

则有：

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水溶液，已知氢在上的超

问在阴、阳极上首先析出哪种物质？设溶液呈中

首先氧化

首先氧化

密度, 求此时纯水的解离度

纯水电离度

若标准态为

纯水中正、负离子浓度极低，其

所以

3． 有一绝热体系如右图所示，中间隔板为导热壁，右边容积为左边容积的2倍，己知两种气体

的

试求：

（1）不抽掉隔板达平衡后的（2）抽去隔板达平衡后的

【答案】（1）设左边为室1，右边为室2。

不抽掉隔板最后达平衡，平衡后的温度为T , 则左右室气体所具有的热量相等，有

则

解得

所以不抽掉隔板达平衡后的熵变为

（2）

抽去隔板后的熵变由两部分组成，一部分为题（1）的热熵变化，另一部分为等温混合熵变。

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4． 25°C 时用铜片作阴极，石墨作阳极，电解浓度为的溶液，若电流密度为在石墨电极上的超电

问在阴极上首先析出什么物质？在阳极上又析出什么物质？已知此电流密度下H 2在

铜电极上的超电势为-0.584V , 在石墨电极上的超电势为0.896V , 并假定势可略而不计，活度可用浓度代替。

【答案】可能的阴极反应：

可能的阳极反应：

5． 过去曾有人尝试用甲烷和苯蒸气的混合物在不同温度下，通过各种催化剂来制备甲苯，

即

但都以失畋告终。今若以等物质的量的甲烷与苯的混

合物在500K 时通过适当的催化剂。

（1）试问根据热力学的分析预期得到甲苯的最高产量为若干？（用百分数表示）（己知500K 时甲烷、苯和甲苯的标准摩尔生成吉布斯函

数

）

（2）在石油系统中，芳烃的生产有一定意义，上述过程的逆过程是芳烃加氢脱烷基反应。若在500K 时，甲苯和氢的物质的量之比为

【答案】（1）设反应物转化率为A :

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分别

为

试问甲苯的平衡转化率为若干？