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一、计算题

1． 在298K ，液，若

压力时，用铁

为阴极，C （石墨）为阳极，电解

在石墨阳极上的超电势为

的

水溶的超

在铁阴极上的超电势为

电势可忽略不计，试说明两极上首先发生的反应及计算至少需加多少外加电压，电解才能进行（设活度系数均为1）。

【答案】电池反应的电极反应为： 阴极

阳极

则

因为

故

先析出

电解进行时，

至少需加的外加电压为

2． 25°C 的空气从

【答案】

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绝热可逆膨胀到101325Pa , 如果做了的功，计算空气

的摩尔数为多少（假设空气为理想气体，空气的热容数据可查表或进行近似计算）？

所以：

因题目给的条件是理想气体绝热可逆过程，Q=0由过程方程得

所以

3． 已知反应在容积为

的抽空容器中盛有过量的

少摩尔水蒸气？

【答案】设应通入水蒸气为

x mol

所以

相应的简并度为

时，这二能级上分布的粒子数之比

（2）若

气体常数，

玻尔兹曼常数

4． 已知某分子两个能级的能量为

试计算：（1）

（阿伏伽德罗常数）

【答案】⑴

（2）

固体，欲使

在时的，

固体变成应通入多

问时

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5．

下，

的振动可视为一维简谐振子的振动，（1）当振动第一激发态的能量等于

的振动特征温度

式中k 为

分子振动运动处于基态还是激发态。 【答案】（1）一维简谐振子的振动特征温度代入一维简谐振子的振动等级公式中：

时，求

的温度为多少？（已知常数）（2）常温

又

（2）因常温下所以

6． 在298K

,

小于

分子振动运动处于基态。

压力时，以Pt 为阴极，C （石墨）为阳极，电解含

和

处于第一激发态时的温度

的水溶液。若电解过程中超电势可忽略不计（设活度系数均为1）, 试问：

（1）何种金属先在阴极析出？

（2）第二种金属析出时，至少须加多少电压？

（3）当第二种金属析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为多少？ 【答案】（1）阴极可能发生的电极反应为

根据金属离子在电极上的析出顺序，还原电势大的先从阴极析出，因

为

则

阳极

（3）第二种金属析出时，则第二种金属的电势与第一种金属的电势相同，即

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先在阴极上析出。

（2）当第二种金属析出时，设铜离子己基本全部析出。此时