物化题库

练习题

选择题

1、0.001 mol·kg?1 K3[Fe(CN)6] 水溶液的离子强度为：（ ） (A) 6.0×10?3 mol·kg?1 (B) 5.0×10?3 mol·kg?1 (C) 4.5×10?3 mol·kg?1 (D) 3.0×10?3 mol·kg?1 答案：A

2、电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的（ ） (A)求难溶盐的溶解度 (B)求弱电解质的解离度 (C)求平均活度系数 (D)测电解质溶液的浓度 答案：C

3、298 K时，0.005 mol·kg?1 的KCl和0.005 mol·kg?1的NaAc溶液的离子平均活度系数分别为? ?,1和? ?,2，则有 ( )

(A) ? ?,1=? ?,2 (B) ? ?,1＞? ?,2 (C) ? ?,1＜? ?,2 (D) ? ?,1≥? ?,2 答案：A

4、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( ) (A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度

(C)金属与溶液的接触面积 (D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 答案：D

5、金属活性排在H2之前的金属离子,如Na+ 能优先H+在汞阴极上析出，这是由于：（ ） (A) ?θ(Na+/ Na) < ? θ(H+/ H2) (B) ? (Na) < ? (H2) (C) ? (Na+/ Na) < ? (H+/ H2)

(D) H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于? (Na+/Na) > ? (H+/H2)

?2-16、已知Λm?H2O,291K?=4.89×10?2S?m?mol，此时(291K)纯水中的m(H+) =m(OH?) =7.8×10?8

mol·kg?1，则该温度下纯水的电导率为（ ） (A)3.81×10?9 S·m?1 （B）3.81×10?6 S·m?1 (C)7.63×10?9 S·m?1 （D）7.63×10?6 S·m?1 答案：B

7、基元反应体系aA + dD → gG的速率表达式中，不正确的是：( ) (A) ?d[A]/dt = kA[A]a[D]d ； (B) ?d[D]/dt = kD[A]a[D]d ； (C) d[G]/dt = kG[G]g ； (D) d[G]/dt = kG[A]a[D]d 。 答案：C

8、某反应速率常数k = 2.31 × 10?2mol?1·dm3·s?1，反应起始浓度为1.0 mol·dm?3，则其反应半衰期为： ( )

1

(A) 43.29 s ； (B) 15 s ； (C) 30 s ； (D) 21.65 s 。 答案：A

9、反应A + B → C + D的速率方程为r = k[A][B] ，则反应：( )

(A) 是二分子反应 ； (B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ； (C) 不是二分子反应 ； (D) 是对A、B 各为一级的二分子反应 。 答案：B

10、有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是： ( ) (A) 反应分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低 ；

(B) 势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的能量之差 ； (C) 活化络合物在马鞍点的能量最高 ； (D) 反应分子组越过马鞍点后可能返回始态 。 答案：D

11、在低于室温的温度下，在固体表面上的气体吸附一般是什么形式：( ) (A) 形成表面化合物 ； (B) 化学吸附 ； (C) 液化 ； (D) 物理吸附 。 答案：D

12、由气体碰撞理论可知，分子碰撞次数：( )

(A) 与温度无关 ； (B) 与温度成正比 ；

(C) 与绝对温度成正比 (D) 与绝对温度的平方根成正比 。 答案：D

13、同一体系，比表面自由能和表面张力都用γ表示，它们 ( ) A、 物理意义相同，数值相同 B、 量纲和单位完全相同 C、 物理意义相同

D、 前者是标量，后者是矢量，数值相同，单位不同

答案：C

14、在空间轨道站中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一内壁干净、外壁油污的毛细管接触水滴时: ( )

A、 水不进入毛细管

B、 水进入毛细管并达到一定高度 C、 水进入直到毛细管另一端

D、 水部分进入并从另一端出来，形成两端有水球 答案：C

2

15．将表面活性物质加入溶剂中，所产生的结果是：（ ） A．dγ/dC>0，正吸附 B．dγ/dC>0，负吸附 C．dγ/dC<0，正吸附 D．dγ/dC<0，负吸附 答案：C

1.水溶液中氢和氢氧根离子的淌度特别大，究其原因，下述分析哪个对？（ ） A．发生电子传导 B．发生质子传导 C．离子荷质比大 D．离子水化半径小 答案：B

2.电解质溶液中离子迁移数(ti)与离子淌度(Ui)成正比。当温度与溶液浓度一定时，离子淌度是一定的，则25℃时，0.1mol·dm?3NaOH中Na+的迁移数t1与0.1mol·dm?3NaCl溶液中Na+的迁移数t2，两者之间的关系为：( ) A．相等 B．t1>t2 C．t1

D．大小无法比较 答案：C

3.用同一电导池分别测定浓度为0.01mol·kg?1和0.1mol·kg?1的两个电解质溶液，其电阻分别为 1000W和500W，则它们依次的摩尔电导率之比为：（ ） A．1:5 B．5:1 C. 10:5 D. 5:10 答案：B

4. 设某浓度时，CuSO4的摩尔电导率为1.4×10?2Ω?1·m2·mol?1，若在该溶液中加入1m3的纯水，这时CuSO4的摩尔电导率将_____。 (A)降低 (B)增高 (C)不变 (D)无法确定 答案：B

5. 下列电介质溶液，离子平均活度系数最小的是哪一个（设浓度都为0.01mol·kg?1）？ (A)ZnSO4 (B)CaCl2 (C)KCl (D)LaCl3 答案：D

6.下列四种电解质溶液中，离子平均活度系数最大的是（设浓度都为0.001mol·kg?1） ( ) A CuSO4 B CaCl2 C LaCl3 D NaCl 答案：D

7. 1.0molkg?1的K4Fe(CN)6溶液的离子强度为：

A. 15mol·kg?1 B. 10mol·kg?1 C. 7mol·kg?1 D. 4mol·kg?1 答案：B

3

10.下列电池中，哪个电池的电动势与Cl?离子的活度无关？( ） A．Zn│ZnCl2(aq)│Cl2(g)│Pt

B．Zn│ZnCl2(aq)‖KCl(aq)│AgCl(s)│Ag C．Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Cl2(g)│Pt D．Hg│Hg2Cl2(s)│KCl(aq)‖AgNO3(aq)│Ag 答案：C

11.用对消法（补偿法）测定可逆电池的电动势时，主要为了：( ) A．消除电极上的副反应 B．减少标准电池的损耗 C．在可逆情况下测定电池电动势 D．简便易行 答案：C

12.若算得电池反应的电池电动势为负值时，表示此电池反应是：（ ） A．正向进行 B．逆向进行 C. 不可能进行 D. 反应方向不确定 答案：B

13.某电池反应为2Hg(l)＋O2＋2H2O(l)＝2Hg2+＋4OH?，当电池反应达平衡时，电池的电动势E必然是：（ ）

A．E>0 B. E= E? C．E<0 D．E=0 答案：D

14、某电池在298K，标准压力下可逆放电时，放出100J的热量，则该电池反应的焓变值△rHm为：（ ）

A．△rHm =100J B．△rHm >100J C．△rHm <–100J D．△rHm=–100J 答案：C

1、在浓度为c1的HCl与浓度c2的BaCl2混合溶液中, H+离子迁移数可表示成：（ ） (A) ?m(H+)/[?m(H+) + ?m(Ba2+) + 2?m(Cl?)]

(B) c1?m(H+)/[c1?m(H+)+ 2c2?m(? Ba2+)+ (c1+ 2c2)?m(Cl?)] (C) c1?m(H+)/[c1?m(H+) + c2?m(Ba2+) + ?m(Cl?)] (D) c1?m(H+)/[c1?m(H+) + 2c2?m(Ba2+) + 2c2?m(Cl?)] 答案：B

2、在298 K无限稀释的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是： （ ） (A)La3+ (B)Mg2+ (C)NH4+ (D)H+

4

答案：D 3、在电极─溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度 ? 与溶液中相关离子浓度m的大小关系是：( ) (A) m增大,? 增大 (B) m增大,? 变小 (C) 两者无关 (D) 两者关系不确定 答案：A

4、离子电迁移率的单位可以表示成 ( ) (A) m·s?1 (B) m·s?1·v?1 (C) m2·s?1·v?1 (D) s?1

答案：C

5、对于给定离子B，应当满足下列条件中的哪几个，才能使离子的摩尔电导率ΛmB和离子淌度UB为常数。（a）强电解质溶液；（b）无限稀释溶液；（c）一定温度下；（d）一定溶剂下；（e）一定的共存离子（ ） (A)a， b， c， d (B) a， b， c， d， e (C) b， c， d (D) b， c， d， e 答案：C

6、关于反应速率r，表达不正确的是：( ) (A) 与体系的大小无关而与浓度大小有关 (B) 与各物质浓度标度选择有关 ； (C) 可为正值也可为负值 ； (D) 与反应方程式写法无关 。

答案：C

7、关于反应级数，说法正确的是( )

(A) 只有基元反应的级数是正整数 ； (B) 反应级数不会小于零 ；

(C) 催化剂不会改变反应级数 ； (D) 反应级数都可以通过实验确定

答案：D

8、有相同初始浓度的反应物在相同的温度下，经一级反应时，半衰期为t1/2 ；若经二级反应，其半衰期为t1/2'，那么：( )

(A) t1/2 = t1/2' ； (B) t1/2 > t1/2' ； (C) t1/2 < t1/2' ； (D) 两者大小无法确定

答案：D

9、对自由基反应A + B－C → A－B + C，已知摩尔等压反应热为 ?90kJ·mol?1，B－C的键能是210 kJ·mol?1，那么逆向反应的活化能（kJ·mol?1）为( ) (A) 10.5 (B) 100.5 (C) 153 (D) 300

答案：B

10、由气体碰撞理论可知，分子碰撞次数：( )

(A) 与温度无关 ； (B) 与温度成正比 ；

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(C) 与绝对温度成正比 ； (D) 与绝对温度的平方根成正比 答案：D

11、一个化学体系吸收了光子之后，将引起下列哪种过程：( ) (A) 引起化学反应 ； (B) 产生荧光 ；

(C) 发生无辐射跃迁 ； (D) 过程不能确定 。

答案：D

12、在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是 ( ) A、表面张力与液面垂直 B、表面张力与S的周边垂直 C、表面张力沿周边与表面相切

D、表面张力的合力在凸液面指向液体内部（曲面球心），在凹液面指向液体外部 答案：A

13、弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于( ) A产生的原因与方向相同，而大小不同 B作用点相同，而方向和大小不同 C产生的原因相同，而方向不同 D作用点相同，而产生的原因不同

答案：C

14、矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的：( ) A乳化作用B增溶作用C去污作用D湿润作用

答案：D

15、对大分子溶液发生盐析的现象，不正确的说法是 ( ) A、加入大量电解质才能使大分子化合物从溶液中析出 B、盐析过程与电解质用量无关

C、盐析的机理包括电荷中和去极化两个方面 D、电解质离子的盐析能力与离子价态关系不大

答案：B

1、区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单最灵敏的方法是（ ） A.观察丁铎尔效应 B. 观察ζ电位

C.超显微镜测定粒子大小 D. 乳光计测定粒子浓度

答案：A

2、过渡态理论对活化络合物的假设中，以下说法不正确的为( ) A．处在―马鞍点‖时的分子构型 B．正逆反应的过渡态不一定相同

C．存在着与反应物间化学平衡 D．生成的过渡态不能返回反应始态 答案：B

6

3、 在温度 T 时，实验测得某化合物在溶液中分解的数据如下： 初浓度 c0/mol·dm?3 0.50 1.10 2.48 半衰期 t2/ s?1 4280 885 174

1则该化合物分解反应的级数为 ( )

A．零级 B．一级反应 C．二级反应 D． 三级反应

答案：D

4、铅蓄电池负极反应的交换电流密度，比正极反应的交换电流密度约小两个数量级，这表明 ( )

A．负极反应的恢复平衡的速率大, 容易出现极化 B．正极反应的恢复平衡的速率大, 容易出现极化 C．负极反应的恢复平衡的速率小, 容易出现极化 D．正极反应的恢复平衡的速率小, 容易出现极化 答案：C

5、在相距1m、电极面积为1m 的两电极之间和在相距10m、电极面积为0.1m 的两电

极之间，分别放入相同浓度的同种电解质溶液，则二者（ ） A.电导率相同，电导相同 B.电导率不相同，电导相同 C.电导率相同，电导不相同 D.电导率不相同，电导也不相同 答案：C

6、某电池反应为 2 Hg(l)＋O2＋2 H2O(l)＝2 Hg2+＋4 OH?,当电池反应达平衡时,电池的 E 必然是 ( )

A.E >0 B.E =0 C.E <0 D. E =E θ 答案：B

7、在一个密闭容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后会发生( ) A.大水珠变大，小水珠变小 B.大水珠变大，小水珠变大 C.大水珠变小，小水珠变大 D.大水珠、小水珠均变小 答案：A

8、通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液, 已知： ? θ (Fe2+/ Fe) = ?0.440 V ，? θ (Ca2+/ Ca) = ?2.866 V ? θ (Zn2+/ Zn) = ?0.7628 V ，? θ (Cu2+/ Cu) = 0.337 V 当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是 ( )

A．Cu → Fe → Zn → Ca B．Ca → Zn → Fe → Cu C．Ca → Fe → Zn → Cu D．Ca → Cu → Zn → Fe 答案：A

9、原电池Pt,H2(pθ)|H2SO4(0.01m)|O2(pθ),Pt 在298K时，E = 1.228V，并已知H2O(l)的生成热 = ? 286.06 kJ·mol?1，n = 2，那么该电池的温度系数是（ ） A.4.12 × 10?3 V·K?1 B.?4.97 × 10?3 V·K?1

7

C.?8.53 × 10?4 V·K?1 D.8.53 × 10?4 V·K?1 答案：C

10、当在溶胶中加入大分子化合物时（ ）

A.一定使溶胶更加稳定 B.一定使溶胶更容易为电解质所聚沉 C.对溶胶的稳定性没有影响 D.对溶胶稳定性影响视其加入量而定 答案：D

11、反应2A

k1产物，对 A 为二级，下列何者对时间作图可得一直线，且直线斜率

等于速率常数 k ( )

A ．2[A] B．[A]2 C．1/[A] D．1/[A]2 答案：C

12、NaCl稀溶液的摩尔电导率∧m与Na+、Cl?的淌度U+、U?之间关系为（ ） A.∧m=U++U? B.∧m=U+/F+U?/F C.∧m=2(U++U?) D.∧m=U+F+U?F 答案：D

13、一个玻璃毛细管分别插入25oC 和75oC 的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度( ) A.相同 B.25oC 水中高于75oC 水中 C.75oC 水中高于25oC 水中 D.无法确定 答案：B

14、298 K时，应用盐桥将反应H+ + OH ? = H2O(l)设计成的电池是（ ） A.Pt,H2|OH ?||H+|H2,Pt B. Pt,H2|H+||OH ?|H2,Pt C.Pt,O2|H+||OH ?|O2,Pt D.Pt,H2|H+||OH ?|O2,Pt 答案：A

15、水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插入水和汞中，下列叙述不正确的是( )

A.管内水面为凹球面 B.管内汞面为凸球面 C.管内水面高于水平面 D.管内汞面与汞平面一致 答案：D

1、Na + 、H + 的还原电势分别为 ?2.71V 和 ?0.83V，但用Hg作阴极电解NaCl溶液时，阴极产物是Na－Hg齐，这个现象的解释是（ ）

A.Na和Hg形成液体合金 B.还原电势预示Na更易析出 C.氢在汞电极上的超电势可能超过1.5V D.上述原因都不是 答案：C

2、德拜—休克尔极限公式适用于（ ）

A. 强电解质稀溶液 B. 强电解质浓溶液 C. 弱电解质浓溶液 D. 弱电解质稀溶液 答案：A

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7、溶胶的基本特性之一是（ ） A．热力学上和动力学上皆属不稳定体系

B．热力学上为不稳定体系，动力学上为稳定体系 C．热力学上为稳定体系，动力学上为不稳定体系 D．热力学上和动力学上皆属稳定体系

答案：B

10、相同温度下，无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液，下列说法中不正确的是 ( )

A. Cl?离子的淌度相同 B. Cl?离子的迁移数相同

C. Cl?离子的摩尔导电率相同 D. Cl?离子的迁移速率不一定相同 答案：B

11、两液体A 和B表面张力γA=γB，密 度?A=2?B，一毛细管插入A中液面上升2.0cm，插入B中液面上升( )（假定两液体皆完全润湿管壁） A.1.0cm B .2.0cm C .4.0cm D. 5.0cm 答案：C

12、胶体的电泳性质现象表明（ ） A.分散介质带电 B.胶体粒子带正电 C.胶体粒子带电

D.胶体粒子处于等电状态

答案：C

13、导体可分为两类，第一类是电子导体，第二类是离子导体。当温度升高时,其导电能力 （a）第一类导体增大，第二类导体也增大 （b）第一类导体降低，第二类导体也降低 （c）第一类导体增大，第二类导体降低 （d）第一类导体降低，第二类导体升高

答案：D

14、应用能斯特方程计算出电池的 E＜0，则表示电池的反应：

（a）不可能进行 （b）反应已达平衡

（c）反应能进行，但方向和电池的书面表示式刚好相反 （d）反应方向不能确定 答案：C

15、作为被选做盐桥的物质，下列叙述中不必要的是:

(a) 不能与电解质溶液中的物质反应 (b) 必须含有电解质溶液中所具有的离子 (c) 正、负离子迁移数很相近 (d) 有足够大的溶解度 答案：B

填空题

1、半径为R'r的球形肥皂泡内的附加压力是 。 答案： 4?/R'

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2、原电池Ag(s)|Ag NO3(0.01 mol.kg?1)‖ AgNO3(0.1 mol.kg?1)|Ag(s)相应的电池反应 为 ，25℃时的电动势为 V。 答案：Ag+（0.1 mol.kg?1) = Ag+（0.01 mol.kg?1) 、 0.05915

3、某反应A→Y的速率系数为6.93 min?1，则该反应物A的浓度从1.0 mol?dm?3变道0.5 mol?dm?3所时间是 min。 答案： 0.1

4、浓度为m的ZnCl2水溶液中，离子的平均浓度为 。 答案： 34m 5、某放射性元素的半衰期为5d,则15d后所剩下的同位素为原来的 。 答案： 1/8

6、电解质使溶胶发生聚沉时，起作用的是与胶体粒子带电符号 的离子，离子价数越高，其聚沉能力 ，聚沉值 。

答案： 相反 、 越大 、 越小 7、25℃时，某溶液中HCl的浓度为0.001 mol.kg?1，FeCl3的浓度为0.02mol.kg?1，则溶液中HCl的??= , FeCl3的??= 。

答案： 0.665 、 0.294 8、20℃时水的表面张力为72.75×10?3N.m?1，在该温度下使水的表面积增大4cm2，则此过程的ΔG= J。 答案： 2.91×10?5

9、298K时，当H2SO4溶液的浓度从0.01 mol·kg?1增加到0.1 mol·kg?1时，其电导率κ将_____________和摩尔电导率Λm______________。(填增加、减少或不变) 答案：增加，减少

10、有浓度都是0.01 mol·kg?1 的KCl，CaCl2，Na2SO4和AlCl3 四个电解质溶液，其中平均活度系数γ±最大的是______溶液；最小的是_______溶液。 答案：KCl，AlCl3 11、采用1/1000 答案：143 d

12、对于平行反应, 一般地说：Ea值小的反应, k值随T变化率________, 升温对Ea值______的反应影响更大。 答案：小, 大

13、小晶粒的熔点 大块固体熔点；小晶粒的溶解度 大块固体溶解度 答案：小于 大于

?14、已知Tl3+, Tl+|Pt的电极电势?1??1.250V, Tl+|Tl的?2??0.336V,则电极Tl3+|Tl的电极

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P标记的五氯化磷 t1/2 为14.3 d, 经___________d后, 放射性衰变到起始值的

电势为 V 。 答案： 0.721

15、在晴朗的白昼，由于蓝光波长___ ___，_____ ______作用显著，所以天空呈蔚蓝色。

10

答案： 短 、 _散射_

16、润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成 关系，与液体的表面张力成 关系。

答案： 反比例 、 正比例 17、在10 cm3 1mol·dm?3 KOH溶液中加入10 cm3水，其电导率将_____ ______，摩尔电导率将______ _______。(选填增加、减小、不能确定) 答案： 减小 、 增加_

18、实验室最常用的参比电极为 ，其电极表示式为 。 答案： 甘汞电极 、 Cl? (a?) │Hg2Cl2 (s)│Hg (l) 19、对反应A

P，实验测得反应物的半衰期与与初始浓度CA,0成正比，则该反应为

? ? 级反应。 答案： 零

20、推导朗缪尔吸附等温式时, 其中假设之一吸附是???????分子层的；推导ＢＥＴ吸附等温式时, 其中假设之一吸附是????????分子层的。 答案： 单 、 多

21、从理论上分析电解时的分解电压, E分解=__________________________, 而且随电流强度I的增加而_____________。

答案： E分解 =E可逆+?阴+?阳+IR 、 增加

22、二级反应数率常数的单位是__________，其半衰期与反应物的初始浓度____________。 答案： （浓度）-1（时间）-1 、 成反比

23、当有电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的 ；偏离的大小用 来量度。

答案： 极化 、 超电势

+2－

24、将反应 Ag2SO4（s）＝2Ag＋SO4设计成电池，其书写式为________ _____。

+2?

答案： Ag(s)│Ag(aq)‖SO 4(aq)│Ag2SO4(s), Ag(s) 25、溶胶中胶体粒子产生Brown运动的原因是____ ______分子对胶粒不断撞击的结果。 答案： 分散介质 26、在标准还原电极电势表上，还原电极电势大者为 极，还原电极电势小者为 极。 答案： 正 、 负

简答题

1、由FeCl3水溶液制备Fe(OH)3溶胶，已知稳定剂为FeCl3。 （1）写出Fe(OH)3胶团结构式；

（2）若使0.020dm3的Fe(OH)3溶胶聚沉，最少需加入的电解质分别是：1.00 mol·dm?3的NaCl为0.021dm3，5×10?3 mol·dm?3的Na2SO4为0.125dm3，3.333×10?3 mol·dm?3的Na3PO4为0.0074dm3，求各电解质的聚沉能力之比。 2、双液电池中为什么常用KCl饱和溶液做盐桥？

3、物理吸附和化学吸附有什么区别? 在什么情况下，二者可以相互转换?

4.以KI和AgNO3作原料制备AgI溶胶时，当稳定剂是KI和AgNO3时，胶核所吸附的有何不同？胶核吸附稳定离子有何规律？

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5、极限摩尔电导率是无限稀释时电解质溶液的摩尔电导率。既然溶液已经―无限稀释‖，为什么还会有摩尔电导率？此时溶液的电导率应为多少？

6、胶体是热力学的不稳定体系，但它能在相当长的时间里稳定存在，试解释原因。 7、自然界中为什么气泡、小液滴都呈球形？

8、如果在一杯含有极微小蔗糖晶粒的蔗糖饱和溶液中，投入一块较大的蔗糖晶体，在恒温密闭的条件下，放置一段时间，这时这杯溶液有什么变化？

9、无限稀释时,HCl ,KCl ,NaCl三种溶液在相同温度、相同浓度和相同电位梯度下，三种溶液中Cl-1的运动速度是否相同？三种溶液中Cl-1的迁移数是否相同？ 10．电导率与摩尔电导概念有何不同? 它们各与哪些因素有关? 11、双液电池中为什么常用KCl饱和溶液做盐桥？

12、在一抽成真空的密闭玻璃容器中，放有大小不等的球形汞滴，问经过长时间的恒温放置后，将会出现什么现象？为什么？

五、计算题（共30分）

1、（10分）电池：Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l) 在 298 K 时的电动势 E =0.0455 V，(?E/?T )p= 3.38×10?4 V·K?1，写出该电池的反应，并求出 ?rHm，?rSm 及可逆放电时的热效应Qr。 答案：

电池反应： Ag(s) + (1/2)Hg2Cl2(s) = AgCl(s) + Hg(l) (2分) ?rH= ?zF[E? T(?E/?T)p]

=?96500×（0.0455?298×3.38×10?4）= ?5329 J·mol?1 (3分)

?rSm= zF(?E/?T)p=96500×3.38×10?4 = 32.61 J·K?1·mol?1 (3分)

Qr=T?rSm=298×32.61=9718 J·mol?1 (2分)

2、（10分）根据下列在298K和p?下的数据，计算HgO(s)在该温度时的分解压力。 （1） 下述电池的E?=0.9265V

Pt，H2(P?)│NaOH（α=1）│HgO（s）+Hg（l） （2） H2(g) + 1/2 O2(P?) = H2O(l) ；?rH?mol?1 m=?285.85 kJ·（3） 已知298K下列物质的摩尔熵值

化合物 HgO（s） O2(g) H2O(l) Hg（l） H2(g) S?K?1·mol 73.22 205.1 70.08 77.4 130.7 m/J·

答案：

电池反应：HgO（s）+ H2(Pθ) = Hg（l） + H2O（l） (1) 已知：H2(g) + 1/2 O2(Pθ) = H2O(l) (2)

(1)?(2)： HgO(s)= Hg(l) + 1/2 O2(g) (3) (2分)

12

??m

?rG(3) = ?rG (1) ? ?rG(2) (2分)

?m?rG (1)=?ZEF=?2×96500×0.9265=?178.81 kJ·mol?1 (2分)

??m?rG(2)= ?rH(2)?T?rSm(2)=[?285.85?298×（70.08?130.7?205.1/2）×10?3] kJ·mol?1=?237.22

kJ·mol?1

??rGm(3)=?178.81+237.22=58.42 kJ·mol?1 (2分)

? ?rGm (3) = ?RTlnKθ 得 Kθ=5.748×10?11 =[p(O2)/pθ]1/2 p(O2)= （Kθ）2×pθ=（5.748×10?11）2×101325Pa=3.348×10?16 Pa (2分) 3、（10分）反应

的速率方程为：?dCA0.51.5?kCACB ， dt?m?m?m?m（1）CA,0?0.1mol·dm?3，CB,0?0.2mol·dm?3；300 K下反应20 s后的dm?3，问继续反应20 s后CA?? CA?0.01mol·

（2）初始浓度同上，恒温400 K下反应20 s后，答案：

反应过程中，A和B有数量关系

，方程化为

，求活化能。

(2分)

111mol?1 ??kt??4.5?40?190dm3·

CACA,00.1dm?3 (3分) CA?0.00526mol·（2）400 K下

(2分)

(3分) 4、（10分）在 101.325kPa 外压，100℃的水中产生一个半径为 10?5m 的小气泡。已知该温度下水的表面张力为58.85×10?3 N·m?1，密度1000kg·m?1，饱和蒸气压为 101.325kPa， 摩尔质量 M = 18.02×10?3kg·mol?1。求 ： （1）小气泡内水的饱和蒸气压； （2）小气泡内水的附加压力； 答案：

（1）开尔文公式：

2×58.85×10-3N?m-1×18.02×10-3kg?mol-1pr2?M?ln?p?RTr1000kg?m-3×8.3145J?K-1?mol-1×373K×(-10-5m)

= ? 6.839×10?5 6分

13

pr = 0.9999× p = 0.9999×101.325kPa = 101.315 kPa （2）附加压力由拉普拉斯 (Laplace)方程计算：

2?2?58.85?10?3N?m?1?p??r?10?5m

= ?11770Pa 4分 5、（10分）偶氮甲烷分解反应 为一级反应。 287 oC时，一密闭容器中1000 s后总压为22.732 kPa， 求

解：设在t时刻

的分压为p，

初始压力为21.332kPa，

1000 s后

(5分)

对密闭容器中的气相反应，可以用分压表示组成：

(5分)

6、已知25℃，AgCl(s)的溶度积KSP=1.73×10?10，Ag+ 和Cl? 无限稀释的摩尔电导率分别为61.92×10?4S·m2·mol?1和76.34×10?4S·m2·mol?1。配制此溶液所用水的电导率为1.60×10?4S·m?1。测定电导时电导池常数为25m?1。试求： （1）25℃AgCl饱和溶液的电导率； （2）所测溶液的电阻为若干。

??????+

解：(1) m(AgCl)= m(Ag)+ m(Cl?)

= (61.92+76.34)×10?4S·m2·mol?1 =138.2×10?4S·m2·mol?1 [2分] 由 KSP(AgCl) = c (Ag+)c(Cl?)/(c)2知，AgCl的溶解度：

c = c (Ag+)= c (Cl?) = KSP 1/2c [2分]

??AgCl的电导率为：?(AgCl) =(m)c（AgCl）

?

? =138.2×10?4×(1.73×10?10)1/2×103S·m?1

=1.818×10?4S·m [2分] 所测AgCl饱和溶液的电导率：

14

?(溶液)= ?(AgCl)+ ?(H2O)=(1.818+1.60)×10?4S·m?1 =3.418×10?4S·m [2分] （2）所测溶液的电阻，由Kcell = (R?)溶液 R(溶液) = 7.314×104 Ω [2分] 7、25℃时，电池Zn(s) | ZnCl2 (mB＝0.555mol·kg?1) | AgCl(s) | Ag(s) 的电动势E＝1.015V。已知??(Zn2+/Zn)＝?0.7630V, ??(AgCl/Ag,Cl?)=0.2220V。 (1) 写出电池反应；

(2) 求上述反应的平衡常数K?；

(3) 求电解质溶液ZnCl2的平均活度系数。 解：(1) 电极反应：

负极：Zn(s) →Zn2+ + 2e— （1分）

正极：AgCl(s) + e—→ Ag(s) + Cl— （1分）

电池反应： Zn(s) + 2AgCl(s) →2 Ag(s) + ZnCl2(l) （2分） (2) K?= exp(zFE?/RT) （2分）

= exp[2×96500×(0.2220+0.7630)/8.315/298.2]= 1.983×1033 （1分）

(3) ? aZnClE?Eθ?2?m?,????1/?21/31/3?a?????m?(mm)?[m?(2m)]?4mB (2分) ???BBθ??m?3?3m3RTRTln?ZnCl2?Eθ?ln[4??3(B)] （2分） θ2F2Fm3

0.5553) ±×

代入数据：1.015=(0.2220+0.7630)－(0.05916/2)lg(4×? 解得

?± = 0.521 （1分）

8、在298K时，电池Ag(s),AgCl(s)|HCl(α)|Hg2Cl2(s),Hg(l)的电动势为0.0455V，电动势的温

?E度系数为()P?3.38?10?4V?K

?T（1）试写出电极反应和电池反应；

（2） 计算n=1时该反应的ΔGm、ΔSm、ΔHm，反应在电池中可逆进行时的过程热，以及Ag与Hg2Cl2直接作用时的过程热。 解：（1）负极：Ag(s) + Cl– → AgCl(s) + e

正极：1/2Hg2Cl2(s) + e →Hg(l) + Cl–(α)

电池反应: Ag(s) + 1/2Hg2Cl2(s) → AgCl(s) + Hg(l) （2分）

（2）ΔGm = ?nFE = ?1?96485?0.0455 = ?4.39?103 J?mol?1 （2分）

??E??4?1?1

ΔSm = nF?K （2分） ?P= 1?96485?3.38?10 = 32.6 J?mol·

??T?ΔHm =ΔGm +TΔSm = 5.32 ?103 J?mol?1 （1分） 反应在电池中进行时的可逆过程热

Qr = TΔSm = 298.15 ?32.6 =9.71 ?103 J?mol?1 （2分） Ag(s)与Hg2Cl2(s)直接作用时的反应热 Qp =ΔHm = 5.32 ?103 J·mol?1 （1分）

15

9、.在40℃时，N2O5在CCl4溶剂中进行分解反应，反应级数为一级，初始反应速率

?6

?10?5mol·dm?3·s?1,一小时后反应速率?=3.26×10mol·dm?3·s?1，试计算： 0=1.00×

（1）反应在40℃时的速率常数。 （2）40℃时反应的半衰期。 （3）初始浓度C0为多少？ 解：（1）一级反应

???=kc ?0=kc0 （1分）

?0kc0c01.00?10?5mol?dm?3?s?1?????3.067 （2分） ?6?3?1?kcc3.26?10mol?dm?s1c1?k?ln0??ln3.067?1.121h?1 （1分）

tc1hln20.693??0.618h （3分） (2) t1/2=?1k1.121h1.00?10?5mol?dm?3?s?1??0.0321mol?dm?3 （3分） (3) c0?hk1.121h?1?3600s10、在298K，P?压力时，电解一含Zn2+溶液，希望当Zn2+浓度降至1×10?4mol·kg?1时，仍不会有H2(g)析出，试问溶液的pH值应控制在多少为好？设电解质的活度系数为1。

?0已知??Zn2?,Zn??0.7628V；H2(g)在Zn（s）上的超电势为0.72V，并设此值与浓度无关。 解：?Zn2?,Zn???Zn2?,Zn?RTlnaZn2? (2分) 2F8.314?298??0.7628?ln10?4=－0.8811V （1分）

2?96485?H?,H???H?,H?RT1ln??H2 （2分） FaH? =?0.05915pH?0.72V （1分） 要H2气不析出，

?H?,H2要小于

?Zn2?,Zn

?0.05915pH?0.72V

pH>2.72 （2分）

11．设某化合物分解反应为一级反应，若此化合物分解30％ 则无效，今测得温度50℃、 60℃ 时分解反应速率常数分别是7.08×10?4 hr?1与1.7×10?3hr?1，计算这个反应的活化 能，并求温度为25℃ 时此反应的有效期是多少? 解： Arrhenius 方程式： ln(k2/k1) = E(T2 ? T1)/RT1T2 Ea = RT1T2/(T2 ? T1)·ln(k2/k1) （3分） = [8.314 × 323 × 333/(333 ? 323)]·ln(1.7 × 10?3/7.08 × 10?4) = 78.33 kJ/mol （2分） 设 25℃ 时的速率常数为 k3，T3 = 298 K ln(k1/k3) = 78.33 × 103(323 ? 298)/(8.314 × 323 × 298) = 2.447 （3分） k1/k3 = 11.554 k3 = 7.08 × 10?4/11.554 = 6.13 × 10?5hr?1

16

一级反应： ln[a/(a ? x)] = k1t x = 0.30a t = 1/k3·ln[a/(a ? x)] = 1/6.13 × 10?5·ln[1/(1 ? 0.3)] = 5813 hr = 242.2 天 （2分）

?1

12、环氧乙烷的分解是一级反应。380℃的半衰期为363min，反应的活化能为217.57kJ.mol。试求该反应在450℃条件下完成75%所需要的时间。 解：k1=ln2/t1/2 （2分）

=0.6932/363 min=1.9×10min

?1

?3

?1

（2分）

根据 lnk2/k1=Ea（T2?T1）/RT1T2 （2分）

=217.57×10（450?380）/8.314*653*723 =3.88

解得 k2=0.092min根据t??1 3

(2分)

11 （2分） lnk11?y11ln=15 min （2分） 0.0921?0.7513、药物阿斯匹林水解为一级反应，在 100℃时的速率常数为7.92 d?1，活化能为56.43 kJ·mol?1 。求 17℃时，阿斯匹林水解 30% 需多少时间？

?解：根据Arrhenius公式：lnk1Ea11?(?) （2分） k2RT2T1k156430J?mol?111?(?) （2分） ln?1?1?17.92d8.314J?Kmol373.2K290.2K k1= 0.0436 d?1 （1分） 一级反应 t?11 （3分） lnk11?yln(1/0.7) = (0.0436d?1)t

t = 8.2 d （2分）

14、298 K 时，某一电导池中充以 0.1 mol·dm?3的KCl溶液（其k = 0.14114 S·m?1），其电阻为 525 ?，若在电导池内充以 0.10 mol·dm?3 的 NH3·H2O 溶液时，电阻为2030?。 （1）求该 NH3·H2O 溶液的解离度； （2）若该电导池充以纯水，电阻应为若干？ 已知这时纯水的电导率为 2×10?4 S·m?1。?m(OH?) = 1.98×10? 2S·m2·mol?1 ?m(NH4) = 73.4×10?4 S·m2·mol?1。

解： (1) k(NH3·H2O)=k(KCl)×R(KCl)/R(NH3·H2O) = 0.14114?525/2030=3.65×10?2 S·m?1 （2分）

????m(NH3·H2O) = k(NH3·H2O)/c

17

?23= 3.65?10/(0.1?10)=3.65×10?4 S·m2·mol?1 （2分）

?????m( NH3·H2O) =?m(NH4) + ?m(OH?)

-2-4=1.98?10?73.4?10= 2.714×10?2 S·m2·mol?1 （2分）

?4?23.65?10/(2.714?10)=0.01345 （2分） ? = ?m/?=

?m(2) R(H2O) = R(KCl)k(KCl)/k(H2O)

= 0.14114?525/(2?10?4)= 3.705×105 ?

（2分）

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