《物理化学》第二学期自测题(B)

《物理化学》第二学期自测题（B）

一、选择题（本大题共12小题，每题2分，共24分）

1．电解时, 在阳极上首先发生氧化作用而放电的是?? ( )

A．标准还原电势最大者 B．考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最大者 C．标准还原电势最小者 D．考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最小者 2．以石墨为阳极，电解0.01 mol·kg－1NaCl 溶液，在阳极上首先析出?? ( )

[已知：φ○(Cl2/Cl－)=1.36 V , ? (Cl2)= 0 V，φ○(O2/OH－)= 0.401V , ? (O2) = 0.8 V ] A．Cl2 B．O2 C．Cl2与 O2混合气体 D．无气体析出 3．电解硫酸铜溶液时，析出128 g铜（Mr =64），需要通入多少电量？??（ ）

A．96 500 C B．48 250 C C．386 000 C D．24 125 C 4．一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？…… ( )

A．铜片 B．铁片 C．镀锡铁片 D． 锌片

5．金属活性排在H2之前的金属离子, 如Zn2+ 能优先于H+在锌阴极上析出, 这是由于?? ( )

A．φ○(Zn2+/ Zn) ＜φ○(H+/ H2) B．? (Zn)＜? (H2) C．φ(Zn2+/ Zn)＜φ(H+/ H2)

D．H2在锌上析出有很大的超电势, 以至于φ(Zn2+/ Zn)＞φ(H+/ H2) 6．称为催化剂毒物的主要行为是?? ( )

A．和反应物之一发生化学反应 B．增加逆反应的速度 C．使产物变得不活泼 D．占据催化剂的活性中心 7．高压下，气体 A 在表面均匀的催化剂上进行催化转化,，其机理如下：

A＋K k1k-1A K

k2B ＋ K

表面反应为控制步骤, 反应表观为几级? ?? ( )

A．零级 B．一级 C．二级 D． 无级数 8．单组元的二级反应，其半寿期与初始浓度[A]0的关系是??（ ） A．与[A]0无关 B．与[A]0成正比 C．与[A]0成反比 D．与[A]02成反比

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9．对基元反应A+2B—→C，若将其速率方程写成下列形式：

－d[A]/dt =kA[A][B]2；－d[B]/dt =kB[A][B]2；d[C]/dt =kC[A][B]2 则速率常数之间的关系应为??（ ） A．kA= kB= kC B．kA=2 kB= kC C．kA=1/2 kB= kC D．kA= kB= 2kC

10．已知常压和20○C时，水的σ为0.0728 N·m－1，将半径为1.0cm的水滴分散为1.0×10－6m的雾沫，需做功为???? （ ）

A．0.914 J B．1.20 J C．0.732 J D．0 J 11．下面关于气体在固体表面上的吸附表述不正确的是???（ ）

A．吸附一般可分为物理吸附和化学吸附； B．化学吸附量随温度的升高而增大 C．物理吸附量随温度的升高而减小 D．化学吸附力大于物理吸附力 12．一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有?? ( )

A．表面能 B．表面张力 C．比表面 D．液面下的附加压力

二、填空题（本大题共5小题，共20分）

1．（7分）电极的极化是指 ， 产生极化的主要原因有 和 。无论是何种极化，如果电极作为阴极时，其电极电势总是 ，可表示为 ；如果作为阳极，则其电极电势总是 ，可表示为 。

2．（5分）曲面所受的附加压力的计算公式为 ，此式表明附加压力ΔP与曲率的半径成 ，对空气中的凸液面来说，液体所承受的压力可表示为 ；对空气中的液泡（如肥皂泡）来说其附加压力为 ；平面液体的附加压力为 。

3．（4分）朗格缪尔吸附等温式的二个主要基本假设是： 和 ，根据朗格缪尔吸附等温式可知，当气体压力很小时，吸附量与气体的平衡分压成 ，当气体压力很大时，吸附量与气体的平衡分压 。

4．（2分）电池 M1(s)│M1+(a1)│M(a2)│M2(s) 的电动势除了电极与导线的接触电势外，还包括了 电势和 __ 电势。

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5．(2分) （2分)植物的叶子一般是憎水性的，所以在配制农药时常常要加________________ __ __ __ ，以增加药液对植物表面的润湿程度, 使药液能在植物叶子上铺展。

三、简答与证明：（本大题共5小题，共26分） 1．（6分）试证明二符合质量作用定律的平行反应： A + B—→

—k1→ P1 —k2→ P2 其总反应速率常数k =k1+k2；r1/r2= k1/k2。

2．（4分）用某金属电极电解HCl（α=1）溶液，若氢电极发生极化，则氢电极的电极大于零。此说法对吗？简述理由。

3．(6分)克拉克(Clark)电池的组成表示如下:

Zn-Hg齐(含Zn 10％)│ZnSO4·7H2O(s)(饱和液),Hg2SO4(s)(饱和液)│Hg(l) (1) 写出电极反应与电池反应

(2) 写出电池的E及(?E/?T)p与?rHm的关系式。

4．(5分) 已知 Zn2+＋2 e-─→Zn(s), 其φ○＝－0.763 V, 根据?Gm○＝－zφ○F, 求得

?Gm○＝147.2 kJ·mol－1, 则表明该电极反应的Gibbs自由能变化为此值, 这说法对不对? 为什么?

5．（5分）固体表面上的液滴，所呈的形状与什么有关？并指出润湿与不润湿的条件。水在荷叶表面呈珠状，属于哪种情况？

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四、计算题（本大题共3小题，共30分）

1．（10分）25○C时，溶液含Fe2+为1mol·kg－1，已知电解时H2在Fe上析出的过电势为0.40V。如果溶液的pH=4，试求阴极上开始析出H2时，残留Fe2+的浓度为多少？（已知：φ○（Fe）=－0.4402 V ；F = 96500。）

2．（12分）溴乙烷分解反应的活化能Ea=229.3 kJ·mol－1，650K时的速率常数k为2.14×104s1。现欲使此反应在20.0min内完成80%，问应将反应温度控制在多少？

－

－

（设A不随温度变化）

3． (8分) 298 K 时，用德拜－休格尔极限公式计算下列强电解质 AB、AB2和 AB3在浓度为 0.0005 mol·kg－1时的离子平均活度系数? ?。 已知: A = 0.509 (mol·kg-1)

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《物理化学》第二学期自测题（B）答案

一、选择题（本大题共12小题，每题2分，共24分）

1 D 2 A 3 C 4 D 5 D 6 D 7 A 8 C 9 C 10 A 11 B 12 B 二、填空题（本大题共5小题，共20分）

1．（7分）电极通电时的电极电势与可逆电极电势产生偏差的现象；浓差极化 ；活化极化； 小于可逆电极电势 ；φI=φr－η；大于可逆电极电势；φI=φr+η 。 2．（5分）ΔP=2σ/r ； 反比 ；空气压力P+附加压力ΔP ；ΔP=4σ/r ；ΔP=0。 3. （4分）单分子层吸附； 被吸附分子间无相互作用力； 正比 ； 无关 。

?4.（2分）M1?与 M2间液接电势 ；M1、M2与溶液间的界面电势。

5．(2分) 表面活性剂或称为润湿剂。

三、简答与证明：（本大题共5小题，共26分）

1．（6分）

证： r1 = k1[A] [B]； r2= k2[A] [B] （2分）

总速率r = r1+ r2 = k1 [A] [B]+ k2 [A] [B]=（k1+k2）[A] [B]=k[A] [B] ∴ k =k1+k2； （2分）

r1 / r2= k1[A] [B]/ k2[A] [B]= k1/k2。 （2分） 2.（4分）

答： 错。

因电解时，氢电极作阴极，当它作阴极时，其φI=φr－η，在此浓度下φr=0，所以氢电极电势应小于零。 3．(6分)

?答： (1) (－) Zn(汞齐)＋SO2＋7H2O－2e-─→ZnSO4·7H2O(s) (1分) 4? (+) Hg2SO4(s)＋2e-─→ SO2＋ 2Hg(l) (1分) 4电池反应:

Zn(汞齐)＋Hg2SO4(s)＋7H2O─→ZnSO4·7H2O(s)＋2Hg(l) (2分) (2) ?rHm＝－2EF＋2FT(?E/?T)p (2分)

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4．(5分)

答：不对。(1分)

? ?是 Zn2+│Zn 电极与标准氢电极组成电池时的电动势, 反应为:

H2(p?)＋Zn2+(a=1)─→Zn(s)＋2H+(a=1) ?G$是该反应的Gibbs自由能变化。 m而不是电极反应的Gibbs自由能变化。(4分) 5．（5分）

答：与接触角θ的大小有关；

当θ＞90○时，称为“不润湿” ；θ＜90○时，称为 “润湿”。 完全不润湿。

四、计算题（本大题共3小题，共30分）

1．（10分）

解：氢开始析出时的电极电势为：φ（H2）=φ0r+RT/Fln[H+]－η（H2）(1分)

=－0.40 + RT/Fln10－4 =－0.40－0.236 =－0.636 V (3分)

当氢开始析出时，φ（Fe）=φ0r（Fe）+RT/2Fln[Fe 2+] (2分)

－0.636 V=－0.4402V + RT/2F ln[Fe 2+]

解得：ln[Fe 2+] =－15.29 [Fe 2+]=2.28×10－34 mol·kg－1 (4分)

2．（12分）

解：根据阿累尼乌斯（Arrhenius）公式：k=Aexp（－Ea/RT）

求得指前因子A=5.73×1014；

根据速率常数的单位可知该反应为一级反应。 一级反应速率积分式：

lnc0/c=ln1/ (1－0.80)= Aexp（－Ea/RT）t 只有T是未知的，解得：T=679K 3． (8分)

解： 计算公式： lg?? = (－A│z+z-│I1/2 ) I = 1/2?mBzB2 (4分)

B 结果： AB m = 0.0005 ?? = 0.9741 AB2 m = 0.0005 ?? = 0.9132

AB3 m = 0.0005 ?? = 0.8248 (各1分)

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