10-11学年第2学期物理化学试卷A评分标准

（勤奋、求是、创新、奉献）

2010～ 2011 学年第 2 学期考试试卷

主考教师： 徐菁利

学院 化学化工学院 班级 __________ 姓名 __________学号 ___________

《物理化学（二）》课程试卷A参考答案与评分标准

（本卷考试时间 120分钟）

题号 一 题分 20 得分 二 20 三 15 四 10 五 10 六 10 七 15 八 九 十 总得分 100 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）

1、 NaHCO3(s)在真空容器中部分分解为Na2CO3(s),H2O(g)和CO2(g), 处于如下的化学平衡

时；2NaHCO3(g)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g),该系统的独立组分数C，相数Φ及自由度f

符合： ( A ) (A) C=2，Φ=3，f=1 (B)C=3，Φ=2，f=3 (C)C=4，Φ=2，f=4 (D)C=2，Φ=2，f=2

2、用补偿法测定可逆电池的电动势时，主要为了： ( C ) （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

??CO+Cl2 该反应分以下三步完成： 3、光气 COCl2 热分解的总反应为： COCl2 ? Cl2 2Cl 快速平衡 ??CO +Cl3 慢 Cl +COCl2 ? Cl 3 Cl2 +Cl 快速平衡

总反应的速率方程为： －dc (COCl2) /dt== kc (COCl2) ·?c (Cl2)? 此总反应为：( B ) （A） 1.5级反应，双分子反应；

（B） 1.5级反应，不存在反应分子数； （C） 1.5级反应，单分子反应；

（D） 不存在反应级数与反应分子数。

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124、对于恒沸混合物，下列说法中错误的是： ( A ) (A) 具有确定的组成 (B) 平衡时气相组成与液相组成相同

(C) 其沸点随外压的改变而改变 (D) 压力改变时有可能使恒沸点消失

5、通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液, 已知:φ(Fe2+/Fe) = －0.440 V，

φ(Ca2+/Ca) =－2.866 V, φ(Zn2+/Zn) = －0.7628, φ(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 ) (A) Cu → Fe → Zn → Ca (B) Ca → Zn → Fe → Cu (C) Ca → Fe → Zn → Cu (D) Ca → Cu → Zn → Fe

6、某反应AY，其速率系(常)数kA=6.93 min-1，则该反应物A的浓度从0.1 mol·dm-3变到0.05 mol·dm-3所需时间是： ( C ) （A）0.2 min （B）1 min （C）0.1 min (D) 2 min

7、已知25℃时，E(Fe3+| Fe2+) = 0.77 V，E(Sn4+| Sn2+) =0.15 V。今有一电池，其电池反应为2 Fe3++ Sn2+==Sn4++2 Fe2+，则该电池的标准电动势E(298 K) 为： ( B )

（A）1.39 V （B）0.62 V （C）0.92 V （D）1.07 V

8、 在溶胶的下列现象中，哪一个与光的散射作用有关? ( C )

(A) 布郎运动 (B) 电泳 (C) 丁铎尔效应 (D) 沉降平衡

9、已知20 ℃时水-空气的界面张力为7.27×10-2 N·m-1，当在20 ℃和标准大气

压下可逆地增加水的表面积4 cm2，则系统的ΔG 为： ( A ) (A) 2.91×10-5 J (B) 2.91×10-1 J (C) -2.91×10-5 J (D) -2.91×10-1 J

10、对于有过量KI 存在的AgI 溶胶，下列电解质聚沉能力最强的是 ( D )

(A) K3[Fe(CN)6] (B) MgSO4 (C) NaCl (D) FeCl3

二、填空题（本题共10小题，每题2分，共20分）

1、 反应 AgCl(s) + I →AgI(s) + Cl 所对应的可逆电池表达式为：

－－

Ag(s) |AgI(s) | I || Cl| AgCl(s) |Ag(s) 。

2、下列图中的四条极化曲线，曲线 ① 表示原电池的阳极，曲线 ④ 表示电解池的阳极。

－

－

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3、 某气相1-1 级平行反应M→R 和M→S 的速率常数分别为k1 和k2，其指前因子A1= A2，活化能 E1≠E2，但均与温度无关，现测得298 K 时，k1/k2= 100，则754 K 时k1/k2 为： 6.2 。

4、 已知298 K 时，φ(Ag+,Ag)＝0.799 V, 下列电池的E 为0.627 V ,

Pt, H2│H2SO4(aq)│Ag2SO4(s)│Ag(s) , 则Ag2SO4 的活度积为: 1.52×10-6 。

5、使用同一电导池分别测定浓度为0.01mol?dm-3和0.1mol?dm-3的不同电解质溶液，其 电阻分别为2000 Ω与1000 Ω，则它们的摩尔电导率之比是 5:1 。

6、 今有一溶液，含0.002 mol·kg-1的NaCl和0.001 mol·kg-1的La(NO3)3，该溶液的离子强度I= 0.008 mol· kg-1 。

7、某反应的速率常数k = 7.7×10-4 s-1，又初始浓度为 0.1 mol/dm3，则该反应的半衰期为： 900s 。

8、在Hittorff 法测迁移数的实验中，用Ag 电极电解AgNO3 溶液，测出在阳极部AgNO3 的浓度增加了x mol，而串联在电路中的Ag 库仑计上有y mol 的Ag析出, 则Ag+离子迁移数为： (y-x)/y 。

9、 下列各式中，不属于纯液体表面张力的定义式的是： (2) ??G????A?T,p?（1）；

??F???H??????A?T,V?A?T,p??(2) ； (3) 。

10、 表面活性物质加入液体中，能 降低 液体的表面张力；两亲分子之所以 能作为表面活性物质，是因为在界面上定向排列 ， 降低 了表面能。（降低, 增加）

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三、在标准压力下，实测得到Mg?Si 体系在不同组成下步冷曲线的下列数据：

质量分数ω (Si) /(%)

0 3 20 37 45 57 70 85 100

曲线最初转折温度T/K

- - 1273 - 1343 - 1423 1525 -

曲线呈水平温度T/K

924 911 911 1375 1223 1223 1223 1223 1693

（1）画出Mg-Si 体系相图，确定Mg 与Si 生成化合物化学式，并分析各部分的相态。 （2）将含ω（Si）为85%（质量分数）的溶液冷却到1473K 时，体系有哪两相存在？

已知：Mg的原子量为24，Si的原子量为28. 解：（1）相图如下：

（相图4分，每个区的相的描述各1分，共7分）

ω（Si）：ω（Mg）=(37/28)：(63/24)=1:2，化学式为Mg2Si （2分）

（2）有溶液l 与Si 二相共存。 （2分）

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四、有一原电池Ag | AgCl(s) | Cl-（a=1）||Cu2+（a=0.01）| Cu （1）写出上述原电池的反应式；

（2）计算该原电池在25℃时的电动势E；

（3）25℃时，原电池反应的 吉布斯函数变（?rG m）和平衡常数K各为多少？ 已知：E(Cu2+|Cu) = 0.3402V，E(Cl-|AgCl|Ag) =0.2223 V。

解： （1）2Ag+2Cl-(a=1) + Cu2+(a=0.01) ==== 2AgCl(s) + Cu (2分)

0.059161lg221?0.01] V = 0.05875 V （3分） （2）E=[0.3402－0.2223－

（3）?rG m=－zFE=[－2×96485×0.05875] J·mol-1=－11.337 kJ·mol-1 （2分） ?rG=－zFE=－RTlnK

2?96485?(0.3402?0.2223)8.314?298.15 lnK=－zFE/RT==9.1782

K=9.68×103 （3分）

五、 某电导池中充入0.02 mol·dm?3的KCl溶液，在25℃时电阻为250 ?，如改充入6×10?5 mol·dm?3 NH3·H2O溶液，其电阻为105 ?。已知0.02 mol·dm?3KCl溶液的电导率为0.227 S·m?1，而NH4+及OH?的摩尔电导率分别为73.4×10?4 S·m2·mol?1，198.3 S·m2·mol?1。试计算6×10?5 mol·dm?3 NH3·H2O溶液的解离度。

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R1250?15－－－

解：?=R2= (10×0.277) S·m1=69.3×105 S·m1 (2分) 69.3?10?5?53－

?m=?/c= 6?10?10 S·m2·mol1

－

=0.0115 S·m2·mol1 （2分）

?m= (73.4 + 198.3)×104 S·m2·mol1

－－

=271.7×104 S·m2·mol1 （3分）

－

－

??m0.0115?.?10?4=0.423 （3分） 所以， ? =?m= 2717

六、气相反应AY + Z为一级反应。在675℃下，若A的转化率为0.05，则反应时间为19.34 min，试计算此温度下的反应速率常数及A的转化率为50%的反应时间。又527℃时反应速率系(常数)为7.78×10-5 min-1，试计算该反应的活化能 。

1111k?ln?ln?2.652?10?3min?1 t1?xA19.34min1?0.05解：675℃时 （3分）

t?1111ln?ln?2614.min k1?xA.2.652?10?3min?11?050（3分）

xA =0.50，

T1 =（527+273）K=800 K，k(T1)=7.78×10-5 min-1， T2 =（675+273）K=948 K，k(T2)=2.652×10-3 min-1

Ea?RT2T1k(T2)lnT2?T1k(T1)

?8.314J?K?1?mol?1?948K?800K2.652?10?3min?ln???5(948?800)K7.78?10min? =? =150.3×103 J·mol-1=150.3 kJ·mol-1 （4分）

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七、 蔗糖在稀溶液中，按照下式水解：

C12H22O11 + H2O → C6H12O6(葡萄糖) + C6H12O6(果糖)

当温度与酸的浓度一定时，反应速率与蔗糖的浓度成正比。今有一溶液，1 dm3 溶液中含有 0.300 mol C12H22O11 及0.1 mol HCl，在48℃时，20 min 内有32%的蔗糖水解。 (1) 计算反 应速率系数；(2) 计算反应开始时（t = 0）及20 min 时的反应速率； (3) 问40 min 后有多 少蔗糖水解；(4) 若60%的蔗糖发生水解，需多少时间？

（3分）（3分）（3分）（3分）（3分）

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