物理化学考试试卷5

08-09-1-A

卷号：

二OO八 —二OO九 学年第 一 学期期末考试

物理化学（一）-2 A卷试题

（化工、生工两院除生技外各专业用） 闭卷

注意：学号、姓名和所在年级班级不写、不写全或写在密封线外者，试卷作废。

一. 问答题。（本题 3 分 ）

25℃用Pt电极电解HNO3水溶液，理论的分解电压是1.229V，但实际上，当电解池的外加电压E(外) =1.669 V时，阴极及阳极上才明显有氢气泡及氧气泡排出，试说明原因。

二. 问答题。（本题 5 分 ）

已知：a(Fe2+)=2 a(Fe3+)，a(Ce4+) = a(Ce3+)，E (Fe3+, Fe2+|Pt) = 0.770 V，E (Ce4+, Ce3+|Pt) = 1.61 V。

利用电化学方法判断下列反应在25℃下自发进行的方向： Fe3++ Ce3+ === Fe2++Ce4+

三. 问答题。（本大题4 分 ）

以等体积的 0.008 mol·dm -3AgNO3溶液和0.01 mol·dm -3 KI溶液混合制得AgI溶胶。 写出该溶胶的胶团结构式，并标出可滑动面。

四. 计算题。（本大题 6 分 ）

25 ℃半径为1 ?m的水滴与蒸气达到平衡，试求水滴的内外压力差及水滴的饱和蒸气压。已知25 ℃时水的表面张力为71.97×10-3 N·m-1 ，体积质量(密度)为0.9971 g·cm-3 ，蒸气压为 3.168 kPa，摩尔质量为18.02 g·mol-1。

五. 计算题。（本大题 12 分 ）

今有催化分解气相反应A Y + Z，实验证明其反应速率方程为：

（1）在 下，若A的转化率为5% 时，反应时间为19.34 min,试计算此温度下反应速率系(常)数k及A转化率达50%的反应时间。

（2）经动力学测定 下反应的速率系(常)数 ，试计算该反应的活化能。 六. （本大题 12分 ）

写出下列电池的电极和电池反应式，并计算在25℃时各原电池的电动势： （1）Zn | Zn2+(a=0.01) || Fe2+(a=0.001)，Fe3+(a=0.1) | Pt （2）Pt | H2(1.5p ) | HCl(b=0.1 mol·kg-1) | H2(0.5p ) | Pt （已知E (Zn2+|Zn) = ?0.7628 V，E (Fe3+，Fe2+|Pt) = 0.771 V。）

七. （本大题 4 分 ）

气相反应 2A(g) Y(g) , 是一级反应 , 反应开始时无Y , 压力为pA,0，求反应系统的总压力p与时间t的关系。

八. （本大题 6 分 ）

已知某总反应的速率系(常)数与组成此反应的基元反应速率系(常)数k1, k2, k3 间的关系为k= ，又知各元反应的活化能 E1=120 kJ-mol1，E2=96 kJ-mol1, E3=196 kJ-mol1，试求

－

－

－

总反应的表观活化能Ea。

九. 填空、判断、选择题。（本大题共 30 小题，总计 48 分 ） 1、本小题2分

朗缪尔吸附等温式 的直线形式是????????????，或??????????????。

2、本小题2分

在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水（水润湿玻璃），在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面，当在左端水凹面处冷却时，毛细管中的水向何端移动？（ ）

（1）向左移动； （2）向右移动； （3）不动； （4）难以确定。

3、本小题1分

微小颗粒物质的蒸气压比大块物质的蒸气压要??????????。

4、本小题1分

纯水、盐水、皂液相比，其表面张力的排列顺序是：?（盐水）??（纯水）??（皂液）。是不是？（ ）

5、本小题1分

无机盐在水溶液界面上发生的是正吸附。是不是？（ ）

6、本小题2分

杨（Young）方程的形式为????????????，它适用于铺展系数???????０的情况。（选填 ?，＝，? ）

7、本小题3分

某反应速率系(常)数k=6.93 mol?dm3?s1，只有一种反应物，起始浓度为0.1mol?dm3，

－

－

－

则反应物浓度变为初始浓度1/4所需时间为??????????。 8、本小题1分

反应CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) 实验测得其反应速率方程为dc(COCl2) / dt = k c(Cl2)n·c(CO)。当温度及CO浓度维持不变而使Cl2浓度增至原来的2倍时，反应速率加快到原来的4倍，则Cl2的分级数n为：( )。

(1) 1 ； (2) 2 ； (3) 3 ； (4) 1.5 。

9、本小题1分

k1 Y

物质A发生两个平行的一级反应，A 设若E1 > E ,当降低温度时： k2 Z

( ) 。

( 1 ) 对反应1更有利； ( 2 ) 对反应2更有利；

( 3 ) 对反应1与反应2影响程度相同； ( 4 ) 无法判断。 10、本小题1分

若反应I的活化能小于反应II 的，则相同温度下反应I的反应速率常数一定大于反应II的，是不是？（ ） 11、本小题1分

某些化学反应的反应速率随温度升高而减小。是不是?（ ） 12、本小题1分

正反应放热的对行反应的最适宜温度随转化率增大而——————。 13、本小题1分 k1 Y

平行反应A k2 Z ，反应1和反应2的指前因子(参量)k0均为1×10 s ，反应的活

化能分别为120 kJ·mol 和80 kJ·mol ,当反应在1000K进行时, 两个反应的反应速率系(常)数之比 = 。 14、本小题1分

知道了反应物和产物可写出化学反应方程式, 但不能由配平的化学反应式直接写出反应级数和反应分子数。是不是?（ ） 15、本小题6分

已知反应 RCl+ OH ROH + Cl 机理可能为： RCl R＋Cl ； R＋OH ROH

则用平衡态近似法可推导出 = ;

若用稳态近似法可推导出 = 。 16、本小题2分

－－－－

某反应的速率系(常)数k=5.0×105 dm3·mol1·s1，若浓度单位改为mol·cm3，时间单位改为min，则k的数值是：（ ）。 17、本小题1分

过热液体的存在可用??????????公式解释。

18、本小题2分

离子电迁移率为一定条件下的离子运动速率，即：（ ）。 （1）在温度为298K时的离子运动速率； （2）在浓度为1mol·dm

－3

＋

－＋

－—

—

时的离子运动速率；

（3）在单位电势梯度时的离子运动速率； （4）在浓度为无限稀释时的离子运动速率。 19、本小题3分

试计算质量摩尔浓度为b的（1）KCl，（2）Na2SO4，（3）Al2(SO4)3水溶液的离子强度分别为：（1）????????，（2）?????????，（3）?????????。 20、本小题2分

电解质溶液的离子强度与其浓度的关系为：（ ）。 （1）浓度增大，离子强度增强； （2）浓度增大，离子强度变弱； （3）浓度不影响离子强度；

（4）随浓度变化，离子强度变化无规律。 21、本小题2分

AgCl在下列试剂中： ①0.1 mol·dm②0.1 mol·dm③H2O； ④0.1 mol·dm

－3 －3 －3

NaNO3溶液； NaCl溶液； Ca(NO3)2溶液。

其溶解度大小顺序为：（ ）。 （1） ④ > ① > ③ > ② ； （2） ④ > ① > ② > ③ ； （3） ② > ③ > ① > ④ ； （4） ③ > ② > ④ > ① 。 22、本小题1分

设HCl水溶液的质量摩尔浓度为b，离子平均活度因子(系数)为γ度 a±= 。 23、本小题1分

离子互吸理论认为，电解质溶液与理想溶液的偏差完全归因于???????????。 24、本小题1分 0.005 mol·kg 25、本小题1分 填正向，逆向）。 26、本小题2分

溶胶和大分子溶液：（ ） （1）都是单相多组分系统； （2）都是多相多组分系统；

（3）大分子溶液是单相多组分系统，溶胶是多相多组分系统； （4）大分子溶液是多相多组分系统，溶液是单相多组分系统。

27、本小题2分

在25℃时， Hg22++e??Hg，E1 = 0.798 V； Hg2++2e??Hg，E2 = 0.854 V。 则25℃时，Hg2++e?? Hg22+的E3 为：（ ）。

（1）0.910 V； （2）0.056 V； （3）?0.056 V； （4）?0.910 V。

28、本小题1分

电极Pt | H2(p=100kPa) |OH-(a=1) 是标准氢电极，其E (H2+2 OH-?2H2O+2e?)=0。是不

－1

±

，则其离子平均活

的BaCl2水溶液，其离子强度I = 0.03 mol·kg1。是不是?（ ）

－

用能斯特公式算得电池的电动势为负值，表示此电池反应的方向是朝??????进行。（选

是?（ ）

29、本小题1分

粒子的质量愈大，沉降平衡的体积粒子数随高度的降低愈????????????。

30、本小题1分

亲液溶胶的丁铎尔效应比憎液溶胶强。是不是?（ ）

08-09-1-A答案

工科物理化学试卷

十. 问答题。请回答下列各题。 （本大题 3 分 ）

解：电解反应：H2O(l) ===H2(g) + O2(g)

E (理论分解电压) = 1.229 V。

但需要考虑电解时两电极附近存在着浓差极化，电化学极化，及电解池本身存在的内阻 R(内)，因此必须额外增加外电压才会使H2(g)，O2(g)分别在阴极及阳极上不断析出，故电解池的实际外加电压： E (外)=E (理论)+? (阴)+? (阳)+IR (内)。 (3分) 十一. 问答题。请回答下列各题。 （本大题 5 分 ） 解：该反应的能斯特方程为：

E=E － ln (2分) =E =E (Ce4+| Ce3+)－ E (Fe3+| Fe2+) =（1.61－0.770）V

= 0.840 V ? 0 (4分) 故此反应能自发地正向进行。 (5分) 十二. 问答题。请回答下列各题。 （本大题 4 分 ） 解： (略)

十三. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 7 分 ）

解：

= 143.9×10 3 Pa = 143?9 kPa （3分） ln

= 1.049 × 10 -3 = 1.001

所以 3.171 kPa （7分） 十四. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 10 分 ） 解：（1） (2分) A转化率达50%的反应时间即为T1/2

(4分)

（2）已知T1 = 527 + 273.15 = 800.1 K

T

(6分)

代入公式求E

Ea=

= =150.4 kJ·mol (10分)

十五. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 6 分 ）

解： （1）Zn+2 Fe3+(a=0.1)=== Zn2+(a=0.01)+2 Fe2+(a=0.001) （1分） E=0.771－(－0.7628)－ V

=[1.5338－0.029 58 lg10-6] V=1.7113 V （3分） （2）（?）H2(1.5p ) 2H++2e? （+）2H++2e? H2(0.5p )

H2(1.5p ) === H2(0.5p ) （4分） E=－0.02958 lg (0.5 p /1.5p ) V= 0.01413 V （6分） 十六. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 6 分 ） 解：（略）

十七. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 6 分 ）

解：（略）

十八. 选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。（本大题共 30 小题，总计 48 分 ） 1、解：

2、解：（1） 3、解： 大 4、解： 不是 5、解： 不是 6、解：

? 7、解：0.011s 8、解：（2） 9、解：（2）

10、本小题1分 解：不是 11、本小题1分 解：是 12、本小题1分 解： 降低 13、本小题1分 解： 0.814 14、本小题1分 解：是 15、本小题6分 解：

（6分） 16、本小题2分 解：（3） 17、本小题1分 解： <0 18、本小题2分 解：（3） 19、本小题3分 解：（1） b （2） 3b （3） 15b 20、本小题2分 解：（1） 21、本小题2分 解：（1） 22、本小题1分 解：(略)

23、本小题1分 解： 离子间的静电作用力 24、本小题1分 解：不是

25、本小题1分解： 逆向 26、本小题2分 解：（3） 27、本小题2分

解：（1） （2分）

28、本小题1分

解：不是 （1分）

29、本小题1分

解： 小 （1分） 30、本小题1分

解： 不是 （1分）

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