大连理工2002物理化学期末(下) A
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姓名:__________ 学号:__________ 大 连 理 工 大 学 课 程 名 称:物理化学(下) 试 卷:A
授课院(系):化工学院 考试日期:2002年8月1日 院系:_______ ______级______班
标准分 得 分 8 一 二 10 三 26 四 35 五 15 六 6 总分 100
密 一、是非题(每小题1分,共8分)。您认为正确的在括号中填“√”,错
误的填“×”:
( )1 液体表面张力的方向与液面垂直。
( )2 BET吸附定温式适用于物理吸附。
( )3 真实气体是离域子相依子系。 ( )4 表面过剩物质的量不可能为零。
封 ( ) 5 催化剂不改变反应的标准摩尔焓变。
( )6 一化学反应中,若反应物的浓度减少一半,其半衰期也减少
一半, 则该反应为二级反应。
( )7 一级反应即为单分子反应。
( ) 8 电解池的阴极平衡电极电势一定小于其实际电极电势,即 △φ
c, e<△φc 。
线 二、选择题(每小题2分,共10分)将正确答案的编号填在题前括号内
( )1 胶体分散系统的分散质粒子大小范围是: A >1000 nm B < 1 nm C 1nm ~ 1000 nm
( )2 正则系综理想气体的系统配分函数Z与分子配分函数q的关系为:
A Z = q B Z = qN
物理化学试卷(A) 共6页 第 1 页
C Z = qN/N! D q = ZN/N!
( )3 物质的量浓度相同的下列物质的稀水溶液,能发生较强的正吸附的物质是:
A 硫酸, B 硬脂酸, C 甲酸, D 苯甲酸
( )4 高度分散的小液滴的饱和蒸汽压pr*与温度T的关系如图所示,r为液滴的半径, 则r的大小关系为:
A r1 > r2 B r1 < r2
C 无法确定r的大小关系
{T}
{pr*}
r1
r2
( )5 在一水平放置的洁净的玻璃管内有一可自由移动的汞柱,今在汞柱左端轻轻加热,则毛细管内汞柱将: A 向左移动 B 向右移动 C 不移动
三、填空题(每空2分,共26分),在各题的“ ” 处填上答案: 1 等体积的0.1mol·kg-1的LaCl3与0.5mol·kg-1的Na2SO4水溶液混合,混合溶液的离子强度I = 。
2 丁达尔(Tyndall)效应的实质是 。 3 下图是某液体在固体表面平衡后的状态, 请在图上画出接触角θ;气/固界面张力σ与气/液界面张力σ的关系为σ
s/g = 气 s/g
液 g/l 、及固/液界面张力σs/l
固 。
4 在外电场存在下,0.2 mol·kg-1的LiCl溶液,Cl-离子的迁移数为0.68,则Li+的迁移数t(Li+) = 。
5 等体积的0.005 mol·dm-3 NaBr与0.01 mol·dm-3 AgNO3溶液制备的溴化银溶胶,胶团结构为 。若分别用Ca(NO3)2和K2SO4溶液聚
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沉,则前者的聚沉能力 后者(填“强于”,“弱于”,或“等于”。 6 电极 H+[a(H+)=1]|H2(p?=100kPa) |Pt 的E??= 7 碰撞理论中阈能的物理意义是 。
密 8 链反应有两类: 和 。其中引起链爆
炸的是 。
9 大分子溶液的主要特征是 。
四、计算填空题(共35分),将计算结果填在“ ”处,勿需写计算过程: 1 (3分) 已知E?(Cu2+/Cu)=0.340V, E?(Cu+/Cu)=0.522V; 则
E?(Cu2+/Cu+)= 。
∞
封 2 (3分)25℃时,NaOAc, HCl和NaCl的无限稀薄摩尔电导率Λ
m分别
为91.00×10-4 S· m2·mol-1,426.2×10-4 S·m2·mol-1和126.5×10-4 线
S·m2·mol-1, 则HOAc 的Λ
∞
m(25℃)=
。
3 (4分)一化学反应,当温度由290K上升至300K时,其反应速率增大到原来的4倍,则该反应的活化能Ea = 。 4 (5分) 400K时某理想气体基态与第一激发态的能级ε
0和ε1分别为
1.8×10-20 J 和3.6×10-20 J,相应的能级简并度g0 =1和g1 =3, 则基态与第一激发态上分子数之比n0 / n1= 。
5 (11分)Pt|H2(100kPa)|HCl(b = 0.1 mol·kg-1) ||KCl( b= 0.1 mol·kg-1)| AgCl(s)|Ag(s), 测得25℃时,该电池的EMF = 0.3527V。已知25℃时 E?( Ag | AgCl |Cl-) =0.2225V, 假定b=0.1 mol·kg-1的KCl和HCl两溶液中γ(Cl-)相等。则:
(1)阳极反应 ;
阴极反应 ; 电池反应 ;
(2)25℃时, 0.1 mol·kg的HCl溶液的γ
-1
±
= ;
(3)1mol H2 反应,25℃时, 该电池反应的K? = ;
(4)若1mol H2 反应,25℃时,则电池反应的△rGm = 。
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6(4分)25℃时, 用Zn电极做阴极,电解a(Zn)=0.2 的ZnSO4水溶液,若Zn2+在 Zn电极上的超电势可忽略不计,则Zn2+在Zn电极上析出的实际电势 E (Zn2+/Zn) = ,若在某一电流密度下H2在Zn极上的超电势为 0.7 V, 水溶液为中性, a(H+)=10-7, 则H+在Zn电极上析出的实际电势
E(H+/H2)= , 在述过程中在Zn电极上先析出的是 ,为使电极上只析出Zn, 应控制溶液的pH值在 。 已知E ? (Zn2+/Zn,25℃) = -0.763V。
7(5分)气体A在固体催化剂上发生表面单分子反应机理为:
A + * A *
k1,E1 A k-1, E-1 * k2, E2
B *
2+
若该反应为表面反应控制, 且A在催化剂上吸附属Langmuir吸附,则产物B生成的反应速率方程为 ,若反应物及产物在催化剂表面上属弱吸附,则表观活化能与各元反应活化能的关系为Ea(表观)= 。
五、计算题 (共15分) (要求:写出具体过程,求答案)
k1 k2 Y Z
平行反应 A
已知反应速率与产物浓度无关。
ln(k1ln(k210.8?103)???13.00
dm3?mol?1?s?1TK9.5?103)???12.00
dm3?mol?1?s?1TK(1) 若cA,0=1.0 mol·dm-3,计算500K时A转化60%所需时间? (2) 若反应开始时系中只有A,为使产物中cZ/cY=4,反应温度应为多少?
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密
封
线
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第
六 (6分) 推导题:请导出A、B两种气体在同一固体表面上混合吸附时的吸附定温式(设都符合Langmuir吸附)为:
?pAA?bA1?b
ApA?bBpB?bBpBB?1?bApA?bBp
B
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