物理化学下期末试题

《物理化学》（下）期末试题

闭卷考试 时间120分钟

一、选择题（每空2分，共28分） 1．利用反应A 12 B生产物质B，提高温度对产品产率有利，这表明（ ）

A、Ea ,1> Ea ,2 B、 Ea ,1< Ea ,2

C、Ea ,1= Ea ,2

D、不能确定两者的相对大小

2．四种浓度都是0.01mol/kg的电解质溶液，其中平均活度系数最小的是：( )

A、HCl

B、CuCl2

C、AlCl3 D、MgSO4

3．某反应速率常数k=mol-1·dm3·s-1，则该反应为（ ） A、一级反应

B、二级反应

C、三级反应

D、零级反应

4．在电解池的阴极上，首先发生还原反应的是（ ） A、标准电极电势最大的反应

B、标准电极电势最小的反应 C、析出电势最小的反应

D、析出电势最大的反应

5．如图所示，带有活塞的连通管，在两端各吹一个大小不同的肥皂泡，当打开活塞两端连通，最后的状态为（ ）

A、泡1变大，泡2消失

B、泡1、泡2都消失

C、泡1消失，泡2变大 D、泡1、泡2大小相等

6．当电流通过化学电源或电解池时，电极将因偏离平衡而发生极化，如下图。则（ 表示化学电源的阳极，（ ）表示电解池的阳极。

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）

7．某电池的电池反应可写成：

(1) H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) (2) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)

用 E1，E2表示相应反应的电动势，K1，K2 表示相应反应的平衡常数，下列各组关系正确的是（ ） A、E1＝E2 K1＝ K2 C、E1＝E2 K1≠ K2

B、E1≠E2 K1＝ K2 D、E1≠E2 K1≠ K2

8．一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃的水中，则毛细管的水面在两不同温度水中上升

的高度（ ） A、相同

B、无法确定

D、75℃水中高于25℃水中

C、25℃水中高于75℃水中

9．在一个密封的玻璃容器中有着大小不等的两个小水滴，则随着放置时间的延长，会出

现的现象是（ ） A、大水珠变小，小水珠变大 C、大小水珠的大小都不变

B、大水珠变大，小水珠变小 D、不能确定

10．已知298K时，NH4C1、NaOH、NaCl的无限稀释摩尔电导率分别为1.499×10-2，2. 487

×10-2，1.265×10-2S·m2·mol-1，则NH4OH的无限稀释摩尔电导率是：（ ） A、0.277×10-2S·m2·mol-1

B、2.931×10-2S·m2·mol-1 D、2.721×10-2S·m2·mol-1

C、2.253×10-2S·m2·mol-1

11．已知连串反应A → B → C中，如果需要的是中间产物B，则为得其最高产率应当

（ ）

A、增大反应物A的浓度

C、控制适当的反应温度

B、增大反应速率 D、控制适当的反应时间

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12．往AgI负溶胶中分别加入浓度相同的NaCl、CaCl2、AlCl3电解质溶液，其聚沉能力

大小顺序为（ ） A、AlCl3>CaCl2> NaCl

B、CaCl2 >AlCl3>NaCl D、NaCl>AlCl3> CaCl2

C、NaCl >CaCl2> AlCl3

13．关于过渡态理论，下列说法错误的是：（ ）

A、过渡态理论又叫活化络合物理论

B、总反应速率由活化络合物转化成产物的速率决定 C、反应物分子之间相互作用势能是分子间相对位置的函数 D、活化络合物能量较反应物能量高，较产物能量低

二、判断题（每题1分，共10分）

1．反应的反应级数总是等于反应分子数。（ ）

2．无论是电池还是电解池，其阳极总是发生氧化反应，阴极总是发生还原反应。（ ） 3．催化剂会增大反应速率，提高物质的平衡转化率。（ ）

4．质量作用定律只适用于基元反应，符合质量作用定律的反应一定是基元反应。（ ） 5．在一定温度和一定溶剂中，离子的极限摩尔电导率为一定值，与其共存的其他离子无关。（ ）

6．初级光化反应对反应物呈零级反应，其速率等于吸收光子的速率。（ ） 7．兰缪尔吸附等温式适用于单分子层和多分子层吸附。（ ）

8．对同一反应，活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率常数对温度的变化愈敏感。（ ）

9．反应速率不仅决定于活化焓，还与活化熵有关，两者对速率常数的影响一致。（ ） 10．胶团中胶粒可能带正电，也可能带负电，但胶团不带电。（ ）

三、填空题（每空1分，共16分）

1．对于放热反应，升高温度，该反应的平衡常数 ，速率常数 。 2．电解质的聚沉值越大，则聚沉能力越__ ___。

3．将化学反应Zn(s)+H2SO4 (aq)==== ZnSO4 (aq)+ H2（p?）设计成电池 ，正极反应为 ，负极反应为 。

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4．已知电极??Fe3?/Fe??0.036 V，??Fe2?/Fe??0.439V，则??Fe3?/Fe2?＝ 。5．相同温度下，同种液体被分散成不同曲率半径的分散系统，以p平、p凹、p凸分别表示

平面、凹面、凸面液体上的饱和蒸汽压，则p凸 p平 p凹（填>、<或＝） 6．表面活性剂是指在溶液中加入少量后就能 （填增加或减小）溶液表面张力的物质。

7．溶胶的动力性质表现为 运动，光学性质表现为 效应，电学性质表现为 现象。

8．已知298K时，H+和Ac无限稀释摩尔电导率分别是350×10-4和40×10-4 S·m2·mol-1，

—

实验测得298K时，浓度为31.2mol·m-3的醋酸溶液的电导率为2.87l×10-2 S·m-1，则醋酸溶液的摩尔电导率为 ，此溶液中醋酸的电离度为 ，电离常数为 。

四、证明题（共10分）

反应2NO + O2→2NO2的机理如下：

k1

（I）NO+ NO k-1 N2O2 （II）N2O2 + O2

快速平衡 慢反应

k2 2NO2

（1）试证明该反应的速率方程为：r =k [NO] 2[O2]

（2）试推导总反应的表观活化能与三个基元反应活化能Ea,1、Ea,－1、Ea,2的定量关系。

五、计算题（共36分）

1．一电池反应为：Pb(s) + Hg2Cl2(s) =PbCl2 (s) +2Hg(l)，在298.2K时，此电池的电动势为0.5357V，温度升高1K，电动势增加1.45×10-4V。 （1）写出电极反应及电池表示式。

（2）求1molPb溶解时，自此电池最多能得多少功? （3）求298.2K时反应的?rHm、?rSm 。

（4）求1molPb可逆溶解时,电池吸热多少?（20分）

2．二级反应NaOH + CH3COOCH2CH3→CH3COONa + CH3CH2OH，两反应物浓度均为0.01mol·dm-3，298K时，反应经600s有39％的分解，而在308K时，经600s有55％分解。试计算：（16分）

（1）分别计算298K和308K时反应的速率常数。

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（2）在288K时，反应600s，CH3COOCH2CH3分解的分数。 （3）计算298K时反应的半衰期。

参考答案

一、选择题（每空2分，共28分）

1.A

2.D 11.D

3.B 12.A

4.D 13.D

5.C

6.A,D

7.C

8.C

9.B

10.D

二、判断题（每题1分，共10分）

1.×

2.√

3.×

4.×

5.√

6.√

7.×

8.√

9.× 10.√

三、填空题（每空1分，共16分）

1.减小，增大； 2.小； 3.Zn(s)︱ZnSO4(aq)‖H2SO4(aq)︱H2(p?),Pt， 2H+(aq) + 2e→H2(p?)，Zn(s)－2e→Zn2+(aq)； 4.0.77V； 5.>，>；6.减小； 7.布朗，丁铎尔，电动； 8.9.2×10-4S·m2·mol-1，0.0236，1.8×10-5

四、证明题（10分）

根据速控步近似：r=k2[N2O2][O2] 根据平衡假设法：

[N2O2]k1 ?k?1[NO]2∴[N2O2]＝

k1[NO]2 k?1k1k2 [NO]2[O2]＝k[NO]2[O2] k?1代入得：r=

∵k=而

k1k2 k?1k=A·exp(?Ea) RTk1=A1·exp(?

Ea,1RT

)

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k-1=A-1·exp(?Ea,?1RT)

)

k2=A2·exp(?Ea,2RT代入上式比较得：Ea=Ea,1+Ea,2-Ea,-1

五、计算题（36分） 1．（20分）（1）电极反应：

（-）Pb(s) –2e + 2Cl-(aCl-) → PbCl2 (s) （+）Hg2Cl2 (s) + 2e → 2 Hg (l) + 2Cl-(aCl-)

电池表示式：

Pb(s) + PbCl2 (s)∣Cl-(aCl-)∣Hg2Cl2 (s) + Hg (l) （2）W = -Δ rGm = z·E·F

= 2×96500×0.5357 = 1.034×102（kJ·mol-1）

可逆电池作功最多，最多能作功1.034×102KJ·mol-1 （3）Δ rHm = -z·E·F + z·F·T（

?E）p ?T = -103.4×103 + 2×96500×298×1.45×10-4 = -95.1（kJ·mol-1）

Δ rSm = z·F（

?E）p ?T = 2×96500×1.45×10-4

= 28.0（J·K-1）

（4）QR =T·Δ rSm

= 298×28.0

= 8.314×103（J） 2．（16分）（1）初始浓度均相等的二级反应：

y?ak2t 1?y ∴k2(298K)=

0.391?=0.107mol-1·dm3·s-1

1?0.390.01?6000.551?k2(308K)==0.203·dm3·s-1

1?0.550.01?600（2）据阿仑尼乌斯公式：

lnk2(308K)Ea11?(?)

k2(298K)R298308第 6 页 共 7 页

∴ Ea=48.87KJ·mol-1 lnk2(29K8)Ea11?(?)

k2(28K8)R288298 k2(288K)=0.054 mol-1·dm3·s-1 ∴

y?0.01×0.054×600 1?y y=24.47% （3）二级反应t1/2?1 ak21

0.01?0.107 =

=934.58s

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