温州大学化学专业《物理化学（下）》期末考试试卷G

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温州大学期末考试试卷

学院-------------------------------------- 班级---------------------------------- 姓名------------------------------------- 学号------------------------------------- -----------------------------------------装--------------------------订---------------------------------线--------------------------------------- — 学年第 学期 考试科目 物理化学（下） 考 试G 试卷类型 成 考试形式 绩 考试对象 一、是非题（正确者打‘?’，错误者打‘×’。共10小题，每题1分）

1、 质量作用定律是碰撞理论的直接结果。 （ ） 2、 过渡态理论中的“马鞍点”是势能面上的最高点。 （ ） 3、 绝对纯净的液态水可以过冷到0℃以下而不结冰。 （ ） 4、 对于电池：AgAgNO 3(m1)AgNO3(m2)Ag，m较小的一端是负极。 （ ）5、 液体l在固体s表面发生铺展的必要条件是：γs-g ?γs-l + γl-g （ ） 6、 光化学反应的量子效率?不可能小于1。 （ ） 7、 弯曲液面产生的附加压力的方向总是指向该曲面的曲心。 （ ） 8、 高度分散的CaCO3的分解压比块状CaCO3的分解压大。 （ ） 9、 同温度下，小液滴的饱和蒸气压恒大于平面液的饱和蒸气压。 （ ） 10、反应级数n不可能是负数。 （ ）

二、选择题（只有一个正确答案，多选得零分。共30题，每题2分）

1、 在电导测量实验中, 应该采用的电源是： （ ）

①直流电源 ②交流电源

③直流电源或交流电源

④测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源

2、 能证明科尔劳乌施经验式 (?m??? （ ） m(1??c))的理论是：

① 阿仑尼乌斯 (Arrhenius) 电离理论

② 德拜－休克尔 (Debye-Huckel) 离子互吸理论 ③ 布耶伦 (Bjerrum) 的缔合理论

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④ 德拜－休克尔－昂萨格 (Debye-Huckel-Onsager) 电导理论

3、 法拉弟于1834年根据大量实验事实总结出了著名的法拉弟定律。它说明的问题是： （ ）

① 通过电解池的电流与电势之间的关系 ② 通过电解池的电流与超电势之间的关系

③ 通过电解池的电量与发生电极反应的物质的量之间的关系 ④ 电解时电极上析出物质的量与电极面积的关系

4、 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是： （ ）

①表面能 ②比表面吉布斯函数 ③表面张力 ④附加压力

5、 有一球形肥皂泡，半径为r，肥皂水溶液的表面张力为γ，则肥皂泡内附加压力s等

于： （ ）

①ps?③ps?p2?? ②ps? r2r4?? ④ps? r4r6、 某可逆性电池在以下三种情况下放电: (1)电流趋近于零;(2)有一定大小的工作电流; (3)

短路。这三种情况下，会导致： （ ）

①电池电动势的改变 ②电池的工作电压不变 ③所能输出的电能相同 ④所能输出的电功率不同

7、 在“标准电极电势表”中列出的电极电势E°都是指25℃时该电极反应中各物质活度均为1时相对于标准氢电极电势之值。为了精确测定诸电极的E°值，下列方法（均在２５℃下进行）可行的是？ （ ）

① 精确配制出各电极活性物质的活度为1的溶液组成电池, 测定电池的电动势 ② 由电解质活度、电解质离子平均活度及与它们相应的浓度之间的关系，求得电解

质活度为１时的浓度，以此配制电解质溶液，进行电动势测量 ③ 由实验测定热力学数据(如ΔrG°), 然后计算E°

④ 配制浓度不同的一系列电解质溶液, 测出待定电极与标准氢电极组成的电池的一

系列电动势E值, 用外推法求出E° 8、 表面现象在自然界普遍存在，但有些自然现象与表面现象并不密切相关，例如：（ ） ①气体在固体上的吸附 ②微小固体在溶剂中溶解 ③微小液滴自动呈球形 ④不同浓度的蔗糖水溶液混合

9、 在相同温度下，同一液体被分散成不同曲率半径的分散物系时，将具有不同的饱和蒸

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- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - - 线- - -- - - -- ：----号---学--- -- - -- - -- - -- - -- -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- ：----名---姓--- -- - - 订- - -- - -- -本---化----0-0-- -- - -- - -- - -- - -- -：---级---班---- - -- - - 装- - -- 学----化--- - -- - -- - -- - -- ：---别----系---汽压。若以p平、p凹和p凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸汽压，则三者的关系为： （ ）

①p平＞p凹＞p凸 ②p凹＞p平＞p凸

③p凸＞p平＞p凹 ④p凸＞p凹＞p平

10、 为避免暴沸，可在液体中加入多孔性物质沸石，这是因为沸石的小孔中储存有空气可使液体的 （ ）

① 沸点升高 ② 表面张力降低 ③ 饱和蒸汽压降低

④ 过热程度大大降低，因为加热时这些气体成为新相种子，使液体绕过了产生微小气

泡的困难阶段 11、 已知温度为300 K时某反应的活化能Ea等于37.4 kJ?mol?1，若温度增加1 K，则反应

速率常数k增加的百分数约为： （ ）

①5% ②90% ③11% ④50% 12、 对于平行反应：

下列叙述中哪个是不正确的？ （ ） ① 平行反应的总速率等于各平行反应速率之和

② 速率方程的微分式和积分式与同级的简单反应的速率方程相似，只是速率系数为

各个反应速率系数的和 ③ 用合适的催化剂可以改变某一反应的速率，从而提高主反应产物的产量 ④ 用改变温度的办法，不能改变产物的相对含量 13、 对于对峙反应：

下列叙述中哪个是不正确的？ （ ） ①净速率等于正、逆反应速率之差值 ②达到平衡时，反应净速率不等于零 ③正、逆速率系数之比等于平衡常数K=k1/k-1

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④在c～t图上，达到平衡后，反应物和产物的浓度不再随时间而改变

14、 有一露于空气中的圆球形液膜，若其直径是2×10-3m，比表面吉布斯函数为0.7J·m-2 ，

则它所受的附加压力是: （ ）

①1.4kPa ②2.8kPa ③5.6kPa ④8.4kPa

15、 有关链反应的特点，以下哪个说法是不正确的？ （ ）

①链反应的概率因子P远大于1

②链反应一般都有自由原子或自由基参加 ③链反应一开始的速率就很大

④直链反应进行过程中，链传递物消耗与生成的速率相等

16、 加催化剂能使化学反应的下列哪一项内容发生改变？ （ ）

①反应热 ②平衡常数和平衡转化率 ③活化能和速率常数 ④反应熵变

17、 常见的一些亚稳现象都与表面现象有关，下面的说法正确的是： （ ）

①过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致 ②过热液体形成的原因是新相种子小气泡的附加压力太小 ③饱和溶液陈化，晶粒长大是因为小晶粒溶解度比大晶粒的小 ④人工降雨时在大气中撒入化学物质的主要目的是促进凝结中心形成

18、 已知20℃时水－空气的界面张力为0.07275N·m-1 ，当在20℃和1atm下可逆地增大

水的表面积4cm2 时，物系的ΔG为： ( )

①2.91×10-5J ②2.91×10-1J ③－2.91×10-5J ④－2.91×10-1J

19、 一个复杂化学反应可用平衡态近似法处理的条件是： ( )

①反应速率快, 迅速达到化学平衡态

②包含可逆反应且很快达到平衡, 其后的基元步骤速率慢 ③中间产物浓度小, 第二步反应慢 ④一步反应快, 第二步反应慢

20、 下列关于光化学反应哪一项是不正确的？ ( )

①跟普通热反应一样，反应的活化能来源于分子碰撞

②温度对光化学反应速率的影响一般都不大，特殊情况下其温度系数可为负值

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- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - - 线- - -- - - -- ：----号---学--- -- - -- - -- - -- - -- -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- ：----名---姓--- -- - - 订- - -- - -- -本---化----0-0-- -- - -- - -- - -- - -- -：---级---班---- - -- - - 装- - -- 学----化--- - -- - -- - -- - -- ：---别----系---③反应能向?G?0的方向进行 ④平衡常数与吸收光的强度有关

21、 下列关于过渡态理论的叙述不正确是： ( )

① 反应物分子要变成产物，先要经过足够能量的碰撞形成高势能的活化络合物 ② 因为过渡态是处于反应物向产物转化的一个“无返回点”，所以任何情况下都不可能再分解为原始反应物 ③ 活化络合物以频率ν分解为产物，此速率即为该基元反应的速率

④ 活化络合物的键比正常化学键要弱得多，但它仍能象正常分子一样进行平动、转动和有限制的振动。 22、 气体反应的碰撞理论的要点是: ( )

① 反应分子可看成刚性球，一经碰撞就能引起反应 ② 反应分子必须互相碰撞且限于一定方向才能引起反应 ③ 反应物分子只要互相迎面碰撞就能引起反应

④ 一对反应分子具有足够能量的迎面碰撞才能引起反应

23、 微观可逆性原理不适用的反应是： ( )

① H2 + I2 = 2HI ② Cl· + Cl· = Cl2

③ 蔗糖 + H2O = C6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖) ④ CH3COOC2H5 + OH- = CH3COO- + C2H5OH

?24、 活化能Ea、临界能(阈能)Ec和标准活化焓??rHm的关系正确的是: ( )

①Ea > Ec > ?????rHm ②?rHm > Ea > Ec ③Ec > ?????rHm > Ea ④Ec > Ea > ?rHm

25、 下列光化学反应中，量子产率Φ最大的是哪个？ ( )

①2HI???h?H2 + I2 ②3O??h?2?2O3 ③Hh?h?2 + Cl2???2HCl ④H2S???H2 + S(g) 26、 破坏臭氧的反应机理为：NO + O3?NO2 + O2，NO2 + O?NO + O2，其中NO是：

( )

①总反应的反应物 ②中间产物 ③催化剂 ④自由基

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27、 同一体系，表面Gibbs自由能和表面张力都用γ表示，它们： ( )

①物理意义相同，数值相同 ②量纲和单位完全相同 ③物理意义相同，单位不同 ④前者是矢量，后者是标量

28、 下列各式中，不属于纯液体表面张力的定义式的是： ( )

①???G???F?? ②?? ??A?T,p??A?T,V??U???H?? ④?? ?A?A??S,V??T,p③?29、 表面活性剂是： ( )

①能降低溶液表面张力的物质 ②能增加溶液表面张力的物质

③溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物质 ④溶入少量就能显著增加溶液表面张力的物质

??30、 Langmuir吸附等温式有很多形式，而最常见的是

ap1?ap，但它不适用于： ( )

①多种分子同时被强吸附 ②单分子层吸附 ③物理吸附 ④化学吸附

三、简答题（共5小题，每题2分）

12（1） 对于单向连续反应：x???y???z，试根据下列(a)、(b)、(c)三张图（浓度-

kk时间图）所示情况比较k1与k2的大小（在空格处直接填入“=”、“≈”、“＞＞”、

“＜＜”等最确切的数学符号）。

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- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - - 线- - -- - - -- ：----号---学--- -- - -- - -- - -- - -- -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- ：----名---姓--- -- - - 订- - -- - -- -本---化----0-0-- -- - -- - -- - -- - -- -：---级---班---- - -- - - 装- - -- 学----化--- - -- - -- - -- - -- ：---别----系---

（2） 当加热一根水平放置的中间装有一段液体的毛细管时，下面（1）、（2）两种情

况下液柱将向何方移动？（在图中直接用箭头→表示即可）

(1) (2)

（3） 用如下实验装置可以验证Laplace方程

p2?s?r的正确性。在半径相同的毛细管

两端分别吹出一大一小两个气泡，中间为两通活塞K。当旋转活塞K使左右两管相通，你会发现什么现象？

（4） 在空间轨道站中，飘浮着一个足够大的水滴，当用一内壁干净、外壁油污的毛细

管接触水滴时，会看到什么现象？

（5） 硅胶是一种多孔性物质，具有很大的内表面，可自动地吸附空气中的水蒸气，而

达到使空气干燥的目的，这里运用了什么原理？

四、计算和证明题（共4小题，每题5分）

1、 对于下列电池：PtH2(p1)H2SO4(m)H2(p2)Pt，假定氢气遵守的状态方程为

pVm?RT??p，式中??0.0148L?mol?1，且与温度、压力无关。当氢气的压力p1?20p?，p2?1p?时，

（1） 计算上述电池在20℃的电动势。

（2） 当电池放电时，是吸热还是放热？为什么？

2、 对于正、逆方向都是一级的快速对峙反应：

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试导出弛豫时间τ用k1和k?1表示的表达式。

3、 试证明：??T?

4、 室温下假设树根的毛细管直径为2.00×10-6 m，水渗入与根壁交角θ为30°，求水可输送

-3-1

的高度。已知水的表面张力γ＝72.75×10 N·m。

??????H?，式中?是分散系统的表面张力，A是表面积。 ??????T?A,p,nB??A?T,P,nB 8

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参考答案及评分标准

一、是非题（正确者打‘?’，错误者打‘×’。共10小题，每题1分）

题号 1 答案 ? 题号 答案 题号 答案 1 2 2 × 3 ? 4 ? 5 ? 6 × 7 ? 8 ? 9 ? 10 × 二、选择题（只有一个正确答案，多选得零分。共38题，每题2分）

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ④ ④ ③ ④ ③ ④ ④ ④ ③ ④ ① ④ ② ② ③ 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ③ ④ ① ② ① ② ④ ① ① ③ ③ ② ④ ③ ① 三、简答题（共5小题，只需选答2题，每题2分） （1） 答：

≈ >> <<

（2） 答：

(1) (2)

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（3） 答：小气泡变小，大气泡变大，直至两者曲率半径相等。 （4） 答：液滴将被吸进毛细管中。 （5） 答：毛细管凝聚。

四、计算和证明题（共5小题，只需选做2题，每题5分） 1、 解：

（1） 电池反应式： 负极 H2(p1)?2H??2e? 正极 2H?2e?H2(p2) 总反应：H2(p1)?H2(p2)

??E???rGm，z?2 zFVm?RT?? pdG??SdT?Vdp

恒温时，?rGm??p2p1Vmdp?RTlnp2??(p2?p1) p1E?RTp1?ln?(p1?p2)zFp2zF8.314?293.15200.0148?10?3?ln??(20?1)?101.325?103

2?9650012?96500?0.038V（2） ?p???G???E?????S??nF????Rln1?0

p2??T?p??T?pp1 p2?G??H?T?S??H?RTln?H??G?T?S??(p2?p1)?0

??G??H，?电池放电时吸热

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