武汉大学物理化学期末试题题库.docx
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武汉大学物理化学期末试题题库
一、选择题（共3题15分）
1.5分（3611）
3611
H2S2O8可由电解法制取，阳极反应为：
2H2SO4→H2S2O8+2H++2e-，阳极副反应为O2的析出。
阴极析氢效率为100%，已知电解产生H2，O2的气体体积分别为9.0L和2.24L（标准态下），则生成H2S2O8的物质的量为：
（）
（A）mol（B）mol
（C）mol（D）mol
2.5分（7149）
7149
试由管孝男速率方程式d/dt＝kap-μ－kd导出弗伦德利希吸附等温式
V=kp1/n式中n＝＋
3.5分（7150）
7150
试由叶洛维奇速率方程式d/dt＝kape－g－kdeh导出乔姆金吸附等温式
＝1/ln（A0p）式中=g+h，A0=ka/kd
二、填空题（共7题35分）
4.5分（4453）
4453
可将反应Ag++Cl-─→AgCl（s）设计成电池为。
已知25℃时电池的E=V，则电池反应的rG
K）=，
AgCl（s）的活度积Ksp=，电池反应达平衡时，电动势E等于______。
5.5分（5841）
5841
反应A+2B→P的反应机理如下∶A+B
C，C+B
P
其中A，B为反应物，P为产物，C为高活性中间物，则：
dcp/dt=，在______________条件下，总反应表现为二级。
6.5分（7652）
7652
用渗透压法测大分子化合物的摩尔质量属于_____均摩尔质量；用光散射法得到的
摩尔质量属于____均摩尔质量；沉降速度法得到_____均摩尔质量；粘度法测得的
称为粘均摩尔质量，一般近似地认为它属于____均摩尔质量。
请填：
（A）质均（B）数均（C）Ｚ均或（D）平均
7.5分（4860）
4860
（1）设阳极和阴极的超电势均为V，还原电位均为V，则阳极电位等
于__________，阴极电位等于__________。
（2）电池充电时，充电电压比平衡电动势高、低还是相等_________。
8.5分（4476）
4476
（1）电解质溶液的摩尔电导率随浓度的减小而____________；
（2）电池M1（s）│M1+（a1）│M（a2）│M2（s）的电动势除了电极与导线
的接触电势外，还由哪些界面电势组成___________________________________。
9.5分（4908）
4908
某含有Ag+，Ni2+，Cd2+（活度均为1）离子的pH=2的溶液，电解时,H2与各金属在阴极析出的先后顺序为________、________、_________、__________。
（已知（Ag+/Ag）=V，（Ni2+/Ni）=V，（Cd2+/Cd）=V。
H2在Ag上超电势=V，在Ni上,=V，在Cd上,=V）
*.5分（6611）
6611
从表面热力学的角度看，比表面吉布斯自由能表达式是________，其单位为
______，从力学平衡角度看，表面张力是_______________，其单位为_______。
三、计算题（共4题50分）
11.15分（6718）
6718
有人提出一种将不很纯的铜粉进行提纯的工艺：
将不纯的铜粉于酸化的硫酸铜溶液中反应：
过滤后，溶液中的Cu+可歧化得到纯铜粉，已知，298K，p下：
E1=V
E2=-V
如果使一种含铜量为3kg·m-3（以CuSO4形式存在）的溶液通过一个装有铜粉的反应器（25℃），假设反应已达到平衡，计算溶液流出反应器时Cu2+,Cu+和总的铜的浓度。
12.15分（5976）
5976
反应2NO（g）+H2（g）=N2O（g）+H2O（g）的速率方程为：
dp（N2O）/dt=kp2（NO）p（H2）,实验得到如下数据为：
（反应在恒温、恒容下进行）
反应序号p0（NO）/kPap（H2）/kPa半寿期/sT/K
11093
21093
38301093
41093
5101113
（1）求所缺半寿期数据
（2）求1093K时的k值
（3）求反应活化能
（4）提出一个只涉及双分子步骤的反应机理,由此机理可得上述规律
（5）如果1093K时，p0（NO）=kPa,p0（H2）=kPa，求该反应半寿期。
13.10分（7712）
7712
设将某单元酸（HR）0.0013kg溶于dm3的稀盐酸溶液后完全解离，如果将
此溶液置于半透膜（）中，与膜外（）298K，dm3蒸馏水达到平衡时，测得膜外
pH=，膜电势为mV，试计算：
（1）膜内溶液的pH值
（2）该单元酸的相对分子质量
假定溶液可视作理想溶液。
14.10分（6506）
6506
用＝400nm单色光照含有Ｈ2＋Cl2之反应池，被Cl2吸收的光强为Ia＝11×10-7J·s-1，照射一分钟后，p（Cl2）由kPa降为kPa（已校正为273K时之压力）求量子产率（反应池体积为100cm3），并由对反应历程提出你的分析。
一、选择题（共3题15分）
1.5分（3611）
3611
[答]（C）（5分）
2.5分（7149）
7149
[答]吸附达平衡时d/dt＝0
kap-＝kd（2分）
n＝ka/kd·pn＝＋
∴＝（ka/kd）1/np1/n＝kp1/n
其中k＝（ka/kd）1/n（3分）
3.5分（7150）
7150
[答]吸附达平衡时d/dt＝0
kapeg＝kdeh（2分）
e（h+g）＝ka/kdp
∴＝1/（h+g）·ln（ka/kd·p）＝1/·ln（A0p）（3分）
二、填空题（共7题35分）
4.5分（4453）
4453
[答]
Ag│AgCl（s）│KCl（aq）‖Ag+（aq）│Ag（s）（2分）
rG
=-zEF=kJ·mol-1（1分）
Ksp=×10-10（1分）
E=0（1分）
5.5分（5841）
5841
[答]d[P]/dt=k1k2[A][B]2/（k-1+k2[B]）
k-1<6.5分（7652）
7652
[答]（B）
（A）
（C）
（A）
7.5分（4860）
4860
[答]
（1）V；V（3分）
（2）高（2分）
8.5分（4476）
4476
[答]
（1）增加
（2）M
与M
间液接电势，M1、M2与溶液间的界面电势
9.5分（4908）
4908
[答]Ag;Ni;H2;Cd
*.5分（6611）
6611
[答]（G/A）
，J·m-2；
作用在单位边界指向液体内部与表面相切的力；N·m-1
三、计算题（共4题50分）
11.15分（6718）
6718
[答]
反应前Cu2+浓度为：
3/mol·kg-1=mol·kg-1（2分）
经铜粉处理并平衡后，设反应量为x，即铜的总浓度为2x。
E（Cu+|Cu）=E（Cu2+|Cu+）
即E2（Cu+|Cu）+[Cu+]=E1（Cu2+|Cu+）+{[Cu2+]/[Cu+]}（5分）
已知E2（Cu+|Cu）–E1（Cu2+|Cu+）=V
故lg{[Cu2+]/[Cu+]2}==-
即Cu2+几乎全部变为Cu+，x≈mol·kg-1=[Cu+]（5分）
[Cu2+]=×10-13mol·kg-1（2分）
故溶液中铜的总浓度为:
2x=mol·kg-1（1分）
12.15分（5976）
5976
[答]
（1）反应1和2中，NO过量,反应3,4中，H2过量
所以反应2的t1/2
（2）=s反应4的t1/2=1/[k（表）·p0（NO）]，
反应4的t1/2是反应3的一半,即t1/2（4）=s（4分）
（2）据反应1，k（表）=kp2（NO）==s-1
k=×10-12Pa-2·s-1（3分）
（3）反应1与5比较，ln（k2/k1）=（Ea/R）（1/T1-1/T2）,Ea=kJ·mol-1（3分）
（4）2NO
N2O2（快速平衡）
N2O2+H2=N2O+H2O（速控步）（4分）
（5）按计量比进料（5分）
dp（N2O）/dt=4kp3（H2）=dp（H2）/dt积分得：
=8kt,t1/2=×104s
13.10分（7712）
7712
[答]
（1）根据膜电势公式△（,）=（）-（）
=RT/F×ln[a（H+,）/a（H+,）]
即pH（）=pH（）-△（,）/=（4分）
（2）根据pH值分别求得H+浓度为
[H+]=mol·dm-3（2分）
[H+]=mol·dm-3（2分）
∵（[H+][Cl-]）=（[H+][Cl-]）
∴[Cl-]=×10-4mol·dm-3
故HR的摩尔质量M（HR）=（[HR]×=6.516kg·mol-1（2分）
14.10分（6506）
6506
[答]反应分子数为nr=（pi-pf）V/RT=×10-4mol（2分）
吸收的光子为n0=It/hcL=×10-10mol（3分）
=nr/n0=×106≥1（2分）
反应历程应为光引发的链反应，即
①Cl2
2Cl
②Cl+H2
HCl+H
③H+Cl2
HCl+Cl
④Cl+Cl+M
Cl2+M（3分）
一、选择题（共1题5分）
1.5分（4084）
4084
在298K时，mol·kg-1的CaCl2溶液的平均活度系数±，1与mol·kg-1的CaSO4溶液的平均活度系数±，2相比较是：
（）
（A）±,1>±,2（B）±,1<±,2
（C）±,1=±,2（D）无法比较
二、填空题（共9题45分）
2.5分（7719）
7719
半透膜两边电解质的起始浓度为：
c（NaP）/mol·dm-3c（KCl）/mol·dm-3
其中NaP电离出的P－为不能透过半透膜的大离子，膜平衡的条件是________________________
_________________________________________________________________。
3.5分（5352）
5352
反应A（g）→2B（g）在一个恒容容器中进行，反应的温度为373K，测得不同
时间系统的总压如下：
t/min051025∞
p/kPa
t=∞时，A全部消失。
（1）试导出A的浓度与系统总压的关系
（2）求该二级反应的速率常数k（单位用：
dm3·mol-1·s-1表示）
4.5分（4196）
4196
298K时，已知E（Cu2+|Cu）=V，E（Zn2+|Zn）=-V，则电池
Zn（s）|Zn2+（a1=1）||Cu2+（a2=1）|Cu（s）的E=______________，电池反应的平衡常数Ka=_________________，当电能耗尽时，两离子的活度比a1/a2=____________________。
5.5分（4967）
4967
mol·dm-3的CdSO4溶液在25℃时，用面积各为50cm2的Ni阴极和Pt阳极在0.05A
的恒电流下电解，若H+活度为1,当阴极上刚析出H2时,Cd2+的浓度将是__________
____________________________。
已知：
H++e-──→
H2在Cd上的超电势为V,（Cd2+/Cd）=V。
6.5分（4076）
4076
某电解质溶液浓度m=mol·kg-1，其离子强度I=mol·kg-1，则该电解质是_________________型。
7.5分（3839）
3839
（1）定温下，比较H+，⅓La3+，OH-，½SO
这四种离子在无限稀释水溶液条件下的摩尔电导率，哪个最大
（2）相同温度下，各种不同钠盐的水溶液中，钠离子的迁移数是否相等
8.5分（3687）
3687
在HCl浓度为c1与BaCl2浓度为c2的混合溶液中，若已知
（H+）、
（K+）、
（Cl-），则氢离子迁移数可表示成：
________________________________________________________。
9.5分（4851）
4851
电化学中电极反应的速度以______表示，极化是_________________________
的现象，极化主要有_________,_________。
超电势是。
*.5分（4015）
4015
（a）德拜-休克尔极限公式为，
适用条件是。
（b）测迁移数的方法有，，和。
三、计算题（共4题50分）
11.15分（4322）
4322
从下列K,p下的数据，求Pt│S2O
S4O
的电极电势.
1molNa2S2O3·5H2O溶于大量水中,吸热kJ·mol-1;
1molNa2S2O3·5H2O溶于过量I3-的溶液中，吸热kJ·mol-1;
1molI2（s）溶于过量I-的溶液中,吸热kJ·mol-1;
（以上均为无限稀释溶液的数据）
S2O
S4O
I-I2（s）
S
/（J·K-1·mol-1）146
Pt│I2（s）│I-＝－V
12.15分（5437）
5437
在溶液中，A和B两个化合物之间的反应对B是一级。
在300K时,从动力学
实验得到如下结果：
[B]o=mol·dm-3
[A]/mmol
t/s0204070100120
（A）试求A的反应级数,并计算这个反应的速率常数
（B）如果B的初始浓度等于mol·dm-3,A的半衰期会不同吗
（C）如果活化能是kJ·mol-1,当A和B的浓度都是mol·dm-3时,试
计算在323K时反应的速率。
13.10分（7678）
7678
蛋白质的数均分子质量约为40kg·mol-1，试求在298K时，含量为×10-2kg·dm-3的蛋白质水溶液的冰点降低、蒸气压降低和渗透压。
已知298K时水的饱和蒸气压为kPa，Kf=1.86kg·K·mol-1，（H2O）=1.0kg·dm-3。
设溶液的密度近似为纯水的密度。
14.10分（6382）
6382
溶液中离子间的反应速率正比于活化络合物的活度，请推导反应速率常数与离子强度和离子电荷数间的关系式，设反应式为AZa+BZb
X≠
Ｐ。
一、选择题（共1题5分）
1.5分（4084）
4084
[答]（B）（5分）
二、填空题（共9题45分）
2.5分（7719）
7719
[答][Na+]内[Cl-]内=[Na+]外[Cl-]外，（分）
[K+]内[Cl-]内=[K+]外[Cl-]外（分）
3.5分（5352）
5352
[答]A（g）────→2B（g）总压力
t=0p
p
p0=p
+p
....
（1）
t=tp
-pxp
+2pxpt=p
+p
+px...
（2）
t=∞0p
+2p
p∞=p
+2px....（3）
（2）-
（1）得px=pt-p0
（3）-
（1）得p
=p∞-p0
（3）-
（2）得p
-px=p∞-pt（以上各1分）
二级反应：
1/cA-1/=kt....（4）∵c=n/V=p/RT（2分）
∴c0,A=p
/RT=（p∞-p0）/RT
cA=（p
-px）/RT=（p∞-pt）/RT（2分）
将其代入（4）式，整理得：
k=
将各组数据代入上式，计算平均值：
k平均=dm3·mol-1·s-1（3分）
4.5分（4196）
4196
[答]
E=E=V；（2分）
Ka=×1037（2分）
a1/a2=×1037（1分）
5.5分（4967）
4967
[答]×10-9mol·dm-3（5分）
6.5分（4076）
4076
[答]A2B，（A正一价，B负二价）（2分）
7.5分（3839）
3839
[答]
（1）H+最大
（2）不等
8.5分（3687）
3687
[答]
（5分）
9.5分（4851）
4851
[答]
电流密度；电极电位偏离平衡电位或静止电位；浓差极化，电化学极化，有电流通过时，电极电位对平衡电位的偏离。
*.5分（4015）
4015
[答]
（lgi=-Az12I1/2）
极稀溶液
希托夫法，界移法，电动势法。
（各1分）
三、计算题（共4题50分）
11.15分（4322）
4322
解:
Na2S2O3·5H2O（s）＋∞H2O─→2Na+＋S2O
＋∞aq
（1）
rH
1＝kJ·mol-1
2Na2S2O3·5H2O（s）＋I
（∞aq）─→4Na+＋S4O
＋3I-＋∞aq
（2）
rH
＝2rH
2＝2×kJ
（1）×2－
（2）S4O
＋3I-─→2S2O
＋I
（3）
rH
3＝2rH
1－rH
＝kJ·mol-1（5分）
2I-（∞aq）─→I2（s）＋2e-（4）
rG
＝－zF＝kJ·mol-1
rS
1＝－J·K-1·mol-1
rH
4＝－kJ·mol-1
I2（s）＋I-（∞aq）─→I
（∞aq）（5）
rH
5＝kJ·mol-1
（4）＋（5）3I-（∞aq）─→I
（∞aq）＋2e-（6）
rH
6＝kJ·mol-1（5分）
（3）－（6）S4O
＋2e-─→2S2O
（∞aq）（7）
rH
7＝－kJ·mol-1
rS
7＝－J·K-1·mol-1
rG
7＝rH
7－TrS
7＝－kJ·mol-1
＝－rG
7/（2F）＝V
2S2O
─→S4O
＋2e-＝－V（5分）
12.15分（5437）
5437
[答]（A）对A是一级,k=s-1，t1/2=39s（5分）
（B）t'1/2=78s（5分）
（C）300K时,k2=mol-1·dm3·s-1（5分）
323K时,k'2=mol-1·dm3·s-1,
ln
r=k2[A][B]=mol·dm-3·s-1
13.10分（7678）
7678
[答]溶液的质量摩尔浓度为：
=c2（质量浓度）/
（3分）
（2分）
（3分）
（2分）
14.10分（6382）
6382
[答]K≠=（[X≠]/[A][B]）·（≠/AB）
因为r=k[X≠]≠=kK≠[A][B]AB=k0AB[A][B]----
（1）（5分）
据lgi=-Azi2
代入
（1）式
k=k0AB，lgk=lgk0+lg（AB）----
（2）
即得lgk=lgk0-A（zA2+zB2）
（5分）
一、选择题（共2题10分）
1.5分（7376）
7376
介电常数的量纲是：
（）
（A）LM-1TI-2
（B）L-1MT2I-1
（C）L-2MT3I
（D）L-3M-1T4I2
2.5分（3910）
3910
18℃时，纯水的
×10-2
，此时水中m（H+）=m（OH-）=×10-8mol·kg-1
，则18℃时纯水的电导率为：
（）
（A）×10-6S·m-1
（B）×10-8S·m-1
（C）×10-7S·m-1
（D）×10-5S·m-1
二、填空题（共8题40分）
3.5分（4643）
4643
可将反应Ag++Cl-─→AgCl（s）设计成电池______________________，
已知298K时电池的E
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