工科大学化学下升华0801.docx

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工科大学化学下升华0801

学院

专业班级

学号

姓名

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…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………

中南大学考试试卷

2009~2010学年上学期工科大学化学课程时间110分钟

56学时，3.5学分，闭卷，总分100分，占总评成绩70%

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

合计

得分

评卷人

复查人

得分

评卷人

一、选择题（每题2分，共20分）

1.质量摩尔浓度为m的FeCl3溶液（设其能完全电离），离子平均活度系数为

，则FeCl3的活度aB为（）

（A）

（B）

（C）

（D）

2.某电池在298K，

下，可逆放电的热效应为Qr=-100J·mol-1，则该电池反应的△rHm值应该是（）

（A）△rHm=100J·mol-1（B）△rHm=-100J·mol-1

（C）△rHm＞100J·mol-1（D）△rHm＜-100J·mol-1

3.在298K时，测得浓度为0.1和0.01mol·kg-1的HCl溶液构成浓差电池的液接电势为Ej

（1）；若溶液浓度相同，而换用KCl溶液，则其液接电势为Ej

（2）。

两液接电势的关系为（）

（A）Ej

（1）＞Ej

（2）（B）Ej

（1）＜Ej

（2）（C）Ej

（1）＝Ej

（2）（D）无法判断

4.某化学反应的方程式为2A→P，则在动力学研究中表明该反应为（）

（A）二级反应（B）基元反应（C）双分子反应（D）以上都无法确定

5.在相同的温度及压力下，把一定体积的水分散成许多小水滴，经这一变化过程以下性质保持不变的是（）

（A）总表面能（B）比表面积（C）液面下的附加压强（D）表面张力

6.直径为1×10-2m的球形肥皂泡所受的附加压强为（）

已知皂液的表面张力为0.025N·m-1

（A）5Pa（B）10Pa（C）15Pa（D）20Pa

7.298K时，苯蒸气在石墨上的吸附符合兰缪尔吸附等温式，在苯蒸气压为40Pa

时，覆盖度θ=0.05；当θ=0.5时，苯蒸气压为（）

（A）400Pa（B）760Pa（C）1000Pa（D）200Pa

8.在一定量的以KCl为稳定剂的AgCl溶胶中加入电解质使其聚沉，下列电解质的用量由小到大的顺序正确的是（）

（A）AlCl3＜ZnSO4＜KCl（B）KCl＜ZnSO4＜AlCl3（C）ZnSO4＜KCl＜AlCl3（D）KCl＜AlCl3＜ZnSO4

9.当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化（）

（A）E阳变大，E阴变小（B）E阳变小，E阴变大（C）两者都变大（D）两者都变小

10.FeCl3和H2O能形成FeCl3·2H2O、FeCl3·6H2O、2FeCl3·5H2O和2FeCl3·7H2O四种水合物，该体系的组元数和在恒压下最多可能平衡共存的相数为（）

（A）C=2，Φ=3（B）C=2，Φ=4（C）C=3，Φ=4（D）C=3，Φ=5

得分

评卷人

二、填空题（每题2分，共20分）

1.有一含HCl浓度为1.0×10-3mol·dm-3和含KCl浓度为1.0mol·dm-3的混合电解质溶液。

已知H+和K+的离子淌度分别为36.20×10–8m2·s-1·V-1和7.62×10–8m2·s-1·V-1，则H+和K+的离子迁移数大小是tK+tH+。

（填>、<或=）

2.已知电极Tl3+，Tl+/Pt的电极电势为

，电极Tl+/Tl的电极电势为

，则电极Tl3+/Tl的电极电势为

=V。

3.在A、B形成的凝聚体系相图中（如右图所示），

图中自由度为零的部位有。

4.如果标准氢电极的电极电势被规定为1V，则与之对应的可逆电极电势值相对现行的可逆电极电势应该；而由此可逆电极电势计算出的可逆电池电势值应该。

5.已知某复杂反应的表观速率常数k与各基元反应速率常数之间的关系为

，则表观活化能Ea与各元反应活化能之间的关系为：

。

6.由于电极极化，与可逆电池相比，原电池的实际输出电势，电解池的能耗。

（填“增加”或“降低”）

7.电极极化的种类有、和。

8.在下列反应历程中：

A+B

C，C

A+B，C

P，P是最终产物，如果k-1>>k2，则

=。

9.固体吸附气体有和两类。

10.液体的饱和蒸气压是

，

。

（填>、<或=）

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得分

评卷人

三、（8分）某药物的有效成分若分解掉30%即为失效，已知该药物在276K下的保质期为两年。

如果将该药物在298K下放置14天，试通过计算说明该药物是否会失效？

该药物的分解反应活化能Ea=130kJ·mol-1，并设该药物的分解百分数与浓度无关，一年以365天计。

得分

评卷人

四、（14分）下列电池在298K时的电动势E=0.165V，电池反应（得失1个电子）的△rHm=50kJ·mol-1。

Pt，H2（1.0kPa）|HBr（0.1mol·kg-1）|AgBr（s），Ag（s）

（1）写出电极反应和电池反应；

（2）计算电池的标准电动势

值；

（3）计算可逆电池产生1mol电子电量时的热效应；

（4）求0.1mol·kg-1HBr溶液的离子平均活度系数

（用电动势法）。

已知

=0.799V，固体AgBr的溶（活）度积为Ksp=1×10–12。

得分

评卷人

五、（10分）用铜电极电解CuSO4溶液（每100g溶液中含10.06g的CuSO4）。

通电一定时间后，测得银电量计析出0.5008g银，并测知阳极区溶液重54.565g，其中含CuSO4有5.726g。

试计算CuSO4溶液中离子的迁移数tCu2+和tSO42-。

已知Cu、S及Ag的相对原子量分别为63.55、32.06和107.9。

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得分

评卷人

六、（10分）298K时，某水溶液中含有浓度均为0.5mol·kg-1的Cd2+和Zn2+，此水溶液的pH=5。

现在用Ni（s）作为阴极进行电解。

已知H2在Ni上、Cd上和Zn上的超电势分别为0.14V、0.48V和0.70V；

，

。

试计算：

（1）在Ni（s）阴极物质的析出顺序

（2）当第二种物质析出时，在溶液中第一种物质离子的剩余浓度为多少？

设Cd2+和Zn2＋的活度近似等于浓度，且在电解过程中溶液的pH不变。

得分

评卷人

七、（本题18分）A、B二组元凝聚系相图如下图所示。

请指出图中各部分存在的相态，并分别绘出从M点和N点开始降温（如图所示）的步冷曲线。

参考答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1.D2.D3.A4.D5.D6.D7.B8.A9.A10.A

二、填空题（每题2分，共20分）

1.>；2.0.721；3.F点、G点和CED线上所有的点；4.增加1V；不变；

5.Ea=Ea,2+0.5（Ea,1-Ea,4）；6.降低，增加；7.电阻极化、浓差极化电化学极化；8.

；9.物理吸附化学吸附；10.><。

三、（8分）解：

分解反应可视为一级反应，则有：

（1分）

依题意，在276K下，当t=2×365=730（天）时，c0/c=c0/0.7c0=10/7，

所以，

（天-1）（2分）

设在298K下，反应的速率常数为

，根据Arrhenius方程有：

（2分）

故

=3.202×10-2（天-1），则在298K下药物的保质期为：

（天）（2分）

即该药物在298K下放置14天是会失效的。

（1分）

四、（14分）解：

（1）正极反应：

AgBr（s）+e—→Ag（s）+Br-（aq）（1分）

负极反应：

0.5H2（1.0kPa）—→H+（0.1mol·kg-1）+e（1分）

电池反应：

0.5H2（1.0kPa）+AgBr（s）===HBr（0.1mol·kg-1）+Ag（s）（1分）

（2）电池的标准电动势

（1分）

而反应①：

Ag+（aq）+e—→Ag（s）

（1分）

反应②：

AgBr（s）===Ag+（aq）+Br-（aq）

（1分）

正极反应=反应②+反应①，

即

（1分）

所以：

（1分）

（3）由电池的电动势可得电池反应的

△rGm=-zEF=-1×0.165×96485=-15920J·mol-1（1分）

则Qr=T△rSm=△rHm-△rGm=50+15920×10-3=65.92kJ·mol-1（1分）

（4）根据Nernst公式有：

（2分）

对1-1价型的电解质而言m±=m=0.1mol·kg-1（1分）

代入已知数据得：

解得γ±=0.7182（1分）

五、（10分）解：

CuSO4的相对摩尔质量为MCuSO4=159.61（1分）

Ag的相对摩尔质量为MAg=107.9

因为阳极上Cu2+反应的物质的量等于通过溶液的总电量，则根据法拉第定律有：

n电=n0.5Cu2+=nAg=0.5008/107.9=4.641×10-3（mol）（2分）

通电后阳极区：

WCuSO4=5.726g，则其中水的质量为：

WH2O=54.565-5.726=48.839（1分）

故通电前阳极区：

（2分）

阳极Cu2+迁移量：

n迁出=n通电前+n产生－n通电后=n通电前+n0.5Cu2+－n通电后

（2分）

（1分）

（1分）

六、（10分）解：

（1）先计算出H2、Cd和Zn在阴极上的析出电势，忽略Cd和Zn在Ni上的超电势，有：

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

由于ECd析最正，所以在Ni（s）阴极上首先析出Cd（1分）

当在Ni（s）阴极上析出Cd之后，阴极就可视为Cd阴极，而EZn析>EH2析/cd，

所以，第二种析出的物质应该是Zn，最后析出的物质是H2。

（2分）

（2）当Zn析出时，应该有ECd析（终）=EZn析（初）：

解得当Zn析出时，溶液中Cd2+剩余浓度为3.326×10-13mol·kg-1（2分）

七、（本题18分）解：

各部分存在的相态如下，每相1分，共9分。

1——液态l（单相）；2——B（s）+l（两相）；3——l1+l2（两相）；

4——C（s）+l（两相）；5——B（s）+C（s）（两相）；6——C（s）+l（两相）；

7——α（s）+l（两相）；8——α（s）（单相）；9——α（s）+C（s）（两相）；

步冷曲线如图所示，每一段0.5分，共7分；坐标2分。