物理化学下册试题及答案.docx

1、物理化学下册试题及答案二OO 六 二OO七 学年第 一 学期期末考试一. 计算题。（本大题 6 分 ）将某电导池盛以0.02 moldm3 KCl溶液（25时其电导率为0.277 S m1），在25时测得其电阻为82.4，再换用0.005 mol dm3 K2SO4溶液，测得其电阻为326.0。求：（1）电导池常数K(l/A)；（2）K2SO4溶液的电导率；（3）K2SO4溶液的摩尔电导率1）K(l/A)=R = 0.27782.4=22.8 m-1 （2分）（2）(K2SO4) = = 22.8326=0.07 S m-1 （4分（3）L m (K2SO4) = =0.07 S m-10.0

2、05 mol dm-3 = 0.014 S m2 mol-1 二. 问答题。请回答下列各题。 （本大题4分 ）在进行重量分析实验时 ， 为了尽可能使沉淀完全 ,通常加入大量电解质 (非沉淀剂) ， 或将溶胶适当加热 ， 为什么?试从胶体化学观点加以解释。解：加入大量电解质能显著降低动电电势 ， 使溶胶易于聚沉。 适当的加热可加快胶粒的热运动 ， 增加胶粒互相碰撞的频率 ,从而使聚沉机会增加。二者都有利于沉淀完全 。 三. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 10分 ）均相反应2A+B 3Y+Z在一定温度体积下进行，测得动力学数据如下： 实验编号123 4反应温度T/K300300300 320

3、cA,0/molm-31 2001 200600 800cB,0/molm-3500300500 800A,0/molm-3s-110864.827.0 11 530其中cA,0及cB,0分别表示A及B的初始浓度；A,0表示A的初始消耗速率，即 ，假定反应速率方程的形式为 (1)确定分级数,的值和总反应级数；(2解：(1) 由实验1,3知，cB,0不变，cA,0减半，而uA,0仅为原来的1/4；可知a=2。 （2分）由实验1,2知，cA,0不变，cB,0从500 molm-3降到300 molm-3，而uA,0从108 molm-3s-1降到64.8 molm-3s-1；可知b=1。 （4分）

4、故 总反应级数n=a+b=3 （6分）从实验1,2,3可以计算出300 K时，kA(300 K)的平均值。 kA(300 K)=1.510-7 m6mol-3s-1 （7分）从实验4可以计算出320 K时，kA(320 K)的平均值。 kA(320 K)=2.2510-5 m6mol-3 s-1 （8分）(2)把(1)的结果代入阿仑尼乌斯方程，得 解得：Ea=200 kJmol-1 （10分）四. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 6 分 ） CH4 气相热分解反应 2CH4 C2H6 +H2 的反应机理及各元反应的活化能如下： CH4 CH3 +H ， E1=423 kJmol-1 ； C

5、H3 + CH4 C2H6 +H ， E2=201 kJmol-1 ； H + CH4 CH3 +H2 ， E3=29 kJmol-1 ； H + CH3 CH4 ， E-1=0 kJmol-1 。 已知该总反应的动力学方程式为： = 试求总反应的表观活化能。解： k= ， = ； （1分） = + （3分）即 = （4分） Ea= （E1 +E2+E3E1) （5分） = （423+201+290） kJ-mol1&, nbsp; =327 kJ-mol1 （6分）五. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 8 分 ）下列电池的电动势在25时为1.448 V： Pt | H2( p ) | H

6、Cl ( b=0.1 molkg-1，=0.796 ) |Cl2( p ) | Pt（1）写出电极反应和电池反应；（2解：（1）电极反应： H2(p ) = H+ + e Cl2( p ) + e =Cl-电池反应： H2(p ) + Cl2( p ) = HCl (b=0.1 molkg-1，g=0.796) (3分) （2）E = E (Cl-|Cl2|Pt) - E (H+|H2|Pt) - ln a (HCl) (4分) = E (Cl-|Cl2|Pt) - ln a2 (5分) E (Cl-|Cl2|Pt) = E+ ln a = 1.488-20.05916 lg (0.10.79

7、6)V (7分) =（1.488-0.130）V = 1.358 V）计算氯电极的标准电极电势E (Cl|Cl2|Pt）六. 推导题。 （本大题 6 分 ）气相反应 2A(g) Y(g) , 是二级反应 , 反应开始时只有A , 压力为pA,0，试推导反应系统的总压力p与时间t的函数关系式。解： 2A(g) Y(g) t=0 pA,O 0 pA (pA,0pA)总压力 p = pA + (pA,0 pA) = (pA,0 + pA) pA = 2ppA,0 (1) (2分)对于二级反应： = kA,pt (2) (4分)将式(1)代入式 (2) ，得： = kA,pt经整理 p = pA,0

8、七. 选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。（本大题共 22 小题，总计 60 分 ） 1、本小题3分在等温等压下影响物质的表面吉布斯函数的因素：（ 3 ）（1）是表面积A；（2）是表面张力；（3）是表面积A和表面张力 ；（4）没有确定的函数关系。 2弯曲液面的饱和蒸气压总大于同温度下平液面的蒸气压。是不是?（不是 ）3微小颗粒物质的熔点 与同组成大块物质的熔点 的关系是：（ 3 ）。（1） ；（2） = ；（3） ；（4）不能确定。4、本小题4分朗缪尔等温吸附理论的基本假设为：（1）吸附为单分子层 （2固体表面是均匀的（3）吸附于表面上的分子无相互作用力（4）吸附平衡是动态平衡。5、本小题

9、3分某反应，若其反应速率方程式为A=Ac cB，则当cB,0cA,0时，反应速率方程可约化为假二级反应。是不是?（是 ）6、本小题6分某化合物与水相作用时，该化合物初浓度为1 moldm3，1 h后其浓度为0.8 moldm3，2 h后其浓度为0.6 moldm3，则此反应的反应级数为零级，此反应的反应速率系(常)数k= 0.2 moldm3h1 。 7、本小题3分 反应CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) 实验测得其反应速率方程为dc(COCl2) / dt = k c(Cl2)nc(CO)。当温度及CO浓度维持不变而使Cl2浓度增至原来的3倍时，反应速率加快到原来的9倍，则Cl2

10、的分级数n为：( 2 )。 (1) 1 ； (2) 2 ； (3) 3 ； (4) 1.5 。 8、本小题3分 反应速率系(常)数随温度变化的阿仑尼乌斯经验式可适用于所有化学反应。是不是?（ 不是 ）9、本小题3分 对行反应A B，当温度一定时由纯A开始，下列说法中哪一点是不对的：（ 4 ）。 （1）开始时A的反应消耗速率最快； （2）反应的净速率是正逆二向反应速率之差； （3）k1/ k-1的值是恒定的； （4）达到平衡时正逆二向的反应速率系(常)数相等。10、本小题3分 低温下，反应 CO(g) + NO2(g) =CO2(g)+ NO(g) 的速率方程是 = kc(NO2) 2 试问下列

11、机理中，哪个反应机理与此速率方程一致：（ 3 ）。 (1) CO + NO2 CO2 + NO ； (2) 2NO2 N2O4 （快）, N2O4 +2CO 2CO2 + 2NO （慢） ； (3) 2NO2 2NO + O2 （慢）, 2CO + O2 2CO2 （快） 。11、本小题2分 简单碰撞理论可以说明质量作用定律及温度对速率系(常)数的影响，但它不能从理论上算出活化能。是不是？（是 ） 12、本小题2分 催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学反应的标准平衡常数。( 是 ) 13、本小题2分电解质溶液的离子强度与其浓度的关系为：（ 1 ）。（1）浓度增大，离子强度增强；（2）浓度增大

12、，离子强度变弱；（3）浓度不影响离子强度；（4）随浓度变化，离子强度变化无规律。 14、本小题2分 0.005 molkg1的BaCl2水溶液，其离子强度I = 0.03 molkg1。是不是?（ 不是 ） 15、本小题2分原电池的正极即为阳极，负极即为阴极。是不是?（不是 ） 16、本小题3分电池Hg | Zn(a1) | ZnSO4(a2) | Zn(a3) | Hg的电动势：（ 1 ）。（1）仅与a1，a3有关，与a2无关；（2）仅与a1，a2有关，与a3无关；（3）仅与a2，a3有关，与a1无关；（4）与a1，a2，a3均无关。 17、本小题2分在电解时，阴极电势必须低于阳离子的析出电

13、势，阳离子才能在阴极析出；而阳极电位必须高于金属的溶解电势，金属才能从阳极溶解。 18、本小题3分电解质使溶胶发生聚沉时，起作用的是与胶体粒子带电符号相反的离子。离子价数越高，其聚沉能力越大，聚沉值越小 19、本小题2分由瑞利公式可知，分散介质与分散相之间折射率相差愈大，则散射作用愈显著。是不是?（ 是 ）20、本小题2分某水溶液发生负吸附后，在干净的毛吸管中的上升高度比纯水在该毛吸管中上升的高度低。 （不是 ）21、本小题2分通常物理吸附的速率较小，而化学吸附的速率较大。（ 不是）22、本小题3分写出AgI正溶胶的胶团结构式： 2006-2007-1B卷号：一对于以等体积的 0.008 mo

14、ldm -3AgNO3溶液和0.01 moldm -3 KI溶液混合制得的AgI溶胶 ，用下列电解质使其聚沉时，其聚沉能力的强弱顺序如何？（1）MgCl2 ；（2）NaCl ；（3）MgSO4 ； （4）Na2SO4。1324一.计算题。请计算下列各题。 （本大题 8 分 ）用活性炭吸附CHCl3时，0 时的最大吸附量为93.8 dm 3kg -1 已知该温度下CHCl3 的分压力为1.34 10 4 Pa时的平衡吸附量为 82.5 dm 3kg -1 ，试计算： （1）朗缪尔吸附等温式中的常数b ； （2）CHCl3分压力为 6.67 10 3 Pa 时的平衡吸附量。解：（1） 设V和Vm

15、分别为平衡吸附量和最大吸附量，则即 =5.4510 - 4 Pa -1 （4分） ( 2 ) V= = 73.5 dm3kg-1 （8分）二.计算题。请计算下列各题。 （本大题 10 分 ）21时，将等体积的0.0400 moldm-3CH3COOC2H5溶液和0.0400 moldm-3 NaOH溶液混合，经25 min后，取出100 cm3样品，测得中和该样品需0.125 moldm-3的HCl溶液4.23 cm3。试求21时二级反应CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH的反应速率系(常)数。45 min后，CH3COOC2H5时转化率是多少？解：cA,0 =1/2

16、0.0400 moldm3 =0.0200 moldm3， （2分） cA=（4.23/100）0.125 moldm3=5.30103 moldm3 （4分） =5.55 dm3mol1min1 （7分） kA= 即 5.55 dm3mol1min1= =0.834 = 83.4% 三.计算题。请计算下列各题。 （本大题 6 分 ）已知18，H2O的离子积 =0.611014，试求该温度下纯水的电导率。18时，H+，OH的 分别为315104 Sm2mol1和174104 Sm2mol1。解：c (H+) =c (OH) = c =7.8108 moldm3 （2分） = (315+174)

17、104 Sm2mol1 =489104 Sm2mol1 （3分） = c=489104（7.8108103）Sm1 =3.8106 Sm1 （6分）四.计算题。请计算下列各题。 （本大题 10 分 ）已知298K时，E (Fe3+|Fe）= 0.036 V，E (Fe3+|Fe2+）=0.771 V。计算298K时：（1）E (Fe2+|Fe）；（2）Fe+2 Fe3+=3 Fe2+反应的标准平衡常数K 。解：（1）Fe3+3e Fe， G 1 = 3 E (Fe3+|Fe)F Fe3+e Fe2+ ， G 2 = E (Fe3+|Fe2+)F Fe2+2e Fe2+ ，G 3 = 2E (F

18、e2+|Fe)F G 3 = G 1 G 2 E (Fe2+|Fe)= E (Fe2+|Fe) E (Fe3+|Fe) = 0.439 V (5分) （2）设计电池：Fe| Fe3+，Fe2+|Pt 电池反应：Fe+2 Fe3+ 3 Fe2+ (7分) E = E (Fe3+|Fe2+) E (Fe3+|Fe) = 0.807 V K = exp(zFE /RT) = exp(3965000.807/8.315/298)=1.981027 或E = E (Fe3+|Fe2+) E (Fe2+|Fe) = 1.210V K = exp(zFE /RT) = exp(2965001.210/8.3

19、15/298)=1.981027 (10分)五.是非题。在题后括号内，正确的打“”，错误的打“”。（本大题共 21 小题，总计 60 分 ）六. 1、本小题2分由两种不互溶的液体A和液体B构成的双液系界面层中，A和B 的浓度在垂直于界面方向上是连续递变的。是不是?（是 ）七.2、本小题3分垂直插入水槽中一支干净的玻璃毛细管，当在管中上升平衡液面处加热时，水柱会上升。（ 不是 ） 八.九.3、本小题3分在定温下，同成分的两个大小不同的液球的饱和蒸气压pr,1*(大球)和pr,2* (小球)存在（ c）的关系。 （A） pr,1* pr,2* （B） pr,1*= pr,2* （C） pr,1*

20、pr,2* （D）不能确定 十. 4、本小题2分反应系统体积恒定时，反应速率与反应物的消耗速率或产物的生成速率B的关系是=。十二 某反应的速率系(常)数k=5.0105 dm3mol1s1，若浓度单位改为molcm3，时间单位改为min，则k的数值是：（ 1 ）。（1）3；（2）8.331010；（3）8.33104；（4）3103。十一. 6、本小题3分在温度T时实验测得某化合物在溶液中分解的数据如下：初浓度 c0/moldm3 0.50 1.10 2.48半衰期 T1/2/s 4280 885 174则该化合物分解反应的级数为：（4 ）。（1）零级；（2）一级；（3）二级；（4）三级。十二

21、. 7、本小题3分 反应 CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) 的动力学方程式为 =kc(CO)c(Cl2) ；当温度及CO 的浓度保持不变而使Cl2的浓度增至原来的3倍时，反应速率增至原来的9倍，则 = 2 。十三. 十四.8、本小题3分 对同一反应，活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应速率系(常)数对温度的变化愈敏感。是不是?（ 是 ）十五. 十六.9、本小题3分 在一个连串反应A Y Z中，如果我们需要的是中间产物Y，那么为了得到产品的最高产率，我们应当：（ 1 ）。（1）控制适当的反应时间；（2）控制适当的反应温度；（3）增加反应物A的浓度。十七. 十八.10、本小题3分

22、以下复合反应由若干元反应所组成： A 用质量作用定律写出反应中 与各物浓度关系为： （ 3 ）。 （1） = 2k1cA +2k4cY k3c ； （2） =k1cA +k4cY k3c ； （3） =2k1cA + 2k4cY 2k3c ； （4） = k1cA + k4cY 2k3c 。十九. 11、本小题3分 对于元反应，反应速率系(常)数总是随着温度的升高而增大。是不是?（是 ）二十. 12、本小题2分 过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。( 是 ) 二十一. 13、本小题3分 298K时，相同浓度（均为0.01molkg1）的KCl，CaCl2和LaCl3三种电解质

23、水溶液，离子平均活度因子最大的是LaCl3。（ 不是 ） 二十二. 二十三.14、本小题3分设ZnCl2水溶液的质量摩尔浓度为b，离子平均活度因子(系数)为，则其离子平均活度 a= b /b 。是不是?（ 是 ）二十四. 15、本小题2分 离子氛的电性与中心离子的电性相反，电量与中心离子的电量相等。二十五. 16、本小题3分在等温等压下进行的一般化学反应，G0，电化学反应的G可小于零，也可大于零。是不是?（ 是 ）二十六. 二十七.17、本小题4分下列电池中哪个电池的电动势与氯离子浓度无关（3 ）。（1）Zn | ZnCl2溶液 | Cl2，Pt；（2）Zn | ZnCl2溶液 | KCl溶液

24、 | AgCi，Ag；（3）Ag，AgCl | KCl溶液 | Cl2，Pt；（4）Pt，H2 | HCl溶液 | Cl2，Pt。二十八. 二十九.18、本小题3分一储水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外以堵漏，为了延长铁箱的使用寿命，选用哪种金属为好？（ 3 ）（1）铜片；（2）铁片； （3）镀锡铁片； （4）锌片。三十. 三十一.19、本小题3分由瑞利公式可知，入射光的波长愈短，散射愈弱。是不是?（不是 ）三十二.20、本小题3分溶胶是均相系统， 在热力学上是稳定的。 （不是 ） 三十三.三十四.21、本小题3分向碘化银正溶胶中滴加过量的KI溶液，则所生成的新溶胶在外加直流电场中

25、的移动方向为（ a ）（A）向正极移动 （B）向负极移动 （C）不移动 二OO七二OO八 学年第一 学期期末考试一. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 7 分 ）已知在33.6时，CO(g)在活性炭上的吸附符合朗缪尔直线方程。经测定知，该（p/V）p直线的斜率为23.78 kgm-3，截距为131 kPakgm-3，试求朗缪尔方程中的常数Vm及b。解：斜率 m= 23.78 kgm-3 = 1/Vm所以 Vm = 1/m =0.0420 m3 (STP)kg-1 （3分）截距q= 131 kPakgm-3 = 1/（Vm b） 所以 b= 1/（Vmq）= 1/（0.0420 m3kg-11

26、31 kPakgm-3）= 1.8210-4 Pa-1 （7分）二. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 9 分 ） 某一级反应测得其半衰期在65时为2.50 min，在80时为0.50 min，在什么温度下方可使该一级反应1 min时转化率达到90% 。解：一级反应的动力学方程式为 k = = = 2.303 min (2分) T2 = (273.15 + 80) K = 353.5 K k2 = = = 1.3864 min T1 = (273.15 + 65) K = 338.15 K k1 = = = 0.2773 min (4分)设在T 时可使该一级反应1 min时转化率达到90%

27、, 则 = (7分) = 解之得 T = 358.16 K (85.01) (9分)三. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 9 分 ） 已知25时，纯水的电导率=5.5106 Sm1，纯水的体积质量(密度)为0.997 gcm3又H+,OH的 分别为34.98103 Sm2mol1和19.83103 Sm2mol1，求水在25的解离度及水的离子积。（已知H2O的摩尔质量为18.02 g解：m=/c= Sm2mol1 =0.991010 Sm2mol1 =(H+) +(OH) = (34.98+19.837103 ) Sm2mol1 =54.81103Sm2mol1 （4分） = = =1.8

28、1109 （6分） c(H+) = c (OH) =c =（ moldm3 =1.003107 moldm3 = =1.00310-71.00310-7 =1.011014 （9分）mol1。）四. 计算题。请计算下列各题。 （本大题 8 分 ）反应CuSO4 + 2FeSO4 = Cu + Fe2(SO4)3在水溶液中进行。 问在25标准状态下能否进行？其标准平衡常数为多少？（已知E (Cu2+|Cu) = 0.3402 V，E (Fe3+, Fe2+|Pt)=0.771 V。）解：设计成原电池：Pt| Fe2+(a=1), Fe3+(a=1)| Cu2+(a=1)|Cu （2分） 标准电动

29、势：E =(0.34020.771) V= 0.4308 V （4分） rG = zFE =296 485(0.4308) Jmol-1 = 83.13 kJmol-1 （5分） 故上述反应不能自动进行。 （6分） lnK = rG /RT= = 33.5365 K =2.72410-15 （8分）五. 证明题。 （本大题 6 分 ） 气相反应 2A(g) Y(g) , 是二级反应 , 反应开始时无Y , 压力为pA,0，求反应系统的总压力p与时间t的关系。六. 选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。（本大题共 18 小题，总计 61 分 ） 1、本小题4分 由两种不互溶的纯液体A和B相互接触形成两液相时，下面说法中最符合实际情况的是： （ 2 ） （1）界面是一个界限分明的几何平面； （2 ）界面层有几个分子层的厚度，在界面层内，A和B 两种物质的浓度沿垂直于界面方向连续递变； （3）界面层的厚度可达几个分子层，在界面层中，A和B 两种物质的浓度处处都是均匀的。 2、本小题3分 水在干净的玻璃毛细管中呈凹液面，因附加压力 p 0，所以表面张力 0 。是不是?（ 不是 ）