物理化学(下册)试卷1 班级 姓名 分数 选择题(共5题25分) 1.5分(4381) 4381 HE Na(Hg)(a))NaCI(m AgCI+ Ag-Ag+ AgCINaCI(m2)Na(Hg)(a), m=0.02 mol-kg' y,1=0.875,m2=0.10 mol-kg',y+2=0.780,在298K时电池的电动势为 (A)0.0384V (B)0.154V (C)0.0413V (D)0.0768V 2.5分(7150) 试由叶洛维奇速率方程式dd=kpe即-ke导出乔姆金吸附等温式 8=l/ In(Aop) 式中a=g+h Ao=ka/k 3.5分(4443) 4443 25℃电极的反应为O2+2H+2e-→H2O2,其标准电极电势为0.68 而p(OH,H2OO2)=0401V,则电极反应为HO2+2H+2e-2H2O的电极 在25℃时的标准电极电势p为 (A)0.2576V (B)0.279V (C)1.081V (D)1.778V 分(7149) 7149 试由管孝男速率方程式dO/d=kapO“-kOY导出弗伦德利希吸附等温式 kpn式中n=μ+y 5.5分(4400) 4400 在下列各电池中,其电池电动势与氯离子的活度a(Cl)无关的是: (A)Zn ZnCl2(aq) Cl(p), Pt (B) Zn/ZnCl(aq)KCl(aq) AgCl, Pt (C)Pt, H2(P1)HCI(aq)(Cl2(p2), Pt (D) Ag, AgClkcl(aq)Cl(p), Pt 填空题(共6题20分) 6.5分(5352)
物理化学(下册)试卷 1 班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共 5 题 25 分 ) 1. 5 分 (4381) 4381 电池Na(Hg)(a)|NaCl(m1)|AgCl+Ag—Ag+AgCl|NaCl(m2)|Na(Hg)(a)，m1=0.02 mol·kg-1， γ±,1 = 0.875，m2=0.10 mol·kg-1，γ±,2 = 0.780, 在 298 K时电池的电动势为： （ ） (A) 0.0384 V (B) 0.154 V (C) 0.0413 V (D) 0.0768 V 2. 5 分 (7150) 7150 试由叶洛维奇速率方程式 dθ /dt＝kap e－gθ －kd e hθ 导出 乔姆金吸附等温式 θ ＝1/α ln(A0p) 式中 α =g+h ， A0=ka/kd 3. 5 分 (4443) 4443 25℃电极的反应为 O2+ 2H+ + 2e- ─→ H2O2，其标准电极电势为 0.68 V， 而 φ ∃ (OH- ,H2O/O2) = 0.401V，则电极反应为 H2O2+ 2H+ + 2e- ─→ 2H2O 的电极， 在 25℃时的标准电极电势 φ ∃ 为 ： ( ) (A) 0.2576 V (B) 0.279 V (C) 1.081 V (D) 1.778 V 4. 5 分 (7149) 7149 试由管孝男速率方程式 dθ /dt ＝ ka pθ-μ －kdθγ 导出弗伦德利希吸附等温式 V=k p 1/ n 式中 n＝µ＋γ 5. 5 分 (4400) 4400 在下列各电池中，其电池电动势与氯离子的活度a(Cl -)无关的是： （ ） (A) Zn|ZnCl2(aq)|Cl2(p),Pt (B) Zn|ZnCl2(aq)|KCl(aq)|AgCl,Pt (C) Pt,H2(p1)|HCl(aq)|Cl2(p2),Pt (D) Ag,AgCl|KCl(aq)|Cl2(p),Pt 二、填空题 ( 共 6 题 20 分 ) 6. 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 0 10 P/kPa 35.5973999742663 666353.329 【=∞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·mo1·sl表示) 7.5分(6611) 66l1 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 4860 (1)设阳极和阴极的超电势均为07V,还原电位均为120V,则阳极电位等 ,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 9.2分(5311) 53l1 某反应物的转化率分别达到50%,75%,875%所需时间分别为t1,21,3t1 则反应对此物质的级数为 2分(5986) 5986 电子转移反应V+Fe→V+Fe2,实验求得反应速率方程为r=Aycu2,由此 可见Cu2在反应中起 作用,而反应物Fe3出现在反应历程的 阶段。 11.1分(5453) 5453 零级反应肯定基元反应。(填是或不是) 、计算题(共4题40分) 12.15分(3940) 3940 25℃时,浓度为001,mol·dm3的BaCl2水溶液的电导率为0.2382,S·m1,而该电解质中的钡离 子的迁移数Ba2)是0.4375,计算钡离子和氯离子的电迁移率U(Ba2)和UCl)。 13.10分(5732)
5352 反应 A(g) → 2B(g) 在一个恒容容器中进行，反应的温度为 373 K，测得不同 时间系统的总压如下： t / min 0 5 10 25 ∞ p / kPa 35.597 39.997 42.663 46.663 53.329 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) 7. 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 _______ 。 8. 5 分 (4860) 4860 (1) 设阳极和阴极的超电势均为 0.7 V，还原电位均为 1.20 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 _________ 。 9. 2 分 (5311) 5311 某反应物的转化率分别达到 50%，75%，87.5% 所需时间分别为 t 1 2 ，2t 1 2 ，3t 1 2 ， 则反应对此物质的级数为 _______ 。 *. 2 分 (5986) 5986 电子转移反应 V3+ + Fe3+ → V4+ +Fe2+，实验求得反应速率方程为r=k[V3+][Cu2+]，由此 可见Cu2+在反应中起___________________________作用，而反应物Fe3+出现在反应历程的 ______________________阶段。 11. 1 分 (5453) 5453 零级反应肯定___基元反应。(填是或不是) 三、计算题 ( 共 4 题 40 分 ) 12. 15 分 (3940) 3940 25℃时，浓度为 0.01，mol·dm-3的BaCl2水溶液的电导率为 0.2382， ，而该电解质中的钡离 子的迁移数t(Ba -1 S⋅m 2+)是 0.4375，计算钡离子和氯离子的电迁移率U(Ba2+)和U(Cl -)。 13. 10 分 (5732)
5732 在671-768K之间,C2H3Cl气相分解反应(C2HCl→C2H+HCl)为一级反应,速 率常数K(s)和温度()的关系式为: g(ks)=-13290(T/K)+146 (1)求E2和 (2)在700K时,将C2lHCl通入一反应器中(C2lHCl的起始压力为 2645Pa),反应开始后,反应器中压力增大,问需多少时间,反应器中 压力变为466628Pa? 14.10分(6237) 6237 基元反应O2(g)+NOg)→NO2+O2,在220K~320K间实验测得E2=208kJ·mor,A=600×103 (1)求该反应的△Hm、△Sm(指明标准态),AGm(7=270K) (2)若以p5=100kPa为标准态,则△Sm又为何值?△Hm,△Gm又怎样? 15.5分(7272) 7272 25℃时,悬浮在水中的半径为0.1μum球状粒子由于 Brown运动,将沿指定轴向发生 位移,若水的粘度系数为89×104kg·m2·s,求每分钟粒子的平均位移。 四、问答题(共2题15分) 16.10分(5666) 5666 实验表明:氧化亚氮(N2O均相分解的主反应的化学计量式为: N,O 速率方程为 dNO/dr=k1N2O/(1+k2N2O]),式中 exp(-3423×103/Rn,k2=1036exp1-188×10/RD) (A)问这反应的活化能是多少? (B)求极限情况下的活化能 5分(7713) 试证明:对多分散体系用渗透压测得的摩尔质量是数均摩尔质量
5732 在 671 – 768 K 之间，C2H5Cl 气相分解反应 (C2H5Cl → C2H4+ HCl) 为一级反应，速 率常数 k(s-1) 和温度 (T) 的关系式为： lg(k/s-1) = -13290/(T/K) + 14.6 (1) 求 Ea和 A (2) 在 700 K 时，将 C2H5Cl 通入一反应器中 (C2H5Cl 的起始压力为 26664.5 Pa) ，反应开始后，反应器中压力增大，问需多少时间，反应器中 压力变为 46 662.8 Pa？ 14. 10 分 (6237) 6237 基元反应O3(g)+NO(g)→NO2+O2，在 220 K ~ 320 K间实验测得Ea=20.8 kJ·mol -1，A=6.00×108 dm3 ·mol -1·s -1， (1) 求该反应的 ∆≠ H m、 ∆≠S m（指明标准态）, ∆≠G m(T=270 K)； (2) 若以 p$ =100 kPa为标准态，则 ∆≠S m又为何值？ ∆≠ H m , ∆≠G m又怎样？ 15. 5 分 (7272) 7272 25℃时，悬浮在水中的半径为 0.1µm 球状粒子由于 Brown 运动，将沿指定轴向发生 位移，若水的粘度系数为 8.9×10-4 kg·m -1·s -1，求每分钟粒子的平均位移。 四、问答题 ( 共 2 题 15 分 ) 16. 10 分 (5666) 5666 实验表明：氧化亚氮(N2O)均相分解的主反应的化学计量式为： N2O ─→ N2+ 1 2 O2, 速率方程为： -d[N2O]/dt = k1[N2O]2 / (1+ k2[N2O]), 式中： k1 = 1019. 69exp(-342.3×103 /RT), k2=108. 69exp(-118.8×103 /RT) (A) 问这反应的活化能是多少? (B) 求极限情况下的活化能 17. 5 分 (7713) 7713 试证明：对多分散体系用渗透压测得的摩尔质量是数均摩尔质量
物理化学(下册试卷1答案 、选择题(共5题25分) 1.5分(4381) 4381 [答](D) (5分) 2.5分 「答]吸附达平衡时dO/dr=0 ka/kap 0=1/h+g)·ln(kkd·p)=la·ln(4gp) (3分) 3.5分(4443) 4443 4.5分(7149) 7149 [答]吸附达平衡时de/dr=0 (2分) 0n=k2/k·P ∴θ=(k!kd) 其中k=(k/kd) (3分) 5.5分(4400) 4400 [答](D) (5分) 、填空题(共6题20分) 6.5分(5352) 5352 2B(g) 总压力 (1) t=I 2pxP=po+Po+px…(2)
物理化学(下册)试卷 1 答案 一、选择题 ( 共 5 题 25 分 ) 1. 5 分 (4381) 4381 [答] (D) （5 分） 2. 5 分 (7150) 7150 [答]吸附达平衡时 dθ /dt＝0 kape gθ ＝kde hθ (2 分) e (h+g)θ＝ka/kdp ∴ θ ＝1/(h+g)·ln(ka/kd·p)＝1/α·ln(A0p) (3 分) 3. 5 分 (4443) 4443 [答] (D) 4. 5 分 (7149) 7149 [答] 吸附达平衡时 dθ /dt＝0 kapθ-µ ＝kdθγ (2 分) θn ＝ka/kd·p n＝µ＋γ ∴ θ ＝(ka/kd) 1/n p 1/n ＝kp1/n 其中 k＝(ka/kd) 1/n (3 分) 5. 5 分 (4400) 4400 [答] (D) （5 分） 二、填空题 ( 共 6 题 20 分 ) 6. 5 分 (5352) 5352 [答] A(g) ────→ 2B(g) 总压力 t = 0 p p p 0 ' 0 " 0 = p +p 0 " ....(1) 0 ' t = t p - p 0 ' x p + 2p 0 " x pt =p + p 0 " +p 0 ' x ...(2) t = ∞ 0 p + 2p p 0 " 0 ' ∞ = p + 2p 0 " x ....(3)
(2)-(1)得pk=p2-P (3)-(1)得po=p--p0 (3)-(2)得Po-p3=p--p (以上各1分) 级反应:1/cA-1/oA=k…4) c=n/V= p/rt Co,A"Po/RT=(p-PORT CA=Po-)RT=(p-P)/RT 将其代入(4)式,整理得: ⊥RT(P-P) t(Pn-P1)(P2-P0) 将各组数据代入上式,计算平均值:k平均=0.193dm3·mol1·s 7.5分(6611) 6611 [答](G1A)ph’J·m 作用在单位边界指向液体内部与表面相切的力;N·m 8.5分(4860) 4860 [答] (1)1.9V;0.5V (3分) (2)高 (2分) 9.2分(5311) 2分(5986) 5986 [答]催化剂在决速步后 (2分) 1分(5453) 5453 答]不是 三、计算题(共4题40分) 12.15分(3940) 3940
(2) - (1) 得 px = pt - p0 (3) - (1) 得 p = p 0 ' ∞ - p0 (3) - (2) 得 p - p 0 ' x = p∞ - pt (以上各 1 分) 二级反应：1/cA- 1/c0.A= kt ....(4) ∵ c = n/V = p/RT (2 分) ∴c0,A= p /RT = (p 0 ' ∞ - p0)/RT cA = (p - p 0 ' x)/RT = (p∞ - pt)/RT (2 分) 将其代入 (4) 式，整理得： k = 0 0 ( ) ( )( t t RT p p t p∞ ∞ p p p − − − ) B 将各组数据代入上式，计算平均值：k平均 = 0.193 dm3 ·mol -1·s -1 (3 分) 7. 5 分 (6611) 6611 [答] (∂G/∂A) ， J·m T p, ,n -2 ； 作用在单位边界指向液体内部与表面相切的力；N·m -1 8. 5 分 (4860) 4860 [答] (1) 1.9 V ； 0.5 V (3 分) (2) 高 (2 分) 9. 2 分 (5311) 5311 [答] 一级 *. 2 分 (5986) 5986 [答] 催化剂 在决速步后 （2 分） 11. 1 分 (5453) 5453 [答] 不是 三、计算题 ( 共 4 题 40 分 ) 12. 15 分 (3940) 3940
答]An(BaCl2)==1191×10-2Sm2mol Am(2 Ba")=4m( BaCl2)xt ( Ba)=0.521x10-Sm".mol (3分 Am(C)=Am( BaCl2)xt(Cr)=0.670x10-Sm.mol (3分) 2+、An(Ba2) (Ba)= 540×10-8m2.s-.V (3分) U(Cl)=2m01)=6.94×103m2st2.V (3分) F 13.10分(5732) [l(1)Ig k=lg- Ea/2.303RT A=398×1014s1 Ea=254.5kJ·mol (6分) (2)Pa=Po+ P(HCD) P (C2 HsCI)=2po-pe =1/k×ln(pop)=33700s (4分) 10分(6237 「答](1)△2Hn=E-2R7=163kJ·mor 人水/)e2 expR C=1mol·dr △S=R[mn(h7)-21-927,K2,mr (2分) Gn=△2Hn-7△Sn=413J·mor (1分) (2)△2S=△2Sn-Rh/cR7 =-1186J·K·m 或由4换算为4,再求△2 (5分) 与△G。不变 15.5分(7272) [答]平均位移△x=(RT1/3xnrL)2=1.716×103m 四、问答题(共2题15分)
[答] 2 2 -1 2 2 1 m 1.191 10 S m mol 2 ( BaCl ) = = × ⋅ ⋅ − c κ Λ （3 分） 2 2 2 -1 2 2 1 m 2 2 1 m ( Ba ) = ( BaCl ) × (Ba ) = 0.521×10 S⋅ m ⋅ mol + + − Λ Λ t （3 分） - 2 2 -1 2 2 1 m - m (Cl ) = ( BaCl ) × (Cl ) = 0.670×10 S⋅ m ⋅ mol − Λ Λ t （3 分） 1 2 2 m 2 ( Ba ) U(Ba ) 5.40 10 m s V F + + Λ −8 2 -1 -1 = = × ⋅ ⋅ （3 分） - - m 8 (Cl ) U(Cl ) 6.94 10 m s V F Λ − = = × ⋅ 2 -1 -1 ⋅ T （3 分） 13. 10 分 (5732) 5732 [答] (1) lg k = lg A - Ea/2.303RT A = 3.98×1014 s -1 Ea = 254.5 kJ·mol -1 (6 分) (2) p总 = p0+ p(HCl) pt (C2H5Cl) = 2p0- p总 t = 1/k×ln(p0/pt) = 33 700 s (4 分) 14. 10 分 (6237) 6237 [答] (1) ∆ =16.3 kJ·mol ≠ H E m a = − 2R -1 （2 分） A= B 1 2 m ( ) e exp k T S c h R − ⎛ ⎞ ≠∆⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ $ c$ ⎤ ⎦ , =1 mol·dm-3 S R m ln (hAc / kBT ) 2 = -92.7 J·K ≠∆ = ⎡ − ⎣ $ -1·mol -1 （2 分） ∆ ∆ ∆ ≠ = ≠ − ≠ G H m m T Sm =41.3 J·mol -1 （1 分） (2) m m ln c RT S S R p ≠ ≠ ⎛ ⎞ ∆ = ∆ − ⎜ ⎝ ⎠ $ $ $ ⎟ = -118.6 J·K-1·mol -1 或由Ac换算为Ap ，再求 Sm ≠∆ $ （5 分） Hm 与 不变。 ≠∆ $ Gm ≠∆ $ 15. 5 分 (7272) 7272 [答] 平均位移 △x = (RT t /3π η rL) 1/2 = 1.716×10-5 m 四、问答题 ( 共 2 题 15 分 )
16.10分(5666) 5666 答](A)因为速率方程不符合浓度乘积的形式,因此反应级数概念不适用,且有二个速 率常数,因此在所有情况下都不能用统一的Ea值来描述 (4分) B)极限情况:1》k2N2O,Ea,=342.3kJ·mol (3分) 1《kN2O,E2=223kJ·mo (3分) 17.5分(7713) 7713 [答]对于多分散体系际=c实际RTM,对其中每一级分i有 I=cRTM又∵*际=∑M=RT∑(c/M) 故RTc/M=RTΣ(c/M)而c实际=∑c1 即Rr∑c/M=RT∑(c/M)整理得M=∑c/∑(c/M 又c=nM/代入得M=Mn
16. 10 分 (5666) 5666 [答] (A) 因为速率方程不符合浓度乘积的形式, 因此反应级数概念不适用, 且有二个速 率常数, 因此在所有情况下都不能用统一的Ea值来描述。 (4 分) (B) 极限情况： 1 » k2[N2O], Ea,1=342.3 kJ·mol -1 (3 分) 1 « k2[N2O], Ea,2=223.5 kJ·mol -1 (3 分) 17. 5 分 (7713) 7713 [答] 对于多分散体系 ∏实际 = c实际RT/ M ，对其中每一级分 i 有 ∏i= ciRT/Mi 又 ∵ ∏实际 = ∑∏i = RT ∑(ci/Mi) 故 RT c实际/ M = RT ∑(ci/Mi) 而 c实际 = ∑ci 即 RT ∑ci/ M = RT ∑(ci/Mi) 整理得 M = ∑ci/ ∑(ci/Mi) 又ci= niMi/V 代入得 M = M n