武汉大学物理化学期末试题题库剖析.docx
一、选择题 ( 共 3题 15分 )1. 5 分 (3611)3611H2S2O8可由电解法制取，阳极反响为：2H2SO4 H2S2O8 + 2H+ + 2e- ，阳极副反响为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9.0 L和2.24 L（标准态下），则生成H2S2O8的物质的量为： （ ）(A) 0.1 mol(B) 0.2 mol(C) 0.3 mol(D) 0.4 mol2. 5 分 (7149)7149 试由管孝男速率方程式 dq /dt ka pq -kdq g 导出弗伦德利希吸附等温式 V=k p1/ n 式中 nmg 3. 5 分 (7150)7150试由叶洛维奇速率方程式 dq /dtkap egq kd ehq 导出 乔姆金吸附等温式 q 1/a ln(A0p) 式中 a =g+h ， A0=ka/kd 二、填空题 ( 共 7题 35分 )4. 5 分 (4453)4453 可将反响 Ag+ Cl- AgCl(s) 设计成电池为 。 已知 25时电池的 E$= 0.576 V，则电池反响的 DrG(298.15 K) = ， AgCl(s) 的活度积 Ksp = ，电池反响达平衡时，电动势 E 等于 _ 。5. 5 分 (5841)5841 反响 A + 2B P 的反响机理如下 A + B C， C + BP 其中 A ，B 为反响物，P 为产物，C 为高活性中间物，则： dcp/dt = ，在 _ 条件下，总反响表现为二级。6. 5 分 (7652)7652 用浸透压法测大分子化合物的摩尔质量属于 _ 均摩尔质量；用光散射法得到的 摩尔质量属于 _ 均摩尔质量；沉降速度法得到 _ 均摩尔质量；粘度法测得的 称为粘均摩尔质量，一般近似地认为它属于 _ 均摩尔质量。 请填：(A) 质均 (B) 数均 (C) 均 或 (D) 平均 7. 5 分 (4860)4860 (1) 设阳极和阴极的超电势均为 0.7 V，复原电位均为 1.20 V，则阳极电位等 于_ ，阴极电位等于_ 。 (2) 电池充电时，充电电压比平衡电动势高、低还是相等 _ 。 8. 5 分 (4476)4476 (1) 电解质溶液的摩尔电导率随浓度的减小而 _ ； (2) 电池 M1(s)M1+(a1)M(a2)M2(s) 的电动势除了电极与导线 的接触电势外，还由哪些界面电势组成 _ 。 9. 5 分 (4908)4908 某含有 Ag+，Ni2+ ，Cd2+ （活度均为1）离子的pH = 2 的溶液，电解时, H2与各金属在阴极析出的先后依次为 _、_、_、_。 (已知f$ (Ag+/Ag)= 0.799 V，f$ (Ni2+/Ni)= -0.23 V，f$ (Cd2+/Cd)= -0.402 V 。 H2在 Ag 上超电势 h =0.20 V，在 Ni 上, h =0.24 V，在 Cd 上, h =0.30 V) *. 5 分 (6611)6611 从外表热力学的角度看，比外表吉布斯自由能表达式是 _ ，其单位为 _ ，从力学平衡角度看，外表张力是 _ ，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展提纯的工艺：将不纯的铜粉于酸化的硫酸铜溶液中反响： 过滤后，溶液中的Cu+可歧化得到纯铜粉，已知，298 K，p$下：E1$ = 0.02 VE2$ = - 0.57 V假如使一种含铜量为3 kg·m-3（以CuSO4形式存在）的溶液通过一个装有铜粉的反响器（25），假设反响已到达平衡，计算溶液流出反响器时Cu2+,Cu+和总的铜的浓度。12. 15 分 (5976)5976 反响 2NO(g) +H2(g) =N2O(g) +H2O(g) 的速率方程为： dp(N2O)/dt = k p2 (NO) p(H2), 试验得到如下数据为： (反响在恒温、恒容下进展) 反响序号 p0(NO)/kPa p(H2)/kPa 半寿期/s T/K 1 80.0 1.33 19.2 1093 2 80.0 2.66 ？ 1093 3 1.33 80.0 830 1093 4 2.66 80.0 ？ 1093 5 80.0 1.33 10 1113 (1) 求所缺半寿期数据 (2) 求1 093 K时的k值 (3) 求反响活化能 (4) 提出一个只涉及双分子步骤的反响机理, 由此机理可得上述规律 (5) 假如1 093 K时，p0(NO)=2.66 kPa, p0(H2)=1.33 kPa ，求该反响半寿期。 13. 10 分 (7712)7712 设将某单元酸 (HR) 0.0013 kg 溶于 0.1 dm3的稀盐酸溶液后完全解离，假如将 此溶液置于半透膜(b)中，与膜外(a) 298 K，0.1 dm3蒸馏水到达平衡时，测得膜外 pH = 3.26，膜电势为 34.9 mV，试计算： (1)膜内溶液的 pH 值 (2)该单元酸的相对分子质量 假定溶液可视作志向溶液。 14. 10 分 (6506)6506 用l400 nm单色光照含有2Cl2之反响池，被 Cl2汲取的光强为Ia11×10-7 J·s-1，照耀一分钟后，p(Cl2)由27.3 kPa降为20.8 kPa（已校正为273 K时之压力）求量子产率F（反响池体积为100 cm3），并由F对反响历程提出你的分析。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 dq /dt0 kapq -mkdq g (2分) q nka/kd·p nmg q (ka/kd)1/np1/nkp1/n 其中 k(ka/kd)1/n (3分) 3. 5 分 (7150)7150 答吸附达平衡时 dq /dt0 kape gq kde hq (2分) e (h+g)qka/kdp q 1/(h+g)·ln(ka/kd·p)1/a·ln(A0p) (3分) 二、填空题 ( 共 7题 35分 )4. 5 分 (4453)4453 答 AgAgCl(s)KCl(aq)Ag+(aq)Ag(s) (2分) DrG= -zEqF = -55.60 kJ·mol-1 (1分) Ksp = 1.8×10-10 (1分) E = 0 (1分) 5. 5 分 (5841)5841 答 dP/dt = k1k2AB2/(k-1+ k2B) k-1 << k2B 6. 5 分 (7652)7652 答 (B) (A) (C) (A) 7. 5 分 (4860)4860 答 (1) 1.9 V ； 0.5 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外表相切的力；N·m-1 三、计算题 ( 共 4题 50分 )11. 15 分 (6718)6718答反响前Cu2+浓度为：3/63.55 mol·kg-1= 0.0472 mol·kg-1 （2分）经铜粉处理并平衡后，设反响量为 x，即铜的总浓度为 2x。E(Cu+|Cu)=E(Cu2+|Cu+)即E2$(Cu+|Cu)+0.0591lgCu+= E1$(Cu2+|Cu+)+0.0591lgCu2+/Cu+（5分）已知E2$(Cu+|Cu) E1$(Cu2+|Cu+)= -0.59 V故lgCu2+/Cu+2= -0.59/0.0591= - 9.98即Cu2+几乎全部变为Cu+，x 0.0472 mol·kg-1=Cu+（5分）Cu2+=9.3×10-13 mol·kg-1 （2分）故溶液中铜的总浓度为: 2x= 0.0994 mol·kg-1 （1分）12. 15 分 (5976)5976答 (1) 反响1和2 中，NO过量, 反响3, 4 中，H2过量 所以反响2的 t1/2（2）=19.2 s 反响4的t1/2=1/k(表)·p0(NO) ， 反响4的t1/2是反响3的一半, 即t1/2（4）= 4.15 s (4分) (2) 据反响1， k(表)=kp2(NO) =0.69/19.2 =0.036 s-1 k =5.6×10-12 Pa-2·s-1 (3分) (3) 反响1与5比拟 ，ln(k2/k1)=(Ea/R)(1/T1-1/T2), Ea=329.9 kJ·mol-1 (3分) (4) 2NON2O2 (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： = 8 k t, t1/2 =3.8×104 s 13. 10 分 (7712)7712 答 (1) 依据膜电势公式 f (a,b) = f (a) - f (b) = RT/F×ln a(H+,b)/a(H+,a) 即 pH(b) = pH(a) -f (a,b) / 0.05916 = 2.67 (4分) (2) 依据 pH 值分别求得 H+ 浓度为 H+a = 0.0005488 mol·dm-3 (2分) H+b = 0.002136 mol·dm-3 (2分) (H+Cl-)a = (H+Cl-)b Cl-b= 1.41×10-4 mol·dm-3 故 HR的摩尔质量 M (HR) = 0.0013/ (HR×0.1) = 6.516 kg·mol-1 (2分) 14. 10 分 (6506)6506 答 反响分子数为nr=(pi-pf)V/RT =2.86×10-4 mol (2分) 汲取的光子为n0=Itl /hcL=2.20×10-10 mol (3分) F =nr/n0=1.3×106 1 (2分) 反响历程应为光引发的链反响， 即 Cl22Cl Cl+H2 HCl+H H+Cl2 HCl+Cl Cl+Cl+M Cl2+M (3分)一、选择题 ( 共 1题 5分 )1. 5 分 (4084)4084在298 K时，0.002 mol·kg-1 的 CaCl2溶液的平均活度系数g±，1与0.002 mol·kg-1 的CaSO4溶液的平均活度系数g±，2相比拟是： （ ）(A) g±,1 > g±,2 (B) g±,1 < g±,2 (C) g±,1 = g±,2 (D)无法比拟二、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-3 c(KCl)/mol·dm-3 0.01 0.1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 反响 A(g) 2B(g) 在一个恒容容器中进展，反响的温度为 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全部消逝。 (1) 试导出 A 的浓度与系统总压的关系 (2) 求该二级反响的速率常数 k (单位用：dm3·mol-1·s-1 表示) 4. 5 分 (4196)4196298 K时，已知E$(Cu2+|Cu)=0.337 V，E$(Zn2+|Zn)= - 0.7628 V，则电池Zn(s)|Zn2+(a1=1)|Cu2+(a2=1)|Cu(s)的E=_，电池反响的平衡常数Ka=_，当电能耗尽时，两离子的活度比a1/a2=_。5. 5 分 (4967)4967 1.00 mol·dm-3的CdSO4溶液在25时，用面积各为50 cm2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0.65 V, f $ (Cd2+/ Cd) =-0.403 V 。 6. 5 分 (4076)4076某电解质溶液浓度m=0.05 mol·kg-1 ，其离子强度I=0.15 mol·kg-1 ，则该电解质是_型。7. 5 分 (3839)3839 (1) 定温下，比拟 H+， La3+，OH -，½ SO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) 一样温度下，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 电化学中电极反响的速度以 _ 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 298.15 K, p$下的数据，求PtS2O,S4O的电极电势. 1 mol Na2S2O3·5H2O溶于大量水中,吸热 46.735 kJ·mol-1; 1 mol Na2S2O3·5H2O溶于过量I3- 的溶液中，吸热28.786 kJ·mol-1; 1 mol I2(s) 溶于过量I- 的溶液中,吸热3.431 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) 33.47 146 105.9 116.7 PtI2(s)I- f$0.534 V 12. 15 分 (5437)5437 在溶液中，A和B两个化合物之间的反响对B是一级。 在300 K时, 从动力学 试验得到如下结果： Bo =1.0 mol·dm-3 A/mmol 1.000 0.692 0.478 0.29 0.158 0.110 t/s 0 20 40 70 100 120 (A) 试求A的反响级数, 并计算这个反响的速率常数 (B) 假如B的初始浓度等于0.5 mol·dm-3, A的半衰期会不同吗 (C) 假如活化能是83.6 kJ·mol-1, 当A和B的浓度都是0.1 mol·dm-3时, 试 计算在323 K时反响的速率。 13. 10 分 (7678)7678蛋白质的数均分子质量约为40 kg·mol-1，试求在298 K时，含量为1.00×10-2 kg·dm-3的蛋白质水溶液的冰点降低、蒸气压降低和浸透压。已知298 K时水的饱和蒸气压为3.168 kPa，Kf=1.86 kg·K·mol-1，r(H2O)=1.0 kg·dm-3。设溶液的密度近似为纯水的密度。14. 10 分 (6382)6382 溶液中离子间的反响速率正比于活化络合物的活度， 请推导反响速率常数与离子强度和离子电荷数间的关系式，设反响式为AZa+BZbX 。一、选择题 ( 共 1题 5分 )1. 5 分 (4084)4084答 (B)（5分）二、填空题 ( 共 9题 45分 )2. 5 分 (7719)7719答 Na+内Cl-内=Na+外Cl-外， （2.5分） K+内Cl-内=K+外Cl-外 （2.5分）3. 5 分 (5352)5352 答 A(g) 2B(g) 总压力 t = 0 p p p0 = p +p .(1) t = t p - px p + 2px pt =p+ p+px .(2) t = 0 p + 2p p = p + 2px .(3) (2) - (1) 得 px = pt - p0 (3) - (1) 得 p = p - p0 (3) - (2) 得 p - px = p - pt (以上各1分) 二级反响：1/cA- 1/c0.A= kt .(4) c = n/V = p/RT (2分) c0,A= p/RT = (p - p0)/RT cA = (p- px)/RT = (p - pt)/RT (2分) 将其代入 (4) 式，整理得： k = 将各组数据代入上式，计算平均值：k平均 = 0.193 dm3·mol-1·s-1 (3分) 4. 5 分 (4196)4196答 E=E$=1.0998 V；（2分）Ka=1.52×1037（2分）a1/a2=1.52×1037（1分）5. 5 分 (4967)4967 答 4.5×10-9 mol·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
