河北大学2006至2007学年第二学期物理化学期末考试试题B.pdf

河北大学河北大学 20062006 至至 20072007 学年第二学期物理化学期末考试试题学年第二学期物理化学期末考试试题 B B河河 北北 大大 学学 课课 程程 考考 核核 试试 卷卷20062006 20072007 学年第学年第 二二 学期学期 2004级级 材化、化学、高工 专业（类）专业（类）考核科目考核科目 物理化学物理化学 课程类别课程类别 必修必修 考核类型考核类型 考试考试 考核方式考核方式 闭卷闭卷 卷别卷别B B（注：考生务必将答案写在答题纸上，写在本试卷上的无效）（注：考生务必将答案写在答题纸上，写在本试卷上的无效）一、选择题(共 10 题20分)1.2分(5275)某一同位素的半衰期为12h，则48h后，它的浓度为起始浓度的：()(A)1/16(B)1/8(C)1/4(D)1/22.2分(6667)设水在某玻璃毛细管内上升的高度为h，若此毛细管被折断，露在水面以上的长度是h/2，则水在毛细管上升到h/2 以后，将：()(A)不断从管中流出(B)不从管中流出，管内液面曲率半径缩小到1/2 倍(C)不从管中流出，管内液面曲率半径增大到2 倍(D)不从管中流出，管内液面曲率半径不变3.2分(4374)Zn(s)插在ZnSO4a(Zn2+)=1溶液中,界面上的电势差为,从电极电势表中查得$(Zn2+,Zn)为0.763V,则：()(A)(C)$0.763V(B)$0.763V$0.763V(D)无法比较4.2分(3811)电解质溶液的电导率kj/E=BzBFrBcB/E，式中zB、cB代表 B 种离子的电荷数及浓度。影响k值的下述分析哪个对？（）(A)迁移速率rB愈大，则k愈大(B)电场强度E愈大，则k愈小(C)电流密度j愈大，则k愈大(D)rB、E及j的大小对k值无影响5.2分(7113)气体在固体表面发生的吸附过程,体系的焓如何变化?()(A)H0(B)H0(C)H0(D)H062分(6744)用同一滴管分别滴下1cm3NaOH 水溶液、水、乙醇水溶液,各自的滴数为：()(A)水15 滴,NaOH水溶液18 滴,乙醇水溶液25 滴(B)水18 滴,NaOH水溶液25 滴,乙醇水溶液15 滴(C)水18 滴,NaOH水溶液15 滴,乙醇水溶液25 滴(D)三者的滴数皆为18 滴7.2分(3881)室温下无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是：（）(A)La3+(B)Ca2+(C)NH4+(D)OH-8.2分(6601)在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将：()(A)向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)左右来回移动9.2分(7119)测得 H2在洁净的金属W 表面上吸附热为150.6kJ mol-1,而 H2的解离能为436kJ mol-1,而用H 原子在W 表面上吸附时,吸附热为293kJ mol-1,则 H2在W 表面上吸附性质为：()(A)原子态吸附,生成吸附共价键(B)原子态吸附,生成离子键(C)分子态吸附,生成氢键(D)分子态吸附,生成吸附配位键10.2分(7028)Langmuir 吸附等温式满足的条件下，下列哪点是不恰当的？（）(A)固体表面是均匀的(B)吸附质分子之间相互作用可忽略不计(C)吸附是多分子层的(D)吸附热不随吸附量改变二、填空题(共 10 题20分)11.2分(7079)从吸附的角度考虑催化剂的活性取决于_，一个良好的催化剂应是_。12.2分(4170)电极 AgNO3(m1)|Ag(s)与 ZnCl2(m2)|Zn(s)组成自发电池的书面表示式为：_。13.2分(4077)同样浓度的 NaCl，CaCl2，LaCl3，CuSO4四种不同的电解质溶液，其中离子平均活度系数最大的是_溶液。14.2分(5657)经验规则“温度每增加10K,反应速率增加2 倍”。在T1298K 和T2308K时，符合这规则的活化能值Ea_。15.2分(4685)已知(Zn2+,Zn)0.763V,(Fe2+,Fe)0.440V。这两电极排成自发电$池时,E_V,当有2mol电子的电量输出时,电池反应的K_。16.2分(3906)298K 时，当 H2SO4溶液的浓度从 0.01mol kg-1增加到 0.1mol kg-1时，其电导率和摩尔电导率m将：_，m_。(填入增加、减少或不变)$17.2分(5662)N2和 H2合成 NH3,在 400下,动力学实验测定结果表明没有催化剂时,其活化能为 334.9kJ mol-1，用 Fe 催化时,活化能降至 167.4kJ mol-1。假定催化和非催化反应的指前因子相等,则两种情况下，反应速率常数之比值kcat/k0)=_。18.2分(4435)将Ag(s)Ag-Au（合金，a(Ag)=0.120）设计成电池_。19.2分(3907)298K 时，无限稀释的 NH4Cl 水溶液中，正离子迁移数t+=0.491。已知0.015020.2分(5310)反应aA P，已知反应物消耗5/9 所需时间是它消耗1/3 所需时间的2 倍，则该反应的级数为_。三、计算题(共9 题50 分，其中 21 题、22 题任选一题)21.10 分(4298)电池Zn ZnCl2(0.05mol kg-1)AgCl(s)Ag(s)的电动势与温度的关系为:E/V=1.015-4.9210-4(T/K-298)(1)写出电池反应(2)计算298K时上述电池可逆输出2F 电量时，电池反应的rGm、rSm、rHm、rUm、rFm以及该电池的热效应；(3)若将该电池短路，上述各值为多少？22.10 分(4698)(1)将反应 Hg(l)+Hg2+(a1)=Hg22+(a2)设计成电池；(2)计算电池的标准电动势。已知 Hg22+|Hg(l)和 Hg2+|Hg(l)的标准电极电势分别为0.798V 和 0.854V。(3)求电池反应的平衡常数。(设T=298K)23.10 分(4959)在 298K 时,有一含有 Zn2+和 Cd2+的浓度均为 0.1mol kg-1的溶液,用电解沉积的方法把它们分离,试问:(1)哪种离子首先在阴极析出?用光亮 Pt 作阴极，H2在 Pt 上的超电势为 0.6V。(2)第二种金属开始析出时,前一种金属剩下的浓度为多少?设活度系数均为 1,已知：(Zn2+/Zn)=-0.763V,(Cd2+/Cd)=-0.403V$，则 Cl-离子的电迁移率_。24.5分(5487)气相基元反应2A=A2，若起始只有 A，压力为p0，又测得不同时刻反应体系总压pt，请写出速率常数k之表示式。25.5分(6715)373K时，水的表面张力为5.89 10-2Nm-1，密度为958.4kg m-3。问直径为10-7m 的球形凹面上，373K 时，水的蒸气压为多少？在101325Pa的外压下，能否从373K的水中蒸发出直径为10-7m 的水蒸气泡？26.5分(6707)气泡法测表面张力，用一根圆柱玻璃管一端刚插到液面下，另一端慢慢吹入惰性气体，使在液面下形成气泡，当气泡半径等于玻管半径时，气体压力达最大值。计算298K时，在与管子相连的水银压力计中汞高度差为0.30mm时，被测液体的表面张力为多少？已知：玻管半径R=10-3m，汞密度=1.36 104kgm-3。27.5分(4644)Ag+Ag 和Cl-AgCl(s)Ag 的标准电极电势分别为0.7991V 和0.2224V(25),试用德拜休克尔公式计算AgCl 在0.01mol kg-1KNO3溶液中饱和溶液的浓度。已知A=0.509(mol kg-1)28.5分(4018)在0.2mol kg-1K2SO4溶液中，计算饱和BaSO4的 Ba2+和SO离子的平均。活度系数。已知BaSO4的Ksp=9.2 10-11。假定德拜-休克尔极限公式成立。已知：A=0.509(molkg-1)29.5分(5518)物质 A 的分解反应为二级反应，当反应进行到 A 消耗了三分之一时所需时间为 2min。若继续反应掉同样量的 A，还需多长时间？四、问答题(共2 题10分)30.5分(5472)反应BAP 为二级反应,a，b 分别为 A，B 始浓度,请求上述反应k之表达式(a b)。31.5分(7478)已知二氧化硅溶胶形成过程中存在下列反应：SiO2H2O H2SiO3SiO32-2H+试写出胶团结构式(标明胶核,胶粒及胶团),指出二氧化硅溶胶的电泳方向。当溶胶中分别加入 NaCl,MgCl2,K3PO4时,哪种物质的聚沉值最小?。河北大学课程考核参考答案及评分标准河北大学课程考核参考答案及评分标准（20062006 20072007 学年第二学期）学年第二学期）考核科目考核科目 物理化学物理化学 课程类别课程类别 必修必修 考核方式考核方式 考试考试 卷别卷别B B一、选择题(共 10 题20分)1.2分(5275)答(A)2.2分(6667)答(C)3.2分(4374)答(D)4.2分(3811)答(D)5.2分(7113)答(B)6.2分(6744)答(C)7.2分(3881)答(D)（2 分）8.2分(6601)答(A)表面张力随温度之增高而下降，由p=2/R知，右端冷却时其附加压力增加而左端不变，故向左移动。9.2分(7119)答(A)102分(7028)7028答(C)（2 分）二、填空题(共 10 题20分)11.2分(7079)答化学吸附的强度；中等强度的化学吸附。12.2分(4170)答Zn(s)|ZnCl2(m2)|AgNO3(m1)|Ag(s)（2 分）13.2分(4077)答NaCl（2 分）14.2分(5657)答52.9kJmol-115.2分(4685)答E=0.323VK=8.46 1010$16.2分(3906)答增加，减少（2 分）17.2分(5662)答k(cat)/k0=exp-E(cat)-E/RT=1013(2分)18.2分(4435)答AgAgNO3(m)Ag(Au)a(Ag)=0.120)19.2分(3907)答7.9210-820.2分(5310)答1三、计算题(共8 题50分)21.10 分(4298)答(1)Zn(s)+2AgCl(s)=2Ag(s)+ZnCl2(2分)(2)rGm=-zFE=-195.9kJmol-1rSm=zF(E/T)p=-94.96J K-1mol-1rHm=rGm+TrSm=-224.2kJ mol-1rUm=rHm-(pV)=rHm=-224.2kJ mol-1（2 分）rFm=rGm=-195.9kJ mol-1Qr=TrSm=-28.30kJ mol-1(6分)(3)Qp=rUm+W=rUm=-224.2kJ mol-1热力学变化值同上(2分)2210 分(4698)4698答(1)Hg(l)|Hg22+(a2)|Hg2+(a1)|Hg(l)(3分)(2)E=0.854V 0.798V=0.056V（3 分）(3)K=exp(zE F/RT)=78.4(z=2)（4 分）23.10 分(4959)答(1)(Zn2+/Zn)=(Zn2+/Zn)+(RT/2F)ln(Zn2+)=-0.793V$(Cd2+/Cd)=(Cd2+/Cd)+(RT/2F)ln(Cd2+)=-0.433V$(H+/H2)=(H+/H2)+(RT/F)ln(H+)-(H2)=-1.014V(6分)$所以 Cd 首先在阴极析出(2)当 Zn 开始析出时(Cd2+/Cd)=(Cd2+/Cd)+(RT/2F)ln(Cd2+)=-0.793V$(Cd2+)=6.0 10-14,m(Cd2+)=6.010-14molkg-1(4分)24.5分(5487)答2A=A2t=0p0t=tp(p0-p)pT=(p0+p)p=2pt-p0k=25.5分(6715)（5 分）答ln(p/p)=2M/(RTR)p=99887Pa(3分)pp，不能蒸发出(2分)$26.5分(6707)答2/R=gh=0.020N m-1(5分)27.5分(4644)答电池反应AgCl(s)Ag+Cl-lnK=zFE/RTK=1.8 10-10(2分)$I=0.01mol kg-1lg=-0.509(1 1)I1/2=0.889(2分)AgCl的溶液浓度m/m=(K)1/2/=1.48 10-5$m=1.48 10-5mol kg-1(1分)28.5分(4018)答lg=-0.509 z+z-I1/2而I=0.6molkg-1(3分)lg=-0.509220.61/2=0.06(2分)29.5分(5518)答=ktt=4t，t=所以t=8min（4 分）所以 还需(8-2)min=6min（1 分）四、问答题(共2 题10分)30.5分(5472)答dx/dt=k(a-x)(b-x)积分31.5分(7478)(5分)答(SiO2)mnSiO32-2(n-x)H+2x-2xH+胶核胶粒整个是胶团。(3分)胶粒带负电,电泳向正极。(1分)MgCl2聚沉值最小。(1分)