大学物理化学下_期末考试试卷.pdf

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1、次 汉 理 工 大 学 考 试 试 题 纸(A卷)课程名称 物 理 化 学(下)专业班级备注：学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)题号三四五六七八九十总分题分124012121212100选 择 题(12分，每题2 分)1.如图：,在毛细管中装入水，如果在左端加热，毛 细 管 中 的 水 将()A.保持不变 B.向左移动 C.来回移动 D.向右移动2.将 2 滴 K21Fe(CN)4水溶液滴入过量的CuCb水溶液中形成亚铁氟化铜正溶液，下列三种电解质聚沉值最大的是A.KBr B.K2SO4 C.K4lFe(CN)6 D.Na3PO43.298K 时，电池反应H2(g)+(4 02

2、(g)=H2O(1)所 对 应 的 电 池 标 准 电 动 势，反应2 H2O(1)=2 H2(g)+02(g)所对应的电池标准电动势殳，和当。的关系为A.E?=-2 B.E?=2 E，C.E?=-D.E?=4.在统计热力学中，若按组成子能否被分辨来对系统分类，那么A.气体与晶体均属定域子系统 B.气体与晶体均属离域子系统C.气体属定域子系统，而晶体属离域子系统 D.气体属离域子系统，而晶体属定域子系统5.定量纯理想气体等温变压时，在分子运动的各配分函数中与压力有关的是：A.电子运动的配分函数 B.平动配分函数C.转动配分函数 D.振动配分函数6.对于任意给定的化学反应A+B|f2丫,则在动力

3、学研究中：()A.表明它为二级反应 B.表明了它是双分子反应C.表明了反应物与产物分子间的计量关系 D.表明它为基元反应填 空 题（4 0分，每空2分）1.含有0.3 m o l -k g-lK N O3及 0.2 m o l 的 K 2 s 0 水溶液的离子强度1=。2.等温下，一封闭容器的底部有一大水滴和一小水滴，在放置过程中,大水滴将逐渐小水滴将逐渐。3 .4电势在量值上 于热力学电势（p o；当外加电解质浓度增加时，C电势在量值上变o （填“大”，“小”或“相等”）4.质量摩尔浓度为m的 A 12（S O4）3 溶液，正负离子的活度因子（系数）分 别 用 团 和 口 表示,则其卜 士卜

4、 I“土卜_5 .等温下溶液的表面张力随浓度增大而减小，则单位表面吸附量 0。（选 填 ,=,y Y,其动力学方程为一比/山=心曰,CA单位为m o l d i r T 3,时间单位为s,则（1）然的单位为；（2）以d C Y/d f 表达的反应速率方程和题中给的反应速率方程关系为 O8.气体被固体吸附的过程其病变A 5 0 ,焰 变 0 ,A G 0。（选 填 ,=1c?H?(g)+也值)是一级反应，在 10 73.2 K时，反应经10 h有转化率为5 0%的乙烯分解。已知上述反应的活化能为25 0.8 k J rn o l L 欲 使 10 s 内有转化率为6 0%的乙烯分解，问温度应控制

5、在多少？(12分)四.镉-甘汞电池反应式为C d+Hg 2C l2(s)=C d2+2C r+2H g,如果各物质均处在标准状态下，其原电池电动势与温度的关系式为：卢/V =0.6 7-1.0 2 X 10-4(77K-298)-2.4 X 10-6(77K-298)2(1)写出原电池简式；(2)计算上述电池反应在4 0 时的&G m ,&虏 和 各 为 多 少？(12分)五.反应 C2H6+HJ|2C H4的反应机理如下：C 2H 6=金 2c H 3，；C H3 +H2-C H4+H ；H +C 2H C H4+CH3%设第个反应为快速平衡，平衡常数为K；设 H 处于稳定态，试建立CE生成

6、速率的动力学方程式。(12 分)六.电 池 Z n l Z n C l2(/7=0.5 5 5 m o l k g _1)I A g C l(s)I A g,测得 25 时电动势 E=1.0 15 V。已知:卢(Z n2+I Z n)=-0.76 3V,(C ri A g C l l A g)=0.2223 V o(1)写出电池反应(得失电子数为2)；(2)求上述反应的标准平衡常数/；(3)求溶液Z n C b 的平均离子活度因子(系数)拒。（12 分）次 试 理 工 大 学 数 务 比试题标准答案及评分标准用纸课程名称物理化学(T)-(A 卷)选择题答案：（1 2分，每题2分）BACDBC二

7、.填 空 题 答 案：（4 0分，每空2分）1.0.9 mo l kg 12.变 大 变 小3.小 小4.（用.甩）E 10 80（八2 r 3）.（?/卢）5.6.Al（O H）3 mOH-（”-x）Na+L xNa+负7.mo l,-a d m3(a-,)s1 d Cy1 d cA左 八 a=-=_ x c y d rtn d r m8./+,2(C)/+,!/+,2(D)7,/,24、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于：()(A)金属的表面性质(B)溶液中金属离子的浓度(C)金属与溶液的接触面积(D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度5、金属活性排在山之前的金属离子，如Na.能优

8、先H*在汞阴极上析出，这是由于：()(A)0 (Na 7 Na)(H7 H,)(B)(Na)(H2)(C)(Na 7 Na)。(H7HJ6、已知/：(“2。，29 1=4.89 X l(f 2S.m2.mo,此时(29 1K)纯水中的R(H)=z z?(OH)=7.8X 10 8mo l-k g 则该温度下纯水的电导率为()(A)3.81 X 10 S m 1(B)3.81X 10 S m 1(C)7.63X 109 S m (D)7.63X 106 S m 7、基元反应体系a A +d D -g G 的速率表达式中，不正确的是：()(A)-d A /d t =kA A a D d；(B)-d

9、 D /d t =kD A a D d；(C)d r G/d t =kG G8；(D)d G/d t =kGf A a D d。8、某反应速率常数k =2.31 X 10-2m o r d m3 s-1,反应起始浓度为1.0 m o l dm则其反应半衰期为：()(A)43.29 s ；(B)15 s ；(C)30 s ；(D)21.65 s 。9、反应A +B -C +D的速率方程为r =k A B ,则反应：()(A)是二分子反应；(B)是二级反应但不一定是二分子反应；(C)不是二分子反应；(D)是对A、B各为一级的二分子反应。10、有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是：()(A)反应

10、分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低；(B)势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的能量之差；(C)活化络合物在马鞍点的能量最高；(D)反应分子组越过马鞍点后可能返回始态。11、在低于室温的温度下，在固体表面上的气体吸附一般是什么形式：（）（A）形成表面化合物；（B）化学吸附（C）液 化；（D）物理吸附。12、由气体碰撞理论可知，分子碰撞次数：（）（A）与温度无关；（B）与温度成正比；（C）与绝对温度成正比（D）与绝对温度的平方根成正比。13、同一体系，比表面自由能和表面张力都用V表示，它 们（）A、物理意义相同，数值相同B、量纲和单位完全相同C、物理意义相同D、前者是标量，后

11、者是矢量，数值相同，单位不同14、在空间轨道站中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一内壁干净、外壁油污的毛细管接触水滴时：（）A、水不进入毛细管B、水进入毛细管并达到一定高度C、水进入直到毛细管另一端D、水部分进入并从另一端出来，形成两端有水球15、涉及溶液表面超量的说法中正确的是：（）（A）溶液表面发生吸附后表面自由能增加；（B）溶质的表面张力一定小于溶剂的表面张力；（0定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度增大，表面超量不变；（D）饱和溶液的表面不会发生吸附现象。二、填空题（每空1分，共10分）1、在 10c m 3 1m o i -d m 3 K O H溶液中加入10 c m，水，其电导率将，

12、摩尔电导率将（填入增加、减小、不能确定）。2、测定电解质溶液电导时必须采用 电源，以防止_ _ _ _ _ _ _o3、a C o 广泛用于癌症治疗，其半衰期为5.2 6 a （年），则其蜕变速率常数为：,某医院购得该同位素2 0 m g,1 0 a 后剩余 m g。4、平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的 o其决速步是平行反应中反应速率最（填快，慢）的一个。5、当水中加入表面活性剂后，将发生 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 0,_ _ _ _ _ _ 吸附。de三、证明题（共10分）*餐H+Clj-HQ+Q-现Z Q+M fS+M：气相反应E i+a,t hs的

13、机理为试证:At四、计算题(共50分)1、(10 分)电池：Ag|AgCl(s)|KC1(aq)|Hg2Cl2(s)|H g(l)在 298 K 时的电动势=0.0455 V,(阴3。).=3.38X10TVIT,写出该电池的反应，并求出4 4，4*及可逆放电时的热效应Q。2、(10分)根据下列在298K和0。下的数据，计算HgO(s)在该温度时的分解压力。(1)下述电池的E=0.9265VPt,H2(P 1)I NaOH(a=1)|HgO(s)+Hg(1)(2)H2(g)+1/2 02(P)=H20(l)；A,H=-285.85 kJ mol(3)已知298K下列物质的摩尔炳值化合物HgO(

14、s)02(g)H20(l)H g(1)H2(g)S /J-K-m o l73.22205.170.0877.4130.73、(10分)反应A +2B D的速率方程为(1)JQ 300 K 下反应 20 s 后=G 0 l2 1.4 n T,问继续反应20 s后。=?(2)初始浓度同上，恒温400 K下反应20 s后，c*=Q.0O3918incl.&0T,求活化能。4、(10分)求在283K时，可逆地使纯水表面增加1.O n?的面积，吸热0.04J。求过程的4 G、W、A U.A H,和4 F各为多少？已知该温度下纯水的表面自由能为0.074J.nf2。5、(10分)在101.325kPa外压

15、，100的水中产生一个半径为103m的小气泡。已知该温度下水的表面张力为58.85X10 N-m,密度1000kg m，饱和蒸气压为101.3 2 5 k P a,摩尔质量M =18.02X 10!kg mol o 求：(1)小气泡内水的饱和蒸气压；(2)小气泡内水的附加压力；物理化学（下册）3卷 标准答案及评分细则一、单项选择题（共 3 0 分，每小题2分）1、A 2、C 3、A 4、D 5、D 6、B 7、C 8、A 9、B1 0、D 1 1、D 1 2、D 1 3、D 1 4、C 1 5、C二、填 空 题（共 1 0 分，每 空 1 分）1、减小，增 加 2、交流，极 化 3、k =0.

16、1 3 1 8 a1 5.4 m g 4、加和，快5、,正三、证 明 题（共 1 0 分）证明：应用稳态近似法-=切口。.+%居七（2分）j+切 展。：-=0（2 刀）u智=曰=0（2分）妹”偿+箕+偿）7君Q分）二智=品仁）如噬偿）飞q飞=2与 团 呗 哎 般 分)四、计 算 题(共 50分)1、(10 分)电池反应：Ag(s)+(l/2)Hg2Cl2(s)=AgCl(s)+Hg(l)(2 分)rH m=-zFiE-KdE/dT)=-9 6500X (0.0455-2 9 8X 3.38XW4)=-532 9 J m o l1(3 分)A=S：=z/d/a 力k 9 6500X 3.38X

17、10=32.61 J K m o L (3 分)。=T A,5=2 9 8X 32.61=9 718 J m o l1(2 分)2、(10 分)电池反应：U gO (s)+Hz(P)=Hg(1)+H20(1)(1)已知：H2(g)+1/2 02(Pn)=H20(l)(2)(1)-(2)：HgO(s)=Hg(l)+1/2 02(g)(3)(2 分)X G：=A G：-rGme(2)(2 分tG m(1)=-Z EF=-2 X 9 6500X 0.9 2 65=-178.81 kJ m o L (2 分)rG0m(2)=ArH：(2)-T AS：(2)=-2 85.85-2 9 8 X (70.0

18、8-130.7-2 05.1/2)X 10 3 kJ m o l=-2 37.2 2kJ,m o l-1&(3)=-178.81+2 37.2 2=58.42 kJ-m o l 1(2 分)6 (3)=-AT ln l 得 =5.748X 10=p(02)/p 1/2p(02)=(T T0)2X p=(5.748X 10)2X 10132 5P a=3.348X 10 16 P a (2 分)3、（10分）反应过程中，A 和 B 有数量关系。=2CA,方程化为-鲁胎岛斓=4 5 J?,（2 分）=+A t=-L+4.5x40=190c.0-1c*=0.00526 mol 4（3 分）（2）40

19、0 K 下*=-（-1 =12.26 kn5-mol-1-s4200.003918 O.y,（2 分）&=-唠/偿-升翳/（*Wk9 1 dz（3 分）4、（10 分）G =ydA=0.074J-w-2 x 1 .O m2=0.074J 5 分%=一 G =0.0741 7 1 分F =G =0.074J 1 分U =Q-Wi=0.04 J-（-0.074J）=0.114 J 1 分.”=U=0.1 1 4 J 1 分S _ H-G （0.114-0.074”T 2 83K 1 分=1.41x 1071.R i5、（10分）（1）开尔文公式：npr _ 2（JM _ 2 x 58.85x lO3N-m x lS x lO kg m o I1n p pRTr _ 1000kg m x 8.3145J K m o x 373Kx （-10.m）=-6.839 X 10 5 6分p=0.9 9 9 9 X p =0.9 9 9 9 X 101.32 5kP a =101.315 kP a（2）附加压力由拉普拉斯（L a p la c e）方程计算：2 c r 2 x 58.85x l0-3N-m 夕=一=-:-r=-11770P a4分