大学物理化学下-期末考试试卷.pdf

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1、大学物理化学下一期末考试试卷武汉理工大学考试试题纸(课程名称题号题分一 1 2二40三12A卷)物理化学(物理化学(下)四1 2五1 2六1 2七八专 业 班 级 九 十 总 分100备注：学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一选择题(12分,每 题2分)1.如图：A.保持不变，在毛细管中装入水，如果在左端加热，毛细管中的水将(B.向左移动C.来回移动D.向右移动)2.将2滴K2Fe(CN)4水溶液滴入过量的CuCI2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.K4Fe(CN)6 D,Na3PO43.298K 时，电池反应 H2(g

2、)+2 H2O(I)=2 H2(g)+02(g)1 02(g)=H2O(I)所对应的电池标准电动势E1,反 应2所对应的电池标准电动势E2,E1和E 2的关系为C.E2=El D.E2=E1A.E2=2 E1B.E2=2 E14.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C.气体属定域子系统，而晶体属离域子系统B,气体与晶体均属离域子系统D.气体属离域子系统，而晶体属定域子系统5.一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C,转动配分函数B.平动配分函数D.振动配分函数)6.对于任意给定的化学反应A+B-2

3、Y,则在动力学研究中：（A.表明它为二级反应C.表明了反应物与产物分子间的计量关系B.表明了它是双分子反应D.表明它为基元反应二.填空题（4 0分，每 空2分）1.含 有0.3 molkg 1KNO 3及0.2molkg-1的K2SO4水溶液的离子强度I=o ,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0;当外加电解质浓度增加时，（电势在量值上变 O （填 大”，“小”或 相等”）4.质量摩尔浓度为m的AI2（SO4）3溶液，正负离子的活度因子（系数）分别用y+和Y表示，则其y 二 a=o 5.等温下溶液的表面张力

4、随浓度增大而减小，则单位表面吸附量_ _ _ _ _ _ _0o（选 填6.若AI（OH）3溶胶以N aO H作稳定剂，其胶团结构为7.有一反应mA,其胶粒带-尸，）电。yY,其动力学方程为-dcA/d t=kAc a,c A单位为moldm 3,时间单位 为s,则A（l）k A的单位为;以d cY/d t表达的反应速率方程和题中给的反应速率方程关系为 o 8.气体被固体吸附的过程其燧变S 0,烙 变H 0,G 0o（选填 尸）9.丁铎尔（Tyndall）效应的实质是溶胶粒子对入射光产生了长胶体粒子的直径。，其原因是由于入射光的波10.设分子的平动、振动、转动、电子等配分函数分别以q t.q

5、v,q r,q e等表示，则分子配分函数q的 析.因子性质可表示为：o 11.纯物质完整晶体在T 0 K时，系统的总微观状态数为 o .1 2.今有一球形肥皂泡，半径为r,肥皂水溶液的表面张力为Y，则肥皂泡内附加压力是。C2H2(g)+H2(g)是一级反应,在1073.2 K时,反应经10 h有三.乙烯热分解反应：C2H4(g)转化率为50%的乙烯分解。已知上述反应的活化能为250.8 kJm o l-lo欲使10 s内有转化率为60%的乙烯分解，问温度应控制在多少？(1 2分)四.镉-甘汞电池反应式为Cd+Hg2CI2(s)=Cd2+2CI+2Hg,如果各物质均处在标准状态下，其原电池电动势

6、与温度的关系式为：E/V=0.67 1.02x 104(T/K 298)2.4xlO6(T/K 298)2(1)写出原电池简式；(2)计算上述电池反应在40C。时 的rG，rH和rS各为多少？(1 2分)2C H 4的反应机理如下：五.反应C2H6+H2C2H6 2CH3；klCH4+H CH3+H2；k2CH4+CH3 H+C2H6。设第一个反应为快速平衡，平衡常数为K；设H处于稳定态，试建立C H 4生成速率的动力学方程式。(12 分)六.电池Zn|ZnCI(kg l)|AgCI(s)|Ag,测得25C。时电动势 E=1.015Vo已知：E(Zn2+|Zn)2b=0.555 mol二 -0

7、.763V,E(CI|AgCI|Ag)=0.2223 Vo(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K；(3)求溶液ZnCI2的平均离子活度因子(系数)。(12 分)武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸|课程名称物理化学(下)一(A卷)一 选择题答案：(12分，每题2分)BACDBC二.填空题答案：(40分，每空2分)1.0.9 molkg 1 2.变 大 变 小3.小 小4.(y2Y3)5 1085(Y+2Y-3)5(m/b)5.6.AI(OH)OH(nx)Na+xxNa+3m n 负7.m oll dm3(l)s_1 ldcYldcAkAydt mdt m

8、 cA 8.9.散 射 大于10.Inq Inqt Inqv Inqr Inqe 或 q qtqvqrqe 11.112.A p=4/r三.解：反应为一级，则k(1073.2K)0.693 0.6930.0 6 9 3 h 1 =1.9 2 5 x 1 0-5 s-1 T l/2 1 0 hk(T)l l n l=l l n 1 0.6 0s 1 t l x 0.0 9 1 6AlOsl由阿仑尼乌斯方程：Ink TE a 1 1 k*.KR *.K T 代入 k(1 0 7 3.2 K),k(T)及 E=2 5 0.8 x l 0 3 J m o l-1得：T=1 5 3 5.9 K四.解:(

9、1)C d C d 2+(a=l)C l (a=l)Hg 2 C I2(s)Hg(l)(2 分)(3 分)(3分)(4分)(3分)(2)E(3 1 3 K)=0.6 7-1.0 2 x 1 0-4(3 1 3-2 9 8)-2.4 x 1 0-4(3 1 3-2 9 8)2 V=0.6 6 7 9 V G=(-2 x*x 0.6 6 7 9)J m o l-l=-1 2 8.8 8 5 k J m o l-1 (3分)rE T =1.0 2 x l 0-4-2 x 2.4 x l 0-6(3 1 3-2 9 8)V K-l p=-1.7 4 x 1 0-4 V K-1r S=2 x*x(-i.

10、7 4 x l O-4)J K-l m o l-l=-3 3.5 8 J K-l m o l-1r H 二 r G(3 1 3 K)+T r S(3 1 3 K)=*+3 1 3 x(3 3.5 8)J m o l-l=1 3 9.4 k J m o l-1解：c(C H2五.3)c(C H=K ,c(C H3-)=K c(C 2 H6)l/2 ；2 6)d c(H)d t=k l c(C H3-)c(H2)-k 2 c(H-c(C 2 H6)=0 ；dc(CH)4dt=klc(CH3-)c(H2)+k2 c(H-)c(C2H6)二 2klc(CH3-)c(H2)二 2klKl/2c(C2H6

11、)l/2 c(H 2)。=kc(C2H6)l/2c(H2)六.解：(l)Zn+2AgCI(s)=ZnCI2(b=0.555molkg 1)+2AgigKzFE 2 0,2223(0.763)2.303RT 0.0591633.3153 K 2.067 1033(3)E RTIna(ZnCIRT3MF EMF2F2)EMF 2Fln(4b 3)E0.0*MF 2Ig 4b 31g E MF 0.02958Ig 4b331g Ig 13EMFEMF3lg(4b)3 0,0295813lg4 0.555 3 0.9853 1.0153 0.02958 0.38 0.40773 分)3 分)(3 分)

12、(3 分)(3 分)3 分)3 分)3 分)3 分)3 分)(化 学 专 业 物理化学下册期末考试试卷一、单项选择题(每小题2 分，共 30分)1 0,001 molkg-1 K3Fe(CN)6 水溶液的离子强度为：()(A)6.0 x10-3 molkg-1(B)5,0 x10-3 molkg-1(C)4.5x10-3 molkg-1(D)3.0 x10-3 molkg-12、电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的()(A)求难溶盐的溶解度(B)求弱电解质的解离度(C)求平均活度系数(D)测电解质溶液的浓度3、298 K 时,0.005 molkg-1 的 KCI 和 0

13、.005 molkg-1 的N aAc溶液的离子平均活度系数分别为，1和，2,则 有()(A),1=,2(B),1,2(C),1 已知八=4.89x10,此时(291K)纯水中的 m(H+)=m(OH-)=7,8x10-8 HO,291Km2molkg-l,则该温度下纯水的电导率为()(A)3.81xl0-9 Sm-1(B)3.81x10-6 Sm-1(C)7.63xl0-9 Sm-1(D)7.63x10-6 Sm-17、基元反应体系aA+dD gG的速率表达式中，不正确的是：()(A)-dA/dt=kAAaDd；(B)-dD/dt=kDAaDd；(C)dG/dt=kGGg；(D)dG/dt=

14、kGAaDd。8、某反应速率常数k=2.31 x 10-2m ol-ldm 3s-l,反应起始浓度为1.0m oldm-3,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=kAB,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。1 0.有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是：()(A)反应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

15、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y 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

16、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；（C）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 10cm3 1moidm-3 KoH溶液中加入10 cm3水，其电导率将，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3、C。广泛用于癌症治疗，其半衰期为5.26 a(年)，

17、则其蜕变速率常数为：某医院购得该同位素20 mg,10 a后剩余_mg。4、平 行 反 应 的 总 速 率 是 所 有 平 行 发 生 的 反 应 速 率 的应中反应速率最(填快，慢)的一个。dr5、当水中加入表面活性剂后，将发生0,吸附。de60三、证明题(共10分)四、计算题(共50分)1、(10 分)电池：Ag|AgCI(s)|KCI(aq)|Hg2CI2(s)|H g(l)在298 K时的电动势E=0.0455 V,(E/T)p=3.38x10-4 VK-L 写出该电池的反应，并求出rHm,rSm及可逆放电时的热效应Qr。2、(10分)根据下列在298K和p下的数据，计算HgO在该温度

18、时的分解压力。(1)下述电池的Ee=0.9265VPt,H2(P0)|NaOH(a=l)|HgO(s)+Hg(I)-1(2)H2(g)+1/2 O2(P0)=H2O(I)；rH m=-285.85 kJmol(3)已知298K下列物质的摩尔燧值化合物 HgO(s)02(g)H2O(I)Hg(I)H2(g)-1S m/JKmol 73.22 205.1 70,08 77.4 130.7 3、(10 分)反应的速率方程为(1)；300 K下反应20 s后，问继续反应20 s后（2）初始浓度同上，恒温4 0 0 K下反应2 0 s后，求活化能。4、（1 0分）求在2 8 3 K时 一，可逆地使纯水表

19、面增加1.0 m 2的面积，吸热0.0 4 J。求过程的AG、W、U、A H 和4F各为多少？已知该温度下纯水的表面自由能为0.0 7 4 J m-2 o 5、（10分）在1 0 1.3 2 5 k P a外压，1 0 0 C。的水中产生一个半径为1 0-5 m的小气泡。已知该温度下水的表面张力为5 8.8 5 x 1 0-3 N m-1,密度1 0 0 0 k g m-l,饱和蒸气压为1 0 1.3 2 5 k P a,摩尔质量M二-3-11 8.0 2 x l 0 k g m o l 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

20、、单项选择题（共3 0分，每小题2分）1 A2、C 3、A4、D5、D 6、B 7、C8、A9、B 1 0、D 1 1、D1 2、D 1 3、D 1 4、C 1 5、C二、填空题（共1 0分，每空1分）-11 减小，增 加2、交流，极 化3、k =0.1 3 1 8 a 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（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）四、计 算 题（共50分）1、（10分）电池反应：A g +（l/2）H g 2 C I 2（s）=A g C I（s）+H g（l）（2 分）rH =-z F E-T（E/T）p m=_*x （0,0 4

21、 5 5-2 9 8 x 3.3 8 x 1 0）=-5 3 2 9 J m o l （3 分）rS =z F（E/T）p=*x 3.3 8 x l 0=3 2.6 1 J K m o l （3 分）m-4-1-1-4-1Qr=T rSm=298x32.61=9718 Jmol(2 分)02、(10 分)电 池 反 应:HgO(s)+H2(P)=Hg(I)+H2O(I)e已知：H2(g)+1/2 O2(P)=H2O(I)(2)(1)-(2)：HgO(s)=Hg(l)+1/2 O2(g)(3)(2 分)rG m=rGm-rGm(2 分-1rG m(1)=-ZEF=-2X*X0.9265=-178

22、.81 kJmol(2 分)-1rG m(2)=rHm(2)-T rSm(2)=-285.85-298x(70.08-130.7-205.1/2)xlO kJmol=-237.22-3-1kJmolrG m(3)=-178,81+237.22=58.42 kJmol(2 分)-1-1rG m=-RTInK 得 K=5.748xl0=p(O2)/pe0-11e1/2p(O2)=(K)xp=(5.748x10)x*Pa=3.348xlO Pa(2 分)929-112-163、（1 0分）反应过程中，A和B有数量关系，方程化为（2分）（3分）（2）400 K 下（2分）（3分）4、（10 分）G d

23、A 0.074J m 2 1.0m2 0.074J 5 分Wf G 0.074J 1 分F G 0.074J 1 分 UQ W1 0.04J（0.074J）0.114J/.HU 0,114J 1分SH G（0.114 0,074）J1 分 T283K1.41 10 4J K 15、（10分）（1）开尔文公式：2x58.85xl0-3N m-lxl8.0 2 xl0-3 kg m ol-lpr2 MIn-3-1-1-5p RTrlOOOkg mx8.3145J K molx373Kx（-10m）-5=-6.839x10 6 分 pr=0.9999x p=0.9999xl01.325kPa=101,315 kPa（2）附加压力由拉普拉斯（Laplace）方程计算：2 2 58.85 10 3N m 1Pr 10 5m=_*Pa 4 分