化学与材料科学学院2009—2010学年第2学期期末考试
本科班08级及专接本班09级化学专业
《物理化学》课程 A卷
学生姓名: 班级: 考试120分钟、考试课闭卷
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一、单项选择题(每小题仅有一个正确答案,每题2分,共30分) 1、质量摩尔浓度为m的FeCl3溶液(设其能完全电离),平均活度系数为?±
,则FeCl3的活度a为( )
m?A.??????m?4?
m?B.4??????m?44?
m?C.4??????m??
m?D.27??????m?44?
2、在298K的含下列离子的无限稀释的溶液中,离子摩尔电导率最大的是( )
A. Al3+ B. Mg2+ C. H+ D. K+
3、下列两电池反应的标准电动势分别为E?和E?:① 1/2H2(p?) + 1/2Cl2(p?)
12= HCl(a=1)
② 2HCl(a=1)= H2 (p?) +Cl2(p?) 则两个E?的关系为( )
A.E?=2E? B.E?= -E? C.E?= - 2E? D.E?=E?
212121214、已知Tl3+,Tl+丨Pt的电极电势?1?=1.250V,Tl+丨Tl 的?2?=-0.336V,则电极Tl3+丨Tl的电极电势?3? 为( )
A.0.305V B.0.721V C.0.914V D.1.586V 5、下列电池中,电动势与Cl-的活度无关的是 ( )
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A.Zn(s)丨ZnCl2(a)丨Cl2(p?)丨Pt B. Zn(s)丨ZnCl2(a1)‖KCl(a2)丨AgCl(s)丨Ag
C. Ag(s)丨AgCl丨KCl(a)丨Cl2(p?)丨Pt D. Pt丨H2(p?)丨HCl(a) 丨Cl2(p?)丨Pt
6、298K时,溶液中有Ag+(a=1),Ni2+(a=1)和H+(a=0.001)离子,已知氢在Ag、Ni上的超电势分别为0.20V和0.24V,?? (Ag/Ag+)=0.799 V,?? (Ni/Ni2+)=-0.250V,电解时外加电压从零开始逐步增加,则在阴极上析出物质的顺序是( )
A. Ni、Ag、H2 B. Ag、Ni、H2 C. Ag、H2、Ni D. Ni、H2、Ag
7、请指出下列图中的四条极化曲线,哪一条表示了原电池的阳极 ( )
8、半衰期为10天的某放射性元素净重8g,40天后其净重为( )
A.4g B.2g C.1g D.0.5g 9、某复杂反应的表观速率常数k与各基元反应速率常数之间的关系为k=k2 ( k1/ 2k4)1/2,则表观活化能Ea与各基元反应活化能之间的关系为( )
A. Ea =E2+1/2(E1-2E4) B. Ea =E2+ (E1-E4)1/2
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C. Ea =E2+1/2(E1-E4) D. Ea =E2 (E1/2E4)1/2 10、某一反应在一定条件下的平衡转化率为25%,当加入合适的催化剂后,反应速率提高10倍,其平衡转化率将( )
A.大于25% B.小于25% C.不变 D.不确定
11、在相同的温度和压力下,把一定体积的水分散成许多小水滴,经这一变化过程,以下性质保持不变的是( )
A.总表面能 B. 比表面 C.液面下的附加压力 D.表面张力
12、微小晶体与普通晶体相比较,性质不正确的是( )
A.微小晶体的饱和蒸气压大 B. 微小晶体的的溶解度大 C.微小晶体的熔点较低 D. 微小晶体的的溶解度较小
13、外加直流电场于胶体溶液,向某一电极做定向移动的是( )
A.胶核 B.胶粒 C.胶团 D.紧密层
14、氯化钠溶入水中产生的结果是( )
??A.?????0?c??T???0??c?T??,正吸附 B.?????0?c??T???0??c?T,负吸附 ,负吸附
??C.????,零吸附 D.??15、若理想气体反应为A+BC?[ABC]?→产物,则此类反应的活化能Ea与
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?rHm?的关系为( )
??rHm?RT?A.EaC.Ea?? B.?rHm?Ea?RT?
??rHm?1/2RT D.Ea??rHm?2RT二、填空题(每空1分,共10分)
1、润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成 [1] 关系,与液体的表面张力成 [2] 关系。
2、光化学反应的初级反应速率一般只与 [3] 有关,与 [4] 无关,所以光化学反应是 [5] 。
3、电池Pt∣Cl2(g,p1)∣HCl(aq)∣Cl2(g,p2)∣Pt的电动势E>0,则p1 [6] p2,电池反应为 [7] 。
4、KI与过量的AgNO3形成溶胶,该溶胶电泳时胶粒向 [8] 移动;在
KCl、K2C2O4、
K3Fe(CN)6 三种电解质中,对该溶胶聚沉能力最大的是 [9] 。 5、电解质溶液的摩尔电导率随浓度的增加而 [10] 。 三、判断题(每小题1分,共10分)
1、光化学反应的量子效率一定不能大于1。( )
2、鞍点是反应的最低能量途径上的最高点,但它不是势能面上的最高点,也不是势能面上 的最低点。( )
3、一级反应在浓度为A时,其半衰期为1小时,当浓度为B时,其半衰期也为1小时,所
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以CA=CB。( )
4、通常物理吸附的速率较小,而化学吸附的速率较大。( )
5、在一定温度下稀薄电解质溶液,摩尔电导率增大,而电导率变化不一定增大。( )
6、对于二级反应来说,反应物转化同一百分数时,若反应物的初始浓度愈低,则所需时间愈短。( )
7、电解时,在阳极上首先发生氧化反应的是标准还原电势最大者。( ) 8、反应级数等于反应分子数。( )
9、在铁件上嵌锌块,可以起到对铁的防腐作用。( ) 10、平行反应
,E>E2,为有B的生成,可降低反应温度。( )
1四、计算题(40分,每题10分)
1、298K和p?压力下,有化学反应Ag2SO4(s)+H2(p?)=2Ag(s)+H2SO4(0.1 mol·kg-1)。已知??Ag2SO4,Ag,SO2?4=0.627V,??Ag?,Ag=0.799V。
(1)试为该化学反应设计一可逆电池,并写出其电极和电池反应。 (2)试计算该电池的电动势E,设活度系数都等于1。 (3)计算Ag2SO4的离子活度积Ksp。
2、在298K时,有一含Zn2+和Cd2+的浓度均为0.1 mol·kg-1的溶液,用电
?解沉积的方法把它们分离,(?Zn2?,Zn???0.763V;?Cd2?,Cd??0.403V),用未镀铂
黑的铂作阴极,H2气在铂上的超电势为0.6V,在Cd上的超电势为0.8V。试问:
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(1)那种金属首先在阴极析出?
(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。
3、乙酸乙酯水皂化反应是二级反应,反应开始时乙酸乙酯与NaOH的浓度都是0.02mol·dm-3,
21℃时,反应25分钟后,取出样品,立即终止反应,测得溶液的NaOH的浓度为5.29×10-3 mol·dm-3,问此反应转化率达90%时,需多少分钟? 4、乙炔气体的分解是二级反应,其阈能为190.4KJ·mol-1,分子直径为0.5nm,试计算:
(1)在800k,1p?时单位时间、单位体积内的碰撞数。 (2)上述反应条件下的速率常数。 (3)上述反应条件下的初始反应速率。 五、证明题(10分) N2O5分解反应的历程如下:
k,kk(a)N2O5????NO2+ NO3 (b)NO2+ NO3???NO+O2+ NO2 (c)NO+
1?12kNO3???2 NO2
3(1)当用O2的生成速率表示反应的速率时,试用稳态近似法证明
r1?k1k2k?1?2k2[N2O5]
(2)设反应(b)为决速步,反应(a)为快平衡,用平衡假设写出反应的速率表示式r2。
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