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文档简介
1 2008 级化学学院物理化学级化学学院物理化学 I 2 期末考试试题 期末考试试题 A 卷卷 一 选择题 16 分 1 一个化学体系吸收了光子之后 将引起下列哪种过程 D A 引起化学反应 B 产生荧光 C 发生无辐射跃迁 D 过程不能确定 2 已知某二级反应 A B P 的活化能 Ea 100 kJ mol 1 在定容条件下 在 273K和起始浓度 cA 0 cB 0 a mol dm 3时 测得其半衰期为 t1 在相同的起始浓度和 323K时 半衰期为 t2 则 A A t2 t1 B t2 t1 C t2 t1 D 不能确定 3 在一定温度和较小的浓度情况下 增大强电解质溶液的浓度 则溶液的电导率 与摩尔电导 m变化为 B A 增大 m增大 B 增大 m减少 C 减少 m增大 D 减少 m减少 4 某原电池在 298 K p 条件下可逆放电过程中 当 QR 200 J 时 其电池反应的焓变 H为 B A H 200 J B H 200 J 5 已知 298 K p 时 Zn2 Zn 0 763V H2在 Zn 和光亮 Pt 上的超电势分别约为 0 7V和 0 3V 若分 别以 Zn 和光亮 Pt 为阴极电解 1 mol kg 1 的 ZnSO4 溶液 设为中性 在 Zn 和光亮 Pt 阴极上首先析出的 物质将分别为 C A 均为 H2 B 均为 Zn C Zn和 H2 D H2和 Zn 6 两液体 A和 B 表面张力 A 2 B 密度 A 2 B 一毛细管插入 A中液面上升 1 5cm 若将此毛细管插入 B 中 液面上升 D A 6 0cm B 4 0cm C 3 0cm D 1 5cm 7 某表面活性剂的水溶液 表述不正确的是 A A 表面产生负吸附 B 能形成胶束 C 能在表面定向排列降低表面能 D 使溶液表面能力显著降低 8 当一束足够强的自然光通过一胶体溶液 在与光束垂直方向上一般可观察到 C A 橙红色光 B 黄光 C 兰紫色光 D 白光 二 填空题 16 分 1 生物死亡后 因为不再吸收放射性碳原子 相应的放射性也逐渐降低 现测定一木乃伊的C 14 6 放射 性 发现为正常人的 56 2 问此木乃伊有 4629 3 年了 已知C 14 6 的半衰期为 5568 年 2 平行反应 A k1 k2 B C 113 1 5098 s10 exp k T 115 2 10065 s10 exp k T B 和 C 的生成速率相等 时体系温度为 1078 K 3 已知 m H 350 10 4 S m2 mol 1 m Ac 40 10 4 S m2 mol 1 某 HAc 溶液的摩尔电导率 m HAc 7 80 10 4 S m2 mol 1 则该溶液中 HAc 的电离度 为 0 02 4 两串联电解池 A和 B 分别进行电解银和铜 阴极上的反应分别为 A槽 AgAg s e B 槽 2 Cu2Cu s e 当 A槽析出 0 1 mol Ag 时 B 槽析出的 Cu 为 0 05 mol 2 5 298 K 时 某肥皂液的表面张力为 0 025 N m 1 则直径为 1 10 3 m 的肥皂液上所受的附加压力为 200Pa 6 等体积的 0 08 mol dm 3 KBr溶液和 0 10 mol dm 3 AgNO3溶液混合制备 AgBr溶胶 写出其胶团结构式 33 AgBr Ag NO NO x m nnxx 若在 AgBr 溶胶两端施加一个直流外加电源 通电时胶 粒将向哪一极方向移动 填阳极或阴极 阴极 在溶胶中分别加入相同浓度的下列电解质溶液 KCl NaNO3 MgCl2 MgSO4 其聚沉能力的大小顺序如何 MgSO4 KCl MgCl2 NaNO3 三 简答题 6 分 玻璃管两端各有一大一小肥皂泡 若将中间的旋塞打开使两气泡 相通 将发生什么变化 到何时小肥皂泡不再变化 简述理 由 写出必要的公式 答 因为 a 2 p r 所以 a a pp 小泡大泡 2 分 故 大气泡变大 小气泡变小 2 分 直到两个气泡的曲率半径相同 2 分 四 16 分 设有一反应 2A g B g G g H s 在某恒温密闭容器中进行 开始时 A 和 B 的物质 的量之比为 2 1 起始总压为 3 0kPa 在 400K 时 60s 后容器总压为 2 0 kPa 设该反应的速率方程 为 1 50 5 BAB d dptkpp 实验的活化能为 100 kJ mol 1 1 求 400K 时 反应 150s 后容器中 B g 的分压为多少 2 在 500K时重复上述实验 反应 50s后容器中 B g 的分压为多少 解 1 2A g B g G g H s t 0 B 0 2p B 0 p 0 B 0 1 0 kPap t 60s 2 B p B p B 0B pp p总 B 0B 22 0 kPapp B 0 5 kPap 2分 1 50 51 522 B ABBB d 2 d p kppkpk p t 2 分 1 1 BB 0 111 0 01667 kPa sk tpp 4分 反应 150s后 B B 0 1 0 2857 kPa 1 p k tp 285 7 Pa 2分 2 500a 40012 11 ln kE kR TT 1 1 500 6 820 kPa sk 4 分 反应 50s B B 0 1 0 00292 kPa 1 p k tp 2 92 Pa 2分 五 18分 有一电池Zn s ZnCl2 m 0 005mol kg 1 Hg2Cl2 s Hg l 已知在298K时该电池的电动势 E 1 227 V Debye H ckel 极限公式中的常数为A 0 509 mol 1 2 kg1 2 试求 1 写出电极反应和电池反应 2 电池的电动势 E 要考虑平均活度系数 的影响 忽略 Hg2Cl2 s 对 的贡献 3 按电池反应有 2 个电子得失 当反应进度为 1mol 时的 rG m 解 1 负极 Zn s Zn2 aZn2 2e 3 正极 Hg 2Cl2 s 2e 2Hg l 2Cl a Cl 电池反应 Zn s Hg2Cl2 s 2Hg l 2Cl a Cl Zn2 a Zn 2 反应式各 2 分 共 6分 2 I 1 2 mB zB2 0 5 0 005 22 0 01 1 0 5 0 03 0 015 mol kg 1 2 分 lg A z z I1 2 0 509 mol 1 2 kg1 2 2 1 0 015 mol kg 1 1 2 0 1247 0 750 求得活度系数 4 分 E E RT zF ln aZn 2 a2Cl E E RT zF ln aZn 2 a2Cl E RT zF ln mZn 2 m m Cl m 2 1 227 8 314 298 2 96500 ln 4 0 750 0 005 3 1 0297V 4分 3 rG m z E F 2 1 0297V 96500C mol 1 198 73 kg mol 1 2 分 六 16分 在298K和标准压力下 当电流密度 0 1 A cm 2 时 O2 g 在Ag s 电极上的超电势为 0 98V 今用电极 阴阳均为银电极 电解质量摩尔浓度为0 01 mol kg 1的NaOH 溶液 问这时在阳极 上首先发生什么反应 若阴极析出电势为 1 58V 此时外加分解电压最少为多少 已知 O2 OH H 2O 0 401V OH Ag 2O Ag 0 344V 设活度系数为1 解 在阳极上可能发生还原反应除了阴离子外 还要考虑银电极也可能发生氧化 2OH a OH 0 01 1 2 O 2 p H 2O l 2e 2 分 O2 OH H2O O2 OH H 2O RT 2F lna 2 OH 阳 0 401 8 314 298 96500 ln 0 01 0 98 1 499V 4 分 2Ag s 2OH a OH 0 01 Ag 2O s H2O l 2e 2 分 OH Ag 2O Ag OH Ag 2O Ag RT 2F lna 2 OH 0 344 8 314 298 96500 ln 0 01 0 462V 4 分 在阳极上 还原电极电势小的银电极先氧化成 Ag2O 2 分 所以外加的电压最少是 E 分解 阳 阴 0 462V 1 58V 2 042 V 2 分 七 12分 已知298K时 水的饱和蒸汽压为3 169 kPa 表面张力为0 072 N m 1 水的密度为 1000 kg m 3 重力加速度 g 9 8 m s 2 1 将直径为1 m的毛细管插入水中 假设水可以完全润湿管壁 问需在管内加多大压力才能防 止水面上升 若不加额外的压力让水面上升 达平衡后管内液面上升多高 2 水蒸气在半径R2 2 0 10 9 m的毛细管内凝聚的最低蒸气压为多少 解 1 当接触角为0o时 毛细管半径等于曲率半径 需在管内加的压力为 a 6
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