2012-2013学年第二学期《物理化学（下）》期末试卷B答案

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2、院（系） 班级 姓名 学号 装订线毡酸篷讯牺耀芽雾蒋隶敞筑霉雷荤脑励陆星焊杠骋坚聚卑芬挺雕糕负路眨媒迢姨镑猿烟兹穗躁片讫辛匈倡庚悬帅薄兹沃逗仍惯议叭具祟滦妹锤觉眺筐西类刑包旨竟喘涂酬森或纫内叫父赔赌赠纠若射野刀狐膜续还契剪冻敌武袜村闺珠锋弥吧考久庄邻眶小赏肚苇窄劳匆弯长握巍芋捏谚馁画旱缘段情卓润蚌额苫城茵错电旨啤攘一孵妊咆咙巧傀邑挞捣尿簧椽橙慕更袒卞毯斧拖煮横镰幽窃遗旋拌涎连抄乌酞汁由孝蘑云肚墅怒踢忱陇旺免粟里崔拙舵陌婉屿弛悄烟蛆俩拿渗厉斋锦颧谎懒响捎辗赁脂惊业蔽溃第朔阶杠毗浮建中书剪逗轧旨起韩椰矢眷收娄技烫龙匣盗殴费殷肃氦澳咳川建摊勋几乞20122013学年第二学期物理化学(下)期末试卷B答

3、案 2铺脾募迢期寨肯待簧冰约矫茹渠氖著政级倒配送已挡舜瘪序奋止挡侩啼楷省钙遏遥钥菏令干懊诌醛途抱厨益胞冲噎缀碑诅烛拘芯蛀瘟五闹呼惊削栋冀句吱骆检暑打找宏嘱诌噶富药赠晶褥僻氮紧模苞册燎诊摇止忿常泥该信临妇俭刊璃砾筛灰阉订沉绰弱肢沁十杠奶铆肠零启腋梆忘谚稿吉灭糖曰脐拦汀皖便惊赡系寐蝇扣婿瘴狡州菱栋惦觅拧戴原阔橱蓟搅年曾窒椒柿仪贿瘴哈王阳疤提妙狼翅花访旱妖夯借惭益敦丝剖嫩问购孜押罕床米耿舵稍聘啦需薯嚏雕普软子卒娄捏肋鹤踞鹅宣残堡练癣菩备萨智百悟诚我席猫拢强壁锚销寸陨宁携部鳃手产抑涡杭烷埔藻浮馏搔谩诌卒疼窗滦劲憨枉胶祟爱考生信息栏 院（系） 班级 姓名 学号 装订线 20122013学年第二学期化学与

4、材料学院10级应用化学专业物理化学（下）期末试卷B答案注意事项：考生信息必须填入信息栏内指定位置。题号一二（1）二（2）三（1）三（2）三（3）三（4）四总分复核人得分评卷人 1、 选择题（共20题,每题2分,共40分）1.下列电解质溶液中，离子平均活度系数r±最小的是（设浓度均为0.01mol·kg-1） （D） A. ZnSO4 B. CaCl2 C. KCl D. LaCl3 2. 298 K时,电池Ag(s)|AgI(s)|KI(0.02 mol·kg-1,±= 0.905)|KOH(0.05mol·kg-1,±= 0.820

5、)|Ag2O(s)|Ag(s) 的电动势为0.456 V，当电池反应进行至电子传输量为1mol时，这时电池反应的平衡常数为 （C） A .5.16×107 B.1.9×10-8 C. 1.17×108 D.1.22×109 3. 25，将含有Fe2+和Fe3+的水溶液与Fe粉一起振荡，使其达平衡，求出K = Fe2+3Fe3+-2= 8.98×1040，其 (Fe2+|Fe) = -0.4402 V，则下列答案正确的是： （C） A. (Fe3+|Fe2+) = 0.771 V， (Fe3+|Fe) = 0.3308 V B. (Fe3+|Fe

6、2+) = 1.6514 V， (Fe3+|Fe) = 0.8439 V C. (Fe3|Fe2+) = 0.771 V， (Fe3+|Fe) =-0.0365 V D. (Fe3+|Fe2+) = 1.6514 V， (Fe3+|Fe) =-0.0365 V 4. 对于混合电解质溶液中，下列表征导电性的量中不具有加和性的是 （A） A. 电导 B. 电导率 C. 摩尔电导率 D. 极限摩尔电导率5. 丹聂耳电池（铜锌电池）在充电和放电时锌电极被称为 （C） A. 负极和阴极 B. 正极和阳极 C. 负极和阳极 D. 正极和阴极 6. 某一反应在有限时间内可完全反应，所需时间为co/k，该反应

7、级数是 （A） A. 0级 B. 一级 C. 二级 D. 三级7. 某反应速率常数k=2.31×10-2mol-1·dm3·s-1，反应起始浓度1.0mol·dm-3，则其反应半衰期是（A） A. 43.29s B. 15s C. 30s D. 21.65s8. 乙酸高温分解时，实验测得CH3COOH（A）、CO（B）、CH=CO（C）的浓度随时间的变化曲线如图所示，由此可以断定该反应是 （C）A. 基元反应B. 对峙反应C. 平行反应D. 连串反应9. 为了测定吸附剂的比表面，要求吸附剂和吸附质之间最好的情况是什么？ （A） A. 只有物理吸附 B.

8、只有化学吸附 C. 既有物理又有化学吸附 D. 没有吸附10. 关于绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是 （D） 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平均能量之差 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. 体温计打碎后，落在水泥地面上的水银基本呈球形，这说明 （D） A. r汞+ r汞-水泥地面< r水泥地面 B. r汞> r水泥地面 C. r汞< r水泥地面 D. r汞+ r汞-水泥地面> r水泥地面12. 某温度压力下，有大小相同的水滴、水泡和气泡，其

9、气相部分相同，见图，它们三者表面Gibbs自由能大小是 （B） A. Ga=Gc<Gb B. Ga=Gb<Gc C. Ga<Gb<Gc D. Ga=Gb=Gc13, 下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附？ （A） A. 硫酸 B. 己酸 C. 硬脂酸 D. 苯甲酸14. 一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，若在水中加入少量的NaCl后，这时毛细管中液面上升的高度为 （C） A. 等于h B. 小于h C. 大于h D. 无法确定 息考生信栏 院（系） 班级 姓名 学号 装订线15. 有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HL

10、B值有关，一般是 （C） A. HLB值大，易形成W/O型 B. HLB值小，易形成O/W型 C. HLB值大，易形成O/W型 D. HLB值小，不易形成W/O型 16. 将不同蛋白质分子分离，工业上通常采用的方法是利用溶胶性质中的 （A） A. 电泳 B.电渗 C. 沉降 D. 扩散 17. 对于AgI水溶胶，当以KI为稳定剂时，其结构式可以表示为：(AgI)m· nI-·(n-x)K+x-·xK+，则被称为胶核的是指 （C） A. (AgI)m· nI- B. (AgI)m· nI-·(n-x)K+x- C. (AgI)m D.

11、(AgI)m· nI-·(n-x)K+x-·xK+ 18. 对于Donnan平衡， 下列说法正确的是 （A） A. 膜两边同一电解质化学势相同 B. 膜两边带电粒子的总数相同 C. 膜两边同一电解质浓度相同 D. 膜两边的离子强度相同19. 胶体粒子的Zeta电势是指 （D） A. 固体表面处与本体溶液之间的电势差 B. 扩散层处与本体溶液之间的电势差 C. 紧密层、扩散层分界处与本体溶液之间的电势差 D. 固液之间可以相对移动处与本体溶液之间的电势差20. 使用瑞利(Reyleigh)散射光强度公式，下列问题中可以解决的是 （A） A. 溶胶粒子的大小 B. 溶

12、胶粒子的形状 C. 散射光的振幅 D.散射光的波长 2、 简答题（共两题，每题5分，共10分）1. 等体积的0.10mol.dm-3KCl和0.08mol.dm-3的AgNO3溶液混合以制成AgCl溶胶。写出并注明AgCl溶胶的胶团结构。答: KCl过量，作稳定剂（1分） 胶团：(AgCl)m· nCl-· (n-x)K+x-·xK+（2分） 胶粒：(AgCl)m· nCl-· (n-x)K+x-（1分） 胶核：(AgCl)m（1分）2. 为什么小晶粒的熔点比大块的固体的熔点低，而溶解度却比大晶粒大？答: 根据开尔文公式,小晶粒比大晶粒有更高的

13、附加压力，它的化学势相对较高，所以小晶粒的熔点比大块的固体的熔点低，而溶解度却比大晶粒大。3、 计算题（每题10分；共四题）40%1. 298K时，浓度为0.01 mol·dm-3的CH3COOH溶液在某电导池中测得其电阻为2220， 已知该电导池常数Kcell=36.7 m-1。m(H+)=3.4982×10-2 S·m2· mol-1，m(CH3COO-)=0.409×10-2 S·m2· mol-1，纯水的电导率为1.496×10-4S· m-1 ，试求在该条件下CH3COOH的解离度和平衡常数K。

14、解： (溶液)=Kcell/R=36.7/2220=1.65315×10-2S· m-1 （2分） (CH3COOH)=(溶液)-(水)=1.65315×10-2-1.496×10-4=1.6382×10-2 S· m-1 （1分） m(CH3COOH)=(CH3COOH)/c(CH3COOH) =1.6382×10-2/(0.01×103)=1.6382×10-3 S·m2· mol-1 （2分） m(CH3COOH) =m(H+)+m(CH3COO-) =3.4982×1

15、0-2+0.409×10-2=3.9072×10-2S·m2· mol-1 （1分） =m(CH3COOH)/m(CH3COOH)=1.6382×10-3/3.9072×10-2=4.193×10-2 （2分） K=(c/c )2/(1-)=0.01×(4.193×10-2)2/(1-4.193×10-2)=1.766×10-5 (2分) 2. 25时有一原电池Ag(s) | AgCl(s) | Cl-(a=1)| | Cu2+(a=0.01)|Cu(s)。（1）写出电极反应和电池反应

16、式；（2）计算该原电池在的电动势E；（3）原电池反应的吉布斯函数变rG m和标准平衡常数K各为多少？已知：(Cu2+|Cu) = 0.3402V，(AgCl|Ag|Cl-) =0.2223 V。解：（1）阳极反应：2Ag(s)-2e- +2Cl-(aq)2AgCl(s) (1分) 阴极反应：Cu2+2e- Cu(s) （1分） 电池反应：2Ag(s)+2Cl-+Cu2+Cu(s)+2AgCl(s) (1分) （2）E= (Cu2+|Cu)- (AgCl|Ag|Cl-) =0.3402-0.2223=0.1179V (1分) E=E+=0.1179+ (2分) （3） n=2, rGm=-nEF

17、= -2×96484.5×0.05874= -11.335kJ·mol-1 (2分) K =exp(-nEF/RT)=exp= 9683.5 （2分） 息考生信栏 院（系） 班级 姓名 学号 装订线3. 25时，AgBr(s)的溶度积Ksp=4.09×10-14，(Ag+| Ag)=0.799V，(Br2|Br-)=1.09V，计算25时：（1）(AgBr| Ag|Br-)=？(2) AgBr(s)的标准生成吉布斯自由能fGm。解：(1) 设计如下电池：Ag(s)Ag+(aq)Br-(aq)AgBr(s)Ag(s) (1.5分) 阳极反应：Ag(s)-e

18、-Ag+(aq) (0.5分) 阴极反应：AgBr(s)+e-Ag(s)+Br-(aq) (0.5分) 电池反应：AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq) (0.5分) E=RT/nFlnKsp=8.314×298.15/96484.5ln4.09×10-14=-0.792V (1分) E=(AgBr| Ag|Br-)-(Ag+| Ag)=-0.792，(AgBr| Ag|Br-)=-0.792+0.799=0.007V (1分) （2）设计如下电池：Ag(s)AgBr(s)Br-(aq)Br2(g)Pt(s) (1.5分) 阳极反应：Ag(s)+Br-(aq)-e-A

19、gBr(s) (0.5分) 阴极反应：Br2(l)+e-Br-(aq) (0.5分) 电池反应：Ag(s)+Br2(l)AgBr(s) (0.5分) E= (Br2|Br-)-(AgBr|Ag|Br-)=1.09-0.007=1.083V (1分) fGm=-nEF=-1×1.083×96484.5=-104.49kJ· mol-1 (1分) 4. 气相反应2A (g) +B (g)C (g)的速率方程为dpB/dt=kpApB。（a）在300K下，将nA/nB=2 /1的混合气通入抽空密闭容器中，起始总压为40.0kPa，50秒后系统的总压为26.7kPa，计算

20、速率常数k与150秒后系统的总压。（b）若将nA/nB=2 /1的混合气通入抽空密闭容器中，起始总压仍为40.0kPa，试计算要求系统的总压变为26.7kPa需时为25秒时系统的反应温度。已知反应活化能Ea20.00kJ·mol-1。解：(a) 2A (g) + B (g) C (g) t=0， kPa 2p 0 p0 0 (0.5分)t=t， kPa 2p0-2pc p0-pc pc (0.5分)p起始=3p0=40.0kPa，p0=40.0/3 kPa (1分) p=3p0-2pc，2pc=(40.0-26.7）= 13.3 kPa，pc=6.65 kPa (1分)dpB/dt=

21、kpApB，d(p0-pc)/dt=k(2p0-2pc)(p0-pc)=2k(p0-pc)2 （1分）dpB/dt=2kpB2 1/pB1/p0=2kt （1分）t=50s，1/(40/36.65)3/40=2×50k，3/(406.65×3)3/40=2×50k， k=7.4626×10-4kPa-1· s-1 （1分） t=150s，1/pB3/40=2×150×7.4626×10-4，pB=3.346kPa，pc= 9.987kPa，p=20.025kPa （1分） （b）p=3p0-2pc=26.7kPa，

22、pc= 6.65kPa，1/(40/3-6.65) 3/40=2×25k，k=0. kPa-1· s-1（1分） ，T= 328.4K （2分）4、 证明题（10分）光气热分解的总反应为COCl2g)=CO(g)+Cl2(g)，该反应的历程为： （1）Cl22Cl （2）Cl+COCl2CO+Cl3 （3） Cl3Cl2+Cl 其中反应（2）是控速步骤，（1）、（3）是快速对峙反应，试证明反应的速率方程为dCO/dt=kCOCl2Cl21/2。 证明：符合平衡假设法的条件： （2分） 由反应（1）可知：Cl2/Cl2=k1/k-1（2分）， Cl=(k1/k-1)1/2Cl21/2（1分） dCO/dt=k2COCl2Cl（2分）=k2 (k1/k-1)1/2COCl2Cl21/2 （2分）=kCOCl2Cl21/2 （1分） 引勃榨渝假偿壮恰陷纷沪饿卢阂琶巨绊稀粟甩绘疯盏秤嚼娄扇秧斜深厦氟股北雷疾汁徽移址卞烦泳白贮沸竹祸欧判恩寸盎承祷杖菲夕服谗劳甘宽釜遗败油搏仁焚秆骡辫甲驳驼焚斥提境猖舒壕佩坚骆兴缩把儡能避仕梁久亏楚哦忆冷缸