中南大学2010物理化学考试

中南大学考试试卷2009--2010学年二学期时间100分钟物理化学（下）课程32学时2学分考试形式：闭卷专业年级：粉体、材化、应化、化工、制药、无机、矿物08级总分100分，占总评成绩70%注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、单选题（每题2分，共20分）1.反应2A—B+C由多个基元反应所构成，且速率方程具有幂函数形式。对该反应，下列说法中正确的是（）（A）单分子反应（B）双分子反应（C）二级反应（D）n级反应2.两个一级平行反应：⑴和⑵，已知反应⑴的活化能E1大于反应⑵的活化能E2，以下哪一种措施不能改变获得B和C的比例？（）（A）提高反应温度（B）延长反应时间（C）加入适当的催化剂（D）降低反应温度3.下列针对催化反应的描述，不正确的是()（A）催化剂能改变反应的途径（B）催化剂能改变反应的速率（C）催化剂能改变反应的理论产率（D）反应后催化剂的量不会改变4.在298K下，含有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+5.在下列因素中，与电解质溶液中离子淌度无关的是（）（A）压强（B）温度（C）电场强度（D）溶液浓度6.与参与电极反应某组分活度无关的是（）（A）电极电势（B）标准电极电势（C）液接电势（D）超电势7.下列与极化现象无关的物理量是（）（A）分解电压（B）理论分解电压（C）析出电势（D）极限扩散电流8.一般不会产生吸附现象的界面是（）（A）固-液界面（B）固-气界面（C）固-固界面（D）液-气界面9.胶体的Dyndall(丁铎尔）效应产生原因是（）（A）光折射（B）光散射（C）光吸收（D）光激发10.溶胶的电学性质是由于胶粒带电所致，下列现象中不属于溶胶电学性质的是（）（A）布朗运动（B）电泳（C）电渗（D）沉降电势二、填空题（每题2分，共20分）1.强电解质溶液的摩尔电导率随浓度增加而。(填“增加”，“减小”或“不变”)2.浓度为0.1mol·kg-1的KCl溶液中，K+和Cl-的离子迁移数的关系为tK+tCl-。(填“>”，“<”或“=”)3.电极极化的结果是使阳极的电极电势更，阴极的电极电势更。(填“正”或“负”)4.表面活性剂是能使水的表面张力的物质。5.按表面张力的大小顺序排列下面四种液体：汞，苯，蒸馏水，食盐水。表面张力从大到小顺序排列为：

。6.298K下，有如下两个反应均为Cu(s)+Cu2+(a2)===2Cu+(a1)的电池：⑴Cu(s)|Cu+(a1)||Cu+(a1),Cu2+(a2)|Pt，，⑵Cu(s)|Cu2+(a2)||Cu+(a1),Cu2+(a2)|Pt，，则两个电池的ΔrGmΘ和EΘ的关系为：，。(填“=”或“≠”)7.若计算得到某电池反应的电池电动势为负值，则表示该电池反应是向进行的。(填“正”或“逆”)8.若某反应半衰期与起始浓度无关，则该反应为

级反应。9.某反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%。在相同的条件下，当有催化剂存在时，其转化率是。10.一旦用某种方法（如用光、热、辐射等）引发，反应便通过自由基传递发生一系列的连串反应，使反应自动进行下去，这种反应被称为。三、（12分）请用Debye-Hückel极限公式计算298K时0.01mol·kg-1的NaNO3和0.001mol·kg-1的Mg(NO3)2混合溶液中Mg(NO3)2的离子平均活度系数，离子平均活度和活度。四、（16分）在298.15K时，测得下列电池的电动势E为1.228VPt,H2()｜H2SO4(0.01mol·kg－1)｜O2()，Pt四、（16分）解：⑴该电池的正、负极反应及电池反应为：负极：H2()→2H+(mH+=2×0.01mol·kg-1)+2e(1分)正极：O2()+2H+(mH+=2×0.01mol·kg-1)+2e→H2O(l)(1分)电池反应：H2()+O2()====H2O(l)(1分)⑵ΔrGm=-zEF=-2×1.228×96485=-236967.16J·mol-1(2分)或ΔrGm=-zEF=-2×1.228×96500=-237004J·mol-1而该电池反应就是水的生成反应，故：(2分)因为所以(2分)而，则电池的温度系数为：(2分)Qr=TΔrSm=298.15×(-163.89)=-48825.04J·mol-1(2分)⑶若反应热不随温度变化，则ΔrSm也不随温度变化，故：E273.15=E298.15-ΔE=1.228-(-2.123×10-2)=1.249V(3分)五、（8分）解：⑴(2分)(2分)由以上计算可知，，所以在Pt阴极上优先析出H2(2分)⑵若要只析出Zn而H2不析出，就必须使，即：(1分)-0.7628>-0.05916pH-0.024解得：pH>12.5(1分)六、（12分）解：水在毛细管中的上升是因为弯曲水面上的附加压强所致，根据杨-拉普拉斯公式，其中r=rmcosθ=5×10-7×1=5×10-7m(3分)所以，(2分)再根据毛细管上升公式(3分)若接触角θ＝30○，则(2分)七、（12分）解：解法一、⑴因为总反应为：2N2O5⇌4NO2+O2，所以，(2分)又∵，其中NO3为中间产物，则根据平衡近似和稳态近似得：(2分)根据稳态近似又得：而：(2分)联立解得：，∴(2分)⑵因为第三步为慢步骤，所以有k2>>k3，则(2分)所以，表观活化能Ea=E1+E3–E2(2分)解法二、⑴机理中的第三步为慢步骤，则根据速控步骤近似法取：(3分)∵，其中NO3为中间产物，根据平衡近似法有：