大学物理化学下-期末考试试卷

大学物理化学下_期末考试试卷武汉理工大学考试试题纸(课程名称题号题分一12二40三12

A卷)

物理化学(物理化学(下)四12五12六12七八

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K2[Fe(CN)4]水溶液滴入过量的CuCl2水溶液中形成亚铁氰化铜正溶液,下列三种电解质聚沉值最大的是A.KBrB.K2SO4C.K4[Fe(CN)6]D.Na3PO4

3.298K时，电池反应H2(g)+2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)

1O2(g)===H2O(l)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E2的关系为C.E2=E1D.E2=E1

A.E2=2E1

B.E2=2E1

4.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→2Y,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(40分，每空2分)1.含有0.3molkg1KNO3及0.2molkg--1

的K2SO4水溶液的离子强度I=________。,

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.ζ电势在量值上____________于热力学电势0;当外加电解质浓度增加时，ζ电势在量值上变___________。(填“大”,“小”或“相等”)4.质量摩尔浓度为m的Al2(SO4)3溶液，正负离子的活度因子(系数)分别用γ+

和γ

表示，则其

γ±=___________,a±=____________。5.等温下溶液的表面张力随浓度增大而减小，则单位表面吸附量_________0。(选填6.若Al(OH)3溶胶以NaOH作稳定剂，其胶团结构为7.有一反应mA,其胶粒带-

,=,)电。

yY,其动力学方程为-dcA/dt=kAcα,cA单位为moldm3,时间单位为s,则A

(1)kA的单位为__________;(2)以dcY/dt表达的反应速率方程和题中给的反应速率方程关系为___________。8.气体被固体吸附的过程其熵变S_______0,焓变H______0,G______0。(选填,=)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qt,qv,qr,qe等表示,则分子配分函数q的析.因子性质可表示为：______________。11.纯物质完整晶体在T→0K时，系统的总微观状态数为___________。.12.今有一球形肥皂泡，半径为r,肥皂水溶液的表面张力为γ,则肥皂泡内附加压力是。

C2H2(g)+H2(g)是一级反应，在1073.2K时，反应经10h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250.8kJmol-1。欲使10s内有转化率为60%的乙烯分解，问温度应控制在多少？(12分)

四.镉-甘汞电池反应式为Cd+Hg2Cl2(s)===Cd2++2Cl+2Hg，如果各物质均处在标准状态下，其原电池电动势与温度的关系式为：

E/V=0.671.02×104(T/K298)2.4×106(T/K298)2（1）写出原电池简式；

（2）计算上述电池反应在40℃时的rG

，rH和rS各为多少？(12分)

--－

2CH4的反应机理如下：五.反应C2H6+H2

C2H62CH3；

k1

CH4+HCH3+H2；k2

CH4＋CH3H+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CH4生成速率的动力学方程

式。

(12分)

六.电池Zn|ZnCl（kg1）|AgCl(s)|Ag，测得25℃时电动势E=1.015V。已知：E(Zn2+|Zn)2b=0.555mol

=－0.763V，E(Cl|AgCl|Ag)=0.2223V。（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ZnCl2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）―（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）

1.0.9molkg－

12.变大变小3.小小4.(γ

2

γ

3

)51085

(γ

+

2

γ

－3)

5(m/b)

5.

6.{[Al(OH)OH－(n－x)Na+}x－xNa+

3]mn负

7.mol1－dm3(－1)s－11dcY1dcAkAydtmdtmc

A8.

9.散射大于

10.lnqlnqtlnqvlnqrlnqe或qqtqvqrqe11.1

12.△p=4/r

三.解：反应为一级，则k(1073.2K)

0.6930.693

0.0693h1=1.925×10-5s-1T1/210h

k(T)1ln1

=1ln10.60

s1t1x0.0916

A10s1由阿仑尼乌斯方程：ln

kT

Ea11k*****.K

R*****

.KT代入k(1073.2K)，k(T)及E=250.8×103Jmol-1

得：T=1535.9K

四.解:（1）CdCd2+(a=1)Cl(a=1)Hg2Cl2(s)Hg(l)(2分)(3分)

(3分)(4分)

（3分）

（2）E(313K）=[0.67－1.02×10-4(313－298)－2.4×10-4(313－298)2]V

=0.6679VG=(－2×*****×0.6679)Jmol-1=－128.885kJmol-1（3分）

r

ET=[―1.02×10-4－2×2.4×10-6(313－298)]VK-1p

=－1.74×10-4VK-1

rS=[2×*****×(－1.74×10-4)]JK-1mol-1=－33.58JK-1mol-1

rH=rG

(313K）+TrS(313K)=[－*****+313×(－33.58)]Jmol-1

=－139.4kJmol-1

解：[c(CH2

五.3)]c(CH=K,c(CH3-)=[Kc(C2H6)]1/2；26)

dc(H)

dt

=k1c(CH3-)c(H2)－k2c(H-]c(C2H6)=0；

dc(CH)4

dt

=k1c(CH3-)c(H2)＋k2c(H-)c(C2H6)=2k1c(CH3-)c(H2)

=2k1K1/2[c(C2H6)]1/2c(H2)。=k[c(C2H6)]1/2c(H2)

六.解：(1)Zn+2AgCl(s)===ZnCl2（b=0.555molkg1）+2Ag

(2)lgK

zFE2[0.2223(0.763)]2.303RT0.05916

33.3153K2.0671033

(3)ERTlna(ZnCl

RT3MFEMF2F2)EMF2Fln(4b3)

E

0.0*****MF2

lg4b3lgEMF0.02958

lg4b3

3lglg13

EMFEMF3lg(4b)

30.02958

13lg40.55530.98531.01530.029580.380.4077

3分）3分）（3分）

（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、0.001molkg-1K3[Fe(CN)6]水溶液的离子强度为：（）(A)6.0×10-3molkg-1(B)5.0×10-3molkg-1(C)4.5×10-3molkg-1(D)3.0×10-3molkg-1

2、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、298K时，0.005molkg-1的KCl和0.005molkg-1的NaAc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＜,2(D),1≥,2

4、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于:()

(A)金属的表面性质(B)溶液中金属离子的浓度(C)金属与溶液的接触面积(D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度

5、金属活性排在H2之前的金属离子,如Na+能优先H+在汞阴极上析出,这是由于：（）(A)θ(Na+/Na)θ(H+/H2)(B)(Na)(H2)(C)(Na+/Na)(H+/H2)

(D)H2在汞上析出有很大的超电势,以至于(Na+/Na)(H+/H2)

2-1-2

Smmol6、已知Λ=4.89×10，此时(291K)纯水中的m(H+)=m(OH-)=7.8×10-8HO,291Km2molkg-1，则该温度下纯水的电导率为（）

(A)3.81×10-9Sm-1（B）3.81×10-6Sm-1(C)7.63×10-9Sm-1（D）7.63×10-6Sm-1

7、基元反应体系aA+dD→gG的速率表达式中，不正确的是：()(A)-d[A]/dt=kA[A]a[D]d；(B)-d[D]/dt=kD[A]a[D]d；(C)d[G]/dt=kG[G]g；(D)d[G]/dt=kG[A]a[D]d。

8、某反应速率常数k=2.31×10-2mol-1dm3s-1，反应起始浓度为1.0moldm-3，则其反应半衰期为：()

(A)43.29s；(B)15s；(C)30s；(D)21.65s。9、反应A+B→C+D的速率方程为r=k[A][B]，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。

10、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γ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10cm31moldm-3KOH溶液中加入10cm3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、Co广泛用于癌症治疗,其半衰期为5.26a(年),则其蜕变速率常数为：_________________,某医院购得该同位素20mg,10a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。

dr

5、当水中加入表面活性剂后，将发生0,吸附。

dc

60

三、证明题（共10分）

四、计算题（共50分）

1、（10分）电池：Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l)在298K时的电动势

E=0.0455V，(E/T)p=3.38×10-4VK-1，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(s)在该温度时的分解压力。（1）下述电池的Eθ=0.9265V

Pt，H2(Pθ)│NaOH（α=1）│HgO（s）+Hg（l）

-1

（2）H2(g)+1/2O2(Pθ)=H2O(l)；rHm=-285.85kJmol（3）已知298K下列物质的摩尔熵值

化合物HgO（s）O2(g)H2O(l)Hg（l）H2(g)

-1

Sm/JKmol73.22205.170.0877.4130.73、（10分）反应

的速率方程为

（1）

；300K下反应20s后

，问继续反应20s后

（2）初始浓度同上，恒温400K下反应20s后，，求活化能。

4、（10分）求在283K时，可逆地使纯水表面增加1.0m2的面积，吸热0.04J。求过程的△G、W、△U、△H、△S和△F各为多少？已知该温度下纯水的表面自由能为0.074Jm-2。5、（10分）在101.325kPa外压，100℃的水中产生一个半径为10-5m的小气泡。已知该温度下水的表面张力为58.85×10-3Nm-1，密度1000kgm-1，饱和蒸气压为101.325kPa，摩尔质量M=

-3-1

18.02×10kgmol。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、单项选择题（共30分，每小题2分）

1、A2、C3、A4、D5、D6、B7、C8、A9、B10、D11、D12、D13、D14、C15、C二、填空题（共10分，每空1分）

-1

1、减小，增加2、交流,极化3、k=0.1318a5.4mg4、加和,快5、，正三、证明题（共10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：Ag(s)+(1/2)Hg2Cl2(s)=AgCl(s)+Hg(l)(2分)rH=-zF[E-T(E/T)p]m

=-*****×（0.0455-298×3.38×10）=-5329Jmol(3分)

rS=zF(E/T)p=*****×3.38×10=32.61JKmol(3分)m

-4

-1

-1

-4

-1

Qr=TrSm=298×32.61=9718Jmol(2分)

θ

2、（10分）电池反应：HgO（s）+H2(P)=Hg（l）+H2O（l）(1)

θ

已知：H2(g)+1/2O2(P)=H2O(l)(2)

(1)-(2)：HgO(s)=Hg(l)+1/2O2(g)(3)(2分)

rGm(3)=rGm(1)-rGm(2)(2分

-1

rGm(1)=-ZEF=-2×*****×0