中国石油大学2012年期末考试物理化学(下)试题

中国石油大学2012年期末考试物理化学(下)试题
(应用化学、材料化学专业用)
一、选择题（22分）
1．强电解质CaCl 2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是 （ ）
A.)()()(22-∞+∞∞+=ΛCl Ca CaCl m m m λλ
B.
)()(5.0)(22-∞+∞∞+=ΛCl Ca CaCl m m m λλ C.)(2)()(22-∞+∞∞+=ΛCl Ca CaCl m m m λλ D.)]()([2)(22-
∞+∞∞+=ΛCl Ca CaCl m m m λλ
2．强电解质CaCl 2的水溶液，其离子平均活度±α与电解质活度B α之间的关系为（ ）
A. B αα=±
B. 3B αα=±
C. 2/1B αα=±
D. 3
/1B αα=±
3．在不可逆电极过程中，随着电流密度的增大 （ ） A.阴极电势变低，阳极电势变高 B. 电池的电动势降低 C.电解池耗电能增加 D. 以上说法都对 4．某电池反应为-+
+=++OH Hg l O H g O l Hg 42)(2)()(2222，当电池反应达平衡时，电池的
电动势E 必然是 （ ）
A. 0>E
B. ϑ
E E = C. 0<E D. 0=E 5．下列说法中正确的是： （ ）
A. 反应级数等于反应分子数
B. 具有简单级数的反应是基元反应
C. 不同反应若具有相同的级数形式，一定具有相同的反应机理
D. 反应级数不一定是简单正整数
6．某化学反应的方程式为B A →2，在动力学研究中表明该反应为 （ ） A.
二级反应 B. 基元反应 C. 双分子反应 D. 以上都无法确定
7．设理想气体反应体系P A →的速率方程为A c c c k r =，若用分压表示浓度，速率方程可写为
A P P P k r =，式中c k 与P k 的关系为 （ ）
A. P c k k =
B. RT k k P c ⋅=
C. RT k k c P ⋅=
D. P c k k /1=
8．催化剂能极大地改变反应速率，下列说法错误的是 （ ） A. 催化剂改变了反应历程 B. 催化剂降低了反应活化能
C.催化剂改变了反应平衡，提高了转化率
D. 催化剂同时加快正向与逆向反应
9．一定温度、压力下，将1克液体水分散成半径为10 -9米的小水滴，经过此变化后，以下性质保持不变的是 （ ）
A. 总表面能
B. 表面张力
C. 比表面积
D. 液面下的附加压力 10．硅胶吸水后其表面吉布斯自由能将 （ ） A. 降低 B. 升高 C. 不变 D. 无法确定 11．在水中加入肥皂液后，将发生 （ ） A. 0/<αγd d 正吸附 B. 0/<αγd d 负吸附 C. 0/>αγd d 正吸附 D. 0/>αγd d 负吸附
12．将少量的KI 溶液加入AgNO 3溶液中制得AgI 溶胶，下列电解质聚沉能力最强的是 （ ） A. NaCl B. FeCl 3 C. MgSO 4 D. K 3PO 4
13．下列各分散体系中丁铎尔（Tyndall ）效应最强的是 （ ） A. 食盐水溶液 B. 大分子溶液 C. 空气 D. Fe(OH)3溶胶
14．下列电池中能测定AgCl 的
)(AgCl G m f ϑ
∆的是 （ ） A. Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl 2(p ϑ),Pt B. Ag(s)|Ag +||Cl -|Cl 2(g),Pt C. Ag(s)|Ag +||Cl -| AgCl(s)| Ag(s) D. Ag(s)|AgCl(s)| Cl -|| Ag +| Ag(s) 15．乳状液属于 （ ）
A. 分子分散体系
B. 胶体分散体系
C. 粗分散体系
D. 憎液溶胶 16．兰缪尔(Langmuir)吸附理论中最重要的基本假设是 （ ） A. 气体处于低压下 B. 固体表面的不均匀性 C. 吸附是单分子层的 D. 吸附是放热的
17．电池在恒温、恒压下可逆放电1F 与以一定的电压放电1F ，二者相比不同的是 （ ） A. 电池反应的m r U ∆ B. 电池反应的m r H ∆ C. 与环境交换的热Q D. 电池反应的m r G ∆ 18．一定T 、P 下可以发生∆G >0的反应是 （ ）
A. 原电池中的反应
B. 光化学反应
C. 催化反应
D. 溶液中的反应 19．胶体体系能够保持相对稳定的最重要因素是 （ ） A. 布朗运动 B. 胶粒表面的扩散双电层 C. 溶剂化层的作用 D. 胶体为微多相体系 20．某光化学反应A + h ν→ A*, 其速率与 （ ） A. A 的浓度有关 B. A 的浓度无关 C. A 的浓度和h ν有关 D. 不确定
21．实验活化能Ea 、临界能Ec 和0K 时的能量差E 0，三者在数值上近似相等的条件是 （ ） A. 基态振动频率很高 B. Ec 很小 C. 温度很低 D. 基元反应 22．BET 吸附等温式中V m 为 （ ）
A. 饱和吸附量
B. 平衡吸附量
C. 铺满第一层的吸附量
D. 总吸附量 二、简答题（16分）
1、 试用所学知识解释毛细凝聚现象。

B (1) E 1
2、 平行反应为副产物， C (2) E 2
已知活化能E 1>E 2，怎样改变温度对反应（1）有利?还可以采取什么措施? 3、使溶胶聚沉的主要方法有哪些？ 三、计算题(62分)
1、 反应)(2)()(22g HI g I g H k −→−
+的速率方程为2
22I H H P kP dt
dP =-
，400K 时
117101---⋅⨯=kPa s k 。

将H 2引入含有过量固体碘的玻璃瓶中，H 2的初始压力为20kPa ，假设固
体碘与其蒸气迅速达成平衡，碘的蒸气压为120kPa ，试计算该反应的半衰期?2/1=t （10分）
2、 2、某气相反应P A −→−2，已知该反应的A P 1与时间t 为直线关系，50℃下截距为150atm -1,
斜率为2.0×10-3atm -1.s -1,
（1）说明该反应是几级反应？导出该反应速率的定积分表达式；
（2）反应的活化能1
.60-=mol kJ E a ，试计算100℃时反应的速率常数?2=k
（15分）
3、已知100℃时水的表面张力131085.582
--⋅⨯=m N O H γ, 密度为3
958-⋅=m kg ρ。

在100℃、
101325Pa 压力下的纯水中，假设在水面下形成一个半经m R 8
10`-=的小气泡。

问： （15分）
（1）该小气泡需承受那些力的作用，大小是多少？ （2）小气泡内水的蒸汽压多大？ （3）由以上数据说明液体过热的原因。

4、已知298K 时电池Pt,H 2(P ϑ)|H 2SO 4(b)|O 2(P ϑ), Pt 的E 为1.228V ，水的生成焓
12.1.286)298,,(--=∆mol kJ K l O H H m f ϑ。

（15分）
（1） 写出电极及电池反应式；
（2） 计算电池反应的?=∆m r S 电动势的温度系数?
=⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂P T E
5、25℃时，某溶液中含有 Ag +(a 1=0.001), Ni 2＋(a 2=0.1)和H +(a 3=0.001)，且已知H 2（g ）在Pt 、Ag 、Ni 上的超电势分别为0.12 ,0.2及0.24。

用Pt 电极电解上述溶液，当外加电压从零开始逐渐增加时，在阴极上依次发生什么反应？假设在Pt 等金属上析出上述各金属的超电势可忽略不计。

已知V
Ag
Ag
7994.0/=+
ϑ
ϕ，
V Ni
Ni 23.0/2-=+
ϑϕ (7分)。