温州大学化学专业《物理化学(下)》期末考试试卷G..
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温州大学期末考试试卷
一、是非题(正确者打‘✓',错误者打‘×’.共10小题,每题1分)
1、 质量作用定律是碰撞理论的直接结果。
( )
2、 过渡态理论中的“马鞍点”是势能面上的最高点。
( )
3、 绝对纯净的液态水可以过冷到0℃以下而不结冰。
( )
4、 对于电池:,m 较小的一端是负极。
( )
5、 液体在固体表面发生铺展的必要条件是:γs —g γs-l + γl —g ( )
6、 光化学反应的量子效率不可能小于1. ( )
7、 弯曲液面产生的附加压力的方向总是指向该曲面的曲心。
( )
8、 高度分散的CaCO 3的分解压比块状CaCO 3的分解压大。
( )
9、 同温度下,小液滴的饱和蒸气压恒大于平面液的饱和蒸气压。
( ) 10、反应级数n 不可能是负数。
( ) 二、选择题(只有一个正确答案,多选得零分。
共30题,每题2分)
1、 在电导测量实验中, 应该采用的电源是: ( )
①直流电源 ②交流电源
③直流电源或交流电源
④测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源
2、 能证明科尔劳乌施经验式 ()的理论是: ( )
① 阿仑尼乌斯 (Arrhenius ) 电离理论
② 德拜-休克尔 (Debye-Huckel) 离子互吸理论 ③ 布耶伦 (Bjerrum) 的缔合理论
④ 德拜-休克尔-昂萨格 (Debye —Huckel-Onsager ) 电导理论
3、 法拉弟于1834年根据大量实验事实总结出了著名的法拉弟定律。
它说明的问题是:
学院-——-—---—-—--——-—-——-—---———--—-——--—- 班级-——-—-—-------———-—---—-——-——--——- 姓名---—---——--————--—-—-—----——-———-——-— 学号——---—————-—---—--——-—-—-—--—-———--——
( )
①通过电解池的电流与电势之间的关系
②通过电解池的电流与超电势之间的关系
③通过电解池的电量与发生电极反应的物质的量之间的关系
④电解时电极上析出物质的量与电极面积的关系
4、对于理想的水平液面,其值为零的表面物理量是:()
①表面能②比表面吉布斯函数
③表面张力④附加压力
5、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等于:
()
①②
③④
6、某可逆性电池在以下三种情况下放电:(1)电流趋近于零;(2)有一定大小的工作电流;
(3)短路。
这三种情况下,会导致:()
①电池电动势的改变②电池的工作电压不变
③所能输出的电能相同④所能输出的电功率不同
7、在“标准电极电势表”中列出的电极电势E°都是指25℃时该电极反应中各物质活度
均为1时相对于标准氢电极电势之值.为了精确测定诸电极的E°值,下列方法(均在25℃下进行)可行的是? ()
①精确配制出各电极活性物质的活度为1的溶液组成电池,测定电池的电动势
②由电解质活度、电解质离子平均活度及与它们相应的浓度之间的关系,求得电解质
活度为1时的浓度,以此配制电解质溶液,进行电动势测量
③由实验测定热力学数据(如Δr G°),然后计算E°
④配制浓度不同的一系列电解质溶液, 测出待定电极与标准氢电极组成的电池的一
系列电动势E值, 用外推法求出E°
8、表面现象在自然界普遍存在,但有些自然现象与表面现象并不密切相关,例如:()
①气体在固体上的吸附②微小固体在溶剂中溶解
③微小液滴自动呈球形④不同浓度的蔗糖水溶液混合
9、在相同温度下,同一液体被分散成不同曲率半径的分散物系时,将具有不同的饱和蒸
汽压。
若以p平、p凹和p凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸汽压,则三者的关系为:()
①p平>p凹>p凸②p凹>p平>p凸
③p凸>p平>p凹④p凸>p凹>p平
10、为避免暴沸,可在液体中加入多孔性物质沸石,这是因为沸石的小孔中储存有空气可
使液体的()
①沸点升高
②表面张力降低
③饱和蒸汽压降低
④过热程度大大降低,因为加热时这些气体成为新相种子,使液体绕过了产生微小气泡
的困难阶段
11、已知温度为300 K时某反应的活化能Ea等于37.4 kJ⋅mol-1,若温度增加1 K,则反应
速率常数k增加的百分数约为: ()
①5%②90%
③11%④50%
12、对于平行反应:
下列叙述中哪个是不正确的?()
①平行反应的总速率等于各平行反应速率之和
②速率方程的微分式和积分式与同级的简单反应的速率方程相似,只是速率系数为各
个反应速率系数的和
③用合适的催化剂可以改变某一反应的速率,从而提高主反应产物的产量
④用改变温度的办法,不能改变产物的相对含量
13、对于对峙反应:
下列叙述中哪个是不正确的?( )
①净速率等于正、逆反应速率之差值
②达到平衡时,反应净速率不等于零
③正、逆速率系数之比等于平衡常数K=k1/k-1
④在c~t图上,达到平衡后,反应物和产物的浓度不再随时间而改变
14、有一露于空气中的圆球形液膜,若其直径是2×10—3m,比表面吉布斯函数为0.7J·m-2 ,
则它所受的附加压力是: ()
①1.4kPa②2.8kPa
③5.6kPa④8.4kPa
15、有关链反应的特点,以下哪个说法是不正确的?()
①链反应的概率因子P远大于1
②链反应一般都有自由原子或自由基参加
③链反应一开始的速率就很大
④直链反应进行过程中,链传递物消耗与生成的速率相等
16、加催化剂能使化学反应的下列哪一项内容发生改变?()
①反应热②平衡常数和平衡转化率
③活化能和速率常数④反应熵变
17、常见的一些亚稳现象都与表面现象有关,下面的说法正确的是:( )
①过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致
②过热液体形成的原因是新相种子小气泡的附加压力太小
③饱和溶液陈化,晶粒长大是因为小晶粒溶解度比大晶粒的小
④人工降雨时在大气中撒入化学物质的主要目的是促进凝结中心形成
18、已知20℃时水-空气的界面张力为0。
07275N·m—1 ,当在20℃和1atm下可逆地
增大水的表面积4cm2 时,物系的ΔG为:()
①2.91×10-5J②2。
91×10-1J
③-2.91×10—5J④-2。
91×10-1J
19、一个复杂化学反应可用平衡态近似法处理的条件是: ( )
①反应速率快, 迅速达到化学平衡态
②包含可逆反应且很快达到平衡,其后的基元步骤速率慢
③中间产物浓度小, 第二步反应慢
④一步反应快, 第二步反应慢
20、下列关于光化学反应哪一项是不正确的?( )
①跟普通热反应一样,反应的活化能来源于分子碰撞
②温度对光化学反应速率的影响一般都不大,特殊情况下其温度系数可为负值
③反应能向的方向进行
④平衡常数与吸收光的强度有关
21、下列关于过渡态理论的叙述不正确是: ()
①反应物分子要变成产物,先要经过足够能量的碰撞形成高势能的活化络合物
②因为过渡态是处于反应物向产物转化的一个“无返回点",所以任何情况下都不可
能再分解为原始反应物
③活化络合物以频率ν分解为产物,此速率即为该基元反应的速率
④活化络合物的键比正常化学键要弱得多,但它仍能象正常分子一样进行平动、转动
和有限制的振动。
22、气体反应的碰撞理论的要点是:
()
①反应分子可看成刚性球,一经碰撞就能引起反应
②反应分子必须互相碰撞且限于一定方向才能引起反应
③反应物分子只要互相迎面碰撞就能引起反应
④一对反应分子具有足够能量的迎面碰撞才能引起反应
23、微观可逆性原理不适用的反应是:( )
①H2 + I2 = 2HI
②Cl· + Cl· = Cl2
③蔗糖+ H2O = C6H12O6(果糖) + C6H12O6(葡萄糖)
④CH3COOC2H5 + OH- = CH3COO- + C2H5OH
24、活化能Ea、临界能(阈能)Ec和标准活化焓的关系正确的是:( )
①E a〉E c > ②> E a > E c
③E c > 〉E a ④E c > E a >
25、下列光化学反应中,量子产率Φ最大的是哪个?()
①2HIH2 + I2②3O22O3
③H2 + Cl22HCl ④H2SH2 + S(g)
26、破坏臭氧的反应机理为:NO + O3NO2 + O2,NO2 + ONO + O2,其中NO是:
( )
①总反应的反应物②中间产物
③催化剂④自由基
27、同一体系,表面Gibbs自由能和表面张力都用γ表示,它们:( )
①物理意义相同,数值相同
②量纲和单位完全相同
③物理意义相同,单位不同
④前者是矢量,后者是标量
28、下列各式中,不属于纯液体表面张力的定义式的是:( )
①②
③④
29、表面活性剂是:( )
①能降低溶液表面张力的物质
②能增加溶液表面张力的物质
③溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物质Array
④溶入少量就能显著增加溶液表面张力的物质
30、Langmuir吸附等温式有很多形式,而最常见的是,但它不适用于:()
①多种分子同时被强吸附②单分子层吸附
③物理吸附④化学吸附
三、简答题(共5小题,每题2分)
(1)对于单向连续反应:,试根据下列(a)、(b)、(c)三张图(浓度—时间图)所示情况比较与的大小(在空格处直接填入“=”、“≈”、“>>"、“<<”等最确
切的数学符号)。
(2)当加热一根水平放置的中间装有一段液体的毛细管时,下面(1)、(2)两种情况下液柱将向何方移动?(在图中直接用箭头→表示即可)
(1) (2)
(3)用如下实验装置可以验证Laplace方程的正确性.在半径相同的毛细管两端分别吹出一大一小两个气泡,中间为两通活塞K.当旋转活塞K使左右两管相通,你会发现
什么现象?
(4)在空间轨道站中,飘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,会看到什么现象?
(5)硅胶是一种多孔性物质,具有很大的内表面,可自动地吸附空气中的水蒸气,而达到使空气干燥的目的,这里运用了什么原理?
四、计算和证明题(共4小题,每题5分)
1、对于下列电池:,假定氢气遵守的状态方程为,且与温度、压力无关。
当氢气的压力时,
(1)计算上述电池在20℃的电动势。
(2)当电池放电时,是吸热还是放热?为什么?
2、对于正、逆方向都是一级的快速对峙反应:
试导出弛豫时间τ用表示的表达式。
3、试证明:,式中是分散系统的表面张力,是表面积.
4、室温下假设树根的毛细管直径为2.00×10-6 m,水渗入与根壁交角θ为30°,求水可输送的
高度。
已知水的表面张力γ=72.75×10—3 N·m-1。
参考答案及评分标准
一、是非题(正确者打‘✓',错误者打‘×’。
共10小题,每题1分)
二、选择题(只有一个正确答案,多选得零分.共38题,每题2分)
三、简答题(共5小题,只需选答2题,每题2分)
(1)答:
≈〉> <〈(2)答:
(1)(2)(3)答:小气泡变小,大气泡变大,直至两者曲率半径相等.
(4)答:液滴将被吸进毛细管中。
(5)答:毛细管凝聚.
四、计算和证明题(共5小题,只需选做2题,每题5分)
1、解:
(1)电池反应式:
负极
正极
总反应:
,
恒温时,
,电池放电时吸热
2、证明:对于对于正、逆方向都是一级的快速对峙反应:
设在某一温度时,其正、逆反应的速率常数分别为,则
在该温度下达平衡时,,故
若体系的平衡条件突然发生变化,如温度从变为,速率常数相应变为,重新达平衡时,有设在时刻,距离新平衡点的偏差为,则在(温度开始突变)时,有
可解得:
故
3、证明:
即
4、解:。