物理化学问答

物理化学问答题总结

1.影响化学反应速率的主要因素是什么？试解释之。

答：①浓度：其它条件不变，改变反应物浓度就改变了单位体积的活化分子的数目，从而改变有效碰撞，反应速率改变，但活化分子百分数是不变的；

②温度：升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，反应速率加大；

③催化剂：使用正催化剂能够降低反应所需的能量，使更多的反应物分子成为活化分子，提高了单位体积内反应物分子的百分数，从而增大了反应物速率。负催化剂则反之；

④压强：相当于改变浓度。

2. 在多相催化反应中，一般分几步实现？

答：①反应物分子扩散到固体催化剂表面；

②反应物分子在固体催化剂表面发生吸附；

③吸附分子在固体催化剂表面进行反应；

④产物分子从固体催化剂表面解吸；

⑤产物分子通过扩散离开固体催化剂表面。

3. 一级反应有何特征，二级反应有何特征。

答：一级反应特征：a.k1单位是s-1；b.以㏑c对t作图得一直线，斜率为-k1；c.半衰期与反应物起始浓度c0无关。

二级反应特征：a.k2单位为dm3·mol-1·s-1；b.以1/(a-x)对t作图的一直线斜率为k2；c.半衰期与反应物的起始浓度成反比。

4. 电极极化的原因是什么？请举例说明。

答：①浓差极化：Cu(s)|Cu2+电极作为阴极时，附近的Cu2+很快沉积到电极上面而远处的Cu2+来不及扩散到阴极附近，使电极附近的Cu2+浓度c’ (Cu2+)比本体溶液中的浓度c (Cu2+)要小，结果如同将Cu 电极插入一浓度较小的溶液中一样‘

②活化极化：H+|H2(g) (Pt)作为阴极发生还原作用时，由于H+变成H2的速率不够快，则有电流通过时到达阴极的电子不能被及时消耗掉，致使电极比可逆情况下带有更多的负电，从而使电极电势变低，这一较低的电势能促使反应物活化，即加速H+转化为H2。

5. 何为表面张力，它的物理意义是什么？

答：表面张力是在定温定压条件下，增加单位表面积引起系统吉布斯函数的增量。物理意义是在相

表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度切线的表面紧缩力。

6. 朗格缪尔导出单分子层吸附等温式的基本假定是什么？

答：同11。

7. 解质溶液的导电机理是什么？

答：①电流通过溶液是由正负离子的定向迁移来实现的；

②电流在电极与溶液界面处得以继续，是由于两电极上分别发生氧化还原作用时导致电子得失而形成的。

8. 阴极上发生的还原反应，离子析出的顺序如何？

答：如果电解液中含有多种金属离子，则析出电势越高的例子，越易获得电子而优先还原成金属。所以，在阴极电势逐渐由高变低的过程中，各种离子是按其对应的电极电势由高到低的次序先后析出的。

9. 何谓金属的钝化？其发生的原因是什么？

答：将铁丝浸在稀硝酸中，铁丝会很快被腐蚀，同时产生NO气体。而且硝酸浓度增大，铁丝的溶解速率也加快。但是，如果将铁丝浸入浓硝酸（＞65%）中，可以观察到在短时间出气之后腐蚀会突然停止，这是若将铁丝取出再放入稀硝酸中，铁丝也不会溶解。这种现象成为金属的钝化。

钝化状态的金属表面是被一层致密的氧化物膜所覆盖，因而大大阻了滞金属的腐蚀。

10. 固体表面分子降低表面能的方式是怎样的？

答：固体表面分子能对碰到固体表面上来的气体分子产生吸引力，使气体分子在固体表面上发生相对地具体，以降低固体的表面能，使具有较大表面积的固体系统趋于稳定。

11. langmuir吸附等温式描述了吸附量与被吸附蒸汽压力之间的定量关系，在推导该公式的过程引入了哪两个重要假设?

答：①气体在固体表面上的吸附式单分子层的；

②吸附分子之间无相互作用力。

12. 吸附热的大小对催化剂的催化能力有何影响？P402

答：①如果反应物A在固体表面的吸附很弱，反应表现为一级反应；

②如果反应物A在固体表面的吸附很强，反应表现为零级反应；

③如果产物X在固体催化剂表面发生强烈吸附，反应速率与反应物分压的一次方成正比，与产物分压的一次方成反比。

13. 直链反应由哪几个主要步骤构成，请详细说明之。P385

答：P385直链反应。

14. 金属腐蚀分哪两大类？请详细说明之。

答：①化学腐蚀是氧化剂直接与金属表面接触，发生化学反应而引起的，例如锌在高温干燥的空气中直接被氧化的过程；

②电化学腐蚀是发生电化学反应而引起的，最为普遍，造成的危害也最为严重。

15. 何谓摩尔电导率？请详细说明之。

答：在相距1m的两个平行板电极之间充入1mol电解质的溶液时所具有的电导，称为该物质的摩尔电导率。

16. 何谓离子独立移动定律？请详细说明之。

答：在无限稀释时，所有电解质都全部电离，而且离子间一切相互作用均可忽略，因此离子在一定电场作用下的迁移速率只取决于该种离子的本性而与共存的其他离子的性质无关。

17. 活化能对反应速度有何影响？

答：由阿伦尼乌斯公式，活化能E a越大，速率常数k越小，反应速度越慢；反之亦反。

18. 跟踪一个化学变化时，可选择一个合适的物理量，通过不断地测量它可以获得反应进程，这个物理量在此体系中需要具备什么条件，可能是哪些量？

答：测量某种成单值关系的物理量随时间变化。浓度。

19. 可逆过程有何特点，请简述之。

答：①系统处于无限接近于平衡态（准静态过程）；

②过程的推动力与阻力只相差无穷小；

③完成任一有限量变化均需无限长时间；

④在定温的可逆过程中，系统对环境所作之功为最大功，环境对系统所做之功为最小功。

20. 吸附曲线有哪几种，他们各自的重要作用是什么？

答：①吸附等压线：吸附质平衡分压p一定时，反应吸附温度T与吸附量a之间关系，用于判别吸附类型；

②吸附灯亮线：吸附量一定时，反映吸附温度T与吸附质平衡分压p之间关系，用于求算吸附热Δads H m；

③吸附等温线：温度一定时，反映吸附质平衡分压p与吸附量a之间关系，Ⅰ型研究多分子吸附层的性质，Ⅱ到Ⅴ型为多分子层的吸附情况。

21. 举例说明金属腐蚀的防护方法。