华南理工大学期末考试《 物理化学》下学期考试试卷B卷

华南理工大学期末考试

《物理化学》试卷

1. 考前请将密封线内填写清楚；

所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)；

．考试形式：闭卷；

选择题（每题2分，共20分）

原电池是指：（）

(A)将电能转换成化学能的装置

(B)将化学能转换成电能的装置

(C)可以对外作电功的装置

(D)对外作电功同时从环境吸热的装置

电解金属盐的水溶液时, 在阴极上：( )

(A) 还原电势愈正的粒子愈容易析出

(B) 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出

(C) 还原电势愈负的粒子愈容易析出

(D) 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出

LiCl 的无限稀释摩尔电导率为115.03×10-4 S·m2·mol-1，在298 K 时，测得

LiCl 稀溶液中Li+ 的迁移数为0.3364，则Cl- 离子的摩尔电导率λm(Cl-)为：（）

(A) 76.33×10-4 S·m2·mol-1

(B) 113.03×10-4 S·m2·mol-1

(C) 38.70×10-4 S·m2·mol-1

(D) 76.33×102 S·m2·mol-1

有一ZnCl2水溶液，m=0.002 mol·kg-1，γ±=0.83，则a±为：（）

(A) 1.66×10-3 (B) 2.35×10-3

(C) 2.64×10-3 (D) 2.09×10-4

对于反应2NO2= 2NO + O2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其

( )

(A) -2d[NO2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O2]/d t

(B) - d[NO2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O2]/d t = dξ/d t

(C) - d[NO2]/d t = d[NO]/d t = d[O2]/d t

(D) - d[NO2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O2]/d t = 1/V dξ/d t

6. 二级反应的速率常数的单位是：( )

(A) s-1

(B) dm6·mol-2·s-1

(C) s-1·mol-1

(D) dm3·s-1·mol-1

7. 气相反应A + 2B ─→2C，A 和B 的初始压力分别为p A和p B，反应开始时

并无C，若p为体系的总压力，当时间为t时，A 的分压为：( )

(A) p A- p B

(B) p - 2p A

(C) p - p B

(D) 2(p - p A) - p B

8. 光化学反应中的量子效率Φ一定是：( )

(A) 正整数(B) ＜1

(C) ＞1 (D) 可＞1，也可＜1

9. 多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸附水后，表面自由能将：( )

(A) 变高

(B) 变低

(C) 不变

(D) 不能比较

10. 下列物系中为非胶体的是：( )

(A) 灭火泡沫(B) 珍珠

(C) 雾(D) 空气

二.填空题（每题2分，共10分）

1．在10 cm3 1mol·dm-3 KOH溶液中加入10 cm3水，其电导率将_______________，摩尔电导率将_________________(填入增加、减小、不能确定)。

2．电池放电时，随电流密度增加阳极电位变________，阴极电位变________，正极变________ ，负极变_____。

3．N2和H2合成NH3, 在400℃下, 动力学实验测定结果表明没有催化剂时, 其活化能为334.9 kJ·mol-1，用Fe催化时, 活化能降至167.4 kJ·mol-1。假定催化和非催

化反应的指前因子相等, 则两种情况下，反应速率常数之比值k c a t / k0) =______________________________。

4．已知φ∃ (Fe2+/Fe)= -0.440 V, φ∃ (Cu2+/Cu) = 0.337 V，在25℃, p∃时, 以Pt 为阴极，石墨为阳极，电解含有FeCl2(0.01 mol·kg-1)和CuCl2 (0.02 mol·kg-1)的水溶液，

若电解过程不断搅拌溶液，且超电势可忽略不计，则最先析出的金属是______。

5．对带正电的溶胶，NaCl 比AlCl3的聚沉能力。

对对带负电的溶胶，Na2SO4比NaCl 的聚沉能力。

三．计算题

1．25℃时，TlCl在纯水中的溶解度为1.607×10-2 mol·dm-3，在0.100 mol·dm-3 NaCl 溶液中的溶解度是3.95×10-3 mol·dm-3，TlCl的活度积是2.022×10-4，试求在不含NaCl 和含有0.1000 mol·dm-3 NaCl的TlCl饱和溶液中离子平均活度系数。（10分）。

2．电池Ag(s)|AgBr(s)|HBr(0.1 kJ·mol-1)|H2(0.01p∃),Pt，298 K时，E=0.165 V，当电子得失为1mol时，∆r H m= - 50.0 kJ·mol-1，电池反应平衡常数K∃=0.0301，E∃(Ag+|Ag)=0.800 V，设活度系数均为1。

(1) 写出电极与电池反应；

(2) 计算298 K时AgBr(s)的K sp；

(3) 求电池反应的可逆反应热Q R；

(4) 计算电池的温度系数。（15 分）

3. 气相反应2NO2+ F2→2NO2F，当2 mol NO2和 3 mol F2在400 dm3的反应釜中混

合，已知300 K 时，k = 38 dm3·mol-1·s-1，反应速率方程为：r = k[NO2][F2]。试计算反应10 s 后，NO2 ，F2，NO2F 在反应釜中物质的量（10 分）。

4．苯乙烯工业化生产是从石油裂解得到的乙烯与苯作用生成乙苯，在由乙苯直接脱氢而制得：

C6H5CH2CH3(g) C6H5CH＝CH2(g)＋H2(g)

乙苯直接脱氢的工艺条件为：温度：600～800℃；压力：常压；原料：过热水蒸气与乙苯蒸气,物质的量比为9:1 的混合气，已知数据如下：

乙苯(g) 苯乙烯(g) 水(g)

$(298 K)/kJ⋅mol-129.79 146.9 -241.8

Δf H

m

$(298 K)/kJ⋅mol-1130.58 213.8 -228.6

Δf G

m

$＝33.26 kJ⋅mol-1，700～1100 K 之间反应

(1)已知700 K 时,上述乙苯脱氢反应的Δr G

m

$＝124.4 kJ⋅mol-1,计算1000 K 时乙苯的理论转化率。

热效应平均值Δr H

m

(2)试对本反应为什么采取高温常压，充入惰性气体等工艺条件，做热力学的分析说明。

(3)用蒸馏法从粗品中分离苯乙烯时，采用什么措施防止或减少其聚合作用。

(4)文献报道，有人建议可用乙苯氧化脱氢的办法来制取苯乙烯

C6H5CH2CH3(g)＋(1/2)O2(g) = C6H5CH＝CH2(g)＋H2O(g)

从热力学角度估算一下，在25℃、标准压力下有无实际的可能性，若可能实现,从理论上来讲比直接脱氢法具有什么优点。（15 分）