新物理化学下学期期末考试试卷A卷及其答案详解

新乡学院2009―2010学年度第一学期

《物理化学》期末试卷A 卷

课程归属部门：化学与化工学院 试卷适用范围： 级化学工程与工艺 班

．吉布斯吸附等温式 （ ），若一溶质加入纯水中后使表面张力降低，则该溶质在溶液表面发生（ 正 ）吸附。

．不论是电解池或是原电池，极化的结果都是使阳极电势（ 更高），阴极电势（ 更低 ）。

． 的 水溶液，若

，则平均离子活度 。

．常见的亚稳态有四种，它们分别是（过冷液体），（过热液体 ），（过饱和蒸气），（ 过饱和溶液 ）。

．在下图中画出 和 。

．振动配分函数计算公式引入的k h V

ν

=Θ 的量纲为（ 或者温度 ）。

．由玻尔兹曼公式可知，任意两个能级的玻兹曼因子之比，等于（该两能级分配的粒

子数之比 ）。

合成氨反应 （ ） （ ）→ （ ）若反应在恒容条件下进行时，则其反应速率可表示为Υ （ 2H dc dt -； ）或Υ （ 3NH dc dt ），两者之间的关系为（ 2H dc dt - ： 3NH dc dt ： ）。

碰撞理论的临界能C E 与Arrhenius 活化能a E 的关系为（ a E C E 12RT ） 在（ ）的条件下，可以认为a E 与温度无关。

憎液溶胶在热力学上是不稳定的，它能相对稳定存在的原因是（ 胶体粒子带电 ）；

（ 溶剂化作用）和（ 布朗运动）。

．原电池在恒温、恒

压可逆放电， 与 的大小关系为 （ ） 。

＞ ＜ 无法判断

．下列原电池中，其电池电动势与氯离子的活度无关的是（ ）

．一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，相同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的是（ ）

表面吉布斯函数 表面张力 比表面 液面下的附加压力 ．玻尔兹曼分布，

只适用于定域子系统； 只适用于离域子系统； 只适用于独立子系统； 只适用于相依子系统。 ．酸碱催化的主要特征是（ ）

反应中有酸的存在 反应中有碱的存在 反应中有电解质存在 反应中有质子的转移

某反应，当反应物反应掉 ／ 所需时间是它反应掉 ／ 所需时间的 倍时，该反应是（ ）

一级反应 二级反应 三级反应 零级反应

反应 1k −−

→ ① 2k

−−→ ② 。已知反应①的活化能1E 大于反应②的活化能2E 以下措施中哪一种不能改变获得 和 的比例。（ ）

提高反应温度 延长反应时间 加入适当的催化剂 降低反应温度 如果臭氧分解反应 3O → 2O 的机理是

3O 1

k −−→ 2O O ⋅ O ⋅ 3O 2

k −−

→ 2O 请指出此反应对臭氧而言可能是（ ）

一级反应 二级反应 级反应 零级反应

一、填空题（每小题 分，共

分）

二、选择题（每题 分，共 分） 院系

班

级

姓名

学号

(/)(/)T

c RT c γΓ=-∂∂

对于 价型的

难溶盐 在水中的溶度积很难用普通化学方法测定，可分别用电导法和电势法测定，请分别给出操作步骤，计算公式及需要查找的有关数据。（ 分）

答： 难溶盐 在水中的溶解度很小，故可认为 ，

根据 ，由于难溶盐的摩尔电导率很小，水的电导不可忽略， 故：

离子的无限稀释摩尔电导率和纯水的电导率可查表，难溶盐 水溶液的电导率可实验测定，根据以上公式即可得到难溶盐 在水中的溶度积。 （ 分）

（ ） 的溶解过程： （ ）

设计电池为：

， － ㏑

﹙ ﹚－ ﹙ ﹚ ㏑ 溶液平衡时， ，故 ㏑ ，

查表可得 ﹙ ﹚和 ﹙ ﹚，即可得 。 （ 分）

将 的 24K SO 溶液和 的 ()32a B NO 溶液混合制4a B SO 溶胶，写出其胶团结构。并说明将此溶胶进行电泳时，胶粒向何极运动。若在一定量的此溶胶中分别加入 ； ；3AICI 溶液，则哪种溶液的聚沉值最小？ 分）

答：因为24K SO 过量 所以胶团结构为 ()()224422x a m B SO nSO n x K xK --++

⎡⎤•-•⎣⎦ 分） 由于胶体粒子带负电，所以胶体粒子向阳极运动。

因为正电荷价数最高的是铝离子，所以3AICI 溶液的聚沉值最小。 分）

电池

电动势 与温度 的关系

为

写出电极反应和电池反应；

计算 ， 时该反应的 、 、 以及电池恒温可逆放电时该反应过程的 。 分） 解：（ ）阳极反应：

阴极反应：

电池反应： （ 分）

时，

（ 分）

（ 分） 因此： 时

（ 分）

∂∂⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭r m Δp p

G E zF T T （ 分） ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭p

E T

（ 分） （ 分）

时，测定氧在某催化剂表面上的吸附作用，当平衡压力分别为 及 时，每千克催化剂的表面吸附氧的体积分别为 及 已换算为标准状况下的体积 ，假设该吸附作用服从朗缪尔公式，试计算当氧的吸附量为饱和吸附量的一半时，氧的平衡压力为若干？ （ 分）

解：由兰格谬尔吸附等温式： 可得 （ 分）

× ⑴ ×

× ⑵ ×

解方程组可得： 分） 当 时， 分）

某系统由 个一维谐振子组成，分别围绕着 ， ， 三个定点作振动，总能量为 。试列出该系统可能的能级分布方式。（ 分）

解：已知一维谐振子能级 （ 分）

系统的每种能级分布由其能级分布数确定，因此需求出每种能级分布的粒子数 根据题意

系统总能量为 ， 即

系统总的粒子数 ， 即 将 带入，可得 故 ≤ ，

此时可能的能级为： ， ， ， （ 分）

得分

评卷人

三、回答下列问题（共 分）

得分

评卷人

四、计算题（共 分）

∂⎛⎫

⎪∂⎝⎭p

E T