武汉大学物理化学期末试题(A卷)

武汉大学化学与分子科学学院

物理化学(下) 期末考试试卷

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一、概念题（15题，45分）

1. 根据碰撞理论, 温度增加反应速率提高的主要原因为：[ ]

A. 活化分子所占的比例增加;

B. 碰撞数增加;

C. 活化能降低;

D. 碰撞频率增加。

2. 298.15K, 当H2SO4溶液的浓度从0.01mol/kg增至0.1mol/kg时, 其电导率κ和摩尔电导率Λm将: [ ]

A. κ减小, Λm增加;

B. κ增加, Λm增加;

C. κ减小, Λm减小;

D. κ增加, Λm减小。

3. 下列物质的水溶液, 在一定浓度下,其正离子的迁移数(t B)如下所列, 选用哪一种物质做盐桥, 可使水系双液电池的液体接界电势减至最小。[ ]

A. BaCl2 ( t(Ba++) = 0.4253);

B. NaCl ( t(Na+) = 0.3854);

C. KNO3 ( t(K+) = 0.5103);

D. AgNO3 ( t(Ag+) = 0.4682);

4. 电解金属盐的水溶液时，其现象是：[ ]

A．还原电势愈正的金属离子愈容易析出；

B．还原电势愈负的金属离子愈容易析出；

C．超电势愈大的金属离子愈容易析出；

D．还原电势与超电势之和愈正的金属离子愈容易析出。

5. 在相同温度和压力下, 凹面液体的饱和蒸汽压p r与水平面同种液体的饱和蒸汽压p0相比, 有: [ ]

A. p r = p0 ;

B. p r < p0 ;

C. p r >p0 ;

D. 不能确定。

6. 在简单碰撞理论中, 有效碰撞的定义为( ) 。

7. 已知HI的光分解机理为:HI+hν→H+I H+HI→H2+I I+I+M→I2+M，则该反应的量子效率Φ=（________）。

8. 在298K下, 已知A液的表面张力是B液的一半, A的密度是B的两倍, 如果A液的毛细管上升是1cm, 则

用相同的毛细管测定B液, B在毛细管中将会上升( )cm.。

9. 在电泳实验中, 观察到分散相向阳极移动, 表明胶粒带（）电。

10. 界面吉布斯自由能和界面张力的相同点为（）, 不同点为（）。

11. 当达到唐南平衡时, 体系中的任一电解质(如NaCl), 其组成离子在膜内的浓度积与膜外的浓度积的关系为( )。

12. 电化学中, 电极反应的速率以( ) 表示, 电化学极化是指( ) 的现象, 极化可分为( 、、)。

13. 某反应的表观活化能为50kJ/mol, 在300K下, 测其速率常数, 若要求k的测量误差在 1.5%以内, 则恒温槽的控温精度要求[ ]，其计算式为dT = [ ]。

14. 表面超量Γ2是指: ( )，

当d γ/da 2<0时, Γ2>0, 此时将发生 ( )吸附（填正或负）， 反之, 当d γ/da 2>0时, Γ2<0, 此时将发生( )吸附（填正或负）。

15. 混合等体积的0.08 mol.dm -3KI 和0.1 mol.dm -3 AgNO 3溶液所得溶胶的胶团结构式为: (

), 胶团电泳方向为 ( ); 比较 MgSO 4, Na 2SO 4, CaCl 2电解质对溶胶的聚沉能力大小循序为: ( )。

二、(5 分)请在符合 Langmuir 吸附等温式的前提下, 从反应物和产物分子吸附性质，解释下列事实：

(1) 氢原子在金表面上复合是二级反应；

(2) 氨在钼上分解速率由于N 2的吸附而显著降低, 尽管表面被N 2所饱和, 但速率不为零。

三、 (15 分)硝酰胺 NO 2NH 2 在缓冲介质(水溶液)中缓慢分解, NO 2NH 2─→N 2O(g)↑＋H 2O 。实验找到如下规律：(a) 恒温下, 在硝酰胺溶液上部固定体积中, 用测定 N 2O 气体的分压 p 来研究分解反应, 据p ～ t 曲线可得： lg 'p k t p p

∞∞=- ；(b) 改变缓冲介质, 使在不同的 pH 下进行实验, 作 lg t 12～ pH

图，得一直线, 其斜率为 -1, 截距为 lg(0.693/κ), 请回答下列问题：(A) 写出该反应的速率公式, 并说明为什么? (B) 有人提出如下两种反应历程： (Ⅰ) NO 2NH 2k 1N 2O(g)＋H 2O

(Ⅱ) NO 2NH 2＋H 3O +22k

k -垐垎噲垐NO 2NH 3+＋H 2O (瞬间达平衡)

NO 2NH 3+k 3N 2O ＋H 3O + (决速步) 你认为上述反应历程是否与事实相符, 为什么?

(C) 请你提出认为比较合理的反应历程假设, 并求其速率方程

四、(10 分)溶液中离子间的反应速率正比于活化络合物的活度， 请推导反应速率常数与离子强度和离子电荷数间的关系式，设反应式为A Za +B Zb →X ≠

→Ｐ 。

五、(10 分)设将某单元酸 (HR) 0.0013 kg 溶于 0.1 dm 3的稀盐酸溶液后完全解离，如果将此溶液置于半透膜(β)中，与膜外(α) 298 K ，0.1 dm 3蒸馏水达到平衡时，测得膜外pH = 3.26，膜电势为 34.9 mV ，试计算：

(1)膜内溶液的 pH 值；(2)该单元酸的相对分子质量假定溶液可视作理想溶液。

六、(15 分)有人提出一种将不很纯的铜粉进行提纯的工艺：将不纯的铜粉于酸化的硫酸铜溶液中反应： 2++Cu + Cu(s)2Cu ƒ 过滤后，溶液中的Cu +可歧化得到纯铜粉，已知，298 K ，p ∃

下： 2++Cu + e Cu -ƒ E 1∃ = 0.02 V ； +Cu + e Cu(s)-ƒ E 2∃

= - 0.57 V 。如果使一种含铜量为3 kg ·m -3（以CuSO 4形式存在）的溶液通过一个装有铜粉的反应器（25℃），假设反应已达到平衡，计算溶液流出反应器时Cu 2+,Cu +和总的铜的浓度。