物化试卷1汇总

物理化学期末考试卷一、选择题1.下列说法中不正确的是……………………………………………………（C）。

（A）生成的新鲜液面都有表面张力（B）平面液体没有附加压力（C）弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心（D）弯曲液面的附加压力指向曲率中心2.同一固体, 大块颗粒和粉状颗粒, 其溶解度哪个大……………………（B）。

（A）大块颗粒大（B）粉状颗粒大（C）一样大（D）无法比较3.当一反应物的初始浓度为0.04 mol·dm-3时，反应的半衰期为360 s，初始浓度为0.024 mol·dm-3时，半衰期为600 s，此反应为…………………………（C ）。

（A）零级（B）1.5级（C）2级（D）1 级4. 有一放射性元素，其质量等于8g，已知它的半衰期1/210dt ，则经过40d后，其剩余的重量为………………………………………………………………（C ）。

（A）4g （B）2g （C）1g （D）0.5g5. 在300K时，某基元反应的阀能E c=83.68 kJ·mol-1，则有效碰撞的分数值等于………………………………………………………………………………（ D ）。

（A）3.719×10-14（B）6.17×10-15（C）2.69×10-11（D）2.69×10-156. 某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%，当有催化剂存在时，其转化率应当是…………………………………………………………………………（C ）。

（A ）大于 25.3% （B ）小于 25.3% （C ）等于 25.3% （D ）不确定7. 把玻璃毛细管插入水中，凹面下液体所受的压力 p 与平面液体所受的压力 p0相比…………………………………………………………………………（ B ）。

（A ） p = p0 （B ）p < p0 （C ）p > p0 （D ）不确定8. 298K 时，苯蒸汽在石墨上的吸附符合吸附Langmuir 吸附等温式，苯蒸汽的压力为40Pa ，石墨表面的覆盖度θ=0.05。

如果要使覆盖度θ=0.5，则此时苯蒸汽的压力应控制在………………………………………………………………（ C ）。

（A ）200Pa （B ）400Pa （C ）760Pa （D ）1000Pa9. 在碰撞理论中，校正因子P 小于1的主要原因是……………………（ B ）。

（A ）反应体系是非理想的 （B ）空间的位阻效应（C ）分子碰撞的激烈程度不够 （D ）分子间的作用力10. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是……………………（ A ）。

（A ）B T 0a γ⎛⎫∂< ⎪∂⎝⎭，正吸附 （B ）B T0a γ⎛⎫∂< ⎪∂⎝⎭，负吸附（C ）B T 0a γ⎛⎫∂> ⎪∂⎝⎭，正吸附 （D ）B T0a γ⎛⎫∂> ⎪∂⎝⎭，负吸附二、填空题1. 将一毛细管端插入水中，毛细管中水面上升 5 cm ，若将毛细管向下移动，留了3 cm 在水面，则毛细管上端水面呈 凹形弯月面 。

2. 298 K 时，将直径为 1 μm 的毛细管插入水中，为防止水面上升需压力_288kPa____（已知：298 K 时水的表面张力为 72.14×10-3 N·m-1，密度ρ=0.997×103 kg·m -3。

）3. 在一封闭容器底上钻一个小孔，将容器浸入水中至深度 0.40 m 处，恰可使水不浸入孔中。

设298 K 时，水的表面张力为72.14×10-3 N·m-1，密度ρ=0.997×103 kg·m-3，则孔的半径为___3.69×10-5 m 。

4. 气相色谱法测定多孔固体的比表面，通常是在液氮温度下使样品吸附氮气，然后在室温下脱附，这种吸附属于__物理__吸附。

5. 某人工放射性元素，放出确 粒子，半衰期为15 min。

若该试样有80%分解，所需时间为__35min__。

6. 已知物质A的分解反应是一级反应，当A起始浓度为0.1 mol·dm-3时，分解20%的A需时50 min，则该反应的速率系数k为__4.46×10-3min-1 。

7. 298 K时，乙酸乙酯与NaOH 的皂化作用，反应的速率常数为 6.36 dm3·mol-1·min-1，若起始时酯和碱的浓度均为0.02 mol·dm-3，则10 min 后酯的水解分数为__56%__。

8. 汽车尾气中的氮氧化物在平流层中破坏奇数氧（O3和O）的反应机理为：NO + O3 →NO2+ O2 NO2+ O →NO + O2在此机理中，NO 是___催化剂___。

9. 在过渡态理论的计算速率系数的公式中，因子kBT/h对所有反应几乎都一样的，所以称为普适因子。

在通常反应温度（设为500K）下，其值约为__1013s-110. 用同一滴管分别滴下1 cm3NaOH 水溶液、水、乙醇水溶液, 滴数数量比较为__乙醇>水>NaOH （用> 表示）。

三、计算题1. 已知在300K 时纯水的饱和蒸汽压ps=3.529kPa ，密度ρ=997 kg·m -3，表面张力γ =0.0718 N·m-1。

在该温度下：（1）将半径 r1= 5.0×10-4m 的洁净玻璃毛细管插入纯水中，管内液面上升的高度为h=2.8m ，，试计算水与玻璃之间的接触角；（2）若玻璃毛细管的半径为r2= 2nm ，求水蒸气在该毛细管中发生凝聚的最低压力。

解：（1）由于水能润湿毛细管，水在毛细管内呈弯月面，附加压力使水在毛细管内上升。

最终达到平衡：s g 2cos ()p gh gh gh R γθρρρρ==∆=-≈水水水 32-41997 k g m 9.8m s 0.028m 5.010m c o s ==0.9526220.0718N m ghR ρθγ---⋅⨯⋅⨯⨯⨯=⨯⋅水水θ =17.7ο（2）利用Kelvin 公式，计算300 K 时，半径为 2.0 nm 的水滴面上的饱和蒸气压r '02ln p M p RT R γρ=⋅()r 920.07180.018C o s 17.7l n -0.4953.529k P a 8.314300-210997p ο-⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯ 2.151k Pp =2. 某些农药水解反应是一级反应, 在293 K 时，敌敌畏在酸性介质中水解反应的半衰期为61.5 d ，试求它在此条件下的水解速率系数。

若在343 K 时的速率系数为0.173 h-1, 求343 K 时的半衰期及该反应的活化能Ea 。

解：一级反应的半衰期与反应物的起始浓度无关，从293 K 时的半衰期表示式，求出该温度下的速率系数：14112ln 20.693(293K)0.0113 d 4.7110h 61.5 d k t ---====⨯再从343 K 时的速率系数值，求出该温度下的半衰期112ln 20.693 4.01 h 0.173 h t k -===根据Arrhenius 的定积分公式211211ln ()a E k k R T T =- 140.17311ln () 98.70 kJ mol 4.71108.314293343a a E E --=-=⋅⨯该反应的活化能为198.70 kJ mol -⋅。

答案解析一、选择题1.解析：（C ） 表面张力的方向总是与表面相切2.解析：（B ）颗粒表面是凸面，曲率半径取正值，根据Kelvin 公式，半径越小，其饱和溶液的浓度越大，溶解度也越大。

3. 解析：（C ）这反应符合起始物浓度相等的二级反应的特点，半衰期与起始物浓度成反比。

4. 解析：（C ）根据1/2ln 2t k =和0ln t a kt a =，则有t 01180.5g 1616a a ==⨯=5. 解析：（D ）根据有效碰撞理论有c /E RT q e -=，383.6810/8.314300-15=2.6910q e -⨯⨯=⨯。

6. 解析：（C ）催化剂只改变反应的速率，缩短到达平衡的时间，但是它不能改变平衡的组成。

7. 解析：（B ）凹面的附加压力方向与外压相反，曲率半径取负值，附加压力与外压相减，所以凹面下液体所受的总压力小于平面液体所受的压力。

8. 解析：（C ）根据Langmuir 吸附等温式=1ap ap θ+，p=40Pa 时，θ =0.05；θ =0.5时，p=760Pa 。

9. 解析：（B ）有的分子碰撞的激烈程度单从能量角度考虑已经可以引发反应，但是由于空间的位阻效应，能量不能传递到要破裂的化学键上，所以反映仍不能发生，使校正因子P 小于1。

10. 解析：（A ）表面活性物质加入溶剂后，使溶液的表面张力明显降低，表面张力随表面活性物质的浓度增加而下降，表面浓度高于本体浓度，发生正吸附。

二、填空题1. 解析：水在毛细管中上端水面的形状决定于接触角，水能润湿玻璃毛细管，上端水面呈凹形弯月面，这不会因毛细管的长短而改变。

2.解析：防止水面上升需要加的压力，就等于毛细管中水形成弯月面的附加压力，即：3152s '62271.9710N m 2.8810N m =288 kPa 0.510m p R γ----⨯⨯⋅===⨯⋅⨯3. 解析：容器浸入水中深度处的水的静压力，恰好等于小孔处弯曲液面的附加压力，这时水才不会浸入孔中。

即'2gh R γρ= 21'5332227.21410N m 3.6910m 1.010kg m 9.8m s 0.40m R gh γρ-----⨯⨯⋅===⨯⨯⋅⨯⋅⨯4. 解析：液氮在多孔固体表面吸附主要靠分子之间作用力，故属于物理吸附。

5. 解析：放射性元素的蜕变符合一级反应的特征，按一级反应的积分式： 112ln 2ln 2 =0.046 min 15 mink t -==设当分解 80% 所需时间为：111111ln ln 35 min 10.046min 10.80x t k y -==⨯=--6. 解析：因为是一级反应，则有1ln 1kt y =-。

311111 ln ln 4.4610min 150min 10.2k t y --===⨯--7. 解析：本题一个反应物起始浓度相等的二级反应，它的速率方程和速率系数的表示式分别为：21y k a ty =-把 t = 10 min ， a = 0.02 mol ·dm-3 ，k2= 6.36 dm3·mol-1·min-1代入上式，得：y= 56%8. 解析： NO 参与了破坏臭氧的反应，但反应前后本身没有变化，起了催化剂的作用。