武汉大学 物理化学 期末考试 试题合集(汪存信)

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 ]

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H 2SO 4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: [ D ]

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. [ C ]

A. BaCl 2 ( t(Ba ++) = 0.4253);

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

C. KNO 3 ( t(K +)

= 0.5103); D. AgNO 3 ( t(Ag +) = 0.4682); 4. 电解金属盐的水溶液时，其现象是： （ D ）

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p 0相比,

有: [ B ]

A. p r = p 0 ;

B. p r < p 0 ;

C. p r >p 0 ;

D. 不能确定 6. 在简单碰撞理论中, 有效碰撞的定义为 ( 碰撞分子在质心连线上的相对平动能必须超

过E c )。

7. 已知HI 的光分解机理为:

HI+h ν→H+I

H+HI →H 2+I

I+I+M →I 2+M

该反应的量子效率Φ=____2____.

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 ( 4 )cm.

9. 在电泳实验中, 观察到分散相向阳极移动, 表明胶粒 [ 带负电 ].

10. 界面吉布斯自由能和界面张力的相同点为 [ 量纲和数值相同 ], 不同点为 [ 物理意

义和单位不同 ].

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 ( 相等 ).

12. 电化学中, 电极反应的速率以 ( 电流密度 ) 表示, 电化学极化是指 ( 电极电位偏离平

衡电位 ) 的现象, 极化可分为 ( 欧姆极化, 浓差极化, 电化学极化 )。

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 [ ≤0.2K ]; 其计算式为dT = [ RT 2 dk/E a =

0.015×8.314×3002 / 50000 = 0.2 K]

14. 表面超量Γ2是指: ( 单位面积的表面层中所含溶质的物质的量与具有相同质量

溶剂的本体溶液中所含溶质的物质的量之差 ), 当d γ/da 2<0时, Γ2>0, 此时将发生

( 正 )吸附; 反之, 当d γ/da 2>0时, Γ2<0, 此时将发生 ( 负 )吸附.

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:

({(AgI)m ·nAg + ·(n-x)NO 3- }x+ ·xNO 3- ), 胶团电泳方向为 ( 向负极移动 ); 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:(Na 2SO 4>MgSO 4>CaCl 2).

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。

[答]假设符合 Langmuir 吸附等温式 θ i = b i p i /(1 + ∑b k p k )

(1) 氢原子在金表面是弱吸附时, θ H = k H p H 复合速率正比于表面上氢原子的碰撞 r = k H θ H 2= k p H 2

或一气态氢原子与表面上的氢原子的碰撞 r = k θ H p H = k ’p H 2

(2) 产物 N 2在表面上是强吸附, 但吸附系数随着表面覆盖度的增大而减小, 因此当表 面被氮接近充满时, 在尚可利用的表面部分, 氮与氨竞争吸附。

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

∞∞=- (1) (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

(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 2为 -1, 截距为 lg(0.693/κ), 请回答下列问题： k 1N 2O(g)＋H O

(Ⅱ) NO 2NH 2＋H 3O NO 2NH 3+＋H 2O (瞬间达平衡) 2+22

k k - +k 3N 2O ＋H 3O + (决速步) NO 2NH 3

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 [答](A) 设 r =k [NO 2NH 2]m [H +]n , 缓冲介质中[H +]不变。

r =k ＇[NO 2NH 2]m ∵p ∞∝[NO 2NH 2]0, (p ∞-p )∝[NO 2NH 2] 即 lg([NH 2NO 2]0/[NH 2NO 2])=k ＇t ∴ m =1

lg t 1/2=lg(0.693/ k [H +]n )=lg(0.693/ k )+n pH n = -1

r =k [NO 2NH 2][H +]-1

(B) 历程(Ⅰ) 对 [NO 2NH 2]为一级 对[H +]为零级 历程(Ⅱ) 对[NO 2NH 2]及[H +]均为一级 故均不符合(A)

(C) 有好几种反应历程与(A)相符 如 NO 2NH -＋H + NO 2NH 2

NO 2NH - ─→N 2O + OH - H + + OH - ＝ H 2O

反应速率常数与离

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