(完整word版)武汉工程大学08级物理化学期末考试试卷(下册)A

2009-2010年第2学期考试试题 （A ）卷课程名称 物理化学下册 任课教师签名 孙雯、向建敏等出题教师签名 审题教师签名考试方式 （闭 ）卷 适用专业 08制药、化工等 题号 一 二三 四 五 总分 1 2 3得分 评卷人（注意：请将所有题目的答案均写在答题纸上。

） 一、选择填空题（共34分，每空2分） 1、已知E (Ti |Ti)0.34V θ+=-,3E (Ti |Ti)0.72V θ+= 则3E (Ti |Ti )θ++等于( )A. 1.25VB. 2.5VC. 1.06VD. 0.53V2、反应Zn(s)+H 2SO 4(aq)→ZnSO 4(aq)+H 2(p)在298 K 和p ∃压力下，反应的热力学函数变化值分别为∆r H m (1)，∆r S m (1)和Q 1；若将反应设计成可逆电池，在同温同压下，反应进度与上相同，这时各变化值分别为∆r H m (2)，∆r S m (2)和Q 2 。

则其间关系为 （ ）A. B.C.D. 3、已知某反应速率常数的单位为dm 3·mol -1·s -1 , 则反应级数为( )A ．零级 B.一级 C.二级 D.三级 4、对任意给定的反应12+→A B C 有（ ）A. B. 反应的级数 n=1.5 C. 反应的分子数为1.5 D. 5、利用反应垐?噲?132A B C −−→合成物质B ，若提高温度对提高产物B 的产率有利，则表明活化能（ ）A. E 1<E 2，E 1<E 3B. E 1>E 2，E 1>E 3C. E 2>E 1，E 2>E 3D. E 3>E 1，E 3>E 26、某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为1/2124k k 2k ()k = ，则该反应的表观活化能 E a 与各基元反应活化能的关系为（ ）A. E a =2E a,2+1/2(E a,1－E a,4)B. E a =E a,2+1 /2(E a,1－E a,4)C. E a =2E a,2+E a,1－E a,4D. E a =E a,2+E a,1－1/2E a,47、在一个密闭的容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后，会1/2A AB dc kc c dt-=CA B dcdc dc 2dt dt dt ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭发生：（ ）A. 大水珠变大，小水珠变小B. 大水珠变大，小水珠变大C. 大水珠变小，小水珠变大D. 大水珠变小，小水珠变小 8、把NaCl 加入水中后，所产生的结果是 ( ) A.dc d γ<0，正吸附 B. dc d γ>0，正吸附 C. dcd γ>0，负吸附 D.dcd γ<0，负吸附 9、用0.08mo l ﹒dm -3的KI 溶液和0.1mo l ﹒dm -3的AgNO 3溶液等体积混合制备AgI 溶胶，下列电解质聚沉能力最大的是（ ） A ． NaCl B. Na 2SO 4 C. MgSO 4 D. K 3[Fe(CN)6]10、今有反应32CaCO (s )CaO(s )CO (g )+ƒ在一定温度下达平衡，现在不改变温度和CO 2的分压，也不改变CaO (s)的颗粒大小，只降低CaCO 3(s)的颗粒直径，则平衡将（ ）A ．向左移动 B. 向右移动 C. 不发生移动 D. 无法确定11、0.1mol ·kg -1LaCl 3电解质溶液的离子强度为 。

12、电池不可逆充电时，随着电流密度的增加，两极的电势差 。

（填增大、减小、不变）13、电解时，极化电极电势_____的反应优先在阳极进行。

14、由配分函数计算宏观热力学性质U 、H 、S 、A 、G 、C v,m 时，若采用的能量零点标度不同，则对 有影响。

15、某反应垐垎噲垐11kkA B P -+, 加入催化剂后正、逆反应的速率常数分别为k 1’和k -1’,且 ，则16、由FeCl 3水解制得Fe(OH)3溶胶，若FeCl 3过量，则胶粒带 电，胶团结构为二、简单计算题(共28分)1．(10分)25℃时，将浓度为15.81mol·m -3的醋酸溶液注入电导池，测得电阻为655Ω ，已知电导池常数K Cell 是13.7 m -1,查得醋酸无限稀释摩尔电导率为0.0391 S ·m 2·mol -1，求给定条件下醋酸的电离度和电离常数。

2. (10分) 计算1mol 气体O 2 ，在25℃，100kPa 下： （1）平动配分函数； （2）平动热力学能。

已知常数 k =1.38×10-23 J·K -1，h = 6.63×10-34 J·s ，L = 6.02×1023 mol -1 3．(8分) 用毛细管上升法测定某液体表面张力。

此液体的密度为 1 g •cm -3，在直径为1.0μm 的玻璃毛细管中上升的高度为29.39m 。

设此液体与毛细管的接触角θ=0°，重力加速度为g = 9.8 m ·s -2 , 试求此液体的表面张力。

'411k 10k ='11k k --=三．证明题(共6分)某反应 A D 的机理如下：11k k A A A *A -−−→++←−−2k A *D −−→试用稳态近似法导出反应的速率方程（用dC D /dt 表示）。

四．（16分）已知25℃时电池：Pt | H 2 (1000Pa) | HCl (0.1) | AgCl(s) |Ag的电动势温度系数为2.40×10-3 V·K -1，z =1时电池反应的 Δr H m =40.0。

已知0.1HCl 的平均离子活度因子为0.7340 ， E (Ag +|Ag)=0.8000 V 。

（1） 写出电极反应和电池反应；（2） 计算25℃时Ag-AgCl 电极的标准电极电势E θ｛AgCl(s)︱Ag ｝； （3）求25℃时AgCl 的溶度积K sp 。

五．（16分） 气相反应 AY + Z 其半衰期与A 的初始浓度无关。

在500 K 时将0.0122 mol A 放入760 cm 3抽空的密闭容器中，反应经1000 s 后测得容器内压力为120.0 kPa 。

在1000 K 时测得该反应的半衰期为0.43 s(1) 试确定此反应的级数；(2) 计算速率常数k p,A (500K)和k p,A (1000K)； (3) 计算反应的E a 。

主要公式：m m ΛαΛ∞=ln BB BRT E E zF νθα=-∏ =-2c c c K 1θθααr m G zFE ∆=-±±±=b a bθγ=∑2B B 1I b z 2r m pE S zF T ∂⎛⎫∆=⎪∂⎝⎭ Cell R K κ= ∆=∆+∆r m r m r m H T S G -=A,0A c c kt=B a a a a ννν±+--+=m C κΛ=-=A A,011kt c c =A,0A c ln kt c a 2E d ln kdT RT=3/2t 22π⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭mkT q V h 2∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭Vln q U NkT T 2cos h r gγθ=ρ2r 28=IkT q h πσ08级制药、化工等专业物理化学（下册）参考答案（A 卷）一、选择填空题（共34分，每空2分） 1~10 A D C D B B A C D B 11、0.6mol ·kg -1 12、增大 13、低 14、U H A G 15、10416、正，{ [Fe(OH)3]m nFe 3+ · 3(n-x)Cl - }3x+· 3xCl - 二、简单计算题（共28分） 1、共10分解：Cell K m s m R ---κ===⨯⋅Ω12113.7 2.09210655 1233121032.181.1510092.2-----⋅⋅⨯=⋅⋅⨯==Λmol m s mmol m s C m κ1221231091.31032.1----∞⋅⋅⨯⋅⋅⨯=ΛΛ=molm s mol m s m m α21038.3-⨯= 6分 322235215.81(3.3810)1 1.871011 3.3810C C mol m C mol dm K --θ-θ--⋅α⨯⨯⋅===⨯-α-⨯ 4分2、共10分解：(1) M kg mol m O kg L mol ----⨯⋅===⨯⨯312622313210() 5.31106.0210 m RT J mol K K V m mol p Pa---⋅⋅⨯===⋅⨯113138.3142980.0248100108分(2)2分3、解：共8分2133371622-∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭===⋅t t Vln q U NkT T NkT RT J mol 32302243410⎛⎫==⨯ ⎪⎝⎭/t m mkT q V .h πm m kg m hr gN m ---⨯⨯⨯⋅⨯⋅ργ==θ=⋅-2m s 26311.029.391010009.822cos 0.072三、证明题（共6分） 证明：-=--=（分）***2A 1A 1A 2A A dc k c k c c k c 02dt-=+*21AA 1A 2k c c k c k （1分）-===+*2D 12A 2A 1A 2dc k k c r k c 3dt k c k （分）四、（共16分）解：（1）阳极 121/2(,1000)(0.1)－+-→⋅+H g Pa H mol kg e （1分） 阴极 1()()(0.1)---+→+⋅AgCl s e Ag s Cl mol kg （1分）电池反应： H 2 (g,1000Pa)+ AgCl (s) ==Ag(s) +HCl (0.1) （1分）（2）Z=1= Z F = 231.6=－T=－29.02－= 0.3007V 3分E ln {a (HCl)/[(p (H 2)/p ]1/2}= E ｛AgCl|Ag ｝ ln {γ±2(b /b )2 / [(p (H 2) / p ]1/2}= E ｛AgCl|Ag ｝+0.0750 V 所以 E ｛AgCl|Ag ｝ = 0.2257 V 4分 （3）设计电池：Ag |Ag + || Cl －|AgCl (s)|AgE = E ｛AgCl(s)|Ag ｝－ E ( Ag +|Ag)=－0.5743 V K sp =exp (zFE / RT ) = 1.93×10－10 6分五、（共16分）解：（1）半衰期与A 的初始浓度无关，n=1 2分（2）500K 时，p A,0 =RT = 66.7 kPa 2分A Y + Zt = t p A p A,0－p A p A,0－p Ap (总) = 2p A,0－p Ap A = 2p A,0－p (总) = 13.4 kPa 2分kt = ln 则 k (500 K) = 0.0016 s -1 2分k K t ==12-1ln 2(1000) 1. 612 s 3分p A p A k T RT T Ea T T k T J mol kJ mol⎧⎫⎪⎪=⎨⎬-⎪⎪⎩⎭⎛⎫⨯⨯⎧⎫=⎨⎬ ⎪-⎩⎭⎝⎭,21221,1()(3)ln ()8.31455001000 1.612 ln /10005000.0016 =57.5/ 5分一、选择填空题11、12、13、14、15、16、。