大学物理化学下-期末考试试卷讲课讲稿

大学物理化学下-期末

考试试卷

1

的关系为

21

=2121= 1

21

−C2H2(g) + H2(g)是一级反应，在1073.2 K时，反三. 乙烯热分解反应：C2H4(g)−→

应经10 h有转化率为50%的乙烯分解。已知上述反应的活化能为250.8 kJ•mol-1。欲使10 s内有转化率为60%的乙烯分解，问温度应控制在多少？

(12分)

四.镉-甘汞电池反应式为 Cd+ Hg2Cl2(s) === Cd2++2Cl－+2Hg，如果各物质均处在标准状态下，其原电池电动势与温度的关系式为：

E/ V = 0.67-1.02×10-4(T/K-298) -2.4×10-6(T/K-298)2

（1）写出原电池简式；

（2）计算上述电池反应在40℃时的∆r G，∆r H和∆r S各为多少？

(12分)

五.反应 C2H6+ H2−→

− 2CH4 的反应机理如下：

C2H6 2CH3·；

CH3·+ H2k1

− CH4 + H·；

−→

H·+ C2H6k2

− CH4＋CH3·。

−→

设第一个反应为快速平衡，平衡常数为K；设H·处于稳定态,试建立CH4生成速率的动力学方程式。

(12分)

六. 电池Zn|ZnCl2（b=0.555 mol·kg-1）|AgCl(s)|Ag，测得25℃时电动势E=1.015V。已知：E(Zn2+|Zn) =－0.763V，E(Cl-|AgCl|Ag) = 0.2223 V。

（1）写出电池反应（得失电子数为2）； （2）求上述反应的标准平衡常数K ；

（3）求溶液ZnCl 2的平均离子活度因子(系数)γ ± 。

(12分)

武汉理工大学教务处

试题标准答案及评分标准用纸 | 课程名称——物理化学（下）— （ A 卷） 一. 选择题答案 : （12分，每题2分） BACDBC

二. 填空题答案 : （40分，每空2分） 1. 0.9 mol ·kg －1 2. 变大 变小 3. 小 小 4. (γ+

2

·γ-

3)15 108

15

(γ+2

·γ－3)1

5

(m /b )

5. >

6. {[Al(OH)3]m n OH －·(n －x )Na +}x －·x Na +

负

7. mol 1－α·dm 3(α－1)·s －1 11y c t m c t k m

c d d d d Y A A A

=-=⨯α

8. < < < 9. 散射 大于

10. e r v t ln ln ln ln ln q q q q q +++= 或=q e r v t q q q q 11. 1

12. △p =4γ / r 三. 解：反应为一级，则 k T (.).../1073206930693

1000693121K h

h =

==- =1.925×10-5 s -1 (2分) k T t

x ()ln

=-1

1

1A =1s 0916.060.011ln s 101-=⎪⎭

⎫ ⎝⎛- (3分)

由阿仑尼乌斯方程： ()

()ln ..k T k E R T a 107321107321K K ⎡

⎣⎢

⎢⎤⎦

⎥

⎥=-⎛⎝ ⎫⎭⎪

(3分) 代入k (1073.2K)，k (T )及E =250.8×103 J •mol -1 得： T =1535.9 K (4分)

四. 解:

（1）Cd ⎢Cd 2+(a =1) ⎢⎢ Cl -(a =1) ⎢Hg 2Cl 2(s)⎢Hg(l) （3分） （2）E (313 K ）=[0.67－1.02×10-4(313－298)－2.4×10-4(313－298)2]V =0.6679V

∆r G =(－2×96485×0.6679)J ·mol -1=－128.885 kJ ·mol -1 （3分）

p

T E ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=[—1.02×10-4－2×2.4×10-6(313－298)]V ·K -1

=－1.74×10-4 V ·K -1

∆r S =[2×96485×(－1.74×10-4)] J ·K -1·mol -1=－33.58 J ·K -1·mol -1 （3分）

∆r H =∆r G (313 K ）+T ∆r S (313 K) =[－128885+313×(－33.58)]J ·mol -1

=－139.4 kJ ·mol -1 （3分）

五. 解：[)]c c (CH (C H )

3262

=K , c (CH 3-)= [K c (C 2H 6)]1/2 ； （3分）

d (H d c t

⋅)

=k 1c (CH 3-)c (H 2)－k 2 c (H -] c (C 2H 6)=0 ； （3分）

d (CH )

d 4c t

= k 1c (CH 3-)c (H 2)＋k 2 c (H -)c (C 2H 6) （3分） = 2k 1c (CH 3-)c (H 2)

= 2k 1K 1/2[c (C 2H 6)]1/2 c (H 2) 。 （3分） = k [c (C 2H 6)]1/2c (H 2)

六. 解：(1)Zn+2AgCl(s) === ZnCl 2（b =0.555mol·kg -1）+2Ag （3分）

（3分） （3分）

33

10067.2 3153

.3305916

.0)]

763.0(2223.0[2303.2lg (2)⨯==--⨯==

K RT zFE K ()()()()

±

±

±+-=+-=-=-=γγγlg 34lg 02958.0l 34lg 2

05916.0 ) 4ln(2)(ZnCl ln 2 (3)3

MF

3MF

33MF 2MF MF b E g b E b F RT E a F RT E E