大连理工2004年物理化学(下)期末考试试卷B卷及答案

一、是非题()1.每一个元反应都表示反应的一个真实步骤。()2.化学反应速率可以用参加反应的任一物质B的dcB/dt表示，当B代表不同物质时，反应速率系数数值都相同。()3.弯曲液面的饱和蒸气压总是大于同温下平面液体的饱和蒸气压。()4.化学吸附的吸附力是化学键力。()5.催化剂能显著地改变反应速率，是由于它改变了化学反应的平衡点，使平衡转化率提高。()6.分子间力越大的液体，其表面张力越大。()7.无限稀薄时，HCl、HAc、HNO3三种溶液在相同温度、相同浓度、相同电场强度下，三种溶液中H+的迁移数相同。()8.某物质的反应级数为负值时，则该物质浓度升高将使反应速率减小。二、选择题()1、298K时，当H2SO4溶液的浓度从0.01mol·kg-1增加到0.1mol·kg-1时，其摩尔电导率Λm将A.Λm增加；BΛm减小；C.Λm不变；D.Λm变化不确定；()2、298K，含Cl-、OH-、NO3-离子的无限稀薄溶液中，离子摩尔电导率最大者为ACl-；BOH-；CNO3-()3、某反应的速率系数k＝2.31×10-2dm3·mol-1·s-1，初始浓度为1.0mol·dm-3，则该反应的半衰期为：A43.29s；B30s；C21.65s；D15s；（）4、在反应A1kB2kC，Ak3D中，活化能Ea,1＞Ea,2＞Ea,3，C是所需要的产物。从动力学角度考虑，为了提高产物C的产量，选择反应温度时应选择。A较高反应温度；B较低反应温度；C适中反应温度；D任意反应温度。（）5、某溶液中溶质B的浓度为cB（表面）＜cB（体相），表明Adσ/dc＞0，ΓB＞0；Bdσ/dc＜0，ΓB＞0；Cdσ/dc＜0，ΓB＜0；Ddσ/dc＞0，ΓB＜0。（）6、m（25℃，AlCl3）与m（25℃，31AlCl3）的关系是：Am（25℃，AlCl3）=m（25℃，31AlCl3）Bm（25℃，AlCl3）=31m（25℃，31AlCl3）；Cm（25℃，AlCl3）=3m（25℃，31AlCl3）；（）7、在一支干净的粗细均匀的U型玻璃毛细管中注入少许纯水，两侧液柱高度相同。若用微量注射器从左侧注入少许正丁酸水溶液，两侧液柱的高度将是A相同；B右侧高于左侧；C左侧高于右侧；D不能确定。三、概念填空题1、用10cm3,0.05mol·dm-3的KCl溶液和100cm3，0.006mol·dm-3AgNO3溶液制得AgCl溶胶。今若用下列电解质使其聚沉：KCl、Na3PO4、ZnSO4，则它们的聚沉能力由大到小排序为。2、写出由FeCl3水解制得的Fe(OH)3溶胶的胶团结构（已知稳定剂为FeCl3）：。3、电解质Al2(SO4)3水溶液，质量摩尔浓度为b，则其离子平均活度a±与其离子平均活度因子γ±及b的关系为a±＝。4、下列图中的四条极化曲线，曲线表示原电池的阴极极化曲线，曲线表示电解池的阴极极化曲线。5、胶体系统在电场中，若分散介质不动，胶粒定向移动的现象称为；若胶粒不动，而分散介质定向移动的现象称为。6、直链反应经历三个基本过程，即，，。四、计算填空题1、20℃时，水的表面张力为72.75×10-3N·m-1，汞的表面张力为483×10-3N·m-1，汞和水的界面张力为375×10-3N·m-1。试判断：汞（能或不能）在水的表面上铺展，依据是。2、298K时，0.003mol·kg-1的Na2SO4水溶液的离子强度为I＝。3、已知下列电池Pt，Cl2（p）│Cl－（aCl－=0.1）││Cl－（aCl－=0.01）│Cl2（p），Pt写出电池反应，计算298K的电动势EMF＝。4、总反应的速率系数与各元反应速率系数的关系为k=k221312kk，则该反应的表观活化能与各元反应的活化能之间的关系为：Ea＝。5、A、B和AB间发生的如下正、逆反应都是元反应A+B2AB，若正反应的ΔrUm=－12.0kJ·mol-1，逆反应的活化能Ea=74.5kJ·mol-1，正、逆反应的指前因子相等，则正反应的活化能Ea=；逆反应的ΔrUm=；1000Ｋ下，定容反应的平衡常数cK＝。{}{}{j}①②③④{j}五、问答及推导题（1）写出兰谬尔（Langmuir）单分子层吸附理论的基本假设；（2）A和B两种气体在同一表面上混合吸附，若A和B吸附均属兰谬尔吸附，试从兰谬尔吸附理论的基本假设出发，推导出下式：BAAAA1pb式中，Ap是吸附平衡时A的分压；A和B分别是吸附平衡时A和B的表面覆盖度；Ab是A的吸附平衡常数。以下三道计算题，要求写出所用公式，代入数据并计算结果：六、25℃时，某溶液含a=1.0的Fe2+离子，电流密度为1mV·cm-2的情况下，H+在Fe上放电的超电势η(H2)＝0.40V，Fe2+在Fe电极上放电的超电势可忽略不计。试计算溶液的pH值最低为多少时，Fe方可析出？已知E(Fe2+/Fe)＝―0.440V。七、已知反应CoNHF352+HO2HCoNHHOF3523，是一个酸催化反应，若A表示CoNHF352，反应的速率方程为：ddHAAActkcc实验数据如下：次数cA,0/mol·dm-3c(H+)/mol·dm-3t/℃t1/2/h120.20.20.020.0225350.500.25求25℃、35℃时的反应速率系数kA和反应的活化能。八、将以下化学反应设计成电池，写出电池表示式：Ag（s）+21Hg2Cl2（s）—→AgCl（s）+Hg（l）已知298K时，该反应的ΔrHm＝5435J·mol-1，各物质的标准摩尔熵分别为：物质Ag（s）AgCl（s）Hg（l）Hg2Cl2（s）Sm/J·K-1·mol-142.5596.277.4195.8试计算：298K时，电池的电动势E、ΔrGm及温度系数PTE)(，可逆过程的热效应。A+MMAka,Akd,A参考答案一、是非题1√；2×；3×；4√；5×；6√；7×;8√;二、选择题1B;2B;3A;4A;5D;6.C;7B;三、概念填空题1、Na3PO4＞ZnSO4＞KCl；2、1313m3Cl3Cl3Fe]OHFe[[xxnnx；3、a±＝10815(γ±b/b)；4、①；④；5、电泳；电渗；6、链引发，链传递，链终止。四、计算填空题1、不能；S=σH2O－σHg－σHg-H2O＝－785.25×10-3N·m-1＜0；2、I＝0.009mol·kg-1；3、电池反应Cl－（aCl－=0.1）→Cl－（aCl－=0.01，298K的电动势EMF＝0.0591V。4、Ea＝E2+12（E1－E3）。5、62.5kJ·mol-1；12.0kJ·mol-1；4.23五、问答及推导题（1）兰谬尔（langmuir）单分子层吸附理论的基本假设(i)单分子层吸附(ii)固体表面是均匀的(iii)被吸附的气体分子间无相互作用力(iV)吸附平衡是动态平衡（2）依据基本假设(i)单分子层吸附(ii)固体表面是均匀的υa=ka(1-θA-θB)pA依据基本假设(i)单分子层吸附、(ii)固体表面是均匀的、(iii)被吸附的气体分子间无相互作用力υd=kdθA依据基本假设(iV)吸附平衡是动态平衡ka(1-θA-θB)pA＝kdθA令dakkbBAAAA1pb六、计算题E(Fe2+/Fe)=E(Fe2+/Fe)－)F(1ln22eaFRT=（0.4401.01lg205916.0）=0.440VE(H+/H2)=E(H+/H2)－)H(1ln2aFRT－(H2)=（0－0.05916pH0.40）V要使Fe析出，须满足E(Fe2+/Fe)＞E(H+/H2)即0－0.05916pH0.40＜0.440解得pH＞0.68七、H+是催化剂，ddHAAAAActkcckc'；kkcAAH'则tkkc1222lnln'AAH代入数据，得：1313Ahdmmol3.69dmmol02.0h5.0693.0C25k同理：1313Ahdmmol6.138dmmol02.0h25.0693.0C35k由Arrhenius方程：K15.2981K15.3081)C35()C25(lnAAREkka解得：1amolkJ95.52E八、设计电池为:Ag(s)AgCl(s)|KCl溶液（a）|Hg2Cl2(s)Hg(l)rS＝S(Hg)+S(AgCl)－S(Ag)+21S（HgCl2）=[77.4+96.2－(42.55+21×195.8)]J·K-1·mol-1=33.15J·K-1·mol-1ΔrGm＝ΔrHm－TΔrSm＝－nEFE＝]964851543515.33298[mrmrmrzFHSTzFGV=0.04606VpTE)(=)9648515.33(rzFSmV·K-1=3.44×10-4V·K-1ΔrGm＝－nEF＝4443.7J·mol-1QR＝TΔrSm＝9878.7J