0-2011级化工班平考试卷与解答

12011级化学工程与工艺专业物理化学课程评测试卷(2)一、选择题(共15题30分)1.反应2A→P为二级反应，[A]0为反应物A的起始浓度。其半衰期：()(A)与[A]0无关(B)与[A]0成正比(C)与[A]0成反比(D)与[A]成反比2.某二级反应，反应物消耗1/3需时间10min，若再消耗1/3还需时间为：()(A)10min(B)30min(C)20min(D)40min3.当一反应物的初始浓度为0.04mol.dm-3时，反应的半衰期为360s，初始浓度为0.024mol.dm-3时，半衰期为600s，此反应为：()(A)2级反应(B)1.5级反应(C)0级反应(D)1级反应4.连串反应Ak1Bk2C其中k1=0.1min-1，k2=0.2min-1，假定反应开始时只有A，且浓度为1mol.dm-3则B浓度达最大的时间为：()(A)0.3min(B)5.0min(C)6.93min(D)∞5.氢和氧的反应发展为爆炸是因为()(A)大量的引发剂的引发(B)直链传递的速度增加(C)自由基被消除(D)生成双自由基形成支链6.根据活化络合物理论，液相分子重排反应之活化能Ea和活化焓≠Hm之间的关系是：()(A)Ea=≠Hm(B)Ea=≠Hm-RT(C)Ea=≠Hm+RT(D)Ea=≠Hm/RT7.简单碰撞理论中临界能Ec有下列说法,其中正确的是：()(A)反应物分子应具有的最低能量(B)碰撞分子对的平均能量与反应物分子平均能量的差值(C)反应物分子的相对平动能在联心线方向上分量的最低阈值(D)Ec就是反应的活化能8.对于反应2NO2=2NO+O2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为：()(A)-2d[NO2]/dt=2d[NO]/dt=d[O2]/dt(B)-d[NO2]/2dt=d[NO]/2dt=d[O2]/dt=d/dt(C)-d[NO2]/dt=d[NO]/dt=d[O2]/dt(D)-d[NO2]/2dt=d[NO]/2dt=d[O2]/dt=1/Vd/dt9.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：()(A)等于25.3%(B)小于25.3%(C)大于25.3%(D)不确定210.催化剂能因少量的毒物而活性大大降低，其主要原因是：()(A)增大了催化反应的活化能(B)毒物极易被催化活性中心吸咐(C)毒物破坏了催化剂结构(D)毒物破坏了催化剂的热稳定性和机械强度11.体温计打碎后，落在水泥地面上的水银基本呈球形，这说明()(A)γ汞＋γ汞-水泥地面＜γ水泥地面(B)γ汞＞γ水泥地面(C)γ汞＜γ水泥地面(D)γ汞＋γ汞-水泥地面＞γ水泥地面12.对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是：()(A)(/T)p0(B)(/T)p0(C)(/T)p=0(D)无一定变化规律13.弯曲液面（非平面）所产生的附加压力：()(A)一定不等于零(B)一定等于零(C)一定大于零(D)一定小于零14.水银完全不润湿玻璃表面，若将半径为5×10-5m的玻璃毛细管插入水银中后（水银的密度=13.6×103kg·m-3，其表面张力=0.520N·m-1），管内水银面将：()(A)上升0.15m(B)下降0.15m(C)上升0.015m(D)下降0.015mh=2/(gR')15.表面活性剂具有增溶作用，对增溶作用说法不正确的是：()(A)增溶作用可以使被溶物的化学势大大降低(B)增溶作用与乳化作用不同(C)增溶作用也就是溶解作用(D)增溶作用是一个可逆的平衡过程二、填空题(共6题12分)1.2NO+O2＝2NO2的反应机理拟定为：2NO＝N2O2（达到平衡，平衡常数为K1）N2O2+O2＝2NO2（慢，速率常数为k2）总包反应对O2是1级；对NO是2级。2.在300K时,鲜牛奶5h后即变酸,但在275K的冰箱里，可保存50h,牛奶变酸反应的活化能是63.1kJ·mol-1ln(k2/k1)=ln(t1/t2)(Ea/8.314)(1/300-1/275)3.药物阿斯匹林水解为一级反应，求17℃时速率常数为0.0436d-1时，阿斯匹林水解30%需要的时间为：8.2d。34.某反应需激发能量为100kJ·mol-1，相当于入射光的波长／nm＝1196=c/=chL/E=0.1196/E5.在298K时，正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图，其斜率为-0.103N·m-1·mol-1·kg，正丁醇在浓度为0.1mol·kg-1时的表面超额为：4.16×10-6mol·m-2。6.-已知水在293K时的表面张力=0.07275N.m-1,摩尔质量M=0.018kg.mol-1密度ρ=103kg.m-3。293K时水的饱和蒸气压为2074Pa，则293K水滴半径R′=10-9m时水的饱和蒸气压为Pr=6078Pa。931111101000293314.8018.007275.022lnmKgKKmolJmolKgmNRRTMPPr三、计算题(共4题40分)1.某金属钚的同位素进行β放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的：(1)蜕变常数;(2)半衰期;(3)分解掉90%所需时间。[答]111ln454.2d10.9k2.乙烯热分解反应C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)是一级反应，在1073.2K时，反应速率系数k1为1.925×10-4s-1，已知上述反应之活化能为250.8kJ·mol-1，欲使10s有60%的乙烯分解问温度应为多少？[答]由ln(1/1－xA)=kt得k2=1/t×ln(1/1－xA)=1/1×ln(1/1-0.6)＝0.0916s-1已知k11.925×10-4s-1由ln(k2/k1)=Ea/R(1/T1-1/T2)111(1)ln1Aktx-111ln0.00507d14d10.06851/21(2)ln2/136.7dtk111(3)ln1Atkx10.3.41amaVVpbpbθ4ln(0.0916/1.925×10-4)=250800/8.314(1/1073.2-1/T2)得T2=1374K3.松节油萜的消旋作用是一级反应，457.6K和510.1K速率常数分别为2.2×10-5min-1和3.07×10-3min-1，试求Ea、指前因子A。[答]将已知数据代入：得：Ea=182.5kJ·mol-1将T=457.6K，k=2.2×10-5min-1Ea=182.5kJ·mol-1代入上式得：A=1.52×1016min-1=9.10×1017s-14.[答]W'=A=1.439×10-5JG=W'=1.439×10-5JS=-(/T)p,A×A=3.14×10-9J·K-1Qr=TS=9.357×10-6J四、问答题(共3题18分)1.（本题4分）若天空中小水滴要起变化，一定是其中的大水滴进行蒸发，水蒸气凝结在小水滴上，使大小不等的水滴趋于相等。这种说法对吗？为什么？[答]不对，应是大水滴变大，小水滴变小直至消失，因为小水滴蒸气压大。211211)()(lnTTRETkTka根据公式：1.51016.4571min102.2min103.07ln1-5--1-3REaRTEaAek/∵52.（本题4分）在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将向左移动，这种说法对吗？为什么？[答]对，因为表面张力随温度之增高而下降，由p=2/R知，右端冷却时其附加压力增加而左端不变，故向左移动。3.（本题10分）反应C2H6+H22CH4的反应机理如下:C2H62CH3;CH3+H2CH4+H;H+C2H6CH4＋CH3.设第一个反应达到平衡,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。[答]1k2ktd]CH[d4=k1[CH3][H2]＋k2[H])[C2H6](1)K]HC[]CH[6223[CH3]={K[C2H6]}1/2(2)K1[CH3][H2]－k2[H][C2H6]=0tdH][d(3)从3式得：][]][[][622231HCkHCHkH(4)td]d[CH4=k1[CH3][H2]＋k2[H][C2H6]=k{[C2H6]}1/2[H2](2)(4)式代入(1)式得:6(各2分)