武汉理工大学物理化学下-期末考试试卷

武汉理工大学考试试题纸（A卷）课程名称物理化学（下）专业班级题号一二三四五六七八九十总分题分124012121212100备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一．选择题（12分，每题2分）1.如图:,在毛细管中装入水,如果在左端加热,毛细管中的水将()A.保持不变B.向左移动C.来回移动D.向右移动2.将2滴K2[Fe(CN)4]水溶液滴入过量的CuCl2水溶液中形成亚铁氰化铜正溶液,下列三种电解质聚沉值最大的是A.KBrB.K2SO4C.K4[Fe(CN)6]D.Na3PO43.298K时，电池反应H2(g)+21O2(g)===H2O(l)所对应的电池标准电动势E1，反应2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)所对应的电池标准电动势E2，E1和E2的关系为A.E2=2E1B.E2=2E1C.E2=E1D.E2=E14.在统计热力学中，若按组成子能否被分辨来对系统分类，那么A.气体与晶体均属定域子系统B.气体与晶体均属离域子系统C.气体属定域子系统，而晶体属离域子系统D.气体属离域子系统，而晶体属定域子系统5.一定量纯理想气体等温变压时，在分子运动的各配分函数中与压力有关的是：A.电子运动的配分函数B.平动配分函数C.转动配分函数D.振动配分函数6.对于任意给定的化学反应A＋B2Y，则在动力学研究中：（）A.表明它为二级反应B.表明了它是双分子反应C.表明了反应物与产物分子间的计量关系D.表明它为基元反应二．填空题（40分，每空2分）1.含有0.3mol·kg－1KNO3及0.2mol·kg－1的K2SO4水溶液的离子强度I=。2.等温下,一封闭容器的底部有一大水滴和一小水滴,在放置过程中,大水滴将逐渐,小水滴将逐渐。3．ζ电势在量值上于热力学电势0；当外加电解质浓度增加时，ζ电势在量值上变。（填“大”，“小”或“相等”）4.质量摩尔浓度为m的Al2(SO4)3溶液，正负离子的活度因子(系数)分别用和表示，则其=，a=。5.等温下溶液的表面张力随浓度增大而减小，则单位表面吸附量0。（选填，=，）6.若Al(OH)3溶胶以NaOH作稳定剂，其胶团结构为，其胶粒带电。7.有一反应mAyY，其动力学方程为－dcA/dt=kAcA，cA单位为mol·dm－3，时间单位为s，则（1）kA的单位为；（2）以dcY/dt表达的反应速率方程和题中给的反应速率方程关系为。8.气体被固体吸附的过程其熵变S０，焓变H０，G０。（选填，＝）9.丁铎尔（Tyndall）效应的实质是溶胶粒子对入射光产生了,其原因是由于入射光的波长胶体粒子的直径。10．设分子的平动、振动、转动、电子等配分函数分别以ervt,,,qqqq等表示,则分子配分函数q的析因子性质可表示为：。11．纯物质完整晶体在K0T时，系统的总微观状态数为。12.今有一球形肥皂泡，半径为r，肥皂水溶液的表面张力为，则肥皂泡内附加压力是。三.乙烯热分解反应：C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)是一级反应，在1073.2K时，反应经10h有转化率为50%的乙烯分解。已知上述反应的活化能为250.8kJ•mol-1。欲使10s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rG，rH和rS各为多少？(12分)五.反应C2H6+H22CH4的反应机理如下：C2H62CH3·；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=0.555mol·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)=0.2223V。（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ZnCl2的平均离子活度因子(系数)。(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）1.0.9mol·kg－12.变大变小3.小小4.(γ2·γ3)1510815(γ+2·γ－3)15(m/b)5.6.{[Al(OH)3]mnOH－·(n－x)Na+}x－·xNa+负7.mol1－·dm3(－1)·s－111yctmctkmcddddYAAA8.9.散射大于10.ervtlnlnlnlnlnqqqqq或qervtqqqq11.112.△p=4/r三.解：反应为一级，则kT(.).../10732069306931000693121Khh=1.925×10-5s-1(2分)kTtx()ln111A=1s0916.060.011lns101(3分)由阿仑尼乌斯方程：ln..kTkERTa107321107321KK(3分)代入k(1073.2K)，k(T)及E=250.8×103J•mol-1得：T=1535.9K(4分)四.解:（1）CdCd2+(a=1)Cl(a=1)Hg2Cl2(s)Hg(l)（3分）（2）E(313K）=[0.67－1.02×10-4(313－298)－2.4×10-4(313－298)2]V=0.6679VrG=(－2×96485×0.6679)J·mol-1=－128.885kJ·mol-1（3分）pTE=[—1.02×10-4－2×2.4×10-6(313－298)]V·K-1=－1.74×10-4V·K-1rS=[2×96485×(－1.74×10-4)]J·K-1·mol-1=－33.58J·K-1·mol-1（3分）rH=rG(313K）+TrS(313K)=[－128885+313×(－33.58)]J·mol-1=－139.4kJ·mol-1（3分）五.解：[)]cc(CH(CH)3262=K,c(CH3-)=[Kc(C2H6)]1/2；（3分）d(Hdct)=k1c(CH3-)c(H2)－k2c(H-]c(C2H6)=0；（3分）d(CH)d4ct=k1c(CH3-)c(H2)＋k2c(H-)c(C2H6)（3分）=2k1c(CH3-)c(H2)=2k1K1/2[c(C2H6)]1/2c(H2)。（3分）=k[c(C2H6)]1/2c(H2)六.解：(1)Zn+2AgCl(s)===ZnCl2（b=0.555mol·kg1）+2Ag（3分）（3分）（3分）（3分）3310067.23153.3305916.0)]763.0(2223.0[2303.2lg(2)KRTzFEKlg34lg02958.0l34lg205916.0)4ln(2)(ZnClln2(3)3MF3MF33MF2MFMFbEgbEbFRTEaFRTEE4077.038.002958.03015.19853.0555.04lg3102958.03)4lg(31lg3MFMF3EEb