福建农林大学考试试卷a卷

1福建农林大学考试试卷（A）卷2012——2013学年第二学期课程名称：物理化学（下）考试时间120min化工材料轻化制药化工类创新专业11年级班学号姓名题号一二三四五六总得分得分评卷人签字复核人签字1．（,7分）（选填增加、减小或不变）（1）对离子导体，当温度升高时，导电能力增加。（2）不可逆放电时，电池电动势随输出电流密度增大而___减小_____。（3）界面张力随界面层分子的受力不平衡程度增大而___增加_____。（4）将液体喷成雾滴，其表面张力不变，挥发性___增加_____。（5）在催化剂的作用下，正反应速率增加，逆反应速率增加。2．（1分）在无限稀释的水溶液中，导电能力最大的阳离子是H+。3．（2分）铅酸蓄电池，其电池反应为：则该电池的阴极电极为PbO2,PbSO4/SO42-,H+_阳极电极为Pb,PbSO4/SO42-。4．（1分）构成原电池电动势的两类主要相间电势差为电极电势、液接界电势。5.（3分）25℃下，在两块1m2的平板玻璃间若有一层凹液面的曲率半径为10-6m的水膜时，液体的附加压强Δp=p大气压–pl=145.5KPa，因此，将两块玻璃剥离开需要145.5K牛顿的力。已知，25℃时水的表面张力为72.75mN·m-1。得分一、填空题（共37分））（26.（3分）固体表面对气体的吸附，依照固体表面分子与气体分子间作用力的不同，可以分为物理吸附和化学吸附。物理吸附的作用力是范德华力；化学吸附的作用力是化学键力，所以前者无（有或无）吸附选择性，后者有（有或无）吸附选择性。7.（2分）光化学反应过程中，反应物吸收光成为激发态的过程称为初级过程。激发态的继后变化称为次级过程，包括荧光、磷光、反应、淬灭四种可能的变化。8.（2分）某溶液中的反应，活化能Ea,，指前因子A，在T=300K下改变溶剂，活化能降低5kJ·mol-1，反应速率常数可增加7.42倍（假定指前因子不变）。9.（2分）某反应其速率常数1312..1031.2moldms，又初始浓度为1.0mol·dm-3，则其反应的半衰期为100/2.31s。10．（2分）某反应，反应物转化5/9所用的时间是转化1/3所需时间的2倍，这个反应是1级反应。11.（2分）某简单反应2A+B=产物，其反应的级数为3；若cB＞＞cA，则反应的级数为2。12.（2分）复合反应由所示的各基元反应组成，则BAAckckdtdc121；BBABckckckdtdc21215.0。13.（3分）连串步骤中，最慢步骤称为控制步骤。鉴于多相催化反应过程存在七个连串步骤，因此多相催化反应常存在外扩散控制、内扩散控制、活化控制三种可能的控制步骤。14.（1分）某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为121kkkk，则该反应的表观活化能Ea与各基元反应活化能的关系为：E=E1+E2-E-1。15．（4分）胶体系统的光学性质表现为丁铎尔现象，动力性质表现为布朗运动等，电学性质表现为电泳等。在制备出胶体后常常需要渗析等方法进行净化，其目的主要是除去电解质，提高胶体的稳定性。k1CBA2k-1k23得分二、简答题（共23分）1．物理化学研究的两个基本问题？（2分）化学热力学：变化的方向与限度化学动力学：变化的速率与机理2.（9分）写出可逆电池电动势的定义（2分）；写出其与热力学函数（△rGm、△rSm、△rHm、Qr，m）、两电极的电极电势、分解电压与超电势之间的关系；写出Nernst方程。（每公式1分）可逆电池电动势：当通过电池的电流无限小时电池两端电势差。ΔrGm=-ZEFΔrSm=ZFPTE)(ΔrHm=ΔrGm+TΔrSm=-ZEF+ZTFPTE)(Qr，m=TΔrSm=ZTFPTE)(E=E阴-E阳E分解=E可逆+η++η-，其中η=︳E可逆–E析出︳E=Eθ-BBZFRTln。3.（5分）简要说说下列几个因素对反应速率产生影响。反应物浓度（压强）：级数越大，反应物浓度的影响越大。反应温度：在一定范围内，反应温度影响速率常数值。阿累尼乌斯方程溶剂：影响碰撞，或影响活化能多相反应的分散度：影响反应物产物的扩散和表面反应速率催化剂：改变反应途径改变活化能或指前因子...ddBABAAAnnccktcv44.（7分）（1）叔丁基溴在NaOH水溶液中反应生成取代产物叔丁醇：(CH3)3CBr+NaOH(CH3)3COH+NaBr该反应分两步完成：该反应速率方程写为：，属于1级反应。（2）溴甲烷在NaOH水溶液中生成取代产物甲醇的反应，是一步完成的。反应过程中，亲核试剂从溴的背面进攻碳原子，形成过渡态，C—Br键的断裂和C—O键的形成同时进行。该反应速率方程可以写为：，为2级反应。其过渡态的结构可以示意为：在右图中该标出改反应的活化能和反应热。123456789101112√×√××√×√×√√√1）法拉第定律认为，电极上通过一法拉第电量，电极上会发生与之对应量的电极反应。得分三、是非题，正确的填T，错误的填F，判断结果填入下表（每小题1分，共12分）k11k21慢1快1OHCCHOH33333333)(C)(CHC)(CHBr-C)(CH溴甲烷水解反应过程的能量变化52）爱因斯坦光化第二定律认为，在光化反应中，系统每吸收一摩尔，就有一摩尔的反应物发生反应。3）不论强或弱电解质，溶液的摩尔电导率均随溶液浓度的增加而减小。4）依吸附理论假设，固体表面是均匀的，表面上的每一个位置的吸附能力和催化活性等都是完全一样的。该假设基本上是正确的。5）碰撞理论认为：化学反应的先决条件是反应物分子要发生碰撞；凡是超过临界动能的碰撞为有效活化碰撞，都能使反应物分子发生反应变成产物。这两个论点都是完全正确的。6）活化能越大的反应对温度越敏感，升高温度，反应速率增加的倍数越多。7）对于基元反应，活化能可以定性解释为：为反应物分子变成产物所需要翻越的能峰，由此阿伦尼乌斯公式只适用于基元反应。8）ΔrGm＞0从而不能自发进行的热化学反应在加入催化剂后也是不可能进行的，但采用光化学反应和电化学反应方式是可以进行的。9）表观活化能总是大等于零的，不可能小于零。10）DLVO理论认为，胶团之间斥力势能和引力势能哪一个占优势，决定了胶体是稳定的亦或是会聚沉。11）按斯特恩的双电层理论，胶体粒子的动电位（ζ电位）的绝对值都是小于热力学电位ψ的绝对值的。12）有时溶剂对反应速率的影响是很大的。1．（本题6分）实验测得25℃时0.05mol·dm-3CH3COOH溶液的电导率为3.68×10-2S·m-1，由手册查得H+和CH3COO-的离子摩尔电导率Λm∞(H+)和Λm∞(CH3COO-)分别为349.82×10-4和40.9×10-4S·m2·mol-1。试计算CH3COOH解离度α及电离平衡常数K。解：Λm∞=Λm∞(H+)+Λm∞(CH3COO-)=（349.82+40.9）*10-4S·m2·mol-1得分三、综合题（共28分）6=390.72*10-4S·m2·mol-1（2分）Λm=k/C=3.68*10-2S·m–1/50mol·m-3=7.36*10-4S·m2·mol-1α=Λm/Λm∞=0.01884（2分））（12CCK=1.809*10-5（2分）2．（本题4分）氧化铝瓷件上需要涂银,当加热至1273K时,试用计算接触角的方法判断液态银能否润湿氧化铝瓷件表面?已知该温度下固体氧化铝的表面张力γ(s-g)=1.0N/m,液态银表面张力γ(l-g)=0.88N/m,液态银和固体氧化铝的界面张力γ(s-l)=1.77N/m。解：0151875.088.077.088.077.10.1)()()(cosgllsgs不能润湿！3．（本题6分）自然界中，结合到活生物体内的放射性同位素14C的自然分布率为1.10×10-13mol%。最近在澳大利亚北部的一个山洞发现一些灰烬，据认为是约1000年前土著居民造成的一场大火遗留下的。经过放射化学分析，其中仍然含有9.87×10-14mol%的14C。已知14C衰变的t1/2为5700年。试估计这场大火的时间。放射性衰变一级反应，t1/2=5700年∴k=ln2/t1/2=ln2/5700年=1.22*10-4年-13分ktCCAA0,lnt*5700/2ln987.010.1ln年t=891年3分4．（本题8分）当一气相反应在一密闭容器中进行时，实验测得反应器内气体的总压随时间的变化如下：7010020030040053.542.938.435.734.1pA/kPa53.532.323.317.914.7(1)根据总压与反应物A分压的计量关系，求反应物A的压强随时间的变化。(2)证明此反应为2级反应，并求出速率常数kp。(3)当反应物消耗掉60%时需多少时间？2）用二级反应的积分式带入计算，k值几乎相等；或用作图法，1/pA-t的图为一直线。8判定该反应为二级反应，01002003004000.010.020.030.040.050.060.071/pAt/St=15000/(53.5*1.23)s=228s5．（本题4分）某气相反应，机理为：与A，C，D的浓度相比较，B的浓度很小，可运用稳态近似法处理。推导此反应的产物D生成速率方程。9解：B的浓度很小，运用稳态近似法处理：CCACBDCABCBBABckkcckkcckdtdcckkckccckckckdtdc212122112110