化学专业《物理化学》下册期末考试试卷(2)

《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第1页《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第2页化学专业《物理化学》下册期末考试试卷（2）（时间120分钟）一、单项选择题（每小题 2 分，共 30 分） 1、在浓度为c1的HCl与浓度c2的BaCl2混合溶液中,H+离子迁移数可表示成：（）(A)lm(H+)/[lm(H+)+lm(Ba2+)+2lm(Cl-)](B)c1lm(H+)/[c1lm(H+)+2c2lm(½Ba2+)+(c1+2c2)lm(Cl-)](C)c1lm(H+)/[c1lm(H+)+c2lm(Ba2+)+lm(Cl-)](D)c1lm(H+)/[c1lm(H+)+2c2lm(Ba2+)+2c2lm(Cl-)] 2、已知Λ() K O H m 291 , 2¥=4.89×10-2 ­1 2 mol m S××，此时(291K)纯水中的m(H+)=m(OH-)=7.8×10-8mol·kg-1，则该温度下纯水的电导率为（）(A)3.81×10-9S·m-1（B）3.81×10-6S·m-1(C)7.63×10-9S·m-1（D）7.63×10-6S·m-1 3、在电极─溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度d与溶液中相关离子浓度m的大小关系是：()(A)m增大,d增大(B)m增大,d变小(C)两者无关(D)两者关系不确定 4、离子电迁移率的单位可以表示成()(A)m·s-1(B)m·s-1·Ｖ-1(C)m2·s-1·Ｖ-1(D)s-1 5、对于给定离子B，应当满足下列条件中的哪几个，才能使离子的摩尔电导率ΛmB和离子淌度UB为常数。（a）强电解质溶液；（b）无限稀释溶液；（c）一定温度下；（d）一定溶剂下；（e）一定的共存离子（）(A)a，b，c，d(B)a，b，c，d，e(C)b，c，d(D)b，c，d，e 6、关于反应速率r，表达不正确的是：(     ) (A) 与体系的大小无关而与浓度大小有关 (B) 与各物质浓度标度选择有关； (C) 可为正值也可为负值； (D) 与反应方程式写法无关。 7、关于反应级数，说法正确的是(     ) (A) 只有基元反应的级数是正整数； (B) 反应级数不会小于零； (C) 催化剂不会改变反应级数； (D) 反应级数都可以通过实验确定 8、有相同初始浓度的反应物在相同的温度下，经一级反应时，半衰期为 t1/2 ；若经二级反应，其半衰期为t1/2'，那么：(      ) (A) t1/2 = t1/2' ； (B) t1/2  t1/2' ； (C)  t1/2  t1/2' ； (D) 两者大小无法确定 9、对自由基反应 A + B－C → A－B + C，已知摩尔等压反应热为 ­90kJ·mol ­1 ， B－C的键能是210 kJ·mol ­1 ，那么逆向反应的活化能（kJ·mol ­1 ）为(   ) (A) 10.5     (B) 100.5     (C) 153      (D) 300 10、由气体碰撞理论可知，分子碰撞次数：(     ) (A) 与温度无关； (B) 与温度成正比； (C) 与绝对温度成正比； (D) 与绝对温度的平方根成正比 11、一个化学体系吸收了光子之后，将引起下列哪种过程：(     ) (A) 引起化学反应； (B) 产生荧光； (C) 发生无辐射跃迁； (D) 过程不能确定。 12、在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是()A、表面张力与液面垂直B、表面张力与S的周边垂直C、表面张力沿周边与表面相切D、表面张力的合力在凸液面指向液体内部（曲面球心），在凹液面指向液体外部 13、已知20ºC时水～空气的界面张力为7.27×10-2N·m-1，当在20ºC下可逆地增加水的表面积4cm2,则系统的ΔG为()A、2.91×10-5JB、2.91×10-1JC、－2.91×10-5JD、－2.91×10-1J 14、弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于()A、产生的原因与方向相同，而大小不同B、作用点相同，而方向和大小不同C、产生的原因相同，而方向不同D、作用点相同，而产生的原因不同 15、对大分子溶液发生盐析的现象，不正确的说法是()A、加入大量电解质才能使大分子化合物从溶液中析出B、盐析过程与电解质用量无关C、盐析的机理包括电荷中和去极化两个方面D、电解质离子的盐析能力与离子价态关系不大题号一二三四五六七八得分得分得分评卷人复核人学院：年级/班级：姓名：学号：装订线内不要答题《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第3页《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第4页二、填空题（每空 1 分，共 10 分） 1、298K时，当H2SO4溶液的浓度从0.01mol·kg-1增加到0.1mol·kg-1时，其电导率κ将_____________和摩尔电导率Λm______________。(填增加、减少或不变) 2、有浓度都是0.01mol·kg-1的KCl，CaCl2，Na2SO4和AlCl3四个电解质溶液，其中平均活度系数γ±最大的是______溶液；最小的是_______溶液。 3、采用32P标记的五氯化磷t1/2为14.3d,经___________d后,放射性衰变到起始值的1/1000 4、对于平行反应,一般地说：Ea值小的反应,k值随T变化率________,升温对Ea值______的反应影响更大。 5、小晶粒的熔点大块固体熔点小晶粒的溶解度大块固体溶解度 6、溶胶粒子的半径在之间三、证明题（共 10 分）对于级数相同的两平行反应：若总反应的活化能为E，试证明：得分评卷人复核人得分评卷人复核人《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第5页《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第6页四、计算题（共 50 分） 1、（10分）在298K有电池：Pt，H2（Pθ）│HI（m）│AuI（s）+Au（s），已知当HI浓度m=1×10-4mol·kg-1时，E=0.97V；当m=3.0mol·kg-1时，E=0.41V，电极Au+│Au（s）的fθ为1.68V，试求：(1)HI溶液的浓度为3.0mol·kg-1时的γ±。(2)AuI（s）的活度积Ksp。 2、（10分）.298K时，有如下两个反应：(a)2Hg(l)+O2(g)+2H2O(l)=2Hg2++4OH-(b)2Hg(l)+O2(水中溶解态)+2H2O(l)=2Hg2++4OH-将反应(a)设计成电池，其E　=-0.453V。工业排放的废汞，可与水中溶解氧发生如(b)所示的反应，设废液呈中性，在液面上O2(g)分压为0.21×pθ，活度系数均为1。（1）写出反应(a)的电池表示式。（2）当废液中的[Hg2+]为1×10-5mol·kg-1时，反应(b)能否自发进行？（3）[Hg2+]在废液中浓度为多少时，不再与溶解O2反应？ 3、（10分）偶氮甲烷分解反应为一级反应。 287 ºC时，一密闭容器中初始压力为21.332kPa， 1000 s后总压为22.732 kPa，求得分评卷人复核人装订线内不要答题《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第7页《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第8页 4、（10 分）把半径为 R 的毛细管插在某液体中，设该液体与玻璃间的接触角为θ，毛细管中液体所成凹面的曲率半径为 R 〈，液面上升到h高度后达到平衡。试证明该液体的表面张力g可近似地表示为g = 2cos ghRrq，式中g 为重力加速度，ρ为液体的密度。 5、（10 分） 373K 时，水的表面张力为 0.0589N∙m ­1 ,密度为 958.4 ㎏·m ­3 , 问直径为 1×10 ­7 m 的气泡内（即球形凹面上），在 373K 时的水蒸气压力为多少？在 101.325kPa 外压下，能否从 373K 的水中蒸发出直径为 1×10 ­7 m 的蒸气泡？《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第7页《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第8页物理化学（下册）2卷标准答案及评分细则一、单项选择题（共30 分，每小题 2 分） 1、B    2、B     3、A       4、C     5、C     6、C    7、D 8、D     9、B 10、D     11、D       12、A      13、A      14、C      15、B 二、填空题（共 10 分，每空 1分） 1、增加，减少 2、KCl，AlCl3 3、143 d 4、小, 大。 5、 ,    6、10 ­9 至 10 ­7 m 三、证明题（共 10 分）证明：设两反应均为n 级反应，且指前因子相同，则反应速率方程为 (5 分) 上式对 T 求导数 (5 分) 四、计算题（共 50 分） 1、（10 分）（1）电池反应：1/2H2（Pθ）+AuI（s）=H+（αH+）+I-（αI-）+Au（s）E1=（φq- I Au AuI , , -φq 2 ,H H+）- F RT ln（γ±q m m ）2(2分)m=1×10-4时，γ±≈1，φq- I Au AuI , , =0.97+ F RT ln（1×10-4）2=0.4971V(2分)m=3.0时，0.41=0.4971- F RT ln（γ±×3.0）2γ±=1.818(2分)（2）设计电池为：Au（s）│Au+（αAu+）∥I-（αI-）│AuI（s）+Au（s）(1分)Eθ=φq- I Au AuI , , -φq Au , Au+=0.4971-1.68=-1.1829VlnKap= RT F ZEq= 298 314 . 8 96500 ) 1829 . 1 ( 1´´-´=-46.07Ksp=9.79×10-21(3分) 2、（10 分）（1）Hg(l)|Hg2+||OH-|O2(g),Pt（4分）（2） 5274 (10)(10) ln0.099 V0 40.21 RT EE F--=-= $ ，能自发进行。（4分）（3） 2274 [Hg](10) 0ln 40.21 RT EE F+-==- $ [Hg2+]=2.27×10-2mol·kg-1Hg2+浓度大于此值时不再反应。（2分） 3、（10 分）解：设在 t时刻的分压为 p， 1000 s 后 (5 分) 对密闭容器中的气相反应，可以用分压表示组成： (5分) 4、（10 分）证R/ R 〈 =cosq ,  R 〈 = cos Rq 2 分 ps= 2 ' Rg =（ρl－ρg）gh≈ρlgh 3 分g = 1 ' 22cos ghR Rghrrq= 5 分 5、（10 分） 0 231 1137 2 ln ' (20.05891810) 8.314373958.4(0.510 0.01427 pM pRTR Jmkgmol JKmolKkgmmgr-------==´×´´×¸éù××´´×´-´ëû=- 6 分 0 0.9858 99.89 p p pkPa== 2分气泡内蒸汽压小于外压，这么小的气泡蒸不出来 2 分装订线内不要答题