化学专业《物理化学》下册期末考试试卷
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1、 mol·kg-1 K3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为:( ) (A) ×10-3 mol·kg-1 (B) ×10-3 mol·kg-1 (C) ×10-3 mol·kg-1 (D) ×10-3 mol·kg-1
2、电导测定应用广泛,但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的( ) (A)求难溶盐的溶解度 (B)求弱电解质的解离度 (C)求平均活度系数 (D)测电解质溶液的浓度
3、298 K时, mol·kg-1 的 KCl 和 mol·kg-1 的 NaAc 溶液的离子平均活度系数分别为 ,1和 ,2,则有 ( )
(A) ,1= ,2 (B) ,1> ,2 (C) ,1< ,2 (D) ,1≥ ,2 4、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( )
(A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度 (C)金属与溶液的接触面积 (D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度
5、金属活性排在H2之前的金属离子,如Na+ 能优先H+在汞阴极上析出,这是由于:( ) (A) θ(Na+/ Na) < θ(H+/ H2) (B) (Na) < (H2) (C) (Na+/ Na) < (H+/ H2)
(D) H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于 (Na+/Na) > (H+/H2)
2-1-2-8 -1+-S?m?mol??HO,291K6、已知Λ?=×10,此时(291K)纯水中的m(H) =m(OH) =×10mol·kg,m2则该温度下纯水的电导率为( )
(A)×10-9 S·m-1 (B)×10-6 S·m-1 (C)×10-9 S·m-1 (D)×10-6 S·m-1
7、基元反应体系aA + dD → gG的速率表达式中,不正确的是:( ) (A) -d[A]/dt = kA[A]a[D]d ; (B) -d[D]/dt = kD[A]a[D]d ; (C) d[G]/dt = kG[G]g ; (D) d[G]/dt = kG[A]a[D]d 。
8、某反应速率常数k = × 10-2mol-1·dm3·s-1,反应起始浓度为 mol·dm-3,则其反应半衰期为: ( )
(A) s ; (B) 15 s ; (C) 30 s ; (D) s 。 9、反应A + B → C + D的速率方程为r = k[A][B] ,则反应:( )
(A) 是二分子反应 ; (B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ; (C) 不是二分子反应 ; (D) 是对A、B 各为一级的二分子反应 。
10、有关绝对反应速率理论的叙述中,不正确的是: ( ) (A) 反应分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低 ;
(B) 势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的能量之差 ; (C) 活化络合物在马鞍点的能量最高 ;
(D) 反应分子组越过马鞍点后可能返回始态 。
11、在低于室温的温度下,在固体表面上的气体吸附一般是什么形式:( )
(A) 形成表面化合物 ; (B) 化学吸附 ; (C) 液化 ; (D) 物理吸附 。
12、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 。
13、同一体系,比表面自由能和表面张力都用γ表示,它们 ( ) A、 物理意义相同,数值相同 B、 量纲和单位完全相同
C、 物理意义相同
D、 前者是标量,后者是矢量,数值相同,单位不同 14、在空间轨道站中,漂浮着一个足够大的水滴,当用一内壁干净、外壁油污的毛细管接触水滴时: ( )
A、 水不进入毛细管
B、 水进入毛细管并达到一定高度 C、 水进入直到毛细管另一端
D、 水部分进入并从另一端出来,形成两端有水球
15、涉及溶液表面超量的说法中正确的是: ( ) (A) 溶液表面发生吸附后表面自由能增加 ; (B) 溶质的表面张力一定小于溶剂的表面张力 ;
(C) 定温下,表面张力不随浓度变化时,浓度增大,表面超量不变 ; (D) 饱和溶液的表面不会发生吸附现象 。
二、填空题(每空1分,共10分)
1、在10cm3 1mol·dm-3 KOH溶液中加入10 cm3水,其电导率将__________, 摩尔电导率将_________________(填入增加、减小、不能确定)。
2、测定电解质溶液电导时必须采用________电源, 以防止________。
3、60 Co广泛用于癌症治疗, 其半衰期为5.26 a (年), 则其蜕变速率常数为:_________________, 某医院购得该同位素20 mg, 10 a后剩余 ______________ mg。
4、平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的____________________。其决速步是平行反应中反应速率最 (填快,慢)的一个。
dr5、当水中加入表面活性剂后,将发生 0, 吸附。
dc三、证明题(共10分)
气相反应
试证:
的机理为
四、计算题(共50分)
1、(10分)电池:Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l) 在 298 K 时的电动势
E = V,(E/T )p= ×10-4 V·K-1,写出该电池的反应,并求出 应Qr。
r
Hm,
r
Sm 及可逆放电时的热效
2、(10分)根据下列在298K和p下的数据,计算HgO(s)在该温度时的分解压力。 (1) 下述电池的Eθ=
Pt,H2(Pθ)│NaOH(α=1)│HgO(s)+Hg(l)
-1
(2) H2(g) + 1/2 O2(Pθ) = H2O(l) ;rH?m= kJ·mol (3) 已知298K下列物质的摩尔熵值
化合物 HgO(s) O2(g) H2O(l) Hg(l) H2(g)
-1
S?m/J·K·mol
3、(10分)反应
的速率方程为
(1);300 K下反应20 s后
,问继续反应20 s后
,求活化能。
(2)初始浓度同上,恒温400 K下反应20 s后,
4、(10分)求在283K时,可逆地使纯水表面增加1.0m2 的面积,吸热。求过程的△G、W、△U、△H、△S和△F各为多少已知该温度下纯水的表面自由能为·m-2。
5、(10分)在 外压,100℃的水中产生一个半径为 10-5m 的小气泡。已知该温度下水的表面张力
为×10-3 N·m-1,密度1000kg·m-1,饱和蒸气压为 , 摩尔质量 M = ×10-3kg·mol-1。求 : (1)小气泡内水的饱和蒸气压; (2)小气泡内水的附加压力;
物理化学(下册)3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、A 2、C 3、A 4、D 5、D 6、B 7、C 8、A 9、B 10、D 11、D 12、D 13、D 14、C 15、C 二、填空题(共10分,每空1分)
-1
1、减小,增加 2、交流,极化 3、k =0.1318 a mg 4、加和, 快 5、<,正 三、证明题(共10分)证明:应用稳态近似法
(2分)
(2分)
(2分)
(2分)
(2分)
四、计算题(共50分) 1、(10分)电池反应: Ag(s) + (1/2)Hg2Cl2(s) = AgCl(s) + Hg(l) (2分)
r
H?E/T)p] m= -zF[E- T(
=-96500×(××10)= -5329 J·mol (3分)
-4
-1
S?E/T)p=96500××10-4 = J·K-1·mol-1 (3分) m= zF(
-1
Qr=TrSm=298×=9718 J·mol (2分)
r
2、(10分)电池反应:HgO(s)+ H2(P) = Hg(l) + H2O(l) (1)
θ
已知:H2(g) + 1/2 O2(P) = H2O(l) (2)
(1)-(2): HgO(s)= Hg(l) + 1/2 O2(g) (3) (2分)
θ
r
G?m(3) =
rr
r
G?m (1) -
r
G?m(2) (2分
-1
G?m (1)=-ZEF=-2×96500×= kJ·mol (2分)
r
G?m(2)=
r
Hm(2)-T
?r
Sm(2)=[×()×10] kJ·mol= kJ·mol
?-3-1-1
-1G?(3)=+= kJ·mol (2分) mθθ-11θ1/2G?m (3) = -RTlnK 得 K=×10 =[p(O2)/p]
θ2θ-112-16
p(O2)= (K)×p=(×10)×101325Pa=×10 Pa (2分)
r
3、(10分)反应过程中,A和B有数量关系,方程化为
(2分)
(3分)
(2)400 K下
(2分)
(3分)
4、(10分)G??dA?0.074J?m?1.0m?0.074J 5分
?22
Wf??G??0.074J 1分
F?G?0.074J 1分
U?Q?W1?0.04J?(?0.074J)?0.114J 1分 .H?U?0.114J 1分
H?G(0.114?0.074)J? 1分 T283K?1.41?10?4J?K?1S?5、(10分)(1)开尔文公式:
2×58.85×10-3N?m-1×18.02×10-3kg?mol-1pr2?M?ln?1000kg?m-3×8.3145J?K-1?mol-1×373K×(-10-5m) p?RTr -5
= - ×10 6分 pr = × p = × = kPa
(2)附加压力由拉普拉斯 (Laplace)方程计算:
2?2?58.85?10?3N?m?1?p??r?10?5m
= -11770Pa 4分