物理化学期中试题.doc

1．一般情况下, 连续反应的决速步是 。
2．25℃时，AgCl饱和水溶液的电导率为3.41×10-4S·m-1，所用水的电导率为1.60×10-4S·m-1。则AgCl的电导率为 。
3．设物质A可发生两个平行的一级反应：（a） （b） 式中，B和C是需要的产品，D和E为副产物。设两反应的频率因子相等且与温度无关，Ea>Eb，则反应(a)和反应(b)相比，速率较大的反应是 ，升高温度对 更有利。
4．憎液固体，其表面不能被液体所润湿，其相应的接触角θ 90°。
5．电池不可逆放电时，电流密度增大，阳极的电极电势变得更 ，阴极的电极电势变得更 ，两极的电势差 。
6．对电池反应AgCl(s)+I-(aq) AgI(s)+ Cl-(aq)，所设计的原电池为 。
7．溶胶粒子的半径在 之间。
二．单项选择题（共40分，每小题2分。选项中只有一个答案是正确的，填入括号内。）

1. 溶胶的基本特性之一是( )
（A）热力学上和动力学上皆属于稳定体系 （B）热力学上和动力学上皆属于不稳定体系
（C）热力学上不稳定而动力学上属于稳定体系 （D）热力学上稳定而动力学上属于不稳定体系
2. 有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关，一般是：( )
（A）HLB值大，易形成W/O型 （B）HLB值小，易形成O/W型；
（C）HLB值大，易形成O/W型 （D）HLB值小，不易形成W/O型
3. 对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是( )
（A）凸液面内部分子所受压力大于外部压力 （B）凹液面内部分子所受压力小于外部压力
（C）水平液面内部分子所受压力大于外部压力 （D）水平液面内部分子所受压力等于外部压力
4. 如果某个反应的速率常数k的量纲为[浓度][时间]-1则该反应是 ( )
（A）一级反应 （B）零级反应 （C）三级反应 （D）二级反应
5. 0.001 mol·kg-1 K3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为： （ ）
（A）6.0×10-3 mol·kg-1 （B）5.0×10-3 mol·kg-1 （C）4.5×10-3 mol·kg-1 （D）3.0×10-3 mol·kg-1
6. 通常称为表面活性剂的物质是指将其加入液体中后( )
（A）能降低液体的表面张力 （B）能增大液体的表面张力
（C）能显著增大液体的表面张力 （D）能显著降低液体的表面张力
7. 某电池的电池反应可写成:（1）H2 (g)+O2 (g) H2O(l) ；（2）2H2 (g)+ O2 (g) 2H2O(l)相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E1，E2和K1，K2表示，则 ( )
（A）E1=E2 K1=K2 （B）E1≠E2 K1=K2 （C）E1=E2 K1≠K2 （D）E1≠E2 K1≠K2
8. K3[Fe(CN)6]水溶液，其质量摩尔浓度为b，离子平均活度系数为，则此溶液的离子平均活度a等于（ ）
（A） （B） （C） （D）
9. 在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm变化为：（ ）
(A) κ增大，Λm增大 (B) κ增大，Λm减少 (C) κ减少，Λm增大 D) κ减少，Λm减少
10. 如有一反应活化能是100kJ·mol-1，当反应温度由313K升至353K，此反应速率常数约是原来的 ( )
（A）77.8倍 （B）4.5倍 （C）2倍 （D）22617倍
11. 下图描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示原电池阳极的是：（ ）

(A) 曲线1 (B) 曲线2 (C) 曲线3 (D) 曲线4

12. 已知298K，½CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率Λ∞分别为a、b、c(单位为S·m2·mol-1)，那么Λ∞(Na2SO4)是：（ ）
(A) c + a – b (B) 2a - b + 2c (C) 2c - 2a + b (D) 2a - b + c
13. 溶胶的光学性质是其高度分散性和不均匀性的反映，丁铎尔效应是最显著的表现，在下列光学现象中，它指的是( )
（A）反射 （B）散射 （C）折射 （D）透射
14. 气体反应碰撞理论的要点是（ ）
（A）全体分子可看作是刚球，一经碰撞便起反应 （B）在一定方向上发生了碰撞，才能引起反应
（C）分子迎面碰撞，便能引起反应 （D）一对反应分子具有足够能量的碰撞，才能引起反应
15. 由过量KBr与AgNO3溶液混合可制得溶胶，以下说法正确的是：（ ）
（A）电位离子是Ag+ （B）反号离子是NO3- （C）胶粒带正电 （D）它是负溶胶
16. 下列化合物中的极限摩尔电导率不可用Λm对c1/2作图外推至c=0而得到( )
（A）NaCl （B）HCl （C）CH3COONa （D）CH3COOH
17. 在质量摩尔浓度为b的MgSO4中，MgSO4的活度a为（ ）
（A） （B） （C） （D）
18. 用铜电极电解CuCl2的水溶液，在阳极发生的反应是（ ）
（A）析出氯气 （B）析出氧气 （C）铜电极溶解 （D）析出金属铜
19. 由于极化而使电极电势降低的电极是 ( )
（A）原电池的负极 （B）原电池的阳极 （C）电解池的阳极 （D）电解池的负极
20. 通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积。欲测AgCl(s)的活度积KSP，应设计的电池是（ ）
（A）Ag|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl2 (g,p)|Pt （B）Pt| Cl2 (g,p)| HCl(aq)||AgNO3 (aq)|Ag
（C）Ag |AgNO3 (aq) || HCl(aq)|AgCl(s)|Ag （D）Ag|AgCl(s)| HCl(aq)||AgNO3 (aq)|Ag
三．简答题（10分）

1 假定气相反应 2NO2Cl→2NO2+Cl2的反应机理为
①NO2Cl NO2+Cl· ； ②NO2Cl+Cl· NO2+Cl2
应用稳态假定，证明：r=-d[NO2Cl]/dt=k[NO2Cl]
推导题（共10分）

2 设乙醛热分解CH3CHO→CH4 + CO 是按下列历程进行的：
CH3CHOCH3· + CHO； CH3· + CH3CHOCH4 + CH3CO·(放热反应)
CH3CO·CH3· + CO ； CH3· + CH3·C2H6 。
(1) 用稳态近似法求此反应的速率方程为：d[CH4]/dt = ？
(2) 写出该反应的表观速率常数和表观活化能与基元反应速率常数和基元反应活化能之间的关系。

四．计算题（共30分）

1．某电导池盛以0.02mol·dm-3，在298K测得其电阻为82.4Ω，再换用0.0050mol·dm-3测得电阻为163Ω，求K2SO4溶液的电导率和摩尔电导？已知0.02mol·dm-3溶液在298K时κ为2.767×10-1S·m-1。
2．电池Hg|Hg2Br2(s)| Br-(aq)|AgBr(s)|Ag，在标准压力下，电池电动势与温度的关系是：E=68.04/mV+0.312×(T/K-298.15)/ mV, (1)写出通过1F电量时的电极反应与电池反应；(2)计算25℃时该电池反应的ΔrGmθ，ΔrHmθ，ΔrSmθ。

3．溴乙烷分解反应的活化能Ea=229.3kJ·mol-1，650K时的速率常数k=2.14×10-4s-1，现欲使此反应再20min内完成80%，问应将反应温度控制为多少？
一．填空题（共10分，每空1分）
1． 最慢(或最难进行)的一步反应 。2． 1.81×10-4S·m-1 。3．（b），（a）。4． 大于。5．正 ，负 ， 减小。6．-) Ag│AgI(s)│I-(aq)‖Cl-(aq)│AgCl(s)│Ag(+。7． 10-9—10-7m 。
二．单项选择题（共40分，每小题2分。选项中只有一个答案是正确的，填入括号内。）
1C2C3C4B5A 6D7C8A9B10A 11A12B13B14D15D 16D17A18C19D20C
三．简答题（10分）
假定气相反应 2NO2Cl→2NO2+Cl2的反应机理为
①NO2Cl NO2+Cl· ； ②NO2Cl+Cl· NO2+Cl2
应用稳态假定，证明：rd[NO2Cl]/dt=k[NO2Cl]
证明：由①②式，得：r=k1[NO2Cl]+k2[NO2Cl][Cl·]
由稳态假定：d[Cl·]/dt=k1[NO2Cl]-k2[NO2Cl][Cl·]=0，得：
[Cl·]=k1/k2，代入速率公式
r=2k1[NO2Cl]=k[NO2Cl]

设乙醛热分解CH3CHO→CH4 + CO 是按下列历程进行的：
CH3CHOCH3· + CHO； CH3· + CH3CHOCH4 + CH3CO·(放热反应)
CH3CO·CH3· + CO ； CH3· + CH3·C2H6 。
(1) 用稳态近似法求此反应的速率方程为：d[CH4]/dt = ？
(2) 写出该反应的表观速率常数和表观活化能与基元反应速率常数和基元反应活化能之间的关系。

证明：(1) d[CH4]/dt = k2[CH3·][CH3CHO] (1)
d[CH3·]/dt = k1[CH3HO] - k2[CH3·][CH3CHO] + k3[CH3CO·] - k4[CH3·]2 = 0 (2)
d[CH3CO·]/dt = k2[CH3·][CH3CHO] - k3[CH3CO·] = 0 (3)
(2)式 + (3)式： k1[CH3CHO] = k4[CH3·]2
[CH3·] = (k1/k4)1/2[CH3CHO]1/2 代入(1)式
d[CH4]/dt = k2(k1/k4)1/2[CH3CHO]3/2
(2) d[CH4]/dt = ka[CH3CHO]3/2
d[CH4]/dt = k2(k1/k4)1/2[CH3CHO]3/2
表观速率常数和基元反应速率常数之间的关系为： ka = k2(k1/k4)1/2
表观活化能和基元反应活化能之间的关系为：Ea = E2 + ½ (E1 - E4)

四．计算题（共40分）
1．（8分）某电导池盛以0.02mol·dm-3，在298K测得其电阻为82.4Ω，再换用0.0050mol·dm-3测得电阻为163Ω，求K2SO4溶液的电导率和摩尔电导？已知0.02mol·dm-3溶液在298K时κ为2.767×10-1S·m-1。
解： l/A＝Rκ＝82.4×2.767×10-1＝22.8m-1
κ（K2SO4）＝（l/A）/R＝22.8/163=0.140S·m-1
Λm(K2SO4)＝κ（K2SO4）/c＝=0.140/（0.005×1000）＝0.028S·m2·mol-1
2．电池Hg|Hg2Br2(s)| Br-(aq)|AgBr(s)|Ag，在标准压力下，电池电动势与温度的关系是：E=68.04/mV+0.312×(T/K-298.15)/ mV, (1)写出通过1F电量时的电极反应与电池反应；(2)计算25℃时该电池反应的ΔrGmθ，ΔrHmθ，ΔrSmθ。
解:
（1）通过1F电量时，z=1
电极反应: (-)Hg(l) + Br-(aq)→1/2Hg2Br2(s) + e-
(+)AgBr(s) + e-→Ag(s) + Br-(aq)
电池反应: Hg(l)+ AgBr(s)→1/2 Hg2Br2(s)+ Ag(s)
（2）25℃,100kPa时,

则
（3分）
3．（9分）溴乙烷分解反应的活化能Ea=229.3kJ·mol-1，650K时的速率常数k=2.14×10-4s-1，现欲使此反应再20min内完成80%，问应将反应温度控制为多少？
解：
由速率常数的单位，可知该反应为一级反应，

解得k2=1.34×10-3 s-1

解得：T2=679.4 K
4.某二级反应2A→P，设cA,0=0.005mol·dm-3，500℃和510℃时，经300秒后分别有27.6%和35.8%的反应物分解。计算（1）两个不同温度时的速率常数；（2）反应的活化能。
解：（1）二级反应：
将300s和xA1＝27.6％和xA2＝35.8％代入上式可以解得
k1=0.2541dm3·mol-1·s-1
k2=0.3718dm3·mol-1·s-1
（2）ln(k2/k1)=Ea/R(1/T1-1/T2)
解得Ea=191.34kJ·mol-1