《物理化学》下册期末考试试卷

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

1、0.001 mol·kg 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

-3 -1-3 -1

(C) 4.5×10mol·kg (D) 3.0×10mol·kg

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， 0.005 mol·kg-1 的 KCl 和 0.005 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) 6、已知Λ

?m?H2O,291K?=4.89×10-2S?m-8

-1

2?mol-1，此时(291K)纯水中的m(H+)

=m(OH-) =7.8×10mol·kg，则该温度下纯水的电导率为（ ） (A)3.81×10-9 S·m-1 （B）3.81×10-6 S·m-1 (C)7.63×10-9 S·m-1 （D）7.63×10-6 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 = 2.31 × 10-2mol-1·dm3·s-1，反应起始浓度为1.0 mol·dm-3，则其反应半衰期为： ( )

(A) 43.29 s ； (B) 15 s ； (C) 30 s ； (D) 21.65 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。 5、当水中加入表面活性剂后，将发生

drdc 0, 吸附。

三、证明题（共10分）

气相反应

的机理为

试证：

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 =0.0455 V，(?E/?T )p= 3.38×10-4 V·K-1，写出该电池的反应，并求出 ?rHm，?rSm 及可逆放电时的热效应Qr。 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。

θ

（1） 下述电池的E=0.9265V

Pt，H2(Pθ)│NaOH（α=1）│HgO（s）+Hg（l）

（2） H2(g) + 1/2 O2(Pθ) = H2O(l) ；?rH?m=-285.85 kJ·mol-1 （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 73.22 205.1 70.08 77.4 130.7

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

（2）初始浓度同上，恒温400 K下反应20 s后，化能。

，求活

4、（10分）求在283K时，可逆地使纯水表面增加1.0m2 的面积，吸热0.04J。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0.074J·m-2。

5、（10分）在 101.325kPa 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58.85×10-3 N·m-1，密度1000kg·m-1，饱和蒸

-3-1

气压为 101.325kPa， 摩尔质量 M = 18.02×10kg·mol。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、减小，增加 2、交流,极化 3、k =0.1318 a 5.4 mg 4、加和, 快 5、<，正 三、证明题（共10分）证明：应用稳态近似法

-1

(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) ?rH?= -zF[E- T(?E/?T)p] m=-96500×（0.0455-298×3.38×10-4）= -5329 J·mol-1 (3分) ?rS?= zF(?E/?T)p=96500×3.38×10-4 = 32.61 J·K-1·mol-1 (3分) m Qr=T?rSm=298×32.61=9718 J·mol-1 (2分)

θ

2、（10分）电池反应：HgO（s）+ H2(P) = Hg（l） + H2O（l） (1) 已知：H2(g) + 1/2 O2(Pθ) = H2O(l) (2)

(1)-(2)： HgO(s)= Hg(l) + 1/2 O2(g) (3) (2分)

?rG?m(3) = ?rG?m (1) - ?rG?m(2) (2分

?rGm (1)=-ZEF=-2×96500×0.9265=-178.81 kJ·mol-1 (2分) ?rGm(2)= ?rHm(2)-T?rSm(2)=[-285.85-298×（70.08-130.7-205.1/2）×10-3] kJ·mol=-237.22 kJ·mol ??rGm(3)=-178.81+237.22=58.42 kJ·mol-1 (2分)

?rGm (3) = -RTlnKθ 得 Kθ=5.748×10-11 =[p(O2)/pθ]1/2

p(O2)= （K）×p=（5.748×10）×101325Pa=3.348×10 Pa (2分) 3、（10分）反应过程中，A和B有数量关系

，方程化为

θ

2

θ

-11

2

-16

-1

-1

?????

(2分)

(3分)

（2）400 K下

(2分)

(3分)

4、（10分）?G??dA?0.074J?m?2?1.0m2?0.074J 5分

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

?S??H??GT?4?(0.114?0.074)J283K?1 1分

?1.41?10J?K5、（10分）（1）开尔文公式：

1000kg?m×8.3145J?K?mol×373K×(-10m)

-5

= - 6.839×10 6分 pr = 0.9999× p = 0.9999×101.325kPa = 101.315 kPa （2）附加压力由拉普拉斯 (Laplace)方程计算：

?10m

= -11770Pa 4分 lnprp?2?M?RTr?2×58.85×10N?m×18.02×10kg?mol-3-1-1-3-1-3-1-5?p?2?r?2?58.85?10?5?3N?m?1

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