温州大学物理化学期末考试试卷
一、选择题（只一个正确答案，多选得零分。共15小题，每题3分）
1、 基元反应：A???2B，kA是与A的消耗速率相对应的速率常数，则下列微分速率方程式中哪一
k个是正确的？ （ ） A.dc?kc B.dcBBdtAAdt?2kAcA C.dc?1kc D.dc?kc
BB2dt2AAdtAA2、 比较一定温度下无限稀薄溶液中H、Li、Na和K四种离子的电迁移率U?的大小，结果为： （ ）
+
+
+
+
?A.H+＞Li+＞Na+＞K+ B.H+＞K+＞Na+＞Li+ C.H+＜Li+＜Na+＜K+ D.H+＜K+＜Na+＜Li+
3、 能证明科尔劳乌施经验式 (?m??m(1??c))的理论是： （ ） （a） 阿仑尼乌斯 (Arrhenius) 电离理论
（b） 德拜－休克尔 (Debye-Huckel) 离子互吸理论 （c） 布耶伦 (Bjerrum) 的离子缔合理论
（d） 德拜－休克尔－昂萨格 (Debye-Hückel-Onsager) 电导理论
4、 某可逆电池在以下三种情况下放电：(1)电流趋近于零；(2)有一定大小的工作电流；(3)短路，则在这
?三种情况下： （ ）
A.电池电动势的改变 B.电池的工作电压（即端电压）不变 C.输出的电能相同 D.输出的电功率不同
5、 在“标准电极电势表”中列出的电极电势E都是指25℃时该电极反应中各物质活度均为1时相对
?于标准氢电极电势之值。为了精确测定诸电极的E值，下列方法（均在25℃下进行）可行的是（ ）
?（a） 精确配制出各电极活性物质的活度为1的溶液组成电池, 测定电池的电动势
（b） 由电解质活度、电解质离子平均活度及与它们相应的浓度之间的关系，求得电解质活度为１时的
浓度，以此配制电解质溶液，进行电动势测量
（c） 由实验测定热力学数据（如?rGm）, 然后计算E
??（d） 配制浓度不同的一系列电解质溶液, 测出待定电极与标准氢电极组成的电池的一系列电动势E值, 用外推法求出E
?6、 在原电池电动势测量中，下列哪一项叙述不正确？ （ ） （a） 用万用表或伏特计直接测定两极间的电势差即可
（b） 工作电池的电动势必须大于标准电池和待测电池的电动势
（c） 使用Weston电池作标准电池主要是因为它的电动势很稳定，温度系数很小 （d） 利用电动势法可以测定电解质的离子平均活度因子7、 已知温度为T时电池反应
2??111Cu?Cl2?Cu2??Cl? (1) 和 Cu?Cl2?Cu?2Cl (2) 222??
的标准电动势分别为E1和E2，则E1和E2之间的关系为： （ ）
000000000000A.E1/E2=1/2 B.E1/E2=2 C.E1/E2=1/4 D.E1/E2=1
8、 在298.15K，100kPa下，将金属铅Pb与醋酸铜Cu(Ac)2溶液的置换反应
Pb + Cu(Ac)2 = Cu ? + Pb(Ac)2
安排在可逆电池中进行时，对外作功91.84 kJ，同时电池吸热213.6 kJ，则该过程中热力学能U和熵
S的变化为： （ ）
A.ΔU ? 0，ΔS ? 0 B.ΔU ? 0，ΔS ? 0 C.ΔU ? 0，ΔS ? 0 D.ΔU ? 0，ΔS ? 0
9、 已知标准电极电势：E(1Hg2??e?Hg)?0.796V，E(Hg2??2e?Hg)?0.851V 22 则反应Hg?Hg2??Hg22?的标准平衡常数lnK为： （ ）
?A.4.28 B.-28.8 C.8.56 D.-57.7
10、反应物A和B所组成的体系中存在下列反应
k2A???H，dc?Ae1H?E1/RTdt12cA
2kA?B???S(目标产物)，dcS?A2e?Edt2/RTcAcB
k2B???G，dc1Gdt2 ?A3e?E/RTcB3为有利于S的生成，下列叙述中正确的是： （ ）
（a） 若E2（b） 若E2（c） 若E1?E1,E3，则应尽可能选择低温下反应 ?E1,E3，则应尽可能选择高温下反应 ?E2?E3，则应选择中温下反应
kk（d） 无法通过控制反应温度来达到目的
1211、对于单向连续反应：x???y???z，反应体系中x、y、z的浓度与时间t的关系如下图所示，请
判断k1与k2之间的关系。 （ ）
A.k1??k2 B.k1??k2 C.k1?k2 D.无从判断
12、下列关于腐蚀电池的叙述不正确的是： （ ） （a） 腐蚀电池实际是一个自发的短路电池
（b） 在铜板上钉有一颗铁制铆钉，在潮湿的空气中，铜为阳极，铁为阴极，就构成腐蚀电池 （c） 若钢材中含有碳C等杂质，则在碱性的潮湿环境中，主要形成吸（耗）氧腐蚀电池
（d） 把铁板部分浸入稀的NaCl溶液中，一段时间后，回发现铁板下部很快被腐蚀，而紧靠水线下面
的那个区域通常不受腐蚀。
13、将浓度为0.04 mol?dm的KI水溶液与浓度为0.1mol?dm的AgNO3水溶液等体积混合，得到AgI
?3
?3
溶胶。下列电解质中何者对上述AgI溶胶的聚沉能力最强？ （ ） A.Al2(SO4)3 B.K2SO4 C.Ca(NO3)2 D.NaNO3
14、在光的作用下，O2可转变为O3。当1 mol O3生成时，要吸收3.011×10个光子，则此光化学反应
23
的量子效率?为： （ ）
A.??1 B.??1.5 C.??2 D.??3
15、下列原电池中，哪个的电动势与氯离子Cl的活度无关？符号“aq”是英文单词aqueous的缩写，表
－
示水溶液。 （ ）
（a） Zn | ZnCl2 (aq) | Cl2 (g, p) | Pt （b） Zn | ZnCl2 (aq) || KCl (aq) | AgCl (s) |Ag （c） Ag | AgCl (s) | KCl (aq) | Cl2 (g, p) | Pt （d） Pt | H2 (g, p) | HCl (aq) | Cl2 (g, p) | Pt
二、计算和证明题（共4小题，共55分）
1、 （本题5分）试证明对于纯液体，有
????dS????dA
??T?p，A式中S代表熵函数，?代表表面张力，A代表表面积。
2、 （本题15分）已知纯水的表面张力与温度的关系为
?/10?3N?m?1?75.64?0.14(t/℃)
若将10 kg纯水在303.15 K，101.325 kPa下等温等压可逆分散成半径r?10m的球形雾滴，且已知该温度、压力下水的密度为0.995 g?cm?3，同时忽略分散度对水表面张力的影响，试计算： (1) 环境所作的非体积功； (2) 分散过程系统的熵变； (3) 小雾滴的饱和蒸气压；
?8
3、 （本题15分）已知浓差电池：
Ag(s) | AgCl(s) | KCl(b1=0.5 mol?kg?1，??=0.649) | KCl(b1=0.05 mol?kg?1，??=0.812) | AgCl(s) | Ag(s) 在25℃时的电动势为0.0523 V，试计算 (1) 在假定无液接时的浓差电动势； (2) 两种KCl溶液的接界电势； (3) K+和Cl?的迁移数。
4、 （本题20分）电池
Pt | H2(100kPa) | H2SO4(0.5 mol?kg?1) | Hg2SO4(s) | Hg(l) | Pt
在25℃时的电动势为0.6960 V。 已知E?(SO42?|Hg2SO4|Hg)?0.615V，试
?(1) 写出电极反应和电池反应；
(2) 计算25℃时，该电池反应的平衡常数K和?rGm；
(3) 计算25℃时，m?0.5mol?kg?1的H2SO4水溶液的离子平均活度因子??。
D卷答案与评分标准
1.B 2.B 3.D 4.D 5.D 6.A 7.D 8.A 9.A 10.C 11.A 12.B 13.B 14.D 15.C
一、 计算与证明题（共4小题，共55分）
??????G???A??（1分）T,p1. （本题5分）证明：S?????G???T??（1分）p,A?dS???????，得证。 ??T??dAp,A??????????G????T???????p,A??T??A?T,p?p,A??????A??G???T????（2分）?p,A?T,p?????S???A??（1分）T,p2. （本题15分）解：
（1）
在此，非体积功即表面功。
W'R??GT,p???A（4分）
设小雾滴半径为r，个数为n，则总表面积为
A10kg2?4?r2n?4?r24?3?10kg?3.02?106m2 3?r3?r?对于大块的10 kg水，其最大表面积为呈球状时的表面积，因此
10kg?43?3?r1 23A?r2???10kg3?1?41?4???????0.225m24??A?A2?A21?3.02?106m ?W'R??75.64?0.14?30??10?3N?m?1?3.02?106m2 ?2.16?105N?m?216kJ?dS???（2） ???????T??dA，???????0.14?10?3N?m?1?K?1p,A??T?p,A
（2分）
??S??(?0.14?10?3N?m?1?K?1)?(3.02?106m2)?4.23?102J?K?1（3）
根据Kelvin公式
lnpr pr?1.1081 p?1RT?2?M?r?0.1026 （2分）p平平pr?1.1081?101325Pa?112273Pa3. （本题15分）解：
（1） 因为假定无液接电势，所以电池反应为Cl?(a?,1)?Cl?(a?,2)，z?1 （1分）浓差电动势为EaC?RTzFln?,1a?0.0533V （4分）
?,2（2） 因为有液接时电池电动势E已知，所以
EJ?E?EC?0.052V3?0.053V3 （4分）??0.00V12分）2分）1分）1分） （ （
（ （
（3） 根据液体接界电势的计算公式
EJ?(t??t?)?(2t?1)RTa?,1lnFa?,2RTa?,1ln?EJFa?,2??/2t???ln?1?RT?a?,1?? ,所以
?0.490t??1?t??0.510?Fa?,24. （本题20分）解：
（1） 负极反应：H2(100kPa)?2H?(1.0mol?kg?1)?2e （1分）
正极反应：HgSO(l)?SO2?24(s)?2e?2Hg4(0.5mol?kg?1)
电池反应：Hg2SO4(s)?H2(100kPa)?2Hg(l)?H2SO4(0.5mol?kg?1) （2） 标准电动势为：
E??E?(SO2?4/Hg2SO4/Hg)?E?(H2/H?)?E?(SO2? lnK????rGmzFE?4/Hg2SO4/Hg)RT?RT ?0.615V?47.91（3分）?K??6.41?1020
?rGm??zFE??2?96500C?mol?1?0.6960V （3分）
??134.3kJ?mol?1（3） 根据Nernst 方程，有E?E??0.059162lga(H2SO4) 所以lga(H2(E??E)2SO4)?0.05916V
??2.74a(H2SO4)?1.82?10?3
1a3??a(H2SO4)?0.122mol?kg?1 （1分） ?? （2分） ??am?/m??a? （1分） 34m/m??0.154物理化学（下）期末试卷
一、.选择题(4０分)
１、
离子淌度(u)的数值大小与下列因素中哪种因素无关（ ）
（Ａ）溶剂性质 （Ｂ）电势梯度（Ｃ）温度 ２、
一个化学反应在电池中等温等压可逆地进行，其ΔＳ的计算式中
① ? S ? ? nF [ E ? T ( ? E ) p ] / T ② ΔＳ＝ＱＲ／Ｔ ③ ? S?nFT(?E)p④ ΔＳ＝（ΔＨ＋?nT?TＦＥ）／Ｔ 其中正确的是：（ ）
（Ａ） ① ② （Ｂ）② ③ （Ｃ）② ④ （Ｄ）③ ④
（4分）
（Ｄ）溶液浓度
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