新乡学院2009―2010学年度第一学期《物理化学》期末试卷A 卷课程归属部门：化学与化工学院 试卷适用范围：07级化学工程与工艺班1．吉布斯吸附等温式Г=（ ），若一溶质加入纯水中后使表面张力降低，则该溶质在溶液表面发生（ 正 ）吸附。

2．不论是电解池或是原电池，极化的结果都是使阳极电势（ 更高），阴极电势（ 更低 ）。

3．kg 的CaCl 2水溶液，若γ± =，则平均离子活度a ± =( )。

4．常见的亚稳态有四种，它们分别是（过冷液体），（过热液体 ），（过饱和蒸气），（ 过饱和溶液 ）。

5．在下图中画出γsl ,γsg, γlg和θ 。

6．振动配分函数计算公式引入的kh Vν=Θ 的量纲为（ K 或者温度 ）。

7．由玻尔兹曼公式可知，任意两个能级的玻兹曼因子之比，等于（该两能级分配的粒子数之比 ）。

8. 合成氨反应N 2（g ）+3H 2（g ）→2NH 3（g ）若反应在恒容条件下进行时，则其反应速率可表示为ΥH 2=（ 2H dc dt-； ）或ΥNH 3=（3NH dc dt），两者之间的关系为（ 2H dc dt-：3NH dc dt=3：2 ）。

9.碰撞理论的临界能C E 与Arrhenius 活化能a E 的关系为（ a E = C E +12RT ） 在（ ）的条件下，可以认为a E 与温度无关。

10.憎液溶胶在热力学上是不稳定的，它能相对稳定存在的原因是（ 胶体粒子带电 ）； （ 溶剂化作用）和（ 布朗运动）。

1．原电池在恒温、恒压可逆放电，ΔH 与Q r 的大小关系为ΔH （ ）Q r 。

A.＞B.＜C.=D.无法判断2．下列原电池中，其电池电动势与氯离子的活度无关的是（ ）A. Hg ∣ Hg 2Cl 2(s )∣KCl(a )∣Cl 2(p )|PtB. Zn∣ZnCl 2(a )∣Cl 2(p )|PtC. Zn∣ZnCl 2(a 1)‖KCl(a 2)∣Hg 2Cl 2(s) |Hg3．一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，相同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的是（ ）A.表面吉布斯函数B.表面张力C.比表面D.液面下的附加压力 4．玻尔兹曼分布，( )A. 只适用于定域子系统； B . 只适用于离域子系统； C. 只适用于独立子系统； D. 只适用于相依子系统。

5．酸碱催化的主要特征是（ ）A. 反应中有酸的存在B. 反应中有碱的存在C. 反应中有电解质存在 D .反应中有质子的转移6.某反应，当反应物反应掉5／9所需时间是它反应掉1／3所需时间的2倍时，该反应是（ ）A.一级反应B.二级反应C.三级反应D.零级反应7.反应 A 1k −−→ B ① , A 2k−−→ C ② 。

已知反应①的活化能1E 大于反应②的活化能2E ,以下措施中哪一种不能改变获得B 和D 的比例。

（ ）一、填空题（每小题1分，共19分）二、选择题（每题1分，共8分） 院系:________ 班级:__________ 姓名:______________ 学号:_____________…….……………………….密…………………封…………………线…………………………(/)(/)Tc RT c γΓ=-∂∂A.提高反应温度B. 延长反应时间C. 加入适当的催化剂D. 降低反应温度 8.如果臭氧分解反应 2 3O → 3 2O 的机理是3O 1k −−→ 2O + O ⋅ O ⋅ + 3O 2k −−→ 22O 请指出此反应对臭氧而言可能是（ ）A. 一级反应B.二级反应C. 级反应D. 零级反应1.对于1-1价型的难溶盐AgCl 在水中的溶度积很难用普通化学方法测定，可分别用电导法和电势法测定，请分别给出操作步骤，计算公式及需要查找的有关数据。

（12分）答：(1)难溶盐AgCl 在水中的溶解度很小，故可认为 ，根据 ，由于难溶盐的摩尔电导率很小，水的电导不可忽略， 故：离子的无限稀释摩尔电导率和纯水的电导率可查表，难溶盐AgCl 水溶液的电导率可实验测定，根据以上公式即可得到难溶盐AgCl 在水中的溶度积。

（6分）（2）AgCl 的溶解过程：AgCl （s ）=Ag ++Cl -设计电池为：Ag∣Ag +(a Ag+)‖Cl -(a Cl-)∣AgCl(s)∣Ag，E =E Ɵ －(RT/F )㏑a (Ag +)a(Cl -)= E Ɵ﹙AgCl/Ag ﹚－E Ɵ﹙Ag +/Ag ﹚-(RT/F )㏑K sp 溶液平衡时，E =0，故:㏑K sp =F E Ɵ/RT ，查表可得E Ɵ﹙AgCl/Ag ﹚和E Ɵ﹙Ag +/Ag ﹚，即可得K sp 。

（6分）2. 将50ml 的 24K SO 溶液和40ml 的 ()32a B NO 溶液混合制4a B SO 溶胶，写出其胶团结构。

并说明将此溶胶进行电泳时，胶粒向何极运动。

若在一定量的此溶胶中分别加入NaCl ；MgCl 2；3AICI ;Na 2SO 4溶液，则哪种溶液的聚沉值最小(6分）答：因为24K SO 过量所以胶团结构为: ()()224422x a m B SO nSO n x K xK --++⎡⎤•-•⎣⎦(4分）由于胶体粒子带负电，所以胶体粒子向阳极运动。

因为正电荷价数最高的是铝离子，所以3AICI 溶液的聚沉值最小。

(2分）1.电池Pt∣H 2HCl·kg -1)∣Hg 2Cl 2(s)|Hg 电动势E 与温度T 的关系为E /V=+×10-3T /×10-6(T /K)2(1)写出电极反应和电池反应；(2)计算25℃，z =1时该反应的△r G m 、△r S m 、△r H m 以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Q r,m 。

(14分） 解：（1）阳极反应：1/2H 2(g )→H ++e - 阴极反应：1/2Hg 2Cl 2(s) + e -→Hg + Cl-电池反应： 1/2Hg 2Cl 2(s)+1/2H 2(g ) →Hg+ H Cl mol·kg -1) （3分） (2) 25℃时，E /V=+×10-3× （1分）=×10-3-2××10-6×K=×10-4V/K （2分）因此：z =1时△r G m= -zFE =·m ol-1（2分）r S m =∂∂⎛⎫⎛⎫-=⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭r m Δp pG E zF T T =·mol -1·K -1 （2分） rH m = -zFE + zFT ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭pE T =·mol -1（2分） Q r,m =TrS m = k J·mol -1 （2分）得分评卷人三、回答下列问题（共18分）得分评卷人四、计算题（共48分）∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭pET2. 时，测定氧在某催化剂表面上的吸附作用，当平衡压力分别为及时，每千克催化剂的表面吸附氧的体积分别为×10-3m3及×10-3m3(已换算为标准状况下的体积)，假设该吸附作用服从朗缪尔公式，试计算当氧的吸附量为饱和吸附量的一半时，氧的平衡压力为若干（8分）解：由兰格谬尔吸附等温式：V a = V m a bp/(1+bp) 可得（3分）b× kPakg = V m a⑴1 + b× kPab× kPakg = V m a⑵1 + b× kPa解方程组可得：b = kPa-1 (3分）当V a =a时，p = b-1 = kPa (2分）3.某系统由3个一维谐振子组成，分别围绕着A，B，C三个定点作振动，总能量为11/2 h。

试列出该系统可能的能级分布方式。

（8分）解：已知一维谐振子能级i= (+1/2)h (=0,1,2,3,……) （2分）系统的每种能级分布由其能级分布数确定，因此需求出每种能级分布的粒子数n i根据题意系统总能量为 11/2 h ，即 n i i= 11/2 hn i (i+1/2) h = 11/2 h系统总的粒子数N = 3，即 n i = 3将n i = 3带入，可得n i i= 3 故≤ 3，此时可能的能级为：1= 1/2h，2= 3/2h，3= 5/2h ，4= 7/2h （2分）这四个能级上分布的粒子数分别为n1， n2， n3，n4则有n i = n1 + n2 + n3+ n4 =3 ①（1分）n i i= 1/2 h * n1 + 3/2 h *n2 + 5/2 h *n3 + 7/2 h *n4 = 11/2 h②（1分）该方程组只存在下列 3 组解, 对应3种能级分布：（2分）4.某药品在保存过程中会逐渐分解，若分解超过30﹪即无效。

实验测得该药品分解反应的速率常数k与温度T的关系为ln（k/h）=－8940k/T + ，试计算：（1）若该药品在25℃下保存，有效期为多长时间（2）若使药品有效期达到3年以上，应在什么温度下保存每年按365天计算。

(10分)解：（1）∵k单位是1h-∴该反应为一级反应。

（1分）又ln（k/h）=－8940k/T + - - - - - - -①∴T=25+时 ln（k/h）=k= 510-⨯1h-（2分）∵该反应的速率方程为：()A C A C n I=kt∴10.3AACInC-=510-⨯tt= h=216天（3分）(2)10.3AACInC-=k×3×365×24能级分布粒子数n能级分布n1n2n3n4 11101 20211 31020∴k=1h - (2分）将k=1h -代入① 解得：T= K = ℃ (1分）答：若该药品在25℃下保存，有效期为216天。

若使药品有效期达到3年以上，应在度以下保存。

（1分）5. 025C 时，两个等体积的3mol dm -•水溶液被一半透膜隔开，膜的左边再放入大分子电解质6a N P 使其浓度为49.0910-⨯3mol dm -•。

试求平衡时，膜两边的a N +和CI -的浓度以及溶液的渗透压(8分)解：由于达到平衡时，膜两边NaCl 的化学势相等。

设此时有x molCI -膜左边向右边渗透。

即有：左边Na CI C C +-•=右边Na CI C C +-• (2分）()()()20.2054540.20.2x x x --=+ 解得：x =3mol dm -• (1分）所以，左边 Na C +=3mol dm -• CI C -= 3mol dm -• 右边 Na C +=3mol dm -• CI C -= 3mol dm -• (2分）B C RT ⎛⎫∏= ⎪⎝⎭∑=++ 3108.314298.152362⨯⨯⨯= a p (2分）答：平衡时，溶液的渗透压为2362a p 。