物理化学09-10上A 卷参考答案[1]-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2新乡学院2009-2010学年第一学期期末考试《物理化学》试题标准或参考答案及评分标准（A 卷）适用范围：07化学工程与工艺专业1.2班一、填空题（每小题1分，共19分）本题主要考查学生对基本概念和基础知识、原理的掌握程度； 评分标准：每题写出正确答案给1分，答案错误或不答给0分。

参考答案：1、 ；正2、更高；更低3、0.034764、过冷液体，过热液体，过饱和蒸气，过饱和溶液5、6、K 或者温度7、该两能级分配的粒子数之比 8、2H dc dt-；3NH dc dt；2H dc dt-：3NH dc dt=3：29、a E =C E +12RT10、胶体粒子带电；溶剂化作用；布朗运动 二、选择题（每题1分，共8分）本题主要考查学生对基础知识和原理的掌握程度以及分析、辨别问题的能力。

评分标准：本题属单项选择，每空选择正确给1分，选错、多选或不选给0分。

参考答案：1、B2、A3、B4、C5、D6、A7、B8、A三、回答下列问题 （本题共18分）本题主要考查学生对物理化学基本知识和原理的理解及应用能力。

评分标准：所给答案与标准答案要点相同，给满分；部分正确酌情给分。

试题：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）(/)(/)T c RT c γΓ=-∂∂3参考答案：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0.01mol.dm -3 24K SO 溶液和40ml 的0.01 mol.dm -3 ()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）参考答案：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） 四、计算题（共48分）本题主要考查学生综合运用知识、分析问题、解决问题的能力，以及计算的能力。

评分标准：1.计算正确、完整，每小题给10分；全错或不答给0分。

2.部分正确可根据对错程度，依据答案评分点给分。

试题：1.电池Pt ∣H 2(101.325kPa)HCl(0.1mol·kg -1)∣Hg 2Cl 2(s)|Hg 电动势E 与温度T 的关系为E /V=0.0694+1.881×10-3T /K-2.9×10-6(T /K)2(1)写出电极反应和电池反应； (14分)4(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 。

参考答案：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+ HCl(0.1 mol·kg -1) （3分） (2) 25℃时，E /V=0.0694+1.881×10-3×298.15-2.9×10-6×298.152=0.3724 （1分）=1.881×10-3-2×2.9×10-6×298.15V/K=1.157×10-4V/K （2分） 因此：z =1时△r G m= -zFE =-35.93kJ·mol -1 （2分）∆r S m =∂∂⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭r m Δp pG E zF T T =14.64J·mol -1·K -1 （2分） ∆r H m = -zFE + zFT ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭p E T =-31.57kJ·mol -1 （2分） Q r,m =T ∆r S m =4.365 kJ·mol -1 （2分）试题：2.473.15K 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101.325kPa 及1013.25kPa 时，每千克催化剂的表面吸附氧的体积分别为2.5×10-3m 3及4.2×10-3m 3(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） 参考答案：解：由兰格谬尔吸附等温式：V a = V m a bp /(1+bp ) 可得 （3分）b ×101.325 kPa 2.5dm 3/kg = V m a⑴1 + b ×101.325 kPab ×1013.25 kPa4.2dm 3/kg = V m a ⑵1 + b ×1013.25 kPa解方程组可得：b = 0.012075 kPa -1 (3分） 当V a =0.5V m a 时，p = b -1 =82.81 kPa (2分）∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭pE T参考答案：解：已知一维谐振子能级εi= (υ+1/2)hν (υ=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 ν，即∑ n iεi= 11/2 h ν∑ n i (υi+1/2) h ν= 11/2 h ν系统总的粒子数N = 3，即∑ n i = 3将∑n i = 3带入，可得∑n iυi= 3 故υ≤ 3，此时可能的能级为：ε1= 1/2hν，ε2= 3/2 hν，ε3= 5/2h ν，ε4= 7/2 h ν（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 iεi= 1/2 h ν* n1 + 3/2 h ν*n2 + 5/2 h ν*n3 + 7/2 h ν*n4 = 11/2 h ν②（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 + 20.4，试计算：56（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) 参考答案：解：（1）∵k 单位是1h - ∴该反应为一级反应。

（1分） 又ln （k/h ）=－8940k/T + 20.4 - - - - - - -① ∴T=25+273.15K 时 ln （k/h ）=-9.585 k=6.88 510-⨯1h - （2分） ∵ 该反应的速率方程为：()AC AC n I =kt∴10.3AAC InC -=6.88 510-⨯tt=5184.2 h=216天 （3分） (2) 10.3AAC InC -=k ×3×365×24∴k=0.000013571h - (2分）将k=0.000013571h -代入① 解得：T=282.84 K =9.7 ℃ (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9.7度以下保存。

（1分）5. 025C 时，两个等体积的0.2003mol dm -•NaCl 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(78分)参考答案：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 =0.0013533mol dm -• (1分）所以，左边 Na C +=0.20413mol dm -• CI C -=0.19865 3mol dm -•右边 Na C +=0.201353mol dm -• CI C -=0.20135 3mol dm -• (2分）B C RT ⎛⎫∏= ⎪⎝⎭∑=(0.20135+0.1986+0.000909-0.20135-0.20135)3108.314298.152362⨯⨯⨯= a p (2分）答：平衡时，溶液的渗透压为2362a p 。

(1分）五、证明题1. 乙醛的气相光分解反应为34CH CHO CH CO =+ 此反应由下列几个基元反应构成：（1）3CH CHO 1k −−→ 3CH ⋅ + CHO ⋅ 1E （2）3CH ⋅ + 3CH CHO 2k −−→ 4CH + 3CH CO ⋅ 2E （3）3CH CO ⋅ 3k −−→ 3CH ⋅ + CO 3E8（4） 2 3CH ⋅4k −−→ 26C H 4E若以[]4d CH dt表示反应速率，试用稳态法导出反应的速率方程，并说明反应的表观活化能与各基元反应活化能之间的关系。

(7分） 证明：[]4d CH dt=[][]233k CH CH CHO ⋅[]3d CH dt•=1k []3CH CHO -[][]233k CH CH CHO ⋅+[]33k CH CO •-[]243k CH •=0 []3d CH CO dt•=[][]233k CH CH CHO ⋅-[]33k CH CO •=0两式相加得：1k []3CH CHO -[]243k CH •=0[]3CH •=[]()12143k k CH CHO ∴[]4d CH dt =()[]12143223k k k CH CHO (4分）设：()12142k k k k =2ln a E d k dT RT = 21422221122a a a a E E E E RT RT RT RT ∴=+-∴2141122a a a a E E E E =+- (3分）。