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： 级化学工程与工艺 班．吉布斯吸附等温式 （ ），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。

．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 ）。

． 的 水溶液，若，则平均离子活度 。

．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 ）。

．在下图中画出 和 。

．振动配分函数计算公式引入的k h Vν=Θ 的量纲为（ 或者温度 ）。

．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 ）。

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

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。

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）。

．原电池在恒温、恒压可逆放电， 与 的大小关系为 （ ） 。

＞ ＜ 无法判断．下列原电池中，其电池电动势与氯离子的活度无关的是（ ）．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（ ）表面吉布斯函数 表面张力 比表面 液面下的附加压力 ．玻尔兹曼分布，只适用于定域子系统； 只适用于离域子系统； 只适用于独立子系统； 只适用于相依子系统。

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

（ ）提高反应温度 延长反应时间 加入适当的催化剂 降低反应温度 如果臭氧分解反应 3O → 2O 的机理是3O 1k −−→ 2O O ⋅ O ⋅ 3O 2k −−→ 2O 请指出此反应对臭氧而言可能是（ ）一级反应 二级反应 级反应 零级反应一、填空题（每小题 分，共分）二、选择题（每题 分，共 分） 院系班级姓名学号(/)(/)Tc RT c γΓ=-∂∂对于 价型的难溶盐 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。

（ 分）答： 难溶盐 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 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 在水中的溶度积。

（ 分）（ ） 的溶解过程： （ ）设计电池为：， － ㏑﹙ ﹚－ ﹙ ﹚ ㏑ 溶液平衡时， ，故 ㏑ ，查表可得 ﹙ ﹚和 ﹙ ﹚，即可得 。

（ 分）将 的 24K SO 溶液和 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 ； ；3AICI 溶液，则哪种溶液的聚沉值最小？ 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 --++⎡⎤•-•⎣⎦ 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。

分）电池电动势 与温度 的关系为写出电极反应和电池反应；计算 ， 时该反应的 、 、 以及电池恒温可逆放电时该反应过程的 。

分） 解：（ ）阳极反应：阴极反应：电池反应： （ 分）时，（ 分）（ 分） 因此： 时（ 分）∂∂⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭r m Δp pG E zF T T （ 分） ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭pE T（ 分） （ 分）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 及 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？ （ 分）解：由兰格谬尔吸附等温式： 可得 （ 分）× ⑴ ×× ⑵ ×解方程组可得： 分） 当 时， 分）某系统由 个一维谐振子组成，分别围绕着 ， ， 三个定点作振动，总能量为 。

试列出该系统可能的能级分布方式。

（ 分）解：已知一维谐振子能级 （ 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 根据题意系统总能量为 ， 即系统总的粒子数 ， 即 将 带入，可得 故 ≤ ，此时可能的能级为： ， ， ， （ 分）得分评卷人三、回答下列问题（共 分）得分评卷人四、计算题（共 分）∂⎛⎫⎪∂⎝⎭pE T这四个能级上分布的粒子数分别为 ， ， ， 则有① （ 分）② （ 分）该方程组只存在下列 组解 对应 种能级分布： （ 分）某药品在保存过程中会逐渐分解，若分解超过 ﹪即无效。

实验测得该药品分解反应的速率常数 与温度 的关系为 （ ） － ，试计算：（ ）若该药品在 ℃下保存，有效期为多长时间 ？（ ）若使药品有效期达到 年以上，应在什么温度下保存 ？每年按 天计算。

分 解：（ ）∵ 单位是1h - ∴该反应为一级反应。

（ 分）又 （ ） － ① ∴ 时 （ ） 510-⨯1h - （ 分）∵ 该反应的速率方程为：()AC AC n I∴10.3A AC InC - 510-⨯天 （ 分）10.3AAC InC - × × ×∴ 1h - 分）将 1h -代入① 解得： ℃分）答：若该药品在 ℃下保存，有效期为 天。

若使药品有效期达到 年以上，应在 度以下保存。

（ 分）25C 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？ 分解：由于达到平衡时，膜两边 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 +-• 分）()()()20.2054540.20.2x x x --=+ 解得：x 3mol dm -•分）所以，左边 Na C + 3mol dm -• CI C - 3mol dm -• 右边 Na C + 3mol dm -• CI C - 3mol dm -• 分）B C RT ⎛⎫∏= ⎪⎝⎭∑3108.314298.152362⨯⨯⨯= a p 分）答：平衡时，溶液的渗透压为 a p 。

分）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：（ ）3CH CHO 1k−−→ 3CH ⋅ CHO ⋅ 1E （ ）3CH ⋅ 3CH CHO 2k−−→ 4CH 3CH CO ⋅ 2E （ ）3CH CO ⋅ 3k−−→ 3CH ⋅ CO 3E （ ） 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。

证明：[]4d CH dt[][]233k CH CH CHO ⋅[]3d CH dt• 1k []3CH CHO [][]233k CH CH CHO ⋅ []33k CH CO • []243k CH •[]3d CH CO dt• [][]233k CH CH CHO ⋅ []33k CH CO •两式相加得：1k []3CH CHO []243k CH •[]3CH • []()12143k k CH CHO ∴[]4d CHdt ()[]12143223k k k CH CHO 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 =+- 分）五、证明题（ 分）。