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物理化学下试卷

一、选择题(20分,每题2分)1、CaCl 2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率之间的关系是( )。

(A))()()(-m2m2ml a l a C C C C ∞+∞∞Λ+Λ=Λ; (B))()()(-m2m 2m l a 21l a C C C C ∞+∞∞Λ+Λ=Λ; (C))()()(-m 2m 2m l 2a l a C C C C ∞+∞∞Λ+Λ=Λ; (D))()()(-m 2m 2m l a 2l a C C C C ∞+∞∞Λ+Λ=Λ。

2、下列电池中,电池的电动势与Cl -的活度无关的是( )。

(A) Pt g Cl aq ZnCl Zn )()(22;(B)Ag s Cl Ag aq KCl aq ZnCl Zn )()()(2;(C) Pt g Cl aq KCl s AgCl Ag )()()(2;(D) g A aq AgNO aq Cl K s Cl Hg Hg )()()(322。

3、用对消法(补偿法)测定可逆电池的电动势,主要是为了( )。

(A) 消除电极上的副反应; (B)减少标准电池的损耗;(C) 在可逆情况下测定电池电动势; (D)简便易行。

4、某化学反应,已知反应物的转化分数为y=5/9时所需要的时间是y=1/3所需时间的2倍,则该反应是( )。

(A) 三级; (B) 二级; (C) 一级; (D) 零级。

5、某总反应的表观速率系数21412)2(2k k k k =,则表观活化能E a 与基元反应活化能之间的关系为( )。

(A) E a = 2E a ,2 + (E a ,1 - E a ,4)/ 2; (B) E a = E a ,2 + (E a ,1 - E a ,4)/ 2; (C) E a = E a ,2 + E a ,1 - E a ,4; (D)214,1,2,)2(a a a a E E E E =。

6、对于光化学反应,下列说话错误的是( )。

(A) 在等温、等压下,可以进行0〉∆m r G 的反应;(B) 反应的速率基本不受温度的影响,甚至有负温度系数现象; (C) 反应初级过程的量子效率等于1;(D) 光化学反应的平衡常数等于热化学反应的平衡常数。

7、用一个中间带有一三通活塞的玻璃管,当三通活塞关闭时,在玻璃管的两端吹两个大小不等的肥皂泡;现打开三通活塞使两个肥皂泡相通时,则两个气泡的大小将如何变化?( )。

(A) 小泡变小,大泡变大; (B) 小泡变大,大泡变小; (C) 小泡大泡都变大; (D) 小泡变大泡变小。

8、通常被称为表面活性剂的是指将其加入水中后( )。

(A)能降低溶液的表面张力; (B)能增大溶液的表面张力; (C)不影响溶液的表面张力; (D)能显著降低溶液的表面张力。

9、胶体粒子的ζ电势是指( )。

(A) 胶粒固体表面与本体溶液之间的电势差; (B) 双电层中紧密层与扩散层的分界处与本体溶液之间的电势差; (C) 扩散层与本体溶液之间的电势差;(D) 固体与溶液之间可以相对移动的界面与本体溶液之间的电势差。

10、混合等体积的浓度为0.08mol/dm 3的KI 溶液和浓度0.10 mol/dm 3的AgNO 3溶液,得到AgI 的憎溶液溶胶。

在这溶胶中分别加入浓度相同的①硫酸镁②氯化钙③硫酸钠,它们聚沉能力大小的顺序是( )。

(A) ①>②>③; (B) ③>①>②; (C) ③>②>①; (D) ②>①>③。

二、填空题(10分,每题2分)1、将玻璃毛细管插入水中,凹面下液体所受的压力P r ( )平面液 体所受的压力P 0。

2、在298K 时,当硫酸溶液的浓度从0.01mol/kg 增加到0.1mol/kg 时,其电导率k ( )和摩尔电导率Λm ( )。

3、有如下两个电池:Pt P O kg mol KOH P H Pt )()1.0()(212θθ-⋅的电动势为E 1和Pt P O kg mol SO H P H Pt )()01.0()(21422θθ-⋅的电动势为E 2,在相同的温度下,两个电动势大小的关系为( )。

4、对于反应D C A +−→−k ,如果A 的起始浓度减小一半,其半衰期也缩短一半,则该反应的级数为( )。

5、在0.08 mol L -1的KI 溶液中,加入等体积0.1mol L -1的AgNO 3 溶液则所形成胶团的结构式是( )。

三、(15分)在298K 时,测得如下电池的电动势为1.136V :Ag (s )︱AgCl (s )︱HCl (aq )︱Cl 2(g, p θ)︱Pt 已知此时的标准还原电极电势Φθ(Cl 2/ Cl -)=1.358V , Φθ(Ag +/ Ag )=0.799V 。

[1] 写出电极反应和电池反应(用一个电子得失); [2] 计算在298K 时该电池反应的θm r G ∆。

[3] 求298K 时AgCl (s )的活度积θsp K 。

四、(15分)对电池:Pt ︱H 2(p θ)︱H 2SO 4(0.01mol ·1-kg )︱ Hg 2SO 4(s )︱Hg (l ),298K 时测得电池的电动势为0.798V ,电池可逆放电2F时,电池反应的m r S ∆=1511--⋅⋅K mol J ,Φθ(S -24O /Hg 2SO 4/Hg )=0.615V 。

⑴写出电极反应和电池反应(用两个电子得失); ⑵计算298K 时H 2SO 4溶液的活度系数±γ。

五、(15分)实验测得某气相热分解反应的半衰期与初始压力的关系如下:T/K kPa p A /0, 2/1t /s 500 100 410 500 200 410[1] 试确定此反应的级数和500K 时反应的速率常数k ; [2] 若0,A p =100kPa ,反应的活化能E a =83.14kJ ·mol -1,求反应物在10分钟内分解80%所需要的温度。

六、证明题(10分)乙醛热分解反应的机理如下: ⋅+⋅−→−CHO CH CHO CH 3k 31(1)⋅+−→−+⋅CO CH CH CHO CH CH 34k 332(2)CO CH CO CH +⋅−→−⋅3k 33 (3) 62k 334H C CH CH −→−⋅+⋅ (4)试证明:233214124][2k dt ][d CHO CH k k CH ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 七、(6分)293.15K 时,水的饱和蒸气压力为 2.337kPa ,水的密度为998.3kg/m 3,表面张力为72.75×10-3N/m 。

求293.15K 时半径为10-9m 的小水滴的饱和蒸汽压。

八、(9分)已知O 2的转动惯量 ,计算1mol 气体O 2在25℃,100kPa 下的转动配分函数 q r 和平动热力学能U t 。

已知常数 k =1.38×10-23 J·K -1,h = 6.63×10-34 J·s 。

主要公式: mmΛαΛ∞==B a a a a ννν±+--+=2c c K 1θθαα=- c d RT dc γΓ=- ln B BBRT E E zF νθα=-∏ x k t = a ln k t a x =- r m p E S zF T ∂⎛⎫∆= ⎪∂⎝⎭ kt c c n n A n A=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----10,11111 m a m θγ±±±= a 2E d ln k dT RT = r m G zFE ∆=-46-2193510kg m I .-=⨯⋅3/2t 22π⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭mkT q V h 2r 28=IkT q h πσm c κΛ=Nk T U N q Nk S ++=ln (离域子)V T q NkT U )ln ( 2∂∂=i kT i i N n g e q /ε-=02r /p M RT ln p R γρ=g R h ρθγcos 2 =2s /p Rγ=一、选择题(20分,每题2分)CCCCB DADDB 二、填空题(10分,每题2分)1、小于2、增加,减小3、相等4、零级5、[(AgI)m·nAg +·(n-x)NO 3-]x+·x NO 3- 三、(15分) 解:(1)电极反应: (-) Ag+Cl - →AgCl +e - 1分 (+)--2l e l 21C C →+ 1分电池反应:l g l 21g 2C A C A →+ 1分(2)1-m f mol 96500136.11z ∙⨯⨯-=-=∆C V F E G θθ=-109.6 kJ/mol 2分 (3)设计电池Ag (s )︱Ag +︱︱HCl (aq )︱AgCl (s )︱Ag (s )2分 电池反应:-l g l g C A C A +→+ 1分电池的标准电动势为:θθθg g g l g l -A A A C A C E E E+-=V E E E A C A C C C 136.1g l g l ll --2=-=θθθ 1分V EEEC C A C A C 222.0-2-l l gl g l =-=θθθ2分θθθg g gl g l-A AA C A C E E E +-==-0.577V 2分所以电池的标准活度积常数为:10ap 1074.1)z (exp -⨯==RT F E K θθ2分 四、(15分) 解:(1)电极反应: (-) H 2→2H ++2e - 1分 (+) Hg 2SO 4+2e -→2Hg+SO 42- 1分电池反应:H 2+Hg 2SO 4→2H ++2Hg+SO 42- 1分 (2) υB B a zF RT E E ∏-=︒ln 4分 )4ln(965002298314.8)0615.0(798.033±⨯⨯--=γb 5分γ±=0.554 3分五、(15分)解:(1)∵t 1/2与P A,0无关 ∴ n=1 2分 k=(ln2)/t 1/2=(ln2)/410=1.69×10-3s -1 3分(2) Ax tT K -=11ln1)(2 = (1/10×60)ln[1/(1-0.9)]=3.84×10-3s -1 4分)11()()(ln2112T T R E T K T K a -= 2分)110001(314.81014.831069.11084.3ln 2333T -⨯=⨯⨯--2分T 2=1089K 2分六、(10分)证明:]][[k dt][d 3324CHO CH CH CH = 2分 0][2][]][[][k dt ][d 23433332313=-+-=CH k CO CH k CHO CH CH k CHO CH CH 2分 0][]][[dt ][d 333323=-=CO CH k CHO CH CH k CO CH 2分21321413][2][CHO CH k k CH ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 2分 ]][[k dt ][d 3324CHO CH CH CH ==23321412][2k CHO CH k k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 2分七、(6分)解:0773.1r2p p ln l-g r ==ρσRT M 4分P r =6.863kPa 2分 八、(9分) 解:(1)4分 (2)5分2133371622-∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭===⋅t t V ,Nln q U NkT T NkT RT J mol 22462323428831419351013810298152663107159r IkT (.)...q h (.).---⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯=πσ一、选择题(20分,每题2分)1、MgCl 2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率之间的关系是( )。

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