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(完整word版)武汉工程大学09级物理化学期末考试试卷(下册)A

2010-2011年第2学期考试试题 (A )卷课程名称 物理化学下册 任课教师签名出题教师签名 审题教师签名 考试方式 (闭 )卷 适用专业 09制药、化工等(注意:请将所有题目的答案均写在答题纸上。

) 一.选择题(共20分,每空2分 )1、已知2E (Cu |Cu)0.337V θ+=,E (Cu |Cu)0.521V θ+= 则2E (Cu |Cu )θ++等于( )A. 0.184VB. 0.153VC. 0.352VD. -0.184V 2、电池Pt|Cl 2 (g,p 1) | HCl(aq)| Cl 2 (g,p 2) |Pt 的电动势E >0,则( )A 、p 1> p 2B 、p 1< p 2C 、p 1= p 2D 、无法确定 3、对于反应A Y →,温度一定时,如果反应物A 的初始浓度减少一半,A 的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为( )A 、零级B 、一级C 、二级D 、三级4、基元反应的反应级数与反应分子数相比( )A. 总是小B. 总是大C. 总是相等D.也许不一致 5、在某光化学反应中,每吸收1mol 光子能使1mol 反应物分子起反应,则该反应的量子效率( )A. φ= 1B. φ= 10C. φ= 0.1D.无法确定 6、下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中,哪一种溶液的表面发生负吸附 ( )A .硬脂酸 B. 己酸 C. 苯甲酸 D.硫酸 7、将一毛细管插入水中,毛细管中水面上升5cm ,若将毛细管向下移动,留了3cm 在水面,这时毛细管上端 ( )A. 水从上端溢出B. 水面呈凸形弯月面C. 水面呈凹形弯月面D. 水面呈水平面 8、对于反应A B C +→由下列数据可以确定反应的速率方程是( )A. v =kC A C BB. v =kC A C B 2C. v =kC AD. v =kC B9、对于物理吸附的描述中,哪一条是不正确的? ( ) A . 吸附力来源于范德华力,其吸附一般不具有选择性 B . 吸附层可以是单分子层或多分子层 C . 吸附热较小 D . 吸附速率慢 10、溶胶的电渗现象表明( )A .溶胶粒子带电 B. 分散介质带电 C. 溶胶粒子是电中性的 D. 分散介质是电中性的 二.填空题(共14分,每空2分 )1、柯尔劳施公式m m A c ∞Λ=Λ-适用于 溶液。

2、电解时,实际电压远大于所对应的可逆电池的电动势,这是由于产生了 现象;且其随电流密度的 而显著 。

3、压力趋近零的理想气体属于 独立子系统。

(填定域、离域)4、平行反应, 300K 时 ,则该反应的表观活化能= 5、AgNO 3与过量的KI 形成AgI 溶胶,胶团结构为 ;在FeCl 3, MgSO 4, K 3[Fe(CN)6] 三种电解质中,聚沉值最大的是 。

三.(8分)298K 时,测得饱和AgCl 水溶液的电导率是2.68×10-4S ·m -1,配制此溶液的水的电导率是0.8600×10-4 S ·m -1 ,已知298K 时,AgNO 3, HCl 和HNO 3无限稀释摩尔电导率分别为 1.330×10-2, 4.260×10-2和 4.210×10-2S ·m 2·mol -1,计算298K 时AgCl 在水中的溶解度。

四.(8分)水的表面张力与温度的关系为31/10N m 75.640.14(t /)--γ⋅=-。

今将10kg 纯水在303K 及101325Pa 条件下等温等压可逆分散成半径为10-8 m 的球形雾滴,计算该雾滴所受的附加压力。

(已知303K,101325Pa 时水的密度为995 Kg·m -3,不考虑分散度对水的表面张力的影响)五.(10分)设J 为转动量子数,转动简并度为2J 1+,转动能级2r 2J(J 1)h 8I+ε=π。

已知HBr 分子的转动惯量I =3.28×10-47 Kg·m 2,试计算(1)298K 时HBr 分子的转动配分函数(2)298K 时,HBr 分子占据转动量子数J=1的能级上的百分数。

已知常数 k =1.38×10-23 J·K -1,h = 6.63×10-34 J·s 六.证明题(共10分)℃ 3111a,1k 310s ,E 100KJ mol---=⨯=⋅3112a,2k 210s ,E 150KJ mol ---=⨯=⋅反应 CO + Cl 2COCl 2 的反应机理如下:11k 2kCl Cl Cl -−−→+←−− 22k k Cl CO COCl -−−→+←−− 3k 22COCl Cl COCl Cl +−−→+设Cl 和COCl 处于稳定态,试导出总反应的动力学方程式。

(用dC COCl 2/dt 表示)七.(16分) 有如下电池:Pt | H 2 (100KPa) | HBr( b=0.5) | AgBr(s) |Ag(s)已知298K 时该电池的电动势为0.1190V ,E (Ag +|Ag)=0.7996 V ,AgBr 在298K 时的活度积K sp =4.79×10-13, (1) 写出电极反应和电池反应;(2) 当电池可逆地输出2mol 电子的电荷量时,求298K 时电池反应的△r G m ;(3) 求298K 时E ( AgBr|Ag);(4) 求298K 时0.5mol·kg -1 HBr 的平均离子活度因子γ± 。

八.(14分)将纯的A(g)引入恒温在284℃的密闭真空容器中,发生如下反应: A g B g C g ()()()−−→+ ,不论起始压力如何,发现2.5秒后反应物的分解分数都是8% 。

试求:(1) 反应的级数;(2) 284℃时反应的速率常数;(3) 若反应的活化能E a =144.348kJ ·mol -1,求反应物在10分钟内分解90%所需要的温度。

主要公式: mmΛαΛ∞==B a a a a ννν±+--+= A,0A A c c k t -=A,0A A c ln k t c =2c c K 1θθαα=- ln r m G RT K θθ∆=- ln BB BRT E E zF νθα=-∏ A A A,011k t c c -=a 2E d ln k dT RT= r m pE S zF T ∂⎛⎫∆= ⎪∂⎝⎭ r mG zFE ∆=- b a b θγ±±±= 09级制药、化工专业物理化学(下册)3/2t 22π⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭mkT q V h 2V ln q U NkT T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭2r 28=IkT q h πσm cκΛ=2p r γ∆=i kTi i N n g e q /ε-=cell x K R κ=2r p M RT ln p r γρ=G H TS=-标准答案(A卷)一、选择题(共20分,每空2分)1~10 B B A D A D C C D B二、填空题(共14分,每空2分)1、强电解质稀2、极化,增大3、离域4、120 KJ·mol-15、{ [AgI]m nI-·(n-x)K+ }x-·x K+ , K3[Fe(CN)6]三、共8分(2分)(3分)(3分)四、共8分31/10N m75.640.14(303273)71.44--γ⋅=-⨯-=(4分)(4分)五、解:共10分(1)6分(2)4分六、证明题(共10分)证明:222Cl1Cl1Cl2Cl CO-2COCl3COCl Cldc2k c2k c k c c k c k c c02dt-=--++=(分)21281210114h J(J)IkTrn(J)eN q.π+-+==22472323428831432810138102981663102423rIkT(.)..qh(.).πσ---⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯=31782271441014310110.N mp.Par mγ∆---⨯⨯⋅===⨯⨯AgCl H OS mS m24141()()(2.680.86)101.8210κκκ----=-=-⨯⋅=⨯⋅溶液)(m m m mAgCl AgNO HCl HNOS m molS m mol33221221()()()()(1.33 4.26 4.21)101.3810ΛΛΛΛ∞∞∞∞----=+-=+-⨯⋅⋅=⨯⋅⋅2COCl2Cl CO -2COCl 3COCl Cl dc k c c k c k c c =0 2dt=--(分) ②以上两式相加,得 1221Cl Cl -1k c c 1k ⎛⎫=⎪⎝⎭(分)由②得 1222212Cl CO-12Cl CO COCl 23Cl 23Cl k k c c k k c c c 2k k c k k c --⎛⎫ ⎪⎝⎭==++(分)12322222132Cl COCOCl -13COCl Cl 23Cl k k k c c dc k k c c =3dtk k c -⎛⎫ ⎪⎝⎭=+(分)七、(共16分)解:(1)负极 12(,100)2(0.5)2H g kPa H mol kg e +-→⋅+-(1分) 正极 12()22()2(0.5)AgBr s e Ag s Br mol kg ---+→+⋅ (1分)电池反应: H 2 (g,100kPa)+ 2AgBr (s) ==2Ag(s) +2HBr (0.5) (1分)(2)Z=2 22.967/r m G zFE kJ mol ∆=-=- 3分(3)设计电池:Ag |Ag + || Br -|AgBr (s)|AgE = E {AgBr(s)|Ag }- E ( Ag +|Ag)K sp =exp (zFE / RT )可得E {AgBr(s)|Ag }=0.0713V 5分(4) E ln {a (HBr)2/[(p (H 2)/p ]}= E {AgBr|Ag }ln {γ±2(b /b )2 }= 0.1190 V 所以 γ±= 0.790 5分八、(共14分)(1) n=1 4分 (2) 284℃ k T s t x21111()ln3.3101--==⨯- 4分 (3) k T s t x31211()ln3.8101--==⨯- 2分32238101443481133108314557.ln ()..T --⨯=-⨯ T 2=521 K 4分 2010-2011年第2学期物理化学下册试题(A)卷答案一、选择题二、填空题1、2、3、4、5、。

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