2010物理化學(xué)(下)考試(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中南大學(xué)考試試卷2009 - 2010 學(xué)年 二 學(xué)期 時間100分鐘物理化學(xué)（下） 課程 32 學(xué)時 2 學(xué)分 考試形式： 閉 卷專業(yè)年級： 粉體、材化、應(yīng)化、化工、制藥、無機、礦物08級 總分 100 分，占總評成績 70 %注：此頁不作答題紙，請將答案寫在答題紙上一、單選題（每題2分，共20分）1. 反應(yīng) 2A ® B + C 由多個基元反應(yīng)所構(gòu)成，且速率方程具有冪函數(shù)形式。對該反應(yīng)，下列說法中正確的是 （ ）（A）單分子反應(yīng) （B）雙分子反應(yīng) （C）二級反應(yīng) （D）n 級反應(yīng)2. 兩個一級平行反應(yīng)：和，已知反應(yīng)的活化能E1大于反應(yīng)的活化能E2，以下哪

2、一種措施不能改變獲得B和C的比例？ （ ）（A）提高反應(yīng)溫度 （B）延長反應(yīng)時間 （C）加入適當?shù)拇呋瘎?（D）降低反應(yīng)溫度3. 下列針對催化反應(yīng)的描述，不正確的是 ( )（A）催化劑能改變反應(yīng)的途徑 （B）催化劑能改變反應(yīng)的速率 （C）催化劑能改變反應(yīng)的理論產(chǎn)率 （D）反應(yīng)后催化劑的量不會改變4. 在298K下，含有下列離子的無限稀釋的溶液中，離子摩爾電導(dǎo)率最大的是 （ ）（A）Al3+ （B）Mg2+ （C）H+ （D）K+5. 在下列因素中，與電解質(zhì)溶液中離子淌度無關(guān)的是 （ ）（A）壓強 （B）溫度 （C）電場強度 （D）溶液濃度6. 與參與電極反應(yīng)某組分活度無關(guān)的是 （ ）（A）電極

3、電勢 （B）標準電極電勢 （C）液接電勢 （D）超電勢7. 下列與極化現(xiàn)象無關(guān)的物理量是 （ ）（A）分解電壓 （B）理論分解電壓 （C）析出電勢 （D）極限擴散電流8. 一般不會產(chǎn)生吸附現(xiàn)象的界面是 （ ）（A）固-液界面 （B）固-氣界面 （C）固-固界面 （D）液-氣界面9. 膠體的Dyndall(丁鐸爾）效應(yīng)產(chǎn)生原因是 （ ）（A）光折射 （B）光散射 （C）光吸收 （D）光激發(fā)10.溶膠的電學(xué)性質(zhì)是由于膠粒帶電所致，下列現(xiàn)象中不屬于溶膠電學(xué)性質(zhì)的是 （ ）（A）布朗運動 （B）電泳 （C）電滲 （D）沉降電勢二、填空題（每題2分，共20分）1. 強電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率隨濃度增加而

4、。(填“增加”，“減小”或“不變”)2. 濃度為0.1mol·kg-1的KCl溶液中，K+ 和Cl- 的離子遷移數(shù)的關(guān)系為t K+ t Cl-。(填“>”，“<”或“=”)3. 電極極化的結(jié)果是使陽極的電極電勢更 ，陰極的電極電勢更 。(填“正”或“負”)4. 表面活性劑是能使水的表面張力 的物質(zhì)。5. 按表面張力的大小順序排列下面四種液體：汞，苯，蒸餾水，食鹽水。表面張力從大到小順序排列為：   。6. 298K下，有如下兩個反應(yīng)均為Cu(s) + Cu2+(a2) = 2 Cu+(a1) 的電池： Cu(s) | Cu+(a1) | Cu+(a1), Cu2

5、+(a2) | Pt ， Cu(s) | Cu2+(a2) | Cu+(a1), Cu2+(a2) | Pt ，則兩個電池的rGm和E的關(guān)系為： ， 。(填“=”或“”)7. 若計算得到某電池反應(yīng)的電池電動勢為負值，則表示該電池反應(yīng)是 向進行的。(填“正”或“逆”)8. 若某反應(yīng)半衰期與起始濃度無關(guān)，則該反應(yīng)為    級反應(yīng)。9. 某反應(yīng)在一定條件下的平衡轉(zhuǎn)化率為25.3%。在相同的條件下，當有催化劑存在時，其轉(zhuǎn)化率是 。10.一旦用某種方法（如用光、熱、輻射等）引發(fā)，反應(yīng)便通過自由基傳遞發(fā)生一系列的連串反應(yīng)，使反應(yīng)自動進行下去，這種反應(yīng)被稱為 。三、（12分）請

6、用Debye-Hückel極限公式計算298K時0.01mol·kg-1的NaNO3和0.001mol·kg-1的Mg(NO3)2混合溶液中Mg(NO3)2的離子平均活度系數(shù)，離子平均活度和活度。四、（16分）在298.15K時，測得下列電池的電動勢E為1.228V Pt,H2()H2SO4(0.01mol·kg1)O2()，Pt已知。 試寫出該電池的正、負極反應(yīng)及電池反應(yīng)； 試計算此電池的溫度系數(shù)，rGm，rHm，rSm和Qr； 設(shè)該電池反應(yīng)熱在此溫度范圍內(nèi)為常數(shù)，試求此電池在273.15K時的電動勢。五、（8分）用Pt作電極電解1mol-dm-3Zn

7、SO4水溶液，T=298.15K。設(shè)活度系數(shù)均為1，已知H2在Pt電極上的超電勢為hH2(Pt) = 0.024V， 若溶液為中性，則在Pt陰極上優(yōu)先析出何物？ 請計算在什么pH條件下，只析出Zn而H2不析出？ 六、（12分）在298 K、101.325 kPa下，將直徑1 的毛細管插入水中，在管內(nèi)需加多大壓強才能防止水面上升?若不加額外壓強，則管內(nèi)液面能升多高?已知該溫度下，接觸角0，重力加速度9.8 m·s-2。若接觸角 30，結(jié)果又如何？七、（12分）五氧化二氮的分解為典型的一級反應(yīng)，分解產(chǎn)物為NO2和O2，下面的復(fù)雜反應(yīng)歷程推斷較之單分子反應(yīng)歷程推斷來得正確。 試按復(fù)雜反應(yīng)歷

8、程推導(dǎo)分解速率方程式，請說明推導(dǎo)過程中所采用的近似處理方法； 通過合理處理，給出五氧化二氮分解反應(yīng)表觀活化能與各元反應(yīng)活化能的關(guān)系。 ， ， ， 參考答案一、單選題（每題2分，共20分）1.（D）2.（B）3. （C）4.（C）5.（A）6.（B）7.（B）8.（C）9.（B）10.（A）二、填空題（每題2分，共20分）1. 減小 ；2. = ；3. 正 ， 負 ；4. 顯著降低 ；5. 汞>食鹽水>蒸餾水>苯  ；6. = ， ；7. 逆 ；8.   1  ；9. 25.3% ；10. 鏈反應(yīng) 。三、（12分）解：依題意，該混合溶液中

9、各離子的濃度分別為：mNa+ = 0.01mol·kg-1，mMg2+ = 0.01mol·kg-1，mNO3- = 0.03mol·kg-1 所以，該混合溶液中離子強度為： I = ymizi2 (2分)= y (0.01´12 + 0.001´22 + 0.03´12) = 0.013 mol·kg-1 (2分)根據(jù)Debye-Hückel極限公式或得： (2分)， 或， (1分)根據(jù)可計算出該混合溶液中Mg(NO3)2的平均質(zhì)量摩爾濃度為： (2分)所以，該混合溶液中Mg(NO3)2的離子平均活度為：或 (1

10、分)由aB =( a±) 得： (1分)或 (1分)四、（16分）解： 該電池的正、負極反應(yīng)及電池反應(yīng)為：負極 ： H2() 2H+(mH+ =2×0.01 mol·kg-1 ) + 2e (1分)正極 ： yO2() + 2H+( mH+ =2×0.01mol·kg-1) + 2e H2O(l) (1分) 電池反應(yīng)： H2() + yO2() = H2O(l) (1分) rGm = -zEF = -2×1.228×96485 = -.16J·mol-1 (2分)或rGm = -zEF = -2×1.22

11、8×96500 = -J·mol-1 而該電池反應(yīng)就是水的生成反應(yīng)，故： (2分) 因為 所以 (2分)而 ，則電池的溫度系數(shù)為： (2分) Qr = TrSm = 298.15×( -163.89) = -48825.04 J· mol-1 (2分) 若反應(yīng)熱不隨溫度變化，則rSm也不隨溫度變化，故： E 273.15 = E 298.15 -E = 1.228 - (-2.123×10-2) = 1.249 V (3分)五、（8分） 解： (2分) (2分) 由以上計算可知，所以在Pt陰極上優(yōu)先析出H2 (2分)若要只析出Zn而H2不析出，

12、就必須使，即： (1分)-0.7628 > -0.05916pH - 0.024解得： pH > 12.5 (1分)六、（12分）解：水在毛細管中的上升是因為彎曲水面上的附加壓強所致，根據(jù)楊-拉普拉斯公式，其中r =rm cos = 5×10-7×1 = 5×10-7m (3分)所以， (2分) 再根據(jù)毛細管上升公式 (3分) 若接觸角 30，則 (2分)七、（12分）解：解法一、因為總反應(yīng)為：2N2O5 4NO2+O2，所以， (2分)又 ，其中NO3為中間產(chǎn)物，則根據(jù)平衡近似和穩(wěn)態(tài)近似得： (2分)根據(jù)穩(wěn)態(tài)近似又得： 而： (2分)聯(lián)立解得：， (2分) 因為第三步為慢步驟，所以