06化教、应化专业《物理化学》期未试卷B答案(2008~2009学年第二学期) 联系客服

发布时间 : 星期五 文章06化教、应化专业《物理化学》期未试卷B答案(2008~2009学年第二学期)更新完毕开始阅读30797002e87101f69e319547

… ………… … … … … … … … … … … …号 …学线 … … … … … … … … …名 订姓… … … … … … … … … …级 装班…) …系…(…院… … … … … … … … … … ………二、判断题(每题1分;对打√,错打×)10分

1、催化剂只能加快反应速率,而不改变化学反应的平衡常数。 (√) 2、离子独立运动定律只适用于无限稀释的强电解质溶液。 (×) 3、鞍点是反应的最低能量途径的最高点。 (√) 4、对于气固相反应A→B,若表面反应为速控步骤,且反应物为强吸附或A的压力很大,则该反应为一级反应。 (×) 5、同号离子对溶胶的聚沉起主要作用。 (×) 6、分子间力越大的液体,其表面张力越大。 (√)7、光的量子效率不可能大于1。 (×) 8、在一定的温度和较小的浓度情况下,增大弱电解溶液的浓度,则该弱电解质的电导率增加,摩尔电导率减小。 (√) 9、用?m对c作图外推方法,可求得HAc的无限稀释摩尔电导率。 (×)10、达到临界胶束浓度(CMC)以后溶液的表面张力不再有明显变化。 (√)

三、填空题(每题1分,在题中“____”处填上正确答案)15分

1、表面张力随温度升高而 减小 。(选填增大、不变、减小),当液体到临界温度Tc时,表面张力等于 零 。

2、直链反应由三个基本步骤组成,即 链引发 ; 链传递 ; 链终止 。 3、Na3PO4水溶液的质量摩尔浓度若为b,则其离子强度I等于 6b 。 4、某化合物与水作用时,起始浓度为1.0mol·dm-3

,1小时后,其浓度为0.50 mol·dm-3,2小时后,其浓度为0.25 mol·dm-3,则该反应为 一 级反应。 5、已知某电解质的正离子的运动速率与负离子的运动速率的关系式为ν-=0.6ν+,则正离子的迁移数t+= 5/8 。

6、聚沉值与异电性离子价数的六次方成 反比 ,这称为 Schule-Hard 规则。 7、二级反应的速率常数k的单位是 [浓度]-1[时间]-1 ,半衰期与反应物的初始浓度成 反比 。

8、今有一溶液,含0.002 mol·kg-1的BaCl2和0.001 mol·kg-1的La(NO3)3,该溶

物理化学试卷 共10 页 第 5页

液的离子强度I= 0.012 mol·kg-1 。

9、反应2O3 →3O2的动力学方程式可写成-d[O3]/dt=k[O3]2[O2]-1或d[O2]/dt=k′[O3]2[O2]-1,则k′/ k= 3/2 。 10、电池Hg (l)| Hg2Cl2(s) | HCl (aq)| Cl2(p) | Pt(s)的 (1)阳极反应是 2Hg (l)-2e+2Cl(aq)→Hg2Cl2(s) ; (2)阴极反应是 Cl2(p)+2e→2Cl(aq) ; (3)电池反应是 2Hg (l)+ Cl2(p)== Hg2Cl2(s) 。

11、水平放置的洁净玻璃毛细管中有一可移动的液柱(如图)液柱右端轻微加热,则毛细管内的液柱将 向左移动 。 12、物理吸附永远是 放热 过程。

13、盐桥的作用是 导电 和 减少或消除部分液体接界电势 。

,今在

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14、两化学反应,其活化能分别为E1、E2,且E1>E2,速率常数分别为k1、k2 ,

若在高温区加热,则速率常数 k1 增大的多。

15、对于表面分别为平面、凹面和凸面的同一液体,其T时的平衡蒸气压分别表示为p平、p凹、p凸,它们由大到小的顺序为 p凸 > p平 > p凹 。

四、简答题10分

1、(本题5分)以KI和AgNO3为原料制备AgI溶胶时,若AgNO3过量,试写出AgI溶胶的胶团结构,并标出胶核、胶粒和胶团。

解:

2、(本题5分)反应分子数与反应级数有哪些区别?

答:反应分子数是基元反应中反应物的微粒数,正整数,最大为3;

反应级数是质量作用定律反应物浓度的幂之和,是实验测定值,可正,可负,可零,可分数;

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… ………… … … … … … … … … … … …号 …学线 … … … … … … … … …名 订姓… … … … … … … … … …级 装班…) …系…(…院… … … … … … … … … … ………五、计算题50分

1、(本题10分)在298K有电池:Pt(s)│H2(p?

)│HI(m)│AuI(s)│Au(s) ,已知当HI浓度m=1×10-4 mol·kg-1时,E=0.97V;当m=3.0 mol·kg-1时,E=0.41V,电极Au+│Au(s)的φ?Au+/Au=1.68V。试求:(F=96484.5C·mol-1) (1)写出上述电池的电极反应与电池反应; (2)HI溶液的浓度为3.0 mol·kg-1时的γ± ; (3)AuI(s)的活度积K?sp 。

解:

(1)阳极的电极反应:H2(p?)-2e-→2H+(aq) (0.5分) 阴极的电极反应:AuI(s)+e-→Au(s)+I-(aq) (0.5分) 电池反应:H2(p?)+2AuI(s)==2Au(s)+2HI(aq) (1分) (2)E=φ?AuI(s)/Au-φ?H+/H2-RT/FlnaHI (0.5分)

m=1×10-4 mol·kg-1, γ-4 ?2

±=1.0,m±=1×10mol·kg-1,aHI=(γ± m± /m)=1×10-8 (1分) 0.97=φ?AuI(s)/Au-8.314×298/96484.5ln1×10-8 (0.5分)

φ?AuI(s)/Au=0.97-0.025678×9.2103=0.497V (1分)

m=3 mol·kg-1,m ?2

±=3mol·kg-1,aHI=(γ± m± /m)(0.5分) 0.41=0.497-0.025678×ln(γ?2 ± m± /m)(0.5分) ln(γ?

± m± /m)=0.087/2/0.025678=1.694 (0.25分) (γ?

± m± /m)=exp(1.694)=5.4412(0.25分)

γ?

± =5.1442m/ m± =5.4412×1/3.0=1.814(0.5分)

(3)φ

?

AuI(s)/Au=

φ?Au+/Au+ RT/Flna?Au+=φAu+/Au+ RT/FlnK?sp (1分)

0.497=1.68+0.025678lnK?

?

sp,lnKsp= -1.183/0.025678=-46.07 (1分)

K?

sp= exp(-46.07)=9.82×10-21 (1分) 2、(本题10分)在298K时,以Ag∣AgCl为电极,电解KCl的水溶液,通电前溶液中KCl的质量分数为w(KCl)=1.4941×10-3,通电后在质量为120.99g的

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阴极部溶液中w(KCl)=1.9404×10-3。串联在电路中的银库仑计有160.24mg的Ag(s)沉积出来。试分别求K+和Cl-的迁移数。(MAg=107.87,MKCl=74.555)

解:阴极区电极反应:AgCl(s) –e-→Ag(s) + Cl- (1分)

ξ=mAg/MAg=160.24×10/107.87=1.4855×10mol

-3

-3

(1分)

n电=1.4855×10-3mol (1分)

阴极区Cl-物质的量变化:n终=n始 – n迁 + n电 (1分) n始=120.99×1.4941×10/74.555=2.4247×10mol (0.5分) n终=120.99×1.9404×10-3/74.555=3.1489×10-3 mol (0.5分) n迁=n始 – n终 + n电

=2.4247×10-3–3.1489×10-3+1.4855×10-3=7.613×10-4 mol (1分) tCl-= n迁/ n电=7.613×10/1.4855×10=0.512 (1分) 阴极区K物质的量变化:n终=n始 + n迁 (1分) n迁=n终– n始=3.1489×10-3–2.4247×10-3=7.242×10-4 mol (1分) tK+= n迁/ n电=7.242×10-4/1.4855×10-3=0.488 (1分) 3、(本题10分) 在298K和p时,用铁Fe(s)为阴极,C(石墨)为阳极,电解6.0 molkg的NaCl水溶液。若H2(g)在铁阴极上的超电势为0.20V,O2(g)在石墨阳极上的超电势为0.60V,Cl2(g) 的超电势忽略不计。试说明两电极上首先发生的反应及计算至少需加多少外加电压,电解才能进行。(设活度因子均为1,φ-0.83V,φ

?Cl2/Cl

- =1.36V,

?H2O/H2

.

-1

?

+

-4

-3

-3

-3

=

φ?O2/OH-=0.40V,)

解:阴极:2H2O(l) +2e-→H2(p?) + 2OH-(aq) (1分

φH

2O/H2

= φ?H

2O/H2

–RT/2Fln(aOH-)= –0.83+ 0.025678ln(10-7 )= –1.244V (1分)

2

φH2O/H2,Fe=φH2O/H2,Fe– ηH2,Fe= –1.244–0.20=–1.444V (1分)

阳极:2Cl(aq) –2e→Cl2(p) (1分)

--?

φCl

2/Cl

-=?

φCl/Cl- + RT/2Fln(aCl2/aCl-2)=1.36+0.012839ln(1/6.02)= 1.300V (1分)

2

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