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

一．选择题（共

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

20分，每空2分 ）

1、已知E?(Cu2?|Cu)?0.337V,E?(Cu?|Cu)?0.521V 则

E?(Cu2?|Cu?)等于( )

A. 0.184V B. 0.153V C. 0.352V D. -0.184V 2、电池Pt|Cl2 (g,p1) | HCl(aq)| Cl2 (g,p2) |Pt的电动势E?0，则（ ）

A、p1? p2 B、p1? p2 C、p1= p2 D、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= 1 B. φ= 10 C. φ= 0.1 D.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

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（

初始浓度 初速率 A. v=kCACB

C-3A,0/mol·dm CB,0/mol·dm-3 v 0/mol·dm-3·s-1 1.0 1.0 0.15 B. v=kCAC B 2 2.0 1.0 0.30 C. v=kCA 1.0 2.0 0.15 D. v=kCB

9、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?Ac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 k ? 3 ? 10 ?1 3 s ?1

,E ??1a,1 100KJ ?molk?32?2?10s?1,Ea,2?150KJ?mol?1，则该反应的表观活化能＝ 5、AgNO3与过量的KI形成AgI溶胶，胶团结构

为 ；在FeCl3, MgSO4, K3[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2.68×10-4

S·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，AgNO3, HCl和HNO3无限稀释摩尔电导率分别为1.330×10-2, 4.260×10-2

和 4.210×10-2

S·m2

·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 ?/10?3N?m?1?75.64?0.14(t/℃ )。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?J(J?1)h2r?8?2I。

已知HBr分子的转动惯量I =3.28×10-

47 Kg·m2

,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) 反应 CO + Cl2

COCl2 的反应机理如下：

Cl2??k??k??1C?lC l?1 Cl?CO?????k2?kCOCl ?2 COCl?Clk2??3?COCl2?Cl

设Cl和COCl处于稳定态，试导出总反应的动力学方程式。（用dCCOCl2/dt 表示）

七．（16分） 有如下电池：Pt | H2 (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Ksp＝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△rGm；

(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????。 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Ea＝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： ???m?? K cell ? ? R x a=a???a? cA,0?c?Ak AtmB?a????3/2 q t ??2?mkT? ?? h 2 ?? ? V q 8?2IkT?cr ? ? h 2 ? m ? c lnA,0c?kAt AcK??c??21?? ????RTrGm??RTlnK E?E?BzFln???B B12??lndlnkEac?1?kAt U ? NkT ?? ? T q ??? ?AcA,0VdTRT2 ???E?2?prSm?zF???T?? ?p?RTr2?Mprlnp??r G ? H

?TSnN??i?giei/kT q?b?rGm??zFE a????b?

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-1

5、{ [AgI]m nI-·(n-x)K+ }x- ·x K+ , K3[Fe(CN)6]

三、?共(AgCl8分 ) ? ? ( 溶液） ? ?（ H 2O ) (2分) ?(2.68?0.86)?10?4 S?m?1? 1.82 ? 10 ? 4 S ?m ? 1

??(AgCl)?????mm(AgNO3)??m(HCl)??m(HNO3)

?(1.33?4.26?4.21)?10?2S?m2?mol?1?1.38?10?2S?m2?mol?1

(3分)

?4?1c???1.82?10S

???m??m?m1.38?10?2S?m2?mol?1?1.32?10?2mol?m?3(3分)

四、共8分

?/10?3N?m?1?75.64?0.14?(303?273)?71.44 (4分)

2?2?3?1 ? p ? r ??71.44?10N?m 1 ? 10 ? 8 m ? 1 . 43 ? 107 Pa (4分) 五、解：共10分

（1）

q8?2IkT8?(3.14)2?3.28?10?47?1.38?10?23?298r??h2?1?(6.63?10?34)2?24.23 6分(2)

h2J(J?1)n1(2J?1)e?8?2IkT4分

N?qr?0.114

六、证明题（共10分） 证明：

dcCldt?2k?2k21cCl2?1cCl?k2cClcCO?k-2cCOCl?k3cCOClcCl2?0（2分）dcCOCldt?k2cClcCO???k-2cCOCl?k3cCOClcCl2=0 （2分） ②

以上两式相加，得 c?1k21?Cl??cCl（分）?k2?1

-1?12k??k1c?2Cl2由②得 c?k2cClcCOCOClk??k??cCO-1k（2分） ?2?k3cCl2?2?k3cCl212k??k1?323k2

dcCOCl2?k?k?cCl2cCO-1?dt3cCOClcCl2= k?2?k3c（3分）

Cl2 七、（共16分）

解：（1）

负极 H2(g,100kPa)?2H?(0.5mol?kg?1)?2e－ （1分） 正极 2AgBr(s)?2e??2Ag(s)?2Br?(0.5mol?kg?1) （1分）

电池反应： H2 (g,100kPa)+ 2AgBr (s) ==2Ag(s) +2HBr (0.5

) （1分）

（2）Z=2 ?rGm??zFE??22.96kJ7mol/ 3分

（3）设计电池：Ag |Ag+ || Br－|AgBr (s)|Ag

E= E｛AgBr(s)|Ag｝－ E( Ag+|Ag) Ksp =exp (zFE / RT )

可得E｛AgBr(s)|Ag｝=0.0713V 5分

（4） E

ln {a(HBr)2

/[(p(H2)/p]}

= E｛AgBr|Ag｝

ln {?2?(b/b)2 }

= 0.1190 V 所以 ??= 0.790 5分

八、（共14分）

（1） n=1 4分

（2） 284℃ k(T111)?tln1?x?3.3?10?2?s1 （3） k(T12)?tln11?x?3.8?10?3?s1 2分

3ln3.8?1?014433.3?1?2?.831(484?1055T ) 1 T2=521 K 274分 4分