物化09级本科试题(下) 联系客服

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2011-2012学年第一学期09级物理化学试题

一、选择题(每题2分,共32分)

1. 298K时,在含下列离子的无限稀释的溶液中,离子摩尔电导率最大的是 ( )。

A、Al3+ B、Mg2+ C、H+ D、K+

2. CaCl2的摩尔电导率Λm与其离子的摩尔电导率Λm关系为( )。

1???m(Ca2?)???(Cl) m212??????12??(CaCl2)???(Ca)??(Cl)Λ(CaCl)?2[?)???C、ΛmD、mmm2m(Cam(Cl)]

22??2???ΛA、ΛmB、(CaCl2)???(Ca)??(Cl)m(CaCl2)?mm??3、已知Tl,Tl | Pt的电极电势?1Tl | Tl 的电极电势?2?1.25V,??0.336V,

3+

+

+

?则电极Tl3+| Tl的电极电势?3为 ( )。

A、0.305V B、0.721V C、0。914V D、1.586V

4、某电池反应为2Hg(l)?2H2O?O2(po2)?2Hg2??4OH-(aoh?),当电池反应达平衡时,电池的E值必然( )

A、E>0 B、E=Eθ C、E<0 D、E=0

5、某电池的电动势随温度升高而降低,则电池放电时的焓变的符号为( ) A、?rHm>0 B、?rHm<0 C、?rHm=0 D、无法判定 6、H2在金属上析出时超电势η与电流密度i之间的关系满足( ). A、Faraday定律 B、Debye公式 C、Nernst方程 D、Tafel公式

7、电池:Cu(s)ㄧCu+(a1)‖Cu+(a2),Cu2+(a3)ㄧPt和Cu(s)ㄧCu2+(a4)‖Cu+(a5),Cu2+(a6)ㄧPt其电池反应均可以写为:Cu(s)+ Cu2+(a’)= 2Cu+(a’’),此二电池( )

??A、?rGm、E均不同 B、?rGm相同,E不同 ??C、?rGm不同,E相同 D、?rGm、E均相同

8、半衰期为10天的放射性同位素净重8克,40天后净重为( )克。 A、0.5 B、1.0 C、2.0 D、4.0

?k1?9、某总包反应速率系数k与各基元反应反应速率系数的关系为k?k2??2k??,

?4?则该反应的表观活化能与各基元反应活化能的关系为( )

11A、Ea?Ea,2??Ea,1?Ea,4? B、Ea?Ea,2??Ea,1?2Ea,4? C、

2212Ea?Ea,2??Ea,1?Ea,4? D、Ea?Ea,2??Ea,1?2Ea,4? 10、在临界温度时纯液体的表面张力( )

1212A、大于零 B、小于零 C、等于零 D、无法确定

11、玻璃毛细管内汞的平衡蒸气压和该温度下汞的饱和蒸气压相比( ) A、毛细管内汞的蒸气压大 B、毛细管内汞的蒸气压小 C、一样大 D、无法判定 12、增液溶胶在热力学上是( )

A、不稳定、可逆系统 B、不稳定、不可逆系统 C、稳定、可逆系统 D、稳定、不可逆系统

13、在一定量的以KCl为稳定剂的AgCl溶胶中加入电解质使其聚沉,下列电解质的用量由小到大的顺序正确的是( )

A、AlCl3

A、电动电势越大,聚沉越快 B、电动电势越小,聚沉越快 C、电动电势为零,聚沉最快D、电动电势越负,聚沉越快 15、对带正电的溶胶,KCl 比AlCl3的聚沉能力 ( ),对带负电的溶胶,NaSO4比NaCl的聚沉能力( )

A、大;大 B、大;小 C、小;小 D、小;大 16、对于物理吸附,下列说法中那一个是不恰当的( )。

A、吸附剂与吸附质之间的作用力是范氏力; B、吸附无选择性; C、吸附层可以是单分子层也可以是多分子层; D、吸附速率随温度升高而增大 二、简答题 (共12分)

1、在水平放置的毛细管中装有液体,如图所示,当在毛细管的一端加热时,液体应向何方移动?为什么? (5分)

2、Tyndall效应是由光的什么作用引起的?其强度与入射光波长有什么关系?粒子大小范围落在什么区间内可以观察到Tyndall效应?(3分) 3、根据热力学原理推断气体在固体表面上的吸附过程通常是放热的。(4分) 三、计算题(共56分)

1、一电导池充以0.02 mol·dm-3的KCl溶液,25℃测知其电阻为453Ω,已知该溶液的电导率κ为0.2768S.m-1,在同一电导池中装入同样体积的浓度为0.555 kg·dm-3的CaCl2溶液,测知其电阻为1050Ω,试计算:(8分) (1)电导池常数Kcell;

(2)CaCl2溶液的电导率κ;

(3)CaCl2溶液的摩尔电导率Λm( CaCl2 )。 2、298K时,下列电池 Zn(s)|ZnCl2(0.005mol·kg-1) |Hg2Cl2(s) |Hg(l) 的电动势为1.227V,

θ

(1)写出该电池的电极反应式及电池反应式;(2)试求该电池的标准电动势E。 (12分) 3、N2O(g)的热分解反应为一个二级反应,2N2O(g)==2N2(g)+O2(g),在970K时,N2O(g)的初始压力为39.2kPa,测得半衰期为1529s,在1030K时,N2O(g)的初始压力为48.0kPa,测得半衰期为212s. (12分) (1)计算两个温度下的速率系数;

(2)求反应的实验活化能;

(3)在1030K,当N2O(g)的初始压力为53.3kPa时,计算总压达到64.0kPa所需要的时间。

4、在298K和标准压力时,用电解沉积法分离Cd2+,Zn2+混合溶液,已知Cd2+和Zn2+的质量摩尔浓度均为0.10 mol·kg-1(设活度因子均为1),H2(g)在Cd和Zn上的超电势分别为0.48V和0.70V,设电解质的pH保持为7.0,

??(Zn2?Zn)??0.763V,??(Cd2?Cd)??0.402V

试问:(1)阴极上首先析出何种金属?

(2)第二种金属析出时第一种析出的离子的残留质量摩尔浓度为多少? (3)H2是否有可能析出而影响分离效果? (12分) 5、N2O5分解反应的历程如下:

①N2O5?NO2?NO3

k?1k1②NO2?NO3?NO?O2?NO2 ③NO?NO3?2NO2

k3k2(1)当用O2的生成速率表示反应的速率时,试用稳态近似法证明:

r1?k1k2?N2O5?;

k?1?2k2(2)设反应②为决速步,反应①为快速平衡,用平衡假设写出反应的速率表示式r2;

(3)在什么情况下,r1=r2。 (12分)

2011-2012学年第一学期09级物理化学答案

一、选择(每题2分)

1-5 CDBDB 6-10 DBAAC 11-16 ABACBD 二、简答题(共12分) 1、(5分)答:液体应向右方移动(1分)。由于温度升高时液体分子间引力减弱而蒸气压加大,因此表面张力总是随温度升高而降低所产生的附加压力ps?d??0(1分),图中所示液体对毛细管不润湿,dT2?,其方向指向曲率中心即液体内部。(1分)右端未加热前,毛r右细管两端的液相附加压力相抵消,故液体不动(1分),当右端加热时,ps减小,平衡打右左右左破,且ps,故P即管内右端所受压力小于左端(1分),故液体?ps外?ps?P外?ps,

向右方移动。

2、(3分)答:Tyndall效应是由光的散射作用引起的(1分),其强度与入射光波长的4次方成反比(1分),粒子的半径小于入射光波长时可以观察到Tyndall效应(1分)。

3、(4分)气体在固体表面上的吸附降低了系统的表面能,即△G < 0,(1分)同时吸附过

程中气体分子的运动由三维空间局限到固体表面的二维空间,混乱度减小,故△S < 0(1分);△H =△G+T△S也小于零(1分),所以吸附过程通常放热。(1分) 三、计算(共56分)

1、(共8分)(1) Kcell??R?0.2768S.m?1?453??125.4m?1 (2分)

(2)??11Kcell??125.4m?1?0.1194S.m?1 (2分) R1050?0.1194S.m?12?1 (3)?m(CaCl2)?? ?0.02388S.m.mol?3c0.555kg.dm33?1000dm/m111kg.mol?1?(4分) 注:公式1分、浓度换算1分、计算答案1分、单位1分

2、(共12分)

(1) 负极 Zn(s)?Zn(aZn2?)?2e (1分) 正极 Hg2Cl2(s)?2e?2Hg(l)?2Cl(aCl?) (1分)

电池反应 Zn(s)?Hg2Cl2(s)?2Hg(l)?2Cl(aCl?)?Zn(aZn2?) (1分) (2)E?E???2???2??RT2ln(aCl) (1分) ?.aZn2?2F