最新物理化学(下)考试资料
中南大学考试试卷
2009 -- 2010 学年 二 学期 时间100分钟
物理化学（下） 课程 32 学时 2 学分 考试形式： 闭 卷
专业年级： 粉体、材化、应化、化工、制药、无机、矿物08级
总分 100 分，占总评成绩 70 %
注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上
一、单选题（每题2分，共20分）
1. 反应 2A —→ B + C 由多个基元反应所构成，且速率方程具有幂函数形式。对该反应，下列说法中正确的是 （ ） （A ）单分子反应 （B ）双分子反应 （C ）二级反应 （D ）n 级反应
2. 两个一级平行反应：⑴B A 1?→?k 和⑵C A 2?→?k ，已知反应⑴的活化能E 1大于反应⑵的
活化能E 2，以下哪一种措施不能改变获得B 和C 的比例？ （ ） （A ）提高反应温度 （B ）延长反应时间
（C ）加入适当的催化剂 （D ）降低反应温度
3. 下列针对催化反应的描述，不正确的是 ( ) （A ）催化剂能改变反应的途径 （B ）催化剂能改变反应的速率 （C ）催化剂能改变反应的理论产率 （D ）反应后催化剂的量不会改变
4. 在298K 下，含有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 ）Al 3+ （B ）Mg 2+ （C ）H + （D ）K +
5. 在下列因素中，与电解质溶液中离子淌度无关的是 （ ） （A ）压强 （B ）温度 （C ）电场强度 （D ）溶液浓度
6. 与参与电极反应某组分活度无关的是 （ ） （A ）电极电势 （B ）标准电极电势 （C ）液接电势 （D ）超电势
7. 下列与极化现象无关的物理量是 （ ） （A ）分解电压 （B ）理论分解电压 （C ）析出电势 （D ）极限扩散电流
8. 一般不会产生吸附现象的界面是 （ ）
（A ）固-液界面 （B ）固-气界面 （C ）固-固界面 （D ）液-气界面 9. 胶体的Dyndall(丁铎尔）效应产生原因是 （ ） （A ）光折射 （B ）光散射 （C ）光吸收 （D ）光激发
10.溶胶的电学性质是由于胶粒带电所致，下列现象中不属于溶胶电学性质的是 （ ） （A ）布朗运动 （B ）电泳 （C ）电渗 （D ）沉降电势
二、填空题（每题2分，共20分）
1. 强电解质溶液的摩尔电导率随浓度增加而 。(填“增加”，“减小”或“不变”)
2. 浓度为0.1mol·kg -1的KCl 溶液中，K + 和Cl -
的离子迁移数的关系为t K + t Cl -。(填“>”，“<”或“=”)
3. 电极极化的结果是使阳极的电极电势更 ，阴极的电极电势更 。(填“正”或“负”)
4. 表面活性剂是能使水的表面张力 的物质。
5. 按表面张力的大小顺序排列下面四种液体：汞，苯，蒸馏水，食盐水。表面张力从大到小顺序排列为： 。
6. 298K 下，有如下两个反应均为Cu(s) + Cu 2+(a 2) === 2 Cu +(a 1) 的电池：
⑴ Cu(s) | Cu +(a 1) || Cu +(a 1), Cu 2+(a 2) | Pt ，Θ?1m r ,G ，Θ1
E ⑵ Cu(s) | Cu 2+(a 2) || Cu +(a 1), Cu 2+(a 2) | Pt ，Θ?2m r ,G ，Θ2E
则两个电池的Δr G m Θ和E Θ的关系为：Θ?1m r ,G Θ?2m r ,G ，Θ1E Θ
2E 。(填“=”或“≠”) 7. 若计算得到某电池反应的电池电动势为负值，则表示该电池反应是 向进行的。(填“正”或“逆”)
8. 若某反应半衰期与起始浓度无关，则该反应为 级反应。
9. 某反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%。在相同的条件下，当有催化剂存在时，其转化率是 。
10.一旦用某种方法（如用光、热、辐射等）引发，反应便通过自由基传递发生一系列的连串反应，使反应自动进行下去，这种反应被称为 。
三、（12分）请用Debye-Hückel 极限公式计算298K 时0.01mol·kg -1的NaNO 3和0.001mol·kg -1的Mg(NO 3)2混合溶液中Mg(NO 3)2的离子平均活度系数，离子平均活度和活度。
四、（16分）在298.15K 时，测得下列电池的电动势E 为1.228V
Pt,H 2(Θp )｜H 2SO 4(0.01mol ·kg －1)｜O 2(Θp )，
已知-12m f mol -285.83kJ O(l)]H ?=?Θ[H 。
⑴ 试写出该电池的正、负极反应及电池反应；
⑵ 试计算此电池的温度系数，Δr G m ，Δr H m ，Δr S m 和Q r ；
⑶ 设该电池反应热在此温度范围内为常数，试求此电池在273.15K 时的电动势。
五、（8分）用Pt 作电极电解1mol -dm -3ZnSO 4水溶液，T =298.15K 。设活度系数均为1，已知
H 2在Pt 电极上的超电势为ηH 2(Pt) = 0.024V ，V 762802Z n/Z n .-=Θ+
E ⑴ 若溶液为中性，则在Pt 阴极上优先析出何物？
⑵ 请计算在什么pH 条件下，只析出Zn 而H 2不析出？
六、（12分）在298 K 、101.325 kPa 下，将直径1 μｍ的毛细管插入水中，在管内需加多大压强才能防止水面上升?若不加额外压强，则管内液面能升多高?已知该温度下-1O H m mN 75.722?=σ，-3O H m kg 10002
?=ρ，接触角θ＝0，重力加速度ｇ＝9.8 m ·s -2。若接触角θ ＝30○，结果又如何？
七、（12分）五氧化二氮的分解为典型的一级反应，分解产物为NO 2和O 2，下面的复杂反应历程推断较之单分子反应历程推断来得正确。⑴ 试按复杂反应历程推导分解速率方程式，请说明推导过程中所采用的近似处理方法；⑵ 通过合理处理，给出五氧化二氮分解反应表观活化能与各元反应活化能的关系。
3252NO NO ,O N 11+??→?E k ,， 5232O N NO NO 22??→?+E
k ,， )(,慢NO O NO NO NO 223233++??→?+E k ， 232NO NO NO 44??→?+E k ,
参考答案
一、单选题（每题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、填空题（每题2分，共20分）
1. 减小 ；
2. = ；
3. 正 ， 负 ；
4. 显著降低 ；
5. 汞>食盐水>蒸馏水>苯 ；
6. = ， ≠ ；
7. 逆 ；
8. 1 ；
9. 25.3% ；10. 链反应 。
三、（12分）解：依题意，该混合溶液中各离子的浓度分别为：
m Na + = 0.01mol·kg -1，m Mg 2+ = 0.01mol·kg -1，m NO 3- = 0.03mol·kg -1 所以，该混合溶液中离子强度为：
I = ∑m i z i 2 (2分)
= (0.01?12 + 0.001?22 + 0.03?12) = 0.013 mol·kg -1 (2分) 根据Debye-Hückel 极限公式I I
z z +-=-+±15090||.lg γ 或I z z ||.lg -+±-=5090γ得： (2分)
1402001301013012509023Mg(NO ...|)(|.lg ),-=+-??-=±γ， 7867023Mg(NO .),=±γ 或11610013012509023Mg(NO ..|)(|.lg ),-=-??-=±γ，7655023Mg(NO .),=±γ (1分) 根据-+-++-+±=νννν1)(m m m 可计算出该混合溶液中Mg(NO 3)2的平均质量摩尔浓度为：
-132Mg(NO kg mol 0208003001023?=?=±...),m (2分)
所以，该混合溶液中Mg(NO 3)2的离子平均活度为：
016400208078670232323Mg(NO Mg(NO Mg(NO ...),),),=?=?=Θ±±±m m a γ 或015900208076550232323Mg(NO Mg(NO Mg(NO ...),),),=?=?=Θ±±±m m a γ (1分) 由a B =( a ±)ν 得： (1分)
633Mg(NO Mg(NO 10414016402323-±?===.).(),)a a
或633Mg(NO Mg(NO 10024015902323-±?===.).(),)a a (1分)