武汉大学物理化学期末试题题库剖析

一、选择题 ( 共 3题 15分 ) 1. 5 分 (3611) 3611H 2S 2O 8可由电解法制取，阳极反应为：2H 2SO 4 → H 2S 2O 8 + 2H + + 2e - ，阳极副反应为O 2的析出。

阴极析氢效率为100%，已知电解产生H 2，O 2的气体体积分别为9.0 L 和2.24 L （标准态下），则生成H 2S 2O 8的物质的量为： （ ）(A) 0.1 mol (B) 0.2 mol(C) 0.3 mol (D) 0.4 mol2. 5 分 (7149) 7149试由管孝男速率方程式 d θ /d t ＝ k a p θ -μ－k d θ γ 导出弗伦德利希吸附等温式 V =k p 1/ n 式中 n ＝μ＋γ3. 5 分 (7150) 7150试由叶洛维奇速率方程式 d θ /d t ＝k a p e －g θ －k d e h θ 导出 乔姆金吸附等温式 θ ＝1/α ln(A 0p ) 式中 α =g +h ， A 0=k a /k d二、填空题 ( 共 7题 35分 ) 4. 5 分 (4453) 4453可将反应 Ag ++ Cl -─→ AgCl(s) 设计成电池为 。

已知 25℃时电池的 E ∃= 0.576 V ，则电池反应的 ∆r G m $(298.15 K) = ， AgCl(s) 的活度积 K sp = ，电池反应达平衡时，电动势 E 等于 ______ 。

5. 5 分 (5841) 5841反应 A + 2B → P 的反应机理如下∶ A + B 11k k - C ， C + B 2k −−→P 其中 A ，B 为反应物，P 为产物，C 为高活性中间物，则：d c p /d t = ，在 ______________ 条件下，总反应表现为二级。

6. 5 分 (7652) 7652用渗透压法测大分子化合物的摩尔质量属于 _____ 均摩尔质量；用光散射法得到的 摩尔质量属于 ____ 均摩尔质量；沉降速度法得到 _____ 均摩尔质量；粘度法测得的 称为粘均摩尔质量，一般近似地认为它属于 ____ 均摩尔质量。

请填：(A) 质均 (B) 数均 (C) Ｚ均 或 (D) 平均7. 5 分 (4860) 4860(1) 设阳极和阴极的超电势均为 0.7 V ，还原电位均为 1.20 V ，则阳极电位等 于__________ ，阴极电位等于__________ 。

(2) 电池充电时，充电电压比平衡电动势高、低还是相等 _________ 。

8. 5 分 (4476) 4476(1) 电解质溶液的摩尔电导率随浓度的减小而 ____________ ； (2) 电池 M 1(s)│M 1+(a 1)│M (a 2)│M 2(s) 的电动势除了电极与导线的接触电势外，还由哪些界面电势组成 ___________________________________ 。

9. 5 分 (4908) 4908某含有 Ag +，Ni 2+ ，Cd 2+ （活度均为1）离子的pH = 2 的溶液，电解时, H 2与各金属在阴极析出的先后顺序为 ________、________、_________、__________。

(已知φ∃ (Ag +/Ag)= 0.799 V ，φ∃ (Ni 2+/Ni)= -0.23 V ，φ∃(Cd 2+/Cd)= -0.402 V 。

H 2在 Ag 上超电势 η =0.20 V ，在 Ni 上, η =0.24 V ，在 Cd 上, η =0.30 V)*. 5 分 (6611) 6611从表面热力学的角度看，比表面吉布斯自由能表达式是 ________ ，其单位为 ______ ，从力学平衡角度看，表面张力是 _______________ ，其单位为 _______ 。

三、计算题 ( 共 4题 50分 ) 11. 15 分 (6718) 6718 有人提出一种将不很纯的铜粉进行提纯的工艺：将不纯的铜粉于酸化的硫酸铜溶液中反应：2++C u + C u (s )2C u 过滤后，溶液中的Cu +可歧化得到纯铜粉，已知，298 K ，p ∃下：2++Cu + e Cu -E 1∃= 0.02 V+Cu + e Cu(s)-E 2∃= - 0.57 V如果使一种含铜量为3 kg ²m -3（以CuSO 4形式存在）的溶液通过一个装有铜粉的反应器（25℃），假设反应已达到平衡，计算溶液流出反应器时Cu 2+,Cu +和总的铜的浓度。

12. 15 分 (5976) 5976反应 2NO(g) +H 2(g) =N 2O(g) +H 2O(g) 的速率方程为： d p (N 2O)/d t = k p 2 (NO) p (H 2), 实验得到如下数据为：(反应在恒温、恒容下进行) 反应序号 p 0(NO)/kPa p (H 2)/kPa 半寿期/s T /K 1 80.0 1.33 19.2 1093 2 80.0 2.66 ？ 10933 1.33 80.0 830 10934 2.66 80.0 ？10935 80.0 1.33 10 1113(1)求所缺半寿期数据(2)求1 093 K时的k值(3) 求反应活化能(4) 提出一个只涉及双分子步骤的反应机理, 由此机理可得上述规律(5) 如果1 093 K时，p0(NO)=2.66 kPa, p0(H2)=1.33 kPa ，求该反应半寿期。

13. 10 分(7712)7712设将某单元酸(HR) 0.0013 kg 溶于0.1 dm3的稀盐酸溶液后完全解离，如果将此溶液置于半透膜(β)中，与膜外(α) 298 K，0.1 dm3蒸馏水达到平衡时，测得膜外pH = 3.26，膜电势为34.9 mV，试计算：(1)膜内溶液的pH 值(2)该单元酸的相对分子质量假定溶液可视作理想溶液。

14. 10 分(6506)6506用λ＝400 nm单色光照含有Ｈ2＋Cl2之反应池，被Cl2吸收的光强为I a＝11³10-7J²s-1，照射一分钟后，p(Cl2)由27.3 kPa降为20.8 kPa（已校正为273 K时之压力）求量子产率Φ（反应池体积为100 cm3），并由Φ对反应历程提出你的分析。

一、选择题( 共3题15分)1. 5 分(3611)3611[答] (C) （5分）2. 5 分(7149)7149[答] 吸附达平衡时dθ/d t＝0k a pθ-μ＝k dθγ(2分)θn＝k a/k d²p n＝μ＋γ∴θ＝(k a/k d)1/n p1/n＝kp1/n其中k＝(k a/k d)1/n(3分)3. 5 分(7150)7150[答]吸附达平衡时dθ/d t＝0k a p e gθ＝k d e hθ(2分)e (h+g)θ＝k a/k d p∴θ＝1/(h+g)²ln(k a/k d²p)＝1/α²ln(A0p) (3分)二、填空题 ( 共 7题 35分 ) 4. 5 分 (4453) 4453[答] Ag │AgCl(s)│KCl(aq)‖Ag +(aq)│Ag(s) (2分)∆r G m $= -zE θF = -55.60 kJ ²mol -1 (1分)K sp = 1.8³10-10 (1分) E = 0 (1分)5. 5 分 (5841) 5841[答] d[P]/d t = k 1k 2[A][B]2/(k -1+ k 2[B])k -1 << k 2[B]6. 5 分 (7652) 7652[答] (B) (A) (C) (A)7. 5 分 (4860) 4860[答] (1) 1.9 V ； 0.5 V (3分) (2) 高 (2分)8. 5 分 (4476) 4476[答] (1) 增加 (2) M 1+与 M 2+间液接电势，M 1、M 2 与溶液间的界面电势9. 5 分 (4908) 4908[答] Ag; Ni; H 2; Cd*. 5 分 (6611) 6611[答] (∂G /∂A )T p n ,,B， J ²m -2 ；作用在单位边界指向液体内部与表面相切的力；N ²m -1三、计算题 ( 共 4题 50分 ) 11. 15 分 (6718) 6718 [答] 反应前Cu 2+浓度为：3/63.55 mol ²kg -1= 0.0472 mol ²kg -1（2分） 经铜粉处理并平衡后，设反应量为 x ，即铜的总浓度为 2x 。

E (Cu +|Cu)=E (Cu 2+|Cu +) 即E 2∃(Cu +|Cu)+0.0591lg[Cu +]= E 1∃(Cu 2+|Cu +)+0.0591lg{[Cu 2+]/[Cu +]}（5分）已知E 2∃(Cu +|Cu) –E 1∃(Cu 2+|Cu +)= -0.59 V 故lg{[Cu 2+]/[Cu +]2}= -0.59/0.0591= - 9.98 即Cu 2+几乎全部变为Cu +，x ≈0.0472 mol ²kg -1=[Cu +] （5分） [Cu 2+]=9.3³10-13 mol ²kg -1 （2分） 故溶液中铜的总浓度为: 2x = 0.0994 mol ²kg -1 （1分）12. 15 分 (5976) 5976[答] (1) 反应1和2 中，NO 过量, 反应3, 4 中，H 2过量所以反应2的 t 1/2（2）=19.2 s 反应4的t 1/2=1/[k (表)²p 0(NO)] ，反应4的t 1/2是反应3的一半, 即t 1/2（4）= 4.15 s (4分) (2) 据反应1， k (表)=kp 2(NO) =0.69/19.2 =0.036 s -1k =5.6³10-12 Pa -2²s -1 (3分) (3) 反应1与5比较 ，ln(k 2/k 1)=(E a /R )(1/T 1-1/T 2), E a =329.9 kJ ²mol -1 (3分) (4) 2NO N 2O 2 (快速平衡) N 2O 2+H 2=N 2O+H 2O (速控步) (4分) (5) 按计量比进料 (5分) d p (N 2O)/d t =4kp 3(H 2) =d p (H 2)/d t 积分得：22,22H H 011p p - = 8 k t , t 1/2 =3.8³104 s13. 10 分 (7712) 7712[答] (1) 根据膜电势公式 △φ (α,β) = φ (α) - φ (β) = RT /F ³ln[ a(H +,β)/a(H +,α)]即 pH(β) = pH(α) -△φ (α,β) / 0.05916 = 2.67 (4分) (2) 根据 pH 值分别求得 H + 浓度为 [H +]α = 0.0005488 mol ²dm -3 (2分)[H+]β = 0.002136 mol²dm-3(2分) ∵([H+][Cl-])α = ([H+][Cl-])β∴[Cl-]β= 1.41³10-4 mol²dm-3故HR的摩尔质量M (HR) = 0.0013/ ([HR]³0.1) = 6.516 kg²mol-1 (2分)14. 10 分(6506)6506[答] 反应分子数为n r=(p i-p f)V/RT =2.86³10-4 mol (2分) 吸收的光子为n0=Itλ /hcL=2.20³10-10 mol (3分)Φ =n r/n0=1.3³106≥1 (2分)反应历程应为光引发的链反应，即①Cl2hν−−→2Cl②Cl+H2→HCl+H③H+Cl2→HCl+Cl④Cl+Cl+M →Cl2+M (3分)一、选择题( 共1题5分)1. 5 分(4084)4084在298 K时，0.002 mol²kg-1的CaCl2溶液的平均活度系数γ±，1与0.002 mol²kg-1的CaSO4溶液的平均活度系数γ±，2 相比较是：（）(A) γ±,1 > γ±,2(B) γ±,1 < γ±,2(C) γ±,1 = γ±,2(D) 无法比较二、填空题( 共9题45分)2. 5 分(7719)7719半透膜两边电解质的起始浓度为：c(NaP)/mol²dm-3c(KCl)/mol²dm-30.01 0.1其中NaP电离出的P－为不能透过半透膜的大离子，膜平衡的条件是_________________________________________________________________________________________。