物理化学试题及答案

化学化工学院物理化学（下）测验题答案
一．填空题（每题2分，共30分）
1. 具有简单级数的反应，速率常数k ＝0.1113s )dm (mol ---⋅⋅，反应
的起始浓度30dm mol 1.0-⋅=c ，则反应级数n ＝ 2 ，半衰
期t 1/2＝ 100 s 。

2. 1-1级可逆反应的平衡常数
K = k 1/k -1 ，等容热效应U ∆= Ea 1- Ea 2 。

3. 设物质A 可发生两个平行的一级反应：
（a ）A →a k Ea B+C ；（b ）A →b k Eb
D+E ，式中B 和C 是需要的产品，D 、E 为副产品，设两反应的频率因子相等且与温度
无关，Ea>Eb ，则反应（a ）和（b ）相比，速率较大的反
应是 (b) ，升高温度对反应 (a) 更为有利。

4. 某反应A+B 1
1k k -⇔P ，加入催化剂后，正、逆反应的速率常数分别为/
1k 和/1-k ，且/1k =21k ，则/1-k = 2 1-k 。

5.链反应分三个阶段进行，分别为 链的引发 ， 链的传递
和 链的终止 。

6. 0.1mol·kg -1的MgCl 2溶液的γ±=0.70，则其平均摩尔浓度b ±=
3004.0
；平均活度a ±= 0.111 。

A
B k , E k -1, E a,-1
7. 氢氧电池的电池反应可写成以下两种形式：
(1) O(l)2H (g)O (g)2H 222→+，(2) O(l)H (g)O 2/1(g)H 222→+，
则E 1 ＝ E 2，1G ∆＝ 22G ∆。

8. 反应)HCl(Ag(s)AgCl(s))(H 2H 2a p +=+可设计成电池： __ Pt , H 2(p )∣HCl(a )∣Ag(s) , AgCl(s)_。

9. 在双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同种电
解质溶液的接界处存在 液体接界 电势，通常采用加 盐桥 的方法来减少或消除。

10. 当有电流通过电极时，阳极的电极电势比可逆时增大，阴极
电极电势比可逆时 减小 ，原电池的电动势比可逆时 减小 。

11． 肥皂泡内空气的压力比肥皂泡外空气的压力__大__ ，若泡
半径为r ， 肥皂液的表面张力为γ，则泡内外的压力差为r /4γ。

12. 水中加入表面活性物质将使溶液表面张力随浓度的变化 d d c γ
< 0；发生 正 吸附。

13．由稀AgNO 3和KI 溶液混合制备AgI 溶胶，当AgNO 3过量时，
胶团的结构为-+-+⋅-⋅⋅33])()[(xNO NO x n nAg AgI x m ；当KI 过量时，
胶团的结构为--+-⋅-⋅⋅xI K x n nI AgI x m ])()[(。

14.丁达尔效应是光 散射 所引起的，其强度与入射光
波长的四次方成 反 比例。

15.一般把90°的接触角作为是否润湿的标准：θ<90°为
润湿 ，θ≥90°为 不润湿 。

二．选择题（每题2分，共12分）
1. 光化学反应的量子效率（ D ）
(A) 大于1 (B) 小于1 (C) 等于1 (D) 以上三种情况都可能
2.某电池电动势E 与温度T (K)的关系为)
298(1049174.15-⨯+=-T E （伏），在298K 工作时，则（ C ）
(A) 0=∆S (B) 0<∆S (C) 0>∆S (D) 不能确定
3．电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增而（ A ）
（A ） 减小 （B ）增大
（C ）先减小后增大 （D ）先增大后减小
4. 甘汞电极属于（ B ）
（A ）第一类电极； （B ）第二类电极； （C ）氧化还原电极；
5．相同温度下，同一液体被分散成平面、凸面和凹面液体时，三
者饱和蒸气压的关系是( B )
(A) 平p >凹p >凸p (B)
凸p >平p >凹p (C) 凹p >平p >凸p (D) 凸p >凹
p >平p 6. 在三通活塞两端涂上肥皂液，关闭右端，在左端吹一大泡，
关闭左端，在右端吹一小泡，然后使左右两端相通，将会出现什
么现象。

（ B ）
（A ）大泡变小，小泡变大 （B ）小泡变小，大泡变大
（C ）两泡大小保持不变 （D ）不能确定
三．回答问题
1. （本题8分）在毛细管里装入润湿性的液体（图1），当
方向移动？如果
左端加热时，管
其原因。

r<0,p∆指向
↑
r，而r
p
γ2
=
∆，∴1p
∆
r>0,p∆指
，↑r，而
r
p
γ2
=
∆，
2. （本题8分）将玻璃毛细管分别插入水中和汞中会出现什么现象？画图解释其原因。

四．计算题
1. （本题12分）写出下列电池的电极反应、电池反应。

t a Cl Cd P Kp g Cl a Cl a Cd s Cd ),325.101,(|)5.0(||)01.0(|)(222==-+-+ 计算25℃，101.325Kp a 时此电池的标准电动势θE ，电动势E ，电池反应的标准平衡常数θK 及Δr G m ，已知=-θϕCl Cl /2 1.3580V ，
=+θϕCd Cd /2-0.4028V 。

解:
负极反应：Cd(s) - 2e - ∙ Cd 2+()01.02=+C d a （1分） 正极反应：Cl 2（p=100Kp a ）+ 2e - ∙ 2Cl -（5.0=-Cl a ） （1分）
电池反应：Cd(s)+Cl 2（p=100Kp a ∙Cd 2+()01.02=+Cd a +2Cl -（5.0=-
Cl a ） （1分）
25℃, V E 7608.1)4028
.0(3580.1=--=-=-+θθθϕϕ （2分） V a a F RT E E Cl Cd 8378.1)5.001.0ln(96485
215.298314.87608.1)ln(2222=⨯⨯⨯-=⋅-=-+θ （3分）
59
10392.3)298314.87608.1964852exp()exp()exp(⨯=⨯⨯⨯==∆-=RT ZFE RT G K m r θθθ
（2分）
164.3548378.1964852-⋅-=⨯⨯-=-=∆mol KJ ZFE G m r
（2分）
2.（10分）电池Zn(s)|ZnCl 2(b=0.05mol.Kg -1)|AgCl(s)+Ag(s) 的电动势E=[1.015-4.92×10-4（T/K-298）]V 。

试写出电池放电2F 的电极反应与电池反应，并计算电池反应在298K 时的△rGm 、△rHm 、△rSm 及Q R 。

3. （本题10分）气相反应C B A +→为一级反应，500K 时将0.0122molA 引入0.76dm 3的真空容器中，经1000s 后测得系统总压为119990p a ,试计算该温度下反应的速率常数k 及半衰期t 1/2。

C B A +→
t =0时 p A,0 0 0
t =1000s 时 p A p A,0- p A p A,0- p A p 总=2p A,0- p A a A p V nRT p 8.667381076.0500315.80122.03
0,=⨯⨯⨯==- a
A A p p p p 6.134871199908.66738220,=-⨯=-=∴总 kt p p A A =0
,ln
1
30,10599.16
.134878.66738ln 10001ln 1--⨯===∴s p p t k A A s k
t 5.4332ln 2
/1==∴
4.（本题10分） 醋酸酐的分解反应是一级反应，该反应的活化能为Ea=144348J.mol -1。

已知284℃时该反应的速率常数为 3.3×10-2s -1。

现在要控制此反应在10min 内转化率达90％，试问反应温度应控制在多少度？ 解：根据一级反应的速率方程：6010%9011ln 2⨯⨯=-k
解得： s k 32
108.3-⨯= 根据阿伦尼乌斯公式：)1
1(ln 2
112T T R E k k a -= ,得出： )115.5571(314.8144348103.3108.3ln 223
T -=⨯⨯--
解得： K
T 5212=。