物理化学_下_考试试题及答案-2

2．解：
1 1 1 1 ln 454 d ln 3 1 1 0.90 k A 1 x A 5.07 10 d
7
k1 E1 k 2 E 2 k1 k 2
五．计算题（第 1 题 20 分，第二题 10 分，本大题共 30 分） 解：(1) 正极（阴极）反应： 负极（阳极）反应：
Hg 2SO 4 s 2e 2Hg l SO 4 2- aq H 2 g 2e 2H + aq
4. 已知 LaCl3 溶液的浓度为 b mol·kg-1, 则该溶液的平均浓度 b±为( A. 27b B. 271/2b C. 271/3b
5. 溶液对溶质 B 发生吸附, 若 CB(表) < CB(内), 则( A. 称为正吸附, 溶液表面张力升高 C. 称为负吸附, 溶液表面张力升高
B. 称为正吸附, 溶液表面张力降低 D. 称为负吸附, 溶液表面张力降低
电池反应为： H 2 g Hg 2SO 4 s 2Hg l H 2SO 4 aq (2) r Gm zEF 2 0.6960 96484 134.31 kJ/mol
K exp zE F RT 6.35 1020
膜两边带电粒子的总数相同 膜两边的离子强度相同
二. 填空题(每空格 1 分, 本大题共 19 分) 1. 无论电解池或原电池，极化作用的结果都将使阳极电势 势 。 ；若此溶液 ，使阴极电
2. 对于质量摩尔浓度为 b 的 MgCl2 稀溶液, 其离子强度 I= 的离子迁移数 t(Mg2+)=0.36, 则 t(Cl-) = 3. 可逆电池必须满足的条件是： 4. 物理吸附的吸附层数为： 和 , 化学吸附的吸附层数为： 。 。

四. 推导题(本题共 10 分) 1. 对于以下平行反应，生成 B 和 C 的速率常数分别为 k1 和 k2，所需的活 化能分别为 E1 和 E2，试推导总反应的活化能 E’与 E1、E2 的关系。
k1 A k2 B C
五．计算题（第 1 题 20 分，第二题 10 分，本大题共 30 分） 1. 电池 Pt|H2(100 kPa)|H2SO4(0.5 mol/kg) Hg2SO4 + Hg(l)|Pt 在 298 K 时的电动 势为 0.6960 V，已知该电池的标准电动势为 E=0.615 V。 (1) 写出阴极、阳极和电池的反应式； (2) 计算 298 K 时该反应的平衡常数 K以及摩尔反应吉布斯自由能rGm； (3) 计算 298 K 时， H2SO4 (0.5 mol·kg1)水溶液的活度(H2SO4)、 离子平均活度 a 以及离子平均活度系数 ；
2. 298 K，101.325 kPa 下，以 1 A 电流电解 CuSO4 溶液，析出 0.1 mol 铜，需时间 大约是 ( A. 20.2 h ) B. 5.4 h C. 2.7 h D. 1.5 h )
3. 一半径为 r 肥皂泡, 肥皂水溶液的表面张力为γ,则肥皂泡内附加压力是( A.Δp=γ/r B. Δp=2γ/r C. Δp=3γ/r D. Δp=4γ/r ) D. 271/4b )

a 0.122 0.154 m / m 0.794 1 1 mi zi2 0.5 22 1 12 1.5 mol/kg 2 i 2
lg Az z I ，不难求得 0.5 mol kg1
(4) I
根据德拜休克尔极限公式 H2SO4 溶液中平均活度系数
+ m （CH3COOH）= m （H ）+ m （CH3COO ）
= m （HCl）+ m （CH3COONa） m （NaCl）



5
四、证明题(本题共 10 分) 证明：总速率： d[A]/dt = k1[A] + k2[A] = (k1 + k2)[A] = k'[A] (其中 k' = (k1 + k2) = Aexp(-E'/RT)， ∵
湖南科技大学考试试题及答案
物理化学（下）试卷-2 适用专业：化工、应化、材料、生工、环境
一. 单项选择题（每小题 2 分，本大题共 26 分）
1．在同一测定装置中、同一实验条件下，0.0002 mol/dm-3 KCl 溶液的 Cl的迁移 数为 t(Cl),而测得 0.0002 mol/dm-3 NaCl 溶液的 Cl的迁移数为 t'(Cl),因两溶液 均为稀溶液，可认为两溶液中的 Cl迁移速率相同，那么 t(Cl)（ A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不等于 ）t'(Cl)
9. 按分散系统及其线度范围，可将分散系统分为： 三. 简答题(第 1 题 9 分，第二题 6 分，本大题共 15 分)
1. 指出下列公式的中各符号的含义，d/dc 与Γ的关系及其与正、负吸附等的关 系。
－
c d RT dc
2. 请 结 合 离 子 独 立 运 动 定 律 ， 选 择 合 适 的 强 电 解 质 ， 写 出 计 算 弱 电 解 质 CH3COOH 的无限稀释摩尔电导率 m 的表达式。
3
(4) 试根据德拜－休克尔极限公式计算上述 H2SO4 (0.5 mol·kg1)水溶液的 离 子 平 均 活 度 系 数 ， 并 与 (3) 问 中 结 果 比 较 并 分 析 {A ＝ 0.509 (mol·kg1)1/2}。
2．放射性同位素的蜕变速率符合一级反应的规律(蜕变速率与放射性同位素 的数量成正比)。210Po 经蜕变生成稳定的 206Pb：210Po →
206
Pb + 4He。实验
测得 14 d 后放射性降低了 6.85%，试求 210Po 的蜕变速率常数和半衰期，并 计算它蜕变掉 90%时所需要的时间。
4
物理化学（下）试卷-2 参考答案
一．选择题(选择正确答案的题号,每小题 2 分,本大题共 26 分) 1.D 12.D 2.B 13.A 3.D 4.D 5.C 6.D 7.A 8.C 9.D 10.C 11.A
o o
(3) 由 Nernst 方程
EE
o
RT aH 2 SO4 ln f H2 2F
fH2=1, 代入相关数据，可求得 a(H2SO4)=1.820×10-3
a 3 a ( H 2 SO4 ) 3 1.82 103 0.122
6
m v m m 3 12 0.5 0.794mol kg 1
0.0567
与(3)中得到的实验值相比有相当误差，主要是因为德拜极限公式只能在 I<0.01 mol·kg1 的稀溶液中应用，在题给条件下有较大误差。
1 1 1 1 k A ln ln 5.07 10 3 d 1 t 1 x A 14d 1 0.0685 t1 / 2 t ln 2 ln 2 137 d k A 5.07 10 3 d 1
6. 对于基元反应 A→P, 如果反应的半衰期与 A 的初始浓度成正比, 则该反应 为 ( ) B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应
A.零级反应
7.温度升高，反应速率增大，这一现象的最佳解释是( ) A. 反应分子的碰撞频率增加； B. 阈能或能垒降低；
C. 能量超过活化能的分子的百分含量增加； D. 反应历程改变。 8. 一个化学体系吸收光子之后, 将引起下列哪种过程? ( A. 引起光化学反应 C. 发生无辐射跃迁 )
B. 产生荧光或磷光 D. 过程不能确定
1
9 有关催化剂的性质，说法不正确的是 ( A. 催化剂参与反应过程，改变反应途径
)
B. 催化反应频率因子比非催化反应大得多 C. D. 催化剂提高单位时间内原料转化率 催化剂对少量杂质敏感 )
10. 下面说法与 DLVO 理论不符的是： (
A 胶粒间的斥力本质上是所有分子范德华力的总和 B C D 胶粒间的斥力本质上是双电层的电性斥力 胶粒周围存在离子氛，离子氛重叠越大，胶粒越不稳定 溶胶是否稳定决定于胶粒间吸引作用和排斥作用的总效应
。
5. 对于反应 N2+3H22NH3, N2 的消耗速率 v1 与 NH3 的生成速率 v2 的关系 为： 。
2
6. 通常的典型复合反应是指
反应、
反应以及
反应。
7. 过渡态理论认为：反应物分子要变成产物，总要经过足够能量的碰撞形成高 势能的 。 、 、 和 和 。 。
8. 促使溶胶稳定的三个主要原因为：
11. 工业上为了将不同蛋白质分子分离，通常采用的方法是利用溶胶性质中的 : ( A. ) 电泳 B. 电渗 C. 沉降 D. 扩散 )
12. 下列性质中既不属于溶胶动力学性质又不属于电动性质的是： ( A 沉降平衡 B 布朗运动 C 沉降电势 D 电导 )
13. 对于 Donnan 平衡，下列哪种说法是正确的： ( A. C. 膜两边同一电解质的化学势相同 膜两边同一电解质的浓度相同 B. D.
d ln k ' E' dT RT 2
又∵
d( k1 k 2 ) d ln k ' dln(k1 k 2 ) 1 dT dT k1 k 2 dT

k 1 dk 1 k 2 dk 2 dk 1 1 dk 1 2 k 1 k 2 dT dT k 1 k 2 k 2 dT k 1 dT


d ln k 2 1 d ln k1 k1 k2 dT dT k1 k 2
1 RT
2
1 k E1 k 2 E 2 1 2 RT 2 k1 k 2 RT
Hale Waihona Puke k1 E1 k 2 E 2 k1 k 2