第二学期物理化学试卷及答案评分标准

第1页学院专业班学号姓名┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉试卷类型：A物理化学A（二）试卷使用专业年级考试方式：开卷（）闭卷（√）共6页题号一二三四合计得分一、选择题(每题2分共15题30分)1.在CuSO4溶液中用铂电极以0.1A的电流通电10min，在阴极上沉积的铜（Mr=64）的质量是：（）(A)19.9mg(B)29.0mg(C)39.8mg(D)60.0mg2.电解时,在阳极上首先发生氧化作用而放电的是：()(A)标准还原电势最大者(B)标准还原电势最小者(C)考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最大者(D)考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最小者3.已知(Fe2+/Fe)=-0.4402V,(Cd2+/Cd)=-0.4029V，将金属铁粉和镉粉丢入含Fe2+(0.1mol·kg-1)和Cd2+(0.001mol·kg-1)的溶液中，铁粉和镉粉是否会溶解：()(A)铁粉和镉粉皆会溶解(B)铁粉和镉粉皆不会溶解(C)铁粉溶解、镉粉不溶(D)镉粉溶解、铁粉不溶4.某燃料电池的反应为：H2(g)＋12O2(g)─→H2O(g)在400K时的rHm和rSm分别为-251.6kJ·mol-1和–50J·K-1·mol-1,则该电池的电动势为：（）(A)1.2V(B)2.4V(C)1.4V(D)2.8V5.已知1(Fe3+|Fe)=-0.036V，2(Fe3+|Fe2+)=0.771V，则3(Fe2+|Fe)值为：（）(A)-0.807V(B)-0.4395V(C)-0.879V(D)0.807V第2页6.对于一级反应，如其半衰期t12在0.01s以下，即称为快速反应，此时速率常数k在：()(A)69.32s-1以上(B)6.932s-1以上(C)0.06932s-1以上(D)6.932s-1以下7.若反应A+BkkC+D正逆向均为二级反应，则平衡常数K与正、逆向速率常数k+,k-间的关系为：()(A)Kk+/k-(B)Kk+/k-(C)K=k+/k-(D)K与k+/k-关系不定8.如果反应2A+B＝2D的速率可表示为：r=-12dcA/dt=-dcB/dt=12dcD/dt，则其反应分子数为：()(A)单分子(B)双分子(C)三分子(D)不能确定9.反应Ak1B(I)；Ak2D(II)，已知反应I的活化能E1大于反应II的活化能E2，以下措施中哪一种不能改变获得B和D的比例？()(A)提高反应温度(B)延长反应时间(C)加入适当催化剂(D)降低反应温度10.两个活化能不相同的反应，如E2E1，且都在相同的升温度区间内升温，则：（）(A)21dlndlnddkkTT(B)21dlndlnddkkTT（C）21dlndlnddkkTT(D)21ddddkkTT11.已知二级反应半衰期t12为1/(k2c0)，则反应掉1/4所需时间t14应为：()(A)2/(k2c0)(B)1/(3k2c0)(C)3/(k2c0)(D)4/(k2c0)12.根据活化络合物理论，液相分子重排反应之活化能Ea和活化焓≠Hm之间的关系是：()(A)Ea=≠Hm(B)Ea=≠Hm-RT(C)Ea=≠Hm+RT(D)Ea=≠Hm/RT第3页┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉13.400K时，某气相反应的速率常数kp=10-3(kPa)-1·s-1，如速率常数用kC表示，则kC应为：()(A)3.326(mol·dm-3)-1·s-1(B)3.0×10-4(mol·dm-3)-1·s-1(C)3326(mol·dm-3)-1·s-1(D)3.0×10-7(mol·dm-3)-1·s-114.某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为12124()2kkkk，则该反应的表观活化能Ea与各基元反应活化能的关系为：()(A)Ea=E2+12E1-E4(B)Ea=E2+12（E1-E4)(C)Ea=E2+(E1-2E4)1/2(D)Ea=E2+E1-E415.催化剂能极大地改变反应速率，以下说法不正确的是：()(A)催化剂改变了反应历程(B)催化剂降低了反应的活化能(C)催化剂改变了反应的平衡，以致使转化率大大地提高了(D)催化剂能同时加快正向和逆向反应速率二、填空题(每题2分共10题20分)1.浓度为m的Al2(SO4)3溶液，其正、负离子的活度系数分别用+和-表示，则其=；a=。2.从理论上分析电解时的分解电压,V分解=__________________________,而且随电流强度I的增加而_____________。3.将反应Ag2O(s)=2Ag(s)+12O2(g)设计成电池的表示式为：。4.某一级反应,反应物质的1%发生变化需要1s,要使反应物质的99%发生变化，需要的时间为。5.一般情况下,连续反应的决速步是。6.实验测得反应：2A+B→2C+D的速率方程为：r=k[A][B]，以[A]0=2[B]0开始实验，可将方程式改写成r=k/[A]2，则k/与k的关系为____________。第4页7.在基元反应中,实验活化能Ea的物理意义是。8.某化学反应在等温、等压下进行(298K，p),测得其热效应为Q1，若将此反应组成可逆电池在同样温度、压力下可逆放电（反应的物质量与上面相同），测得热效应为Q2(n为已知)。以上两过程功的差值为_________________，电池的温度系数(E/T)p为。9.人眼能看清景物需要最低的能量为1×10-17J，相当于黄光(＝590)的光子数为________________________。10.电子转移反应V3++Fe3+V4++Fe2+，实验求得反应速率方程为r=k[V3+][Cu2+]，由此可以推断Cu2+在反应中起___________________________。三、问答题(每题5分共2题10分)1.分别说明极化作用对电解过程和金属的电化学腐蚀过程的影响。2.已知臭氧热分解机理如下：O311kkO2+O，O+O3k22O2，O为高活性物质。又由实验知反应对O3为二级反应，对O2为负一级反应。请求出臭氧分解速率表达式。第5页┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉四、计算题(每题10分共4题40分)1.电池Ag│AgCl(s)│Cl-(a=0.6)│Cl2(p)│Pt在298K时的电动势E=1.1365V,(E/T)p＝－5.993×10-4V·K-1。试求该温度时AgCl(s)的标准摩尔熵Sm$和rGm$、rHm$。已知同温度时Ag(s)和Cl2(g)的标准熵分别为42.55J·K-1·mol-1和223.07J·K-1·mol-1。2.计算298K时，电解池Pt│HBr(0.05mol·kg-1，=0.860)│Pt的分解电压。已知:(Br2/Br-)=1.065V，H2在Pt电极上的超电势为0.113V。第6页3.在313K时，N2O5在CCl4溶剂中进行的分解为一级反应，初速率r0=1.00×10-5mol·dm-3·s-11h后，速率r=3.26×10-6mol·dm-3·s-1，试求：(1)反应速率常数；(2)半衰期；(3)初始浓度c0。4.已知对峙反应k-1k12NO(g)+O2(g)2NO2(g)在不同温度下的k值为:T/Kk1/(mol-2·dm6·min-1)k-1/(mol-1·dm3·min-1)6006.63×1058.396456.52×10540.4试计算:(1)不同温度下反应的平衡常数值；(2)该反应的rUm(设该值与温度无关)。第7页课程名称：物理化学A（二）一、选择题(每题2分共15题30分)1.(A)2.(D)3.(D)4.(A)5.(B)6.(A)7.(C)8.(D)9.(B)10.(A)11.(B)12.(C)13.(A)14.(B)15.(C)二、填空题(每题2分共10题20分)1.()5=(+2×-3)(1分),a=(108×+2×-3)1/5m/m(1分)2.E分解=E可逆+阴+阳+IR(1分)，增加(1分)3.Pt,O2(g)|OH–(aq)|Ag2O(s)|Ag(s)(2分)4.t=458.2s(2分)5.速率控制步骤(或速率最慢的一步)(2分)6.k/=12k(2分)7.1mol活化分子的平均能量与1mol反应物分子平均能量的差值(2分)8.W2-W1=Q2-Q1(1分),(E/T)p=rSm/zF=Q2/(zTF)(1分)9.30个光子(2分)(1×10-17/(6.626×10-34×2.998×108/590×10-9)=30)10.催化剂(2分)三、问答题(每题5分共2题10分)1.电解过程中，极化作用使消耗的电能增加；(2分)在金属的电化学腐蚀过程中，极化作用使腐蚀速度减慢。(3分)2.d[O]/dt=k1[O3]-k-1[O2][O]-k2[O][O3]=0(1分)[O]=k1[O3]/(k-1[O2]+k2[O3])(1分)-d[O3]/dt=2k1k2[O3]2/(k-1[O2]+k2[O3])(1分)若k-1[O2]k2[O3]，则-d[O3]/dt=2121kkk[O3]2[O2]-1，与实验相符。（2分）第1页共2页第8页四、计算题(每题10分共4题40分)1.电池反应为Ag(s)＋12Cl2(p)─→AgCl(s)(2分)E＝E，z=1rGm$=-zEF=-109.67kJ·mol-1(2分)rSm$=zF(E/T)p=-57.83J·K-1·mol-1(2分)Sm$(AgCl)＝rSm$＋Sm$(Ag)＋12Sm$(Cl2)＝96.26J·K-1·mol-1(2分)rHm$＝rGm$＋TrSm$＝－126.90kJ·mol-1(2分)2.电解反应：H+(0.05mol·kg,=0.860)+Br-(0.05mol·kg-1,=0.860)───→1/2H2(p)+1/2Br2(p)(3分)E分解=右-(左-2H)(2分)=(Br2/Br-)-(H+/H2))-RT/F×ln(a(H+)a(Br-)+0.113(3分)=1.340V(2分)3.(1)k=1/t×ln(c0/c)(2分)=1/t×ln(r0/r)(2分)=3.11×10-4s-1(2分)(2)t12=0.693/k=2.23×103s(2分)(3)c0=r0/k=0.0321mol·dm-3(2分)4.(1)Kc(600K)＝k1(600K)/k-1(600K)＝7.902×104mol-1·dm3(3分)同理Kc(645K)＝1.602×104mol-1·dm3(2分)(2)ln[Kc(645K)/KC(600K)]＝rUm/R×[(645-600)/(645×600)](3分)rUm＝－114.1kJ·mol-1(2分)第9页