武汉科技大学物理化学考试试题

物理化学试卷共6页第1页学院：专业：班级：姓名：学号：2012－2013学年第2学期物理化学试卷题号一二三四五总分1234得分一、单项选择题（3分，共24分）。1、下列哪种物质的m不能从摩尔电导率对c1/2作图外推到c=0时而求得的是（A）HCOONa（B）HCl（C）NH4OH（D）NaOH2、用同一电导池分别测定浓度为0.2mol.kg-1（m,1）和0.10mol.kg-1（m,2）的两个电解质溶液，其电阻分别为800和400，则它们的摩尔电导率之比为(m,1:m,2）为（A）1：4（B）4：1（C）1：5（D）5：13、在电池Pb(s)|Pb(NO3)2(0.01mol•kg–1)‖CuSO4(0.01mol•kg–1)|Cu(s)的电解质溶液中通入NH3(g)，电池电动势会（A）增加（B）减少（C）不变（D）无法判定4、当电流通过原电池或电解池时，电极将因偏离平衡而发生极化。下图描述了这一极化现象。图中四条曲线中哪一条曲线表示了原电池的阳极极化（A）1（B）2（C）3（D）45、以下除哪个以外表示的都是表面自由能(A)（U/As）s,v,nB(B)（H/As）s,p,nB(C)（G/As）T,p,nB(D)（A/As）T,s,nB6、已知25℃，φV44.0θFe/Fe2，φV337.0θCu/Cu2，φ0θ/HHPt,2，H2在Pt上析出的超电势为0.3V。用Pt为阴极，石墨为阳极电解含0.1mol.kg-1的FeCl2和0.1mol.kg-1的CuCl2混合溶液，阴极上析出的物质可能为H2、Cu和Fe，最后析出的物理化学试卷共6页第2页是(A)Cu(B)Fe(C)H2(D)无法判断7、某反应速率常数k=2.31×10-2s-1.L.mol-1，又初始浓度为1.0mol.L-1，则其反应的半衰期为(A)43.29s(B)15s(C)30s(D)21.65s8、将100dm3，0.02mol.dm-3的KCl溶液和0.1dm3，0.05mol.dm-3的AgNO3溶液混合制成的溶胶，在外电场作用下胶粒将（A）向正极移动（B）向负极移动（C）不作定向移动（D）静止不动二、填空题（每题3分，共21分）。1、将化学反应H2(p1)+Cl2(p2)=2H++2Cl-设计成电池。2、已知某一级反应的半衰期是125s，则该反应的反应物反应掉3/4所需时间为，反应物剩下1/16所需时间为。3、设CHCl3在活性炭上的吸附服从Langmiur吸附等温式。实验测定273K时CHCl3的饱和吸附量为93.8ml.g-1，分压为13.4kPa时的平衡吸附量为82.5ml.g-1，则覆盖度θ=。4、K2SO4溶液的离子强度I与其质量摩尔浓度m的关系为：I=b。5、玻璃毛细管分别不同温度水溶液中,液体在毛细管中上升的高度：h(75ºC)h(25ºC)。6、小液滴上方的蒸汽压pr与平液面上方的蒸汽压p的关系为prp(＞，＜或=)。7、某反应半衰期与初始浓度成反比，则反应级数n=。三、证明题（8分）。光气热分解的总反应为COCl2=CO+Cl2,该反应的历程为:(1)Cl22Cl;(2)Cl+COCl2CO+Cl3;(3)Cl3Cl2+Cl反应（2）为速决步，（1）、（3）是快速对峙反应，试证明反应的速率方程为r=k[COCl2][Cl2]物理化学试卷共6页第3页四、问答题（7分）。将FeCl3水溶液加热水解得到Fe(OH)3溶胶，试写出胶团结构。若将此溶胶注入电泳仪中，通电后将会观察到什么现象？今有NaCl、MgCl2、Na2SO4、MgSO4四种盐，哪一种对聚沉上述溶胶最有效？五、计算题（每题10分，共40分）。1、电池PtH2{g,100kPa)}HCl{b(HCl)=0.1mol·kg－１}Cl2(g,100kPa)Pt在25oC时电池电动势E=1.4884V，试计算HCl溶液中HCl的平均离子活度因子。(1)分别写出电极反应及电池反应；(2)写出该电池反应的Nernst方程；(3)已知电极电势E(Cl-/Cl2)=1.3580V，计算HCl活度a(HCl)=？及平均活度a±=？(4)计算溶液中HCl的平均质量摩尔浓度b±=？及平均活度因子γ±=？物理化学试卷共6页第4页2、298K时，已知有关的界面张力数据如下：界面汞－水汞－苯水－苯水－空气汞－空气γ/(N·m－1)0.3750.3620.03260.07280.483(1)若在苯与汞之间的界面上滴入一滴水，试计算其润湿角θ=？(2)计算水滴在汞面上的铺展系数S，判断水能否在汞的表面上铺展开？3、环氧乙烷的分解是一级反应，380ºC的半衰期t1/2=363min，反应的活化能Ea=217.57kJ·mol-1。(1)求算此反应380ºC的速率常数k1=？(2)求算此反应450ºC的速率常数k2=？(3)试求450ºC条件下完成75%所需时间t=？物理化学试卷共6页第5页密封区域4、将等体积的0.01mol•dm－3的KI溶液和0.008mol•dm－3AgNO3溶液混合制备AgI溶胶。(1)写出该胶团的结构式；(2)试比较三种电解质MgSO4、K3[Fe(CN)6]、AlCl3的聚沉能力。(3)指出胶体粒子电泳的方向。物理化学试卷共6页第6页一、单项选择题（每题3分，共24分）。1-8.CABBDCAA二、填空题。（每题3分，共21分）1.PtH2(P1)HCl(a)Cl2(P2)Pt；2.250，500;3.0.88;4.3;5.＜;6.2;7.＞三、证明题。（8分）证明：假设反应（1）中的正逆反应速率常数为k1和k-1,反应（2）的速率常数为k2,反应（3）的正逆反应速率常数为k3和k-3因为反应速率取决于最慢的一步，所以r=dx/dt=k2[Cl][COCl2]由（1）式得K＝[Cl]2/[Cl2]则[Cl]＝（K[Cl2]）1/2所以R=dx/dt=k2K1/2[COCl2][Cl2]=k[COCl2][Cl2]四、问答题。（7分）答案：[Fe(OH)3]m.nFeO+.(n-x)Cl-x+.xCl-通电后，负极区黄棕色加深，正极区颜色变浅，胶粒向负极移动。Na2SO4聚沉溶胶最有效。五、计算题。（每题10分，共40分）1.(1)(－)H2(g,100kPa)－2e－===2H+{b(H+)=0.1mol·kg－１}(+)Cl2(g,100kPa)+2e-===2Cl－{b(Cl－)=0.1mol·kg－１}；H2(g,100kPa)+Cl2(g,100kPa)===2HCl{b(HCl)=0.1mol·kg－１}(2)222()ln2[()/][()/]RTaHClEEFpHppClp$$$(3)a(HCl)=0.00632=a±2;a±=a1/2=0.0795(4)b±=0.01mol·kg－１;γ±=0.7952.(1)cosθ=汞水汞苯水苯=-0.3988；θ=113.5o(2)∵S=γ汞－g―γ汞－水―γ水－g=0.0352N·m－1＞０；∴水能在汞表面上铺展开3.(1)k1=ln2/t1/2=1.9110-3min-1(2)212111lnaEkkRTT=3.88；k2=k1·exp(3.88)=9.2510-2min-1(3)t=11ln1kxmin=15min4.(1){[AgI]m．nI－·(n－x)K＋}x－·xK＋(2)AlCl3＞MgSO4＞K3[Fe(CN)6](3)负溶胶电泳时向正极或阳极移动。