湖南大学课程考试试卷

装订钱（答案不得超过此线）湖南大学课程考试试卷湖南大学教务处考试中心第1页，（共3页）第1页，（共3页）姓名：学号：专业班级：湖南大学课程期中考试试卷课程名称：物理化学C；试卷编号：A；考试时间：120分钟题号一二三四五六七八九十总分应得分100实得分评分：评卷人一.选择题（20分，每题2分)1.对于反应aA+bB=gG+hH，下述关系正确的是(C)（A）1/a(dcA/dt)=1/h(dcH/dt)（B）a(dcA/dt)=h(dcH/dt)（C）d(cA/dt)=a/h(dcH/dt)（D）(dcH/dt)=h/a(dcA/dt)2.在描述一级反应的下列说法中，不正确的是（B）（A）lnc对时间t作图得一直线；（B）半衰期与反应物起始浓度成反比；（C）同一反应消耗反应物的百分数相同时，所需时间相等；（D）速率常数的量纲为（时间）1。3.在质量摩尔浓度为b的MgSO4中，MgSO4的活度a为（A）（A）22)/(bb（B）222)/(bb（C）433)/(bb（D）844)/(bb4.在电池Pt|H2(g,p)|HCl（1mol·kg1）||CuSO4（0.01mol·kg1）|Cu的阴极中加入下面四种溶液，使电池电动势增大的是（A）（A）0.1mol·kg-1CuSO4（B）0.1mol·kg-1Na2SO4（C）0.1mol·kg-1Na2S（D）0.1mol·kg-1氨水5.298K时，电池Zn|ZnCl2(m=0.5mol·kg1)|AgCl(s)|Ag的电动势E=1.015V，其温度系数为4.92×103V·K1，若电池以可逆方式输出2法拉第的电量，则电池反应的ΔrHm(单位：kJ·mol1)应为(D)（A）–198（B）198（C）239（D）–2396.298K时，溶液中有Ag+(a=1)，Ni2+(a=1)和H+(a=0.001)离子，已知氢在Ag、Ni的超电势分别为0.20V和0.24V，φ(Ag/Ag+)=0.799V，φ(Ni/Ni2+)=0.250V，电解时外加电压从零开始逐步增加，则在阴极上析出物质的顺序是(A)（A）Ag、Ni、H2（B）Ni、Ag、H2（C）Ag、H2、Ni（D）Ni、H2、Ag7.在海上航行的轮船，常将锌块镶嵌于船底四周，这样船身可减轻腐蚀，此种方称为(A)（A）阴极保护牺牲阳极法（B）阳极保护法（C）金属保护层法（D）电化学保护法8.LiCl的无限稀释摩尔电导率为115.03×10-4S·m2·mol-1，在298K时，测得LiCl稀溶液中Li+的迁移数为0.3364，则Cl-离子的摩尔电导率为：（A）（A）76.33×10-4S·m2·mol-1（B）113.03×10-4S·m2·mol-1（C）38.70×10-4S·m2·mol-1（D）76.33×102S·m2·mol-19.在温度T时，实验测得某化合物在溶液中分解的数据如下：初浓度c0/mol·dm30.501.102.48年月日考试用考试中心填写装订钱（答案不得超过此线）湖南大学课程考试试卷湖南大学教务处考试中心第2页，（共4页）第2页，（共3页）半衰期4280885174则该化合物分解反应的级数为：(D)（A）零级（B）一级反应（C）二级反应（D）三级反应10.2M→P为二级反应，若M的起始浓度为1mol·dm3，反应1h后，M的浓度减少1/2，则反应2h后，M的浓度是：(B)（A）1/4mol·dm3（B）1/3mol·dm3（C）1/6mol·dm3（D）缺少k值无法求二．简答题（32分，每题8分）1.Zn和Ag插在HCl溶液中所构成的原电池是否是可逆电池？为什么？答：不是可逆电池。因为电池充、放电时，电池反应是不可逆的。放电反应：Zn+2H+→Zn2++H2充电反应：2Ag+2H+→2Ag++H22.298K时,某钢铁容器内盛pH=4.0的溶液，试通过计算说明此时钢铁容器是否会被腐蚀？假定容器内Fe2+浓度超过106mol·dm-3时，则认为容器已被腐蚀。已知：(Fe2+/Fe)=0.4402V，H2在铁上析出时的超电势为0.40V。答：(H+/H2)=(0.05916pH0.40)V=0.6366V(Fe2+/Fe)=0.6177V(Fe2+/Fe)(H+/H2)，Fe2+易还原为Fe，H2被氧化为H+，故容器不被腐蚀。3.化学动力学和化学热力学所解决的问题有何不同?举例说明。答：化学热力学解决某一反应在一定条件能否会自发进行的判据，进行到什么程度为止（化学平衡态），而动力学却要解决反应进行得快慢与反应机理，计算某一反应在一定温度下经过一段时间转化率为多少？热力学解决可能性，动力学解决现实性。例如：合成NH3反应，H2与O2点燃反应。4.在一定温度和外加电压下，在希托夫管中用两个银电极电解AgNO3水溶液。通电一定时间后，测得阳极区AgNO3的物质的量的增量为n(AgNO3)，阳极上Ag减少的物质的量为n(Ag)。（1）试写出AgNO3的正、负离子迁移数的计算式；（2）在相同温度下，用上述同一设备测定同样浓度的AgNO3溶液正、负离子的迁移数，通电时间相同，但外加电压增加，n(AgNO3)，n(Ag)及迁移数是否发生变化？答：（1）电解时任一电极反应的物质的量在数值上等于通过溶液总电量的法拉第数；阳极区AgNO3增加的物质的量等于NO3迁出阴极区的物质的量，等于NO3传导电量的法拉第数，所以：NO3-的迁移数：t(NO3)=n(AgNO3)/n(Ag)Ag+的迁移数：t(Ag+)=1t(NO3)（2）当外加电压增加时，n(AgNO3)及n(Ag)将以相等的倍数增加，正、负离子运动速度增加的倍数也必然相等，故t(Ag+)及t(NO3)皆不变。三．计算题(共48分)1.（14分）298K，101325Pa时，以Pt为阴极，石墨为阳极，电解含有FeCl2(0.01mol·dm3)和CuCl2(0.02mol·dm3)的水溶液，若电解过程中不断搅拌，并设超电势均可忽略不计，活度系数为1。问（1）何种金属先析出？（2）第二种金属析出时，至少需加多少电压？（3）第二种金属离子析出时，第一种金属离子在溶液中的浓度为若干？装订钱（答案不得超过此线）湖南大学课程考试试卷湖南大学教务处考试中心第3页，（共4页）第3页，（共3页）[φ(Fe)=0.44021V；φ(O2/H+)=1.229V；φ(Cu)=0.337V；φ(Cl2)=1.360V]解：(1)φ(Fe)=φ(Fe)+RT/2Flna(Fe2+)=0.4994Vφ(Cu)=φ(Cu)+RT/2Flna(Cu2+)=0.287V故铜先析出(2)阳极反应：H2O→O2+2H++2e故铜全析出后H+增加0.04mol·dm-3φ(O2)=φ(O2)+RT/Fln(10-7+0.04)=1.146Vφ(Fe)=φ(Fe)+RT/2Flna(Fe2+)=0.499VE=φ(O2)-φ(Fe)=1.146–(-0.499)=1.645V(3)Fe析出时φ(Fe)=φ(Cu)=φ(Cu)+RT/2Flna(Cu2+)=0.287V0.499=0.337+(0.05915/2)lga(Cu2+)，lga(Cu2+)=28.2671[Cu2+]=5.4×1029mol·dm32.（14分）在298K时，用铜电极电解铜氨溶液，已知溶液中每1000g水中含CuSO415.96g，NH317.0g，当有0.01mol电子的电量通过以后，在103.66g阳极溶液中含有2.091gCuSO4，1.571gNH3，试求：(1)[Cu(NH3)x]2+离子中的x值。(2)该络合物离子的迁移数。3.（20分）今有电池：PtH2(g,100kPa)H2SO4(b)Ag2SO4(s)Ag(s)，己知在298.15K下，上述电池的标准电动势E=0.653V，EAg+/Ag=0.7996V。(1)写出上述电池的电极反应与电池反应，计算反应的mG和K。(2)在298.15K下实验测得H2SO4在浓度为b时，上述电池的电动势E=0.623V，已知H2S04浓度为b时的离子平均活度系数=0.7，问此条件下溶液中H2S04的质量摩尔浓度b为多少？(3)计算Ag2SO4(s)的溶度积spK解：（1）阳极反应：2H(100kPa)H2H()2ea阴极反应：Ag2SO4(s)+2e2Ag(s)+SO42-(aSO42-)电池反应:224H(100kPa)AgSOs2424HSO2H()+2Ag(s)SOaam12964850.653126.01kJmolGzEF－3m126.010ln50.8608.314298GKRT221.22510K(2)根据能斯特方程：24ln(HSO)RTEEazF242()296485(0.6530.623)ln(HSO)2.3358.314298.15FEEaRT24(HSO)10.334a2433HSO(/)aabb1/313124(HSO)10.3340.73.112molkgbab而：+241/3213213HSO()(2)4bbbbbb所以：1/31/31/43.112/41.960molkgbb（3）由题设知：24(AgSO/Ag)0.623VEE装订钱（答案不得超过此线）湖南大学课程考试试卷湖南大学教务处考试中心第4页，（共4页）第4页，（共3页）24sp0.05916(AgSO/Ag)=(Ag/Ag)+lg2EEK+sp24lg2(AgSO/AgAg/Ag)/0.059264.956KEE）－（求得：5sp1.10610K＝