物理化学(下册)试卷 10
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 5 题 7 分 )
1,2 分 (6605)
6605
在等温等压条件下，将 1 mol 水的表面积增加 10 倍，作功为 W，水的 Gibbs
自由能变化为?G,此时 W 与?G 的关系为：(?U = Q - W) ( )
(A)?G = -W
(B)?G = W
(C)?G < -W
(D) 不能确定
2,2 分 (6956)
6956
体温计打碎后，落在水泥地面上的水银基本呈球形，这说明,( )
(A) γ汞 ＋ γ汞
-
水泥地面 ＜ γ水泥地面
(B) γ汞 ＞ γ水泥地面
(C) γ汞 ＜ γ水泥地面
(D) γ汞 ＋ γ汞
-
水泥地面 ＞ γ水泥地面
3,1 分 (6676)
6676
同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压,( )
(A) 大
(B) 一样
(C) 小
(D) 不定
4,1 分 (4236)
4236
若算得电池反应的电池电动势为负值时，表示此电池反应是,( )
(A) 正向进行
(B) 逆向进行
(C) 不可能进行
(D) 反应方向不确定
5,1 分 (4931)
4931
用铜电极电解 CuCl
2
的水溶液，在阳极上会发生,( )
(A) 析出氧气
(B) 析出氯气
(C) 析出铜
(D) 铜电极溶解
二、填空题 ( 共 19 题 38分 )
6,2 分 (4335)
4335
将反应 Ag
2
SO
4
(s)＝ 2 Ag
+
＋ SO 设计成电池,其书面表示式为,
4
2?
。
7,2 分 (4866)
4866
氢气在金属电极上析出时,根据条件不同,超电势随电流密度变化关系分别可用
η =R
e
j 或 η =a + b lgj 表示,前者适用于 情况,而后者适用于
____________情况。
8,2 分 (7238)
7238
用化学凝聚法制成 Fe(OH)
3
胶体的反应如下,
FeCl
3
+3H
2
O =Fe(OH)
3
(溶胶 ) +3HCl
溶液中一部分 Fe(OH)
3
有如下反应,
Fe(OH)
3
+HCl =FeOCl +2H
2
O
FeOCl =FeO
+
+Cl
-
则 Fe(OH)
3
溶胶的胶团结构为 _______________________________。
9,2 分 (5632)
5632
对于平行反应,改变各平行反应 K 值之比,常采用方法有,
。
*,2 分 (4387)
4387
已知 E
(Cu
2+
|Cu)=0.337 V,E
(Cu
+
|Cu)=0.521 V，则 E
(Cu
2+
|Cu
+
)=_________________。
11,2 分 (4859)
4859
电解过程中，极化作用使消耗的电能 ________；在金属的电化学腐蚀过程中，极
化作用使腐蚀速度 ________ 。
12,2 分 (7607)
7607
加聚作用的自由基反应机理可分为 _____个阶段，它们是 _______________________________________。
13,2 分 (5238)
5238
某反应的化学计量方程式为
1
2
A+B=D+
1
2
S,其速率方程为,
-d[B]/dt =2k[A]
1/2
[B],
假如化学计量式写成 A+2B=2D+S,问这反应的速率方程为 。
14,2 分 (4217)
4217
欲测量下列电池的电动势，与电位差计负极端相连的是该电池的 p
1
端还是 p
2
端？ ( )
Pt│ H
2
(p
1
= 0.1p
)│ HCl(aq)│ H
2
(p
2
= p
)│ Pt
15,2 分 (7365)
7365
在 Al(OH)
3
溶胶中加入 KCl,其最终浓度为 0.080 mol· dm
-3
时恰能聚沉。若加入
K
2
C
2
O
4
,其最终浓度为 0.004 mol· dm
-3
时也恰能聚沉,Al(OH)
3
溶胶所带电荷为,
________ 。
16,2 分 (5662)
5662
N
2
和 H
2
合成 NH
3
,在 400℃下,动力学实验测定结果表明没有催化剂时,
其活化能为 334.9 kJ· mol
-1
,用 Fe催化时,活化能降至 167.4 kJ· mol
-1
。
假定催化和非催化反应的指前因子相等,则两种情况下，反应速率常数之比值
k
c a t
/ k
0
) =______________________________。
17,2 分 (4295)
4295
在恒温、恒压下，金属 Cd 与盐酸的反应为放热反应，其反应热效应绝对值为
Q
1
，若在相同 T,p 条件下，将上述反应组成可逆电池，亦为放热，热效应绝对值为
Q
2
，若两者始终态相同，则 Q
1
与 Q
2
的大小关系是 _________ 。
18,2 分 (7720)
7720
将高分子化 合物电解质 NaR 水 溶液和水用 半透膜隔开,当达到 Donnan 平衡 时，膜外水 的
pH______________。
19,2 分 (5433)
5433
N
2
O
5
分解反应 2N
2
O
5
──→ 4NO
2
+O
2
在 T,p一定时,测得
d[O
2
]/dt =(1.5× 10
-4
s
-1
)[N
2
O
5
],反应单向进行基本能完全,则该反应的
半寿期 t
1/2
= _______________ s。
20,2 分 (4153)
4153
将反应 Ag
2
O(s) = 2Ag(s) +
1
2
O
2
(g)设计成电池的表示式为,________________________________。
21,2 分 (4193)
4193
已知 Hg
2+
+2e
-
→ Hg(l)的标准电极 电势为 E
1
(Hg
2+
|Hg),Hg
2+
+e
-
→
1
2
Hg
2
2+
的标准电极 电势为
E
2
(Hg
2+
|Hg
2
2+
)，则
1
2
Hg
2
2+
+e
-
→ Hg(l)的电极电势表示式应为,E
3
=________________________。
22,2 分 (5674)
5674
在基元反应中,实验活化能 E
a
的物理意义 。
23,2 分 (4455)
4455
已知 Tl
+
+ e
-
＝ Tl,φ
1
= -0.34 V,
$
Tl
3+
+ 3e
-
＝ Tl,φ = 0.72 V,
2
$
则 Tl
3+
+ 2e
-
＝ Tl
+
的 φ = ___________ 。
3
$
24,2 分 (4685)
4685
已知 φ
(Zn
2+
,Zn)＝－ 0.763 V,φ
(Fe
2+
,Fe)＝－ 0.440 V 。这两电极排成自发电
池时,E
＝ ________V,当有 2 mol 电子的电量输出时,电池反应的 K
＝ ________。
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
25,15 分 (5239)
5239
通过测量体系的电导率可以跟踪反应,
CH
3
CONH
2
+HCl +H
2
O =CH
3
COOH +NH
4
Cl
在 63℃时,混合等体积的 2 mol· dm
-3
乙酰胺和 HCl的溶液后,观测到下列
电导率数据,
t/min 0 13 34 50
κ/(?
-1
· m
-1
) 40.9 37.4 33.3 31.0
63℃时,H
+
,Cl
-
和 NH
4
+
的离子摩尔电导率分别是 0.0515,0.0133 和 0.0137
m
2
·?
-1
· mol
-1
,不考虑非理想性的影响,确定反应级数并计算反应速率常数的值。
26,10 分 (6191)
6191
气相反应 H
2
+I
2
=2HI 若当 成基元反应来处理,已知 673 K时 k=2.34× 10
-2
dm
3
· mol
-1
· s
-1
,
E
a
=150 kJ· mol
-1
，计算 673 K时该反应的?
≠
H
m
,?
≠
S
m
,?
≠
G
m
及指前因子 A。
27,10 分 (5602)
5602
已知对峙反应
k
-1
k
1
2NO(g) + O
2
(g) 2NO
2
(g)
在不同温度下的 k 值为,
T/K k
1
/(mol
-2
· dm
6
· min
-1
) k
-1
/(mol
-1
· dm
3
· min
-1
)
600 6.63× 10
5
8.39
645 6.52× 10
5
40.4
试计算,
(甲 ) 不同温度下反应的平衡常数值
(乙 ) 该反应的?
r
U
m
(设该值与温度无关 )和 600 K 时的?
r
H
m
值 。
28,5 分 (6831)
6831
在 298 K时,将少量的某表面活性物质溶解在水中,当 溶液的表面吸附达平衡后,实验测得该溶液的浓度为 0.2 mol· m
-3
，表面层中活性剂的吸附量为 3× 10
-6
mol· m
-2
。
已知在此稀溶液范围内，溶液的表面张力与溶液的浓度成线性关系 γ = γ
0
- ba。
γ
0
为纯水表面张力,在 298 K时 为 72× 10
-3
N· m
-1
。在 298 K,p
压力 下, 若纯水体系的表面积和上 面溶液为体 系的表面积 都为 10
5
m
2
。试分别求 出这两个体 系的表面自 由能的 值为多少？说明了什么？
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
29,10 分 (5908)
5908
光气合成反应 Cl
2
(g) + CO(g) → COCl
2
(g)的反应机理如下，高活性中间物为 Cl和 COCl。
Cl
2
+ M
k
1
2Cl + M
Cl + CO + M
k
2
COCl + M
COCl + M
k
3
Cl + CO + M
COCl + Cl
2
k
4
COCl
2
+ Cl
COCl
2
+ Cl
k
5
COCl + Cl
2
2Cl + M
k
6
Cl
2
+ M
M 为第三体分子,k 为速率常数。
(1) 写出以 COCl
2
生成速率表示的反应速率；
(2) 写出诱导期过后反应的初速表达式；
(3) 机理中哪个元反应速率常数最大？哪个最小？
30,5 分 (7195)
7195
在多相催化反应中,若表面反应为速率控制步骤,试由兰缪尔吸附等温式导出单分子
反应 A→ B 的速率方程式 (设产物为弱吸附 )。并讨论其反应级数。
物理化学 (下册 )试卷 10 答案
一、选择题 ( 共 5题 7分 )
1,2 分 (6605)
6605
[答 ] (D)
2,2 分 (6956)
6956
[答 ] (D)
3,1 分 (6676)
6676
[答 ] (A)
4,1 分 (4236)
4236
[答 ] (B)
5,1 分 (4931)
4931
[答 ] (D)
二、填空题 ( 共 19 题 38分 )
6,2 分 (4335)
4335
[答 ] Ag(s)│ Ag
+
(aq)‖ SO (aq)│ Ag
4
2?
2
SO
4
(s),Ag(s)
7,2 分 (4866)
4866
[答 ] 低超压 (1分 )
高超压 (1分)
8,2 分 (7238)
7238
[答] {[Fe(OH)
3
]
m
·n FeO
+
·( n-x)Cl
-
}
x+
·x Cl
-
9,2 分 (5632)
5632
[答] 加入选择性催化剂,改变温度。
*,2 分 (4387)
4387
[答] 0.153 V （2 分）
11,2 分 (4859)
4859
[答] 增加；减少
12,2 分 (7607)
7607
[答] 三 （1 ）链引发，（2 ）链增长，（3 ）链终止 （2 分）
13,2 分 (5238)
5238
[答] 因为化学计量关系式不应该影响速率方程,所以此反应的速率方
程不变,(2 分)
14,2 分 (4217)
4217
[答]
电池反应 H
2
(p
1
) ─→ H
2
(p
2
)
p
2
> p
1
则 E = - RT/2F ln(p
2
/p
1
) < 0
为测出电动势，p
2
端做负极才行，故与电位差计 (-) 端相连的是电池的 p
2
端
15,2 分 (7365)
7365
[答] 正
16,2 分 (5662)
5662
[答] k (cat)/k
0
=exp{[-E(cat)-E]/RT}=10
13
(2分)
17,2 分 (4295)
4295
[答 ] Q
1
> Q
2
直接反应 Q
1
= Q
p
=?
r
H
m
电池反应 Q
2
= Q
r
r
H
m
= -zFE + zFT(?E/?T)
p
= -W
f
+ Q
r
18,2 分 (7720)
7720
[答 ] 大于 7 （ 2 分）
19,2 分 (5433)
5433
[答 ] t
1/2
=0.693/ k =2310 s
20,2 分 (4153)
4153
[答 ] Pt,O
2
(g)|OH
–
(aq)|Ag
2
O(s)|Ag(s) （ 2 分）
21,2 分 (4193)
4193
[答 ] E
3
=2E
1
- E
2
（ 2 分）
22,2 分 (5674)
5674
[答 ] 活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值。
23,2 分 (4455)
4455
[答 ] φ = 1.25 V
3
$
24,2 分 (4685)
4685
[答 ] E
= 0.323 V K
= 8.46× 10
10
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
25,15 分 (5239)
5239
[答 ] 当 c相同时,Λ
m
与 κ 成正比,则
κ
κ
λλ
始终始终
=≈
+
Λ
Λ
() ()HCl
(NH ) + (Cl )
+-
4
-
=2.40 (3分 )
κ终 =κ始 /2.40 =17.0 (3分 )
[A]
[A]
0
=
∞
∞
κκ
κκ
0
分别为 0.85,0.68,0.58,(3分 )
k[A]o =([A]o/[A] -1)/t 分别为 0.0136,0.0138,0.0144,
平均值为常数 0.0140 (3 分 )
故为二级,且 k=
0
0
[A]
1
[A]
[A]t
= 0.0140/1 = 0.0140 mol
-1
· dm
3
· min
-1
(3分 )
26,10 分 (6191)
6191
[答 ] 据 k=Aexp(-E
a
/RT)则 2.34× 10
-2
mol
-1
· dm
3
· s
-1
=Aexp(-150× 10
3
/8.314× 673),可得 A=1.02× 10
10
dm
3
· mol
-1
· s
-1
(3分 )
对双分子反应?
≠
H
m
=E
a
-2RT =138.8 kJ· K
-1
· mol
-1
(2分 )
又 A=(k
B
T/h)(c
)
-1
e
2
exp(?
≠
S
m
/8.314),c
=1 mol· dm
-3
可得?
≠
S
m
=-76.70 J· K
-1
· mol
-1
(3分 )
≠
G
m
=?
≠
H
m
-T?
≠
S
m
=[138.8× 10
3
-673× (-76.70)] kJ· mol
-1
=190.4 kJ· mol
-1
(2分 )
27,10 分 (5602)
5602
[答 ](甲 ) K
C
(600 K)＝ k
1
(600 K)/k
-1
(600 K)＝ 7.902× 10
4
mol
-1
· dm
3
(3分 )
同理 K
c
’
(645 K)＝ 1.602× 10
4
mol
-1
· dm
3
(2分 )
(乙 ) ln[K
c
’
(645 K)/K
C
(600 K)]＝?
r
U
m
/R× [(645-600)/(645× 600)]
r
U
m
＝－ 114.1 kJ· mol
-1
(2分 )
r
H
m
＝?
r
U
m
＋
i
i
ν
∑
RT＝－ 119.1 kJ· mol
-1
(3分 )
28,5 分 (6831)
6831
[答 ]
10
5
m
2
纯水的表面能量为 7.2× 10
3
J
溶液的表面张力
Γ = -a/RT (?γ/?a)
T
= ba/RT
γ = γ
0
- ba= γ
0
- RTΓ = 0.06456 N· m
-1
(3分 )
溶液的表面能为 6456 J,比纯水的低，面积相同，表面能变低，说明表面
活性物质降低表面能及表面张力。 (2分 )
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
29,10 分 (5908)
5908
[答 ] (1) d[COCl
2
]/dt=k
4
[COCl][Cl
2
]-k
5
[COCl
2
][Cl]
d[Cl]/dt=0, d[COCl]/dt=0, 得 [Cl]=
k
k
1
6
1
2
[Cl
2
]
1
2
[COCl]=
kk
kk
25
34
[[]
[]
CO][M] COCl
[M] Cl
2
2
+
+
k
k
1
6
1
2
[Cl
2
]
1
2
d[COCl
2
]/dt=k
4
k
k
1
6
1
2
kk
kk
25
34
[[]
－ k
5
k
k
1
6
1
2
[COCl
2
][Cl
2
]
1
2
（ 5 分）
[]
CO][M] COCl
[M] Cl
2
2
+
+
3
2
[Cl
2
]
(2) [COCl
2
]=0 d[COCl
2
]/dt=k
4
k
k
1
6
1
2
k
kk
2
34
3
2
[[
[]
CO][M] Cl
[M] Cl
2
2
+
]
（ 3 分）
(3) k
1
最大,k
6
最小。 （ 2 分）
30,5 分 (7195)
7195
[答 ] r＝ kθ
A
,θ
A
＝ a
A
p
A
/(1+a
A
p
A
)
r＝ ka
A
p
A
/(1+a
A
p
A
) (2分 )
p
A
很小,为一级； p
A
很大为零级； p
A
中等为分数级。 (3分 )
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 5 题 7 分 )
1,2 分 (6605)
6605
在等温等压条件下，将 1 mol 水的表面积增加 10 倍，作功为 W，水的 Gibbs
自由能变化为?G,此时 W 与?G 的关系为：(?U = Q - W) ( )
(A)?G = -W
(B)?G = W
(C)?G < -W
(D) 不能确定
2,2 分 (6956)
6956
体温计打碎后，落在水泥地面上的水银基本呈球形，这说明,( )
(A) γ汞 ＋ γ汞
-
水泥地面 ＜ γ水泥地面
(B) γ汞 ＞ γ水泥地面
(C) γ汞 ＜ γ水泥地面
(D) γ汞 ＋ γ汞
-
水泥地面 ＞ γ水泥地面
3,1 分 (6676)
6676
同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压,( )
(A) 大
(B) 一样
(C) 小
(D) 不定
4,1 分 (4236)
4236
若算得电池反应的电池电动势为负值时，表示此电池反应是,( )
(A) 正向进行
(B) 逆向进行
(C) 不可能进行
(D) 反应方向不确定
5,1 分 (4931)
4931
用铜电极电解 CuCl
2
的水溶液，在阳极上会发生,( )
(A) 析出氧气
(B) 析出氯气
(C) 析出铜
(D) 铜电极溶解
二、填空题 ( 共 19 题 38分 )
6,2 分 (4335)
4335
将反应 Ag
2
SO
4
(s)＝ 2 Ag
+
＋ SO 设计成电池,其书面表示式为,
4
2?
。
7,2 分 (4866)
4866
氢气在金属电极上析出时,根据条件不同,超电势随电流密度变化关系分别可用
η =R
e
j 或 η =a + b lgj 表示,前者适用于 情况,而后者适用于
____________情况。
8,2 分 (7238)
7238
用化学凝聚法制成 Fe(OH)
3
胶体的反应如下,
FeCl
3
+3H
2
O =Fe(OH)
3
(溶胶 ) +3HCl
溶液中一部分 Fe(OH)
3
有如下反应,
Fe(OH)
3
+HCl =FeOCl +2H
2
O
FeOCl =FeO
+
+Cl
-
则 Fe(OH)
3
溶胶的胶团结构为 _______________________________。
9,2 分 (5632)
5632
对于平行反应,改变各平行反应 K 值之比,常采用方法有,
。
*,2 分 (4387)
4387
已知 E
(Cu
2+
|Cu)=0.337 V,E
(Cu
+
|Cu)=0.521 V，则 E
(Cu
2+
|Cu
+
)=_________________。
11,2 分 (4859)
4859
电解过程中，极化作用使消耗的电能 ________；在金属的电化学腐蚀过程中，极
化作用使腐蚀速度 ________ 。
12,2 分 (7607)
7607
加聚作用的自由基反应机理可分为 _____个阶段，它们是 _______________________________________。
13,2 分 (5238)
5238
某反应的化学计量方程式为
1
2
A+B=D+
1
2
S,其速率方程为,
-d[B]/dt =2k[A]
1/2
[B],
假如化学计量式写成 A+2B=2D+S,问这反应的速率方程为 。
14,2 分 (4217)
4217
欲测量下列电池的电动势，与电位差计负极端相连的是该电池的 p
1
端还是 p
2
端？ ( )
Pt│ H
2
(p
1
= 0.1p
)│ HCl(aq)│ H
2
(p
2
= p
)│ Pt
15,2 分 (7365)
7365
在 Al(OH)
3
溶胶中加入 KCl,其最终浓度为 0.080 mol· dm
-3
时恰能聚沉。若加入
K
2
C
2
O
4
,其最终浓度为 0.004 mol· dm
-3
时也恰能聚沉,Al(OH)
3
溶胶所带电荷为,
________ 。
16,2 分 (5662)
5662
N
2
和 H
2
合成 NH
3
,在 400℃下,动力学实验测定结果表明没有催化剂时,
其活化能为 334.9 kJ· mol
-1
,用 Fe催化时,活化能降至 167.4 kJ· mol
-1
。
假定催化和非催化反应的指前因子相等,则两种情况下，反应速率常数之比值
k
c a t
/ k
0
) =______________________________。
17,2 分 (4295)
4295
在恒温、恒压下，金属 Cd 与盐酸的反应为放热反应，其反应热效应绝对值为
Q
1
，若在相同 T,p 条件下，将上述反应组成可逆电池，亦为放热，热效应绝对值为
Q
2
，若两者始终态相同，则 Q
1
与 Q
2
的大小关系是 _________ 。
18,2 分 (7720)
7720
将高分子化 合物电解质 NaR 水 溶液和水用 半透膜隔开,当达到 Donnan 平衡 时，膜外水 的
pH______________。
19,2 分 (5433)
5433
N
2
O
5
分解反应 2N
2
O
5
──→ 4NO
2
+O
2
在 T,p一定时,测得
d[O
2
]/dt =(1.5× 10
-4
s
-1
)[N
2
O
5
],反应单向进行基本能完全,则该反应的
半寿期 t
1/2
= _______________ s。
20,2 分 (4153)
4153
将反应 Ag
2
O(s) = 2Ag(s) +
1
2
O
2
(g)设计成电池的表示式为,________________________________。
21,2 分 (4193)
4193
已知 Hg
2+
+2e
-
→ Hg(l)的标准电极 电势为 E
1
(Hg
2+
|Hg),Hg
2+
+e
-
→
1
2
Hg
2
2+
的标准电极 电势为
E
2
(Hg
2+
|Hg
2
2+
)，则
1
2
Hg
2
2+
+e
-
→ Hg(l)的电极电势表示式应为,E
3
=________________________。
22,2 分 (5674)
5674
在基元反应中,实验活化能 E
a
的物理意义 。
23,2 分 (4455)
4455
已知 Tl
+
+ e
-
＝ Tl,φ
1
= -0.34 V,
$
Tl
3+
+ 3e
-
＝ Tl,φ = 0.72 V,
2
$
则 Tl
3+
+ 2e
-
＝ Tl
+
的 φ = ___________ 。
3
$
24,2 分 (4685)
4685
已知 φ
(Zn
2+
,Zn)＝－ 0.763 V,φ
(Fe
2+
,Fe)＝－ 0.440 V 。这两电极排成自发电
池时,E
＝ ________V,当有 2 mol 电子的电量输出时,电池反应的 K
＝ ________。
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
25,15 分 (5239)
5239
通过测量体系的电导率可以跟踪反应,
CH
3
CONH
2
+HCl +H
2
O =CH
3
COOH +NH
4
Cl
在 63℃时,混合等体积的 2 mol· dm
-3
乙酰胺和 HCl的溶液后,观测到下列
电导率数据,
t/min 0 13 34 50
κ/(?
-1
· m
-1
) 40.9 37.4 33.3 31.0
63℃时,H
+
,Cl
-
和 NH
4
+
的离子摩尔电导率分别是 0.0515,0.0133 和 0.0137
m
2
·?
-1
· mol
-1
,不考虑非理想性的影响,确定反应级数并计算反应速率常数的值。
26,10 分 (6191)
6191
气相反应 H
2
+I
2
=2HI 若当 成基元反应来处理,已知 673 K时 k=2.34× 10
-2
dm
3
· mol
-1
· s
-1
,
E
a
=150 kJ· mol
-1
，计算 673 K时该反应的?
≠
H
m
,?
≠
S
m
,?
≠
G
m
及指前因子 A。
27,10 分 (5602)
5602
已知对峙反应
k
-1
k
1
2NO(g) + O
2
(g) 2NO
2
(g)
在不同温度下的 k 值为,
T/K k
1
/(mol
-2
· dm
6
· min
-1
) k
-1
/(mol
-1
· dm
3
· min
-1
)
600 6.63× 10
5
8.39
645 6.52× 10
5
40.4
试计算,
(甲 ) 不同温度下反应的平衡常数值
(乙 ) 该反应的?
r
U
m
(设该值与温度无关 )和 600 K 时的?
r
H
m
值 。
28,5 分 (6831)
6831
在 298 K时,将少量的某表面活性物质溶解在水中,当 溶液的表面吸附达平衡后,实验测得该溶液的浓度为 0.2 mol· m
-3
，表面层中活性剂的吸附量为 3× 10
-6
mol· m
-2
。
已知在此稀溶液范围内，溶液的表面张力与溶液的浓度成线性关系 γ = γ
0
- ba。
γ
0
为纯水表面张力,在 298 K时 为 72× 10
-3
N· m
-1
。在 298 K,p
压力 下, 若纯水体系的表面积和上 面溶液为体 系的表面积 都为 10
5
m
2
。试分别求 出这两个体 系的表面自 由能的 值为多少？说明了什么？
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
29,10 分 (5908)
5908
光气合成反应 Cl
2
(g) + CO(g) → COCl
2
(g)的反应机理如下，高活性中间物为 Cl和 COCl。
Cl
2
+ M
k
1
2Cl + M
Cl + CO + M
k
2
COCl + M
COCl + M
k
3
Cl + CO + M
COCl + Cl
2
k
4
COCl
2
+ Cl
COCl
2
+ Cl
k
5
COCl + Cl
2
2Cl + M
k
6
Cl
2
+ M
M 为第三体分子,k 为速率常数。
(1) 写出以 COCl
2
生成速率表示的反应速率；
(2) 写出诱导期过后反应的初速表达式；
(3) 机理中哪个元反应速率常数最大？哪个最小？
30,5 分 (7195)
7195
在多相催化反应中,若表面反应为速率控制步骤,试由兰缪尔吸附等温式导出单分子
反应 A→ B 的速率方程式 (设产物为弱吸附 )。并讨论其反应级数。
物理化学 (下册 )试卷 10 答案
一、选择题 ( 共 5题 7分 )
1,2 分 (6605)
6605
[答 ] (D)
2,2 分 (6956)
6956
[答 ] (D)
3,1 分 (6676)
6676
[答 ] (A)
4,1 分 (4236)
4236
[答 ] (B)
5,1 分 (4931)
4931
[答 ] (D)
二、填空题 ( 共 19 题 38分 )
6,2 分 (4335)
4335
[答 ] Ag(s)│ Ag
+
(aq)‖ SO (aq)│ Ag
4
2?
2
SO
4
(s),Ag(s)
7,2 分 (4866)
4866
[答 ] 低超压 (1分 )
高超压 (1分)
8,2 分 (7238)
7238
[答] {[Fe(OH)
3
]
m
·n FeO
+
·( n-x)Cl
-
}
x+
·x Cl
-
9,2 分 (5632)
5632
[答] 加入选择性催化剂,改变温度。
*,2 分 (4387)
4387
[答] 0.153 V （2 分）
11,2 分 (4859)
4859
[答] 增加；减少
12,2 分 (7607)
7607
[答] 三 （1 ）链引发，（2 ）链增长，（3 ）链终止 （2 分）
13,2 分 (5238)
5238
[答] 因为化学计量关系式不应该影响速率方程,所以此反应的速率方
程不变,(2 分)
14,2 分 (4217)
4217
[答]
电池反应 H
2
(p
1
) ─→ H
2
(p
2
)
p
2
> p
1
则 E = - RT/2F ln(p
2
/p
1
) < 0
为测出电动势，p
2
端做负极才行，故与电位差计 (-) 端相连的是电池的 p
2
端
15,2 分 (7365)
7365
[答] 正
16,2 分 (5662)
5662
[答] k (cat)/k
0
=exp{[-E(cat)-E]/RT}=10
13
(2分)
17,2 分 (4295)
4295
[答 ] Q
1
> Q
2
直接反应 Q
1
= Q
p
=?
r
H
m
电池反应 Q
2
= Q
r
r
H
m
= -zFE + zFT(?E/?T)
p
= -W
f
+ Q
r
18,2 分 (7720)
7720
[答 ] 大于 7 （ 2 分）
19,2 分 (5433)
5433
[答 ] t
1/2
=0.693/ k =2310 s
20,2 分 (4153)
4153
[答 ] Pt,O
2
(g)|OH
–
(aq)|Ag
2
O(s)|Ag(s) （ 2 分）
21,2 分 (4193)
4193
[答 ] E
3
=2E
1
- E
2
（ 2 分）
22,2 分 (5674)
5674
[答 ] 活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值。
23,2 分 (4455)
4455
[答 ] φ = 1.25 V
3
$
24,2 分 (4685)
4685
[答 ] E
= 0.323 V K
= 8.46× 10
10
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
25,15 分 (5239)
5239
[答 ] 当 c相同时,Λ
m
与 κ 成正比,则
κ
κ
λλ
始终始终
=≈
+
Λ
Λ
() ()HCl
(NH ) + (Cl )
+-
4
-
=2.40 (3分 )
κ终 =κ始 /2.40 =17.0 (3分 )
[A]
[A]
0
=
∞
∞
κκ
κκ
0
分别为 0.85,0.68,0.58,(3分 )
k[A]o =([A]o/[A] -1)/t 分别为 0.0136,0.0138,0.0144,
平均值为常数 0.0140 (3 分 )
故为二级,且 k=
0
0
[A]
1
[A]
[A]t
= 0.0140/1 = 0.0140 mol
-1
· dm
3
· min
-1
(3分 )
26,10 分 (6191)
6191
[答 ] 据 k=Aexp(-E
a
/RT)则 2.34× 10
-2
mol
-1
· dm
3
· s
-1
=Aexp(-150× 10
3
/8.314× 673),可得 A=1.02× 10
10
dm
3
· mol
-1
· s
-1
(3分 )
对双分子反应?
≠
H
m
=E
a
-2RT =138.8 kJ· K
-1
· mol
-1
(2分 )
又 A=(k
B
T/h)(c
)
-1
e
2
exp(?
≠
S
m
/8.314),c
=1 mol· dm
-3
可得?
≠
S
m
=-76.70 J· K
-1
· mol
-1
(3分 )
≠
G
m
=?
≠
H
m
-T?
≠
S
m
=[138.8× 10
3
-673× (-76.70)] kJ· mol
-1
=190.4 kJ· mol
-1
(2分 )
27,10 分 (5602)
5602
[答 ](甲 ) K
C
(600 K)＝ k
1
(600 K)/k
-1
(600 K)＝ 7.902× 10
4
mol
-1
· dm
3
(3分 )
同理 K
c
’
(645 K)＝ 1.602× 10
4
mol
-1
· dm
3
(2分 )
(乙 ) ln[K
c
’
(645 K)/K
C
(600 K)]＝?
r
U
m
/R× [(645-600)/(645× 600)]
r
U
m
＝－ 114.1 kJ· mol
-1
(2分 )
r
H
m
＝?
r
U
m
＋
i
i
ν
∑
RT＝－ 119.1 kJ· mol
-1
(3分 )
28,5 分 (6831)
6831
[答 ]
10
5
m
2
纯水的表面能量为 7.2× 10
3
J
溶液的表面张力
Γ = -a/RT (?γ/?a)
T
= ba/RT
γ = γ
0
- ba= γ
0
- RTΓ = 0.06456 N· m
-1
(3分 )
溶液的表面能为 6456 J,比纯水的低，面积相同，表面能变低，说明表面
活性物质降低表面能及表面张力。 (2分 )
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
29,10 分 (5908)
5908
[答 ] (1) d[COCl
2
]/dt=k
4
[COCl][Cl
2
]-k
5
[COCl
2
][Cl]
d[Cl]/dt=0, d[COCl]/dt=0, 得 [Cl]=
k
k
1
6
1
2
[Cl
2
]
1
2
[COCl]=
kk
kk
25
34
[[]
[]
CO][M] COCl
[M] Cl
2
2
+
+
k
k
1
6
1
2
[Cl
2
]
1
2
d[COCl
2
]/dt=k
4
k
k
1
6
1
2
kk
kk
25
34
[[]
－ k
5
k
k
1
6
1
2
[COCl
2
][Cl
2
]
1
2
（ 5 分）
[]
CO][M] COCl
[M] Cl
2
2
+
+
3
2
[Cl
2
]
(2) [COCl
2
]=0 d[COCl
2
]/dt=k
4
k
k
1
6
1
2
k
kk
2
34
3
2
[[
[]
CO][M] Cl
[M] Cl
2
2
+
]
（ 3 分）
(3) k
1
最大,k
6
最小。 （ 2 分）
30,5 分 (7195)
7195
[答 ] r＝ kθ
A
,θ
A
＝ a
A
p
A
/(1+a
A
p
A
)
r＝ ka
A
p
A
/(1+a
A
p
A
) (2分 )
p
A
很小,为一级； p
A
很大为零级； p
A
中等为分数级。 (3分 )
