物理化学(下册)试卷 1
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 5 题 25 分 )
1,5 分 (4381)
4381
电池Na(Hg)(a )|NaCl(m
1
)|AgCl+Ag—Ag+AgCl|NaCl( m
2
)|Na(Hg)(a)，m
1
=0.02 mol·kg
-1
,
γ±
,1
= 0.875，m
2
=0.10 mol·kg
-1
,γ±
,2
= 0.780,在 298 K时电池的电动势为,（ ）
(A) 0.0384 V (B) 0.154 V
(C) 0.0413 V (D) 0.0768 V
2,5 分 (7150)
7150
试由叶洛维奇速率方程式 d θ /dt＝k
a
p e
－ g
θ
－k
d
e
hθ
导出 乔姆金吸附等温式
θ ＝1/ α ln(A
0
p) 式中 α =g+h, A
0
=k
a
/k
d
3,5 分 (4443)
4443
25℃电极的反应为 O
2
+ 2H
+
+ 2e
-
─→ H
2
O
2
，其标准电极电势为 0.68 V,
而 φ
(OH
-
,H
2
O/O
2
) = 0.401V，则电极反应为 H
2
O
2
+ 2H
+
+ 2e
-
─→ 2H
2
O 的电极,
在 25℃时的标准电极电势 φ
为, ( )
(A) 0.2576 V
(B) 0.279 V
(C) 1.081 V
(D) 1.778 V
4,5 分 (7149)
7149
试由管孝男速率方程式 d θ /dt ＝ k
a
pθ
-μ
－k
d
θ
γ
导出弗伦德利希吸附等温式
V=k p
1/ n
式中 n＝ μ＋ γ
5,5 分 (4400)
4400
在下列各电池中，其电池电动势与氯离子的活度a (Cl
-
)无关的是,（ ）
(A) Zn|ZnCl
2
(aq)|Cl
2
(p),Pt
(B) Zn|ZnCl
2
(aq)|KCl(aq)|AgCl,Pt
(C) Pt,H
2
(p
1
)|HCl(aq)|Cl
2
(p
2
),Pt
(D) Ag,AgCl|KCl(aq)|Cl
2
(p),Pt
二、填空题 ( 共 6 题 20 分 )
6,5 分 (5352)
5352
反应 A(g) → 2B(g) 在一个恒容容器中进行，反应的温度为 373 K，测得不同
时间系统的总压如下,
t / min 0 5 10 25 ∞
p / kPa 35.597 39.997 42.663 46.663 53.329
t = ∞ 时,A 全部消失。
(1) 试导出 A 的浓度与系统总压的关系
(2) 求该二级反应的速率常数 k (单位用,dm
3
· mol
-1
· s
-1
表示 )
7,5 分 (6611)
6611
从表面热力学的角度看，比表面吉布斯自由能表达式是 ________,其单位为
______,从力学平衡角度看，表面张力是 _______________,其单位为 _______ 。
8,5 分 (4860)
4860
(1) 设阳极和阴极的超电势均为 0.7 V，还原电位均为 1.20 V，则阳极电位等
于 __________,阴极电位等于 __________ 。
(2) 电池充电时，充电电压比平衡电动势高、低还是相等 _________ 。
9,2 分 (5311)
5311
某反应物的转化率分别达到 50%,75%,87.5% 所需时间分别为 t
1
2
,2t
1
2
,3t
1
2
,
则反应对此物质的级数为 _______ 。
*,2 分 (5986)
5986
电子转移反应 V
3+
+ Fe
3+
→ V
4+
+Fe
2+
，实验求得反应速率方程为 r=k[V
3+
][Cu
2+
]，由此可见 Cu
2+
在反应中 起 ___________________________作用，而 反应物 Fe
3+
出 现在反 应历 程 的
______________________阶段。
11,1 分 (5453)
5453
零级反应肯定 ___基元反应。 (填是或不是 )
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
12,15 分 (3940)
3940
25℃时,浓 度 为 0.01,mol· dm
-3
的 BaCl
2
水溶液的电导率为 0.2382，, 而该电解质中的钡离子的迁移数 t(Ba
-1
mS?
2+
)是 0.4375，计算钡离子和氯离子的电迁移率 U(Ba
2+
)和 U(Cl
-
)。
13,10 分 (5732)
5732
在 671 – 768 K 之间, C
2
H
5
Cl 气 相分解反应 (C
2
H
5
Cl → C
2
H
4
+ HCl) 为 一级反应,速率常数 k(s
-1
) 和温度 (T) 的关系式为,
lg(k/s
-1
) = -13290/(T/K) + 14.6
(1) 求 E
a
和 A
(2) 在 700 K 时，将 C
2
H
5
Cl 通入一反应器中 (C
2
H
5
Cl 的起始压力为
26664.5 Pa),反应开始后，反应器中压力增大，问需多少时间，反应器中
压力变为 46 662.8 Pa？
14,10 分 (6237)
6237
基元反应 O
3
(g)+NO(g)→NO
2
+O
2
，在 220 K ~ 320 K间实验测得 E
a
=20.8 kJ· mol
-1
,A=6.00× 10
8
dm
3
· mol
-1
· s
-1
,
(1) 求该反应的?
≠
H
m
,?
≠
S
m
（指明标准态）,?
≠
G
m
(T=270 K)；
(2) 若以 p
$
=100 kPa为标准态，则?
≠
S
m
又为何值？
≠
H
m
,?
≠
G
m
又怎样？
15,5 分 (7272)
7272
25℃时，悬浮在水中的半径为 0.1μm 球状粒子由于 Brown 运动，将沿指定轴向发生
位移，若水的粘度系数为 8.9× 10
-4
kg· m
-1
· s
-1
，求每分钟粒子的平均位移。
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
16,10 分 (5666)
5666
实验表明：氧化亚氮 (N
2
O)均相分解的主反应的化学计量式为,
N
2
O ─→ N
2
+
1
2
O
2
,速率方程为,
-d[N
2
O]/dt = k
1
[N
2
O]
2
/ (1+ k
2
[N
2
O]),式中,
k
1
= 10
19,69
exp(-342.3× 10
3
/RT),k
2
=10
8,69
exp(-118.8× 10
3
/RT)
(A) 问这反应的活化能是多少?
(B) 求极限情况下的活化能
17,5 分 (7713)
7713
试证明：对多分散体系用渗透压测得的摩尔质量是数均摩尔质量。
物理化学 (下册 )试卷 1 答案
一、选择题 ( 共 5题 25分 )
1,5 分 (4381)
4381
[答 ] (D) （ 5 分）
2,5 分 (7150)
7150
[答 ]吸附达平衡时 dθ /dt＝ 0
k
a
pe
gθ
＝ k
d
e
hθ
(2分 )
e
(h+g)θ
＝ k
a
/k
d
p
∴ θ ＝ 1/(h+g)· ln(k
a
/k
d
· p)＝ 1/α· ln(A
0
p) (3分 )
3,5 分 (4443)
4443
[答 ] (D)
4,5 分 (7149)
7149
[答 ] 吸附达平衡时 dθ /dt＝ 0
k
a
pθ
-μ
＝ k
d
θ
γ
(2分 )
θ
n
＝ k
a
/k
d
· p n＝ μ＋ γ
∴ θ ＝ (k
a
/k
d
)
1/n
p
1/n
＝ kp
1/n
其中 k＝ (k
a
/k
d
)
1/n
(3分 )
5,5 分 (4400)
4400
[答 ] (D)
（ 5 分）
二、填空题 ( 共 6题 20分 )
6,5 分 (5352)
5352
[答 ] A(g) ────→ 2B(g) 总压力
t = 0 p p p
0
'
0
"
0
= p +p
0
"
,...(1)
0
'
t = t p - p
0
'
x
p + 2p
0
"
x
p
t
=p + p
0
"
+p
0
'
x
,..(2)
t = ∞ 0 p + 2p p
0
"
0
'
∞ = p + 2p
0
"
x
,...(3)
(2) - (1) 得 p
x
= p
t
- p
0
(3) - (1) 得 p = p
0
'
∞ - p
0
(3) - (2) 得 p - p
0
'
x
= p∞ - p
t
(以上各 1 分 )
二级反应,1/c
A
- 1/c
0
.
A
= kt,...(4) ∵ c = n/V = p/RT (2分 )
∴ c
0
,
A
= p /RT = (p
0
'
∞ - p
0
)/RT
c
A
= (p - p
0
'
x
)/RT = (p∞ - p
t
)/RT (2分 )
将其代入 (4) 式，整理得,
k =
0
0
()
()(
t
t
RT p p
tp p p p
∞∞
)
B
将各组数据代入上式，计算平均值,k平均 = 0.193 dm
3
· mol
-1
· s
-1
(3分 )
7,5 分 (6611)
6611
[答 ] (?G/?A), J· m
Tpn,,
-2；
作用在单位边界指向液体内部与表面相切的力； N· m
-1
8,5 分 (4860)
4860
[答 ]
(1) 1.9 V ； 0.5 V (3分 )
(2) 高 (2分 )
9,2 分 (5311)
5311
[答 ] 一级
*,2 分 (5986)
5986
[答 ] 催化剂 在决速步后 （ 2 分）
11,1 分 (5453)
5453
[答 ] 不是
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
12,15 分 (3940)
3940
[答 ]
1-22
22
1
m
molmS10191.1
2
)BaCl(×==
c
κ
Λ （ 3 分）
-1222
22
1
m
2
2
1
m
molmS10521.0)Ba()BaCl()Ba(×=×=
++
tΛΛ （ 3 分）
-122-
22
1
m
-
m
molmS10670.0)Cl()BaCl()Cl(×=×=
tΛΛ （ 3 分）
2
1
2m 2
(Ba )
(Ba ) 5.40 10 m s VU
F
+
+?
Λ
8-1
= =× （ 3 分）
-
-8m
(Cl )
(Cl ) 6.94 10 m s VU
F
Λ
==×?
2-1
T
（ 3 分）
13,10 分 (5732)
5732
[答 ] (1) lg k = lg A - E
a
/2.303RT
A = 3.98× 10
14
s
-1
E
a
= 254.5 kJ· mol
-1
(6分 )
(2) p总 = p
0
+ p(HCl) p
t
(C
2
H
5
Cl) = 2p
0
- p总
t = 1/k× ln(p
0
/p
t
) = 33 700 s (4 分 )
14,10 分 (6237)
6237
[答 ] (1) =16.3 kJ· mol?
≠
=?HE R
ma
2
-1
（ 2 分）
A=
12Bm
()eexp
kT S
c
hR
≠
$
c
$
,=1 mol· dm
-3
= -92.7 J· K
()
mB
ln / 2SR hAckT
≠
=?
$ -1
· mol
-1
（ 2 分）
≠
=
≠
≠
GHT
mm
S
m
=41.3 J· mol
-1
（ 1 分）
(2)
mm
ln
cRT
SSR
p
≠≠
=
$
$
$
= -118.6 J· K
-1
· mol
-1
或由 A
c
换算为 A
p
，再求
m
S
≠
$
（ 5 分）
与 不变。
m
H
≠
$
m
G
≠
$
15,5 分 (7272)
7272
[答 ] 平均位移 △ x = (RT t /3π η rL)
1/2
= 1.716× 10
-5
m
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
16,10 分 (5666)
5666
[答 ] (A) 因为速率方程不符合浓度乘积的形式,因此反应级数概念不适用,且有二个速
率常数,因此在所有情况下都不能用统一的 E
a
值来描述。 (4分 )
(B) 极限情况,1? k
2
[N
2
O],E
a
,
1
=342.3 kJ· mol
-1
(3分 )
1? k
2
[N
2
O],E
a
,
2
=223.5 kJ· mol
-1
(3分 )
17,5 分 (7713)
7713
[答 ] 对于多分散体系 ∏ 实际 = c实际 RT/ M,对其中每一级分 i 有
∏
i
= c
i
RT/M
i
又 ∵ ∏ 实际 = ∑ ∏ i = RT ∑ (c
i
/M
i
)
故 RT c实际 / M = RT ∑ (c
i
/M
i
) 而 c实际 = ∑ c
i
即 RT ∑ c
i
/ M = RT ∑ (c
i
/M
i
) 整理得 M = ∑ c
i
/ ∑ (c
i
/M
i
)
又 c
i
= n
i
M
i
/V 代入得 M = M
n
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 5 题 25 分 )
1,5 分 (4381)
4381
电池Na(Hg)(a )|NaCl(m
1
)|AgCl+Ag—Ag+AgCl|NaCl( m
2
)|Na(Hg)(a)，m
1
=0.02 mol·kg
-1
,
γ±
,1
= 0.875，m
2
=0.10 mol·kg
-1
,γ±
,2
= 0.780,在 298 K时电池的电动势为,（ ）
(A) 0.0384 V (B) 0.154 V
(C) 0.0413 V (D) 0.0768 V
2,5 分 (7150)
7150
试由叶洛维奇速率方程式 d θ /dt＝k
a
p e
－ g
θ
－k
d
e
hθ
导出 乔姆金吸附等温式
θ ＝1/ α ln(A
0
p) 式中 α =g+h, A
0
=k
a
/k
d
3,5 分 (4443)
4443
25℃电极的反应为 O
2
+ 2H
+
+ 2e
-
─→ H
2
O
2
，其标准电极电势为 0.68 V,
而 φ
(OH
-
,H
2
O/O
2
) = 0.401V，则电极反应为 H
2
O
2
+ 2H
+
+ 2e
-
─→ 2H
2
O 的电极,
在 25℃时的标准电极电势 φ
为, ( )
(A) 0.2576 V
(B) 0.279 V
(C) 1.081 V
(D) 1.778 V
4,5 分 (7149)
7149
试由管孝男速率方程式 d θ /dt ＝ k
a
pθ
-μ
－k
d
θ
γ
导出弗伦德利希吸附等温式
V=k p
1/ n
式中 n＝ μ＋ γ
5,5 分 (4400)
4400
在下列各电池中，其电池电动势与氯离子的活度a (Cl
-
)无关的是,（ ）
(A) Zn|ZnCl
2
(aq)|Cl
2
(p),Pt
(B) Zn|ZnCl
2
(aq)|KCl(aq)|AgCl,Pt
(C) Pt,H
2
(p
1
)|HCl(aq)|Cl
2
(p
2
),Pt
(D) Ag,AgCl|KCl(aq)|Cl
2
(p),Pt
二、填空题 ( 共 6 题 20 分 )
6,5 分 (5352)
5352
反应 A(g) → 2B(g) 在一个恒容容器中进行，反应的温度为 373 K，测得不同
时间系统的总压如下,
t / min 0 5 10 25 ∞
p / kPa 35.597 39.997 42.663 46.663 53.329
t = ∞ 时,A 全部消失。
(1) 试导出 A 的浓度与系统总压的关系
(2) 求该二级反应的速率常数 k (单位用,dm
3
· mol
-1
· s
-1
表示 )
7,5 分 (6611)
6611
从表面热力学的角度看，比表面吉布斯自由能表达式是 ________,其单位为
______,从力学平衡角度看，表面张力是 _______________,其单位为 _______ 。
8,5 分 (4860)
4860
(1) 设阳极和阴极的超电势均为 0.7 V，还原电位均为 1.20 V，则阳极电位等
于 __________,阴极电位等于 __________ 。
(2) 电池充电时，充电电压比平衡电动势高、低还是相等 _________ 。
9,2 分 (5311)
5311
某反应物的转化率分别达到 50%,75%,87.5% 所需时间分别为 t
1
2
,2t
1
2
,3t
1
2
,
则反应对此物质的级数为 _______ 。
*,2 分 (5986)
5986
电子转移反应 V
3+
+ Fe
3+
→ V
4+
+Fe
2+
，实验求得反应速率方程为 r=k[V
3+
][Cu
2+
]，由此可见 Cu
2+
在反应中 起 ___________________________作用，而 反应物 Fe
3+
出 现在反 应历 程 的
______________________阶段。
11,1 分 (5453)
5453
零级反应肯定 ___基元反应。 (填是或不是 )
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
12,15 分 (3940)
3940
25℃时,浓 度 为 0.01,mol· dm
-3
的 BaCl
2
水溶液的电导率为 0.2382，, 而该电解质中的钡离子的迁移数 t(Ba
-1
mS?
2+
)是 0.4375，计算钡离子和氯离子的电迁移率 U(Ba
2+
)和 U(Cl
-
)。
13,10 分 (5732)
5732
在 671 – 768 K 之间, C
2
H
5
Cl 气 相分解反应 (C
2
H
5
Cl → C
2
H
4
+ HCl) 为 一级反应,速率常数 k(s
-1
) 和温度 (T) 的关系式为,
lg(k/s
-1
) = -13290/(T/K) + 14.6
(1) 求 E
a
和 A
(2) 在 700 K 时，将 C
2
H
5
Cl 通入一反应器中 (C
2
H
5
Cl 的起始压力为
26664.5 Pa),反应开始后，反应器中压力增大，问需多少时间，反应器中
压力变为 46 662.8 Pa？
14,10 分 (6237)
6237
基元反应 O
3
(g)+NO(g)→NO
2
+O
2
，在 220 K ~ 320 K间实验测得 E
a
=20.8 kJ· mol
-1
,A=6.00× 10
8
dm
3
· mol
-1
· s
-1
,
(1) 求该反应的?
≠
H
m
,?
≠
S
m
（指明标准态）,?
≠
G
m
(T=270 K)；
(2) 若以 p
$
=100 kPa为标准态，则?
≠
S
m
又为何值？
≠
H
m
,?
≠
G
m
又怎样？
15,5 分 (7272)
7272
25℃时，悬浮在水中的半径为 0.1μm 球状粒子由于 Brown 运动，将沿指定轴向发生
位移，若水的粘度系数为 8.9× 10
-4
kg· m
-1
· s
-1
，求每分钟粒子的平均位移。
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
16,10 分 (5666)
5666
实验表明：氧化亚氮 (N
2
O)均相分解的主反应的化学计量式为,
N
2
O ─→ N
2
+
1
2
O
2
,速率方程为,
-d[N
2
O]/dt = k
1
[N
2
O]
2
/ (1+ k
2
[N
2
O]),式中,
k
1
= 10
19,69
exp(-342.3× 10
3
/RT),k
2
=10
8,69
exp(-118.8× 10
3
/RT)
(A) 问这反应的活化能是多少?
(B) 求极限情况下的活化能
17,5 分 (7713)
7713
试证明：对多分散体系用渗透压测得的摩尔质量是数均摩尔质量。
物理化学 (下册 )试卷 1 答案
一、选择题 ( 共 5题 25分 )
1,5 分 (4381)
4381
[答 ] (D) （ 5 分）
2,5 分 (7150)
7150
[答 ]吸附达平衡时 dθ /dt＝ 0
k
a
pe
gθ
＝ k
d
e
hθ
(2分 )
e
(h+g)θ
＝ k
a
/k
d
p
∴ θ ＝ 1/(h+g)· ln(k
a
/k
d
· p)＝ 1/α· ln(A
0
p) (3分 )
3,5 分 (4443)
4443
[答 ] (D)
4,5 分 (7149)
7149
[答 ] 吸附达平衡时 dθ /dt＝ 0
k
a
pθ
-μ
＝ k
d
θ
γ
(2分 )
θ
n
＝ k
a
/k
d
· p n＝ μ＋ γ
∴ θ ＝ (k
a
/k
d
)
1/n
p
1/n
＝ kp
1/n
其中 k＝ (k
a
/k
d
)
1/n
(3分 )
5,5 分 (4400)
4400
[答 ] (D)
（ 5 分）
二、填空题 ( 共 6题 20分 )
6,5 分 (5352)
5352
[答 ] A(g) ────→ 2B(g) 总压力
t = 0 p p p
0
'
0
"
0
= p +p
0
"
,...(1)
0
'
t = t p - p
0
'
x
p + 2p
0
"
x
p
t
=p + p
0
"
+p
0
'
x
,..(2)
t = ∞ 0 p + 2p p
0
"
0
'
∞ = p + 2p
0
"
x
,...(3)
(2) - (1) 得 p
x
= p
t
- p
0
(3) - (1) 得 p = p
0
'
∞ - p
0
(3) - (2) 得 p - p
0
'
x
= p∞ - p
t
(以上各 1 分 )
二级反应,1/c
A
- 1/c
0
.
A
= kt,...(4) ∵ c = n/V = p/RT (2分 )
∴ c
0
,
A
= p /RT = (p
0
'
∞ - p
0
)/RT
c
A
= (p - p
0
'
x
)/RT = (p∞ - p
t
)/RT (2分 )
将其代入 (4) 式，整理得,
k =
0
0
()
()(
t
t
RT p p
tp p p p
∞∞
)
B
将各组数据代入上式，计算平均值,k平均 = 0.193 dm
3
· mol
-1
· s
-1
(3分 )
7,5 分 (6611)
6611
[答 ] (?G/?A), J· m
Tpn,,
-2；
作用在单位边界指向液体内部与表面相切的力； N· m
-1
8,5 分 (4860)
4860
[答 ]
(1) 1.9 V ； 0.5 V (3分 )
(2) 高 (2分 )
9,2 分 (5311)
5311
[答 ] 一级
*,2 分 (5986)
5986
[答 ] 催化剂 在决速步后 （ 2 分）
11,1 分 (5453)
5453
[答 ] 不是
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
12,15 分 (3940)
3940
[答 ]
1-22
22
1
m
molmS10191.1
2
)BaCl(×==
c
κ
Λ （ 3 分）
-1222
22
1
m
2
2
1
m
molmS10521.0)Ba()BaCl()Ba(×=×=
++
tΛΛ （ 3 分）
-122-
22
1
m
-
m
molmS10670.0)Cl()BaCl()Cl(×=×=
tΛΛ （ 3 分）
2
1
2m 2
(Ba )
(Ba ) 5.40 10 m s VU
F
+
+?
Λ
8-1
= =× （ 3 分）
-
-8m
(Cl )
(Cl ) 6.94 10 m s VU
F
Λ
==×?
2-1
T
（ 3 分）
13,10 分 (5732)
5732
[答 ] (1) lg k = lg A - E
a
/2.303RT
A = 3.98× 10
14
s
-1
E
a
= 254.5 kJ· mol
-1
(6分 )
(2) p总 = p
0
+ p(HCl) p
t
(C
2
H
5
Cl) = 2p
0
- p总
t = 1/k× ln(p
0
/p
t
) = 33 700 s (4 分 )
14,10 分 (6237)
6237
[答 ] (1) =16.3 kJ· mol?
≠
=?HE R
ma
2
-1
（ 2 分）
A=
12Bm
()eexp
kT S
c
hR
≠
$
c
$
,=1 mol· dm
-3
= -92.7 J· K
()
mB
ln / 2SR hAckT
≠
=?
$ -1
· mol
-1
（ 2 分）
≠
=
≠
≠
GHT
mm
S
m
=41.3 J· mol
-1
（ 1 分）
(2)
mm
ln
cRT
SSR
p
≠≠
=
$
$
$
= -118.6 J· K
-1
· mol
-1
或由 A
c
换算为 A
p
，再求
m
S
≠
$
（ 5 分）
与 不变。
m
H
≠
$
m
G
≠
$
15,5 分 (7272)
7272
[答 ] 平均位移 △ x = (RT t /3π η rL)
1/2
= 1.716× 10
-5
m
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
16,10 分 (5666)
5666
[答 ] (A) 因为速率方程不符合浓度乘积的形式,因此反应级数概念不适用,且有二个速
率常数,因此在所有情况下都不能用统一的 E
a
值来描述。 (4分 )
(B) 极限情况,1? k
2
[N
2
O],E
a
,
1
=342.3 kJ· mol
-1
(3分 )
1? k
2
[N
2
O],E
a
,
2
=223.5 kJ· mol
-1
(3分 )
17,5 分 (7713)
7713
[答 ] 对于多分散体系 ∏ 实际 = c实际 RT/ M,对其中每一级分 i 有
∏
i
= c
i
RT/M
i
又 ∵ ∏ 实际 = ∑ ∏ i = RT ∑ (c
i
/M
i
)
故 RT c实际 / M = RT ∑ (c
i
/M
i
) 而 c实际 = ∑ c
i
即 RT ∑ c
i
/ M = RT ∑ (c
i
/M
i
) 整理得 M = ∑ c
i
/ ∑ (c
i
/M
i
)
又 c
i
= n
i
M
i
/V 代入得 M = M
n
