物理化学 (下册 )试卷 2
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 3题 15分 )
1,5 分 (4181)
4181
在 298 K 时，下述电池电动势为 0.456 V,
Ag+AgI(s)|KI(0.02 mol· kg
-1
,γ± = 0.905)||KOH(0.05 mol· kg
-1
,γ± = 0.820)|Ag
2
O(s)|Ag(s)
当电池反应进行至电子传输量为 1mol 时，这时电池反应的平衡常数为,（ ）
(A) 5.16× 10
7
(B) 1.9× 10
-8
(C) 1.17× 10
8
(D) 1.2× 10
9
2,5 分 (4716)
4716
298 K时，电池 Pt,H
2
|H
2
SO
4
(m)|Ag
2
SO
4
|Ag 的电动势为 0.627 V,
1
2
Ag
2
SO
4
+e
–
= Ag+
2+
4
1
2
SO 的电 极电势为 0.627 V，而 Ag
+
+e
-
=Ag的电极电势 E
(Ag
+
|Ag)=0.799 V，则 Ag
2
SO
4
的活度积为,（ ）
(A) 3.8× 10
-17
(B) 1.2× 10
-3
(C) 2.98× 10
-3
(D) 1.53× 10
-6
3,5 分 (4446)
4446
25℃，将含有 Fe
2+
和 Fe
3+
的水溶液与 Fe 粉一起振荡，使其达平衡，求出
K = [Fe
2+
]
3
[Fe
3+
]
-2
= 8.98× 10
40
，其 φ
(Fe
2+
/Fe) = -0.4402 V，则下列答案
正确的是,( )
(A) φ
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0.771 V,φ
(Fe
2+
/Fe) = 0.3308 V
(B) φ
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 1.6514 V,φ
(Fe
2+
/Fe) = 0.8439 V
(C) φ
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0.771 V,φ
(Fe
2+
/Fe) = -0.0365 V
(D) φ
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 1.6514 V,φ
(Fe
2+
/Fe) = -0.0365 V
二、填空题 ( 共 8题 30分 )
4,5 分 (4908)
4908
某含有 Ag
+
,Ni
2+
,Cd
2+
（活度均为 1）离 子 的 pH = 2 的 溶液,电解时,H
2
与各金属在阴极析出的先后顺序为 ________,________,_________,__________。
(已知 φ
(Ag
+
/Ag)= 0.799 V,φ
(Ni
2+
/Ni)= -0.23 V,φ
(Cd
2+
/Cd)= -0.402 V 。 H
2
在 Ag 上超电势 η =0.20 V，在 Ni 上,η =0.24 V，在 Cd 上,η =0.30 V)
5,5 分 (7719)
7719
半透膜两边电解质的起始浓度为,
c(NaP)/mol· dm
-3
c(KCl)/mol· dm
-3
0.01 0.1
其中 NaP电离出的 P
－
为不能透过半透膜的大离子，膜平衡的条件是 ________________________
_________________________________________________________________。
6,5 分 (5841)
5841
反应 A + 2B → P 的反应机理如下∶ A + B C,C + B P
1
1
k
k
2
k
→
其中 A, B 为反应物,P 为产物,C 为高活性中间物，则,
dc
p
/dt =,在 ______________ 条件下，总反应表现为二级。
7,5 分 (4967)
4967
1.00 mol· dm
-3
的 CdSO
4
溶液在 25℃时，用面积各为 50 cm
2
的 Ni阴极和 Pt阳极在 0.05A
的恒电流下电解，若 H
+
活度为 1,当阴极上刚析出 H
2
时,Cd
2+
的浓度将是 __________
____________________________。已知,
H
+
+e
-
──→
1
2
H
2
在 Cd上的超电势为 0.65 V,φ
(Cd
2+
/ Cd) =-0.403 V 。
8,5 分 (4851)
4851
电化学中电极反应的速度以 ______ 表示，极化是 _________________________
的现象，极化主要有 _________,_________。超电势是 。
9,2 分 (5838)
5838
综合反应 A B
1
1
k
k
k
2
C，稳态近似处理的条件是 。
稳态浓度 c
B
= 。
*,2 分 (5313)
5313
某反应速率常数 k = 1× 10
-5
mol· dm
-3
· s
-1
，反应物的起始浓度为 0.1 mol· dm
-3
,
该反应进行完全所需时间为 ________ 。
11,1 分 (5243)
5243
反应分子数只能是 ____________,一般不会大于 _______________。
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
12,15 分 (3938)
3938
已知 25℃时, 0.01 mol· dm
-3
KCl溶液的电导率为 0.141 S· m
-1
，一电导池中充以此溶液，在 25℃
时测知其电阻为 484Ω。 在同一电导池中盛入同样体积的浓度分别为 0.0005,0.0010,0.0020 和 0.0050
mol· dm
-3
的 NaCl溶液,测出其电阻分别为 10910,5494,2772 和 1128.9Ω 。试用外推法求无限稀释时
NaCl的摩尔电导率 。 NaCl)(
m
∞
Λ
13,10 分 (5722)
5722
N
2
O 均相分解反应 2N
2
O → 2N
2
+ O
2
,等温下测得 t
1
2
∝ 1/p
0
(p
0
为初始压力 )
数据如下,
T/K p
0
/p
t
1
2
/s
967 0.387 1520
1085 0.454 53
(1) 试求反应级数及 967 K 时之速率常数 k
C
(浓度以 mol· dm
-3
表示 )
(2) t
1
2
时，混合物中 N
2
的摩尔分数为多少
(3) 求反应之活化能 E
a
14,10 分 (6587)
6587
肌球蛋白催化 ATP 水解反应遵守 Michaelis 历程，实验测定了不同温度下
ES P + E→ 的反应速率常数 k
2
，其中有两组数据如下,
T/K k
2
× 10
6
/s
-1
317.0 7.22
323.4 13.9
计算 313.2 K时的 E
2
,?
2
H,? G 及?
≠
m
$
2
≠
m
$
2
≠
S 。
m
$
15,5 分 (7389)
7389
水中直 径为 1μm的 石英粒子在电场强度 E为 100V· m
-1
的电场中，运动速率为 3.0× 10
-5
m· s
-1
。试计算石英 -水界面上 ζ 电位的数值。设溶液粘度 η=0.001 Pa· s,介电常数
ε =8.89× 10
-9
F· m
-1
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
16,10 分 (5878)
5878
设在下列气相反应体系中,B 的浓度与 A, D, C 相比则甚小
A B B + C D
1
2
k
k
3
k
→
(1) 试用稳态近似法求其反应速率
(2) 试证明，此反应在 C 浓度很高时为一级反应，在浓度很低时为二级反应 。
17,5 分 (7279)
7279
将细胞壁看成半透膜，试解释,
(1) 红血球置于蒸馏水中时会破裂
(2) 拌有盐的莴苣在数小时内会变软
物理化学(下册)试卷 2 答案
一、选择题 ( 共 3 题 15 分 )
1,5 分 (4181)
4181
[答] (C) （5 分）
2,5 分 (4716)
4716
[答] (D)
（5 分）
3,5 分 (4446)
4446
[答] (C)
设计电池,Fe │Fe
2+
‖Fe
2+
,Fe
3+
│Pt
Fe│Fe
2+
‖Fe
3+
│Fe
二、填空题 ( 共 8 题 30 分 )
4,5 分 (4908)
4908
[答] Ag; Ni; H
2; Cd
5,5 分 (7719)
7719
[答] [Na
+
]内 [Cl
-
]内 =[Na
+
]外 [Cl
-
]外, （2.5 分）
[K
+
]内 [Cl
-
]内 =[K
+
]外 [Cl
-
]外 （2.5 分）
6,5 分 (5841)
5841
[答] d[P]/dt = k
1
k
2
[A][B]
2
/(k
-1
+ k
2
[B])
k
-1
<< k
2
[B]
7,5 分 (4967)
4967
[答 ] 4.5× 10
-9
mol· dm
-3
(5分 )
8,5 分 (4851)
4851
[答 ]
电流密度；电极 电位偏离平 衡电位或静 止电位；浓 差极化，电 化学极化,有电流 通过时，电极电位对平衡电位的偏离。
9,2 分 (5838)
5838
[答 ] k
2
>> k
1
,k
-1
>> k
1
或 k
2
+ k
-1
>> k
1
[B]ss = k
1
/(k
-1
+ k
2
)× [A]
*,2 分 (5313)
5313
[答 ] t = c
0
/ k = 10
4
s
11,1 分 (5243)
5243
[答 ] 正整数 3
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
12,15 分 (3938)
3938
[答 ]
电导池常数为,K
cell
=κ(KCl)R=68.244 m
-1
（ 3 分）
NaCl溶液电导率,κ
i
(NaCl)= K
cell
/R
I
=68.244 m
-1
/R
I
（ 3 分）
NaCl 溶液的摩尔电导率,
-1
m,i
68.244 m
i
iii
cRc
κ
Λ= = （ 4 分）
根据上式算出不同浓度 c
i
时的 Λ
m,i
及
i
c 值,以
m
Λ 对
i
c 作图得一直线,由其外推至 0=c 时，
得 。 （ 5 分）
2
m
0.0127 S m mol
∞
Λ=
-1
13,10 分 (5722)
5722
[答 ] (1) 二级反应
k
C
=k
p
(RT)=RT/[2(t
1
2
)p
0
]=6.74× 10
-2
dm
3
· mol
-1
· s
-1
(3分 )
(2) p总 =
3
2
p
0
-
1
2
p(N
2
O)
半衰期时,p =
1
2
p
0
∴ p总 =
5
4
p
x(N
2
)= p(N
2
)/p
= 0.4 (4分 )
(3) E
a
=R
21 2
21 1
()
ln
()
TT k T
TT kT?
= 236 kJ· mol
-1
(3分 )
14,10 分 (6587)
6587
[答 ] 据 ln(k /k
2
'
2
)=(E
a
/R)(T
1
-1
-T
2
-1
)
求得 E
2
=Rln(k /k
2
'
2
)(T
1
-1
-T
2
-1
)
-1
=86.4 kJ· mol
-1
(3分 )
H =E
2
≠
m
$
2
-RT =86.4× 10
3
-2.6× 10
3
=83.8 kJ· mol
-1
(3分 )
k
2
=(k
B
T/h)exp(-? G /RT)?
2
≠
m
$
2
≠
G =108.5 kJ· mol
m
$ -1
(2分 )
S =(?
2
≠
m
$
2
≠
H -? G )/313.4 =-78.8 J· K
m
$
2
≠
m
$ -1
· mol
-1
(2分 )
15,5 分 (7389)
7389
[答 ] ζ ε E
u = ───── (2分 )
6πη
u· 6πη
=> ζ = ───── = 0.636 V (3 分 )
εE
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
16,10 分 (5878)
5878
[答 ] [B] = k
1
[A]/(k
2
+k
3
[C])
d[D]/dt = k
3
[B][C] = k
1
k
3
[A][C]/(k
2
+k
3
[C]) (3分 )
k
3
[C] >> k
2
时，为一级反应 (1分 )
k
2
>> k
3
[C] 时，为二级反应 (1分 )
17,5 分 (7279)
7279
[答 ]
(1) 红血球膜是一种使蛋白质不能透过，而水及小分子离子能透过的半透膜,
当它置于蒸馏水时，水在膜外化学势大于膜内，于是水透过膜进入血
红球内直致破裂。
(2) 莴苣拌了盐后，其组织细胞膜外 NaCl 浓度大大高于膜内，水在膜内
化学势大于膜外，水会从膜内向膜外渗透，所以莴苣就变软了。
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 3题 15分 )
1,5 分 (4181)
4181
在 298 K 时，下述电池电动势为 0.456 V,
Ag+AgI(s)|KI(0.02 mol· kg
-1
,γ± = 0.905)||KOH(0.05 mol· kg
-1
,γ± = 0.820)|Ag
2
O(s)|Ag(s)
当电池反应进行至电子传输量为 1mol 时，这时电池反应的平衡常数为,（ ）
(A) 5.16× 10
7
(B) 1.9× 10
-8
(C) 1.17× 10
8
(D) 1.2× 10
9
2,5 分 (4716)
4716
298 K时，电池 Pt,H
2
|H
2
SO
4
(m)|Ag
2
SO
4
|Ag 的电动势为 0.627 V,
1
2
Ag
2
SO
4
+e
–
= Ag+
2+
4
1
2
SO 的电 极电势为 0.627 V，而 Ag
+
+e
-
=Ag的电极电势 E
(Ag
+
|Ag)=0.799 V，则 Ag
2
SO
4
的活度积为,（ ）
(A) 3.8× 10
-17
(B) 1.2× 10
-3
(C) 2.98× 10
-3
(D) 1.53× 10
-6
3,5 分 (4446)
4446
25℃，将含有 Fe
2+
和 Fe
3+
的水溶液与 Fe 粉一起振荡，使其达平衡，求出
K = [Fe
2+
]
3
[Fe
3+
]
-2
= 8.98× 10
40
，其 φ
(Fe
2+
/Fe) = -0.4402 V，则下列答案
正确的是,( )
(A) φ
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0.771 V,φ
(Fe
2+
/Fe) = 0.3308 V
(B) φ
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 1.6514 V,φ
(Fe
2+
/Fe) = 0.8439 V
(C) φ
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0.771 V,φ
(Fe
2+
/Fe) = -0.0365 V
(D) φ
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 1.6514 V,φ
(Fe
2+
/Fe) = -0.0365 V
二、填空题 ( 共 8题 30分 )
4,5 分 (4908)
4908
某含有 Ag
+
,Ni
2+
,Cd
2+
（活度均为 1）离 子 的 pH = 2 的 溶液,电解时,H
2
与各金属在阴极析出的先后顺序为 ________,________,_________,__________。
(已知 φ
(Ag
+
/Ag)= 0.799 V,φ
(Ni
2+
/Ni)= -0.23 V,φ
(Cd
2+
/Cd)= -0.402 V 。 H
2
在 Ag 上超电势 η =0.20 V，在 Ni 上,η =0.24 V，在 Cd 上,η =0.30 V)
5,5 分 (7719)
7719
半透膜两边电解质的起始浓度为,
c(NaP)/mol· dm
-3
c(KCl)/mol· dm
-3
0.01 0.1
其中 NaP电离出的 P
－
为不能透过半透膜的大离子，膜平衡的条件是 ________________________
_________________________________________________________________。
6,5 分 (5841)
5841
反应 A + 2B → P 的反应机理如下∶ A + B C,C + B P
1
1
k
k
2
k
→
其中 A, B 为反应物,P 为产物,C 为高活性中间物，则,
dc
p
/dt =,在 ______________ 条件下，总反应表现为二级。
7,5 分 (4967)
4967
1.00 mol· dm
-3
的 CdSO
4
溶液在 25℃时，用面积各为 50 cm
2
的 Ni阴极和 Pt阳极在 0.05A
的恒电流下电解，若 H
+
活度为 1,当阴极上刚析出 H
2
时,Cd
2+
的浓度将是 __________
____________________________。已知,
H
+
+e
-
──→
1
2
H
2
在 Cd上的超电势为 0.65 V,φ
(Cd
2+
/ Cd) =-0.403 V 。
8,5 分 (4851)
4851
电化学中电极反应的速度以 ______ 表示，极化是 _________________________
的现象，极化主要有 _________,_________。超电势是 。
9,2 分 (5838)
5838
综合反应 A B
1
1
k
k
k
2
C，稳态近似处理的条件是 。
稳态浓度 c
B
= 。
*,2 分 (5313)
5313
某反应速率常数 k = 1× 10
-5
mol· dm
-3
· s
-1
，反应物的起始浓度为 0.1 mol· dm
-3
,
该反应进行完全所需时间为 ________ 。
11,1 分 (5243)
5243
反应分子数只能是 ____________,一般不会大于 _______________。
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
12,15 分 (3938)
3938
已知 25℃时, 0.01 mol· dm
-3
KCl溶液的电导率为 0.141 S· m
-1
，一电导池中充以此溶液，在 25℃
时测知其电阻为 484Ω。 在同一电导池中盛入同样体积的浓度分别为 0.0005,0.0010,0.0020 和 0.0050
mol· dm
-3
的 NaCl溶液,测出其电阻分别为 10910,5494,2772 和 1128.9Ω 。试用外推法求无限稀释时
NaCl的摩尔电导率 。 NaCl)(
m
∞
Λ
13,10 分 (5722)
5722
N
2
O 均相分解反应 2N
2
O → 2N
2
+ O
2
,等温下测得 t
1
2
∝ 1/p
0
(p
0
为初始压力 )
数据如下,
T/K p
0
/p
t
1
2
/s
967 0.387 1520
1085 0.454 53
(1) 试求反应级数及 967 K 时之速率常数 k
C
(浓度以 mol· dm
-3
表示 )
(2) t
1
2
时，混合物中 N
2
的摩尔分数为多少
(3) 求反应之活化能 E
a
14,10 分 (6587)
6587
肌球蛋白催化 ATP 水解反应遵守 Michaelis 历程，实验测定了不同温度下
ES P + E→ 的反应速率常数 k
2
，其中有两组数据如下,
T/K k
2
× 10
6
/s
-1
317.0 7.22
323.4 13.9
计算 313.2 K时的 E
2
,?
2
H,? G 及?
≠
m
$
2
≠
m
$
2
≠
S 。
m
$
15,5 分 (7389)
7389
水中直 径为 1μm的 石英粒子在电场强度 E为 100V· m
-1
的电场中，运动速率为 3.0× 10
-5
m· s
-1
。试计算石英 -水界面上 ζ 电位的数值。设溶液粘度 η=0.001 Pa· s,介电常数
ε =8.89× 10
-9
F· m
-1
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
16,10 分 (5878)
5878
设在下列气相反应体系中,B 的浓度与 A, D, C 相比则甚小
A B B + C D
1
2
k
k
3
k
→
(1) 试用稳态近似法求其反应速率
(2) 试证明，此反应在 C 浓度很高时为一级反应，在浓度很低时为二级反应 。
17,5 分 (7279)
7279
将细胞壁看成半透膜，试解释,
(1) 红血球置于蒸馏水中时会破裂
(2) 拌有盐的莴苣在数小时内会变软
物理化学(下册)试卷 2 答案
一、选择题 ( 共 3 题 15 分 )
1,5 分 (4181)
4181
[答] (C) （5 分）
2,5 分 (4716)
4716
[答] (D)
（5 分）
3,5 分 (4446)
4446
[答] (C)
设计电池,Fe │Fe
2+
‖Fe
2+
,Fe
3+
│Pt
Fe│Fe
2+
‖Fe
3+
│Fe
二、填空题 ( 共 8 题 30 分 )
4,5 分 (4908)
4908
[答] Ag; Ni; H
2; Cd
5,5 分 (7719)
7719
[答] [Na
+
]内 [Cl
-
]内 =[Na
+
]外 [Cl
-
]外, （2.5 分）
[K
+
]内 [Cl
-
]内 =[K
+
]外 [Cl
-
]外 （2.5 分）
6,5 分 (5841)
5841
[答] d[P]/dt = k
1
k
2
[A][B]
2
/(k
-1
+ k
2
[B])
k
-1
<< k
2
[B]
7,5 分 (4967)
4967
[答 ] 4.5× 10
-9
mol· dm
-3
(5分 )
8,5 分 (4851)
4851
[答 ]
电流密度；电极 电位偏离平 衡电位或静 止电位；浓 差极化，电 化学极化,有电流 通过时，电极电位对平衡电位的偏离。
9,2 分 (5838)
5838
[答 ] k
2
>> k
1
,k
-1
>> k
1
或 k
2
+ k
-1
>> k
1
[B]ss = k
1
/(k
-1
+ k
2
)× [A]
*,2 分 (5313)
5313
[答 ] t = c
0
/ k = 10
4
s
11,1 分 (5243)
5243
[答 ] 正整数 3
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
12,15 分 (3938)
3938
[答 ]
电导池常数为,K
cell
=κ(KCl)R=68.244 m
-1
（ 3 分）
NaCl溶液电导率,κ
i
(NaCl)= K
cell
/R
I
=68.244 m
-1
/R
I
（ 3 分）
NaCl 溶液的摩尔电导率,
-1
m,i
68.244 m
i
iii
cRc
κ
Λ= = （ 4 分）
根据上式算出不同浓度 c
i
时的 Λ
m,i
及
i
c 值,以
m
Λ 对
i
c 作图得一直线,由其外推至 0=c 时，
得 。 （ 5 分）
2
m
0.0127 S m mol
∞
Λ=
-1
13,10 分 (5722)
5722
[答 ] (1) 二级反应
k
C
=k
p
(RT)=RT/[2(t
1
2
)p
0
]=6.74× 10
-2
dm
3
· mol
-1
· s
-1
(3分 )
(2) p总 =
3
2
p
0
-
1
2
p(N
2
O)
半衰期时,p =
1
2
p
0
∴ p总 =
5
4
p
x(N
2
)= p(N
2
)/p
= 0.4 (4分 )
(3) E
a
=R
21 2
21 1
()
ln
()
TT k T
TT kT?
= 236 kJ· mol
-1
(3分 )
14,10 分 (6587)
6587
[答 ] 据 ln(k /k
2
'
2
)=(E
a
/R)(T
1
-1
-T
2
-1
)
求得 E
2
=Rln(k /k
2
'
2
)(T
1
-1
-T
2
-1
)
-1
=86.4 kJ· mol
-1
(3分 )
H =E
2
≠
m
$
2
-RT =86.4× 10
3
-2.6× 10
3
=83.8 kJ· mol
-1
(3分 )
k
2
=(k
B
T/h)exp(-? G /RT)?
2
≠
m
$
2
≠
G =108.5 kJ· mol
m
$ -1
(2分 )
S =(?
2
≠
m
$
2
≠
H -? G )/313.4 =-78.8 J· K
m
$
2
≠
m
$ -1
· mol
-1
(2分 )
15,5 分 (7389)
7389
[答 ] ζ ε E
u = ───── (2分 )
6πη
u· 6πη
=> ζ = ───── = 0.636 V (3 分 )
εE
四、问答题 ( 共 2题 15分 )
16,10 分 (5878)
5878
[答 ] [B] = k
1
[A]/(k
2
+k
3
[C])
d[D]/dt = k
3
[B][C] = k
1
k
3
[A][C]/(k
2
+k
3
[C]) (3分 )
k
3
[C] >> k
2
时，为一级反应 (1分 )
k
2
>> k
3
[C] 时，为二级反应 (1分 )
17,5 分 (7279)
7279
[答 ]
(1) 红血球膜是一种使蛋白质不能透过，而水及小分子离子能透过的半透膜,
当它置于蒸馏水时，水在膜外化学势大于膜内，于是水透过膜进入血
红球内直致破裂。
(2) 莴苣拌了盐后，其组织细胞膜外 NaCl 浓度大大高于膜内，水在膜内
化学势大于膜外，水会从膜内向膜外渗透，所以莴苣就变软了。
