物理化学 (下册 )试卷 5
班级 姓名 分数
一、填空题 ( 共 17 题 45分 )
1,5 分 (4258)
4258
某电池在 p
时电动势与温度的关系为 E/mV = -68.00 - 0.312 (T/K - 298),
298 K 时电池的电动势 E = __________,当输出 2 mol 电子电量时,电池反应的

r
H
m
= _______ ;?
r
S
m
= ____________ 。当输出 1 mol 电子电量时,电池的
电动势 E = _______ ;电池反应的?
r
H
m
= _________ ;?
r
S
m
= __________ 。
2,5 分 (4711)
4711
298 K时,已知 Cu
2+
+I
-
+e
-
→ CuI的 E
1
=0.86 V,Cu
2+
+e
-
→ Cu
+
的 E
2
=0.153 V,为求 CuI(s)的
K
sp
应设计 的电池为 ______________________________________________________________,
K
sp
=_____________________________________。
3,5 分 (3899)
3899
已知 298 K 时,,无限稀释 氯化铵溶 液中
0.491, 则离子电迁移率 ______________
4
4m
109.149)ClNH(

×=Λ
-12
molmS
=
+
)NH(
4
t =
+
)NH(
4
U
2-1 -1
ms V ;
______________ 。 =
)Cl(U
2-1 -1
ms V
4,5 分 (4196)
4196
298 K时,已知 E
(Cu
2+
|Cu)=0.337 V,E
(Zn
2+
|Zn)= - 0.7628 V,则电池
Zn(s)|Zn
2+
(a
1
=1)||Cu
2+
(a
2
=1)|Cu(s)的 E=______________,电池反 应的平 衡常 数 K
a
=_________________,
当电能耗尽时,两离子的活度比 a
1
/a
2
=____________________。
5,2 分 (6612)
6612
液态汞的表面张力
γ = 0.4636 N· m
-1
+ 8.32× 10
-3
N· m
-1
· K
-1
· T - 3.13× 10
-7
N· m
-1
· K
-2
· T
2
在 400 K 时,汞的 (?U/?A)
T,V
= 。
6,2 分 (7608)
7608
加聚反应的机理可以是 _____________反应机理,也可以是通过 _____________聚合,___________聚合 或
_____________聚合而得到均聚物。
7,2 分 (5629)
5629
对起始只有反应物的平行反应,
A
k
1
B
A
k
2
C
当反应级数相同时,且 [B]
0
, [C]
0
均为零时,其反应速率之比等于 _______。
8,2 分 (7156)
7156
气-固表面反应有两种反应历程,其中 Langmuir - Hinshelwood 历程是研究
反应,Langmuir - Rideal 历程是研究
反应。
9,2 分 (7208)
7208
用 NH
4
VO
3
和浓 HCl 作用,可制得稳定的 V
2
O
5
溶胶,其胶团结构是,

*,2 分 (5211)
5211
2A+ B= 2C 已知反应某一瞬间,r
A
= 12.72 mol· dm
-3
· h
-1
,则
r
B
=,r
C
= ___________________。
11,2 分 (7011)
7011
表面活性剂的结构特征是 。
12,2 分 (7490)
7490
在等体积相 同浓度的 AgNO
3
和 KI混合液中,加 入适量的 HAc和 NaNO
3
,则胶粒将优 先吸附 ______离子,
带 ______电。
13,2 分 (5450)
5450
丁二烯 的液相聚合反应,实验已 确定对丁二烯为一级,并 测得在 323 K时,其速率常数为 3.300× 10
-2
min
-1
,当丁二烯的转化率为 80%时,反应时间为 __________________。
14,2 分 (6975)
6975
25℃时,水的表面张力为 0.071 97 N· m
-1
,将一玻璃管插入水中,水面上升 5 cm,此毛细管半径为
____________________。
15,2 分 (7673)
7673
在下列两种情况下,比较 M
n
,M
w
,M
z
的大小。
(1) 假如试样的分子大小是均匀的 (单分散体系 ),则 _____________
(2) 假如试样的分子大小不均匀,则 _____________
16,2 分 (5609)
5609
F.S.Willamson 和 E.King 发现反应,
BrO
3
+3SO
3
2
= Br
-
+3SO
4
2?
的起始速率由 k[BrO ][SO ][H
3
3
2? +
]确定,其逆反应按照热力学观点,可能的
一个速率方程为 _______________________________________。
17,1 分 (7007)
7007
苯不溶于水而能较好地溶于肥皂水是由于肥皂的 ______________ 作用。
二、计算题 ( 共 4题 40分 )
18,15 分 (4061)
4061
今有含 0.100 mol· dm
-3
NH
4
Cl和 0.050 mol· dm
-3
NH
3
· H
2
O的溶液,
( 1)不考虑各离子的活度系数,计算 OH

的浓度;
( 2)用德拜 -休克尔极限公式,根据 NH
4
Cl存在下的离子强度,估算 OH

的活度系数和活度;
( 3)若在溶液中再加入 0.5 mol· dm
-3
的 CaCl
2
,问 OH

的活度应该增加还是减少?
(不必计算,估计即可),已知 NH
3
· H
2
O 的解离常数 K=1.8× 10
-5

19,10 分 (6163)
6163
某顺式偶氮烷 烃在 乙醇溶 液中 不稳定,通 过计量 其分 解放出 的 N
2
气来计 算其 分解的速率常数 k值,一系列不同温度下测定的 k值如下所示,
T / K 248 252 256 260 264
k× 10
4
/ s
-1
1.22 2.31 4.39 8.50 14.3
试计算该反应在 298 K 时的,实验活化能、活化焓、活化熵和活化吉布斯自由能。
20,10 分 (5660)
5660
在 673 K 时,设反应 NO
2
(g)= NO(g)+
1
2
O
2
(g) 可以进行完全,产物对反应速率无影
响,经实验证明该反应是二级反应,- d[NO
2
]/dt= k[NO
2
]
2
,k与温度 T之间的关系为,
ln k=- 12886.7/(T/K)+ 20.27 (k 单位为 mol
-1
· dm
3
· s
-1
)
(甲 ) 求此反应的指前因子 A 及实验活化能 E
a
(乙 ) 若在 673 K 时,将 NO
2
(g)通入反应器,使其压力为 26.66 kPa,发生上述反应,
试计算反应器中的压力达到 32.0 kPa 时所需的时间 (设气体为理想气体 ) 。
21,5 分 (6697)
6697
水在 293 K 时的表面张力为 7.27× 10
-2
N· m
-1
,密度为 998 kg· m
-3
,计算水在
293 K,半径为 1× 10
-3
m 及 1× 10
-5
m 的毛细管中上升的高度 (g =9.81 m· s
-2
),
假定接触角 θ = 0°。
三、问答题 ( 共 2题 15分 )
22,10 分 (5970)
5970
在稀的 NO
2
NH
2
水溶液中,发生缓慢分解反应如下,
NO
2
NH
2
→ N
2
O + H
2
0
由实验测得速率方程为 d[N
2
O]/dt = k[NO
2
NH
2
]/[H
3
O
+
]
试拟一可能机理,并由此机理导出与上一致的速率方程。
23,5 分 (4876)
4876
由 Buttler-Volumer方程,j=j
0
[exp(αFη/RT)-exp(-β Fη/RT)] 导出电极稍有
极化时,超电势与电流密度的关系 η =ω j 。
物理化学 (下册 )试卷 5 答案
一、填空题 ( 共 17 题 45分 )
1,5 分 (4258)
4258
[答 ] E = -68.00 mV

r
H
m
= -zFE + zFT (?E/?T)
p
= -4.82 kJ· mol
-1

r
S
m
= zF (?E/?T)
p
= -60.22 J· K
-1
· mol
-1
E = -68.00 mV

r
H
m
= -2.41 kJ· mol
-1

r
S
m
= -30.11 J· K
-1
· mol
-1
(各 1 分 )
2,5 分 (4711)
4711
[答 ]
Cu(s)|CuI(s)|Cu
2+
,I
-
||Cu
2+
,Cu
+
|Pt
( 3 分)
K
sp
=1.0× 10
-12
( 2 分)
3,5 分 (3899)
3899
[答 ] 7.63× 10=
+
)NH(
4
U
-8
2-1 -1
ms V ( 3 分)
7.91× 10=
)Cl(U
-8
2-1 -1
ms V ( 2 分)
4,5 分 (4196)
4196
[答 ]
E=E
=1.0998 V; ( 2 分)
K
a
=1.52× 10
37
( 2 分)
a
1
/a
2
=1.52× 10
37
( 1 分)
5,2 分 (6612)
6612
[答 ] dU = TdS - pdV + γ dA
(?U/?A)
T,V
= T (?S/?A)
T,V
+ γ = -T(?γ /?T)
A,V
+ γ
= 0.514 J· m
-2
6,2 分 (7608)
7608
[答 ] 自由 基 正离子 负离子 配位 (每空 0.5 分)
7,2 分 (5629)
5629
[答 ] k
1
/ k
2
或[B]/[C]
8,2 分 (7156)
7156
[答 ] 两个吸附分子间的反应;吸附分子与气态分子的反应。
9,2 分 (7208)
7208
[答 ] [(V
2
O
5
)
m
· nVO
3
,(n-x)NH ]
4
+ x-
· xNH
4
+
*,2 分 (5211)
5211
[答 ] r
B
= 6.36 mol· dm
-3
· h
-1
,r
C
= 12.72 mol· dm
-3
· h
-1
11,2 分 (7011)
7011
[答 ] 两亲 性 (2分 )
12,2 分 (7490)
7490
[答 ] Ac 负 ( 2 分)
13,2 分 (5450)
5450
[答 ] t = (1/k) ln(c
0
/c) = 48.78 min
14,2 分 (6975)
6975
[答 ]
2
0.03 cmr
gh
γ
ρ
== ( 2 分)
15,2 分 (7673)
7673
[答 ] (1) M
n
= M
w
= M
z
(1分 )
(2) M
n
< M
w
< M
z
(1分 )
16,2 分 (5609)
5609
[答 ] k=
[ ][SO ]
[ ][SO ]
Br
BrO
-
4
2-
3
-
3
2-
3
3
,r
f
=k
1
[BrO ][SO ][H
3
3
2? +
]
则 r
b
= k
-1
[SO ]
4
2? 3
[Br
-
][SO ]
3
2? -2
[H
+
] (2分 )
17,1 分 (7007)
7007
[答 ] 增溶
二、计算题 ( 共 4题 40分 )
18,15 分 (4061)
4061
[答 ]

-
4
32
32
(NH ) (OH )
(NH H O)
(NH H O)
cc
K
c
+
=

-3 -
-5
-3 -
0.100 mol dm (OH )
[]
0.050 mol dm (OH )
c
c
c
1.80
+



所以 c(OH
-
)=9.0× 10
-6 -3
mol dm ( 5 分)
⑵ 162.0||5115.0lg?=?=

Izzγ
689.0=
±
γ
-532
4
(NH H O) 0.050
(OH ) 1.8 10 ( ) 1.3 10
(NH ) 0.100 0.689
a
a
aK
a
5
+
=≈× =
×

× ( 5 分)
⑶.此时 I 增大,因此
±
γ 变小,则铵离子的活度随之变小,故 OH

的活度要增大。 ( 5 分)
19,10 分 (6163)
6163
[答 ] 用 ln(k
2
/ k
1
)=( E
a
/ R )[(1/T
1
) - (1/T
2
)],求出 E
a
后取平均值
E
a
= 84 kJ· mol
-1
(2分 )
H
r

m
= E
a
- RT = 81.2 kJ· mol
-1
(2分 )
k(298 K)= 0.1104 s
-1
(2分 )
k = (k
B
T/ h)exp(? S
r

m
/ R)exp(-?
r

H
m
/ RT)
S
r

m
= 9.2 J· K
-1
· mol
-1
(2分 )
G
r

m
=?
r

H
m
- T? S
r

m
= 78.4 kJ· mol
-1
(2分 )
20,10 分 (5660)
5660
[答 ](甲 ) lnk= lnA- E
a
/(RT),对照已知公式
lnA= 20.27,A=6.36× 10
8
s
-1
(2分 )
E
a
/R= 12 886.7 K E
a
=107.1 kJ· mol
-1
(2分 )
(乙 ) NO
2
(g) ────→ NO(g) +
1
2
O
2
(g)
t=0 26.66 kPa   0 0
t=t 26.66 - p p
1
2
p
p总 = 26.66 kPa+
1
2
p= 32.0 kPa p=10.68 kPa
ln k
C
=- 12 886.7/673+20.27=1.122
k
C
=3.07 mol
-1
· dm
3
· s
-1
k
p
= k
C
/(RT) (2分 )
二级反应公式,x/[a(a-x)]=k
2
t,
2
1
( ) 26.66 kPa(26.66 kPa )
c
xRT p
t
kaa x k p
==

= 45.69 s (4分 )
21,5 分 (6697)
6697
[答 ]
2γ /R' = ρgh (2分 )
R' = 0.001 m h = 0.0149 m (2 分 )
R' = 1× 10
-5
m h = 1.49 m (1分 )
三、问答题 ( 共 2题 15分 )
22,10 分 (5970)
5970
[答 ] NO
2
NH
2
+ H
2
O NO
1
1
k
k

2
NH
-
+ H
3
O
+
NO
2
NH
-
k
2
N
2
O + OH
-
速控步 (5分 )
H
3
O
+
+ OH
-
─→ 2H
2
O
r= k
2
[NO
2
NH
-
] =
12 2 2
2
+
13
[NO NH ]
[H O]
[H O ]
kk
k
(5分 )
23,5 分 (4876)
4876
[答 ] 稍有极化 η,RT/F
exp(α Fη/RT)? 1+
αηF
RT
,exp(-βFη/RT)? 1 -
β ηF
RT
j = j
0
(1+α Fη/RT-1+βFη/RT) = j
0
Fη/RT (∵ α +β =1)
即 η = RTj/Fj
0
= ω j