大连理工2012年物理化学期末试题

2020-04-14 23:20

一、选择题(每小题2分,共16分) 将答案的编号填在题前括号内

1. ( )反应CaCO3(s) = CaO(s) +CO2(g) 在一定温度下达到平衡,若不改变温度和CO2的分压力,也不改变CaO(s) 的颗粒大小,只降低CaCO3(s) 颗粒直径,判断平衡变化

(A) 向右进行; (B) 向左进行; (C) 不移动;

2. ( )垂直插入水槽中一支干净的玻璃毛细管,当在管中上升平衡液面处加热时,水柱会

(A) 上升; (B) 下降; (C) 不移动;

3.( )用半透膜分离胶体粒子与无机盐溶液的方法称为

(A) 电泳; (B) 过滤; (C) 渗析; (D) 胶溶。

4.( )下列电解质溶液中离子平均活度因子最大者为

(A) 0.005 mol·kg-1MgCl2; (B) 0.005 mol·kg-1Na2C2O4; (C) 0.005 mol·kg-1CuSO4; (D) 0.005 mol·kg-1LiCl。

5. ( )在相同温度和催化剂条件下,下面描述一级反应的特征,哪一点是不正确的?

(A) ln{c}对时间t作图为一条直线; (B) 半衰期与反应物起始浓度成反比;

(C) 同一反应,当反应物消耗的百分数相同时所需时间一样; (D) 速率系数的单位是 (时间)1。

6. ( )某反应进行完全的时间是有限的,且t = c0/k,则反应级数为

(A) 一级; (B) 二级; (C) 三级; (D) 零级。 7. ( )实际发生的光化学反应与暗反应的相同之处在于

(A) 反应都需要活化能; (B) 反应一定遵守ΔrGm(T, p) < 0; (C) 温度系数都不大; (D) 化学平衡常数均与光强无关。 8. ( )过渡态理论对活化络合物的假设中,以下说法不正确的是

(A) 是处在鞍点时的分子构型; (B) 正逆反应的过渡态不一定相同; (C) 存在着与反应物间的化学平衡。

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二、填空题(每空2分,共22分),在各题的“ ” 处填上答案

1. 溶胶系统的主要特征是 多 相的、热力学__不稳定________的系统。

2. 若AgI 溶胶的稳定剂是AgNO3, 则该胶团的结构式是 {[(AgI)mnAg+] (n-x)NO3- } x+ xNO3- 。

3. 25 ℃、p?下,H+在Fe电极上放电的超电势η(H2)=0.350 V, Fe2+在Fe电极上放电的超电势可忽略不计。当电解液中Fe2+ 活度a (Fe2+) = 0.900时,

E(Fe2?/Fe)= 。若电解时不希望H2在电极上析出,则溶液的pH值最低为 。已知25 ℃时,E?(Fe2+/Fe)=-0.440 V。 4. 计算Na2SO4 (0.200 mol·dm-3,???0.641) 电解质溶液的a?= 0.0204 。 5.有一平行反应,(1) A B,(2) A D。设两个反应的指前因子相等,但活化能不等,Ea,1 < Ea,2,则升高温度后B与D的产率之比将下降。(选填“增加”或“下降”)

6. 石化工业中的反应几乎都要使用催化剂,催化剂能改变下列各量中的哪些量?①速率系数,②平衡常数,③平衡转化率,④活化能,⑤ΔrGm?。

①速率系数, ④活化能 。 7. 实践表明, 水磨米粉比干磨米粉细得多或省劲得多, 这是因为

湿磨产生的新表面是粉|水界面, 干磨形成的是粉|空气界面, 前者的界面Gibbs函数比后者小很多, 故在外界做等量功的情况下, 湿磨能获得更多的粉|水界面, 即得到的米粉细得多; 而要获得相同粒度的米粉, 湿磨需要的功小得多, 即省劲得多 。

8. 铺展系数s与? (气/液),? (气/固),? (液/固)的关系是s=? (气-固) -[? (气-液)+? (液-固)]?; 若液体在固体表面上发生铺展,则s??>??0。(选填“?”, “=”,“?” )

k1, Ea,1

k2, Ea,2

三、计算题 (7分)

1mol某单原子理想气体A,在温度T下体积为V。其分子内部运动形式的两个可及能级(忽略其它高能级)和简并度如下表所示,其中k为玻尔兹曼常量:

能级 简并度 ε1=0(基态) g1=1 ε2 =5 k T(第一激发态) g2=3 回答下列问题(除第1小题外,用表示式即可,但必须注明所给出表示式中所用函数符号的名称或大小):

1. ( )该系统在统计热力学上应为(选择答案代号填入题前括号中):

(A)定域的独立子系统; (B)离域的独立子系统; (C)定域的相依子系统; (D)离域的相依子系统。

2. 给出该系统的转动配分函数大小。 3. 给出该系统的振动配分函数大小。 4. 给出该系统的平动配分函数大小。

5. 给出该系统的总配分函数(原子核的配分函数不考虑)。 解:1: (B),

2: 1, 3: 1,

4: qt?(2?mkT)V(其中h为Planck常量) 3h(2?mkT)V h332325. q=qe·qt=(1?3e?5)

四、计算题(10分)

电池Pt|H2(101.325 kPa) |HCl(0.1mol·kg-1) |Hg2Cl2(s) |Hg(l),

已知25℃时电动势EMF = 0.3724 V,电动势的温度系数为1.52×10-4 V·K-1。当有1F电量通过该可逆电池时,

(1) 写出电池反应;

(2) 求该温度下电池反应的?rGm、?rSm、?rHm、Qr。

解:(1)阳极(负):H2?g??2e??2H?(0.1mol?kg?1)

阴极(正):Hg2Cl2?s??2e?2Hg?l?+2Cl(0.1mol?kg)

?-?1 总 反 应:H2(g)+Hg2Cl2?s??2Hg(l)+2HCl(0.1mol?kg)

?1 (2)

?rGm??ZFEMF??1?96485?0.3724J?mol?1??35931J?mol?1??E??rSm?ZF?MF??1?96485?1.52?10?4J?mol?1?K?1?14.67J?mol?1?K?1??T?p?rHm??rGm?T?rSm??35931J?mol?1?298.15?14.67J?mol?1??31558J?mol?1 Qr?T?rSm?298.15?14.67J?mol?1?4373J?mol?1

五、推导题(6分)

一个吸附质粒子吸附时解离成两个粒子,而且各占一个吸附中心:

A2 + 2* ? 2(A–*)

试导出吸附定温方程(设吸附/脱附都符合兰缪尔吸附,其中* 代表吸附中心)。 解:

υa= ka (1-θ)2 p

υd= kdθ2

k

a (1-θ)2 p= kdθ2

?1???bp??bp1?bp

b?kakd


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