8. 气固相催化反应
2CO(g) + O2(g)Pt2CO2(g)<700K
的速率方程是： r= k p(o2)/p(co), 其反应级数应为： ( )
(A) 一级反应 (B) 二级反应 (C) 对 O2是一级，对 CO 是负一级 (D) 级数不能确定
9. 单原子分子A，B间发生反应，若忽略振动基态能量之差，则实验活化能Ea，临界能Ec， 势垒Eb间存在关系为： ( )
111 (A) Ea=Ec+RT=Eb+RT (B) Ea=Eb+RT=Ec+RT
22211 (C) Ea=Ec-RT=Eb-RT (D) Ea=Eb+RT=Ec+RT
22
10. 受激物的磷光光谱是由于下述哪种原因所致： ( ) (A) 单重态到三重态的跃迁 (B) 三重态向基态的跃迁 (C) 振动模式不同 (D) 核自旋跃迁
二、填空题 ( 共 4题 8分 每题2 分)
11.
对于平行反应, 改变各平行反应K值之比, 常采用方法有：
。
12. 一级反应半衰期与反应物起始浓度关系 。 在一定温度下，某化学反应的平衡转化率为 33.3%，在相同反应条件下，当有催 化剂存在时，其反应的平衡转化率 ________ 。
13. 333 K时，在硝基苯水溶液中：
N(CH3)2++CH3IN(CH3)3I-
$反应熵变?rSm= -155.2 J·K-1·mol-1，而活化熵变为??Sm= -151.2 J·K-1·mol-1，该实验结果表明活化络
合物的结构______________________________________________。
14. 2H2O2(aq) ?2H2０(l)＋O2(g)被I-催化，已知Ea(cat)＝56.5 kJ·mol-1， Ea(uncat)=75.3 kJ·mol-1， 则k(I-)／k(uncat)＝_____________。(T=298 K)
三、计算题 ( 共 5题 47分 )
15. 10 分
pH等于3.42的甲酸—甲酸钠缓冲溶液中已研究出CO-血红朊的酸变性是甲酸钠浓度的函数，该一级变性反应的半衰期如下：
NaOOCH／mol·dm-3 0.007 0.010 0.015 0.020 t1/2／min 20.2 13.6 8.1 5.9 试确定CO-血红朊上的电荷。
16. 10 分
一个化学家野营来到科斯修斯山顶（海拔2.213 km），他想煮一个蛋来当午餐。为了在该山顶上的沸水中煮熟一个在海平面处的沸水中需煮10 min的蛋，他需要花多少时间？设空气平均摩尔质量为28.8×10-3 kg·mol-1，空气压力服从公式p=p0exp(-Mgh/RT)，气体从海平面到山顶均为293.3 K，水的正常蒸发热为2.278 kJ·g-1，卵白蛋白热变反应的活化能为85 kJ·mol-1。 17. 10 分
氡气是镭衰变的产物，镭的半衰期为1620年。氡本身也具有很强的放射性（半衰期为3.82天），人吸入氡气，可能引起肺癌。如果空气中所能允许的氡气最大的体积百分浓度是7×10-11ppm（百万分率），一间含有20×10-11ppm氡气的封闭房间，在氡气的含量降到安全数值之前，已经搁置了多长时间？计算一间20℃30米3的房间内，10-6公斤的镭要放置多长时间才会形成危害？（提示：所需时间比氡气的半衰期小）。
18. 7 分
设分子量为60000 g·mol-1的某种酶具有104min-1的转化数，其催化反应服从米氏反应历程，问当底物浓度为米氏常数KM的两倍时，每克酶每小时可以转化多少摩尔的底物？假设产物不会累积和抑制反应且底物浓度保持不变。 19. 10 分
生物学上一个重要的光化学反应是产生维生素D，维生素D可以防止软骨病和促使骨骼中钙的沉积.Steen-bock发现软骨病的防治既可通过食物疗法也可采用波长低于310nm的紫外光对病人进行照射，当麦角甾醇被上述紫外光照射后，便产生了维生素D，研究结果表明，当把麦角甾醇加入到缺乏维生素D的食物中，它必须吸收7.5×105J的辐射能（入射
－
光的波长为265nm）才能提供给一只小白鼠2周的维生素D。问
（a）7.5×105J相当于多少波长为265nm的光子的能量？
－
（b）设维生素D与麦角甾醇具有相同的分子量（382g·mol-1），为防止一只小白鼠得软骨病，每天需维生素D多少克？（设量子产率为1）
四 问答题（2题 25分）
20. 15 分
车载甲醇质子交换膜燃料电池的负极活性物质多采用由甲醇蒸气经水蒸气重整后而得到的氢气，由于重整工艺产生的少量CO会吸附在燃料电池的Pt或其他贵金属电催化剂表面，阻碍H2的吸附，引起燃料电池放电性能急剧下降，为此，开发了除去CO的方法：CO(g)+
1O2(g)?CO2(g) 2并从实验上得到了下列速率方程：
mn r?kpCOpO2（1）经一系列实验发现，rθθθ
取0.5p、1p、2p时，rPO2与PO2无关，但是当PO2不变时，rPCO与PCO有关。当PCOPCO的值分别为0.79、0.20、0.05（单位为S-1）求m、n。
（2）根据所得速率方程推测可能的反应机理，讨论在催化剂表面CO(g)和O2(g)吸附的相对强弱。
21. 10 分
甲苯加氢脱烷基反应为 C6H5CH3+ H2 → C6H6+ CH4
若按下述历程进行：
1?M + 2H (1) H2+ M??k2?C6H6+ CH3 (2) H + C6H5CH3??k3?CH4+ H (3) CH3+ H2??k4?H2+ M (4) H + H + M??k试证明苯的生成速率可用下式表示：
1d[C6H6]k1?k2(1)2[H2]2[C6H5CH3] dtk4若键能 ? (C6H6-CH3) = 380 kJ·mol-1 ? H-H = 435 kJ·mol-1 试估算反应 (1)、(2)、(4)
的活化能？并求出反应的表观活化能 Ea。
物理化学（二）期中试卷答案
一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 (5776) 5776
[答] (B)
2. 2 分 (5203) 5203
[答] (C)
3. 2 分 (5255) 5255
[答] (D)
4. 2 分 (6208) 6208
[答] (A) （1分）
5. 2 分 (6454) 6454
[答] (B)
6. 2 分 (6102) 6102
[答] (D)
7. 2 分 (5286) 5286
[答] (C) 设 r = k[X]0 n[Y]0 m r2/r1= k (0.2 mol·dm-3/0.1 mol·dm-3)?(0.1 mol·dm-3/0.1 mol·dm-3)?
= 72/18 = 4 2 n = 4 n = 2 同理：2 m = 2 m = 1
8. 2 分 (5294) 5294
[答] (C)
9. 2 分 (6178) 6178
[答] (A)
10. 2 分 (6452) 6452
[答] (B)
二、填空题 ( 共 4题 8分 ) 11. 2 分 (5632) 5632
[答] 加入选择性催化剂, 改变温度。
12. 2 分 (5315) 5315
[答] (1) 与初始浓度无关 (2) 等于 33.3%
13. 2 分 (6212) 6212
[答] 与产物相近，但更松散。
2分）
（