物理化学 表面张力 动力学习题附答案2

2019-02-21 01:37

物化第8-10试卷

一、选择题

1. 物质表面张力的值与:( C )

A.温度无关 B.压力无关 C.表面大小无关 D.另一相物质无关

2.在液面上,某一小面积S周围表面对S有表面张力,下列叙述不正确的是( A )

A.表面张力与液面垂直 ; B.表面张力与S的周边垂直 ; C.表面张力沿周边与表面相切 ;

D.表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心),在凹液面指向液体外部 。

3. 表面活性物质的实质性作用是:( B )

A,乳化作用;B,降低表面张力;C,加溶作用;D,降低物质的溶解性

4.某温度压力下,有大小相同的水滴、水泡和气泡,其气相部分组成相同,见图。它们三者表面自由能大小为:( C)

A.Ga = Gc < Gb ; B. Ga = Gb > Gc ; C. Ga < Gb < Gc ; D.Ga = Gb = Gc 。

5.对于有略过量的KI存在的AgI溶胶,下列电解质中聚沉能力最强的是( D )

A . NaCl B. K3[Fe(CN)6] C. MgSO4 D. FeCl3

6.关于胶体和溶液的叙述中正确的是( C ) A. 胶体带电荷,而溶液呈电中性

B. 胶体加入电解质可产生沉淀,而溶液不能

C. 胶体是一种介稳性的分散系,而溶液是一种稳定的分散系 D. 胶体能够发生丁达尔效应,而溶液中不存在布朗运动

7.某化学反应的计量方程为A?2B?k??C?D,实验测定得到其速率系数为

k?0.25(mol?dm?3)?1?s?1,则该反应的级数为 ( C)

(A)零级反应 (B)一级反应 (C)二级反应 (D)三级反应

a,1a,2?B;②A????D。已知反应①的活化能8.有一个平行反应,①A???k1,Ek2,E大于反应②的活化能,即Ea,1>Ea,2,以下措施中哪一种不能改变获得产物B和D的比例? ( B ) (A) 提高反应温度

(B) 延长反应时间 (D) 降低反应温度

(C) 加入适当催化剂

9. 下列说法错误的是( D )

A. 一步完成的反应是基元反应。

B. 由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。

C. 由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称复杂反应。 D. 基元反应都是零级反应。

10. 加入正催化剂使反应速度加快,下列叙述不正确的是( C )

A. 使反应体系的活化分子百分数增高 B. 使反应体系的活化分子总数增多。 C. 使反应体系的活化分子百分数降低。 D. 使反应体系的活化能降低。

二、选择题

1.溶胶的动力性质包括 布朗运动 、 扩散作用 和 沉降作用 。

?32.混合等体积的浓度为0.08 mol?dm?3的 KI溶液和浓度为0.10 mo?ldm的

AgNO3溶液,得到AgI的憎液溶胶。在这溶胶中分别加入浓度相同的① MgSO4,② CaCl2,③ Na2SO4,它们聚沉能力大小的次序是 ③>①>②

3.对于AgI的水溶胶,如下三种电解质Al(NO3)3,Mg(NO3)2和NaNO3的聚沉值分别为0.067 mmol?dm?3,2.60 mmol?dm?3和140 mmol?dm?3,则AgI溶胶的胶粒所带的电荷是 负的。

4. 在一定温度下,液相反应A + B===D 的速率系数kA=42.5 min-1 ,则CA从2.0mol.dm-3变到0.50mol.dm-3所需的时间为t1 ,从0.40mol.dm-3变到0.10mol.dm-3所需的时间为t2 ,则两者t2/ t1= 1 。

5. 基元反应A—→P的半衰期为69.3s,要使80% 的A反应生成P,所需的时间是 160.9s 。

6.当某反应物的初始浓度为0.04 mol·dm-3时,反应的半衰期为360 s,初始浓度 为0.024mol·dm-3时,半衰期为600 s,则此反应为 二级反应。

7. 某基元反应A+2B→2P,分别用各种物质随时间的变化率表示反应的速率方程式r=dc(A)/dt=-1/2 dc(B)/dt=1/2 dc(P)/dt

8.已知物质A的分解反应是一级反应。在一定温度下,当A的起始浓度为0.1mol·dm-3时,分解20%的A需时50min。计算:(1)该反应的半衰期

t12155.4min 。(2) 当A的起始浓度为0.02mol·dm-3时,分解20%的A所需的

时间为50min。

9.有一飘荡在空气中的肥皂泡,设其直径为2?10?3m,表面张力为0.07N?m?1,

则肥皂泡所受总的附加压力为0.28kPa

10.在电泳实验中,观察到胶粒向阳极移动,表明胶粒带负电 。

三、计算题

1.混合等体积的0.08 mol·dm-3 KI和0.1 mol·dm-3 AgNO3溶液所得的溶胶。 (1) 试写出胶团的结构式。 (2) 指明胶粒电泳的方向。

(3) 比较 MgSO4,Na2SO4和CaCl2电解质对溶胶聚沉能力的大小。

解: (1) 由于AgNO3 的浓度大于KI的浓度,所以等体积混合时,AgNO3过量,生成的AgI胶核优先吸附Ag? ,使胶粒带正电。则胶团的结构式为

[(AgI)m?nAg?(n?x)NO3]??x??xNO3

?(2) 因为胶粒带正电,电泳时往负极方向移动。

(3) 要使胶粒带正电的溶胶聚沉,外加电解质中负离子的电价(绝对值)越大,聚沉能力也就越强。所以聚沉能力大小的次序为: Na2SO4> MgSO4> CaCl2 。虽然前两种电解质中负离子相同,但由于Na2SO4中正离子是一价的,聚沉能力要比正离子是二价的稍大一些。

2、乙烯转化反应C2H4 —→ C2H2 + H2 为一级反应。在1073K时,要使50%的乙烯分解,需要10h。已知该反应的活化能Ea = 250.6 kJ mol-1 。要求在30min内有75%的乙烯转化,反应温度应控制在多少? 解:已知 T1=1073K 求T2 一级反应 k1=ln2/t1/2=1n2/10h=0.0693h-1

当反应温度为T2时,

k2=1/t2×ln1/(1-y)= 1/0.5h×ln1/(1-0.75)=2.7726h-1 根据 ln(k2/k1)=Ea/R(1/T1-1/T2)

Ln(0.0639s-1/2.7726s-1)=250.6×10 J mol-1/8.314 J mol-1 K-1(1/1073K-1/T2)

-3

T2=1235K

答:反应温度应控制在1235K。

答案

一、选择题

1. C 解析:物质表面张力的值与温度、压力、另一相物质有关,与表面大小无关。

2. A 解析:表面张力的方向在液面的切面上,指向液面收缩的方向,不是与液面垂直。

3. B 解析;表面活性剂的作用有湿润、增加增溶乳化作用,实质都是降低表面张力。

4.C 解析:表面自由能大小与比表面自由能和表面积有关,在比表面自由能(表面张力)一样条件下,与表面积成正比。由于气水泡有前后两个表面,它的表面积最大。

5. D解析;有过量的KI存在时,AgI 胶核优先吸附碘离子,使胶粒带负电。电解质所含的正离子的电价数越高,其聚沉能力也越强。

6. A 解析:胶粒带电荷,胶体不带电,故A项不对;某些溶液中加入电解质后也能产生沉淀,如氯化钡溶液中加入硫酸钠溶液就会产生硫酸钡沉淀,故B项不对;在分散系中广泛存在布朗运动。

7. C 解析:从化学反应的计量方程是无法确定反应的级数的,除非说明计量方程是基元反应。但是从速率系数的单位就可以确定这是一个二级反应,因为它符合二级反应的特征。

8. B 解析:延长反应时间既不能改变反应速率系数,又不能改变反应的活化能,


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