華南理工大學(xué)期末考試物理化學(xué)試卷試卷B附答案

1、姓名 學(xué)號(hào) 學(xué)院 專業(yè) 座位號(hào) ( 密 封 線 內(nèi) 不 答 題 )密封線線_ _ 誠(chéng)信應(yīng)考,考試作弊將帶來(lái)嚴(yán)重后果！ 華南理工大學(xué)期末考試 物理化學(xué)試卷注意事項(xiàng)：1. 考前請(qǐng)將密封線內(nèi)填寫清楚； 2. 所有答案請(qǐng)直接答在試卷上(或答題紙上)； 3考試形式：閉卷； 4. 本試卷共四大題，滿分100分，考試時(shí)間120分鐘。題 號(hào)一二三四五總分得 分評(píng)卷人一 選擇題（每題2分，共20分）1. 原電池是指： （ ）(a) 將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能的裝置 (b) 將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置 (c) 可以對(duì)外作電功的裝置 (d) 對(duì)外作電功同時(shí)從環(huán)境吸熱的裝置 2. 電解金屬鹽的水溶液時(shí), 在陰極上 ： ( )

2、(a) 還原電勢(shì)愈正的粒子愈容易析出 (b) 還原電勢(shì)與其超電勢(shì)之代數(shù)和愈正的粒子愈容易析出 (c) 還原電勢(shì)愈負(fù)的粒子愈容易析出 (d) 還原電勢(shì)與其超電勢(shì)之和愈負(fù)的粒子愈容易析出 3. licl 的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率為 115.03×10-4 s·m2·mol-1，在 298 k 時(shí)，測(cè)得 licl 稀溶液中 li+ 的遷移數(shù)為 0.3364，則 cl- 離子的摩爾電導(dǎo)率 lm(cl-)為： （ ） (a) 76.33×10-4 s·m2·mol-1 (b) 113.03×10-4 s·m2·mol-

3、1 (c) 38.70×10-4 s·m2·mol-1 (d) 76.33×102 s·m2·mol-1 4. 有一zncl2水溶液，m=0.002 mol·kg-1 ，g±=0.83，則a±為： （ ）(a)1.66×10-3(b)2.35×10-3 (c)2.64×10-3(d)2.09×10-45. 對(duì)于反應(yīng) 2no2= 2no + o2，當(dāng)選用不同的反應(yīng)物和產(chǎn)物來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)，其 相互關(guān)系為： ( ) (a) -2dno2/dt = 2dno/dt = d

4、o2/dt (b) - dno2/2dt = dno/2dt = do2/dt = dx /dt (c) - dno2/dt = dno/dt = do2/dt (d) - dno2/2dt = dno/2dt = do2/dt = 1/v dx /dt 6. 二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)的單位是： ( ) (a) s-1 (b) dm6·mol-2·s-1 (c) s-1·mol-1 (d) dm3·s-1·mol-1 7. 氣相反應(yīng) a + 2b 2c，a 和 b 的初始?jí)毫Ψ謩e為 pa和 pb，反應(yīng)開始時(shí) 并無(wú) c，若 p 為體系的總壓力，當(dāng)時(shí)間為

5、 t 時(shí)，a 的分壓為： ( ) (a) pa- pb (b) p - 2pa (c) p - pb (d) 2(p - pa) - pb 8. 光化學(xué)反應(yīng)中的量子效率f一定是： ( )(a) 正整數(shù) (b) 1(c) 1 (d) 可1，也可19. 多孔硅膠的強(qiáng)烈吸水性能說明硅膠吸附水后，表面自由能將： ( ) (a) 變高 (b) 變低 (c) 不變 (d) 不能比較 10. 下列物系中為非膠體的是： ( ) (a) 滅火泡沫 (b) 珍珠 (c) 霧 (d) 空氣 二. 填空題（每題2分，共10分）1 在10 cm3 1mol·dm-3 koh溶液中加入10 cm3水，其電導(dǎo)率將

6、_，摩爾電導(dǎo)率將_(填入增加、減小、不能確定)。 2 電池放電時(shí)，隨電流密度增加陽(yáng)極電位變 _，陰極電位變 _，正極變 _ ，負(fù)極變_。3 n2和h2合成nh3, 在400下, 動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果表明沒有催化劑時(shí), 其活化能為334.9 kj·mol-1 ，用fe催化時(shí), 活化能降至167.4 kj·mol-1。假定催化和非催化反應(yīng)的指前因子相等, 則兩種情況下，反應(yīng)速率常數(shù)之比值kc a t / k0) =_。 4 已知f $ (fe2+/fe)= -0.440 v, f$ (cu2+/cu) = 0.337 v，在 25, p$時(shí), 以 pt 為陰極，石墨為陽(yáng)極，電解含

7、有 fecl2(0.01 mol·kg-1)和 cucl2 (0.02 mol·kg-1)的水溶液，若電解過程不斷攪拌溶液，且超電勢(shì)可忽略不計(jì)，則最先析出的金屬是 _。5 對(duì)帶正電的溶膠， nacl 比 alcl3的聚沉能力 。對(duì)對(duì)帶負(fù)電的溶膠， na2so4比 nacl 的聚沉能力 。 三計(jì)算題125時(shí)，tlcl在純水中的溶解度為1.607×10-2 mol·dm-3，在0.100 mol·dm-3 nacl溶液中的溶解度是3.95×10-3 mol·dm-3，tlcl的活度積是2.022×10-4，試求在不含n

8、acl和含有0.1000 mol·dm-3 nacl的tlcl飽和溶液中離子平均活度系數(shù)。（10分）。 2電池 ag(s)|agbr(s)|hbr(0.1 kj·mol-1)|h2(0.01p$),pt，298 k時(shí)，e=0.165 v，當(dāng)電子得失為1mol時(shí)，drhm= - 50.0 kj·mol-1，電池反應(yīng)平衡常數(shù)k$=0.0301，e$(ag+|ag)=0.800 v，設(shè)活度系數(shù)均為1。(1) 寫出電極與電池反應(yīng)；(2) 計(jì)算298 k時(shí)agbr(s)的ksp；(3) 求電池反應(yīng)的可逆反應(yīng)熱qr；(4) 計(jì)算電池的溫度系數(shù)。（15 分）3. 氣相反應(yīng) 2n

9、o2+ f2 2no2f，當(dāng) 2 mol no2和 3 mol f2在 400 dm3的反應(yīng)釜中混合，已知 300 k 時(shí)， k = 38 dm3·mol-1·s-1，反應(yīng)速率方程為： r = kno2f2。試計(jì)算反應(yīng) 10 s 后 ，no2 ，f2 ，no2f 在反應(yīng)釜中物質(zhì)的量（10 分）。4苯乙烯工業(yè)化生產(chǎn)是從石油裂解得到的乙烯與苯作用生成乙苯，在由乙苯直接脫氫而 制得： c6h5ch2ch3(g) c6h5chch2(g)h2(g) 乙苯直接脫氫的工藝條件為：溫度：600800；壓力：常壓；原料：過熱水蒸氣與乙苯蒸氣,物質(zhì)的量比為 9:1 的混合氣，已知數(shù)據(jù)如下：

10、乙苯(g) 苯乙烯(g) 水(g) fh(298 k)/kj×mol-1 29.79 146.9 -241.8 fg (298 k)/kj×mol-1 130.58 213.8 -228.6 (1)已知 700 k 時(shí),上述乙苯脫氫反應(yīng)的rg 33.26 kj×mol-1，7001100 k 之間反應(yīng)熱效應(yīng)平均值 rh124.4 kj×mol-1,計(jì)算1000 k 時(shí)乙苯的理論轉(zhuǎn)化率。 (2)試對(duì)本反應(yīng)為什么采取高溫常壓，充入惰性氣體等工藝條件，做熱力學(xué)的分析說明。 (3)用蒸餾法從粗品中分離苯乙烯時(shí)，采用什么措施防止或減少其聚合作用。 (4)文獻(xiàn)報(bào)道，

11、有人建議可用乙苯氧化脫氫的辦法來(lái)制取苯乙烯 c6h5ch2ch3(g)(1/2)o2(g) = c6h5chch2(g)h2o(g) 從熱力學(xué)角度估算一下，在25、標(biāo)準(zhǔn)壓力下有無(wú)實(shí)際的可能性，若可能實(shí)現(xiàn),從理論上來(lái)講比直接脫氫法具有什么優(yōu)點(diǎn)。（15 分） 5水在40下若以半徑為r=1×10-3 m的小液滴存在，試計(jì)算其飽和蒸氣壓增加的百分率。已知液滴的附加壓力ps=1.39×107 n·m-2，水在40的摩爾體積vm=1.84×10-5 m3·mol-1。（10 分） 四問答題1用 pt 為電極，通電于稀 cuso4溶液, 指出陰極部、中部、陽(yáng)

12、極部中溶液的顏色在通電過程中有何變化？若都改用 cu 作電極，三個(gè)部分溶液顏色變化又將如何？ （5分）2簡(jiǎn)述憎液溶膠的三個(gè)最基本特征。（5分）物理化學(xué)試卷 答案一、選擇題 ( 共10題 20分 )bbadddcdbd 二、填空題 ( 共 5題 10分 )1 答 減小 ；增加 2 正，負(fù)，負(fù)，正. 3. k(cat)/k0 =exp-e(cat)-e/rt=1013 4 f (fe2+/fe) = f $+ rt/2f× ln 0.01 = -0.4992 v f (cu2+/cu) = f $+ rt/2f× ln 0.02 = 0.2868 v 最先析出的是 cu 5 大

13、；小 三、計(jì)算題 ( 共 5題 60分 )1答 所以： 在不含nacl的tlcl飽和溶液中： 在含0.1000 nacl的tlcl飽和溶液中： 2答(-)ag(s)+br () e -agbr(s)(+)h+()+e -h2(0.01p$)ag(s)+hbragbr(s)+h2(0.01p$) 可用設(shè)計(jì)電池求算：ag(s)|ag+|br -|agbr(s)+ag(s)e$= e$(agbr|ag) e$(ag+|ag)= - 0.71 v由k$求得，e$= - e$(agbr|ag)ksp=exp() = exp() = 9.8×10-13 3 qr=tdrsm=drhm - drg

14、m= - 50.0 kj ( - zef)= - 34.08 kj 4 （ 3答 2no2(g) + f2(g) 2no2f(g) t=0 a b 0 t=t a-x b-(x/2) x 可得積分速率方程 x = 4.9×10-3 mol·dm-3 n(no2f) = v·x = 1.96 mol n(no2) = 0.04 mol n(f2) = 2.02 mol 4 答 (1) k =exp(-rg /rt) =3.3×10-3 lnk (1000 k)/k (700 k)=(124 400/8.314)(1000-700)/(1000×7

15、00) 求得 k (1000 k) =2.013 c6h5ch2ch3(g) c6h5ch=ch2(g) + h2(g) + h2o(g) 平衡/mol 1- 9 =(10+)mol k =kn(p/p$)/nb =2/(1-)1/(10+) =2.013 解得=0.9584 (2) rh =(146.9-29.79) kj·mol-1=117.11 kj·mol-1 rg =(213.8-130.58) kj·mol-1=83.22 kj·mol-1 由于rg <0,表明在常溫標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)不能進(jìn)行,只有升高溫度,增大trs 值,使得rg <0時(shí)反應(yīng)才可以進(jìn)行。本反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度，k 增大, 反應(yīng)向右移動(dòng),有利于苯乙烯生成,本反應(yīng)>0,低壓有利于苯乙烯生成,充入惰性氣體,相當(dāng)于降低體系總壓, 采用上述措施利于提高乙苯轉(zhuǎn)化率。 (3) 加入少量阻聚劑, 采用減壓蒸餾, 以降低蒸餾溫度, 防止聚合。 (4)氧化脫氫rg =-145.4