武漢大學(xué)物理化學(xué)期末試題題庫(kù)

1、一、選擇題 ( 共 3題 15分 )1. 5 分 (3611)3611H2S2O8可由電解法制取，陽(yáng)極反應(yīng)為：2H2SO4 H2S2O8 + 2H+ + 2e- ，陽(yáng)極副反應(yīng)為O2的析出。陰極析氫效率為100%，已知電解產(chǎn)生H2，O2的氣體體積分別為9.0 L和2.24 L（標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下），則生成H2S2O8的物質(zhì)的量為： （ ）(A) 0.1 mol(B) 0.2 mol(C) 0.3 mol(D) 0.4 mol2. 5 分 (7149)7149 試由管孝男速率方程式 dq /dt ka pq -kdq g 導(dǎo)出弗倫德利希吸附等溫式 V=k p1/ n 式中 nmg 3. 5 分 (7150)

2、7150試由葉洛維奇速率方程式 dq /dtkap egq kd ehq 導(dǎo)出 喬姆金吸附等溫式 q 1/a ln(A0p) 式中 a =g+h ， A0=ka/kd 二、填空題 ( 共 7題 35分 )4. 5 分 (4453)4453 可將反應(yīng) Ag+ Cl- AgCl(s) 設(shè)計(jì)成電池為 。 已知 25時(shí)電池的 E$= 0.576 V，則電池反應(yīng)的 DrG(298.15 K) = ， AgCl(s) 的活度積 Ksp = ，電池反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，電動(dòng)勢(shì) E 等于 _ 。5. 5 分 (5841)5841 反應(yīng) A + 2B P 的反應(yīng)機(jī)理如下 A + B C， C + BP 其中 A ，B

3、為反應(yīng)物，P 為產(chǎn)物，C 為高活性中間物，則： dcp/dt = ，在 _ 條件下，總反應(yīng)表現(xiàn)為二級(jí)。6. 5 分 (7652)7652 用滲透壓法測(cè)大分子化合物的摩爾質(zhì)量屬于 _ 均摩爾質(zhì)量；用光散射法得到的 摩爾質(zhì)量屬于 _ 均摩爾質(zhì)量；沉降速度法得到 _ 均摩爾質(zhì)量；粘度法測(cè)得的 稱為粘均摩爾質(zhì)量，一般近似地認(rèn)為它屬于 _ 均摩爾質(zhì)量。 請(qǐng)?zhí)睿?A) 質(zhì)均 (B) 數(shù)均 (C) 均 或 (D) 平均 7. 5 分 (4860)4860 (1) 設(shè)陽(yáng)極和陰極的超電勢(shì)均為 0.7 V，還原電位均為 1.20 V，則陽(yáng)極電位等 于_ ，陰極電位等于_ 。 (2) 電池充電時(shí)，充電電壓比平衡電動(dòng)

4、勢(shì)高、低還是相等 _ 。 8. 5 分 (4476)4476 (1) 電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率隨濃度的減小而 _ ； (2) 電池 M1(s)M1+(a1)M(a2)M2(s) 的電動(dòng)勢(shì)除了電極與導(dǎo)線 的接觸電勢(shì)外，還由哪些界面電勢(shì)組成 _ 。 9. 5 分 (4908)4908 某含有 Ag+，Ni2+ ，Cd2+ （活度均為1）離子的pH = 2 的溶液，電解時(shí), H2與各金屬在陰極析出的先后順序?yàn)?_、_、_、_。 (已知f$ (Ag+/Ag)= 0.799 V，f$ (Ni2+/Ni)= -0.23 V，f$ (Cd2+/Cd)= -0.402 V 。 H2在 Ag 上超電勢(shì) h =0.

5、20 V，在 Ni 上, h =0.24 V，在 Cd 上, h =0.30 V) *. 5 分 (6611)6611 從表面熱力學(xué)的角度看，比表面吉布斯自由能表達(dá)式是 _ ，其單位為 _ ，從力學(xué)平衡角度看，表面張力是 _ ，其單位為 _ 。 三、計(jì)算題 ( 共 4題 50分 )11. 15 分 (6718)6718 有人提出一種將不很純的銅粉進(jìn)行提純的工藝：將不純的銅粉于酸化的硫酸銅溶液中反應(yīng)： 過濾后，溶液中的Cu+可歧化得到純銅粉，已知，298 K，p$下：E1$ = 0.02 VE2$ = - 0.57 V如果使一種含銅量為3 kg·m-3（以CuSO4形式存在）的溶液通過

6、一個(gè)裝有銅粉的反應(yīng)器（25），假設(shè)反應(yīng)已達(dá)到平衡，計(jì)算溶液流出反應(yīng)器時(shí)Cu2+,Cu+和總的銅的濃度。12. 15 分 (5976)5976 反應(yīng) 2NO(g) +H2(g) =N2O(g) +H2O(g) 的速率方程為： dp(N2O)/dt = k p2 (NO) p(H2), 實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)為： (反應(yīng)在恒溫、恒容下進(jìn)行) 反應(yīng)序號(hào) p0(NO)/kPa p(H2)/kPa 半壽期/s T/K 1 80.0 1.33 19.2 1093 2 80.0 2.66 ？ 1093 3 1.33 80.0 830 1093 4 2.66 80.0 ？ 1093 5 80.0 1.33 10 1

7、113 (1) 求所缺半壽期數(shù)據(jù) (2) 求1 093 K時(shí)的k值 (3) 求反應(yīng)活化能 (4) 提出一個(gè)只涉及雙分子步驟的反應(yīng)機(jī)理, 由此機(jī)理可得上述規(guī)律 (5) 如果1 093 K時(shí)，p0(NO)=2.66 kPa, p0(H2)=1.33 kPa ，求該反應(yīng)半壽期。 13. 10 分 (7712)7712 設(shè)將某單元酸 (HR) 0.0013 kg 溶于 0.1 dm3的稀鹽酸溶液后完全解離，如果將 此溶液置于半透膜(b)中，與膜外(a) 298 K，0.1 dm3蒸餾水達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得膜外 pH = 3.26，膜電勢(shì)為 34.9 mV，試計(jì)算： (1)膜內(nèi)溶液的 pH 值 (2)該單元

8、酸的相對(duì)分子質(zhì)量 假定溶液可視作理想溶液。 14. 10 分 (6506)6506 用l400 nm單色光照含有2Cl2之反應(yīng)池，被 Cl2吸收的光強(qiáng)為Ia11×10-7 J·s-1，照射一分鐘后，p(Cl2)由27.3 kPa降為20.8 kPa（已校正為273 K時(shí)之壓力）求量子產(chǎn)率F（反應(yīng)池體積為100 cm3），并由F對(duì)反應(yīng)歷程提出你的分析。一、選擇題 ( 共 3題 15分 )1. 5 分 (3611)3611答 (C)（5分）2. 5 分 (7149)7149 答 吸附達(dá)平衡時(shí) dq /dt0 kapq -mkdq g (2分) q nka/kd·p n

9、mg q (ka/kd)1/np1/nkp1/n 其中 k(ka/kd)1/n (3分) 3. 5 分 (7150)7150 答吸附達(dá)平衡時(shí) dq /dt0 kape gq kde hq (2分) e (h+g)qka/kdp q 1/(h+g)·ln(ka/kd·p)1/a·ln(A0p) (3分) 二、填空題 ( 共 7題 35分 )4. 5 分 (4453)4453 答 AgAgCl(s)KCl(aq)Ag+(aq)Ag(s) (2分) DrG= -zEqF = -55.60 kJ·mol-1 (1分) Ksp = 1.8×10-10 (

10、1分) E = 0 (1分) 5. 5 分 (5841)5841 答 dP/dt = k1k2AB2/(k-1+ k2B) k-1 << k2B 6. 5 分 (7652)7652 答 (B) (A) (C) (A) 7. 5 分 (4860)4860 答 (1) 1.9 V ； 0.5 V (3分) (2) 高 (2分) 8. 5 分 (4476)4476 答 (1) 增加 (2) M與 M間液接電勢(shì)，M1、M2 與溶液間的界面電勢(shì) 9. 5 分 (4908)4908 答 Ag; Ni; H2; Cd *. 5 分 (6611)6611 答 (¶G/¶A)，

11、J·m-2 ； 作用在單位邊界指向液體內(nèi)部與表面相切的力；N·m-1 三、計(jì)算題 ( 共 4題 50分 )11. 15 分 (6718)6718答反應(yīng)前Cu2+濃度為：3/63.55 mol·kg-1= 0.0472 mol·kg-1 （2分）經(jīng)銅粉處理并平衡后，設(shè)反應(yīng)量為 x，即銅的總濃度為 2x。E(Cu+|Cu)=E(Cu2+|Cu+)即E2$(Cu+|Cu)+0.0591lgCu+= E1$(Cu2+|Cu+)+0.0591lgCu2+/Cu+（5分）已知E2$(Cu+|Cu) E1$(Cu2+|Cu+)= -0.59 V故lgCu2+/Cu+2

12、= -0.59/0.0591= - 9.98即Cu2+幾乎全部變?yōu)镃u+，x 0.0472 mol·kg-1=Cu+（5分）Cu2+=9.3×10-13 mol·kg-1 （2分）故溶液中銅的總濃度為: 2x= 0.0994 mol·kg-1 （1分）12. 15 分 (5976)5976答 (1) 反應(yīng)1和2 中，NO過量, 反應(yīng)3, 4 中，H2過量 所以反應(yīng)2的 t1/2（2）=19.2 s 反應(yīng)4的t1/2=1/k(表)·p0(NO) ， 反應(yīng)4的t1/2是反應(yīng)3的一半, 即t1/2（4）= 4.15 s (4分) (2) 據(jù)反應(yīng)1，

13、k(表)=kp2(NO) =0.69/19.2 =0.036 s-1 k =5.6×10-12 Pa-2·s-1 (3分) (3) 反應(yīng)1與5比較 ，ln(k2/k1)=(Ea/R)(1/T1-1/T2), Ea=329.9 kJ·mol-1 (3分) (4) 2NON2O2 (快速平衡) N2O2+H2=N2O+H2O (速控步) (4分) (5) 按計(jì)量比進(jìn)料 (5分) dp(N2O)/dt =4kp3(H2) =dp(H2)/dt 積分得： = 8 k t, t1/2 =3.8×104 s 13. 10 分 (7712)7712 答 (1) 根據(jù)膜

14、電勢(shì)公式 f (a,b) = f (a) - f (b) = RT/F×ln a(H+,b)/a(H+,a) 即 pH(b) = pH(a) -f (a,b) / 0.05916 = 2.67 (4分) (2) 根據(jù) pH 值分別求得 H+ 濃度為 H+a = 0.0005488 mol·dm-3 (2分) H+b = 0.002136 mol·dm-3 (2分) (H+Cl-)a = (H+Cl-)b Cl-b= 1.41×10-4 mol·dm-3 故 HR的摩爾質(zhì)量 M (HR) = 0.0013/ (HR×0.1) = 6.5

15、16 kg·mol-1 (2分) 14. 10 分 (6506)6506 答 反應(yīng)分子數(shù)為nr=(pi-pf)V/RT =2.86×10-4 mol (2分) 吸收的光子為n0=Itl /hcL=2.20×10-10 mol (3分) F =nr/n0=1.3×106 1 (2分) 反應(yīng)歷程應(yīng)為光引發(fā)的鏈反應(yīng)， 即 Cl22Cl Cl+H2 HCl+H H+Cl2 HCl+Cl Cl+Cl+M Cl2+M (3分)一、選擇題 ( 共 1題 5分 )1. 5 分 (4084)4084在298 K時(shí)，0.002 mol·kg-1 的 CaCl2溶液

16、的平均活度系數(shù)g±，1與0.002 mol·kg-1 的CaSO4溶液的平均活度系數(shù)g±，2相比較是： （ ）(A) g±,1 > g±,2 (B) g±,1 < g±,2 (C) g±,1 = g±,2 (D)無(wú)法比較二、填空題 ( 共 9題 45分 )2. 5 分 (7719)7719半透膜兩邊電解質(zhì)的起始濃度為： c(NaP)/mol·dm-3 c(KCl)/mol·dm-3 0.01 0.1其中NaP電離出的P為不能透過半透膜的大離子，膜平衡的條件是_。3. 5 分

17、 (5352)5352 反應(yīng) A(g) 2B(g) 在一個(gè)恒容容器中進(jìn)行，反應(yīng)的溫度為 373 K，測(cè)得不同 時(shí)間系統(tǒng)的總壓如下： t / min 0 5 10 25 p / kPa 35.597 39.997 42.663 46.663 53.329 t = 時(shí)，A全部消失。 (1) 試導(dǎo)出 A 的濃度與系統(tǒng)總壓的關(guān)系 (2) 求該二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù) k (單位用：dm3·mol-1·s-1 表示) 4. 5 分 (4196)4196298 K時(shí)，已知E$(Cu2+|Cu)=0.337 V，E$(Zn2+|Zn)= - 0.7628 V，則電池Zn(s)|Zn2+(a1=

18、1)|Cu2+(a2=1)|Cu(s)的E=_，電池反應(yīng)的平衡常數(shù)Ka=_，當(dāng)電能耗盡時(shí)，兩離子的活度比a1/a2=_。5. 5 分 (4967)4967 1.00 mol·dm-3的CdSO4溶液在25時(shí)，用面積各為50 cm2的Ni陰極和Pt陽(yáng)極在0.05A 的恒電流下電解，若H+ 活度為1, 當(dāng)陰極上剛析出H2時(shí), Cd2+的濃度將是_ _。已知：H+e-H2 在Cd上的超電勢(shì)為0.65 V, f $ (Cd2+/ Cd) =-0.403 V 。 6. 5 分 (4076)4076某電解質(zhì)溶液濃度m=0.05 mol·kg-1 ，其離子強(qiáng)度I=0.15 mol

19、3;kg-1 ，則該電解質(zhì)是_型。7. 5 分 (3839)3839 (1) 定溫下，比較 H+， La3+，OH -，½ SO這四種離子在無(wú)限稀釋水溶液條件下的摩爾電導(dǎo)率，哪個(gè)最大？ (2) 相同溫度下，各種不同鈉鹽的水溶液中，鈉離子的遷移數(shù)是否相等？ 8. 5 分 (3687)3687在HCl濃度為c1與BaCl2濃度為c2的混合溶液中，若已知(H+)、 (K+)、(Cl - )，則氫離子遷移數(shù)可表示成：_。9. 5 分 (4851)4851 電化學(xué)中電極反應(yīng)的速度以 _ 表示，極化是 _ 的現(xiàn)象，極化主要有 _, _。超電勢(shì)是 。 *. 5 分 (4015)4015(a) 德拜

20、-休克爾極限公式為 ，適用條件是 。 (b) 測(cè)遷移數(shù)的方法有 ， ，和 。 三、計(jì)算題 ( 共 4題 50分 )11. 15 分 (4322)4322 從下列 298.15 K, p$下的數(shù)據(jù)，求PtS2O,S4O的電極電勢(shì). 1 mol Na2S2O3·5H2O溶于大量水中,吸熱 46.735 kJ·mol-1; 1 mol Na2S2O3·5H2O溶于過量I3- 的溶液中，吸熱28.786 kJ·mol-1; 1 mol I2(s) 溶于過量I- 的溶液中,吸熱3.431 kJ·mol-1; (以上均為無(wú)限稀釋溶液的數(shù)據(jù)) S2O S4O

21、 I- I2(s) S/(J·K-1·mol-1) 33.47 146 105.9 116.7 PtI2(s)I- f$0.534 V 12. 15 分 (5437)5437 在溶液中，A和B兩個(gè)化合物之間的反應(yīng)對(duì)B是一級(jí)。 在300 K時(shí), 從動(dòng)力學(xué) 實(shí)驗(yàn)得到如下結(jié)果： Bo =1.0 mol·dm-3 A/mmol 1.000 0.692 0.478 0.29 0.158 0.110 t/s 0 20 40 70 100 120 (A) 試求A的反應(yīng)級(jí)數(shù), 并計(jì)算這個(gè)反應(yīng)的速率常數(shù) (B) 如果B的初始濃度等于0.5 mol·dm-3, A的半衰期會(huì)

22、不同嗎? (C) 如果活化能是83.6 kJ·mol-1, 當(dāng)A和B的濃度都是0.1 mol·dm-3時(shí), 試 計(jì)算在323 K時(shí)反應(yīng)的速率。 13. 10 分 (7678)7678蛋白質(zhì)的數(shù)均分子質(zhì)量約為40 kg·mol-1，試求在298 K時(shí)，含量為1.00×10-2 kg·dm-3的蛋白質(zhì)水溶液的冰點(diǎn)降低、蒸氣壓降低和滲透壓。已知298 K時(shí)水的飽和蒸氣壓為3.168 kPa，Kf=1.86 kg·K·mol-1，r(H2O)=1.0 kg·dm-3。設(shè)溶液的密度近似為純水的密度。14. 10 分 (638

23、2)6382 溶液中離子間的反應(yīng)速率正比于活化絡(luò)合物的活度， 請(qǐng)推導(dǎo)反應(yīng)速率常數(shù)與離子強(qiáng)度和離子電荷數(shù)間的關(guān)系式，設(shè)反應(yīng)式為AZa+BZbX 。一、選擇題 ( 共 1題 5分 )1. 5 分 (4084)4084答 (B)（5分）二、填空題 ( 共 9題 45分 )2. 5 分 (7719)7719答 Na+內(nèi)Cl-內(nèi)=Na+外Cl-外， （2.5分） K+內(nèi)Cl-內(nèi)=K+外Cl-外 （2.5分）3. 5 分 (5352)5352 答 A(g) 2B(g) 總壓力 t = 0 p p p0 = p +p .(1) t = t p - px p + 2px pt =p+ p+px .(2) t

24、= 0 p + 2p p = p + 2px .(3) (2) - (1) 得 px = pt - p0 (3) - (1) 得 p = p - p0 (3) - (2) 得 p - px = p - pt (以上各1分) 二級(jí)反應(yīng)：1/cA- 1/c0.A= kt .(4) c = n/V = p/RT (2分) c0,A= p/RT = (p - p0)/RT cA = (p- px)/RT = (p - pt)/RT (2分) 將其代入 (4) 式，整理得： k = 將各組數(shù)據(jù)代入上式，計(jì)算平均值：k平均 = 0.193 dm3·mol-1·s-1 (3分) 4. 5

25、 分 (4196)4196答 E=E$=1.0998 V；（2分）Ka=1.52×1037（2分）a1/a2=1.52×1037（1分）5. 5 分 (4967)4967 答 4.5×10-9 mol·dm-3 (5分) 6. 5 分 (4076)4076答 A2B，(A正一價(jià)，B負(fù)二價(jià))（2分）7. 5 分 (3839)3839 答 (1) H+ 最大 (2) 不等 8. 5 分 (3687)3687答 （5分）9. 5 分 (4851)4851 答 電流密度；電極電位偏離平衡電位或靜止電位；濃差極化，電化學(xué)極化，有電流通過時(shí)，電極電位對(duì)平衡電位的偏離

26、。 *. 5 分 (4015)4015 答 (lggi = -A z12I1/2) 極稀溶液 希托夫法，界移法，電動(dòng)勢(shì)法。 (各1分) 三、計(jì)算題 ( 共 4題 50分 )11. 15 分 (4322)4322 解: Na2S2O3·5H2O(s)H2O2Na+S2Oaq (1) DrH146.735 kJ·mol-1 2Na2S2O3·5H2O(s)I(aq)4Na+S4O3I-aq (2) DrH2DrH22×28.786 kJ (1)×2(2) S4O3I-2S2OI (3) DrH32DrH1DrH35.898 kJ·mol-

27、1 (5分) 2I-(aq )I2(s)2e- (4) DrGzFf $103.159 kJ·mol-1 DrS195.1 J·K-1·mol-1 DrH474.805 kJ·mol-1 I2(s)I-(aq)I(aq) (5) DrH53.431 kJ·mol-1 (4)(5) 3I-(aq)I(aq)2e- (6) DrH678.236 kJ·mol-1 (5分) (3)(6) S4O2e-2S2O(aq) (7) DrH742.338 kJ·mol-1 DrS779.06 J·K-1·mol-1 D

28、rG7DrH7TDrS718.766 kJ·mol-1 f $DrG7/(2F)0.0972 V 2S2OS4O2e- f $0.0972 V (5分) 12. 15 分 (5437)5437 答 （A） 對(duì)A是一級(jí), k=0.018 s-1， t1/2 =39 s (5分) （B） t'1/2 =78 s (5分) （C）300 K時(shí), k2=0.018 mol-1·dm3·s-1 (5分) 323 K時(shí), k'2=0.193 mol-1·dm3·s-1, ln r=k2AB =0.00193 mol·dm-3

29、83;s-1 13. 10 分 (7678)7678答 溶液的質(zhì)量摩爾濃度為： =c2(質(zhì)量濃度)/ （3分） （2分） （3分） （2分）14. 10 分 (6382)6382 答 K=(X/AB)·(g/gAgB) 因?yàn)?r=kXg =kKABgAgB=k0gAgBAB -(1) (5分) 據(jù)lggi=-Azi2 代入(1)式 k =k0gAgB， lgk =lgk0+lg(gAgB) -(2) 即得 lgk =lgk0-A(zA2+zB2) (5分)一、選擇題 ( 共 2題 10分 )1. 5 分 (7376)7376介電常數(shù)e的量綱是： （ ）(A) L M-1 T I-2(

30、B) L-1 M T2 I-1(C) L-2 M T3 I(D) L-3 M-1 T4 I22. 5 分 (3910)391018時(shí)，純水的4.89×10-2 ，此時(shí)水中m(H+)= m(OH-)=7.8×10-8 mol·kg-1，則18時(shí)純水的電導(dǎo)率k為： （ ）(A) 3.81×10-6 S·m-1(B) 3.81×10-8 S·m-1(C) 3.81×10-7 S·m-1(D) 3.81×10-5 S·m-1二、填空題 ( 共 8題 40分 )3. 5 分 (4643)4643 可將反應(yīng) Ag+ Cl- AgCl(s) 設(shè)計(jì)成電池 _ ， 已知 298 K 時(shí)電池的 E$= 0.576 V，則電池反應(yīng)的DrG(298.15 K) = _， AgCl(s) 的活度積 Ksp = _，電池反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，電動(dòng)勢(shì) E 等于 _ 。 4. 5 分 (4258)4258 某電池在 p$ 時(shí)電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系為 E/mV = -68.00 - 0.312 (T/