中南大學(xué)2010物理化學(xué)考試

中南大學(xué)考試試卷2009--2010學(xué)年二學(xué)期時間100分鐘物理化學(xué)（下）課程32學(xué)時2學(xué)分考試形式：閉卷專業(yè)年級：粉體、材化、應(yīng)化、化工、制藥、無機(jī)、礦物08級總分100分，占總評成績70%注：此頁不作答題紙，請將答案寫在答題紙上一、單選題（每題2分，共20分）1.反應(yīng)2A—B+C由多個基元反應(yīng)所構(gòu)成，且速率方程具有冪函數(shù)形式。對該反應(yīng)，下列說法中正確的是（）（A）單分子反應(yīng)（B）雙分子反應(yīng)（C）二級反應(yīng)（D）n級反應(yīng)2.兩個一級平行反應(yīng)：⑴和⑵，已知反應(yīng)⑴的活化能E1大于反應(yīng)⑵的活化能E2，以下哪一種措施不能改變獲得B和C的比例？（）（A）提高反應(yīng)溫度（B）延長反應(yīng)時間（C）加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎―）降低反應(yīng)溫度3.下列針對催化反應(yīng)的描述，不正確的是()（A）催化劑能改變反應(yīng)的途徑（B）催化劑能改變反應(yīng)的速率（C）催化劑能改變反應(yīng)的理論產(chǎn)率（D）反應(yīng)后催化劑的量不會改變4.在298K下，含有下列離子的無限稀釋的溶液中，離子摩爾電導(dǎo)率最大的是（）（A）Al3+（B）Mg2+（C）H+（D）K+5.在下列因素中，與電解質(zhì)溶液中離子淌度無關(guān)的是（）（A）壓強(qiáng)（B）溫度（C）電場強(qiáng)度（D）溶液濃度6.與參與電極反應(yīng)某組分活度無關(guān)的是（）（A）電極電勢（B）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢（C）液接電勢（D）超電勢7.下列與極化現(xiàn)象無關(guān)的物理量是（）（A）分解電壓（B）理論分解電壓（C）析出電勢（D）極限擴(kuò)散電流8.一般不會產(chǎn)生吸附現(xiàn)象的界面是（）（A）固-液界面（B）固-氣界面（C）固-固界面（D）液-氣界面9.膠體的Dyndall(丁鐸爾）效應(yīng)產(chǎn)生原因是（）（A）光折射（B）光散射（C）光吸收（D）光激發(fā)10.溶膠的電學(xué)性質(zhì)是由于膠粒帶電所致，下列現(xiàn)象中不屬于溶膠電學(xué)性質(zhì)的是（）（A）布朗運動（B）電泳（C）電滲（D）沉降電勢二、填空題（每題2分，共20分）1.強(qiáng)電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率隨濃度增加而。(填“增加”，“減小”或“不變”)2.濃度為0.1mol·kg-1的KCl溶液中，K+和Cl-的離子遷移數(shù)的關(guān)系為tK+tCl-。(填“>”，“<”或“=”)3.電極極化的結(jié)果是使陽極的電極電勢更，陰極的電極電勢更。(填“正”或“負(fù)”)4.表面活性劑是能使水的表面張力的物質(zhì)。5.按表面張力的大小順序排列下面四種液體：汞，苯，蒸餾水，食鹽水。表面張力從大到小順序排列為：

。6.298K下，有如下兩個反應(yīng)均為Cu(s)+Cu2+(a2)===2Cu+(a1)的電池：⑴Cu(s)|Cu+(a1)||Cu+(a1),Cu2+(a2)|Pt，，⑵Cu(s)|Cu2+(a2)||Cu+(a1),Cu2+(a2)|Pt，，則兩個電池的ΔrGmΘ和EΘ的關(guān)系為：，。(填“=”或“≠”)7.若計算得到某電池反應(yīng)的電池電動勢為負(fù)值，則表示該電池反應(yīng)是向進(jìn)行的。(填“正”或“逆”)8.若某反應(yīng)半衰期與起始濃度無關(guān)，則該反應(yīng)為

級反應(yīng)。9.某反應(yīng)在一定條件下的平衡轉(zhuǎn)化率為25.3%。在相同的條件下，當(dāng)有催化劑存在時，其轉(zhuǎn)化率是。10.一旦用某種方法（如用光、熱、輻射等）引發(fā)，反應(yīng)便通過自由基傳遞發(fā)生一系列的連串反應(yīng)，使反應(yīng)自動進(jìn)行下去，這種反應(yīng)被稱為。三、（12分）請用Debye-Hückel極限公式計算298K時0.01mol·kg-1的NaNO3和0.001mol·kg-1的Mg(NO3)2混合溶液中Mg(NO3)2的離子平均活度系數(shù)，離子平均活度和活度。四、（16分）在298.15K時，測得下列電池的電動勢E為1.228VPt,H2()｜H2SO4(0.01mol·kg－1)｜O2()，Pt四、（16分）解：⑴該電池的正、負(fù)極反應(yīng)及電池反應(yīng)為：負(fù)極：H2()→2H+(mH+=2×0.01mol·kg-1)+2e(1分)正極：O2()+2H+(mH+=2×0.01mol·kg-1)+2e→H2O(l)(1分)電池反應(yīng)：H2()+O2()====H2O(l)(1分)⑵ΔrGm=-zEF=-2×1.228×96485=-236967.16J·mol-1(2分)或ΔrGm=-zEF=-2×1.228×96500=-237004J·mol-1而該電池反應(yīng)就是水的生成反應(yīng)，故：(2分)因為所以(2分)而，則電池的溫度系數(shù)為：(2分)Qr=TΔrSm=298.15×(-163.89)=-48825.04J·mol-1(2分)⑶若反應(yīng)熱不隨溫度變化，則ΔrSm也不隨溫度變化，故：E273.15=E298.15-ΔE=1.228-(-2.123×10-2)=1.249V(3分)五、（8分）解：⑴(2分)(2分)由以上計算可知，，所以在Pt陰極上優(yōu)先析出H2(2分)⑵若要只析出Zn而H2不析出，就必須使，即：(1分)-0.7628>-0.05916pH-0.024解得：pH>12.5(1分)六、（12分）解：水在毛細(xì)管中的上升是因為彎曲水面上的附加壓強(qiáng)所致，根據(jù)楊-拉普拉斯公式，其中r=rmcosθ=5×10-7×1=5×10-7m(3分)所以，(2分)再根據(jù)毛細(xì)管上升公式(3分)若接觸角θ＝30○，則(2分)七、（12分）解：解法一、⑴因為總反應(yīng)為：2N2O5?4NO2+O2，所以，(2分)又∵，其中NO3為中間產(chǎn)物，則根據(jù)平衡近似和穩(wěn)態(tài)近似得：(2分)根據(jù)穩(wěn)態(tài)近似又得：而：(2分)聯(lián)立解得：，∴(2分)⑵因為第三步為慢步驟，所以有k2>>k3，則(2分)所以，表觀活化能Ea=E1+E3–E2(2分)解法二、⑴機(jī)理中的第三步為慢步驟，則根據(jù)速控步驟近似法取：(3分)∵，其中NO3為中間產(chǎn)物，根據(jù)平衡近似法有：