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温州大学物理化学期末考试试卷

一、选择题(只一个正确答案,多选得零分。共15小题,每题3分)

??2B,kA是与A的消耗速率相对应的速率常数,则下列微分速率方程式中哪一1、 基元反应:A?k个是正确的? ( )

A.dc?kc B.dc?2kc C.dc?1kc D.dc?kc

BBBB2dtAAdtAAdt2AAdtAA2、 比较一定温度下无限稀薄溶液中H+、Li+、Na+和K+四种离子的电迁移率U?的大小,结果为:

?( )

A.H+>Li+>Na+>K+ B.H+>K+>Na+>Li+ C.H+<Li+<Na+<K+ D.H+<K+<Na+<Li+

3、 能证明科尔劳乌施经验式 (?m???m(1??c))的理论是: ( ) (a) 阿仑尼乌斯 (Arrhenius) 电离理论

(b) 德拜-休克尔 (Debye-Huckel) 离子互吸理论 (c) 布耶伦 (Bjerrum) 的离子缔合理论

(d) 德拜-休克尔-昂萨格 (Debye-Hückel-Onsager) 电导理论

4、 某可逆电池在以下三种情况下放电:(1)电流趋近于零;(2)有一定大小的工作电流;(3)短路,则在

这三种情况下: ( )

A.电池电动势的改变 B.电池的工作电压(即端电压)不变 C.输出的电能相同 D.输出的电功率不同

5、 在“标准电极电势表”中列出的电极电势E都是指25℃时该电极反应中各物质活度均为1时相对于

?标准氢电极电势之值。为了精确测定诸电极的E值,下列方法(均在25℃下进行)可行的是

?( )

(a) 精确配制出各电极活性物质的活度为1的溶液组成电池, 测定电池的电动势

(b) 由电解质活度、电解质离子平均活度及与它们相应的浓度之间的关系,求得电解质活度为1时

的浓度,以此配制电解质溶液,进行电动势测量

(c) 由实验测定热力学数据(如?rGm), 然后计算E

??(d) 配制浓度不同的一系列电解质溶液, 测出待定电极与标准氢电极组成的电池的一系列电动势E

值, 用外推法求出E

?6、 在原电池电动势测量中,下列哪一项叙述不正确? ( ) (a) 用万用表或伏特计直接测定两极间的电势差即可

(b) 工作电池的电动势必须大于标准电池和待测电池的电动势

(c) 使用Weston电池作标准电池主要是因为它的电动势很稳定,温度系数很小 (d) 利用电动势法可以测定电解质的离子平均活度因子

??

. . . .

7、 已知温度为T时电池反应

2??111Cu?Cl2?Cu2??Cl? (1) 和 Cu?Cl2?Cu?2Cl (2) 222的标准电动势分别为E1和E2,则E1和E2之间的关系为: ( )

000000000000A.E1/E2=1/2 B.E1/E2=2 C.E1/E2=1/4 D.E1/E2=1

8、 在298.15K,100kPa下,将金属铅Pb与醋酸铜Cu(Ac)2溶液的置换反应

Pb + Cu(Ac)2 = Cu ? + Pb(Ac)2

安排在可逆电池中进行时,对外作功91.84 kJ,同时电池吸热213.6 kJ,则该过程中热力学能U和熵S的变化为: ( )

A.ΔU ? 0,ΔS ? 0 B.ΔU ? 0,ΔS ? 0 C.ΔU ? 0,ΔS ? 0 D.ΔU ? 0,ΔS ? 0

9、 已知标准电极电势:E(1Hg2??e?Hg)?0.796V,E(Hg2??2e?Hg)?0.851V

22 则反应Hg?Hg2??Hg22?的标准平衡常数lnA.4.28 B.-28.8 C.8.56 D.-57.7

K?为: ( )

10、反应物A和B所组成的体系中存在下列反应

k2A???H,dc?Ae1H?E1/RTdt12cA

2kA?B???S(目标产物),dcS?A2e?E/RTcAcB

dt2k2B???G,dc?Ae1G?E3/RTdt32 cB为有利于S的生成,下列叙述中正确的是: ( )

(a) 若E2(b) 若E2(c) 若E1?E1,E3,则应尽可能选择低温下反应 ?E1,E3,则应尽可能选择高温下反应

?E2?E3,则应选择中温下反应

kk(d) 无法通过控制反应温度来达到目的

12??y???z,反应体系中x、y、z的浓度与时间t的关系如下图所示,请11、对于单向连续反应:x?判断k1与k2之间的关系。 ( )

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A.k1??k2 B.k1??k2 C.k1?k2 D.无从判断

12、下列关于腐蚀电池的叙述不正确的是: ( ) (a) 腐蚀电池实际是一个自发的短路电池

(b) 在铜板上钉有一颗铁制铆钉,在潮湿的空气中,铜为阳极,铁为阴极,就构成腐蚀电池 (c) 若钢材中含有碳C等杂质,则在碱性的潮湿环境中,主要形成吸(耗)氧腐蚀电池

(d) 把铁板部分浸入稀的NaCl溶液中,一段时间后,回发现铁板下部很快被腐蚀,而紧靠水线下面

的那个区域通常不受腐蚀。

13、将浓度为0.04 mol?dm

?3

的KI水溶液与浓度为0.1mol?dm?3的AgNO3水溶液等体积混合,得到AgI

溶胶。下列电解质中何者对上述AgI溶胶的聚沉能力最强? ( ) A.Al2(SO4)3 B.K2SO4 C.Ca(NO3)2 D.NaNO3

14、在光的作用下,O2可转变为O3。当1 mol O3生成时,要吸收3.011×1023个光子,则此光化学反

应的量子效率?为: ( ) A.??1 B.??1.5 C.??2 D.??3

15、下列原电池中,哪个的电动势与氯离子Cl-的活度无关?符号“aq”是英文单词aqueous的缩写,表

示水溶液。 ( )

(a) Zn | ZnCl2 (aq) | Cl2 (g, p) | Pt (b) Zn | ZnCl2 (aq) || KCl (aq) | AgCl (s) |Ag (c) Ag | AgCl (s) | KCl (aq) | Cl2 (g, p) | Pt (d) Pt | H2 (g, p) | HCl (aq) | Cl2 (g, p) | Pt

二、计算和证明题(共4小题,共55分)

1、 (本题5分)试证明对于纯液体,有

????dS????dA

??T?p,A式中S代表熵函数,?代表表面张力,A代表表面积。

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2、 (本题15分)已知纯水的表面张力与温度的关系为

?/10?3N?m?1?75.64?0.14(t/℃)

若将10 kg纯水在303.15 K,101.325 kPa下等温等压可逆分散成半径r(1) 环境所作的非体积功; (2) 分散过程系统的熵变; (3) 小雾滴的饱和蒸气压;

3、 (本题15分)已知浓差电池:

?10?8m的球形雾滴,且已知

该温度、压力下水的密度为0.995 g?cm?3,同时忽略分散度对水表面张力的影响,试计算:

Ag(s) | AgCl(s) | KCl(b1=0.5 mol?kg?1,??=0.649) | KCl(b1=0.05 mol?kg?1,??=0.812) | AgCl(s) | Ag(s) 在25℃时的电动势为0.0523 V,试计算 (1) 在假定无液接时的浓差电动势; (2) 两种KCl溶液的接界电势; (3) K+和Cl?的迁移数。

4、 (本题20分)电池

Pt | H2(100kPa) | H2SO4(0.5 mol?kg?1) | Hg2SO4(s) | Hg(l) | Pt

在25℃时的电动势为0.6960 V。 已知E?(SO42?|Hg2SO4|Hg)?0.615V,试

?(1) 写出电极反应和电池反应;

(2) 计算25℃时,该电池反应的平衡常数K和?rGm;

(3) 计算25℃时,m?0.5mol?kg?1的H2SO4水溶液的离子平均活度因子??。

D卷答案与评分标准

1.B 2.B 3.D 4.D 5.D 6.A 7.D 8.A 9.A 10.C 11.A 12.B 13.B 14.D 15.C 一、 计算与证明题(共4小题,共55分)

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??????G???A??(1分)T,p1. (本题5分)证明:S?????G???T??(1分)p?dS???????,得证。 ,A??T??dAp,A??????????G????T???????A???p,A??TT,p?p,A???????A??G????T???(2分)p,A?T,p?????S???A??(1分)T,p2. (本题15分)解:

(1)

在此,非体积功即表面功。

W'R??GT,p???A(4分)

设小雾滴半径为r,个数为n,则总表面积为

A2?4?r2n?4?r210kg3?10kg 4??3.02?106m23?r3?r?对于大块的10 kg水,其最大表面积为呈球状时的表面积,因此

10kg?4?r3?31 23A?4?r2?4???10kg3?11???4????0.225m2??A?A2?A1?3.02?106m2 ?W'R??75.64?0.14?30??10?3N?m?1?3.02?106m2 ?2.16?105N?m?216kJ(2) ?dS?????????T??dA,????????0.14?10?3N?m?1?K?1p,A??T?p,A (2

分)

??S??(?0.14?10?3N?m?1?K?1)?(3.02?106m2)?4.23?102J?K?1(3)

根据Kelvin公式

lnpr (2分)pr?1.1081 p?1?2?M?0.1026p平平RT?rpr?1.1081?101325Pa?112273Pa3. (本题15分)解:

(1) 因为假定无液接电势,所以电池反应为Cl?(a?,1)?Cl?(a?,2),z?1 (1分).下载可编辑.

2分)2分)1分)1分) ( (