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重庆师范大学第2008至2009学年度第1学期期末考核试卷

物理化学（B卷）参考答案与评分细则

（闭卷）

线 课程性质：必修 考核方式：考试 专业：化学（师范） 年级：2006本科

本卷满分 100 分 完卷时间：120分钟

题号 一 二 三 四 总 分 复查人

得分

常数：F＝96500C.mol-1

R=8.314J.K-1

.mol-1

A＝0.509（mol.kg-1

）-?

得 分 评卷人 一、填空题：（每空2分，共20分）

封1、无限稀释时，HCl、KCl和NaCl三种溶液在相同温度、相同浓度、相同电位梯度下， 三种溶液中Cl－

的运动速率 相同 ，迁移数 不同 （填相同或不同）；

2、当有电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的 极化 ；偏 离的大小用 超电势 来量度。

3、将化学反应 H 2(p1) + Cl2(p2)= 2H+ + 2Cl- 设计成电池Pt? H2(P1)?HCl(a)?Cl2(P2)?Pt ； 4、已知某一级反应的半衰期是125s，则该反应的反应物反应掉3/4所需时间为 250s ， 反应物剩下1/16所需时间为 500s ；

5、在平行反应中, 一般地说升温对Ea值__大_（填大或小）的反应影响更大； 6、胶体分散系统中粒子的半径在 1nm-100nm 区间范围内；

7、设CHCl3在活性炭上的吸附服从Langmiur吸附等温式。实验测定273K时CHCl3的饱和

吸附量为93.8ml.g-1，分压为13.4kPa时的平衡吸附量为82.5 ml.g-1，则覆盖度θ= 0.88 。

密得 分 评卷人 二、单项选择题：（每题2分，共20分）

8、下列哪种物质的? m? 不能从摩尔电导率对c

1/2

作图外推到c=0时而求得的是 C （A）HCOONa （B）HCl （C）NH4OH （D）NaOH

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9、用同一电导池分别测定浓度为0. 2mol.kg-1（?m,1）和0.10mol.kg-1（?m,2）的两个电解质溶液，其电阻分别为800?和400?，则它们的摩尔电导率之比为(?m,1: ?m,2）为 A （A）1：4 （B）4：1 （C）1：5 （D）5：1

10、在电池Pb (s) | Pb(NO3)2 (0.01mol?kg–1)‖CuSO4(0.01mol?kg–1) | Cu(s) 的电解质溶液中通入NH3(g)，电池电动势会 B （A）增加 （B）减少 （C）不变 （D）无法判定

11、当电流通过原电池或电解池时，电极将因偏离平衡而发生极化。下图描述了这一极化现象。图中四条曲线中哪一条曲线表示了原电池的阳极极化 B （A）1 （B）2 （C）3 （D）4

12、以下除哪个以外表示的都是表面自由能 D (A) （?U/ ?As）s,v,nB (B) （?H/ ?As）s,p,nB (C) （?G/ ?As）T,p,nB (D) （?A/ ?As）T,s,nB 13、已知25℃，φθFe/Fe2???0.44V，φθCu/Cu2??0.337V，φθPt, H?0，

Pt上析出的超电势为0.3V。

2/H?H2在用Pt为阴极，石墨为阳极电解含0.1mol.kg-1的FeCl2和0.1 mol.kg-1的CuCl2混合溶液，阴极上析出的物质可能为H2、Cu和Fe，最后析出的是 C (A) Cu (B) Fe (C) H2 (D) 无法判断

14、某反应速率常数k=2.31×10-2s-1.L.mol-1，又初始浓度为1.0mol.L-1，则其反应的半衰期为 A (A) 43.29s (B) 15s (C) 30s (D) 21.65s 15、由气体碰撞理论可知，分子碰撞频率 D (A) 与温度无关 (B)与温度成正比 (C)与绝对温度成正比 (D)与绝对温度的平方根成正比

16 、

将100dm3，0.02mol.dm-3的KCl溶液和0.1dm3，0.05mol.dm-3的AgNO3溶液混合制成的溶胶，在外电场作用下胶粒将 A

（A）向正极移动 （B）向负极移动 （C）不作定向移动 （D）静止不动 17、关于Rayleigh公式，以下说法错误的是 A

（A）散射光的能量与入射光波长成反比（B）适用于不导电粒子且半径小于47nm的系统 （C）入射光波长越长，散射越多 （D）分散介质与分散相之间折射率相差越大，散射作用越强 物理化学试卷第 2 页 （共6页 ）

得 分 评卷人 三、问答题：（第18题8分，第19题4分，共12分）

18、光气热分解的总反应为COCl2=CO + Cl2,该反应的历程为: (1)Cl2

2Cl; (2) Cl + COCl2

CO +Cl3 ; (3) Cl3

Cl2 + Cl

反应（2）为速决步，（1）、（3）是快速对峙反应， 试证明反应的速率方程为r=k[COCl2][Cl2] ?

证明：假设反应（1）中的正逆反应速率常数为k1和k-1,反应（2）的速率常数为k2,反应（3）的

正逆反应速率常数为k3和k-3

因为反应速率取决于最慢的一步，所以 r=dx/dt = k2[Cl][COCl2]

由（1）式得 K＝[Cl]2/[Cl2] 则[Cl]＝（K[Cl2]）1/2 所以

R=dx/dt = k2K1/2[COCl2][Cl2] ?

= k[COCl2][Cl2] ?

19、将FeCl3水溶液加热水解得到Fe(OH)3溶胶，试写出胶团结构。若将此溶胶注入电泳仪中，通电后将会观察到什么现象？今有NaCl、MgCl2、Na2SO4、MgSO4四种盐，哪一种对聚沉上述溶胶最有效？

答案：?[Fe(OH)3]m.nFeO+

.(n-x)Cl-?x+

.xCl-

通电后，负极区黄棕色加深，正极区颜色变浅，胶粒向负极移动。 Na2SO4聚沉溶胶最有效。

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得 分 评卷人 四、计算题：（每题12分，共48分）

20、今有NaCl溶液，c＝0.00319mol.dm-3, t+=0.394, Λ?m(NaCl)=1.264?10-2?-1.m2.mol-1, 若该溶液遵守Onserger关系:Λm=Λ?m－bc?, 其中b＝1.918?10-4?-1.m7/2.mol-3/2, 试计算： (1)电解质NaCl的Λm，?，(2) Na+、Cl-离子的摩尔电导Λm＋、Λm－，电导率?＋、?－及淌度U＋、U－。 解：电解质NaCl的Λm＝Λ?m－bc?＝1.230?10-2 S.m2.mol-1 电解质NaCl的?＝Λm?c= 0.0392 S.m-1

Na+离子的摩尔电导Λm＋= t+?Λm = 4.846 ?10-3 S.m2.mol-1 Cl-离子的摩尔电导Λm－= t-?Λm = 7.454 ?10-3 S.m2.mol-1 Na+离子的电导率?＋= c?Λm+ =1.546 ?10-2 S.m -1 Cl-离子的电导率?－= c?Λm- =2.377 ?10-2 S.m -1 Na+离子的淌度U＋=Λm+/F =5.022 ?10-8 m2.s-1.V-1 Cl-离子的淌度U-=Λm-/F =7.724 ?10-8 m2.s-1.V-1

21、在298K时，电池Zn(s)?ZnCl2(0.555mol.kg-1)?AgCl(s)?Ag(s)的电动势为1.015V，φ?(Zn2+|Zn) =－0.763 V，φ?(AgCl|Ag, Cl-) =0.222 V,

（1）写出有2个电子得失时候的电极反应和电池反应；

（2）计算该电池反应在298K时的平衡常数和电池内ZnCl2溶液的平均活度系数。

解：（1） 正极反应2AgCl(s) ＋ 2e- ? 2 Ag(s) + 2Cl-(1.11mol.kg-1)

负极反应Zn(s) ? Zn2+ (0.555mol.kg-1)＋2e-

电池反应为Zn(s) ＋2AgCl(s) ＝Zn2+ (0.555mol.kg-1)＋2Cl-(1.11mol.kg-1) ＋2 Ag(s) （2）K?＝exp(zE?F/RT) = exp[2?96500?(0.222+0.763)/8.314?298]=exp(76.73)=2.00 ?1033 电池的电动势

E＝E? -(RT/2F) ? ln(a+.a2-)= 0.985－(RT/2F)ln(m+.?+.m2-.?2-) 代入数据：1.015＝0.985 － 0.0128ln[0.555(0.11)2?3?] ZnCl2溶液的平均活度系数 ?? = 0.520

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22、某抗菌素在人体血液中呈简单级数反应，如果给病人在上午8点注射一针抗菌素，然后在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c（以mg/100cm3表示），得到如下数据：

t / h 4 8 12 16 c /(mg/100cm3 0.480 0.326 0.222 0.151 （1）确定反应级数。

（2）求反应的速率常数k和半衰期t1/2。

（3）若抗菌素在血液中的浓度不低于0.37 mg/100cm3才为有效，问约何时该注射第二针？

解：(1)以lnC对t作图得一直线，说明该反应是一级反应。斜率为-0.09629h-1

(2)直线的斜率为-k，故k=0.09629h-1

t1/2=ln2/k= ln2/0.09629h-1=7.198h (3)以第一组数据求出c0值

lnc0c=kt

lnc00.48=0.09629h-1×4h

c0=0.705 mg/100cm3

t=

10705klncc=

10.09629ln0.0.37=6.7h

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23、在298K和标准压力时，某混合溶液中，CuSO4浓度为0.50mol.kg-1,H2SO4浓度为0.01mol.kg-1,用Pt电极进行电解，首先Cu(s)沉积到Pt电极上。若H2(g)在Cu(s)上的超电势为0.23V，问当外

加电压增加到有H2(g)在电极上析出时，溶液中所余Cu2+的浓度为多少？（设活度因子均为1，H2SO4作一级电离处理）

解：在电解过程中，在Cu2+还原的同时将有相当数量的OH－在阳极上发生氧化，溶液中的H+

也同时增加。当溶液中的0.50 mol.kg-1的Cu2+几乎全部还原的同时，溶液中有2?0.50 mol.kg-1的H+产生，其中一半与SO42- 结合生成HSO4-,所以溶液中净的H+浓度为（0.50 ＋0.01）mol.kg-1。

φ(H+|H2) = (RT/F)ln aH+ - ?= (RT/F)ln 0.51 – 0.23 = -0.2472V

当H2(g)在电极上析出时，这时φ(H+|H2) =φ(Cu2+|Cu) -0.2472 = 0.337 + (RT/2F) ln aCu2+ aCu2+ = 1.55 ? 10-20 [Cu2+]= 1.55 ? 10-20 mol.kg-1

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