物理化学下试卷B评分标准

（勤奋、求是、创新、奉献）

2009～ 2010 学年 第 1 学期考试试卷

主考教师：

学院 化学化工学院 班级 __________ 姓名 __________学号 ___________

《物理化学（二）》课程试卷B参考答案与评分标准

（本卷考试时间 120分钟）

题号 一 题分 20 得分 二 20 三 10 四 10 五 15 六 10 七 15 八 九 十 总得分 100 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）

1、NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,有: ( A )

(A) C= 2， = 2，f= 2 (B) C= 1， = 2，f= 1 (C) C= 2， = 3，f= 2 (D) C= 3， = 2，f= 3

2、298 K 时， (Au+/Au) = 1.68 V， (Au3+/Au) = 1.50 V，  (Fe3+/Fe2+) = 0.77 V 则反应 2Fe2++ Au3+= 2Fe3++ Au+的平衡常数K= ( A )

(A) 4.33×1021 (B) 2.29×10-22 (C) 6.61×10 (D) 7.65×10

3、在通常情况下,对于三组分物系能平衡共存的最多相为： ( D ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5

10

-23

4、某反应物反应掉 7/8 所需的时间恰好是它反应掉 1/2 所需时间的 3 倍，则该反应的级数是： ( B )

(A) 零级 (B) 一级反应 (C) 二级反应 (D) 三级反应

5、 在平行反应中要提高活化能较高的反应的产率，应采取的措施为： ( A ) (A) 升高反应温度 (B) 降低反应温度

(C) 反应温度不变 (D) 不能用改变温度的方法。

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6、对于形成简单低共熔混合物的二组分液-固平衡相图，当组成为x的样品冷却

到T时（如图所示），固液二相的质量比为：（ C ）

T （A）ms：ml = ac：ab （B） ms：ml = bc：ab （C） ms：ml =ac：bc （D） ms：ml =bc：ac a c b x A xB B

( A )

(A) 接近于理想的液体混合物 (B) 对拉乌尔定律产生最大正偏差的双液系 (C) 对拉乌尔定律产生最大负偏差的双液系 (D) 部分互溶的双液系

8、下列电池的电动势，哪个与Br -的活度无关：

(A) Ag(s)|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2(l),Pt (B) Zn(s)|ZnBr2(aq)|Br2(l),Pt

(C) Pt,H2(g)|HBr(aq)|Br2(l),Pt

(D) Hg(l)|Hg2Br2(s)|KBr(aq)||AgNO3(aq)|Ag(s)

（ A ）

7、 对于二组分气-液平衡系统，哪一个可以用蒸馏或精馏的方法将两个组分分离成纯组分？

9、 溶胶的光学性质是其高度分散性和不均匀性的反映, 丁铎尔效应是最显著的表现, 在 下列光学现象中,它指的是： ( B ) (A) 反射

(B) 散射

(C) 折射 (D) 透射

10、 溶胶（憎液溶胶）在热力学上是： ( B )

(A) 不稳定、可逆的体系 (B) 不稳定、不可逆体系 (C) 稳定、可逆体系 (D) 稳定、不可逆体系

二、填空题（本题共10小题，每题2分，共20分）

1、用同一电导池分别测定浓度为0.01 mol·dm-3和0.1 mol·dm-3的1-1型电解质溶液，其电阻分别为1000 Ω及600 Ω，则它们的摩尔电导率之比为 6/1 。

2、一般物质当温度升高时，表面张力 减小 ，达到 临界 温度时，表面张力为零。

3、CaCl2无限稀释摩尔电导率与其离子的无限稀释摩尔电导率的关系是：

m(CaCl2)m(Ca2)2m(Cl)。

-

4、0.1 mol·kg-1 BaCl2水溶液的离子强度为____________ 0.3

mol·kg-1。

5、以 Cu 为电极，电解 1 mol·dm-3 CuSO4溶液 (pH = 3), 则在阴极上的电极反应

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_____ Cu + 2e → Cu↓ __，阳极上的电极反应 __Cu - 2e →Cu ___ 。 已知： H2在 Cu 电极上,  = 0.5 V,  (Cu/Cu)= 0.337 V ， O2在 Cu 电极上,  = 0 V,   (O2/H+,H2O)= 1.229 V 。



2+--2+

2+

6、 反应 A对A而言为二级反应, t1和t1分别代表反应物A消耗掉50%和75% B ，

24所需时间, 其值比为_____1/3___________。

7、 经验规则“温度每增加 10 K, 反应速率增加 2 倍”。在T1＝298 K 和T2＝ 308 K 时， 符合这规则的活化能值 Ea＝____52.9 kJ·mol-1 ___________。

8、对起始只有反应物的平行反应： A A

k1k2B C

当反应级数相同时, 且[B]0 ，[C]0均为零时, 其反应速率之比等于__ k1／k2 或［Ｂ］／［Ｃ］ _。

9、 植物的叶子一般是憎水性的, 所以在配制农药时常常要加____表面活性剂(或称为润湿剂)__________ ，以增加药液对植物表面的润湿程度, 使药液能在植物叶子上铺展。

10、乳状液有O/W型和W/O型, 牛奶是一种乳状液, 它能被水稀释, 所以它属于__O/W______型。

三、 已知Hg-Tl二组分体系的数据如下：

（1）绘制其温度-组成图（示意图）；

（2）指出各相区、水平线段、交点的相数；

（3）为扩大低温测量范围，应选什么组成的Hg-Tl混合物做温度计较合适？ 答：（1）绘制相图如下：

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Hg w(Tl) Tl （4分）

（2）相区：

1区：为熔化物，单相区，1

2区~7区：为两相平衡共存区，2

水平线：FG和HI为三相平衡共存线，3

交点：E1和E2为最低共熔点，三相平衡共存，3 A和B分别为Hg和Tl的熔点，2

C点为化合物的相合熔点，2 （4分） （3）为扩大测温范围，所采用混合物的熔点越低越好，由相图可知，选Hg–Tl 混合物的组成应为w(Tl)=8%最合适。 （2分）

四、电池：Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l)在 298 K 时的电动势 E = 0.0455 V，(E/T )p= 3.38×10V·K，写出该电池有1个电子得失的反应，并求出 rHm，rSm 及可逆放电时的热效应Qr。

[答] 电池反应： Ag(s) + (1/2)Hg2Cl2(s) = AgCl(s) + Hg(l) (3分) rH$= -zF[E - T(E/T)p] = 5329.1 J·mol-1 (3分) m rSm= zF(E/T)p= 32.62 J·K-1·mol-1 (2分)

$-4 -1

Qr= TrSm= 9720.8 J·mol-1 (2分)

五、已知电池：Pb(s)PbSO4(s)H2SO4(0.01molkg1)H2(g,100kPa)Pt

在298.15K时的电动势为0.1705V。有关物质在298.15K的标准摩尔生成吉布斯自由能为： fGm[H2SO4(aq)]742.99kJmolfGm[PbSO4(s)]811.24kJmol11

(1) 写出有2个电子得失的电极反应和电池反应； (2) 求298.15K时的标准电极电势ESO24PbSO4(s)Pb(s)；

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(3) 求298.15K时H2SO4在浓度为0.01 mol·kg溶液中的a和 解：(1) 电极反应和电池反应如下：

负极：Pb(s)SO422ePbSO4(s) （1分） 正极：2H-1

2eH2 （1分）

总反应：Pb(s)2HSO4PbSO4(s)H2 （1分）

2(2) 根据化学反应热力学

rGmfGm[PbSO4(s)]fGm[H2SO4(s)]

[811.24(742.99)]kJmol168.25kJmol1 （2分）

ErGmzF68.25103296500V0.354V （2分） ESO24PbSO4(s)Pb(s)EHH2E0.354V （2分）

(3) 根据电池反应的能斯特方程，有

pH2EERT2Flnp2aHaSO24

ERT2Flna （2分）

33解得a8.54510am （2分）

m0.538 （2分）

六、已知蔗糖水解反应在27℃的速率常数k=4.00×10-3min-1，此反应的活化能Ea=133.89 kJ·mol-1。 (1) 试计算蔗糖水解反应的半衰期。

(2) 若反应温度为37℃，问此时反应速率为27℃时的多少倍？ (3) 若使用酶催化剂，则该反应的活化能变成39.33 kJ·mol-1，问在27℃时催化剂使反应速率增加了多少倍？(设酶催化剂对指前因子无影响) 解：(1) t1/2=ln2/k=[ln2/(4.00×10-3)]min=173.3 min （3分） EaT2T1ln(2)

k1RT1T2k2133.89103310.15300.151.73 8.314310.15300.15k2/k15.64 （3分）

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(3) 由Arrhenius方程kAeEAeAeEa/RTEa/RT'a/RT

'27℃时 k酶/k=e(EaEa)/RT=2.862×1016 （4分）

七、在抽空的刚性容器中, 引入一定量纯 A 气体, 压力为 pA0, 发生如下反应： A(g) →2B(g) 设反应能进行完全, 在323 K 恒温一定时间后开始计时, 测定体系总压随时间的变化关系如下：

t/min 0 5 10 25 ∞ p(总)/kPa 35.60 40.00 42.66 46.66 53.33

求该反应级数和速率常数。

A(g) → 2B(g)

t=0 PA0 P 总压= PA0 + P=35.60 kPa (1) (2分)

t=t PA P+2(pA0 - PA) 总压= PA+[P+ 2(pA0 - PA)] = Pt (2) (2分) t=∞ 0 P+2 pA0 总压= P+2 pA0=53.33 kPa (3) (2分)

（3）-（1）得： pA0=（53.33 -35.60 ）kPa =17.73 kPa (2分) 带入（1）得：P=35.60 - pA0==35.60 - 17.73 kPa=17.87 kPa (2分) （3）-（2）得：PA =53.33- Pt (2分)

t/min 0 5 10 25 ∞ p(总)/kPa 35.60 40.00 42.66 46.66 53.33

PA/kPa 17.73 13.33 10.67 6.67

尝试法得到：n=2

此时：t=(1/PA-1/PA0)/k

得到k平均=3.73×10-3 (KPa)-1·min-1。 (3分)

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