第二学期物理化学试卷及答案评分标准.doc

学院 专业 班 学号 姓名 密封线试卷类型： A 物理化学A（二） 试卷使用专业年级考试方式：开卷（ ）闭卷（ ） 共 6 页题号一二三四合计得分一、选择题 ( 每题2分 共15题30分 )1. 在CuSO4溶液中用铂电极以0.1 A的电流通电10 min，在阴极上沉积的铜（Mr =64）的质量是： （ ）(A) 19.9 mg (B) 29.0 mg(C) 39.8 mg (D) 60.0 mg2. 电解时, 在阳极上首先发生氧化作用而放电的是： ( ) (A) 标准还原电势最大者 (B) 标准还原电势最小者 (C) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最大者 (D) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最小者 3. 已知 f $ (Fe2+/Fe) = -0.4402 V , f $ (Cd2+/Cd) = -0.4029 V，将金属铁粉和镉粉丢入含Fe2+(0.1 molkg-1) 和Cd2+(0.001 molkg-1) 的溶液中，铁粉和镉粉是否会溶解 ：( ) (A) 铁粉和镉粉皆会溶解 (B) 铁粉和镉粉皆不会溶解 (C) 铁粉溶解、镉粉不溶 (D) 镉粉溶解、铁粉不溶 4. 某燃料电池的反应为： H2(g)O2(g)H2O(g) 在 400 K 时的 DrHm和 DrSm 分别为 -251.6 kJmol-1和 50 JK-1mol-1, 则该电池的电动势为： （ ） (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V 5. 已知f 1 $(Fe3+|Fe) = - 0.036 V，f 2 $(Fe3+|Fe2+) = 0.771 V， 则 f 3 $(Fe2+|Fe)值为：（ ）(A) - 0.807 V (B) - 0.4395 V (C) - 0.879 V (D) 0.807 V 6. 对于一级反应，如其半衰期 t 在 0.01 s 以下，即称为快速反应，此时速率常数 k 在：( ) (A) 69.32 s-1 以上 (B) 6.932 s-1 以上 (C) 0.06932 s-1 以上 (D) 6.932 s-1 以下 7. 若反应 A + B C +D 正逆向均为二级反应， 则平衡常数 K 与正、逆向速率常数k+ , k-间的关系为： ( ) (A) K k+/ k- (B) K E1，且都在相同的升温度区间内升温，则： （ ） (A) (B) （C） (D) 11. 已知二级反应半衰期 t 为 1/(k2c0)，则反应掉1/4所需时间 t 应为： ( ) (A) 2/(k2c0) (B) 1/(3k2c0) (C) 3/(k2c0) (D) 4/(k2c0) 12. 根据活化络合物理论，液相分子重排反应之活化能Ea和活化焓DHm之间的关系是： ( ) (A) Ea= DHm (B) Ea= DHm- RT (C) Ea= DHm+ RT (D) Ea= DHm/ RT 密封线13. 400 K 时，某气相反应的速率常数kp= 10 -3 (kPa)-1s-1，如速率常数用 kC表 示，则 kC应为： ( ) (A) 3.326 (moldm-3)-1s-1 (B) 3.010 -4 (moldm-3)-1s-1 (C) 3326 (moldm-3)-1s-1 (D) 3.010 -7 (moldm-3)-1s-1 14. 某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为 ， 则该反应的表观活化能Ea与各基元反应活化能的关系为： ( ) (A) Ea=E2 +E1 - E4 (B) Ea= E2+ （E1- E4)(C) Ea= E2+ (E1- 2E4)1/2 (D) Ea= E2+ E1- E4 15. 催化剂能极大地改变反应速率，以下说法不正确的是： ( ) (A) 催化剂改变了反应历程 (B) 催化剂降低了反应的活化能 (C) 催化剂改变了反应的平衡，以致使转化率大大地提高了 (D) 催化剂能同时加快正向和逆向反应速率二、填空题 ( 每题2分 共10题20分 )1. 浓度为 m 的 Al2(SO4)3 溶液，其正、负离子的活度系数分别用 g + 和 g - 表示，则其g = ；a = 。2. 从理论上分析电解时的分解电压, V分解 = _ , 而且随电流强度I的增加而_。 3. 将反应Ag2O(s) = 2Ag(s) + O2(g)设计成电池的表示式为： 。4. 某一级反应, 反应物质的1%发生变化需要1 s, 要使反应物质的99%发生变化，需要的时间为 。5. 一般情况下, 连续反应的决速步是 。 6. 实验测得反应： 2A + B 2C + D 的速率方程为： r = kAB， 以 A0= 2B0 开始实验，可将方程式改写成 r = k / A2，则k / 与 k 的关系为 _ 。 7. 在基元反应中, 实验活化能Ea的物理意义是 。 8. 某化学反应在等温、等压下进行 (298 K，p$), 测得其热效应为Q1，若将此反应 组成可逆电池在同样温度、压力下可逆放电（反应的物质量与上面相同），测得热效应 为 Q2(n 为已知)。以上两过程功的差值为 _ ，电池的温度系数 (E/T )p为 。 9. 人眼能看清景物需要最低的能量为110-17 J，相当于黄光(l590)的光子数为_。10. 电子转移反应 V3+ + Fe3+ V4+ +Fe2+，实验求得反应速率方程为r=kV3+Cu2+，由此可以推断Cu2+在反应中起_。三、问答题 (每题5分 共 2题 10分)1. 分别说明极化作用对电解过程和金属的电化学腐蚀过程的影响。 2. 已知臭氧热分解机理如下： O3O2 + O ， O +O32O2 ， O为高活性物质。又由实验知反应对O3为二级反应，对O2为负一级反应。请求出臭氧分解速率表达式。密封线四、计算题 ( 每题10分 共4题 40分 )1. 电池 AgAgCl (s)Cl- (a=0.6)Cl2 (p $ )Pt 在298 K 时的电动势 E =1.1365 V ,(E/T)p5.99310 -4 VK-1。试求该温度时 AgCl(s) 的标准摩尔熵 S 和DrG、DrH。已知同温度时 Ag(s)和Cl2(g)的标准熵分别为 42.55JK-1mol-1和223.07JK-1mol-1。2.计算 298 K 时，电解池 PtHBr (0.05molkg-1，g = 0.860 )Pt 的分解电压。已知:f $(Br2/Br-) = 1.065 V ，H2 在Pt电极上的超电势为0.113 V。 3. 在313 K 时，N2O5在 CCl4溶剂中进行的分解为一级反应，初速率r0= 1.0010-5 moldm-3s-1 1 h 后，速率 r = 3.2610-6 moldm-3s-1，试求： (1) 反应速率常数； (2) 半衰期； (3) 初始浓度 c0 。4. 已知对峙反应 在不同温度下的 k 值为: T/K k1/(mol-2dm6min-1) k-1/(mol-1dm3min-1) 600 6.63105 8.39 645 6.52105 40.4 试计算: (1) 不同温度下反应的平衡常数值； (2) 该反应的DrUm(设该值与温度无关)。 课程名称：物理化学A（二）一、选择题 ( 每题2分 共15题30分 )1. (A) 2. (D) 3. (D) 4. (A) 5. (B) 6. (A) 7. (C) 8. (D) 9. (B) 10. (A) 11. (B) 12. (C) 13. (A) 14. (B) 15. (C) 二、填空题 ( 每题2分 共10题20分 )1. (g )5= ( g+2g-3) (1分), a = (108g+2g-3)1/5 m/m$ (1分)2. E分解 =E可逆+h阴+h阳+IR (1分)， 增加 (1分) 3. Pt,O2(g)|OH (aq)|Ag2O(s)|Ag(s)(2分)4. t = 458.2 s (2分)5. 速率控制步骤 (或速率最慢的一步) (2分)6. k/ = (2分) 7. 1 mol活化分子的平均能量与1 mol反应物分子平均能量的差值 (2分)8. W2- W1= Q2- Q1 (1分) , (E/T)p= DrSm/zF = Q2/(zTF) (1分)9. 30个光子 (2分) (110-17/(6.62610-342.998108/59010-9) =30 )10. 催化剂 (2分)三、问答题 ( 每题5分 共2题10分 )1. 电解过程中，极化作用使消耗的电能增加； (2分)在金属的电化学腐蚀过程中，极化作用使腐蚀速度减慢。 (3分) 2. dO/dt=k1O3-k-1O2O-k2OO3=0 (1分) O=k1O3/(k-1O2+k2O3) (1分) -dO3/dt=2k1k2O32/(k-1O2+k2O3) (1分) 若 k-1O2k2O3，则 -dO3/dt=O32O2-1，与实验相符。 （2分）第1页共2页 四、计算题 ( 每题10分 共4题40分 )1. 电池反应为 Ag(s)Cl2(p$)AgCl(s) (2分) E$E ， z =1 DrG= - zE$F= -109.67 kJmol-1 (2分) DrS= zF(E/T)p= - 57.83 JK-1mol-1 (2分) S(AgCl)DrSS(Ag)S(Cl2)96.26 JK-1mol-1 (2分) DrHDrGTDrS126.90 kJmol-1 (2分) 2. 电解反应：H+(0.05 molkg, g =0.860) + Br-(0.05 molkg-1, g = 0.860) 1/2 H2( p$) + 1/2 Br2(p$) (3分) E分解 = f右- (f左 - ) (2分) = f $ (Br2/Br-) -f $ (H+/H2)-RT/Fln(a(H+)a(Br-) +0.113 (3分)= 1.340 V (2分) 3. (1) k = 1/tln(c0/c) (2分) = 1/tln(r0/r) (2分) = 3.1110-4 s-1 (2分) (2) t = 0.693/k = 2.23