物理化学下学期试卷.doc

一、 选择题1、 在稀的砷酸溶液中，通入以制备硫化砷溶胶，该溶胶的稳定剂是略过量的，则所形成胶团的结构式是（B）。A、B、C、D、2、在电泳实验中，观察到胶粒向阳极移动，表明（ B ）。 A、胶粒带正电 B、胶粒带负电C、电势为正 D、介质带负电3、在298K时，苯蒸汽在石墨上的吸附符合Langmuir吸附等温式，苯蒸汽的压力为40Pa时，石墨表面的覆盖度。如果要使覆盖度，则此时苯蒸汽的压力应控制在（ C ）。A、200Pa B、400Pa C、760Pa D、1000Pa4、某化学反应的计量方程为A+2BC+D，实验测定得到其速率系数为，则该反应大的级数为（ C ）。 A、零级 B、一级 C、二级 D、三级5、有某化学反应，已知反应物的转化分数为时所需的时间是所需的时间的2倍，则该反应是（ C ）。A、级反应 B、二级反应 C、一级反应 D、零级反应6、当某反应物的初始浓度为0.04时，反应的半衰期为360 s，初始浓度为时，半衰期 600 s，则此反应的级数为（ C ）。A、零级 B、一级 C、二级 D、三级7、某基元反应在等容条件下反应，当反应进度为1mol时，吸热50kJ，则该反应的实验活化能值得大小范围是（ A ）。A、 B、 C、 D、无法确定8、某化学反应，温度升高1K，反应的速率系数增加1%.则该反应的活化能的数值约为（ D ）。A、100 B、10 C、 D、0.019、有两个都是一级的平行反应，设反应开始时，产物的浓度都等于零。下列结论不正确的是（ C ）。A、 B、C、 D、10、某化学反应的方程式为2AP，则在动力学中表明该反应为（ D ）。A、二级反应 B、基元反应 C、双分子反应 D、无确切意义二、填空题1、混合等体积的浓度为的溶液和浓度为的溶液，得到的憎液溶胶。在这溶胶中分别加入浓度相同，他们聚沉能力大小的顺序是（3）（1）（2） 。2、下面关于表面自由能与表面张力的说法正确的是 。 都反应了表面分子或原子受力不均匀的情况；两者的数值相同，通常用一个符号表示；两者的物理意义相同；两者的单位不同。3、某人工放射性元素能放出粒子，其半衰期为15min，。若该试样有80%被分解，所需的时间为 35.0 min。4、已知物质A的分解反应是一级反应。在一定温度下，当A的起始浓度为时，分解20%的A需时50min。则该反应的速率系数k为。当A的起始浓度为时，分解20%的A所需的时间为 50 min。5、在298K时，乙酸乙酯与氢氧化钠溶液发生皂化作用，已知反应速率系数为。若起始时乙酸乙酯与NaOH溶液的浓度均为则10min后乙酸乙酯的水解分数为 0.56 。6、药物阿司匹林的水解为一级反应。已知在时的速率系数为，活化能为。求在17时，阿司匹林水解30%所需的时间为 8.18d 。7、有两个都是一级的平行反应：（1）。设反应（1）和（2）的指前因子相同，但活化能不同，当反应在温度为1000K时进行，求两个反应速率系数的比值 8.14 。结果说明 活化能高的反应，其速率系数就小 。8、有一个放射性元素，其质量等于8g，已知它的半衰期，则经过40d后，其剩余质量等于 0.5g 。9、零级反应是否是基元反应。 不是 （填“是”或“不是” ）10、某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%。保持反应的其他条件不变，加入某个高效催化剂，使反应速率明显加快，则平衡转化率的数值将 等于25.3%。 （ 填“大于”、“等于”、“小于” ）。三、计算题1、某农药的水解反应是一级反应，已知在293K时，敌敌畏在酸性介质中的水解反应也是一级反应，测得它的半衰期为61.5d，试求在此条件下敌敌畏的水解速率系数。若在343K时的速率系数为，求在343K时的半衰期及该反应的活化能。解：一级反应的半衰期与反应物的起始浓度无关，从293K时的半衰期表示式求出该温度下的反应速率系数： 在从343K时的速率系数求出该温度下的半衰期： 已知两个温度下的速率系数，根据阿累尼乌斯公式的定积分式，就可以计算反应的活化能：，代入已知数据得 解得 2、 假定 的正逆反应都是基元反应；正、逆反应的速率常数分别为和，实验测得下列数据：T/K6006458.3940.7试求：（1）600K和645K时反应的平衡常数Kc：（2）正反应的；（3）正、逆反应活化能及。解：（1）根据题意，正、逆向反应都是基元反应，则 当反应平衡时， 所以代入数据得： （2）根据热力学的结论，平衡常数随温度的变化有如下的关系： 则 将已知数据代入上式得 解得（3）由阿累尼乌斯公式 所以 代入数据得解得 同理解得答案解析：一、 选择题1、 选择B。稳定剂溶于水后生成氢硫酸，是弱酸，一般发生一级解离，该胶体有限吸附，使胶粒带负电。而胶团是电中性的。2、选择B。由于异性电荷相吸，胶粒总是向带相反电荷的电极移动，所以向阳极移动的胶粒带负电。3、选择C。根据Langmuir吸附等温式，即，代入已知数值先求出，然后将a和代入得p=760Pa。4、选择C。从化学反应的计量方程式无法确定反应级数的，除非说明计量方程是基元反应。但是从速率的单位就可以确定这是一个二级反应，因为它符合二级 反应的特征。5、选择C。2，分数衰期之间成倍数关系，符合一级反应的特点，所以是一级反应。也可以采用尝试法，设反应为一级反应，将已知数据代入一级反应的定积分式：，可得 即2，所以假设是正确的，反应的级数为一级反应。6、选择C。此反应符合起始物浓度相等的二级反应的特点，半衰期与起始物的浓度成反比。7、选择A。根据基元反应活化能示意图，活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量的差值，对于吸热反应，产物分子的平均能量高于反应物分子的平均能量，所以提高的活化能至少要等于产物所吸收的热，一般总是大于这个数值，所以应该选择A。8、选择D。根据阿累尼乌斯公式的微分式，温度升高1K，反应的速率系数增加1%，相当于所以。9、选择C。级数相同的平行反应，其积分式和半衰期的表示等与同一级数的简单反应大的相似，只是速率系数是两个平行反应速率系数的加和。如果反应开始时没有产物的存在，则产物的浓度比就等于速率系数之比。但是，表观活化能不等于组成平行反应的两个基元反应的活化能之和，两个活化能之间的关系要从的关系式导出。10、选择D。只给出了化学反应的计量方程，这是无法确定反应级数的。反应级数要通过实验确定。如果说该反应是基元反应，则根据质量定律，可以确定该反应为二级反应，也是双分子反应。二、填空题1、由题目知，略过量，生成的胶核优先吸附银离子，使胶粒带正点。所以阴离子的价数越高，其聚沉能力就越强。与虽然阴离子相同，但中的阳离子是+2价，比钠离子的价数高，会减弱硫酸根的聚沉能力，所以的聚沉能力最强。2、两者都反应了表面分子或原子受力不均匀的情况，数值也都相同，并且可以用同一个符号表示。但是两者的物理意义不同：表面自由能是指在等温、等压、保持组成不变的条件下，可逆的增加单位表面积时系统的吉布斯自由能的增值，表面张力是指垂直作用于单位长度的边界上，且与表面相切的一种使表面收缩的力，因此两者的单位也是不同的，表面自由能的单位是，而表面张力的单位是。3、放射性元素的蜕变符合一级反应的特征。对于一级反应，已知半衰期的数值，就能得到速率的数值，因为一级反应的半衰期是与反应物浓度无关的常数。然后根据一级反应的定积分式，计算使用80%所需的时间：，试样被分解80%，即转化分数y=0.80，代入一级反应的定积分式，得所需时间为。4、因为是一级反应，已知在50min内A的分解分数，可利用一级反应的定积分计算速率k，即。对于一级反应，在达到各中转化分数时，所需的时间与半衰期一样，都与反应物的起始浓度无关，所以，只要转化分数相同，所需的时间也相同。5、从速率系数的单位可以看出，这是一个二级反应，又知道反应物的起始浓度相等，所以可利用a=b的二级反应的速率方程的定积分式计算乙酸乙酯的水解分数。速率方程的定积分式为：解得y=0.56。6、在已知活化能喝一个温度下的速率系数的情况下，利用Arrhenius公式的定积分式，首先求出在17时的速率系数： ，代入数据得解得，然后利用一级反应大的定积分式，求在290.2K时转化30%所需的时间：。7、根据Arrhenius公式的指数，将两个活化能的数值分别代入该公式，两式相比，消去相同的指前因子项，得，计算结果说明活化能越高的反应，其速率系数就越小。8、半衰期为10d，则40的相当于过了4个半周期，即。9、不是。因为不可能有零分子反应。通常是由于在总的反应机理中，反应的速率控制步骤与反应物浓度无关，所以对反应物呈现零级的反应的特点。零级反应一般出现在表面催化反应或酶化反应中。在表面催化反应中，反应物通常总是过量的，速控步是被吸附在表面上的分子发生反应，所以反应速率与反应物的浓度无关。10、等于。因为催化剂只能改变反应的速率，缩短达到平衡所需的时间，但是不能改变平衡的组成。