中科大生物系99级物理化学期末试卷.doc

中国科大生物系99级物理化学期末试卷2001.1.12 系别_ 学号_ 姓名_ 成绩_一、选择题(共20分，每题2分)1298K，当H2SO4溶液的浓度从0.01molkg1增加到0.1molkg1时，其电导率k 和摩尔电导率lm将 （ ） （A） k 减小，lm增加 （B） k 增加，lm增加（C） k 减小，lm减小 （D） k 增加，lm减小2浓度为0.10 molkg1的MgCl2水溶液，其离子强度为 （ ）（A）0.10 molkg1（B）0.15 molkg1（C）0.20 molkg1（D）0.30 molkg13恒温、恒压下可逆电池放电过程 （ ）（A）DH Q（B）DH Q （D）DH、Q关系不确定4已知jo ( Fe3+/Fe2+)0.77V，jo (Sn4+/Sn2+)0.15V，以反应Fe3+Sn2+2Fe2+Sn4+ 组成原电池，其标准电动势E o值为 （ ）（A）1.09 V（B）0.92 V（C）1.39 V（D）0.62 V5. 当电池的电压小于它的开路电动势时，则表示电池在 （ ）（A）放电（B）充电（C）没有工作（D）交替地充放电6电解金属盐的水溶液时，在阴极上 （ ）（A）还原电势愈正的粒子愈容易析出（B）还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出（C）还原电势愈负的粒子愈容易析出（D）还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出7加催化剂可使化学反应的下列物理量中哪一个改变 （ ）（A）反应热（B）平衡常数（C）反应熵变（D）速率常数8同外压恒温下，微小液滴的蒸汽压比平面液体的蒸汽压 （ ）（A）大（B）一样（C）小（D）不一定9朗格缪尔（Langmuir）吸附等温式 （ ）（A）只适用于化学吸附（B）只适用于物理吸附（C）对单分子层的物理吸附及化学吸附均适用（D）对单分子层和多分子层吸附均适用10对于有过量的KI存在的AgI溶胶，下列电解质中聚沉能力最强者为 （ ）（A）NaCl（B）K3Fe(CN)6（C）MgSO4（D）FeCl3二、计算题（共80分，每题10分）1. 25C时，KCl和NaNO3溶液的极限摩尔电导率 lm 及相应正离子的极限迁移数t + 数据如下：电解液 lm / Sm2mol-1 t + KCl 1.498510-2 0.4906NaNO3 1.215910-2 0.4124试求：(1) NaCl溶液的极限摩尔电导率 lm ( NaCl )；(2) NaCl溶液中Na+ 的极限迁移数t ( Na+ )和极限淌度U ( Na+ ). 2. 电池Zn (s) | ZnCl2 ( 0.05 molkg -1) | AgCl (s) | Ag (s) 的电动势与温度的关系为:E /(V) = 1.015 - 4.9210 4 ( T- 298 )， T为热力学温度. (1) 写出电池反应；(2) 计算298K时上述电池可逆输出2F电量时，电池反应的 D r G m 、D r S m、D r H m、D r U m及该电池反应的热效应；(3) 若将该电池短路，上述各值为多少?(4) 若将该电池以0.8 V工作电压放电，上述各值又为多少?3. 在298K、P o下，以惰性电极含有H2SO4(0.05molkg1)和Cu SO4(0.05molkg1) 的水溶液. 若电解过程不断搅拌，并且超电势可以忽略不计，H2SO4溶液中H+完全电离，离子活度可近似用浓度代替. 已知jo (Cu 2+,Cu ) = 0.337 V，jo ( H+, H2O, O2 ) = 1.229 V.(1) 计算使铜析出时所需最小外加电压；(2) 当电解进行到Cu 2+ 浓度降为原来浓度的1时，外加电压是多少?(3) 事实上，O2(g)在惰性电极上的超电势为0.6 V，则当电解进行到Cu 2+浓度降为原来浓度的1时，外加电压是多少?4. 具有简单级数的反应2A P为二级反应，此反应的速率常数可用下式表示：k /( dm3mol 1s 1) = 4.01010 T 1/ 2exp-145200/(RT)，T为热力学温度. (1) 在600K时，当反应物A的初始浓度为0.1 moldm3时，此反应的半寿期为多少?(2) 试问300K时，此反应的阿仑尼乌斯活化能E a为多少?(3) 如果上述反应是通过下列历程进行： k1 A B k-1 k2 B + A C k3 C P其中B和C是活性中间物，P为终产物. 在什么条件下上述反应能给出二级速率方程?5. 300K时，A和B反应的速率常数为1.18105 cm3mol-1s-1，反应活化能Ea为40 kJmol-1. 已知A和B分子的直径分别为0.3nm和0.4nm，假定A和B分子的分子量都为50.(1) 用简单碰撞理论估算具有足够能量引起反应的碰撞数占总碰撞数的比例；(2) 估算反应的概率因子P为多少?6. 溴乙烷气体的分解反应：C2H5Br(g) 产物，为一级反应, 反应速率常数为：k /(s-1)3.8 1014 exp- Ea/(RT)，已知Ea229 kJmol -1,玻尔兹曼常数kB1.3810 -23 JK-1,普朗克常数 h6.626210 -34 Js.(1) 求反应一秒钟后的分解率为1时的温度；(2) 计算773K时的DH om 、DS om.7. 298K时水的表面张力为72.010 3 Nm 1，在P o下，空气中氧在水中的溶解度为5 ppm（对于平面液体，今若水面下有空气泡存在，其半径为1.0 mm，试问在与气泡紧邻的水中氧的溶解度为多少？设氧在水中的溶解度遵从亨利定律.8在25C下，一半透膜内有0.1dm3的稀盐酸水溶液，其中溶有1