华南理工大学期末考试物理化学试卷2006年试卷B附答案.doc

姓名 学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线_ _ 诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 物理化学试卷注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3考试形式：闭卷； 4. 本试卷共四大题，满分100分，考试时间120分钟。题 号一二三四五总分得 分评卷人一 选择题（每题2分，共20分）1. 原电池是指： （ ）(A) 将电能转换成化学能的装置 (B) 将化学能转换成电能的装置 (C) 可以对外作电功的装置 (D) 对外作电功同时从环境吸热的装置 2. 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 3. LiCl 的无限稀释摩尔电导率为 115.0310-4 Sm2mol-1，在 298 K 时，测得 LiCl 稀溶液中 Li+ 的迁移数为 0.3364，则 Cl- 离子的摩尔电导率 lm(Cl-)为： （ ） (A) 76.3310-4 Sm2mol-1 (B) 113.0310-4 Sm2mol-1 (C) 38.7010-4 Sm2mol-1 (D) 76.33102 Sm2mol-1 4. 有一ZnCl2水溶液，m=0.002 molkg-1 ，g=0.83，则a为： （ ）(A)1.6610-3(B)2.3510-3 (C)2.6410-3(D)2.0910-45. 对于反应 2NO2= 2NO + O2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其 相互关系为： ( ) (A) -2dNO2/dt = 2dNO/dt = dO2/dt (B) - dNO2/2dt = dNO/2dt = dO2/dt = dx /dt (C) - dNO2/dt = dNO/dt = dO2/dt (D) - dNO2/2dt = dNO/2dt = dO2/dt = 1/V dx /dt 6. 二级反应的速率常数的单位是： ( ) (A) s-1 (B) dm6mol-2s-1 (C) s-1mol-1 (D) dm3s-1mol-1 7. 气相反应 A + 2B 2C，A 和 B 的初始压力分别为 pA和 pB，反应开始时 并无 C，若 p 为体系的总压力，当时间为 t 时，A 的分压为： ( ) (A) pA- pB (B) p - 2pA (C) p - pB (D) 2(p - pA) - pB 8. 光化学反应中的量子效率F一定是： ( )(A) 正整数 (B) 1(C) 1 (D) 可1，也可19. 多孔硅胶的强烈吸水性能说明硅胶吸附水后，表面自由能将： ( ) (A) 变高 (B) 变低 (C) 不变 (D) 不能比较 10. 下列物系中为非胶体的是： ( ) (A) 灭火泡沫 (B) 珍珠 (C) 雾 (D) 空气 二. 填空题（每题2分，共10分）1 在10 cm3 1moldm-3 KOH溶液中加入10 cm3水，其电导率将_，摩尔电导率将_(填入增加、减小、不能确定)。 2 电池放电时，随电流密度增加阳极电位变 _，阴极电位变 _，正极变 _ ，负极变_。3 N2和H2合成NH3, 在400下, 动力学实验测定结果表明没有催化剂时, 其活化能为334.9 kJmol-1 ，用Fe催化时, 活化能降至167.4 kJmol-1。假定催化和非催化反应的指前因子相等, 则两种情况下，反应速率常数之比值kc a t / k0) =_。 4 已知f $ (Fe2+/Fe)= -0.440 V, f$ (Cu2+/Cu) = 0.337 V，在 25, p$时, 以 Pt 为阴极，石墨为阳极，电解含有 FeCl2(0.01 molkg-1)和 CuCl2 (0.02 molkg-1)的水溶液，若电解过程不断搅拌溶液，且超电势可忽略不计，则最先析出的金属是 _。5 对带正电的溶胶， NaCl 比 AlCl3的聚沉能力 。对对带负电的溶胶， Na2SO4比 NaCl 的聚沉能力 。 三计算题125时，TlCl在纯水中的溶解度为1.60710-2 moldm-3，在0.100 moldm-3 NaCl溶液中的溶解度是3.9510-3 moldm-3，TlCl的活度积是2.02210-4，试求在不含NaCl和含有0.1000 moldm-3 NaCl的TlCl饱和溶液中离子平均活度系数。（10分）。 2电池 Ag(s)|AgBr(s)|HBr(0.1 kJmol-1)|H2(0.01p$),Pt，298 K时，E=0.165 V，当电子得失为1mol时，DrHm= - 50.0 kJmol-1，电池反应平衡常数K$=0.0301，E$(Ag+|Ag)=0.800 V，设活度系数均为1。(1) 写出电极与电池反应；(2) 计算298 K时AgBr(s)的Ksp；(3) 求电池反应的可逆反应热QR；(4) 计算电池的温度系数。（15 分）3. 气相反应 2NO2+ F2 2NO2F，当 2 mol NO2和 3 mol F2在 400 dm3的反应釜中混合，已知 300 K 时， k = 38 dm3mol-1s-1，反应速率方程为： r = kNO2F2。试计算反应 10 s 后 ，NO2 ，F2 ，NO2F 在反应釜中物质的量（10 分）。4苯乙烯工业化生产是从石油裂解得到的乙烯与苯作用生成乙苯，在由乙苯直接脱氢而 制得： C6H5CH2CH3(g) C6H5CHCH2(g)H2(g) 乙苯直接脱氢的工艺条件为：温度：600800；压力：常压；原料：过热水蒸气与乙苯蒸气,物质的量比为 9:1 的混合气，已知数据如下： 乙苯(g) 苯乙烯(g) 水(g) fH(298 K)/kJmol-1 29.79 146.9 -241.8 fG (298 K)/kJmol-1 130.58 213.8 -228.6 (1)已知 700 K 时,上述乙苯脱氢反应的rG 33.26 kJmol-1，7001100 K 之间反应热效应平均值 rH124.4 kJmol-1,计算1000 K 时乙苯的理论转化率。 (2)试对本反应为什么采取高温常压，充入惰性气体等工艺条件，做热力学的分析说明。 (3)用蒸馏法从粗品中分离苯乙烯时，采用什么措施防止或减少其聚合作用。 (4)文献报道，有人建议可用乙苯氧化脱氢的办法来制取苯乙烯 C6H5CH2CH3(g)(1/2)O2(g) = C6H5CHCH2(g)H2O(g) 从热力学角度估算一下，在25、标准压力下有无实际的可能性，若可能实现,从理论上来讲比直接脱氢法具有什么优点。（15 分） 5水在40下若以半径为r=110-3 m的小液滴存在，试计算其饱和蒸气压增加的百分率。已知液滴的附加压力ps=1.39107 Nm-2，水在40的摩尔体积Vm=1.8410-5 m3mol-1。（10 分） 四问答题1用 Pt 为电极，通电于稀 CuSO4溶液, 指出阴极部、中部、阳极部中溶液的颜色在通电过程中有何变化？若都改用 Cu 作电极，三个部分溶液颜色变化又将如何？ （5分）2简述憎液溶胶的三个最基本特征。（5分）物理化学试卷 答案一、选择题 ( 共10题 20分 )BBADDDCDBD 二、填空题 ( 共 5题 10分 )1 答 减小 ；增加 2 正，负，负，正. 3. k(cat)/k0 =exp-E(cat)-E/RT=1013 4 f (Fe2+/Fe) = f $+ RT/2F ln 0.01 = -0.4992 V f (Cu2+/Cu) = f $+ RT/2F ln 0.02 = 0.2868 V 最先析出的是 Cu 5 大；小 三、计算题 ( 共 5题 60分 )1答 所以： 在不含NaCl的TlCl饱和溶液中： 在含0.1000 NaCl的TlCl饱和溶液中： 2答(-)Ag(s)+Br () e -AgBr(s)(+)H+()+e -H2(0.01p$)Ag(s)+HBrAgBr(s)+H2(0.01p$) 可用设计电池求算：Ag(s)|Ag+|Br -|AgBr(s)+Ag(s)E$= E$(AgBr|Ag) E$(Ag+|Ag)= - 0.71 V由K$求得，E$= - E$(AgBr|Ag)Ksp=exp() = exp() = 9.810-13 3 QR=TDrSm=DrHm - DrGm= - 50.0 kJ ( - zEF)= - 34.08 kJ 4 （ 3答 2NO2(g) + F2(g) 2NO2F(g) t=0 a b 0 t=t a-x b-(x/2) x 可得积分速率方程 x = 4.910-3 moldm-3 n(NO2F) = Vx = 1.96 mol n(NO2) = 0.04 mol n(F2) = 2.02 mol 4 答 (1) K =exp(-rG /RT) =3.310-3 lnK (1000 K)/K (700 K)=(124 400/8.314)(1000-700)/(1000700) 求得 K (1000 K) =2.013 C6H5CH2CH3(g) C6H5CH=CH2(g) + H2(g) + H2O(g) 平衡/mol 1- 9 =(10+)mol K =Kn(p/p$)/nB =2/(1-)1/(10+) =2.013 解得=0.9584 (2) rH =(146.9-29.79) kJmol-1=117.11 kJmol-1 rG =(213.8-130.58) kJmol-1=83.22 kJmol-1 由于rG 0,表明在常温标准状态下反应不能进行,只有升高温度,增大TrS 值,使得rG 0,低压有利于苯乙烯生成,充入惰性气体,相当于降低体系总压, 采用上述措施利于提高乙苯转化率。 (3) 加入少量阻聚剂, 采用减压蒸馏, 以降低蒸馏温度, 防止聚合。 (4)氧化脱氢rG =-145.4 kJmol-10,表明在常温下反应能进行,