级化工平考试卷与答案

1、2011 级化学工程与工艺专业物理化学课程 (1) 评测试卷与参考答案一、 选择题（每题2分，共20题，40 分）1. 用同一电导池分别测定浓度为 0.01 mol·kg-1和 0.1 mol·kg-1的两个电解质溶液，其电阻分别为 1000 w 和 500 w，则它们依次的摩尔电导率之比为; ( ) (a) 1 : 5 (b) 5 : 1 (c) 10 : 5 (d) 5 : 10 2. cacl2 摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是： ( ) (a) l¥(cacl2) = lm(ca2+) + lm(cl-) (b) l¥(cacl2) = &

2、#189; lm(ca2+) + lm(cl-) (c) l¥(cacl2) = lm(ca2+) + 2lm(cl-) (d) l¥(cacl2) = 2 lm(ca2+) + lm(cl-) 3. 298 k时， 0.005 mol·kg-1 的 kcl 和 0.005 mol·kg-1 的 naac 溶液的离子平均活度系数分别为 g ±,1和 g ±,2,则有: ( ) (a) g ±,1= g ±,2 (b) g ±,1 g ±,2 (c) g ±,1 g ±,2 (

3、d) g ±,1 g ±,2 4. 0.1 mol·kg-1 氯化钡水溶液的离子强度为： （ ） (a) 0.1 mol·kg-1 (b) 0.15 mol·kg-1 (c) 0.2 mol·kg-1 (d) 0.3 mol·kg-1 5. 下列对原电池的描述哪个是不准确: ( ) (a) 在阳极上发生氧化反应 (b) 电池内部由离子输送电荷 (c) 在电池外线路上电子从阴极流向阳极 (d) 当电动势为正值时电池反应是自发的 6. 一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片

4、为好？ ( ) (a) 铜片 (b) 铁片 (c) 镀锡铁片 (d) 锌片7. 298 k时,反应为 zn(s)fe2+(aq)zn2+(aq)fe(s) 的电池的 e$为 0.323 v, 则其平衡常数 k$为： ( ) (a) 2.89×105 (b) 8.46×1010 (c) 5.53×104 (d) 2.35×102 8. 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 mol·kg-1) 和cd2+(0.001 mol·k

5、g-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 9. 已知 f$ (zn2+,zn)0.763 v, 则下列电池反应的电动势为： zn(s)2 h+(a=1)zn2+(a=1)h2(p$) ( ) (a) -0.763 v (b) 0.763 v (c) 0 v (d) 无法确定 10. 电极 tl3+,tl+/pt 的电势为f1.250 v,电极 tl+/tl 的电势 f-0.336 v则电极 tl3+/tl 的电势 f为: ( ) (a) 0.305 v (b) 0.72

6、1 v (c) 0.914 v (d) 1.568 v 11. 在298 k将两个 zn(s)极分别浸入 zn2+ 活度为0.02和0.2的溶液中, 这样组成的浓差电池的电动势为： ( ) (a) 0.059 v (b) 0.0295 v (c) -0.059 v (d) (0.059lg0.004) v 12. 离子电迁移率的单位可以表示成 ( ) (a) m·s-1 (b) m·s-1·-1 (c) m2·s-1·-1 (d) s-1 13. 在其它条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而: ( ) (a) 增大 (b) 减小

7、(c) 先增后减 (d) 不变 14. 下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示原电池阳极的是： ( ) (a) 曲线1 (b) 曲线2 (c) 曲线3 (d) 曲线415. 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 16. licl 的无限稀释摩尔电导率为 115.03×10-4 s·m2·mol-1，在 298 k 时，测得 licl 稀溶液中 li+ 的迁

8、移数为 0.3364，则 cl- 离子的摩尔电导率 lm(cl-)为： （ ） (a) 76.33×10-4 s·m2·mol-1 (b) 113.03×10-4 s·m2·mol-1 (c) 38.70×10-4 s·m2·mol-1 (d) 76.33×102 s·m2·mol-117. 有 4 个浓度都是 0.01 mol·kg-1 的电解质溶液, 其中平均活度系数最大的是： ( ) (a) kcl (b) cacl2 (c) na2so4 (d) alcl3

9、 18. 某电池电动势与温度的关系为： e/v = 1.01845 - 4.05×10-5 (t/ - 20) - 9.5×10-7(t/ - 20)2 , 298 k 时，电池可逆放电 ，则： ( ) (a) q > 0 (b) q < 0 (c) q = 0 (d) 不能确定 19.将反应 h+ oh- h2o 设计成可逆电池，选出下列电池中正确的一个 ( ) (a) pth2h+(aq)oh-o2pt (b) pth2naoh(aq)o2pt (c) pth2naoh(aq)hcl(aq)h2pt (d) pth2(p1)h2o(l)h2(p2)pt 20

10、. 当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化： ( ) (a) f平，阳 f阳 ； f平，阴 f阴 (b) f平，阳 f阳 ； f平，阴 f阴 (c) f平，阳 f阳 ； j平，阴 f阴 (d) f平，阳 f阳 ； f平，阴 f阴二、填空题 ( 每题2分，共10分 ) 1. 将反应 sn2+ + pb2+ = sn4+ + pb，设计成可逆电池反应,则电池表示式为 ptsn2+,sn4+ pb2+pb 。 2. 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 ± = ( g+2×g-3) 1/5 ；a

11、7; = (108×g+2×g-3)1/5 m/m 。3. 超电势测量采用的是三电极体系, 即研究电极、辅助电极和参比电极, 其中辅助电极的作用是_提供电流, 使研究电极极化, 参比电极的作用是_测量研究电极的超电势值_。 4. debye - huckel 极限公式为lgg± = -a z+ z- i1/2 ，适用条件是极稀溶液。 5. 电池 pb(s)h2so4(m)pbo2(s)，作为原电池时，负极是 pbh2so4(m) ，正极是 pbo2h2so4(m) ；作为电解池时，阳极是 pbh2so4(m) ，阴极是 pbo2h2so4(m) 。三、计算题 (

12、每题10分，5题 共50分 )1. 已知 298 k 时 0.0 5mol·dm-3 ch3cooh溶液的电导率为 3.68×10-2 s·m-1，计算ch3cooh 的解离度a 及解离常数 k 。 （已知:l(h+) = 349.82×10-4 s·m2·mol-1，l(ch3coo-) = 40.9×10-4 s·m2·mol-1） 答 lm(hac) = k(hac)/c(hac) = 7.36×10-4 s·m2·mol-1 l(hac) = l(h+) + l(ac

13、-) = 3.9072×10-2 s·m2·mol-1 a= lm/l = 0.01884 k = (c/c$)a2/(1-a) = 1.809×10-5 2. 某浓度为 0.1 mol·dm-3 的电解质溶液在 300k 时测得其电阻为 60 w, 所用电导池电极的大小为 0.85 cm×1.4 cm , 电极间的距离为 1 cm。试计算: (1) 电导池常数 k； (2) 溶液的电阻率 ；(3) 溶液的电导率； (4) 溶液的摩尔电导率。 答 (1) k电池 = l / a = 84.0 m-1 (2) r = r ×a

14、/l = 60 w / 84.0 m-1 = 0.714 w·m (3) k= g l/a = 1/60 w×84.0 m-1=1.4 s·m-1 (4) lm= k/ c = 1.4 s·m-1/ 0.1×103 mol·m-3= 1.4×10-2 s·m2·mol-1 3. 电池 cu(s)cuac2(0.1 mol·kg-1)agac(s),ag(s)，在 298 k 时，电动势e = 0.372 v，当温度升至 308 k 时，e = 0.374 v，已知 298 k 时, Æ

15、 (ag+,ag) = 0.800 v，Æ (cu2+,cu) = 0.340 v , Æ (agac,ag) = 0.6413 v。 (a) 写出电极的反应和电池反应； (b) 298 k 时，当电池可逆地输出2 mol电子的电荷量时，这时 drgm、drhm、drsm 为多少？答 (1) （-）cu(s) cu2+ (0.1 mol·kg-1)+2e- （+）2agac(s) +2e- 2ag + 2ac-(0.2 mol·kg-1)电池反应：cu(s) + 2agac(s) cu2+ (0.1 mol·kg-1) + 2ag + 2ac-

16、(0.2 mol·kg-1) (2) （e/t）=(0.374-0.372)/(308-298)v·k-1=2.0×10-4 v·k-1 drgm= -zef = -2×0.372v×96500 c·mol-1 = -71.80 kj·mol-1 drsm= zf(¶e/¶t)p= 2×96500 c·mol-1 ×2.0×10-4 v·k-1= 38.6 j·k-1·mol-1 drhm= drgm+ tdrsm= (-71

17、.80+298×10-3) = -60.29 kj·mol-1 4. 根据电导的测定得出 25 时氯化银饱和水溶液的电导率为 3.41 ´ 10-4 s ×m-1 。已知同温度下，配制此溶液所用的水的电导率为 1.60 ´ 10-4 s ×m-1 。试计算 25 时氯化银的溶解度。已知：l(ag+) =61.9×10-4 s.m2.mol-1 l (cl-)=76.34×10-4 s.m2.mol-1 答 lm(agcl) » l(agcl)= l(ag+) + l (cl-) = (61.92 + 76.34)×10-4 s.m2.mol-1 = 138.26×10-4 s.m2.mol-1 5. 在298k时, 有一含有zn2+ 和cd2+ 的浓度均为0.1mol.k-1的溶液, 用电解沉积的方 法把它们分离, 试问: 哪种离子首先在阴极析出? 用光亮pt作阴极, h2 在pt上的超电势为0.6v。 已知 j(zn2+/ zn) =-0.763v, j (cd2+/ cd) =-0.403v 答 先计算有可能在阴极放电的所有阳离子的