02011级化工班平考试卷与解答2

1、 2011级化学工程与工艺专业 物理化学 课程评测试卷(2) 一、选择题 ( 共15题 30分 )1. 反应 2A P 为二级反应，A0为反应物 A 的起始浓度。其半衰期： ( ) (A) 与 A0无关 (B) 与 A0成正比 (C) 与 A0成反比 (D) 与 A成反比 2. 某二级反应，反应物消耗 1/3 需时间 10 min，若再消耗 1/3 还需时间为： ( ) (A) 10 min (B) 30 min (C) 20 min (D) 40 min 3. 当一反应物的初始浓度为 0.04 mol.dm-3时，反应的半衰期为 360 s，初始浓度为 0.024 mol.dm-3 时，半衰

2、期为 600 s，此反应为： ( ) (A) 2 级反应 (B) 1.5 级反应 (C) 0 级反应 (D) 1 级反应 4. 连串反应A k1 B k2 C 其中 k1= 0.1 min-1，k2= 0.2 min-1，假定反应开始时只有 A，且浓度为 1 mol.dm-3 则 B 浓度达最大的时间为： ( ) (A) 0.3 min (B) 5.0 min (C) 6.93 min (D) 5. 氢和氧的反应发展为爆炸是因为 ( ) (A) 大量的引发剂的引发 (B) 直链传递的速度增加 (C) 自由基被消除 (D) 生成双自由基形成支链6. 根据活化络合物理论，液相分子重排反应之活化能E

3、a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/ RT7. 简单碰撞理论中临界能Ec有下列说法, 其中正确的是： ( ) (A) 反应物分子应具有的最低能量 (B) 碰撞分子对的平均能量与反应物分子平均能量的差值 (C) 反应物分子的相对平动能在联心线方向上分量的最低阈值 (D) Ec 就是反应的活化能8. 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) - d

4、NO2/2dt = dNO/2dt = dO2/dt = dx /dt (C) - dNO2/dt = dNO/dt = dO2/dt (D) - dNO2/2dt = dNO/2dt = dO2/dt = 1/V dx /dt 9. 某一反应在一定条件下的平衡转化率为 25.3%，当有催化剂存在时，其转化率应当是： ( ) (A) 等于25.3% (B) 小于 25.3% (C) 大于25.3% (D) 不确定10. 催化剂能因少量的毒物而活性大大降低，其主要原因是： ( ) (A) 增大了催化反应的活化能 (B) 毒物极易被催化活性中心吸咐 (C) 毒物破坏了催化剂结构 (D) 毒物破坏了

5、催化剂的热稳定性和机械强度 11. 体温计打碎后，落在水泥地面上的水银基本呈球形，这说明 ( ) (A) 汞 汞-水泥地面 水泥地面 (B) 汞 水泥地面 (C) 汞 水泥地面 (D) 汞汞-水泥地面 水泥地面12. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是： ( ) (A) (¶g/¶T)p> 0 (B) (¶g/¶T)p< 0 (C) (¶g/¶T)p= 0 (D) 无一定变化规律 13. 弯曲液面（非平面）所产生的附加压力： ( ) (A) 一定不等于零 (B) 一定等于零 (C) 一定大于零 (D) 一定小于零 1

6、4. 水银完全不润湿玻璃表面，若将半径为 5×10-5 m 的玻璃毛细管插入水银中后（水银的密度 r = 13.6×103 kg·m-3，其表面张力 g = 0.520 N·m-1），管内水银面将： ( ) (A) 上升 0.15 m (B) 下降 0.15 m (C) 上升 0.015 m (D) 下降 0.015 m h = 2g /(rgR')15. 表面活性剂具有增溶作用，对增溶作用说法不正确的是： ( ) (A) 增溶作用可以使被溶物的化学势大大降低 (B) 增溶作用与乳化作用不同 (C) 增溶作用也就是溶解作用 (D) 增溶作用是一个

7、可逆的平衡过程 二、填空题 ( 共 6题 12分 )1. 2NO + O2 2NO2 的反应机理拟定为： 2NO N2O2 （达到平衡，平衡常数为 K1） N2O2+ O2 2NO2 （慢，速率常数为 k2）总包反应对 O2是 1 级；对 NO 是 2 级。2. 在300 K时, 鲜牛奶5 h后即变酸, 但在275 K的冰箱里，可保存50 h, 牛奶变酸反应的活化能是 63.1 kJ·mol-1 ln(k2/k1) =ln(t1/t2)(Ea/8.314)(1/300-1/275) 3. 药物阿斯匹林水解为一级反应，求 17时速率常数为0.0436 d-1时，阿斯匹林水解 30% 需

8、要的时间为： 8.2 d 。4. 某反应需激发能量为100 kJ·mol-1，相当于入射光的波长lnm1196 l =c/n =chL/E=0.1196/E5. 在 298 K时，正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图，其斜率为-0.103 N·m-1·mol-1·kg，正丁醇在浓度为 0.1 mol·kg-1 时的表面超额 G 为： 4.16×10-6 mol·m-2 。 6.- 已知水在 293K 时的表面张力 g-1,摩尔质量-1密度 = 103kg.m-3。293K 时水的饱和蒸气压为2074 Pa，则293K水滴半径

9、 R= 10-9 m时水的饱和蒸气压为 Pr = 6078 Pa 。三、计算题 ( 共 4题 40分 )1. 某金属钚的同位素进行放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的：(1) 蜕变常数; (2) 半衰期; (3) 分解掉90%所需时间。答2. 乙烯热分解反应 C2H4(g) C2H2(g) + H2(g) 是一级反应，在1073.2 K时，反应速率系数k1为1.925×10-4 s-1，已知上述反应之活化能为250.8 kJ·mol-1，欲使10 s有 60% 的乙烯分解问温度应为多少？答 由 ln(1/1xA) = kt 得 k2= 1/t 

10、5; ln(1/1xA)= 1/1×ln(1/1-0.6)0.0916 s-1 已知k1 1.925×10-4 s-1 由 ln(k2/k1) = Ea/R (1/T1- 1/T2) ln(0.0916/1.925×10-4) = 250800/8.314 (1/1073.2- 1/T2) 得 T2= 1374 K 3. 松节油萜的消旋作用是一级反应，457.6 K和510.1 K速率常数分别为2.2×10-5 min-1和3.07×10-3 min-1，试求Ea、指前因子A。根据公式：答 将已知数据代入：得：Ea = 182.5 kJ

11、3;mol-1 将 T=457.6 K，k= 2.2×10-5 min-1 Ea = 182.5 kJ·mol-1 代入上式得： A = 1.52×1016 min-1 = 9.10×1017 s-1 4. 答 W' = g DA = 1.439×10-5 J DG = W' = 1.439×10-5 J DS = -(¶ g / ¶T)p, A × DA = 3.14×10-9 J·K-1 Qr = TDS = 9.357×10-6 J 四、问答题 ( 共

12、3题 18分 )1.（本题 4分）若天空中小水滴要起变化，一定是其中的大水滴进行蒸发，水蒸气凝结在小水滴上，使大小不等的水滴趋于相等。 这种说法对吗？为什么？答 不对，应是大水滴变大，小水滴变小直至消失，因为小水滴蒸气压大。2.（本题 4分）在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将向左移动，这种说法对吗？为什么？ 答 对，因为表面张力g 随温度之增高而下降，由 Dp = 2g /R 知，右端冷却时其附加压力增加而左端不变，故向左移动。3. （本题 10分）反应 C2H6 + H2 ® 2CH4 的反应机理如下: C2H6 2CH3 ; CH3 + H2 CH4 + H; H + C2