2005年下册物化试题和答案

与（ ）两个条件。 物理化学（下） 试卷1

一、填空题（每空1分，共25分）

1．某反应的△r H οm 与T 的关系为

△r H οm /（J ?mol -1

）＝83.145 T /K －0.83145

则此反应的d1n K O /d T ＝( )。

2．已知T ＝1000 K 时反应：

（1）21C （石墨）＋21CO 2（g ）

CO(g)的K ο1＝1.318； （2）2C(石墨)＋O 2（g ）

2CO(g)的K ο2＝22 .37 ×1040。

则T ＝1000 K ，反应(3)CO(g)＋21O 2（g ）

CO 2（g ）的K ο

3＝（ ）。 3. 已知25℃时Ag 2SO 4饱和水溶液的电导率κ(Ag 2SO 4)=0.7598 S ?m -1，所用水的电导率κ（H 2O ）＝1.6×10-4 S ?m -1，无限稀释离子摩尔电导率Λ∞m

(Ag +)，

Λ∞m (21SO -

24)分别为61.92×10-4 S ?m 2?mol -1与79.8×10-4s ?m 2?mol -1。在此问题

下，Ag 2SO 4的容度积K sp ＝( )

4．若原电池Ag(s)|AgCl(s)|HCl(a )|Cl 2(g,p )|Pt(s)的电池反应写成以下两种反应

式

Ag(s)＋21Cl 2(g) AgCl(s) (1) Δr G m (1)，E (1)

2Ag(s)＋Cl 2(g) 2AgCl(s) (2) Δr G m (2)， E (2)

则Δr G m (1)( )Δr G m (2)， E (1)（ ）E (2)。

5． 25℃下，电池Pt|H 2 (g ,O p )|HCl(a )|AgCl(s)|Ag (s)|的电池电动势E ＝0.258 V ,

已知｛Cl -|AgCl (s)| Ag (s)｝＝0.2221 V ，则HCl 的a ＝（0.2473），HCl 的离

子平均活度a ±＝（ ）。

8．最概然分布的微观状态数随粒子数增加而（ ），该分布出现的概率随粒子数增加而

（ ）。

9．液体表面层中的分子总受到一个指向（ ），而表面张力则是（ ）方向上的力。

10．分散在大气中的小液滴和小气泡，或者毛细管中的凸液面和凹液面，所产生的附加压力的方向均指向于（ ）

11．产生过冷、过热和过饱和等亚稳态现象之原因是

（ ）。

12．固体对气体的吸附有物理吸附和化学吸附之分，原因是

（ ）。

13．反应2A ?→?A

k B 为基元反应，k A 是与A 的消耗速率相对应的

速率常数。若用B 的生成速率及k B 表示反应的反应速率时，则其速

率方程（ ）。

14．在温度一定下，反应A→B ＋C 的反应物A 反应掉其起始浓度

c A,0的87.5%时，需时3 min 。在同一温度下，上述反应的反应物A

的起始浓度改为c 'A ，0，且c 'A ，0＝21c A,O ，当反应掉

c 'A ，0的一半时，需时1 min ，则此反应级数为（ ）。

15．2B ?→?)1(D 和 2A ?→?)

2(C 两反应均为二级反应，而且k ＝A exp

（-E a ?RT ）公式中的指前因子A 相同。已知在100℃下，反应（1）

的k 1＝0.10 dm 3?mol -1?s -1，而两反应的活化能之差E a,1,－E a,2＝15000

J ?mol -1，那么反应(2)在该温度下的速率常数k 2＝

（ ）（填入具体数值）。

16．某对行反应A ＋B C ＋D ，当加入催化剂后其正、逆反应

的速率常数分别从k 1，

k -1。变为k '1与k '1-，测得k '1＝3k 1，那么，k '1-＝（ ）

k -1。

17．光化反应的初级反应B ＋hv →B*，则此光化反应的反应速率与

（ ）成反比，而与（ ）无关。

18．胶体系统的主要特征是（ ）。

19．胶体的动力性质包括有（ ）

等。

二、单项选择填空（25分）

1．在一测定离子迁移数装置中，放有浓度为c 的ZnCl 2水溶液，当在某－

测量条件下，Zn 2+的迁移速率刚好与Cl -的迁移速率相等，则此时所测

得Zn 2+的迁移数t （Zn 2+）（ ）t （Cl -）。

（a ）2倍于；（b ）的1/2为；（c ）等于；（d ）无法确定。

2．在某温度T 下，已知浓度为c 的醋酸水溶液中醋酸的解离度为α，该溶

液的电导率为κ。现欲想计算该溶液的摩尔电导率Λm ，则所用的公式

（ ）。

（a ）Λm ＝ ac κ （b ） Λm ＝c κ2 （c ）Λm ＝ c κ

（d ） 根本不存在

3．根据德拜一休克尔公式可知，浓度为0.001 mol ?kg -1的ZnC12水溶液的

离子平均活度因子γ±（ ）同温度下0.001 mol ?kg -1?的ZnS04水溶液

中离子平均活度因子γ±。

（a ）大于；（b ）等于；（c ）小于；（d ）可能大于也可能小于。

4．在恒T ，p 下，某原电池进行可逆放电，当其电池反应进行1 mol 反应

进度时，有Q r,m 的热放至环境中；若在同温、同压下，将该反应在巨

大容器中进行1 mol 反应进度时，则所放至环境中的热Q m 比该反应在

电池中进行时放的热Q r,m ( )。

（a ）更多；（b ）更少；（c ）不多也不少；（d ）可能更多也可能更少。

5．难溶盐的溶度积K sp 可通过电动势的测定来求得的，但需要设计一适当

的原电池。现欲测定AgBr(s)的溶度积K sp ，下列的电池中的（ ）电

池为所要设计的电池。

(a)Ag(s)|AgBr(s)|KI(b)Br 2(l)|Pt

(b) Ag(s)|Ag +{a (Ag +)}||Br -{a (Br -)}|Br 2(l)|Pt

(c)Ag(s)|Ag +{a (Ag +)}||Br -{a (Br -)}|AgBr(s) |Ag(s) (d) Pt|Br 2(l)| Br -{a (Br -)}||- Ag +{a (Ag +)}| Ag(s)

6．与配分函数的关系式定域子体系和离域子体系都一样的热力学状态函

数是( )：

(a)G ，A 及S (b)U ，H 及S , (c)U ，H 及C V ,

(d )H ，G 及C V .

7．对于粒子数N ，体积V ，能量U 确定的独立子系，沟通热力学和统计

学的关系式是：（ ）

(a) U ＝∑i i i

n ε (b)p ＝NkT (V q ??ln )T,N

(c ) S ＝k ln ? (d)q ＝∑-i kT

i i

e g ε

8．在100℃，大气压力为101.325 kPa 下的纯水中，如有一个半径为r 的

蒸气泡，则该蒸气泡内的水的饱和蒸气压p r （ ）大气压力p o ；若

不考重力的作用，则该蒸气泡受到的压力为（ ）。 ( )

（a ）大于；p o （大气压力）-Δp （附加压力）；

（b ）大于；p o +Δp ；

（c ）小于；p o －Δp ;

（d ）小于；p o ＋Δp 。

9．在一定T ，P 下，无论何种气体在固体表面上的吸附过程的熵变一定是（ ），而焓变ΔH 也一定是（ ）。

（a ）大于零；（b ）等于零；（c ）小于零；（d ）无法判定。

10．朗缪尔所提出的吸附理论及所推导出吸附等温式( )。

（a ）只能用于化学吸附；（b ）只能用物理吸附；（c ）适用于单分子层吸附；

（d ）适用于任何物理吸附和化学吸附。

11.下列所列举的反应中，哪一反应有可能（注意是可能）是基元反应（ ）。

(a)A+ 21

B→C+D ； (b) A+B→D, 其速率方程为B 2

/1A A A d /dc c c k t =-

（c ）A ＋B→C ＋E ，其反应速率随温度升高而降低； （d ）A ＋B →E ，其速率方程B A A A d /dc c c k t =- 12．反应A ＋B→C ＋D 其活化能E a ＝30 kJ ?mol -1。在500 K 下，升高温度1K 时，得k （501 K ）/k （500 K ）；若同一反应在1000K 下，升高温度1K 时，也得k （1001k ）/k （1000 K ），那么，k (501 K)/k (500 K)（ ）k (1001 K)／k (1000 K)。 （a)小于；（b)等于；（c)大于；（d)无法确定。 13. 连串反应A→B→ C ，实验测得B 为非常活泼的中间产物，当反应稳定之后，则（ ）。 （a ）B 的生成速率大于B 的消耗速率； （b ）B 的生成速率小于B 的消耗速率； （c ）B 的生成速率等于B 的消耗速率； (d ) 因条件不够，无法肯定。 14．胶体系统的电泳现象说明（ ）。 (a)分散介质带电； (b)胶粒带有相当数量电荷； (c)胶体粒子处在等电状态； (d)分散介质是电中性的。 15．溶胶中的胶体粒子处在等电态，是指该胶粒处在（ ）的状态。 (a)热力学电势为零；(b)斯特恩电势为零；（c ）ζ电势为零；（d ）无法判断的状态。 16．在两烧杯中各放有25 cm 3浓度为0.016 mol ?dm -3的AgNO 3溶液，分别加入浓度为0.005 mol ?dm -3的KBr 溶液60 crn 3和100 cm 3，两烧杯中均制得AgBr 溶胶。如将这两杯AgBr 溶胶进行电泳实验时，则（ ）。 (a)两杯AgBr 溶胶的胶粒均向正极移动； (b)两杯AgBr 溶胶的胶粒均向负极移动； (c)用60 cm 3 KBr 溶液的AgBr 溶胶的胶粒朝正极移动，而另一杯溶胶的胶粒朝负极运动； (d)用60 cm 3 KBr 溶液的AgBr 溶胶的胶粒朝负极移动，而另一杯溶胶的胶粒朝正极移动。 17．有一Al(OH)3溶胶，若往该溶胶中加入浓度为8.0×10-2 mol ?dm -3KCl 溶液时，溶胶刚好能聚沉；同样，若往该溶胶中加入浓度为4×10-4 mo1.dm -3的K 2C 2O 4（草酸钾）时，该溶胶刚好能聚沉。若用CaCl 2溶液，则其浓度为（ ）时才能令该溶胶刚好聚沉。 （a ）8.0×10-2 mol ?dm -3； （b ）4. 0×10-2 mol ?dm -3； （c ）4×10-4 mol ?dm -3； （d ）8.0×0-4 mol ?dm -3

一抽成真 空的容器中，通入A,B 及D 三种理想气体，在300 K 时,

p A ＝p B ＝p D ＝100 kPa ，在此条件下，反应（ ）。

（a ）从右向左自动进行； （b ）从左向右自动进行；

（c ）反应处于平衡状态； （d ）条件不全无法判断。

20．已知反应：

（1）2A(g)＋B(g) 2C(g)，其标准平衡常数与温度的关系式为：

1g K O ＝3134／(T /K)－5.43；

（2）C(g)＋D(g)

B(g)，其标准平衡常数与温度的关系式为： 1g K O 2＝-1638／(T /K)－6.02；

（3）反应2A(g)＋D(g) C(g)的标准平衡常数与温度的关系式为：

1g K 3O ＝A ／(T /K)＋B ，式中A 和B 的量纲皆为一，

A ＝（ ）；

B ＝（ ）。 ( )

（a ）A ＝4.772， B ＝0.59；

（b ）A ＝1.496， B ＝-11.45；

（c ）A ＝-4772, B ＝-0.59；

（d ）A ＝-542， B ＝17.45。

21．在一定的温度范围内，某反应的标准平衡常数与温度的关系为

O

K ln ＝A ／（T /K ）＋B

式中A 和B 的量纲皆为一。在给定温度范围内的任一温度下，

此反应的 O ?m r H ＝（ ）；O ?m r S ＝（ ）；O ?m r G ＝（ ）；

（a ）-AR K;（b ）BR ；（c ）0；（d ）-R （A K ＋BT ）；（e ）BRT ；

(f) AR K (上式中K 为温度的单位开尔文)。 22．由两个一级反应构成的平行反应，设E a 急k A 表示总

反应的表观活化能及表观反应速率常数，于是k A ，E a 与k 1, E a ,1和k 2，

E a,2的关系为（ ）。

（a ）E a ＝E a ,1＋E a ,2，k A ＝k 1＋k 2；

（b ）E a ＝k 1E a ,1＋k 2E a ,2，k A ＝k 1＋k 2

（c ）k A E a ＝E a ,1＋E a ,2，k A ＝k 1＋k 2

（d ） k A E a ＝k 1E a ,1＋k 2E a ,2，k A ＝k 1＋k 2

23．HI 在光的作用下可按反应2HI(g)→H 2（g ）＋I 2(g)分解。若光的波长为2.5×10-7m 时，则1个光子可引起2个HI 分子解离，故1 mol HI(g)分解需要光能为（ ）。

选择填入：（a ）239.2 kJ ；（b ）438.4 kJ ；（c ）119.6 kJ ；（d ）358.8 kJ 。

三、电池Sb|Sb 2O 3(s)|某溶液||饱和KCl|HgCl 2(s)|Hg ，在25℃时，当某溶液为pH=3.98的缓冲

溶液时，测得电池的电动势E 1 =0.228 V ；当某溶液换成待测pH 的溶液时，测得电池的电动势E 2 =0.345 V 。写出电极该电池的反应式，并计算待测溶液的pH 。（24分）

四、对于反应机理：

C B A 1

1k k -===+ （快速平衡） D C 2?→?k （慢）

证明生成产物D 的反应速率方程为 B A 12

1D d d c c k k k t

c -= （15分）

五、在20℃、101.325kPa的大气压下，将一滴水滴在面积A = 1?10-3 m2Hg的表面上。水在

Hg的表面上能否铺展？若水滴的表面积与A相比较可忽略不计，此过程的吉布斯函数变为若干？已知20℃时，水和Hg的表面张力分别为72.25?10-3 N·m-1和470.0?10-3 N·m-1，H2O-Hg之间的界面张力为375.0?10-3 N·m-1。（11分）

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物理化学（下）试题1答案及评分标准

一、填空题（每空1分，共25分）

1． ( 10/T -0.1K/T 2)；2．（ 2.723×1020 ）；3. ( 7.79×10-5 )；4．Δr G m (1)（＝21

）Δr G m (2)，E (1)（＝）E (2)；5． a ±＝（0.497）；6（变得更正），（变得更负）；7．（N ＝∑i i n ），（U ＝i

i i n ε∑）；

8．（增加），（减少）；9．（液体内部的拉力），（液体表面的切线）；10．（弯曲液面曲率半径的中心 ）；11．（新相种子难以生成）；12．（固体与气体之间的吸附作用力不同）；

13．（d c B ?dt=k B c 2A ＝(1/2)k A c 2A ）；14．（1）；15．（12.58dm 3?mol -1?s -1）；16． k '1-＝（3 ）k -1。

17．（λ ）,（B 的浓度 ）;18．（高分散、多相和热力学不稳定的系统 ）; 19．（布朗运动、扩散和沉降与沉降平衡）

二、单项选择填空（25分）

1．（c ）; 2．（c ）；3．（a ）；4． (a)；5．（c ）；6． (c )；7．（ c ）；8 (c )；9．（c ）；

10． ( c )；11.（d ）；12．（c ）；13.（c ）；14．（ b ）；15．（ c ）；16．（d ）；17.（b ）；

18．（c ）；19．（c ）；20．( b)；21. △r H οm ＝（a ）；△r S οm ＝（b ）；△r G οm ＝（d ）；

22．（d ）；23．（a ）

三、（24分）

解： 金属及其难溶氧化物组成的电极，主要是用来测定溶液中的pH 。由题给电池并设待测液为酸性时，则电极反应为

阳极 2Sb(s)＋3H 2O(l)Sb 2O 3(s)＋6H +[a ( H ﹢)]＋6e - （3分）

阴极 3Hg 2Cl 2(s) ＋6e -6Hg(l)＋6 -Cl [a (-Cl )] （3分）

电极反应2Sb(s)＋3Hg 2Cl 2(s)＋3H 2O(l)

Sb 2O 3(s)＋6Hg(l)＋6H +[a ( H ﹢)]＋6-Cl [a (-Cl )] （3分）

E =E (阴)－E (阳)

而 E (阳)= E (H +|Sb 2O 3|Sb)=E ○(H +|Sb 2O 3|Sb)－(RT/F )ln [1/a ( H ﹢)]

= E ○(H +|Sb 2O 3|Sb)－(2.303RT/F )pH （3分） 因E (阴)为饱和甘汞电极，在25℃下其电动势为确定值，所以电池电动势

E =E (-Cl |Hg 2Cl 2|Hg)－E ○(H +|Sb 2O 3|Sb)＋(2.303RT/

F )?pH （3分） 所以 E 1－(2.303RT/F )pH 1=E (-Cl |Hg 2Cl 2|Hg)－E ○(H +|Sb 2O 3|Sb) （3分） 同理，对于由待测pH 值溶液构成的原电池，亦可写出以下的式子

E 2－(2.303RT/

F )pH 2=E (-Cl |Hg 2Cl 2|Hg)－E ○(H +|Sb 2O 3|Sb) （3分） 于是 E 1－(2.303RT/F )pH 1=E 2－(2.303RT/F )pH 2 （1.5分） 所以 pH 2(待测液)=F (E 2－E 1)/ 2.303RT ＋pH 1

=1.979＋3.98=5.959 （1.5分）

四、（15分）

证明：平衡时正向、逆向反应速率应近似视为相等：

C

1B A 1c k c c k -= 即 c

11B A C

K k k c c c ==-

（1）（5分） 因为步骤为控制步骤，故反应的总速率为

C 2

D d /d c k t c =

（2）（5分） 将B A c C c c K c =代入上式得 B A 12

1B A 2c D d d c c k k k c c k K t c -== （5分）

五、（11分）

解：水在汞表面的铺展系数：

S = γ(Hg) - γ (水) - γ (Hg-水)

= (470 - 72.35 - 375.0) ?10-3 N·m -1 = 22.25?10-3N·m -1>0 （6分） 所以水能在汞的表面上铺展。此过程的表面吉布斯函数变

?T,p G (表面) = -A ?S = -1?10-3 m 2?22.25?10-3N·m -1= -2.225?10-5 J （5分）