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中南大学物理化学答案

【篇一:中南大学物理化学考试试卷-2013】

012 -- 2013 学年 二 学期时间100分钟 物理化学Ⅱ-2 课程 32 学时 2 学分 考试形式: 闭 卷 专业年级: 化工、制药、应化、矿物、粉体、材化、无机、资生高工、材料高工、粉冶高工、化学高工、材料中澳、化学中澳11级总分: 100 分,占总评成绩 70 % 注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上! 一、单选题(每题2分,共20分)

1、化学反应的反应级数是一宏观概念、实验的结果,其值()。 a. 只能是正整数; b. 一定是大于1的正整数; c. 可为任意值; d. 一定是小于1的负数。

?k1?2、某复杂反应的表观速率常数k与各基元反应的速率常数之间的关系为 k ? k 2 ?? ,那?k??3?

么表观活化能 e a 与各基元反应的活化能 e 及 e a ,3 之间的关系为( )。 a,1,ea,2

?ea,3??ea,1??? ? b. ea?ea,2?a. e a ? a , e2?e??ea,??a,1??3?

c. e? e ? e ? e ;d. eaa,2a,1a,3??a?ea,2??ea,1?ea,3? 3、平行反应:

a. 恒温反应; b. 升高反应温度;

c. 降低反应温度;d. 将副产物d及时排出反应器。 4、kohlrausch公式 ? ? ?? a适用于( )。 m?

a. 弱电解质; b. 强电解质;c. 无限稀溶液; d. 强电解质稀溶液。 5、根据下图指出原电池正极的极化曲线是( )。 a. 曲线1; b. 曲线2; c.曲线3; d.曲线4。

7、某反应a —→ b + c 的速率方程为dcb /dt =kca,则此反应的半衰期为( )。

8、对溶胶体系特征的描述不正确的是( )。

a. 粒子半径在10-9m~10-7m之间; (b)热力学稳定; c. 微多相; d. 动力学稳定。

9、实际电解过程中,在阴极上首先发生还原反应而放电的是( )。 a. 标准电极电势最大者; b. 标准电极电势最小者;

c. 不可逆电极电势最小者;d. 不可逆电极电势最大者。

10、在一定的t,p下,将一个大的水滴分散为很多小水滴,基本不变的性质为( )。

a. 表面张力; b. 表面吉布斯自由能;

c. 饱和蒸气压; d. 弯曲液面下的附加压力。 二、填空题(共22分)

1、(2分)恒容化学反应 aa + bb —→yy + zz,各反应物速率常数ka,kb,ky,kz,之间的关系是 。

2、(2分)若将反应sn2++pb2+ ==== sn4++pb设计成可逆电池反应,则其电池表达式为: 。

应达平衡时,电池电动势为 。

4、(4分)合成氨反应在一定温度和压力下,平衡转化率为25%。现在加入一种高效催化剂后,反应速率增加了3倍,则其平衡转化率提高倍,此时平衡转化率为%。

7、(2分)在电势-ph图中,位置高的线所包含的氧化态物质可与位置低的线所包含的还原态物质反应。在反应中,位置高的线的氧化态物质作为剂,而位置低的线的还原态物质作为剂。

三、(12分)已知反应a→b为一级反应,在400 k,反应开始后20分钟时物质a还有80%未反应,若在450 k,开始后30分钟时还有60%未反应,该反应的活化能和频率因子为多少?在上述两个温度下物质a的半衰期各为多少?

四、(10分)用铜电极电解cuso4溶液(每100 g溶液中含10.10 g的cuso4)。通过0.125 a电流,4000 s后(电流效率为90%),测得阳极区溶液重55.10 g,其中含5.80 g 的cuso4。试计算cuso4溶液中阴、阳离子的迁移数。m cuso4=159.61 五、(12分)工业上用铁屑加入硫酸铜溶液中以置换铜, (1)试设计原电池; (1)何种金属先析出?

(2)第二种金属开始析出时,第一种金属的浓度为多少? (3)第二种金属析出时,至少加多少电压? 中南大学考试试卷答案

物理化学Ⅱ-2 2012 -- 2013 学年 二 学期 一、选择题(每题2分,共20分) 1-5、c d b d d; 6-10、a a b d a; 二、填空题

1、kakbkykz;(2分) ???abyz

2、pt︱sn4+(a1),sn2+(a2)‖pb2+(a3)︱pb(s);(2分)

3、-55580 j.mol-1,零;(每空1分)

4、0, 25;(每空2分) 5、正, 负;(每空1分) 7、氧化、还原;(每空1分) 8、t1 t2;(2分) 9、二。(2分)

三、(12分)已知反应a→b为一级反应,在400 k,反应开始后20分钟时物质a还有80%未反应,若在450 k,开始后30分钟时还有60%未反应,该反应的活化能和频率因子为多少?在上述两个温度下物质a的半衰期各为多少?

解:因为反应为一级,则由一级反应动力学方程得: 再根据阿伦尼乌斯公式得: e

又因为:a=kexp(ea/rt),

400k下反应的半衰期:t1/2=(ln2)/k(t1)=3726.6 s≈62 min(1分) 450k下反应的半衰期:t1/2=(ln2)/k(t2)=2442.4 s≈41min (1分) 四、(10分)用铜电极电解cuso4溶液(每100 g溶液中含10.10 g的cuso4)。通过0.125 a电流,4000 s后(电流效率为90%),测得阳极区溶液重55.10 g,其中含5.80 g 的cuso4。试计算cuso4溶液中阴、阳离子的迁移数。m cuso4=159.61 -1(3分)

【篇二:物理化学选做作业 答案——中南大学】

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稀溶液依数性:稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压是值只与一定量溶液中溶质的质点数有关,而与溶质的本性无关,这四个性质统称为稀溶液的依数性。 标准平衡常数:反应体系达到平衡,且各物质均处于标准状态时的反应平衡常数,其定义式 edlnk?a 2 dtrt

二、简答题

答:说法不正确,因为水的蒸发过程体系始态是液态水,不是理想气体,因此对理想气体才

答:不可以。因为理想气体向真空膨胀是绝热不可逆过程,它与绝热可逆膨胀过程不可能达到同一末态。

3. 是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高?为什么?

答:加入的溶质若是非挥发性的,则一定使溶液的沸点升高;若加入的溶质若是挥发性的,且挥发度比溶剂更易高,即在一定温度下有x溶剂(l) x溶剂(g),则溶液的沸点将会下降。

4. 若反应so2 + 0.5o2 → so3在温度为t的容器内达到平衡后,通入不参与反应的惰性气体,会不会影响标准平衡常数kp的值和平衡产量?设气体均为理想气体。

5. 在确定温度、压力条件下,过饱和氯化钠水溶液的自由度为多少?,向该体系中加入氯化钠固体是否会影响其溶解度?为什么? 6. 化学反应的级数和反应的分子数有什么区别和联系?

答:化学反应的级数是反应速率方程中各物浓度项的幂指数之和,可以为正数、负数、整数或分数;反应的分子数是基元反应中反应物分子化学计量数之和。对基元反应来说,反应级数与反应分子数是一致的;对复合反应来说,两者无任何关系,因为复合反应没有反应分子数一说。

答:是相同的。因为该两电解过程所对应的电解反应是相同的,都是h2o === h2 + 0.5o2,所以理论分解电压相同,这也说明电解水产生氢和氧的理论分解电压与溶液的ph值无关。

8. 在进行重量分析实验时,为尽可能使沉淀完全,通常加入大量电解质(非沉淀剂),或进行适当地加热处理,为什么?试从胶体体系的观点加以解释。

胶粒聚沉。即两种处理方法都有利于沉淀完全。 三、分析题

1. 如图所示,有一个气缸,带有无质量、无摩擦的理想活塞。 活塞下内装有气体,活塞上为真空。气缸的筒壁内侧装有几多

个排列得几乎无限紧密的销卡。设自下而上地逐个拔除销卡时, 活塞将无限缓慢地上移,气体将无限缓慢地膨胀。试分析该过

程是否可逆。 解:过程不可逆。该过程虽然无限缓慢,但过程的推动力是气体对活塞的压力p,而阻力为零,即过程的推动力和阻力并不是相差无限小;膨胀过程体系对环境做功w膨= 0,膨胀完成后,若要将体系恢复到原状态,环境必须对体系做功w压≠0,即有永久性的变化。