物理化学（中国石油大学） 期末考试题答案（下）.doc

一、单项选择题（22分） 1. C ；2. D ；3. D ；4. D ；5. D ；6. D ；7. A ；8. C ；9. B ；10. A ；11. A ；12. D ；13. D ；14. A ；15. C ；16. C ；17. C ；18. B ；19. B ；20. B ；21. C ；22. C ； 二、简答题（16分） 试用所学知识解释毛细凝聚现象。 答：由开尔文公式可知，相同温度下凹液面上方液体的蒸气压小于平液面，因此对平液面没有达到饱和时，对凹液面已经达到饱和甚至过饱和，蒸气将在毛细管中凝聚，例如硅胶吸水就是水对硅胶润湿由于毛细凝聚所至。 B (1) E1 平行反应 A B为产物，C为副产物， C (2) E2 已知活化能E1E2，怎样改变温度对反应（1）有利?还可以采取什么措施? 答：升高温度有利。还可采用加入适当催化剂的方法增加目的产物B的量。 3、使溶胶聚沉的主要方法有哪些？ 答：加入电解质；加入与胶粒带相反电荷的胶体；加入少量的高分子溶液；升温等方法。 三、计算题(62分) 反应的速率方程为，400K时 。将H2引入含有过量固体碘的玻璃瓶中，H2的初始压力为20kPa，假设固体碘与其蒸气迅速达成平衡，碘的蒸气压为120kPa，试计算该反应的半衰期 （10分） 解： 依题意可知 反应为准一级 反应的半衰期 2、某气相反应，已知该反应的与时间t为直线关系，50℃下截距为150atm-1, 斜率为2.0×10-3atm-1.s-1, （1）说明该反应是几级反应？导出该反应速率的定积分表达式； （2）反应的活化能，试计算100℃时反应的速率常数 （15分） 解：（1）该反应的与时间t为直线关系，反应为二级 （2） 50℃下斜率为2.0×10-3atm-1.s-1, 即 k`=2.0×10-3atm-1.s-1 k2=25.1atm-1.s-1 3、已知100℃时水的表面张力, 密度为。在100℃、101325Pa压力下的纯水中，假设在水面下形成一个半经的小气泡。问： （1）该小气泡需承受那些力的作用，大小是多少？ （2）小气泡内水的蒸汽压多大？ （3）由以上数据说明液体过热的原因。 （15分） 解：（1）该小气泡需承受的力： （2）小气泡内水的蒸汽压设为pr （3）计算表明小气泡内水的蒸汽压远远小于小气泡承受的压力 因此小气泡不能存在，只有体系温度升高，表面张力降低，则曲界面附加压力减小，同时温度升高，气泡中蒸气压增大，液体才能沸腾。 4、已知298K时电池Pt,H2(P()|H2SO4(b)|O2(P(), Pt的E为1.228V，水的生成焓。 （1） 写出电极及电池反应式； （2） 计算电池反应的电动势的温度系数 （15分） 解：（1） 负极反应 H2(P()-2e-(2H+ 正极反应 0.5O2(P()+2e-+2H+(H2O 电池反应 H2(P()+0.5O2(P() = H2O （2） 5、25℃时，某溶液中含有 Ag+(a1=0.001), Ni2＋(a2=0.1)和H+(a3=0.001)，且已知H2（g）在Pt、Ag、Ni上的超电势分别为0.12 ,0.2及0.24。用Pt电极电解上述溶液，当外加电压从零开始逐渐增加时，在阴极上依次发生什么反应？假设在Pt等金属上析出上述各金属的超电势可忽略不计。 已知， (7分) 解： H2在Pt上析出时 H2在Ag上析出时 H2在Ni上析出时 ∵ ∴ 外加电压增加时，在阴极上依次析出 Ag(Ni(H2