2014《物化选论》-2试题及答案

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1、化学化工系（化学）2013-2014学年第二学期试题（卷）物理化学选论（二）简答题（1、2题各6分，共12分）1、以Pt为电极，电解Na2SO4水溶液，在两极的溶液中各加数滴石蕊试剂，在电解过程中，两极溶液的颜色有何变化？答：实际上是电解水。（2分）阴极上放出氢气，溶液中有较多OH,呈碱性，使指示剂变蓝；（2分）阳极有氧气放出，溶液屮有较多H+,呈酸性，使指示剂变红。（2分）2、自由液滴或气泡通常为何都呈球形？答：假若液滴具有不规则的形状，则在表面上的不同部位曲面弯曲方向及其曲率不同，所具有的附加

2、压力的方向和大小也不同，这种不平衡的力，必将迫使液滴呈现球形。（3分）相同体积的物质，球形的表面积最小，则表面总的GibbsB

3、±

4、能最低，所以变成球状就最稳定。（3分）二、推断题（共15分）乙醛的离解反应CH3CHOCH4+CO由下而几个步骤构成的：CH3CHO—CH3+CHOEiCH3+CH3CHO—CH4+CH3COE2CH3COCH3+COE32CH3^^C2H6E4（A4是对CH3的速率常'数）试用稳态近似法导出：_](k1/2厂3/2I.~K2j丿JCH.CIIOatk4证明：厂=

5、dCcH4/d/=*2CcH3・CcH3CHO(1)(2分)dCcH3/df=A：1CcH3CHO—^CcH3*CcH3CHO+^CcH3CO-—^CcH32=0(2)(4分)dCcii3co/dr=^2CciI3-CciI3CIlO—^CciI3CO=0(3)(4分)(2)式+(3)式：^1CCH3CHO=呛CcH3?(2分)（3分）CcH3=(k/k^2CcH3CHO12代入(1)式'得r=k2(k/k4)1/2Cch3Cho3/2=^Cch3Cho3/2其中k=k2(wy2三、计算题（1

6、5分）1、恒容气相反应A（g）->D（g）的速率常数£与温度T具有如下关系式:9622%（1）确定此反应的级数；（2）计算此反应的活化能；⑶欲使A（g）在lOmin内转化率达90%,则反应温度应控制在多少度?解：（1）题中所给£的单位为S",所以反应为一级反应。（2分）（2）lnk=・E/R・1/T+C与ln（k/S“）=24.00—9622/（T/K）相比较可得：Ea/R=9622K（4分）Ea=9622KXR=80.00KJmol1（2分）（3）In（丄）十（2分）（2分）（1分）（2分）1一

7、歹L=In(——)//=ln()/10=0.23035-1l-y1-90%由ln(k/s_l)=24.00-9622/(T/K)得:In(0.2303/s'1)=24.00-9622/(T/K)T=404.8K四、计算题(23分)电池Pt

8、H2(101.325kPa)

9、HCICO.lmolkg1)

10、Hg2Cl2(s)

11、Hg(s)电动势E与温度TO勺关系为E/V=0.0694+1.881x10_377K-2.9x10_6(77K)2(1)写出当z=2时正极、负极和电池的反应式；(2)并计算293K时

12、该反应的ArGm>ArSm>ArHm以Qr.mo解：(1)正极反应：Hg2Cl2(s)+2eJ2Hg(s)+2CP(3分)负极反应：H2->2H++2e(2分)电池反应：Hg2Cl2(s)+H2->2Hg(s)+2Cl+2H+(3分)(2)293K时电池的电动势EN=0.0694+1.881X10"X293K/K—2.9X1O'(293K/K)2=0.3716(3分)=二2X96500Cmo『X0.3716V=・71718.8J=・71.72kJmol"(3分)ArSnl=・(aArGm/37)/

13、?=zF(dE/dT)p=zF(1.881X10_3-5.8X10_6T/K)VK1=2X96500Cmor1X(1.881X10'3-5.8X10_6X293K/K)VK-1=35.05JK'1mor1(4分)A.//m=ArGm+7A「Sn尸-71720J-mor1+293KX35.05J-K-,-mor,二61450Jmol"=・61.45kJmol"(3分)Qr,m=7ArSm=293KX35.05JK"・moF=10.27kJ・mol"(2分)五、计算题(10分)25°C时，KC1和Na

14、NOs溶液的无限稀释摩尔电导率及离子的无限稀释迁移数如下：Am/(Sm2mor1)/oo，+KC11.4985xIO-20.4906NaNO31.2159x10'20.4124计算：(1)氯化钠溶液的无限稀释摩尔电导率/l^(NaCl)(2)氯化钠溶液中Na+的无限稀释迁移数r(Na)和无限稀释淌度tT(Na+)。解:A；(NaCl)=A；(Na+)+A；(CF)=r(Na+)?iZ(NaNO3)+r(cr)zm(KC1)=1.2647x10-2Sm-mof1(4分)C(Na+)=