D试卷20

课程名称： 物理化学A（二） 试卷编号： 20

一、填空题（共20分）（每题2分） 1． 42.8min 2． 3．

k1k3cAcB

k2k3cBFe(OH)3mnFe33(nx)Cl3x3xCl

4． 阴 5． 0.6mol·kg-1

6． 氧气在该固体表面的吸附属化学吸附 7． rGm(1)1/2rGm(2) 8． 反离子进入紧密层 9． 25%

10． 定向排列；界面张力

二、选择题（20分）（每题2分） 1． c 2． b 3． a；b 4． d 5． b 6． c 7． a 8． c 9． d 10． d

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三、简答题（共12分） 1．（6分）

胶体粒子带电的主要原因有：①电离作用。胶体粒子本身是电解质，在水溶液中由于电离而带电；②选择性吸附。由于胶体体系的比表面自由能非常大，故其粒子的吸附能力也很大。胶粒吸附正负离子量的多少主要取决于两个因素，一是水化能力弱的离子容易被固体表面吸附，而水化能力强的离子则留在溶液中；二是由难溶的离子晶体构成的胶粒，优先吸附晶体的组成离子形成不溶物。这样由于胶粒表面吸附正负离子的量不同而使胶粒带电。 2．（6分）

rdc(CO)/dtk2c(Cl)c(COCl2)

因 Kk12c(Cl)/c(Cl2) 所以 c(Cl)K1/2c1/2(Cl2) k1故 rdc(CO)/dtk2K1/2c1/2(Cl2)c(COCl2)kc1/2(Cl2)c(COCl2)

四、将电化学反应设计成原电池（写出原电池符号）或将原电池符号还原为电化学反应（8分）（每题2分）

1、Pb (s)+ H2SO4 (a±=0.10)= PbSO4(s)+ H2 (0.1pθ) Pb (s) |PbSO4(s) |H2SO4 (a±=0.10)|H2 (0.1pθ)|Pt 2、Ag(s)│AgI(s)│CdI2(a=1)│Cd(s) 2Ag(s)+ CdI2(a=1)＝2AgI(s)+ Cd(s) 3、Pb(s)+Hg2SO4(s)= PbSO4(s)+2 Hg(l)

Pb(s) | PbSO4(s) | H2SO4(a) | Hg2SO4(s) | Hg(l) 4、AgCl(s)+Br--(a=0.10) =AgBr(s)+Cl-(a=0.010)

Ag(s)|AgBr(s)|Br-(a=0.10)||Cl-(a=0.010)|AgCl(s) |Ag(s)

五、计算题（共40分）（每题10分）

1．298.15K将0.0100mol/L的KCl溶液放入电导池中，测得其电阻为150.0Ω。若用同一电导池充以0.0100mol/L的HCl溶液，在298.15K测得其电阻为51.40Ω，求0.0100mol/L HCl溶液的电导率及摩尔电导率。已知298.15K，0.0100mol/L KCl

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溶液的电导率=0.1413S/m。 解：

l150.0=21.195m-1 R=0.1413×

As因此，0.0100mol/L HCl溶液的电导率及摩尔电导率分别为： 1l21.1950.4124S/m HClRAs51.40103)=0.04124 S·m2/mol m,HClHCl/c=0.4124/(0.0100×

2．试用两种方法求下列原电池的电动势解： 第一法，现分别计算电极电势：

负极： EZn2+/Zn=EoZn2+/Zn-(RT/ZF)·ln(1/aZn2+)

=-0.7629-(0.05916/2)lg(1/0.1)=-0.7924V

正极： ECl-/Cl2=EoCl-/Cl2-(RT/ZF)·ln(aCl-)2

=1.3583-0.05916lg0.2=0.3997V E=ECl-/Cl2－EZn2+/Zn =1.3397-(-0.7924)=2.1921V

第二法，先写出电池反应，然后直接求此电池的电动势： Zn(s)+Cl2(po)=Zn2+(a=0.1)+2Cl-(a=0.2) E=Eo-(0.05916/2)lg(aZn2+)(aCl-)2

=1.3583-(-0.7638)-(0.05916/2)lg[0.1×(0.2)2]=2.1921V

3．已知某有机物在水溶液中的分解反应的速率常数在333.15K和283.15K时分别为5.48410-2s-1和1.08010-2s-1。 （1） 求该反应的活化能； （2） 该反应在303.15时的k。 解：（1）Ea｜ZnCl2(a=0.1)｜Cl2(100kPa),Pt

RT1T2k2ln T2T1k18.314333.15283.151.08010-497730J/mol ln283.15-333.155.48410-2（2）设303.15时的k为k2，已知Ea9773J0/mol，333.15K时， k1=5.48410-2s-1，设为k1，根据阿仑尼乌斯方程有：

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lnE11k2a() k1RT2T1-9773011(-)-3.49 8.314303.15333.15k20.031 k1k20.0315.4841021.67103s1

4．在恒温恒容条件下，反应aA→产物,为一级反应，A的初始浓度cA,0=0.1mol/dm。

3

t =0时的反应初始速率A,0=0.001 mol/(dm3·s)。试分别计算反应的速率系数k、半衰期t1/2及反应到cA＝0.01mol/dm3时需经多长时间？

解：由一级反应微分速率方程：A= 可知，t=0时A,0= kAcA,0

所以有kA =A,0/ cA,0 = 0.001/0.1 = 0.01 s-1

t1/2ln20.6932=69.32 s kA0.01dcAkAcA dt由一级反应反应速率的积分方程：t0.01mol/dm3时需经的时间：

10.11cA,0ln = = 230.3 s tln0.010.01kAcA1cA,0可以求得反应到cA= lnkAcA

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