物理化學(xué)A(2)易錯(cuò)題(2)

1、物理化學(xué)A(2)易錯(cuò)題（2）聲明：試題依據(jù)朱文濤教授往年考研試題與課程考試題整理。本資料僅供學(xué)習(xí)研究參考之用，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載，禁止以任何形式在網(wǎng)絡(luò)上傳播！注：文中某物質(zhì)A的濃度用符號(hào)表示。一、填空題1. 在25°C時(shí)，在下列性質(zhì)中：、活度、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率，（ ）的值可以直接從手冊查出?！敬稹?、（給定濃度時(shí)）2. 某溫度時(shí)4.59 × 10-2 S·m2·mol-1，此溫度下水中7.8 × 10-8 mol·dm-3，則水的電導(dǎo)率為（ ）?！敬稹?.58 × 10-6 S·m-13. 設(shè)某可逆電池的陽極Cl- | Ag

2、Cl | Ag的電極電勢為，在表達(dá)式中，代表（ ）反應(yīng)的摩爾Gibbs函數(shù)變?！敬稹筷枠O反應(yīng)是氧化反應(yīng)，但是電極電勢對應(yīng)的是還原反應(yīng)，故反應(yīng)式為：AgCl + e- Ag + Cl-4. 乳化液可以分為（ ）和（ ）兩種類型，一種乳化液屬于哪種類型主要取決于（ ）?！敬稹克托停∣/W）；油包水型（W/O）；形成乳化液時(shí)所添加的乳化劑的性質(zhì)【注】參見教材P180原文5. 平行反應(yīng)的速率方程為，且兩個(gè)反應(yīng)有相同的指前因子。當(dāng)mol·m-3時(shí)，（ ）mol·m-3，為了提高C的比例，應(yīng)該（ ）反應(yīng)溫度。【答】由速率方程，兩反應(yīng)均為一級(jí)，則mol·m-3，又，由于，則

3、。為了提高C的比例，即使第2個(gè)反應(yīng)進(jìn)行得更快，由于第2個(gè)反應(yīng)所需的能量低于第1個(gè)反應(yīng)，則降溫后可以抑制第1個(gè)反應(yīng)的進(jìn)行，從而提高C的比例。（最后一空也可從出發(fā)進(jìn)行嚴(yán)格推導(dǎo)）【變式】某平行反應(yīng)，若兩個(gè)反應(yīng)均為一級(jí)，則（ ）；若兩個(gè)反應(yīng)均為二級(jí)，則（ ）；若反應(yīng)(1)為一級(jí)，反應(yīng)(2)為二級(jí)，則（ ）?！敬稹咳魞蓚€(gè)反應(yīng)均為一級(jí)：若兩個(gè)反應(yīng)均為二級(jí)：若反應(yīng)(1)為一級(jí)，反應(yīng)(2)為二級(jí)：，依賴于A，故無確定的比例關(guān)系6. 電滲是指在電場作用下（ ）的定向運(yùn)動(dòng)?！敬稹抗腆w膠粒不動(dòng)，介質(zhì)【注】參見教材P1747. 表面活性劑的增溶作用是因?yàn)椋?）?！敬稹坎蝗芪镔|(zhì)被表面活性劑包裹形成增溶膠束，膠束為增溶物

4、提供增溶的客觀條件【注】參見教材P1528. 在氣固催化反應(yīng)中，為了提高催化劑的活性，要求它對反應(yīng)物有（ ）的吸附速率及（ ）的吸附強(qiáng)度?！敬稹枯^快；適中【注】參見教材P2759. Al(OH)3溶膠由AlCl3·NH3的水溶液制備。若AlCl3過量，則Al(OH)3溶膠的結(jié)構(gòu)為（ ）?！敬稹緼lCl3過量，吸附離子為Al3+，故得出結(jié)構(gòu)為(Al(OH)3)m·nAl3+·(3n x)Cl-x+ ·xCl-【注】參見教材P173圖10. 化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究溶劑效應(yīng)采用的研究方法是（ ）。對于稀薄水溶液中的反應(yīng)A2- + H+ AH-，若往溶液中加入一些NaC

5、l，則反應(yīng)速率將（ ）?！敬稹垦芯糠椒ㄓ袃煞N：對于同一化學(xué)反應(yīng)，比較溶液反應(yīng)與氣相反應(yīng)；比較不同溶劑間的同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)，當(dāng)與同號(hào)時(shí)，速率隨著離子濃度的增大而增大；反之亦然。A2-與H+異號(hào)，故加入鹽，反應(yīng)速率下降?！咀兪健咳舴磻?yīng)為A2+ + H+ AH3+，則加入鹽后，反應(yīng)速率（上升）。11. 已知乙醇的汽化熱為42.6 kJ·mol-1，正常沸點(diǎn)（78.34 °C）時(shí)的表面張力為0.015 N/m。若在正常沸點(diǎn)時(shí)乙醇中僅有直徑為0.001 mm的小空氣泡，則此氣泡中的附加壓力為（ ）Pa，這樣的乙醇在沸騰時(shí)的溫度為（ ）°C?！敬稹扛郊訅毫τ?#176;C

6、12. 298 K，電池Zn | Zn2+ | Cu2+ | Cu實(shí)際放電時(shí)，電極Zn2+ | Zn 和Cu2+ | Cu的電極電勢分別為a V和b V，其平均值為V和V，則超電勢（ ）V，端電壓（ ）V。若以一定的電流給上述電池充電，則電極Cu2+ | Cu的電勢將會(huì)（ ）?！敬稹浚琙n作陽極，。充電時(shí)Cu作陽極，失去電子，所以其電勢升高。13. 298 K時(shí)，某電池V，V/K。若電池：（1）可逆放電96500 C；（2）短路放電96500 C；（3）在端電壓為0.8E下放電96500 C，則三個(gè)過程的熱效應(yīng)分別為 ， ， 。【答】kJJ/KkJ可逆：kJ短路：，kJ一般：kJ【注】期中考題

7、匯總中有。14. 電池Pb | PbSO4(s) | H2SO4(1 mol·kg-1) | Hg2SO4(s) | Hg在10.0 A電流下充電1.5小時(shí)，則PbSO4分解的質(zhì)量為（ ）g。相對原子質(zhì)量：Pb207S32O16【答】陽極反應(yīng)： 陰極反應(yīng)：電池反應(yīng)：充電反應(yīng)為電池反應(yīng)的逆過程，則15. 已知二級(jí)反應(yīng)2AP的速率常數(shù)為，A的初始濃度為，則其半衰期（ ）?！敬稹?6. 鏈反應(yīng)的一般步驟是：（1）（ ）；（2）（ ）；（3）（ ）?！敬稹挎溡l(fā)；鏈傳遞；鏈終止【注】參見教材P246-24717. 催化劑中毒是指催化劑（ ）?！敬稹炕钚越档蜕踔镣耆珕适А咀ⅰ繀⒁娊滩腜2731

8、8. 根據(jù)過渡狀態(tài)理論，與在液相中的關(guān)系是（ ）?！敬稹俊咀ⅰ繀⒁娊滩腜23719. Langmiur吸附理論的假設(shè)是（ ）?！敬稹?1) 氣體分子在固體表面呈單分子層吸附；(2) 固體表面的吸附作用均勻； (3) 被吸附的分子之間無（橫向）相互作用?！咀ⅰ繀⒁娊滩腜15620. 臨界狀態(tài)時(shí)，由于（ ），液體的表面張力（ ）?！敬稹拷缑嫦?；趨于零21. 由于新相難以形成而出現(xiàn)的四種常見的亞穩(wěn)態(tài)是（ ）。【答】過飽和蒸氣、過飽和溶液、過熱液體、過冷液體【注】參見教材P134-13522. 膠核、膠粒、膠團(tuán)中，（ ）是溶膠中的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單位?！敬稹磕z粒【注】參見教材P17323. 有兩個(gè)大小不等的

9、肥皂泡相連，其最終狀態(tài)是（ ）?！敬稹啃∨菹?，大泡更大。根據(jù)Young-Laplace方程可得。此為課上的一個(gè)段子。24. 用電動(dòng)勢法求水的離子積，需要從手冊上查得物理量有（ ），離子積的計(jì)算公式為（ ）?！敬稹坎橛?jì)算公式【注】上述為電動(dòng)勢法測量。電導(dǎo)法可參見期中考題匯總的解答題6。25. 衡量電化學(xué)腐蝕速率的物理量是（ ）。當(dāng)腐蝕電池極化很嚴(yán)重時(shí)，腐蝕過程將會(huì)（ ）?！敬稹扛g電流；減慢（增大極化程度，腐蝕電流減?。咀ⅰ繀⒁娊滩腜11726. 一個(gè)溶液反應(yīng)，作為反應(yīng)物的兩種離子均帶負(fù)電荷。溶劑的介電常數(shù)增大，反應(yīng)速率將（ ）；溶液的離子強(qiáng)度增大，反應(yīng)速率將（ ）。【答】根據(jù)，同號(hào)，介電常

10、數(shù)增大，反應(yīng)速率增大。根據(jù)，同號(hào)，離子強(qiáng)度增大，反應(yīng)速率增大。27. 電解質(zhì)的聚沉值越大，它對溶膠的聚沉能力越（ ）?！敬稹啃　！咀ⅰ繀⒁娊滩腜176二、解答題1.（1）試寫出反應(yīng)的弛豫時(shí)間表達(dá)式；（2）298.2 K時(shí)，反應(yīng)的速率常數(shù)k1 = 4.80 × 104 s-1。已知NO2和N2O4的分別為51.3 kJ·mol-1和97.8 kJ·mol-1。計(jì)算298.2 K，N2O4的初始?jí)毫闀r(shí)，NO2的平衡分壓。并求反應(yīng)的弛豫時(shí)間。解：（1）（2）kJ·mol-1則由 求得k2 = 8.14 × 103 s-1對反應(yīng) 0平衡時(shí)：即Pamo

11、l·m-3故由（1）中計(jì)算式，得1.97 × 10-6 s2. 氣相反應(yīng)。已知半衰期與A的起始濃度成反比。在900 K時(shí)，A的起始?jí)毫?9.20 kPa，半衰期s。在1000 K時(shí)，A的起始?jí)毫?8.00 kPa，半衰期s。（1）計(jì)算900 K和1000 K時(shí)的速率常數(shù)k；（2）在1000 K時(shí)，將A放入反應(yīng)器中，起始?jí)毫?3.33 kPa。試求系統(tǒng)壓力達(dá)到64.00 kPa時(shí)所用的時(shí)間；（3）某溫度下，將A放入反應(yīng)器中，起始?jí)毫?3.33 kPa，系統(tǒng)壓力達(dá)到64.00 kPa時(shí)所用時(shí)100 s。求此溫度。解：（1）設(shè)A的起始濃度為a，則 式中A為常數(shù)。半衰期與A

12、的起始濃度成反比，即。故此反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)。速率 改用分壓表示：故：900 K時(shí)，k = 8.39 × 10-9 Pa-1·s-1；1000 K時(shí)，k = 4.91 × 10-8 Pa-1·s-1。（2）對反應(yīng) 系統(tǒng)壓力 0 0 可計(jì)算出，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到64.00 kPa時(shí)，kPa由求得127.4 s（3）設(shè)此溫度下速率常數(shù)為k，同（2），解得k = 6.26 × 10-8 Pa-1·s-1根據(jù)Arrhenius公式，在中分別代入（1）中的兩組數(shù)據(jù)，解出132.20 kJ·mol-1再分別代入（2）（3）問的兩組數(shù)據(jù)，解出所求

13、的T = 1015.5 K。3. 在一個(gè)反應(yīng)中，若定義完成初始濃度的某一分?jǐn)?shù)所需時(shí)間為該組分的分?jǐn)?shù)壽期。設(shè)反應(yīng)的速率方程，試證明：（1）時(shí)，；時(shí)，；（2）某一反應(yīng)的半壽期與四分之一壽期之比僅是中反應(yīng)級(jí)數(shù)的函數(shù)。證：（1）時(shí)，積分得：則 時(shí)，積分得：則（2）由（1）知，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，。故僅是的函數(shù)。4. 現(xiàn)有如下的可逆氣相基元反應(yīng)（設(shè)氣體為理想氣體）（1）以壓力和濃度為量綱表示反應(yīng)速率時(shí)，相應(yīng)的速率常數(shù)分別為和，請導(dǎo)出兩者的關(guān)系；（2）同一反應(yīng)的壓力和濃度單位表示物種數(shù)量時(shí)的Arrhenius活化能分別為和，試問：兩者是否相等？對上述反應(yīng)，兩者關(guān)系如何？解：（1）用濃度表示反應(yīng)速率用壓力表示反應(yīng)

14、速率對理想氣體：即，其中為反應(yīng)級(jí)數(shù)。（2）根據(jù)Arrhenius公式，活化能，則即顯然，只有當(dāng)時(shí)，才有。對上述反應(yīng)：5. N2O5的分解歷程如下：設(shè)反應(yīng)(2)為決速步。（1）請用穩(wěn)態(tài)近似證明速率方程，此處；（2）請用平衡假設(shè)求反應(yīng)速率方程； （3）在什么條件下，？解：（1）對NO和NO3用穩(wěn)態(tài)假設(shè)： (4)代入(5)，得 反應(yīng)(2)為決速步，故，代入(6)式，得 （2）應(yīng)用平衡假設(shè) 故 （3），此式成立的條件為。6. 298.2 K時(shí)水的表面張力N·m-1，N·m-1·K-1，試計(jì)算298.2 K，下可逆地增大2.000×10-4 m2的表面積時(shí)，體系的

15、，以及。解： 7. 水的表面張力與溫度的關(guān)系為。今將10 kg純水在303 K及273 K下定溫定壓可逆分散成半徑的球形液滴，計(jì)算：（1）環(huán)境所消耗的非體積功；（2）小液滴的飽和蒸汽壓；（3）該液滴所受的附加壓力。（已知303 K，101325 Pa時(shí)，水的體積質(zhì)量為995 kg·m-3）解：（1）設(shè)液滴數(shù)目為，則總表面積故kJ，則環(huán)境所消耗的非體積功為215 kJ。（2）由Kelvin方程，kPa（?。?）MPa8.（1）溶液中的化學(xué)反應(yīng)，開始時(shí)A，B的物質(zhì)的量相同，無P。298.15 K時(shí)反應(yīng)1小時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為75%。若反應(yīng)對A一級(jí)，對B零級(jí)，試求2小時(shí)后還有多少B未消耗？（2

16、）已知上述反應(yīng)的活化能為193.6 kJ·mol-1，要使半衰期為15分鐘，則反應(yīng)溫度是多少？解：（1），且，故2小時(shí)后未反應(yīng)的B占（2）由求得半衰期為15分鐘時(shí)，由解得300.82 K9. 理想氣體反應(yīng)的機(jī)理如下：(1) (2) E = 23 kJ·mol-1（數(shù)據(jù)不大準(zhǔn)） （慢）(3) E = 10 kJ·mol-1（數(shù)據(jù)不大準(zhǔn)） （快）其中表示(1)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，已知kJ·mol-1。（1）由上述機(jī)理導(dǎo)出反應(yīng)的速率方程；（2）求該反應(yīng)的活化能（反應(yīng)溫度為1000 K）。解：（1）(2)為決速步，設(shè)速率方程為由(1)平衡假設(shè)故（2） = 61.3

17、kJ·mol-110. 試解釋下列問題：（1）在700 K下，正常時(shí)NH4Cl(s)的分解壓為，問對于直徑是100 mm的NH4Cl顆粒，分解壓是大于、小于還是等于？（要求用化學(xué)判據(jù)進(jìn)行討論）（2）氣體吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，等量吸附熱的值隨溫度的升高而下降，這一結(jié)果說明了什么？在一吸附實(shí)驗(yàn)中得到如圖結(jié)果，用此實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算吸附量為2 mol·kg-1時(shí)的吸附熱。要求寫出計(jì)算公式，并說明如何使用圖中數(shù)據(jù)。解：（1）等溫條件下：由于，即因?yàn)?，所以故，即分解壓大于。注：此題實(shí)際上是Kelvin方程的推導(dǎo)，只不過條件與教材P129-130上的略有不同。（2）等量吸附熱的值隨溫度的升高而下

18、降，說明：固體表面不均勻；氣體表面上優(yōu)先吸附的地方總是吸附強(qiáng)度較大的位置。根據(jù)克克方程，可得數(shù)據(jù)處理方法為：選定一個(gè)吸附量后，得到一組與的數(shù)據(jù)，擬合曲線，斜率，由此可解得。注：參見教材P163，尤其是第一問在教材上寫得有。11.（1）證明：（2）已知，求平穩(wěn)地使表面積增加2 cm2時(shí)的，以及。（溫度為298 K）解：（1）由得由Maxwell關(guān)系，則（2）N/m等溫等壓可逆過程：由（1）得12. 反應(yīng)的活化能為43.2 kJ·mol-1，其速率方程為，在298 K下，當(dāng)反應(yīng)物的初始濃度mol·m-3，mol·m-3時(shí)測得如下數(shù)據(jù)：t / s0255075A / (

19、mol·m-3)40020010050當(dāng)初始濃度mol·m-3時(shí)測得初始速率是上述樣品初始速率的1.414倍。（1）試求的值；（2）為使上述第一個(gè)樣品的反應(yīng)物在25 s內(nèi)消耗掉75%，反應(yīng)溫度應(yīng)該控制在多少？解：（1），由于，在反應(yīng)過程中，始終有。則由測量數(shù)據(jù)易得，A的半衰期s，與A的初始濃度無關(guān)，即反應(yīng)級(jí)數(shù)。又，則，速率方程為。對于第一個(gè)樣品，s-1（2）溫度改變?yōu)楹蟮乃俾食?shù)滿足，s，解得s-1則由解得310.3 K。13. 某溶液中反應(yīng)A + B = C，開始時(shí)只有等濃度的A和B，沒有C。反應(yīng)進(jìn)行到1小時(shí)后測得A的轉(zhuǎn)化率為75%，分別在下列三種條件下，問2小時(shí)后尚有多

20、少A沒有反應(yīng)？假設(shè)反應(yīng)：（1）對A為1級(jí)，對B為0級(jí)；（2）對A和B均為1級(jí)；（3）對A和B均為0級(jí)。解：（1）對A為1級(jí)，對B為0級(jí)：t = 1 h時(shí)，求得k = 1.368 h-1 t = 2 h時(shí)，求得，即剩余A的量為6.3%；（2）對A和B均為1級(jí)：t = 1 h時(shí)，求得t = 2 h時(shí)，求得，即剩余A的量為（3）對A和B均為0級(jí)：由于1 h后A只剩25%了，故2 h時(shí)已經(jīng)沒有A了。14. 在298 K，101325 Pa下，某甲苯的乳濁液按以下兩步配制而成：（1）將85 g甲苯與15 g乙醇混合成溶液；（2）將此溶液倒入100 g水中，該乳濁液中甲苯是分散相且其平均直徑為10-6 m

21、，甲苯密度為870 kg·m-3，甲苯與此乙醇水溶液間的界面張力為0.036 N·m-1。試計(jì)算上述乳濁液配制過程的。（為了計(jì)算方便，題中溶液均可視為理想溶液）解：在298 K，101325 Pa下，配制甲苯的乳狀液85 g甲苯，n = 0.942 mol；15 g乙醇，n = 0.326 mol；100g水，n = 5.556 mol。乙醇與水混合過程的Gibbs函數(shù)變生成的甲苯粒子與介質(zhì)間的表面Gibbs函數(shù)變甲苯粒子數(shù)1.866 × 10140.036 × 1.866 × 1014 × ×10-6×2 = 2

22、1.103 J則三、判斷題1. 在電場作用下，離子總是從高化學(xué)勢向低化學(xué)勢遷移。（×）2. 電池Cu | Cu+ | Cu+, Cu2+ | Pt和Cu | Cu2+ | Cu+, Cu2+ | Pt的反應(yīng)均可寫作Cu + Cu2+ = 2Cu+，此兩電池的均不同。（）3. 離子的摩爾電導(dǎo)率只決定于它的電遷移率（淌度）。（×）（，還決定于電離度）4. 溫度對光化學(xué)反應(yīng)速率的影響服從Arrhenius公式。（×）（光化學(xué)反應(yīng)速率受溫度影響很小）5. 吸附系數(shù)隨氣體壓力的升高而增大。（×）（吸附系數(shù)僅與溫度有關(guān)）6. 催化劑能使Gibbs函數(shù)變大于0的反應(yīng)發(fā)

23、生。（×）7. 膠體具有相對穩(wěn)定性，主要是由于膠粒能夠作劇烈的布朗運(yùn)動(dòng)。（×）（主要原因是聚結(jié)穩(wěn)定性）8. 反應(yīng)速率系數(shù)與反應(yīng)物濃度有關(guān)。（×）9. HBr合成反應(yīng)的速率方程為，其中為速率系數(shù)。（×）10. 反應(yīng)級(jí)數(shù)與反應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)無關(guān)。（×）11. 對同一反應(yīng)，活化能一定，則反應(yīng)的起始溫度越低，反應(yīng)的速率系數(shù)對溫度的變化越敏感。（）（由可得）12. 碰撞理論公式中，為A、B分子濃度，為約化質(zhì)量，為A、B分子的平均距離。（×）（為A、B分子的碰撞半徑，即兩分子質(zhì)心所能達(dá)到的最小距離）13. 鞍點(diǎn)是反應(yīng)的最低能量途徑上的最高點(diǎn)，但它不

24、是勢能面上的最高點(diǎn)，也不是勢能面上的最低點(diǎn)。（）14. 只有鏈反應(yīng)才能產(chǎn)生像自由基一樣的活性中間產(chǎn)物。（×）15. 光化學(xué)反應(yīng)的量子產(chǎn)率不可能大于1。（×）16. 如果離子反應(yīng)中反應(yīng)物電荷異號(hào)，則溶劑介電常數(shù)越大，反應(yīng)速率越??；介電常數(shù)越小，反應(yīng)速率越大。（）17. 反應(yīng)Pb(C2H5)4 Pb + 4C2H5不可能是元反應(yīng)。（）（根據(jù)微觀可逆性原理，正、逆反應(yīng)必須遵循相同的途徑。基元反應(yīng)最多只有三分子反應(yīng)，現(xiàn)在逆反應(yīng)有五個(gè)分子，所以逆反應(yīng)不可能是基元反應(yīng)，則正反應(yīng)也不可能是基元反應(yīng)。）18. 外壓相同時(shí)，凸表面液體的蒸汽壓一般低于凹表面液體的蒸汽壓。（）（由Kelvin方

25、程，凸表面，凹表面，越大，越?。?9. 沸石的加入能夠避免液體出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。（）20. 固液間如果能發(fā)生鋪展不一定潤濕，但若能潤濕，一定能發(fā)生鋪展。（×）21. 溶液表面張力總是隨著溶液濃度的增大而減小。（×）（無機(jī)鹽不是這樣）22. 潤濕過程中，接觸角指的是氣液界面經(jīng)過液體至固液界面的夾角。（）23. 表面活性劑的臨界膠束濃度指的是其在溶液中開始形成膠束的濃度，大于此濃度后，表面張力不斷下降。（表面張力先下降，后不變）24. 溶膠是均相系統(tǒng)，在熱力學(xué)上是穩(wěn)定的。（×）（多相、不穩(wěn)定）25. 電動(dòng)現(xiàn)象的直接原因是膠體帶電。（）26. 反離子價(jià)數(shù)越高，它對膠粒的聚沉能力越大，聚沉值越大。（×）（聚沉能力越大，聚沉值越?。?7. 在表面化學(xué)中，相圖和克克方程均不適用。（）28. 超電勢指的是實(shí)際電勢與平衡電勢的差值，其大小隨電流密度的增加而增加。（）29. 實(shí)際電池中，端電壓總是小于電動(dòng)勢；在電解池中，外電壓總是大于電動(dòng)勢；可逆情況下，端電壓、外電壓、電動(dòng)勢三者的值相等。（）30. 在弱電解質(zhì)中，