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物理化学考试
一、填空题(本大题共4题,每空1.5分,共15分)
1、298K时,当H2SO4溶液的浓度从0.01mol·kg-1增加到0.1mol·kg-1时,其电导率κ和摩尔电导率Λm将:
κ__________________,Λm____________________。
(填入增加、减少或不变)
2、CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是:
_____________________________。
3、电解过程中,极化作用使消耗的电能________;在金属的电化学腐蚀过程中,极
化作用使腐蚀速度________。
4、一般说来,物理吸附的吸附量随温度增高而___________,化学吸附的吸附量随
温度增高而____________。
5、超显微镜的原理就是利用显微镜来观察_________________效应。
用超显微镜不可能直接确切地看到____________________和______________。
6、在其他条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而__________________(填入增大、减小、先增后减)。
7、
的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是:
_______________________________________________。
8、从理论上分析电解时的分解电压,E分解=__________________________,而且随电流
强度I的增加而_____________。
9、界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是
不同点是。
10、溶胶的光学性质是其_________________________________________特点的反映。
通过光学性质的研究,不仅可以解释溶胶体系的一些_________________,而且在观察胶体粒子的运动,研究它们的_______和_________方面也有重要的应用。
11、离子迁移数(ti)与温度、浓度都有关,对BaCl2水溶液来说,随着溶液浓度的增大,
t(Ba2+)应________,t(Cl-)应_________;当温度升高时,t(Ba2+)应________,t(Cl-)应________。
(填入增大或减小)。
12、电解氢氧化钾溶液,制备氢气和氧气的阳极反应是_________________________;
阴极反应是_________________________。
13、表面活性剂的结构特征是。
14、对于分散体系,如果按照粒子的大小来区分,当粒子半径为__________时,称为分子
(或离子)分散体系;半径为_____________时,称为胶体分散体系;半径为______________
时,称为粗分散体系。
二、单项选择题(选择正确答案的字母填入括号,本大题共20题,每小题1.5分,共30分)
1.相同温度下,无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液,下列说法中不正确的是:
()
(A) Cl-离子的淌度相同; (B)Cl-离子的迁移数都相同;
(C) Cl-离子的摩尔电导率都相同;(D)Cl-离子的迁移速率不一定相同。
2.不能用测定电解质溶液所得的电导来计算出的物理量是:
()
(A) 离子迁移数(B)难溶盐溶解度(C) 弱电解质电离度(D)电解质溶液浓度。
3.用同一电导池测定浓度为0.01和0.10mol·dm-3的同一电解质溶液的电阻,()
前者是后者的10倍,则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为:
(A) 1∶1;(B)2∶1; (C)5∶1; (D)10∶1。
4.离子运动速度直接影响离子的迁移数,它们的关系是:
()
(A) 离子运动速度越大,迁移电量越多,迁移数越大;
(B) 同种离子运动速度是一定的,故在不同电解质溶液中,其迁移数相同;
(C) 在某种电解质溶液中,离子运动速度越大,迁移数越大;
(D) 离子迁移数与离子本性无关,只决定于外电场强度。
5.对于甘汞电极,下列叙述正确的是:
()
(A)电极反应为Hg22++2e==Hg;
(B)属于第一类电极;
(C)对阴离子可逆,电极电势较稳定;
(D) 电极电势为φ(Hg2Cl2)=φ(Hg2Cl2)+(RT/2F)lna(Cl-)。
6.关于玻璃电极,下列叙述不正确的是:
()
(A)为特殊玻璃吹制的薄泡,内置0.1mol·kg-1的HCl溶液和Ag-AgCl
参比电极(或甘汞电极);
(B)不受溶液中氧化剂或还原剂的影响;
(C)对H+可逆,为离子选择电极;
(D) 为第一类电极,定温下φ(玻)为常数。
7.电极Pb2+(a)|Pb-Hg(a’)和Pb2+(a)|Pb(s)的电极电势和标准电极电势间的关系为:
(A) φ相同φ不同; (B)φ相同φ不同;
(C) φ和φ均相同; (D)φ和φ均不同。
8.常用三种甘汞电极,即
(1)饱和甘汞电极;
(2)摩尔甘汞电极;()
(3)0.1mol·dm-3甘汞电极。
反应式为:
Hg2Cl2(s)+2e=2Hg
(1)+2Cl-(aq)。
25℃时三者的标准电极电位φ相比:
(A) φ1>φ2>φ3; (B)φ2>φ1>φ3;
(C) φ3>φ2>φ1; (D)φ1=φ2=φ3。
9.对于活化过电势,下列叙述不正确的是:
()
(A)活化过电势的产生是当有电流通过时,由电化学反应进行的迟缓性所引起的;
(B)活化过电势随温度的升高而增大;
(C)活化过电势随电流密度的增大而增大;
(D)电解时阴极析出金属时(Fe、CO、Ni除外)活化过电势很小,若电极上有气体析出时则活化过电势很大。
10.对于塔菲尔公式η=a+blgi,下列叙述不正确的是:
()
(A) 适用于氢、氧等气体在金属电极(阴极和阳极)上的析出;
(B) a为单位电流密度的过电势,与电极材料有很大关系;
(C) 对大多数金属来说,b=0.10~0.14V;
(D) 气体析出的过电势与温度无关。
11.氢在金属Pb上析出反应的机理是:
()
(A)复合脱附机理; (B) 电化脱附机理;(C) 迟缓放电机理;(D)以上三种机理都可能。
12.已知:
氢在某金属M上的交换电流密度i0=10-2A·cm-2,其过电位为0.004V,那么该过电位主要是:
()
(A) 电阻过电位;(B)浓差过电位;(C) 电化学过电位;(D)活化过电位。
13.某反应,其半衰期与起始浓度成反比,则反应完成87.5%的时间t1与反应完成50%的时间t2之间的关系是:
()
(A) t1=2t2; (B)t1=4t2; (C)t1=7t2; (D)t1=5t2。
14.某反应只有一种反应物,其转化率达到75%的时间是转化率达到50%的时间的两倍,反应转化率达到64%的时间是转化率达到x%的时间的两倍,则x为:
()
(A) 32; (B) 36; (C) 40; (D) 60。
15.有相同初始浓度的反应物在相同的温度下,经一级反应时,半衰期为t1/2;若经二级反应,其半衰期为t1/2',那么:
()
(A)t1/2=t1/2'; (B)t1/2>t1/2';
(C)t1/2 16.某一气相反应在500℃下进行,起始压强为p时,半衰期为2秒;起始压强为0.1p时半衰期为20秒,其速率常数为: () (A)0.5s-1; (B)0.5dm3·mol-1·s-1; (C)31.69dm3·mol-1·s-1; (D)31.69s-1。 17.纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力: () (A) 饱和水蒸气;(B)饱和了水蒸气的空气;(C) 空气;(D)含有水蒸气的空气。 18.水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态, a、b、c、d是四种不同的状态,则在这四种状态中 没有界面张力、只有一种界面张力、有两种以上界 面张力的状态依次是: () (A) d、a、b; 装订线 (B)d、a、c; (C) a、c、b; (D)b、d、c。 19.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的: () (A) 渗透压大; (B)丁铎尔效应显著; (C) 不能透过半透膜; (D)对电解质敏感。 20.以下说法中正确的是: () (A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统; (B) 溶胶与真溶液一样是均相系统; (C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶; (D) 通过超显微镜也不能看到胶体粒子的形状和大小 21.分别将CuSO4、H2SO4、HCl、NaCl从0.1mol·dm-3降低到0.01mol·dm-3,则Λm变化最大的是: () (A) CuSO4;(B)H2SO4; (C)NaCl; (D)HCl。 22.影响离子极限摩尔电导率λ 的是: ①浓度、②溶剂、③温度、④电极间距、⑤离子电荷。 () (A) (1) (2);(B) (2)(3);(C)(3)(4);(D) (2)(3)(5)。 23.科尔劳施的电解质当量电导经验公式Λ=Λ∞-Ac1/2,这规律适用于: () (A)弱电解质溶液;(B)强电解质稀溶液(C)无限稀溶液(D)浓度为1mol·dm-3的溶液。 24.已知298K,½CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率λ∞分别为a、b、c(单位为 S·m2·mol-1),那么Λ∞(Na2SO4)是: () (A) c+a-b;(B)2a-b+2c;(C)2c-2a+b;(D)2a-b+c。 25.下列电池中,哪个电池反应不可逆: () (A) Zn|Zn2+||Cu2+|Cu; (B)Zn|H2SO4|Cu; (C) Pt,H2(g)|HCl(aq)|AgCl,Ag; (D)Pb,PbSO4|H2SO4|PbSO4,PbO2。 26.对韦斯登(Weston)标准电池,下列叙述不正确的是: () (A) 温度系数小; (B)为可逆电池; (C) 正极为含12.5%镉的汞齐;(D)电池电动势保持长期稳定不变。 27.电极①Pt,Cl2(g)|KCl(a1)与②Ag(s),AgCl(s)|KCl(a2),这两个电极 的电极反应相界面有: () (A) (1)2个, (2)2个; (B) (1)1个, (2)2个; (C) (1)2个, (2)1个; (D) (1)1个, (2)1个。 28.原电池Pt,H2(p)|H2SO4(0.01m)|O2(p),Pt在298K时,E=1.228V,并已知H2O(l)的生成热为-286.06kJ·mol-1,n=2,那么该电池的温度系数是: () (A) -8.53×10-4V·K-1; (B)-4.97×10-3V·K-1; (C) 4.12×10-3V·K-1; (D)8.53×10-4V·K-1。 29.分别用 (1)铂黑电极, (2)光亮铂电极,(3)铁电极,(4)汞电极,电解硫酸溶液,若电极极片的大小和外加电压相同,则反应速度次序是: () (A)(4)>(3)> (2)> (1); (B) (2)> (1)>(3)>(4); (C) (1)> (2)>(3)>(4); (D)(4)> (2)>(3)> (1)。 30.在电解硝酸银溶液的电解池中,随着通过的电流加大,那么: 阴极的电势向负方向变化;() (A)阴极的电势向负的方向变化;(B)阴极附近银离子浓度增加; (C)电解池电阻减小; (D)两极之间的电势差减少。 31.当原电池放电,在外电路中有电流通过时,其电极电势的变化规律是: () (A)负极电势高于正极电势; (B)阳极电势高于阴极电势; (C)正极可逆电势比不可逆电势更正;(D)阴极不可逆电势比可逆电势更正。 32.电极电势φ的改变可以改变电极反应的速度,其直接的原因是改变了: () (A) 反应的活化能; (B)电极过程的超电势; (C) 电极与溶液界面双电层的厚度; (D)溶液的电阻。 33.基元反应体系aA+dD==gG的速率表达式中,不正确的是: () (A) -d[A]/dt=kA[A]a[D]d; (B)-d[D]/dt=kD[A]a[D]d; (C) d[G]/dt=kG[G]g; (D)d[G]/dt=kG[A]a[D]d。 34.某一反应在有限时间内可反应完全,所需时间为c0/k,该反应级数为: () (A) 零级; (B)一级; (C)二级; (D)三级。 35.某一基元反应,2A(g)+B(g)E(g),将2mol的A与1mol的B放入1升容器中混合并反应,那么反应物消耗一半时的反应速率与反应起始速率间的比值是: () (A)1∶2; (B)1∶4; (C)1∶6; (D)1∶8。 36.关于反应级数,说法正确的是: () (A)只有基元反应的级数是正整数; (B)反应级数不会小于零; (C)催化剂不会改变反应级数; (D)反应级数都可以通过实验确定。 37.同一体系,比表面自由能和表面张力都用σ表示,它们: () (A) 物理意义相同,数值相同; (B)量纲和单位完全相同; (C) 物理意义相同,单位不同; (D)前者是标量,后者是矢量。 38.一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃的水中,则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度: () (A) 相同(B)无法确定(C) 25℃水中高于75℃水中(D)75℃水中高于25℃水中。 39.溶胶的基本特性之一是: () (A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系; (B)热力学上和动力学上皆属不稳定体系; (C)热力学上不稳定而动力学上稳定体系; (D)热力学上稳定而动力学上不稳定体系。 40.溶胶与大分子溶液的区别主要在于: () (A) 粒子大小不同; (B)渗透压不同; (C) 丁铎尔效应的强弱不同; (D)相状态和热力学稳定性不同。 41.下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大: () (A) 0.1MKCl水溶液; (B)0.001MHCl水溶液; (C) 0.001MKOH水溶液; (D)0.001MKCl水溶液。 42.对于混合电解质溶液,下列表征导电性的量中哪个不具有加和性: () (A) 电导;(B)电导率;(C)摩尔电导率;(D)极限摩尔电导。 4 3.在一定温度和较小的浓度情况下,增大强电解质溶液的浓度,则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm变化为: () (A) κ增大,Λm增大; (B)κ增大,Λm减少; (C) κ减少,Λm增大; (D)κ减少,Λm减少。 44.在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为: () (A) 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大; (B) 强电解质溶液与弱电解质溶液都减少; (C) 强电解质溶液增大,弱电解质溶液减少; (D) 强弱电解质溶液都不变。 45.丹聂尔电池(铜-锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为: () (A) 负极和阴极;(B)正极和阳极;(C) 阳极和负极;(D)阴极和正极。 46.某电池在标准状况下,放电过程中,当Qr=-200J时,其焓变ΔH为: () (A) ΔH=-200J;(B)ΔH<-200J;(C) ΔH=0;(D)ΔH>-200J。 47.下列说法不属于可逆电池特性的是: () (A) 电池放电与充电过程电流无限小;(B) 电池的工作过程肯定为热力学可逆过程; (C) 电池内的化学反应在正逆方向彼此相反;(D) 电池所对应的化学反应ΔrGm=0。 48.电池在下列三种情况: (1)I→0; (2)有一定电流;(3)短路。 忽略电池内电阻, 下列说法正确的: () (A) 电池电动势改变; (B)电池输出电压不变; (C) 对外输出电能相同; (D)对外输出电功率相等。 49.电极极化时,随着电流密度的增加,说法 (1): 正极电位越来越大,负极 的电位越来越小;说法 (2): 阳极电位越来越正,阴极电位越来越负。 分析以 上两种说法时,以下解释中不正确的是: () (A)无论对原电池或电解池,说法 (2)都正确; (B)对电解池,说法 (1)与 (2)都正确; (C)对原电池,说法 (1)与 (2)都正确; (D)对原电池,说法 (2)正确。 50.随着电流密度由小到大增加,电解池的实际分解电压V(分) 与原电池的端电压V(端)将: () (A)V(分)递增,V(端)递减; (B)V(分)递减,V(端)递增; (C)V(分)、V(端)递增; (D)V(分)、V(端)递减。 51.在极化曲线的测定中,参比电极的作用是: () (A) 与待测电极构成闭合回路,使电流通过电解池; (B) 作为理想的极化电极; (C) 具有较小的交换电流密度和良好的电势稳定性; (D) 近似为理想不极化电极,与被测电极构成可逆原电池. 52.Tafel公式η=a+blgi中,i的物理意义是: () (A)交换电流密度; (B)极限电流密度; (C)电极表面在还原方向的电流密度; (D)电极与溶液界面上的净电流密度。 53.反应3O2==2O3,其速率方程-d[O2]/dt=k[O3]2[O2]或 d[O3]/dt=k'[O3]2[O2],那么k与k'的关系是: () (A)2k=3k'; (B) k=k'; (C)3k=2k';(D)½k=⅓k'。 54.基元反应A+B==2D,A与B的起始浓度分别为a和2a,D为0, 则体系各物质浓度(c)随时间变化示意曲线为: () 55.关于反应速率r,表达不正确的是: () (A)与体系的大小无关而与浓度大小有关; (B)与各物质浓度标度选择有关; (C)可为正值也可为负值; (D)与反应方程式写法有关。 56.进行反应A+2D==3G在298K及2dm3容器中进行,若某时刻反应进度随时间变化率为0.3mol·s-1,则此时G的生成速率为(单位: mol-1·dm3·s-1): () (A)0.15; (B)0.9; (C)0.45; (D)0.2。 57.下列叙述不正确的是: () (A) 比表面自由能的物理意义是,在定温定压下,可逆地增加单位表面积引起系统布斯自由能的增量; (B)表面张力的物理意义是,在相表面的功面上,垂直作用于表面 上任意单位长度功线的表面紧缩力; (C) 比表面自由能与表面张力量纲相同,单位不同; (D) 比表面自由能单位为J·m2,表面张力单位为N·m-1时,两者数值不同。 58.在液面上,某一小面积S周围表面对S有表面张力,下列叙述不正确的是: () (A)表面张力与液面垂直 表面张力与S的周边垂直; (C) 表面张力沿周边与表面相切; 装订线 (D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心),在凹液面指向液体外部。 59.雾属于分散体系,其分散介质是: () (A) 液体; (B)气体; (C)固体; (D)气体或固体。 60.将高分子溶液作为胶体体系来研究,因为它: () (A)是多相体系; (B)热力学不稳定体系; (C) 对电解质很敏感; (D)粒子大小在胶体范围内。 三、判断题(本大题共10题,正确的打“√”,错误的打“×”,每题1分,共10分) 1.电解池通过lF电量时,可以使1mol物质电解。 () 2.因离子在电场作用下可以定向移动,所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥。 () 3.在有液体接界电势的浓差电池中,当电池放电时,在液体接界处,离子总是从高浓度向低浓度扩散。 () 4.对于电池Zn|ZnSO4(aq)||AgNO3(aq)|Ag,其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。 () 5.测量阳极过电位用恒电流法。 () 6.恒电流法采用三电极体系。 () 7.零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。 () 8.若一个化学反应是一级反应,则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。 () 9.比表面吉布斯函数是指恒温、桓压下,当组成不变时可逆地增大单位表面积时,系统所增加的吉布斯函数,表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。 所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。 () 10.能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。 () 11.离子的摩尔电导率与其价态有关系。 () 12.电解质溶液中各离子迁移数之和为1。 () 13.对于电极Pt|Cl2(p)|Cl-其还原电极电势为: φ(Cl-/Cl2)=φ(Cl-/Cl2)-(RT/2F)ln{[p(Cl2)/[pa2(Cl-)]]。 () 14.电池 (1)Ag|AgBr(s)|KBr(aq)|Br2|Pt,电池 (2)Ag|AgNO3(aq)||KB
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