物理化学期中测试（2011秋）
一、选择题
1．关于反应级数，说法正确的是： （ D ）
(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 。 2．关于反应速率r，表达不正确的是（ D ）
(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) 与反应方程式写法无关。
3．进行反应A + 2D→3G 在298K及2dm容器中进行，若某时刻反应进度随时间变化率为0.3 mol·s，则此时G的生成速率为(单位：mol·dm·s) ： （ C ） (A) 0.15 ； (B) 0.9 ； (C) 0.45 ； (D) 0.2 。
4．基元反应体系aA + dD→ gG的速率表达式中，不正确的是： （ C ） (A) -d[A]/dt = kA[A][D]d ； (B) -d[D]/dt = kD[A][D]； (C) d[G]/dt = kG[G]； (D) d[G]/dt = kG[A][D]。
6．反应3O2 →2O3，其速率方程 -d[O2]/dt = k[O3][O2] 或 d[O3]/dt = k'[O3]2[O2]，那么k与k'的关系是： （ C ）
(A) 2k = 3k' ； (B) k = k' ； (C) 3k = 2k' ； (D) k =2k' 。
7．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： （ C ）
(A) t1 = 2t2 ； (B) t1 = 4t2 ； (C) t1 = 7t2 ； (D) t1 = 5t2 。
8．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％的时间是转化率达到x％的时间的两倍，则x为： （ C ）
(A) 32 ； (B) 36 ； (C) 40 ； (D) 60 。
9．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： （ C ） (A) 0.5 s； (B) 0.5 dm·mol·s； (C) 31.69 dm·mol·s； (D) 31.69 s。
3
-1-1
-1
-1
3
-1-1
2
g
a
d
a
a
d
-1
－3
3
-1
10．某化合物与水相作用时，其起始浓度为1 mol·dm，1小时后为0.5 mol·dm，2小时后为0.25 mol·dm。则此反应级数为： （ B ） (A) 0 ； (B) 1 ； (C) 2 ； (D) 3 。
11．某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应之半衰期与反应物最初浓度有何关系? （ B ）
(A) 无关； (B) 成正比 ； (C) 成反比； (D) 平方成反比。
12．对自由基反应A + B－C→A－B + C，已知摩尔等压反应热为 -90kJ·mol，B－C的键能是210 kJ·mol，那么逆向反应的活化能为： （ ） (A) 10.5 kJ·mol； (B) 100.5 kJ·mol； (C) 153kJ·mol； (D) 300 kJ·mol。
13．一个基元反应，正反应的活化能是逆反应活化能的2倍，反应时吸热 120 kJ·mol，则正反应的活化能是(kJ·mol)： （ B ） (A) 120 ； (B) 240 ； (C) 360 ； (D) 60 。
14. 若某电池反应的热效应是负值，那么此电池进行可逆工作时，与环境交换的热：（ D ）
(A) 放热 ； (B) 吸热 ； (C) 无热 ； (D) 无法确定。 15. 在温度为 T 时，有下列两反应 ½Cu＋½Cl2＝½Cu2＋＋Cl－ E1 Cu＋Cl2＝ Cu2＋＋2Cl－ E2 两反应对应的电池E1和E2的关系为( A )
(A) E1＝E2；(B) 2E1＝E2； (C) 4E1＝E2； (D) E1＝2E2 16. 下列电池中，电动势与Cl-离子的活度无关的是:（ C ） A. Zn|ZnCl2(a)|Cl2(p)(Pt)； B. Zn|ZnCl2(a1)||KCl(a2)|AgCl(s),Ag；
C. Ag,AgCl|KCl(a)|Cl2(p)(Pt)； D. (Pt)H2(p)|HCl(a)|Cl2(p)(Pt)
17. 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：( B )
(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 。
18. 丹聂尔电池(铜 - 锌电池)在放电和充电时锌电极分别称为：( C ) (A) 负极和阴极 ； (B) 正极和阳极 ； (C) 阳极和负极 ； (D) 阴极和正极 。
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-3
-3-3
二、计算题
1．1033 K时Ｎ2O5的热分解获得如下数据：
ｐ０／Pa 38663 47996 ｔ1/2／ｓ 265 216
求：(1) 反应级数；
(2) 起始压强ｐ０＝101325 Pa时的半衰期。
解：(1) 因t1/2与P0有关，故不可能是一级反应。
用零级试尝：k= P0/2 t1/2， 得：k=72.95及k=111.10
用二级试尝：k= 1/ （P0 t1/2）， 得：k=9.76×10及k=9.65×10 显然应为二级反应，平均：k=9.71×10-8 对于二级反应k=1/(t1/2×Po) k=1/(265×38663)=9.76×10-8 k=1/(216×47996)=9.65×10
(2) 当P0=101325 Pa时，t1/2=1/ (P0 t1/2)= 101.6 s
-8
-8
-8
2. 双光气分解反应：ClCOOCCl(g) → 2COCl(g)为一级反应，将一定量的双光
3
2
气引入到一个预先抽空的280℃的刚性容器中，751秒后测得系统的压力为2.710 kPa，反应完了之后测得系统的压力为4.008 kPa。305℃时重复实验，320秒时测得系统的压力为2.838 kPa，反应完了之后系统的压力为3.554 kPa。 (1)求出两温度下的速率常数k和k；
1
2
(2)求上述分解反应的表观活化能。
解：由 ClCOOCCl3----------- 2COCl2
在280℃下， t=0时， PA，0 0 P=PA，0
t=751s时，PA PB=2PA，0-PA，） P=PA+2（PA，0-PA，） PA=2PA,0-P=P∞-P
t ∞ 时， 0 PB=P∞=2PA,0 PA,0=1/2P∞ 此关系在305℃时也成立。
由一级反应的关系式， lnPA,0/PA=kt
k=ln(PA,0/PA)/t （2’） ∴在280℃时，
k1=ln[(4.008/2)/(4.008-2.710)]/751=0.0005783s 在305℃
k2=ln[(3.554/2)/(3.554-2.838)]/320=0.00284s-1 由lnk2/k1=Ea(T2-T1)/RT2T1 Ea=RT2T1ln(k2/k1)/(T2-T1)
=8.314(578.15×553.15)ln(0.00284/0.0005783)/(305-280) =169.3kJ·mol-1
-1
3. 五氧化二氮的分解为典型的一级反应，分解产物为NO2和O2，下面的复杂反应历程推断较之单分子反应历程推断来得正确。试按复杂反应历程推导分解速率方程式。
k1
k2
N2O5——→NO2+ NO3 , NO2+ NO3 ——→N2O5 ,
k3
k4
NO2+ NO3——→ NO2 + O2 + NO （慢）, NO + NO3 ——→2NO2
解： 总反应为：2N2O5======4NO2+O2
-dCN2O5/dt=2×dCO2/dt ∵ dCO2/dt=k3CNO2·CNO3
而：dCNO/dt= k3CNO2·CNO3-k4CNO·CNO3=0
dCNO3/dt=k1CN2O5-k2·CNO2·CNO3-k3·CNO2·CNO3-k4 ·CNO·CNO3=0
解得：CNO2·CNO3= k1CN2O5/( k2+2 k3)
∴ dCN2O5/dt=2k1·k3CN2O5/(k2+2 k3)
4. 电池
25℃时测得电池电动势
，试计算待测溶液的pH。
。
在
查表知，在所给条件下甘汞电极的电极电势为