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电解质溶液分章习题
一、选择题 1. 下列关于电解质溶液的电导率的概念，说法正确的是 （ C ） (A）1m3 导体的电导 (B) 两个相距为 1m 的平行电极间导体的电导 (C) 面积各为 1m2 且相距 1m 的两平行电极间导体的电导 (D) 含 1mol 电解质溶液的电导 2. AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为： ( B ) (a) 0.1mol?dm-3 NaNO3 (b) 0.1mol?dm-3 NaCl (c) H2O (d) 0.1mol?dm-3Ca(NO3)2 (e) 0.1mol?dm-3 NaBr (A) (a) & (b) & (c) & (d) & (e) (B) (b) & (c) & (a) & (d) & (e) (C) (c) & (a) & (b) & (e) & (d) (D）(c) & (b) & (a) & (e) & (d) 3. zB、rB 及 cB 分别是混合电解质溶液中 B 种离子的电荷数、迁移速率及浓度，对影响 B 离子迁移数 (tB) 的下述说法哪个对? （D ） (A) │zB│ 愈大， tB 愈大 (B) │zB│、rB 愈大，tB 愈大 (C) │zB│、rB、cB 愈大 ，tB 愈大 (D) A、B、C 均未说完全 4.在 298 K 无限稀释的水溶液中，下列离子摩尔电导率最大的是： （D ） (A)La3+ (B)Mg2+ (C)NH4+ (D)H+ 5. 0.001 mol?kg-1 K3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为： （ A ） (A)6.0×10-3 mol?kg-1(B)5.0×10-3 mol?kg-1 (C)4.5×10-3 mol?kg-1(D)3.0×10-3 mol?kg-1 6．离子独立运动定律适用于 ( C ) (A) 强电解质溶液 (B) 弱电解质溶液 (C) 无限稀电解质溶液 (D) 理想稀溶液 7. 电解质水溶液属离子导体。其离子来源于 ( B ) (A) 电流通过溶液, 引起电解质电离 (B) 偶极水分子的作用, 引起电解质离解 (C) 溶液中粒子的热运动, 引起电解质分子的分裂 (D) 电解质分子之间的静电作用引起分子电离 8. 在电导测量实验中, 应该采用的电源是 ( D ) (A) 直流电源 (B) 交流电源 (C) 直流电源或交流电源 (D) 测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源 9.电位滴定法是广泛使用的一种电分析方法。在下列方法中能够用来确定电位滴定终点的是( B ) (A) 测量溶液电阻的变化 (B) 测量电极电位的突跃变化 (C) 选用合适的指示电极 (D) 测定溶液 pH 值的突跃变化 10. 离子的迁移数是指正负两种离子在作电迁移运动时各自的导电份额或导电的百分数, 因此, 离子的运动速度直接影响离子的 迁移数。它们的关系是 ( C ) (A) 无论什么离子，它们的运动速度愈大,? 迁移的电量就愈多,迁移数也愈大 (B) 同一种离子的运动速度是一定的, 故它在不同的电解质溶液中, 迁移数相同 (C) 在只含某种电解质的溶液中, 离子运动的速度愈大, 迁移数就愈大 (D) 在任何电解质溶液中, 离子运动的速度愈大, 迁移数就愈大 11 298K 时，当 H2SO4 溶液的浓度从 0.01mol/kg 增加到 0.1mol/kg 时，其电导率 k 和摩尔电导率∧m 将 （ D ） (A)k 减少，∧m 增加 （B）k 增加，∧m 增加 （C）k 减少，∧m 减少 （D）k 增加，∧m 减少 12、用同一电导池分别测定浓度 m1=0.01mol/kg 和 m2=0.1mol/kg 的两种电解质溶液，其电阻分别为 R1=1000Ω ，R2=500Ω ，则它 们的摩尔电导率之比为（B ） (A)1:5 (B)5:1 (C)10:5 (D)5:10 13、在 298 的含下列离子的无限稀释的溶液中，离子摩尔电导率最大的是（ C ） （A）Al3+ （B）Mg2+ （C）H+ （D）K+ 14、CaCl2 的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是（ C） ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ （A）∧m (CaCl2)=λ m (Ca2+)+λ m (Cl-)（B）∧m (CaCl2)=1/2λ m (Ca2+)+λ m (Cl-) ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 2+ 2+ （C）∧m (CaCl2)=λ m (Ca )+2λ m (Cl )（D）∧m (CaCl2)=2[λ m (Ca )+λ m (Cl-)] 15、 298K 时， （LiI） λ m +） ∧m 、 （H 和∧m （LiCl） 的值分别为 1.17×10-2、 3.50×10-2 和 1.15×10-2S?m2/mol,已知 LiCl 中的 t+=0.34, + 则 HI 中的 H 的迁移数为（设电解质全部电离）（ A） （A）0.082 （B）0.18 （C）0.34 （D）0.66 16、298K 时，有浓度均为 0.001mol/kg 的下列电解质溶液，其离子平均活度系数γ （A）CuSO4 （B）CaCl2 （C）LaCl3 （D）NaCl 17、1.0mol/kg 的 K4Fe（CN）6 溶液的离子强度为 （ B ） （A）15mol/kg （B）10mol/kg （C）7mol/kg （D）4mol/kg 18、质量摩尔浓度为 m 的 FeCl3 容液（设其能完全电离），平均活度系数为γ± ±最大的是 （ D ），则 FeCl3 的活度为（ D ）（A）γ ±4(m/m?) （B）4γ ±4(m/m?)4 （C）4γ ±(m/m?) （D）27γ ±4(m/m?)4 19、298K 时有相同浓度的 NaOH（1）和 NaOH（2）溶液，两个 Na+的迁移数 t1 与 t2 之间的关系为（ C ） （A）t1=t2 （B）t1 〉t2 （C）t1〈t2 （D）无法比较 20、NaCl 稀溶液的摩尔电导率∧m 与 Na+、Cl-的淌度 U+、U-之间关系为（C (A)∧m=U++U- (B)∧m=U+/F+U-/F (C)∧m=U+F+U-F (D)∧m=2(U++U-) 二、填空题 1.在外电场用下，溶液中离子的运动速度除了与离子半径、所带电荷以及溶剂的性质有关以外，还与＿＿有关。 （电位梯度 dE/dt） 2.在电解质稀溶液中，影响离子平均活度系数 γ±的主要因素是＿＿和＿＿。 （离子的浓度、离子的电荷或离子价） 3.若用惰性的阳极和阴极电解某 1―1 型电解质溶液，原来溶液中各部分均有 6MOL 电解质。若 u+=2u-,u+、u-分别是正、负离子的 移动速率。现通过 3F 电量，则阳极区和阴极区含电解质的摩尔数各为＿＿和＿＿。 （4，5） 4. 用同一电导池测定浓度为 0.01mol/dm3 的 KCl 和浓度为 0.1mol/dm3 的 NaBr 溶液，其电阻分别为 1000Ω 和 500Ω，则它们的 摩尔电导率之比为＿＿ （5：1） 5. 电解质溶液的摩尔电导率可看作是正负离子的摩尔电导率之和，这一规律只适用于＿＿ （无限稀释电解质溶液） 6. 298K 时 0.001mol/kg 的 BaCl2 水溶液中电解质的 γ±=0.88，则，a=＿＿ （2.75*10-9 ） ∞ ∞ ∞ 7. 已知Λ m （Na+）=50.11×10-4S?m2?mol-1，Λ m （OH-）=198.0×10-4S?m2?mol-1,在无限稀释的 NaOH 溶液中 t (Na+)等于 ∞ ＿＿＿＿，t (OH )等于＿＿＿＿ （0.202 , 0.798） 8. 同 浓 度 m 的 1-3 价 型 和 1-4 价 型 电 解 质 的 离 子 强 度 分 别 为 ＿ ＿ ＿ ＿ 和 ＿ ＿ ＿ ＿ （6m 和 10m） 9. 下列化合物中，哪种物质的无限稀释摩尔电导可以用Λ m 对 作图外推至 c=0 的方法 得到 ( ) （A,D） A.K2SO4 B. NH4OH C.HAc D.KOH E.丁酸 10 电导测定应用 （1）＿＿＿＿＿＿＿＿ （2）＿＿＿＿＿＿＿＿ （3）＿＿＿＿＿＿＿＿ （4）＿＿＿＿＿＿＿＿ （检验水的纯度，计算弱电解质的解离度和解离常数，电导滴定，测定难溶盐的溶解度） 三、判断题 1. 温度越高，电解质溶液的电阻越大。 （ ） 错 2. 电解质溶液的电导率随浓度增大而增大。 （ ） 错 3. 稀释强电解质溶液时，其摩尔电导率Λ m 将增大。（ ） 对 4. 电解质溶液的摩尔电导率可以看作是正、负离子的摩尔电导率之和。（ ） 错 5．科尔劳乌施定律可以运用于任何电解质 （ ） 错 6. 摩尔电导率随着浓度的增加为而增加 （ ） 错 7. 在一定浓度范围内，强电解质的电导率随浓度的增加而升高 （ ） 对 8. 电 解 质 的 摩 尔 电 导 率 可 以 理 解 为 是 是 正 负 离 子 的 离 子 电 导 率 贡 献 总 和 对 9. 德拜---胡克极限定律可以适用与强电解质 （ ） 错 四、计算题 － － － 1.18℃ 时，在某溶液中，H+、K+、Cl 的摩尔电导分别为 278×10 4、48×10 4、 －4 －1 －1 2 49×10 S? ? m mol ，如果电位梯度为 1000 V? ，求各离子的迁移速率？ m 解：∵λ∞，+ ＝ U∞,+? F ∴? U H ? ? ?? ? F ? H）（）278×10 4/9×10－－7m2? 1? V s－－1? rH ? ? U H ? ?dE dL?－2.88×10 7×1000 ＝2.88×10 48×10 4/96500＝ 4.974×10－ －8－－4m? s－－1? U K ? ? ?? ? F ? K? rK ? ? U K ? ?m2? 1? 1， V s－5 －1－dE dL?4.974×10 8×1000 ＝4.974×10 49×10 4/9×10－m? s? U Cl ? ? ? ? ? F ? Cl－8m2? 1? 1， V s－－? rCl ? ? U Cl ? ?dE dL?5.078×10 8××10－ －5m? s－12. 用银作电极电解 KCI 溶液，电解前每 100 g 溶液含 KCl 0.7422 g, 电解后阳极 区溶液为 117.51 g，含 KCl 0.6659 g。测得银库仑计中析出银 0.6136 g。已知 － － － 阳极反应为：Ag＋Cl ＝AgCl＋e ，求 K+和 Cl 的迁移数。 － 解：阳极区 Ag ＋ Cl ＝AgCl(s)＋e － 按阳极区 117.51 克溶液,计算 Cl 的浓度：?n(始) n(终)＝0.＝0.00894 mol n(电)＝0.＝0.00568 mol － 计算 Cl 的迁移数：n(终)＝n(始)－n(电)+ n(迁) n(迁)＝n(终)－n(始)＋n(电)＝0.07＋0.09 mol － t(Cl )＝n(迁)/ n(电)＝0.68＝0.51 + t(K )＝1－0.51＝0.490. × =0. 100 mol一、选择题 1．在应用电势差计测定电池电动势的实验中，必须使用下列何种电池或溶液: (A) 标准氢电极组成电池； (B) 甘汞电极组成电池； (C) 活度为 1 的电解质溶液； (D) 标准电池； ()D2. 298K 时， 要使下列电池成为自发电池， Na(Hg)(a1)|Na+(aq)|Na(Hg)(a2)则必须使两个活度的关系为 ） （ （A)a1&a2 (B)a1=a2 (C)a1&a2 (D)a1 和 a2 可取任意值 3． 用电势差测定电池电动势时,若发现检流计始终偏向一方,可能的原因: ( ) D (A) 检流计不灵； (B) 被测定的电池电动势太大； (C) 搅拌不充分,造成浓度不均匀； (D) 被测电池的两个电极接反了。θ θ θ θ θ θC4. 下列两电池反应的标准电动势分别为 E 1 和 E 2,（1）1/2 H2(p ）＋1/2 Cl2(p )=HCl(a=1) (2)2HCl(a=1)=H2(p )+Cl2(p )则两个 E θ 的关系为（ ） B θ θ θ θ θ θ θ θ （A）E 2 = 2E 1 (B)E 2 = -E 1 (C）E 2 = -2E 1 (D)E 2 = E 1 θ θ 5. 如 果 规 定 标 准 氢 电 极 的 电 极 电 势 为 1V ， 则 可 逆 电 极 的 电 极 电 势 值 θ 和 电 池 的 电 动 势 E 值 将 有 何 变 化 （ ） C θ θ θ θ (A) E ， θ 各增加 1V (B) E 和θ 各减小 1V θ θ θ θ (C) E 不变，θ 增加 1V (D) E 不变，θ 减小 1V 6．电池在恒温、恒压和可逆条件下放电，则其与环境间的热交换为下列何者: ( ) (A) 一定为零； (B) 为 Δ H； (C) 为 TΔ S； (D) 与 Δ H 和 TΔ S 均无关。 C7. 下列电池中，电动势与 Cl -的活度无关的是 （ ） C θ (A)Zn(s) | ZnCl2(a)|Cl2(p )|Pt (B) Zn(s) | ZnCl2(a1)||KCl(a2)|AgCl(s)|Ag θ θ θ (C)Ag(s) | AgCl | KCl(a) | Cl2(p )|Pt (D)Pt|H2(p )|HCl(a)| Cl2(p )|Pt6 8. 在 298K 时，浓度为 0.1 和 0.01mol/kg 的 HCl 溶液的液接电势 Ej（1），浓度相同而换用 KCl 溶液，则其液接电势为 Ej(2)，两 者关系为 （ ） A (A)Ej（1）& Ej(2) (B) Ej（1）& Ej(2) (C) Ej（1）= Ej(2) (D) 无法判断 9．在温度为 T 时，有下列两反应 ＋ － ?Cu＋?Cl2＝?Cu2 ＋Cl ?1 ? － 2＋ Cu＋Cl2＝ Cu ＋2Cl ?2 ? ?1 ? 和 ?2 ? 的关系为下列何者: ( ) (A) ?1 ?＝?2 ?； (B) 2?1 ?＝? ?； (C) 4?1 ?＝?2 ?； (D) ?1 ?＝2?2 ?。θ θB10. 已知 Tl3+, Tl+|Pt 的电极θ 1＝1.250V。Tl+| Tl 的θ 2＝ -0.336V，则电极 Tl3+| Tl 的电极电动势为θ 3（ ） B (A)0.305V (B)0.721V (C)0.914V (D)1.586V θ θ 11. 某电池在 298K，p 压力下，可逆放电的热效应为 QR=-100J,则该电池反应的△rH m 值应为（ ） D (A)＝100J (B)= -100J (C)&100J (D)& -100J 12. 298K 时有如下两个电池（1）Cu(s)| Cu+(a1)|| Cu+(a1), Cu2+(a2)|Pt (2) Cu(s)| Cu2+(a2)|| Cu+(a1), Cu2+(a2)|Pt.两个电池的电池反应都 θ θ 可写成 Cu(s)＋Cu2+(a2)＝2 Cu+(a1) 则两个电池的 E 和△rG m 之间的关系（ ） Bθ(A) △rG m 和 E 都相同 (B) △rG m 相同，E 不同 θ θ θ θ (C)△rG m 和 E 都不同 (D) △rG m 不同，E 相同 θ θ θ 13. H2(p ) + 1/2 O2(p ) ＝ H2O（l）,该反应可通过爆鸣反应完成，也可以通过氢氧可逆电池完成，两者的焓变分别为△rH m (1) θ 和△rH m（2），若反应物和生成物的 T、p 均相同，则两个焓变得关系（ ） A θ θ θ θ (a) △rH m (1)= △rH m(2) (b) △rH m(1)& △rH m（2） θ θ (c) △rH m(1)& △rH m（2） (d)无法确定 14. 对于 Weston 标准电池，下列叙述不正确的是：（ ） C （A）温度系数小 （B）为可逆电池 （C）正极为含 12.5%镉的汞齐 （D）电池电动势长期保持稳定不变 15. 若某电池反应的热效应是负值，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 16. 下列电池中，哪个电池反应不可逆：（ ） B （A）Zn│Zn2+‖Cu2+│Cu （B）Zn│H2SO4│Cu （C）Pt，H2（g）│HCl（aq）│AgCl+Ag （D）Pb，PBSO4│H2SO4│PbSO4+PbO2 17. 在恒温恒压条件下，以实际工作电压 E＇放电过程中，电池的反应热 Q 等于：（ ） B （A）Δ H-zFE＇ （B）Δ H+zFE＇ （C）TΔ S （D）TΔ S-zFE＇ 18. 下列对原电池的描述哪些是不正确的 （ ） C （A）在阳极上发生氧化反应 （B）电池内部由离子输送电荷 （C）在电池外线路上电子由阴极流向阳极 （D）当电动势为正值时电池反应是自发的 19. 用对消法测定可逆电池的电动势时，通常必须用到的是（ ） C （Ａ）标准氢电池 （Ｂ）汞电视 （Ｃ）标准电池 （Ｄ）活度为为１的电解质溶液 ２０. 用补偿法测定可逆电池的电动势的时候，主要是为了（ ） C Ａ 消除电极上的副反应 Ｂ 减少标准电池的损耗 Ｃ 在可逆的情况下测电动势 Ｄ 简便易行 ２１. 若算的电池反应的电池电动势为负值时，表明此电池反应 （ ） B Ａ 正向进行 Ｂ 逆向进行 Ｃ 不可能进行 Ｄ 反应方向不确定 ２２. 若以某个给定电极为负极,标准氢电极为正极组成电池并测得该电池的电动势为 0.5V,则该给定电池的电极电势为 A （Ａ）C0.5V; (Ｂ) 0.5V; (Ｃ) 无法确定 ； (Ｄ) 0V ２３. 某电池反应为 D (Ａ) E &0 (Ｂ)θθθθ（）2 Hg(l) ? O 2 ? 2H 2 O(l) ? 2Hg 2 ? ? 4OH ? ,当电池反应达到平衡时,电池的电动势必然是:（ ）(Ｃ) EE ? E??0(Ｄ) E?0二、填空题 １.△G=-nEF 公式是联系热力学和电化学的主要桥梁。该公式的应用条件是___________. （等温、等压、除电功外不作其它非膨 胀功 ） 2、规定标准电极的电极电势在________温度下都取作零。 （任何） 3、如果一个电化学电池是不可逆的，那么标准吉布斯自由能的减少值________ 电池所作电功。 （大于） ４.金属与溶液之间的电势差的大小主要取决___________.符号主要取决与___________. （金属的本性， 溶液中原有金属离子的浓度） ５.电池反应中当反应物和产物达到平衡的时候，电池电动势为___________.（0） ＋ θ θ ＋ ＋ ６.银锌电池 Zn│Zn2+‖Ａｇ │Ａｇ 的 E （Zn│Zn2+）＝－０.７１６Ｖ，E Ａｇ （Ａｇ │Ａｇ）＝０.７９９Ｖ，则该电池的 θ 标准电动势 E ＝___________ （1.560V） θ ３＋ ２＋ θ ４＋ ２＋ ７.２９８Ｋ的时候，已知 E （Ｆｅ ，Ｆｅ ）＝０．７７Ｖ，E （Ｓｎ ，Ｓｎ ）＝０.１５ｖ，当这两个组成电极组成自 θ 发电池的时候，E ＝___________ （0.62） ８.盐桥的作用是 __________________________， 通常作盐桥用的电解质必须具备的条件是________________。 (消除扩散电势 （液 接电势），两种离子的扩散速度（迁移数）接近)９. 丹尼尔电池是__________（可逆，不可逆）电池，因为该电池中__________________________________。 (不可逆，两种溶 液之间的扩散是不可逆的) １０。 298K 时， 已知3? 2? 2? 4? ? ? ( Fe 3? , Fe 2 ? ) ? 0.771 V, ? ? ( Sn 4 ? , Sn 2 ? ) ? 0.150 V ， 则反应 2 Fe ? Sn ? 2 Fe ? Snο ? r G m 为__________（所有活度均为 1）的 三、判断题 １ ２. ３.(119.9 kJ? mol ?1 )无论电池仲有无电流，只要有液体接界存在，就会有液界电势 只有种类不同的电解质溶液才会接界时候才会产生液界电势 玻璃电极能用于测定溶液ｐＨ值的电极（ （ （） ） ）对 错 对４ ５ ６ ７ ８ ９醌氢醌点击属于离子选择电极 玻璃电极是离子选择电极的一种 玻璃电极易受溶液中存在氧化剂还有还原剂的影响 电池在恒温、恒压和可逆条件下放电，则其与环境间的热交换为０ 在电极分类中， Pt,H2| H+属于氧化－还原电池 常用醌氢醌电极测定溶液的ｐＨ值是因为操作方便，精确度高。（ （ （ （ （ （） ）错 对） 错 ） 错） 错 ） 对四、计算题 1.卤化亚铜 CuX 均为白色沉淀。 可按下法制得： 2+(aq)+I (aq)→CuI↓+I2。 CuI Cu 试计算说明能否用类似方法制备 CuBr、 CuCl。 知－已K sp0(CuBr)＝2.0× 9， 10－K sp0(CuCl)＝2.0× 6。估计用下法能否得到 CuCl：CuCl2+Cu =2CuCl↓ 10－解：查表E 0 （Cu2+/Cu+）=0.153V， E 0 （Br2/Br-）=1.066V， E 0 （Cl2/Cl-）=1.358V E 0 （I2/I－）=0.535V， E 0 （Cu+/Cu）=0.522V。c (Cu 2+ )/c 0 1=0.153+0.0592lgE（Cu2+/Cu+）= E （Cu2+/CuBr）= E （Cu2+/Cu+）+0.0592lg － =0.153-0.× 9 10 =0.153-0.-9） =0.668V0 000c (Cu )/c+0k (CuCl)c 0 / c (Br - )0 spE（Cu+/Cu）= E （CuCl/Cu）= E （Cu+/Cu）+0.0592lg =0.522+0.× -6 10 =0.185V 同理 因为 所以? K sp （CuCl）E 0 （Cu2+/CuCl）=0.153V-0.0592V（0.301-6）=0.490V E 0 （Cu2+/CuBr）＜ E 0 （Br2/Br-） E 0 （Cu2+/CuCl）＜ E 0 （Cl2/Cl-）不能用类似方法制备 CuBr、CuCl。0 0又因为 E （Cu2+/CuCl）＞ E （CuCl/Cu） 所以 可以利用反应 CuCl2+Cu =2CuCl↓制备 CuCl。 － － 2.将铜片插入盛有 0.5mol? 1CuSO4 溶液的烧杯中，银片插入盛有 0.5mol? 1 AgNO3 溶液的烧杯中，组成一个原电池。 L L （1）写出原电池符号； （2）写出电极反应式和电池反应式； （3）求该电池的电动势 － － 解：（1）CuCu2+（0.5mol? 1）‖Ag+（0.5mol? 1）Ag L L + （2）电极反应：Ag +e =Ag Cu-2e-=Cu2+ 电池反应 ：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag （3）查表E 0 Ag+/Ag）=0.0+E 0 Cu2+/Cu）=0.3419Vlg c (Ag + ) / c 0E Ag /Ag）= E+z Ag /Ag）+ =0.2lg0.5=0.02+z E（Cu /Cu）= E Cu /Cu）+ =0.34 19V+0.=0.3330V E =E(Ag+/Ag)-E(Cu2+/Cu） =0.0V=0.4488V2+lg c (Cu 2+ ) / c 0一、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（ C ） (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2dm3容器中进行，若某时刻反应进度随时间变化率为0.3 mol?s-1，则此时G的生成速率为(单位： － mol?dm 3?s-1) ： （ C ） (A) 0.15 ； (B) 0.9 ； (C) 0.45 ； (D) 0.2 。 4．对自由基反应A + B－C→A－B + C，已知摩尔等压反应热为 -90kJ?mol-1，B－C的键能是210 kJ?mol-1，那么逆向反应的活化能为： （ B ） (A) 10.5 kJ?mol-1 ； (B) 100.5 kJ?mol-1 ； (C) 153kJ?mol-1 ； (D) 300 kJ?mol-1 。 5．某反应的活化能是33 kJ?mol-1，当T = 300 K时，温度增加1K，反应速率常数增加的百分数约为： （ A ） (A) 4.5％ ； (B) 9.4％ ； (C) 11％ ； (D) 50％ 。 6．一个基元反应，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-1，则正反应的活化能是(kJ?mol-1)： （ B ） (A) 120 ； (B) 240 ； (C) 360 ； (D) 60 。 7 有如下简单反应: aA + bB → dD，已知a & b & d，则速率常数kA、kB、kD 的 关系为：( B ) A. kA/a&kB/b &kD/d B. kA&kB&kD C. kA&kB&kD D. kA/a&kB/b &kD/d 8．某反应，当反应物反应掉5/9 所需时间是它反应掉1/3 所需时间的2 倍，则该 反应是：( A ) A. 一级反应 B. 零级反应 C. 二级反应 D. 3/2 级反应 9．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 10．已知二级反应半衰期t1/2 为1/(k2c0)，则反应掉1/4 所需时间t1/4 应为：( B ) A. 2/(k2c0) B. 1/(3k2c0) C. 3/(k2c0) D. 4/(k2c0) 11．某化合物与水相作用时，其起始浓度为1 mol/dm3，1 小时后为0.5 mol/dm3， 2 小时后为0.25 mol/dm3。则此反应级数为：( B ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 12．某二级反应，反应物消耗1/3 时间10 min，若再消耗1/3 还需时间为：( C ) A. 10 min B. 20 min C. 30 min D. 40 min 13．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 14．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 。 15．反应 A + B → C + D 的速率方程为 r = k[A][B] ，则反应：( B ) (A) 是二分子反应 ； (B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ； (C) 不是二分子反应 ； (D) 是对 A、B 各为一级的二分子反应 。 16．对自由基反应 A + B－C ?? A－B + C，已知摩尔等压反应热为 -90kJ?mol-1，B－C 的键能是 210 kJ?mol-1，那么逆向反应的活化能为：( B ) (A) 10.5 kJ?mol-1 ； (B) 100.5 kJ?mol-1 ； -1 (C) 153kJ?mol ； (D) 300 kJ?mol-1 。 -1 17．某反应的活化能是 33 kJ?mol ，当 T = 300 K 时，温度增加 1K，反应速率常数增加 的百分数约为：( A ) (A) 4.5％ ； (B) 9.4％ ； (C) 11％ ； (D) 50％ 。 18．一个基元反应，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-1， 则正反应的活化能是(kJ?mol-1)：( B ) (A) 120 ； (B) 240 ； (C) 360 ； (D) 60 19. 某化合物与水相作用时，其起始浓度为 1 mol?dm-3，1 小时后为 0.5 mol?dm-3，2 小时 后为 0.25 mol?dm-3。则此反应级数为：( B ) (A) 0 ； (B) 1 ； (C) 2 ； (D) 3 。 20．某反应速率常数 k = 2.31 × 10-2mol-1?dm3?s-1，反应起始浓度为 1.0 mol?dm-3，则其反应半衰期为：( A ) (A) 43.29 s ； (B) 15 s ； (C) 30 s ； (D) 21.65 s 。 21．某反应完成 50％的时间是完成 75％到完成 87.5％所需时间的 1/16，该反应是：( B ) (A) 二级反应 ； (B) 三级反应 ； (C) 0.5 级反应 ； (D) 0 级反应 。 22． 某反应速率常数 k 为 1.74 × 10-2mol-1? 3? -1， dm min 反应物起始浓度为 1mol? -3 时的半衰期 t1/2 与反应物起始浓度为 2 mol? -3 dm dm 时的半衰期 t1/2' 的关系为：( B ) (A) 2t1/2 = t1/2' ； (B) t1/2 = 2t1/2' ； (C) t1/2 = t1/2' ； (D) t1/2 = 4t1/2' 。 二、填空题1、 气相基元反应 2A→B,在一恒定的容器中进行， 0 为 A 的初始压力， 为时间 t 时反应的体系总压力， P Pt 此反应的速率方程 ______________ 2、实验表明 以________ 的速率方程 ，当浓度单位由 变为 ，k 值需乘3、673K 时某理想气体反应的速率方程，为气体 A 的分压，若用浓度表示反应速率方程即 ,则 k=____________ 4、1/2 级反应的速率常数单位是__________。5、某一烃在气相 500℃和 Po=1atm 时，其热分解反应的半衰期为 20s，当起始压力 Po 减少到 0.1atm 时，半衰期变为 200s，其速 率常数是____________ 6、连串反应 ,其中 ，假设反应开始时只有反应物 A，且浓度为 1mol/l，则 B 的浓度 为最大的时间为_______________ 7 平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的___________。其决速步是平行反应中反应速率最_________ (填快,慢)的一个。 8 O3 分解反应为 2O3 →3O2 ，在一定温度下, 2.0 dm3 容器中反应。实验测出 O3 每秒消耗 1.50×10-2 mol, 则反应速率为 ________mol?dm-3?s-1 氧的生成速率为_________ mol?dm-3?s-1, dx /dt 为_________mol?dm-3?s-1。 9 在 300 K 时 , 鲜 牛 奶 5 h 后 即 变 酸 , 但 在 275 K 的 冰 箱 里 ， 可 保 存 50 h, 牛 奶 变 酸 反 应 的 活 化 能 是 ________________。 某反应物的转化率分别达到 50%， 75%， 87.5% 所需时间分别为 t ， ， ， 2t 3t 则反应对此物质的级数为 _______ 。 2 202 10610 答案： 1 3 45 6 6.93min 7 加和，快 8 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2. 9 63.1 kJ?mol-1 10 一级 三、判断题 1、化学反应速率的单位随反应级数而异。（ ）2、化学反应速率常数的单位随反应级数而异。（ ）3、一般情况下基元反应的反 应分子数与反应级数是一致的。（ ）4、任何级数的反应，其速率常数 k 的数值与浓度单位选择有关。（ ） 5、双分子反应一定是二级反应。（ ）6、对于一个反应来说，其半衰期恒为常数。（ ）7 反应速率可以为正值也可以为负值 （ ）8 反应速率与反应方程式的书写无关 （ ） 9 基元反应的基数都为正 （ ）10 催化剂不会改变反应级数 （ ） 答案： 错，对，对，错，对，错，对，错，错，错 四、计算题 1 .在 294.2K 时，一级反应 A－→C，直接进行时 A 的半衰期为 1000 分钟，温度升高 45.76 K，则反应开始 0.1 分钟后，A 的浓?? B ? ?? C ，巳知两步活化能 E1 = 105.52 kJ?mol 度降到初始浓度的 1/1024；若改变反应条件，使反应分两步进行： A ? －1 －1 ，E2 = 167.36 kJ?mol ，问 500K 时，该反应是直接进行，还是分步进行速率快(假定频率因子不变)？两者比值是多少？ 解： 直接进行： T1 = 294.2 K k1 = 0.693/1000 = 6.93 × 10－4 min－1k1 k2T2 = 294.2 + 45.76 = 339.96 K1 1 ?a? k 2 ? ? ln ? ? ? ? ln 1024 ? 69.3 min ?1 t ? c ? 0 .1， k ? A exp( ? 209.2 ? 10 3 RT )Ea ??k ? ln ? 2 ?k T 2 ? T1 ? 1 RT1T 2? ? ? 209.2 kJ ? mol -1 ? ?两步进行： ∵ E1 & E2 ∴ 反应由第二步决定? ? 167.36 ? 10 3 ?E ? k ' ? A' exp ? 2 ? ? A' exp ? ? RT ? RT ? ?? ? ? ? ，假定 A 与 A'相等，k'/k = exp(－167.36 × 103/RT)/exp(－209.2 × 103/RT) = exp(10) = 2.2 ×104 所以，分两步进行的速率快，快 2.2 × 104 倍. 2．400℃时，反应 NO2(g) －→NO(g) + ?O2(g) 是二级反应，产物对反应速率无影响，NO2(g) 的消失表示反应速率的速率 － － 常数 k(dm3? mol 1? 1) 与温度 (T/K) 的关系式为：lgk = -T + 8.8。 s (1) 若在 400℃ 时，将压强为 26664Pa 的 NO2(g) 通入反应器中，使之发生上述反应，试求反应器中压强达到 31997Pa 时所 需要的时间？(2) 求此反应的活化能与指前因子。 解： (1) T = 400 + 273 = 673K， － － lgk =－2 ×673) + 8.8 = 0.487， k = 3.07 dm3? mol 1? 1 s NO2(g) ─→ NO(g) + ?O2(g) t=0
t=t 26664－px px ?px p = 26664－px + px + ?px = 26664 + ?px = 31997，px = 10666 Pa － － － c0 = p0V/RT = 26664 ×10 3/(8.314 × 673) = 4.765 × 10 3 mol? 3 (设 V = 1 dm3) dm －3 － － c = (26664－px) × 10 /RT = 15998 ×1/(8.314 ×675) = 2.859 ×10 3 mol? 3 dm? k2t 0 c0 c c t =k2(c0－c)/c0c =3.07×(4.765－2.859)×10－3/(4.765×2.859×10－6)=45.6 sc0 2?c1dc ??tk 2 dt，c0 ? c(2) lg k = lgA－Ea/2.303RT 与 lg k = 8.8－T 比较 lgA = 8.8 － － ∴ A = 6.33 × 108 mol 1? 3?s 1 dm Ea/2.303RT = TEa = 25600 × 2.303 × 8.314/4.575 = 107.2 × 103 J? mol 13．设乙醛热分解 CH3CHO－→CH4 + CO 是按下列历程进行的：－?? CH3? CHO； CH3? CH3CHO ? ?? CH4 + CH3CO? ? CH3CHO ? + + (放热反应) CH3CO? ?? CH3? CO ； +k1 k2 k3CH3?+? CH3? ?? C2H6 。 (1) 用稳态近似法求出该反应的速率方程：d[CH4]/dt = ？ －1 －1 (2) 巳知键焓 ε C-C = 355.64 kJ?mol ，ε C-H = 422.58 kJ?mol ，求该反应的表观活化能。 解：(1) r = d[CH4]/dt = k2[CH3?][CH3CHO] (1) d[CH3? = k1[CH3HO]－k2[CH3? ]/dt ][CH3CHO] + k3[CH3CO? 4[CH3?2 = 0 ]－k ] (2) d[CH3CO? = k2[CH3? ]/dt ][CH3CHO]－k3[CH3CO? = 0 ] (3) (2)式 + (3)式： k1[CH3CHO] = k4[CH3?2 ] [CH3? = (k1/k4)1/2[CH3CHO]1/2 ] 代入(1)式 r = k2(k1/k4)1/2[CH3CHO]3/2 = ka[CH3CHO]3/2 其中 ka = k2(k1/k4)1/2 (2) Ea = E2 + ? (E1－E4) － － E1 = εC－C = 355.64 kJ? mol 1 ，E2 = 0.05 × εC－H = 0.05 × 422.58 = 21.13 kJ? mol 1 ，E4 = 0 －1 Ea = 21.13 + 1/2 (355.64－0) = 198.95 kJ? molk4西南大学结构化学期中考试试卷 （C ）卷 一、 单项选择题（每小题 2 分，共 40 分） 1． 一维势箱解的量子化由来： （ ） ① 人为假定 ② 求解微分方程的结果 ③ 由势能函数决定的 ④ 由微分方程的边界条件决定的 2． 氢原子基态电子几率密度最大的位置在 r＝（ ① 0 ② a0 ③ ∞ ④ 2 a0 3． ① 16 ③ 7 4． ① Mz 相同 2 ③ M 相同 5． ① 4 ③ 2 6． ① 11 ③ 4 7． ② 3 ④ 2 由类氢离子薛定谔方程到 R，○，Φ 方程，未采用以下那种手段？ H）处?43m 的简并态有几个（相对 H 而言）？（ ）② 9 ④ 3 对 He 离子实波函数? 2 py 和复波函数? 21?1 ，下列结论哪个不对？（ ）+② E 相同 ④ 节面数相同 He 体系? 321 的径向节面数为： （+）② 1 ④ 0 立方势箱中 E?7h 2 时有多少种状态？（ 8ma 2）（ ） ① 球极坐标变换 ② 变量分离 ③ 核固定近似 ④ 线性变分法 8． 电子自旋是： ） （ ① 具有一种顺时针或逆时针的自转 ② 具有一种类似地球自转的运动 ③ 具有一种非空间轨道运动的固有角动量 ④ 因实验无法测定，以上说法都不对。 9. ζ 型分子轨道的特点是： （ ） ① 能量最低 ② 其分布关于键轴呈圆柱形对称 ③ 无节面 ④ 由 s 原子轨道组成 10. 属于下列点群的分子哪个为非极性分子？（ ） ① D6h ② Cs ③ C3v ④ C∞v 11. 分子轨道的含义是： ） （ ① 分子空间运动的轨迹 ② 描述分子电子运动的轨迹 ③ 描述分子空间轨道运动的状态函数 ④ 描述分子中单个电子空间运动的状态函数 12. 羰基络合物 Cr(CO)6 中，CO 与 Cr 生产配键以后，CO 的键长（ ① 变长 ② 变短 ③ 不变 ④ 加强 13. 一般而言，分子的电子、振动和转动能级差的大小顺序为： （ ① Δ Ee＞Δ Ev＞Δ Er ② Δ Ee＞Δ Er＞Δ Ev ③ Δ Ee＜Δ Ev＜Δ Er ④ Δ Ee＜Δ Ev＞Δ Er））14. 若 HCl 和 HCl 的力常数 ke 相同，则下列物理量哪个相同（按刚性转子－谐振子模型处理） ① 转动常数 ② 特征频率 ③ 核间距 ④ 以上都不是 15. 金属铜采取 A1 型（ABC）最密堆积，则其点阵型式为（ ） ① 立方 F ② 立方 I ③ 六方 H ④ 四方底心 16. 晶体按其特征对称元素可以划分为多少晶系？（ ） ① 32 ② 8 ③ 7 ④ 14 17. 已知金属 Cs 具有立方体心的晶胞，则其配位数为： ） （ ① 12 ② 8 ③ 7 ④ 14 + 18. AgF 属于 NaCl 型晶体，一个晶胞中含有多少个 Ag ？（ ） ① 6 ② 4 ③ 2 ④ 1 19. CsCl 晶体属于什么点阵型式？（ ） ① 简单立方 ② 面心立方 ③ 体心立方 ④ 六方 20. 有一 AB 型离子晶体，若 r+ / r- =0.57，则正离子的配位数为： （ ） ① 4 ② 6 ③ 8 ④ 12 二、 1. ① ③ ⑤ 2. ① ③ ⑤ 3. ① ③ ⑤ 4. ① ③ ⑤ 5. 多项选择题（每小题 1 分，共 5 分） 下列各电子运动状态中，哪几种不可能存在？（ ） ② ④12（）? 410? 301? 220? 311下列分子那些不存在离域大π 键？（ ） ② CO2 ④ CH2=CHCH2CH2CH=CH2 下列分子（或离子）中，哪些是顺磁性的？（ ）? 31?1CH3CH2CH3 丁二烯 苯 F2 + O2 CO ② B2 ④ N2 立方晶系中，下列哪种点阵型式不存在？（ ② 简单立方 P ④ 面心立方 F 下列哪些不属于类氢离子？（ 2+ ② Li + ④ Li ） ）立方 H 体心立方 I 六方 P ① He3+ +③ Be 2+ ⑤ Be 三、填空题（每空 1 分，共 5 分） 1. 由于电子是全同粒子， 同时电子波函数是___________ （对称， 反对称） 的， 因此多电子的波函数需用 Slater 行列式波函数来描述。 2. 3. 4. 5.? nlm 中的 l 称为___________，因为它决定体系角动量的大小。原子轨道线性组合成分子轨道的原则是：___________，对称性匹配原则和最大重叠原则。 按晶体场理论，正八面体配合物中，中央离子 d 轨道分裂为 t2g 和____两组。 晶体按理想外形的对称性，可划分为__________个点群。四、判断题（每小题 1 分，共 5 分） 1. 一维势箱的能级越高，能级间隔越大。 （ ） 2. LCAO-MO 的三个基本原则是正交、归一、平方可积。 3. 分子图形的全部对称元素构成它所属的点群。 （ 2 4. NH3 分子 N 原子采取 sp 杂化。 （ ） + 5．H 原子和 He 1s 轨道能级相同。 （ ） 五、简答题（每小题 4 分，共 20 分） 1. 判断 H2O 和 CH4 各属何种分子点群。 2. 3. 作为合理波函数的条件是什么? CO2 与 NO2 分子的几何构型、电子结构有何差异。（ ））4. 5.试用晶体场理论解释为什么正四面体配位化合物大多是高自旋。 为什么石墨可做良好的导体。六、计算题（每小题 5 分，共 25 分） 1. 求 H 原子? 31?1 态的能量，角动量大小，角动量在 z 轴方向的分量的大小。2. 已知丁二烯分子的四个π 轨道如下： ψ 1=0.3717θ 1+0.6015θ 2+0.6015θ 3+0.3717θ 4 ψ 2=0.6015θ 1+0.3717θ 2-0.3717θ 3-0.6015θ 4 ψ 3=0.6015θ 1-0.3717θ 2-0.3717θ 3+0.6015θ 4 ψ 4=0.3717θ 1-0.6015θ 2+0.6015θ 3-0.3717θ 4 通过计算做出丁二烯基态的相邻碳原子间π 键的键级。 3. 已知 Fe 的成对能 P =19150cm ，[Fe(CN)6] 的 Δ =33000 cm ， [Fe(H2O)6] 的 Δ =10400 cm ，分别计算这两 种络合离子的 CFSE。2+ －1 4－1 2+ －14. 5.已知 H2 和 Cl2 的特征振动频率? o 分别为 4395.24 cm 和 564.90 cm ，分别求它们的零点振动能。－1 －1~金属钠为体心立方点阵，实验测得晶胞参数 a=4.29? ，求 Na 的原子半径。答案一、 单项选择题（每题 2 分，共 40 分） 1. ④ 2. ① 3. ① 4. ① 5. ④ 6. ③ 7. ④ 8. ③ 9. ② 10. ① 11. ④ 12. ① 13. ④ 14. ② 15. ① 16. ③ 17. ② 18. ② 19. ① 20. ② 二、 1. ②③ 多项选择题（每题 1 分，共 5 分） 2. ①④ 3. ②③ 4. ①⑤ 5. ④⑤三、 填空题（每题 1 分，共 5 分） 1. 反对称 2. 角量子数 3. 能量相近原则 4. eg 5. 32 四、 1. √ 2. 判断题（每题 1 分，共 5 分） × 3. × 4. × 5. √五、简答题（每题 4 分，共 20 分） 1. H2O 属于 C2v 群(2 分)； CH4 属于 Td 群(2 分)2. 合理波函数的条件：单值的(1 分)； 连续的(1 分)； 有限的（平方可积的）(2 分) 2 4 3. CO2 直线型，中心碳原子 SP 杂化，π 3 大π 键； 分） （2 2 3 NO2 折线型，中心碳原子 SP 杂化 ， π 3 大π 键 。 （2 分） 4. 在配体相同时，正四面体场的能级分裂Δ t 大约只有正八面体场Δ O 的 4/9 倍。 分） （1 原因是： ① 八面体络合物有六个配体，四面体络合物只有四个配体 （1 分） ② 正四面体场中 d 轨道未直接只向配体，受配体的排斥作用不如八面体场强（1 分） 四面体络合物，d 轨道分裂能小，而在配体相同的条件下，成对能变化不大， 所以Δ t＜ P，四面体络合物一般高自旋。 分） （1 ５. 石墨属于混合键型晶体（1 分） ，层内作用力是共价键（1 分） ，但层与层之间作用力是范德华力，比较弱，层与层 之间容易滑动，所以石墨可以做好的导体。 分） （2 六、计算题（每题 5 分，共 25 分）1.3 ? H ? 31?1 ＝－ 2 ? 13 .6? 31?1 3Li 的? 31?1 态的能量为－13.6eV＋2? ? M 2?（2 分）31?1? l (l ? 1)? ? 31?12（2 分） ? 其角动量的大小为 2? ? ? M z 31?1 ＝ ? ? ? 31?1 其角动量在 Z 轴方向分量大小为- ? ?（1 分）H2． HH C CH CH1 2 32 1C4H丁二烯基态电子排布：?p12=2×0.5＋2×0.7=0.894（1 分） p23=2×0.5＋2×0.3717×（－0.3717=）=0.447（1 分） p34= p12 （1 分） 3.（1）[Fe(CN)6]2+? 键级?2 2（2 分）Fe d Δ &P 强场低自旋 t2g eg -1 CFSE＝6×4Dq－2P＝2.4×3150＝40900cm Fe d Δ &P 弱场高自旋 t2g eg －1 CFSE＝4×4Dq－2×6Dq＝4Dq＝0.4×1cm2+ 6 4 22+660（3 分）（2）[Fe(H2O)6]2+（2 分）４. E0(Cl2)=E0(H2)=1 2h? 0 ( H 2 ) ? 4erg（3 分）1 2h? 0 (Cl 2 ) ? erg（2 分）体心立方晶胞 (2 分)５.4 r ? 3a (2 分) r=1.86? (1 分)一、单选题： 1、 2 / l sin 3? x 为一维势箱的状态其能量是： a （ l ）A:9h 8ml2;B:h 8ml2;C:16 h 8ml2;D:4h 8ml 22、Ψ 321 的节面有（ b ）个，其中（ b A、3 B、2 C、1 D、0）个球面。3、立方箱中 E A.5,20?6h 2 4 ml 2的能量范围内,能级数和状态数为( C.5,11 D.6,17b).B.6,64、下列函数是算符 d /dx 的本征函数的是： （ a ） ；本征值为： （ 2x x 3 A、e B、cosX C、loge D、sinx E、3 F、-1 G、1 H、2 5、下列算符为线性算符的是： （ A、sinexh） 。c2）2B、C、d /dxD、cos2x26、已知一维谐振子的势能表达式为 V = kx /2，则该体系的定态薛定谔方程应当为（ A [-c） 。?22m?2 +1 2kx ]Ψ = EΨ2B [?22m?2 -1 2kx ]Ψ = EΨ2C [-?2d22+1 2kx ]Ψ = EΨ2D [-?2 2m-1 2kx ]Ψ = EΨ22 m dx7、下列函数中， A cos kxd2 dx2,d dxe的共同本征函数是（ bcCkx） 。Ckx2BCeCikxD e8、粒子处于定态意味着:（ c ） A、粒子处于概率最大的状态 B、粒子处于势能为 0 的状态 C、粒子的力学量平均值及概率密度分布都与时间无关系的状态. D、粒子处于静止状态 9、氢原子处于下列各状态 (1) ? Mz 算符的本征函数?( A. (1) (3)?2px(2)? 3dxz (3) ? 3pz (4) ? 3dz2 (5) ? 322 ，问哪些状态既是 M 2 算符的本征函数，又是C. (3) (4) (5) D. (1) (2) (5)c)B. (2) (4) ）10、 He 离子 n=4 的状态有（ c （A）4 个 （B）8 个 （C）16 个（D）20 个11、测不准关系的含义是指（ d ） (A) 粒子太小，不能准确测定其坐标； (B)运动不快时，不能准确测定其动量 (C) 粒子的坐标的动量都不能准确地测定； （D）不能同时准确地测定粒子的坐标与动量 12、若用电子束与中子束分别作衍射实验，得到大小相同的环纹，则说明二者 （ b ） (A) 动量相同 (B) 动能相同 (C) 质量相同 13、 为了写出一个经典力学量对应的量子力学算符，若坐标算符取作坐标本 （ a ）身，动量算符应是(以一维运动为例)? ?(A) mv (B) i ? x (C) 2 14、若∫|ψ | dη =K，利用下列哪个常数乘ψ 可以使之归一化： （ c2??2?2 ?x 2）(A) K (B) K (C) 1/ K 15、丁二烯等共轭分子中π 电子的离域化可降低体系的能量，这与简单的一维势阱模型是一致的， 因为一维势阱中粒子的能量 （ b ） (A) 反比于势阱长度平方 (B) 正比于势阱长度 (C) 正比于量子数 16、对于厄米算符, 下面哪种说法是对的 （ b ） (A) 厄米算符中必然不包含虚数 (B) 厄米算符的本征值必定是实数 (C) 厄米算符的本征函数中必然不包含虚数 17、对于算符? 的非本征态Ψ （ c ） (A) 不可能测量其本征值 g. (B) 不可能测量其平均值&g&. (C) 本征值与平均值均可测量，且二者相等 18、将几个非简并的本征函数进行线形组合，结果 （ b ） (A) 再不是原算符的本征函数 (B) 仍是原算符的本征函数，且本征值不变 (C) 仍是原算符的本征函数，但本征值改变 19. 在光电效应实验中，光电子动能与入射光的哪种物理量呈线形关系：( B ) A .波长 B. 频率 C. 振幅 20. 在通常情况下，如果两个算符不可对易，意味着相应的两种物理量( A) A．不能同时精确测定 B．可以同时精确测定 C．只有量纲不同的两种物理量才不能同时精确测定 21. 电子德布罗意波长为(C ) A．λ =E/h B. λ =c /ν C. λ =h/p 22. 将几个非简并的本征函数进行线形组合，结果( Ａ ） A．再不是原算符的本征函数 B．仍是原算符的本征函数，且本征值不变 C．仍是原算符的本征函数，但本征值改变23. 根据能量-时间测不准关系式，粒子在某能级上存在的时间τ 越短，该能级的不确定度程度Δ E A．越小 B. 越大 C.与τ 无关 24. 实物微粒具有波粒二象性, 一个质量为 m 速度为 v 的粒子的德布罗意波长为: A .h/(mv) B. mv/h C. E/h 25. 对于厄米算符, 下面哪种说法是对的 ( B ) A．厄米算符中必然不包含虚数 B．厄米算符的本征值必定是实数 C．厄米算符的本征函数中必然不包含虚数 26. 对于算符? 的非本征态Ψ (A ) A．不可能测得其本征值 g. B．不可能测得其平均值&g&. C．本征值与平均值均可测得，且二者相等 27. 下列哪一组算符都是线性算符：( C )（Ｂ ）x,A． cos, sin B． x, log C． 二 填空题 1、能量为 100eV 的自由电子的德布罗依波波长为( 2、函数：① e ，② x ，③ sin 3、Li 原子的哈密顿算符，在（x 2ddx dx 2,d2122.5pm) 1，3 ） ，其本征值分别是（ 1，―1； ）x 中，是算符定核d2dx 2的本征函数的是（）近似的基础上是:2 2 2 2 2 2 2 （ H ? ? ? ?? 2 ? ? 2 ? ? 2 ? ? 3e ? 3e ? 3e ? e ? e ? e ） ? 1 2 32mr1r2r3r12r13r23三 6.简答题 计算波长为 600nm(红光),550nm(黄光),400nm(蓝光)和 200nm(紫光)光子的 1. 600nm(红), 550nm(黄), 400nm(蓝), 200nm(紫), 3.31×10 J, -19 3.61×10 J, -19 4.97×10 J, -19 9.93×10 J,-19能量。199KJ?mol -1 218KJ?mol -1 299KJ?mol -1 598KJ?mol-17.在黑体辐射中，对一个电热容器加热到不同温度，从一个针孔辐射出不同波长的极大值，试从其推导 Planck 常数的数值： T/℃ 00 00 lmax/nm 40
2. 6.51×10 J?s-348.计算下列粒子的德布洛意波长 (1) 动能为 100eV 的电子; (2) 动能为 10eV 的中子; (3) 速度为 1000m/s 的氢原子. 3. (1)100eV 电子 (2)10eV 中子 (3)1000m/sH 原子 122.6pm 9.03pm 0.399nm-1 -14.质量 0.004kg 子弹以 500ms 速度运动，原子中的电子以 1000ms 速度运动,试估计它们位置的不确定度, 证明子弹有确定的运 动轨道, 可用经典力学处理, 而电子运动需量子力学处理。 4. 9． 子弹 ~10 m, 电子~10 m-6 -35 -6用测不准原理说明普通光学光栅(间隙约 10 m)观察不到 10000V 电压加速的电子衍射。 5. Dx=1.226×10 m&& 10 m-11 -66.判断下列算符是否是线性\厄米算符： （1） （2） （3）x1+x2 （4）6. (2),(4) 是线性厄米算符10． 下列函数是否是 的本征函数？若是，求其本征值： （1）exp（ikx） （2）coskx （3）k （4）kx 7. (1) exp(ikx)是本征函数, 本征值 ik. (2), (4)不是.11． 氢原子 1s 态本征函数为（a0 为玻尔半径），试求 1s 态归一化波函数。8.5.若是算符的本征函数 (B 为常数), 试求α 值，并求其本征值。9., 本征值为±√B6.在什么条件下?10. 当 7.两算符可对易, 即两物理量可同时测定时,式子成立.已知一维势箱粒子的归一化波函数为计算 (1)粒子的能量n=1, 2, 3 ?? (其中 l 为势箱长度) (2)坐标的平均值 (3)动量的平均值11. (1) 8.(2) &x&= l/2, (3) &Px&=0试比较一维势箱粒子(波函数同上题)基态(n=1)和第一激发态(n=2)在 0.4l~0.6l 区间内出现的几率。 12. 0.4l~0.6l 间, 基态出现几率 0.387,第一激发态出现几率 0.049.9.当粒子处在三维立方势箱中(a=b=c),试求能量最低的前 3 个能级简并度。 13. (1) 基态 nx=ny=nz=1 非简并 (2) 第一激发态 211, 121, 112 三重简并 (3) 第二激发态 221, 122, 212 三重简并 14. 若用二维箱中粒子模型, 将蒽(C14H10)的π 电子限制在长 700pm, 宽 400pm 的长方 14. λ =239nm. 15. 本征函数和本征值 15. 若 Aψ =aψ , 则 a 是算符 A 的本征值, ψ 是算符 A 的具 有本征值 a 的本征函数.16. 波函数的正交性和归一性16.?? ? ?? 17. 几率密度和几率?*ijd? ? 1, (i ? j ) d? ? 0, (i ? j )*-3*ij17. 几率密度和几率: 对于定态波函数Ψ (q)， Ψ (q)Ψ (q)代表在空间 q 点发现粒子的几率密度, 其量纲是 L （L * * 代表长度）. 而Ψ Ψ (q)dτ 代表在空间 q 点附近微体积元 dτ 内发现粒子的几率，是无量纲的纯数; ∫Ψ Ψ (q)dτ 代表在无穷空 间中发现粒子的总几率, 对于归一化波函数, 此积分为一. 一、选择题 1.当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化：B A． , B. ,C. , D. , 2.极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种电极： A A．浓差极化电极 B．电化学极化电极 C．难极化电极 D．理想可逆电极 3. 电解混合电解液时，有一种电解质可以首先析出，它的分解电压等于下列差值中的哪一个？（式中分别代表电解质电极反应的 平衡电极电势和析出电势。 C ） A. B.C. D. 4. 298K、0.1mol? -3 的 HCl 溶液中氢电极的热力学电势为-0.06V，电解此溶液时，氢在铜电极上的析出电势： C dm A．大于-0.06V B．等于-0.06V C．小于-0.06V D．不能判定 5.电解金属盐的水溶液时，在阴极上： B A．还原电势愈正的粒子愈容易析出 B 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出 C．还原电势愈负的粒子愈容易析出 D．还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出 6.电解时，在阳极上首先发生氧化作用而放电的是： D A．标准还原电势最大者。 B．标准还原电势最小者。 C．考虑极化后实际上的不可逆还原电势最大者 D．考虑极化后实际上的不可逆还原电势最小者 7.极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是： C A．增加溶液电导 B．固定离子强度 C．消除迁移电流 D．上述几种都是 8.极谱分析的基本原理是根据滴汞电极的 B A．电阻 B．浓差极化的形成 C．汞齐的形成 D．活化超电势 9.已知： ＝1.36V， ＝0V＝0.401V， ＝0.8V 以石墨为阳极，电解 0.01mol? -1NaCl 溶液，在阳极上首先析出： A kg A．Cl2 B．Cl2 与 O2 混合气体 C．O2 D．无气体析出 10.用铜电极电解 CuCl2 的水溶液，在阳极上会发生： D ： A．析出氧气 B．析出氯气 C．析出铜 D．铜电极溶解 11.用铜电极电解 0.1mol? -1 的 CuCl2 水溶液，阳极上的反应为 B kg A.2Cl-→Cl2+2eB.Cu→Cu2++2eC.Cu→Cu++eD.2OH-→H2O+(1/2)O2+2e12.25℃时， ＝?0.763V，H2 在锌上的超电势为 0.7V，电解一含有 Zn2+(a＝0.01)的溶液，为了不使 H2 析出，溶液的 pH 值至少应控制在 A A．pH&2.06 B．pH&2.72 C．pH&7.10 D．pH&8.02 13.通电于含有相同浓度的 Fe2+、Ca2+、Zn2+、Cu2+的电解质溶液，已知 ＝-0.440V ＝-2.866V＝-0.7628V ＝0.337V 不考虑超电势，在电极上金属析出的次序是：A A．Cu→Fe→Zn→Ca B．Ca→Zn→Fe→Cu C．Ca→Fe→Zn→Cu D．Ca→Cu→Zn→Fe 14.金属活性排在 H2 之前的金属离子，如 Na+能优先于 H+在汞阴极上析出，这是由于 D A．(Na+|Na)&(H+|H2) B．h(Na)&h(H2) C．j(Na+|Na)&j(H+|H2) D．H2 在汞上析出有很大的超电势，以至于 j(Na+|Na)大于 j(H+|H2) 15.一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？ D A．铜片 B．铁片 C．镀锡铁片 D．锌片 16.在还原性酸性溶液中，Zn 的腐蚀速度较 Fe 为小，其原因是 D A．j 平(Zn2+|Zn)&j 平(Fe2+|Fe) B．j 析(Zn2+|Zn)&j 析(Fe2+|Fe) + + C．j 平(H |H2|Zn)&j 平(H |H2|Fe) D．j 析(H+|H2|Zn)&j 析(H+|H2|Fe) 17.下列对铁表面防腐方法中属于“电化保护”的是：C A．表面喷漆 B．电镀 C．Fe 表面上镶嵌 Zn 块 D．加缓蚀剂 18. 当电池的电压小于它的开路电动势时，则表示电池在： A A.放电 B.充电 C.没有工作 D.交替的充放电19. 下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是： BA.1 4 B.1 3 C.2 3 D.2 4 20. 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 A.V (分) 递增， V (端) 递减 B. V (分) 递减， V (端) 递增 C. V (分)递增， V (端) 递增 D. V (分)递减， V (端) 递减 21. 在极化曲线的测定中，参比电极的作用是：D 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. 似为理想不极化电极，与被测电极构成可逆原电池 22. Tafel 公式 η = a + b lg i 中， i 的物理意义是：D 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 23. 在还原性酸性溶液中, Zn 的腐蚀速度较 Fe 为小, 其原因是：D A. φ(Zn 2+ /Zn)(平) & φ(Fe 2+ /Fe)(平) B. φ (Zn 2+ /Zn) & φ(Fe 2+ /Fe) + + C. φ (H /H 2 )(平,Zn) & φ(H /H 2 )(平, Fe) D. φ (H + /H 2 )(Zn) & φ (H + /H 2 )(Fe) 24. Tafel 公式 η =a+blgj 的适用范围是 ：D A. 仅限于氢超电势 B. 仅限于 j ≈ 0, 电极电势稍有偏差的情况 C. 仅限于阴极超电势, 可以是析出氢, 也可以是其他 D. 可以是阴极超电势, 也可以是阳极超电势 25. 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：C A. (4) & (3) & (2) & (1) B. (2) & (1) & (3) & (4) C. (1) & (2) & (3) & (4) D. (4) & (2) & (3) & (1) 26. 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：C 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 27. 阴极电流密度与浓差超电势 η 的关系是：D. 28. 对于活化过电势，下列叙述不正确的是：D 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 29. 298K，p 下，试图电解 HCl 溶液(a = 1)制备 H2 和 Cl2，若以 Pt 作电极，当电极上有气泡产生时，外加电压与电极电位关系：C A. V(外) = φ (Cl-/Cl2) -φ (H+/H2) B. V(外) & φ (Cl-/Cl2) -φ (H+/H2) C. V(外)≥φ(Cl2,析) -φ(H2,析) D. V(外)≥φ(Cl-/Cl2) -φ(H+/H2) 30.用 Pt 作电极电解一些可溶性碱溶液时，阴极和阳极均分别析出 H2 和 O2，这主要决定于: D （A）电解液本性 （B）电解温度和压力 （C）电解液浓度 （D）理论分解电压和超电势 二、填空题 1.对原电池，在电流密度-电势图上，正极极化曲线向 倾斜。 2. 用 Ni 电极电解 H2SO4 水溶液，电流密度 10A?m-2 时阴极超电势比 100A.m-2 时 。 3. 电解 NaCl 水溶液时，Cl2 的析出电势比可逆电势更 。 4. 某金属在电极上析出的理论电势为-0.821V，而实际的析出电势为-0.853V，超电势则为 V。 5. 极谱分析就是利用滴汞电极上所形成的 极化。 6.酸性介质的氢-氧燃料电池, 其正极反应为_________, 负极反应为_________。 7.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 ________ 。 8.从能量的利用上看，超电势的存在有其不利的方面。但在工业及分析等方面，超电势的现象也被广泛的应用, 试举出二个利用超 电势的例子________,________。 9. 超电势测量采用的是三电极体系, 即研究电极、辅助电极和参比电极, 其中辅助电极的作用是_________, 参比电极的作用是 _________。 10. 氢气在金属电极上析出时, 根据条件不同, 超电势随电流密度变化关系分别可用 ? =ωj 或 ? =a + b lgj 表示，前者适用于 ________情况， 而后者适用于________情况。11.为了防止金属的腐蚀，在溶液中加入阳极缓蚀剂，其作用是________极极化程度。 （填①增加②降低③阳④阴） 答案：1.左 2.小 3.正 4.0.32V 5.浓差 6.正:1 2O2+2H++2e- ─→ H2O ，负: H2-2e-─→ 2H+ 7.增加；减少 8.极谱分析的滴汞电极,铅蓄电池的充电,氯碱工业,电镀杂质的分离等。 9.提供电流,使研究电极极化;测量超电势值。10.低超压，高超压 11.①③ 三、计算题 1.对于电池：Pt,Cl2(0.5p?)|HCl(0.1m)|AgCl(s),Ag ，巳知? f H?(AgCl) = -127.035 kJ? －1， S?(Ag) = 42.702 J? －1? －1， m m mol K molS?(AgCl) = 96.106 J? －1? －1， S?(Cl2) = 222.94 J? －1? －1。求： m m K mol K mol(1) T = 298K 时电池电动势 ；(2) 与环境交换的热. (2) 电池电动势的温度系数 ；(3) AgCl(s) 的分解压力。 － 解：(1) 负极： Cl (0.1m)－e →?Cl2(g,0.5p?)； － 正极： AgCl(s) + e →Ag(s) + Cl (0.1m) 电池反应： AgCl(s) = Ag(s) + ?Cl2(g ,0.5p?) E = E?－ 0.05915lg(pCl2/p?)1/2 由 ΔG? 计算 E?? r H θ = ? ? f H θ (Cl ) + ? f H θ (Ag)－ ? f H θ (AgCl) = 127.035 kJ? －1 m m m m mol2? r S θ = ? ×222.949 + 42.702－96.106 = 58.07 J? －1? －1 m K mol ? r Gθ = ? r H θ －T ? r S θ = 127.025 × 103－298 × 58.07 = 109730 J? －1 m m m molm E? =－ ?G?/nF =－00 =－1.137 V E = E?－ 0.0/2 =－1.131 Vm (2) AgCl(s)─ ?S?→Ag(s) + ?Cl2(p?)─ΔS2→ ?Cl2(0.5p?) + Ag(s) m ΔSm = ?S? + ΔS2 － － = 58.07 + nRln(p1/p2) = 58.07 + 0.5 × 8.314 ×ln(1/0.5) = 60.95 J? 1? K mol 1 QR = TΔSm = 298 ×60.95 = 18163 J = 18.163 kJ － － (3) (?E/?T)p = ΔSm/nF = 60.95/96500 = 6.316 ×10 4 V? 1 K (4) AgCl(s) = Ag(s) + ?Cl2(g)?G?=－RT ln K?=－RT ln[p(Cl ,eq)/p?]1/2 =－?RT ln[p(Cl ,eq)/p?] m 2 2m ∴ ln[p(Cl2,eq)/p?] =－2 ?G?/RT =－2 × .314 ×298) =－88.5787 －39 ? － － p(Cl2) = 3.4 ×10 p = 3.4 ×10 39p?= 344.505 × 10 39 kPa2.巳知 298K 时，电池 Pt,H2(p?)| H2SO4(0.01 m)|O2(p?),Pt 的 E = 1.228 V， － H2O(l) 的标准生成热为 ΔrHθm = -286.1 kJ? mol 1 。 (1) 求该电池的温度系数 ； (2) 计算 273K 时，该电池的电动势(假定在 273～298K 之间 ΔrHθm 为常数) 。 解：(1) 负极：H2(p?)－2e→2H+(0.02m)； 正极：?O2(p?) + 2H+ + 2e→H2O(l) 电池反应： H2(p?) + ?O2(p?) = H2O(l)θ? r Gθ =－nFE =－2 ×96500 ×1.228 =－237 kJ? －1 m mol ? r H θ ＝ ? f H θ (水) =－286.1 kJ? －1 m m mol0 ? r S m = ( ? r H θ － ? r Gθ )/T = (－286.1 + 237) ×103/298 ＝－164.8 J? －1? －1 m m K mol(?E/?T)p = ? r S m /nF ＝－164.8/(2 ×96500) ＝－8.539 × 10 (2) ΔrHm 与温度无关，用 G－Ｈ公式 － ΔG2(273K) = ΔG? 2/T1－ΔHm(T2－T1)/T1 =－241 kJ? T mol 1 E2 =－ΔG2/nF = 1.249 Vθ－4V? K－13.电池 Zn(s)|ZnCl2(m = 0.01021)|AgCl,Ag 在 298K 时电动势为 E = 1.1566 V，计算 ZnCl2 溶液的平均活度系数。巳知 φ?(Zn2+/Zn) =－0.763 V，φ?(AgCl/Ag) = 0.223 V。 － 解：负极： Zn(s)－2e →Zn2+；正极：2AgCl(s) + 2e →2Ag(s) + 2Cl 电池反应： Zn(s) + 2AgCl(s) = ZnCl2( m ) + 2Ag(s) E = E?－0.02958lga(ZnCl2) － = [φ?(AgCl/Ag)－φ?(Zn2+/Zn)]－0.02958? lg[a(Zn2+)? a(Cl )] 3 3 = 0.223 + 0.763－0.02958 lg(4γ± ? ) = 0.986－(0.02958 × 3)? 1/3 + lgγ± + lgm) m (lg4 E = 1.1566 V，m = 0.01021 ，∴lg γ± =－0.1324，γ± = 0.7372西南大学期中考试试卷( 一 选择题A）1. 对氢原子实波函数? 2 px 和复波函数? 211 ，下列哪个结论不对？（ 4 ） ① M 相同 ② E 相同 ③ 节面数相同 ④ Mz 相同 2. 考虑电子的自旋, 氢原子 n=3 的简并波函数有几种？（ 2 ） ① 3 ② 9 ③ 18 ④ 1 3. 分子轨道的含义是： 4 ） （ ① 分子中电子的空间运动轨迹 ② 描述分子中电子运动的状态 ③ 描述分子的状态函数 ④ 描述分子中单个电子空间运动的波函数 4. 按分子轨道理论，下列分子（离子）中键级最大的是： 4 ） （ 2+ + ① F2 ② F2 ③ F2 ④ F2 5. 羰基络合物 Cr(CO)6 中，CO 与 Cr 生产配键以后，CO 的键长（ 1 ） ① 变长 ② 变短 ③ 不变 ④ 加强 12 13 6. 若 CO 和 CO 的力常数 ke 相同，则下列物理量哪个相同？（2 ） ① 转动常数 ② 特征频率 ③ 核间距 ④ 以上都不是 ＋ 7. 每个 NaCl 晶胞含有多少个 Na ？（ 3 ） ① 12 ② 6 ③ 4 ④ 1 8. AgF 属 NaCl 型晶体，则 AgF 晶体的结构基元是： 2 ） （ ＋ ① 一个 Ag ② 一个正当晶胞 ＋ － ＋ － ③ 一个 Ag 和一个 F ④ 4 个 Ag 和 1 个 F 9. 有一 AB 型离子晶体，若 r+ / r- =0.57，则正离子的配位数为： 3 ） （ ① 3 ② 4 ③ 6 ④ 8 10.晶体的空间结构有多少布拉维格子？（ 4 ） ① 32 ② 8 ③ 7 ④ 14 11.原子径向分布函数 D(r) ~ r 图表示： 3） （ ① 几率随 r 的变化 ② 几率密度随 r 的变化 ③ 单位厚度球壳内电子出现的几率随 r 的变化 ④ 表示在给定方向角度上，波函数随 r 的变化 12.基态电子几率密度最大的位置在何处？（ 1 ） ① r = 0 ② r = a0 ③ r = 2a0 ④ r =∞ 13.子自旋是 ： （ 3 ） ① 具有一种顺时针或逆时针的自转 ② 具有一种类似地球自转的运动 ③ 具有一种非空间轨道运动的固有角动量 ④ 因实验无法测定，以上说法都不对。 14.采用 slater 行列式描述多电子体系的完全波 7 数使因为： 1 ） （ ① 电子波函数是对称的 ② 保里原理的要求 ③ 近似求解的要求 ④ 数学上便于表达 15 下列哪个化合物不含有正常离域大π 键？（ 3 ） ① 己三烯 ② NO2 ③ CO2 ④ 萘 16.配位化合物 d-d 跃迁光谱一般出现在什么区域？（ 4 ） ① 红外 ② 微波 ③ 远紫外 ④ 可见―紫外 17.按刚性转子模型处理，双原子分子转动光谱相邻两谱线的间隔是： （ 2 ） ① ③2~ v0② 2B1 2hv 0④ 2Bhc18 NaCl 晶体的结构基元是： （ 3） ＋ ① 一个 Na ② 一个正当晶胞 ＋ － ＋ － ③ 一个 Na 和一个 Cl ④ 4 个 Na 和 1 个 Cl 19.晶体按其特征对称元素可以划分为多少晶系？（ ① 32 ② 83 ）③ 7 ④ 14 20 CsCl 晶体属于什么点阵型式？（ 1） ① 简单立方 ② 面心立方 ③ 体心立方 ④ 六方 二 填空题 1.在 BF3 分子中存在________离域大π 键。 2.只含有一个点阵点的格子称为___________。 3. 布罗意假设揭示了微观粒子具有________________，因此微观粒子具有测不准关系。 4. 品优波函数三个条件是单值的，_________和平方可积的。 5. 晶体的宏观对称操作的集合可以划分为___________个点群。 答案 6 1. π 4 2. 素格子 3. 波粒二象性 4. 连续的 5. 32三 判断题 1. MO 理论采用了单电子近似，所以不考虑电子的相互作用。( × ) 2. 按谐振子模型处理，分子的振动能级是等间隔分布的。( √ ) 3. 电子自旋是指电子具有一种顺时针或逆时针的自转。( × ) 4. 杂化轨道是由同一原子的不同原子轨道线性组合而成的。( √ ) 5. 晶面指标（hkl）表示的是一组晶面。 ( √ ) 四 简答题 1. 判断 BF3，CO2 分子所属的点群。 2. 形成离域π 键的条件是什么？ 3. 判断下列分子中的离域大П 键 (1) CO2 (2) C6H6 三、 为什么石墨的硬度比金刚石的小得多? 答案 1. BF3 属于 D3h 群（2 分） 2 属于 D∞h 群 ，CO 2. 离域 ? 键是指三中心以上的原子间垂直于分子平面的 P 轨道互相重叠形成的化学键。 形成条件： （1）分子骨架为一平面，每个原子可以提供一个垂直于分子平面的彼此平行的 P 轨道。 （2）总的 ? 电子数少于 P 轨道数的 2 倍（保证成键电子数大于反键电子数） 4 6 3. CO2 :π 3 （2 分）; C6H6: π 6 4. 石墨属于混合键型晶体，层内作用力是共价键，但层与层之间作用力是范德华力，比较 弱；金刚石属于原子晶体，原子间作用力是共价键，比较强。所以石墨的硬度比金刚石 的小得多。 五 计算题 1. 已知丁二烯分子的四个π 轨道如下： ψ 1=0.3717θ 1 + 0.6015θ 2 +0.6015θ 3+0.3717θ 4 ψ 2=0.6015θ 1 + 0.3717θ 2 - 0.3717θ 3-0.6015θ 4 ψ 3=0.6015θ 1 - 0.3717θ 2 - 0.3717θ 3+0.6015θ 4 ψ 4=0.3717θ 1 - 0.6015θ 2 + 0.6015θ 3-0.3717θ 4 求丁二烯基态各碳原子上的电荷密度。 12 -1 13 2. 已知 CO 分子转动光谱的谱线间隔为 3.84235cm ，求 CO 的谱线间隔。 3. 4. 已知 H2 和 Cl2 的特征振动频率? o 分别为 4395.24 cm 和 564.90 cm ，分别求它们的零点振动能。－1 －1~金属钠为体心立方点阵，实验测得晶胞参数 a=4.29? ，求 Na 的原子半径。答案 1.H HH C CH CH1 2 32 1C42 2H（1 分）2丁二烯基态电子排布：??2电荷密度：C1：q1＝2×0.3717 ＋2×0.6015 ≈1.0 （1 分） 2 2 2 C2：q2＝2×0.6015 ＋1×0.3717 ＋1×（－0.3717） ≈1.0（1 分）C3：q3＝q2（1 分） C4：q4＝q1（1 分） 2．第一条谱线为 J＝0 到 J＝1 的跃迁 ?2B＝3.84235?B=h 8? 2 Ic?I ?h28? B 8 ? (3.14 ) ? 1 .92118 ? 3 ? 102=6.626 ? 10 ?2710=1.456×10 g?cm-392(2 分)原子量 C＝12O＝16? ???m A ? mB m A ? mBI?212 ? 16 12 ? 16?1 6.02 ? 10 23＝1.1385×10 g (2 分)－23I＝ ? R ＝?R＝1 .456 ? 10 ?39 1 .1385 ? 10 ? 23?＝1.1309×10 cm＝1.1309?-8(1 分)3.E0(H2)=12 1 -17 E0(Cl2)= h? 0 ( Cl 2 ) ? 5614×10 erg（2 分） 24. 体心立方晶胞 (2 分)h? 0 ( H 2 ) ? 4erg（3 分）4 r ? 3a (2 分) r=1.86? (1 分) 期中测试题 一、选择题（每题二分）1. 科尔劳乌施定律 ? m? ? m (1 ? ? c ) 适用于（?2 )2? ??）A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液 2. 在质量摩尔浓度为 b 的 MgSO4 中，MgSO4 的活度 a 为（ ） A. (b / b?2 )2? ?B. 2(b / bC. 4(b / b?3 )3? ?D. 8(b / b?4 )4? ?3. 某电池的电池反应可写成: （1）H2 (g)+1 2O2 (g) ? H2O(l)（2）2H2 (g)+ O2 (g) ? 2H2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用 E1，E2 和 K1，K2 表示，则 ( ) A.E1=E2 K1=K2 B.E1≠E2 K1=K2 C.E1=E2 K1≠K2 D.E1≠E2 K1≠K2 4. 下列电池中，电动势 E 与 Cl-的浓度无关的是（ ） A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl2 (g,100kPa)| Pt B.Ag|Ag+(aq)|| Cl- (aq)| Cl2 (g,100kPa)| Pt C.Ag|Ag+(aq)|| Cl- (aq)| AgCl(s) |Ag D.Ag|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电，则系统与环境间的热交换 Qr 值是（ ） A.ΔrHm B.TΔrSm C.ΔrHm - TΔrSm D.0 6. 在电池 Pt| H2 (g,p )| HCl （1mol? -1）||CuSO4（0.01 mol? -1）|Cu 的阴极中加入下面四种溶液，使电池电动势增大的是（ kg kg A.0.1 mol? -1CuSO4 kg B.0.1 mol? -1Na2SO4 kg C.0.1 mol? -1Na2S kg D.0.1 mol? -1 氨水 kg 7. 298K 时，下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)=-0.036V Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)=-0.439V 则反应 Fe3+ + e-→ Fe2+ 的 Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于 ( ) A.0.184V B.0.352V C.-0.184V D.0.770V 8. 298K 时，KNO3 水溶液的浓度由 1mol? -3 增大到 2 mol? -3,其摩尔电导率 Λm 将( ) dm dm A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 9. 电解质分为强电解质和弱电解质，在于：( )。 (A) 电解质为离子晶体和非离子晶体； (B) 全解离和非全解离；）(C) 溶剂为水和非水； (D) 离子间作用强和弱。 10. 在等温等压的电池反应中，当反应达到平衡时，电池的电动势等于： （ (A) 零； (B) E ； (C) 不一定； (D) 随温度、压力的数值而变。 11. 25℃时，电池 Pt|H2(10 kPa)|HCl(b)| H2(100 kPa)|Pt 的电动势 E 为： （ (A) 2× 0.059 V； (B) ?0.059 V； (C) 0.0295 V； (D) ?0.0295。 12. 正离子的迁移数与负离子的迁移数之和是：( )。 (A) 大于 1； (B) 等于 1； (C) 小于 1 。 13. 已知 25℃时，E (Fe3+| Fe2+) = 0.77 V，E） 。） 。(Sn4+| Sn2+) =0.15 V。今有一电池，其电池反应为 2 Fe3++ Sn2+=== Sn4++2 Fe2+，则该电池的标准电动势 E (298 K) 为： （ ） 。 (A) 1.39 V； (B) 0.62 V； (C) 0.92 V； (D) 1.07 V。 14. 电解质溶液的导电能力： （ ） 。 (A) 随温度升高而减小； (B) 随温度升高而增大； (C) 与温度无关； (D) 因电解质溶液种类不同，有的随温度升高而减小，有的随温度升高而增大。 2 -1 15. 已知 298K，?CuSO4、CuCl2、NaCl 的极限摩尔电导率 Λ ∞分别为 a、b、c(单位为 S?m ?mol )，那么 Λ ∞(Na2SO4)是： (A) c + a - b ； (B) 2a - b + 2c ； (C) 2c - 2a + b ； (D) 2a - b + c 。 -6 -1 + -2 16. 某温度下，纯水的电导率 κ = 3.8 × 10 S?m ，已知该温度下，H 、OH 的摩尔电导率分别为 3.5 × 10 与 2.0 × -2 2 -1 2 -6 10 S?m ?mol ，那么该水的 Kw 是多少(单位是 mol ?dm )： -8 -14 -15 -15 (A) 6.9 × 10 ； (B) 3.0 × 10 ； (C) 4.77 × 10 ； (D) 1.4 × 10 。 -3 17. 用同一电导池测定浓度为 0.01 和 0.10mol?dm 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 。 18. 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 。 19. 以下说法中正确的是： 电解质的无限稀摩尔电导率 Λ m 都可以由 Λ m 与 c 作图外推到 c = 0 得到 ； (B) 德拜―休克尔公式适用于强电解质 ； (C) 电解质溶液中各离子迁移数之和为 1 ； 2+ (D) 若 a(CaF2) = 0.5，则 a(Ca ) = 0.5，a(F ) = 1 。 20. 以下说法中正确的是： (A) 电解质溶液中各离子迁移数之和为 1 ； (B) 电解池通过 lF 电量时，可以使 1mol 物质电解 ； (C) 因离子在电场作用下可定向移动，所以测定电解质溶液的电导率时要用直流电桥； (D) 无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀摩尔电导率之和，这一规律只适用于强电解质。 二、计算题 1. 某电导池中充入 0.02 mol? ?3 的 KCl 溶液， 25℃时电阻为 250 ?， dm 在 如改充入 6× ?5 mol? ?3 NH3? 2O 溶液， 10 dm H 其电阻为 105 ?。 ?3 ?1 + ? ?4 2 ?1 已知 0.02 mol? KCl 溶液的电导率为 0.227 S? ， NH4 及 OH 的摩尔电导率分别为 73.4× dm m 而 10 S? ? m mol ， 198.3 S? 2? ?1。 m mol ?5 ?3 试计算 6× 10 mol? dm NH3? 2O 溶液的解离度。 分） H （8 2. 有一原电池 Ag | AgCl(s) | Cl-（a=1）||Cu2+（a=0.01）| Cu。 （1）写出上述原电池的反应式； （2）计算该原电池在 25℃时的电动势 E； (A) （3）25℃时，原电池反应的 吉布斯函数变（?rG m）和平衡常数 K 已知：E (Cu |Cu) = 0.3402V，E2+ -?1/21/2各为多少？(Cl |AgCl|Ag) =0.2223 V。 （9 分）3. 25℃时，对电池 Pt |Cl2(p （1）写出电池反应；) ?Cl-(a=1) || Fe3+(a=1) ，Fe2+(a=1) ?Pt：（2）计算电池反应的 ?rG 及 K 值； （3）当 Cl-的活度改变为 a(Cl-) = 0.1 时，E 值为多少？ （已知 E (Cl-|Cl2|Pt) =1.3583 V，E (Fe3+，Fe2+ | Pt) = 0.771V。（9 分） ） 4. 下列电池：Pt，H2(p?)|H2SO4(aq)|O2(p?)，Pt 298K 时 E=1.228V，已知液体水的生成热 ΔfHm? (298K,H2O,l) = -2.851× 5J? -1。 10 mol （1） 写出电极反应和电池反应； （2） 计算此电池电动势的温度系数； （3） 假定 273K～298K 之间此反应的 ΔrHm 为一常数，计算电池在 273K 时的电动势。 （9 分） 5. 291K 时下述电池： Ag，AgCl|KCl(0.05mol? -1，γ±=0.84)‖AgNO3|(0.10mol? -1，γ±=0.72)|Ag kg kg 电动势 E=0.4312 V，试求 AgCl 的溶度积 Ksp。 （8 分） 6. 电池 Hg|Hg2Br2(s)| Br-(aq)|AgBr(s)|Ag，在标准压力下，电池电动势与温度的关系是：E=68.04/mV+0.312× (T/K-298.15)/ mV, 写出通过 1F 电量时的电极反应与电池反应，计算 25℃时该电池反应的 ΔrGmθ，ΔrHmθ，ΔrSmθ。 分） （9 7. 25℃ 时 ， 将 浓 度 为 15.81mol?m-3 的 醋 酸 注 入 电 导 池 ， 测 得 电 阻 为 655Ω 。 已 知 电 导 池 常 数 K=13.7m-1, Λm∞ （ H+ ） =349.82× -4S? 2? -1，Λm∞（Ac-）=40.9× -4S? 2? -1，求给定条件下醋酸的电离度和电离常数。 分） 10 m mol 10 m mol （8 期中测试答案 一、选择题 1. D 2.A 3.C 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B 9.B 10.A 11.D 12.B 13.B 14.B 15.B 16.C 17.A 18.A 19.C 20.A 二、计算题R11. 解：?= R2?1250= ( 10 × 0.277) S?m 1=69.3× 105－ －5S?m－169.3 ? 10?5?m=?/c= 6 ? 10 ? 10=0.0115 S?m ?mol? ?m2?5 3S?m2?mol－1－1= (73.4 + 198.3)× 4 S?m2?mol 10 － － =271.7× 4 S?m2?mol 1 10－－10.0115 ? ? = 271.7 ? 10?4 =0.423 所以， ? = m2. 解： （1）2Ag+2Cl-(a=1) + Cu2+(a=0.01) ==== 2AgCl(s) + Cu?m0.05916 21 ? 0.01 ] V = 0.05875 V （2）E=[0.3－ （3）?rG m=－zFE=[－2× 96485× 0.05875] J? -1=－11.337 kJ? -1 mol mol2lg1?r G lnK K 3. 解:－=－zFE =－zFE =9.68× 3 10=－RTlnK2 ? 96485 ? (0.3402 ? 0.2223)/RT=8.314 ? 298.15=9.1782（1）2 Cl (a=1) ＋2 Fe3+（a=1）=== Cl2(p （2）?rG lg K K)+2 Fe2+（a=1）=[－2× 96485× (0.771－1.3583)] J? -1 =113331 J? -1 mol mol2(0.771 ? 1.3583)=0.05916=－19.858=1.387× -20 100.05916（3）E= E －2lg1 a (Cl ) =[(0.771－1.3583)－2 -0.05916 2lg1 (0.1) 2 ]V= (－0.16)V= －0.6465 V 4. 解： (1) (-) H2→2H++2e (+)1/2O2+2H +2e→H2O(l) 电池反应：H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l) (2) ΔrGm=-nFE=-2× 96500× 1.228=-2.37× 5 (J? -1) 10 mol 根据 ΔrHm==-Nfe+nFT( ? E/ ? T)p+-2.861× 5=-2.37× 5+2× 10 10 96500× 298× ? E/ ? T)p ( ( ? E/ ? T)p =-8.537× -4 (V? -1) 10 K(3) 根据 ΔrHm=nF[E-T( ? E/ ? T)p]； 得 E=1.25(V) 5. 解： 负极：Ag + Cl- - e- → AgCl(s) 正极：Ag+ + e- → Ag 电池反应：Ag+ + Cl -→ AgCl(s) E=E?-RT/Fln[a(AgCl)/a(Ag+)a(Cl-)] ∵a(AgCl)=1； ∴E?=E-RT/Fln[a(Ag+)a(Cl-)] = E-RT/Fln(γ±m/m?) =0.× 291/96500)ln(0.84× 0.05)=0.5766 V lnK?=nFE?/RT=22.9985；故 K?=9.73× 9 10 AgCl 的溶度积 Ksp=1/K?=1.03× -10 10 6. 解: 通过 1F 电量时，z=1 电极反应: (-)Hg(l) + Br-(aq)→1/2Hg2Br2(s) + e(+)AgBr(s) + e-→Ag(s) + Br-(aq) 电池反应: Hg(l)+ AgBr(s)→1/2 Hg2Br2(s)+ Ag(s)25℃,100kPa 时,E ? ? 68 .04 mV ? 6.804 ? 10 ?2 V ? ? r G m ? ? zFE ? ? ?1 ? 96484 .6 ? 6.804 ? 10 ?2 J ? mol ?1 ? ?6.565 kJ ? mol ?1? ?E ? ?2 ?1 则 ? ? ? 0 .312 ? 10 V ? k ， ? ?T ? p ? ?E ? ? ?3 ?1 ?1 ?1 ?1 ? r S m ? zF ? ? ? 1 ? 96484 .6 ? 0.312 ? 10 J ? mol ? K ? 30 .103 J ? mol ? K ? ?T ? p? ? ? ? r H m ? ? r G m ? T? r S m ? ? 6565 ? 298 .15 ? 30 .103） J ? mol ?1 ? 2410 .21 J ? mol ?1 （若通电量为 2F，则电池所做电功为：W ` ? zFE ? 2 ? 96484 .6 ? 6.084 ? 10 ?2 J ? mol ?1 ? 13 .13 kJ ? mol ?17. 解：? ?m ?1 ? ? ?1 ? 2.092 ? 10 ? 2 S ? m ?1 655 ? 2.092 ? 10 ? 2 ?m ? ? S ? m 2 ? mol ?1 ? 1.32 ? 10 ? 3 S ? m 2 ? mol ?1 c 15 .81 ?? m ( HAc ) ? ?? m ( H ? ) ? ?? m ( Ac ? ) ? (349 .82 ? 40 .9) ? 10 ? 4 S ? m 2 ? mol ?1 R ?K cell13 .7? 3.91 ? 10 ? 2 S ? m 2 ? mol ?1 ? 1.32 ? 10 ? 3 ? ? ?m ? ? 3.38 ? 10 ? 2 ? m 3.91 ? 10 ? 2 c 2 15 .81 ? ? (3.38 ? 10 ? 2 ) ? 2 ? ? c 1 KC ? ? 1?? 1 ? 3.38 ? 10 ? 2 ? 1.87 ? 10 ?5期中考试题 一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。 1、 无限稀释的 KCl 溶液中，Cl 离子的迁移数为 0.505，该溶液中 K+离子的迁移数为：( (1) 0.505 ； (2) 0.495； (3) 67.5； (4) 64.3 。 2、 电解质分为强电解质和弱电解质，在于：( )。 (1) 电解质为离子晶体和非离子晶体； (2) 全解离和非全解离； (3) 溶剂为水和非水； (4) 离子间作用强和弱。 （1）aB=4( b / b ) ?4－)。3、质量摩尔浓度为 b 的 H3PO4 溶液，离子平均活度因子(系数)为 ? ? ，则电解质的活度是 aB： （?4） 。； （2）aB=4( b / b ) ??4；（3）aB=27( b / b ) ? ? 4 ； （4）aB=27( b / b )4 ? ? 4 。 4、 实验室里为测定由电极 Ag | AgNO3(aq)及 Ag | AgCl(s) | KCl(aq) 组成的电池的电动势，下列哪一项是不能采用的？（ ） （1）电位差计； （2）标准电池； （3）直流检流计； （4）饱和的 KCl 盐桥。 5、原电池在等温等压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为： （ （1）?H； （2）零； （3）T?S； （4）?G。 6、在等温等压的电池反应中，当反应达到平衡时，电池的电动势等于： （ （１）零； （２）E ； （３）不一定； （４）随温度、压力的数值而变。 7、25℃时，电池 Pt|H2(10 kPa)|HCl(b)| H2(100 kPa)|Pt 的电动势 E 为： （ （1）2×0.059 V； （2）?0.059 V； （3）0.0295 V； （4）?0.0295。 8、正离子的迁移数与负离子的迁移数之和是：( )。 (1) 大于 1； (2) 等于 1； (3) 小于 1 。 9、 浓度为 b 的 Al2(SO4)3 溶液中，正、负离子的活度因子(系数)分别为 ? ? 和 ? ? ，则离子的平均活度系数 ? ? 等于： （ ） 。 ） 。 ） 。 ） 。1（1）(108) 5 b2 3；1 5（2）( ? ? ? ? ? ) 5 b2 31； 。 )。（3）( ? ? ? ? ? ) ；（4）( ? ? ? ? ? )3 21 510、 电解质溶液有多种离子，若 i 种离子的电阻、电导分别为 Ri 和 Gi，则下列关系式不正确者为：( (1) R = ∑Ri ； (2) G= ∑Gi ； (3) G = 1/Ri ； (4) G = 1/R 。 11、下列图中的四条极化曲线，曲线（ ）表示原电池的阳极，曲线（ ）表示电解池的阳极。 12、求得某电池的电动势为负值，则表示此电池得电池反应是（ ） （１）正向进行； （２）逆向进行； （３）不可能发生。 13、 用补偿法测定可逆电池的电动势时，主要为了： ） （ （1）消除电极上的副反应； （2）减少标准电池的损耗； （3）在可逆情况下测定电池电动势； （3）简便易行。 14、 电解质溶液的导电能力： （ ） 。 （1）随温度升高而减小； （2）随温度升高而增大； （3）与温度无关； （4）因电解质溶液种类不同，有的随温度升高而减小，有的随温度升高而增大。 15、已知 25℃时，E (Fe3+| Fe2+) = 0.77 V，E(Sn4+| Sn2+) =0.15 V。今有一电池，其电池反应为 2 Fe3++ Sn2+=== Sn4++2 Fe2+，则该电池的标准电动势 E (298 K) 为： （ ） 。 （1）1.39 V； （2）0.62 V； （3）0.92 V； （4）1.07 V。 二、填空题。在题中“____”处填上答案。 － － 1、(本小题 2 分)今有一溶液，含 0.002 mol?kg 1 的 NaCl 和 0.001 mol?kg 1 的 La(NO3)3，该溶液的离子强度 I=???????????。 2、(本小题 2 分) 离子氛的电性与中心离子的电性??????????，电量与中心离子的电量??????????。 3、(本小题 2 分) ???????的电导率随温度升高而增大，????????的电导率随温度升高而降低。 4、(本小题 2 分)中心离子的电荷数????????离子氛的电荷数。 5、 (本小题 2 分) 用导线把原电池的两极连接上， 立刻产生电流， 电子的流动是从???????极 （即????极） 经由导线而进入???????? 极（即????????极） 。 6、 (本小题 2 分)电池 Pt | H2(p(H2)) | HCl(a1) || NaOH(a2) | H2(p(H2)) | Pt 的： 阳极反应是??????????； 阴极反应是?????????? （1） （2） ； （3）电池反应是??????????。 7、(本小题 2 分)电池 Pt | H2(p(H2)) | NaOH | O2(p(O2)) | Pt 负极反应是?????????????，正极反应是?????????????，电池反应是 ??????????????。 8、(本小题 3 分)原电池 Hg | Hg2Cl2(s) | HCl | Cl2(p) | Pt，其负极的反应方程式为????????????，称?????????反应；正极的反应 式为????????????，称?????????反应。 9、(本小题 3 分) 由于极化，原电池的正极电势将比平衡电势??????，负极电势将比平衡电势????????；而电解池的阳极电势将比平衡电势 ????????，阴极电势将比平衡电势????????。(选填高或低) 三、是非题。在题后括号内，正确的打“√” ，错误的打“×” 。 1、25℃时，摩尔甘汞电极 Hg | Hg2Cl2(s) | KCl(1 mol?dm-1) 的电极电势为 0.2800 V，此数值就是甘汞电极的标准电极电势。是不 是?（ ） 2、 在一定的温度和较小的浓度情况下，增大弱电解溶液的浓度，则该弱电解质的电导率增加，摩尔电导率减小。是不是?（ ） 3、设 ZnCl2 水溶液的质量摩尔浓度为 b，离子平均活度因子(系数)为γ （ ）±，则其离子平均活度a±=34γ±b /b。是不是?4、电极 Pt | H2(p=100kPa) |OH-(a=1) 是标准氢电极，其 E (H2+2 OH-?2H2O+2e?)=0。是不是?（ ） 5、盐桥的作用是导通电流和减小液体接界电势。是不是?（ ） 6、金属导体的电阻随温度升高而增大，电解质溶液的电阻随温度升高而减少。是不是？（ ） -1 7、一个化学反应进行时，?rGm=-220.0 kJ?mol 。如将该化学反应安排在电池中进行，则需要环境对系统作功。 （ 8、电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。是不是?（ ） 9、在等温等压下进行的一般化学反应，?G?0，电化学反应的 ?G 可小于零，也可大于零。是不是?（ ） 10、 用 ?m 对 c 作图外推的方法，可以求得 HAc 的无限稀释摩尔电导率。是不是?（ 11、氢电极的标准电极电势在任何温度下都等于零。是不是?（ ） 四、计算题。请计算下列各题。 已知 298 K 时，E+ ?））(Ag+|Ag)=0.7996V,AgCl 的活度积：Ksp = a (Ag ) a (Cl )=1.75×10?10，试求 298K 时 E (Cl?|AgCl|Ag)。 五、计算题。 － 25℃时，质量摩尔浓度 b = 0.20 mol?kg 1 的 K4Fe(CN)6 水溶液正、负离子的平均活度因子(系数)γ ±=0.099，试求此水溶液中 正负离子的平均活度 a±及 K4Fe(CN)6 的电解质活度 aB。 六、计算题。 某电导池中充入 0.02 mol?dm?3 的 KCl 溶液，在 25℃时电阻为 250 ?，如改充入 6×10?5 mol?dm?3 NH3?H2O 溶液，其电阻 为 105 ?。已知 0.02 mol?dm?3KCl 溶液的电导率为 0.227 S?m?1，而 NH4+及 OH?的摩尔电导率分别为 73.4×10?4 S?m2?mol?1， 198.3 S?m2?mol?1。试计算 6×10?5 mol?dm?3 NH3?H2O 溶液的解离度。七、计算题。 25℃时， 将待测溶液置于下列电池中， 测得 E=0.829 V， 求该溶液的 pH 值。 已知甘汞电极的 E(甘汞)= 0.2800 V。 电池为： | H2(p ) Pt | 溶液（H+）|| 甘汞电极。 八、计算题。 有一原电池 Ag | AgCl(s) | Cl-（a=1）||Cu2+（a=0.01）| Cu。 （1）写出上述原电池的反应式； （2）计算该原电池在 25℃时的电动势 E； （3）25℃时，原电池反应的 吉布斯函数变（?rG m） 和平衡常数 K 各为多少？已知：E (Cu2+|Cu) = 0.3402V，E 及K (Cl-|AgCl|Ag) =0.2223 V。 九、计算题。25℃时，对电池 Pt |Cl2(p （已知 E (Cl-|Cl2|Pt) =1.3583 V，E ) ?Cl-(a=1) || Fe3+(a=1) ，Fe2+(a=1) ?Pt： 值； （3）当 Cl-的活度改变为 a(Cl-) = 0.1 时，E 值为多少？（1）写出电池反应； （2）计算电池反应的 ?rG(Fe3+，Fe2+ | Pt) = 0.771V。 ） 期中测试答案一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。 1 、 解 ： (2) 2 、 解 ： (2) 3 、 解 ： 4 ） 4 、 解 ： 4 ） 5 、 解 ： 3 ） 6 、 解 ： (1) 7 、 解 ： 4 ） （ （ （ （ 8 、 解 ： (2) 9 、 解 ：（ 3 ） 10 、 解 ： (1) 11 、 解 ： ② ③ 12 、 解 ：（ ２ ） 13 、 解 ：（ 3 ） 14 、 解 ：（ 2 ） 15、解： （2） 二、填空题。在题中“____”处填上答案。 － 1、(本小题 2 分)解： 0.008 mol?kg 1 （2 分） 2、(本小题 2 分)解： 相反 相等 （2 分） 3、(本小题 2 分)解： 电解质溶液 2 分） 金属 4、(本小题 2 分)解： 等于 （2 分） 5、(本小题 2 分)解： 负 阳 正 阴 （2 分） 6、(本小题 2 分)1解： （1） 2 H2[p(H2 O)] H+(a1)+e?1（2）H2O+e （3）H2O 7、(本小题 2 分)?2 H2[p(H2)]+ OH?(a2)H+(a1)+ OH?(a2) （2 分） (1 分) (1 分)解： （?） H2(p(H2))+4OH?? 4H2O+4e? ：2 （+） 2(p(O2))+2 H2O+4e ?4OH ：O? ?电池：2 H2(p(H2))+ O2(p(O2))===2 H2O 8、(本小题 3 分)1解：Hg+Cl?2 Hg2Cl2+e?Cl?氧化反应 还原反应 （3 分）1 2 Cl2+e?9、(本小题 3 分) 解： 低 高高低（3 分）三、是非题。在题后括号内，正确的打“√” ，错误的打“×” 。 1、解：不是 、是、是、不是、是、是、不是、是、是、不是、是 四、计算题。 解：设计电池：Ag| Ag+|| Cl?|AgCl(s)|Ag 电池反应：AgCl(s)=== Ag++ Cl?O RT ln K spE=FO RT ln K sp(Cl?|AgCl|Ag) = E (Ag+|Ag) + E = 0.2227 V 五、计算题。 E4=E(Ag+|Ag)+F5 － － 解：b±= ( 4 ? 0.20) ( 0.20) mol?kg 1=44/5×0.20 mol?kg 1a±=?±b±/b5 a?=0.099×44/5×0.20=0.06－7aB= =0.065=7.77×10 六、计算题。R1解：?= R2?1250= ( 10 ×0.277) S?m 1=69.3×105－ －5S?m－169.3 ? 10?5?m=?/c= 6 ? 10 ? 10=0.0115 S?m ?mol? ?m2?5 3S?m2?mol－1－1= (73.4 + 198.3)×10 4 S?m2?mol － － =271.7×10 4 S?m2?mol 1－－1?m所以， ? = 七、计算题。?? m0.0115= 271.7 ? 10?4=0.423解： E ? E (甘汞）? E ( H | H 2 | Pt) ? E (甘汞）? 0.05916pH?0.16 = 9.28 八、计算题。 解： （1）2Ag+2Cl-(a=1) + Cu2+(a=0.01) ==== 2AgCl(s) + Cu0. ? 0.01 ] V = 0.05875 V （2）E=[0.3－ （3）?rG m=－zFE=[－2×975] J?mol-1=－11.337 kJ?mol-12pH ?E ? E (甘汞）?0.829 ? 0.2800lg1?r G lnK K 九、计算题。 解:=－zFE =－zFE =9.68×103=－RTlnK2 ? 96485 ? (0.3402 ? 0.2223)/RT=8.314 ? 298.15=9.1782（1）2 Cl (a=1) ＋2 Fe3+（a=1）=== Cl2(p （2）?rG lg K K－)+2 Fe2+（a=1）=[－2×96485×(0.771－1.3583)] J?mol-1 =113331 J?mol-12(0.771 ? 1.3583)=0.05916-20=－19.858=1.387×100.05916（3）E= E2 a (Cl ) =[(0.771－1.3583)－ － = (－0.16)V= －0.6465 Vlg12 -0.05916 2lg1 (0.1) 2 ]V期末测试题 选择题 1．当发生极化现象时，两电极的电极电势发生如下变化： A． E（阳）变大, E（阴）变小 B． E（阳）变小, E（阴）变大 C． 两者都变大 D． 两者都变小 2. 下列说法中不正确的是: A. 任何液面都存在表面张力 B. 弯曲液面的表面张力方向指向曲率中心 C. 平面液体没有附加压力 D. 力指向曲率中心 3. 气体在固体表面发生等温吸附时, A.△S&0, B. △S&0; C. △S=0; D. △S≥0 4. 有反应 A B,反应消耗 3A/4 所需时间是其半衰期的 5 倍,此反应为 A. 零级; B. 一级; C. 二级; D. 三级 -3 5. Al(NO3)3,Mg(NO3)2 和 NaNO3 对 AgI 水溶胶沉值分别为 0.067mol.dm -3 -3 ,2.60 mol.dm 和 140 mol.dm ,则该 AgI 溶胶是 A. 正溶胶, B. 胶粒呈电中性; C. 负溶胶; D. 无法确定 6. 与分子运动空间有关的分子运动的配分函数是 A. 振动配分函数, B. 转动配分函数; C. 平动配分函数; D．前三个配分函数均与分子运动空间无关 7.气体 A2 在固体 S 上发生解离吸附,若 A 在 S 上吸附是 Langmuir 吸附,则被固体吸附的 A 构成的系统是 A. 非独立子系, B. 定域的独立子系; C. 离域的独立子系; D. 无法确定 8. 在 25℃时,电池 Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg)(a2)中 a1& a2,则其电动势 E A. &0, B. &0; C. =0; D. 无法确定 -1 9. 一个反应的活化能为 83.68kJ.mol ,在室温 27℃时，温度每增加 1K，反应速率 常数增加的百分数为： A 4% B 90% C 11% D 50%弯曲液面的附加压10. 某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为 表观活化能 Ea 的关系是:， 则该反应的二. 填空题（19 分） 1.线性刚体转子转动能级的简并度为 ( ),一维简谐振子振动能级的简并度( ) 2.已知气相反应 A3→3A 的半衰期与初始浓度无关，在温度 T 时,将 A3 放入密闭的容器中，其初始压力 P0，当反应进行了 t 秒后， 物系总压力变成 P，则速率 常数 k= ( ) 3.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应物的初始浓度的关系为 ( ) 4. 催化剂的共同特征是.( ),( ),( ) 5.电解质使