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物理化学试卷（A ）
41. 5 分 (6698)
有一吹肥皂泡装置，下端连有一个一端通大气的 U 型水柱压力计，当肥皂泡的直径是 5×10-3 m 时，压力计水柱高度差为 2×10-3 m ，试计算该肥皂液在直径为 1×10-4 m 的毛细管中的升高值。设皂液对毛细管壁完全润湿，且密度与水相同。
41. 5 分 (6698)
[答] p s = 2×2γ /R ' = ρgh γ = 0.01225 N ·m -1 (3分)
h = 2γ cos θ /ρgR 2= 0.05 m (2分) 135. 5 分 (7035)
在298.15 K 时，苯蒸气在石墨上吸附服从Langmuir 吸附等温式。当苯蒸气压力为760 Pa 时，石墨表面覆盖率θ=0.5，求苯蒸气在石墨表面上的吸附系数a 。
135. 5 分 (7035)
[答] 1ap ap
θ=+ 将θ=0.5 p =760 Pa 代入解得a =0.001 315 Pa -1 （5分）
7. 10 分 (4813)
298 K 时, 以Pt 为阳极, Fe 为阴极, 电解浓度为1 mol ·kg -1的NaCl 水溶液(活度系数为 0.66)。 设电极表面有H 2(g)不断逸出时的电流密度为0.1A ·cm -2, Pt 上逸出Cl 2(g)的超电势可近似看作零。 若Tafel 公式为 η =a+blg(j /1A ·cm -2), 且Tafel 常数 a=0.73 V, b=0.11V , φ (Cl 2/Cl -)=1.36 V ，请计算实际的分解电压。
7. 10 分 (4813)
[答] E 理论 =φ +－φ -=[φ (Cl 2/Cl -)－
RT F ln α (Cl -)]－[(φ (H +/H 2)+RT F ln α (H +)) =1.36 - 0.01 - 831429896500
.⨯ln10-7 =1.76 V (3分) η阴= a + b lg j =0.73+0.11× lg0.1 =0.62 V (2分) η阳=0 (2分)
E 分解 =E 理论+η阴+η阳=2.38 V (3分)
213. 10 分 (4710)
有电池Hg(l)|Hg 22+(a 1)||Hg 22+(a 1),Hg 2+(a 2)|Pt 。
(1) 写出电池反应式；
(2) 计算电池的标准电动势。已知2+
2Hg |Hg(l)和Hg 2+|Hg(l)的标准电极电势分别为0.798
V 和0.854 V 。
(3) 求电池反应的平衡常数。
213. 10 分 (4710)
(1) Hg(l)+Hg 2+(a 2)→Hg 22+(a 1) （3分）
(2) E = E (Hg 2+|Hg 22+) –E (Hg 22+|Hg)
E (Hg2+|Hg22+) = 2E (Hg2+|Hg) –E (Hg22+|Hg)=(2×0.854 – 0.798) V= 0.910 V
E =(0.910 – 0.798) V = 0.112 V （4分）
(3) 电池反应中电子得失为1，
K=exp(zE F/RT) = 78.4 （3分）
18. 10 分(5319)
纯BHF2被引入292 K 恒容的容器中，发生下列反应：
6BHF2(g) ─→B2H6(g) + 4BF3(g)
不论起始压力如何，发现1 h 后，反应物分解8 %，求：
(1) 反应级数；
(2) 计算速率常数；
(3) 当起始压力是101325 Pa 时，求2 h后容器中的总压力。
18. 10 分(5319)
[答] (1) 因t(8%) 与初始浓度无关，所以这是一级反应(3分)
(2)
11
ln
1
k
t y
=
-
= 0.083 h-1(3分)
(3) 6 BHF2 (g) ─→B2H6 (g) + 4 BF3 (g)
t = 0 p00 0
t = t p1/6(p0-p) 4/6(p0-p)
ln(p0/p) = k t得p = 85.8 kPa
p总＝p + 1/6 (p0-p) + 4/6(p0-p) = 98.7 kPa (4分) 44. 10 分(6159)
NO高温均相分解是二级反应，反应为：2NO(g) →N2(g) + O2(g)，实验测得1423 K 时速率常数为1.843×10-3 dm3·mol-1·s-1，1681 K时速率常数为5.743×10-2 dm3·mol-1·s-1。求：
(1) 反应活化熵∆≠S
m ，活化焓∆≠H
m
；
(2) 反应在1500 K速率常数。
已知：玻耳兹曼常数k B=1.3806×10-23 J·K-1，普朗克常数h = 6.6262×10-34 J·s 。
44. 10 分(6159)
[答] 由T1，T2和k1，k2的数据
得E a= 265.1 kJ·mol-1
A = 9.94×106 dm3·mol-1·s-1
k(1500 K) = 5.82×10-3 dm3·mol-1·s-1
所以∆≠H
m
= E a- 2RT = 239.3 kJ·mol-1（T取平均温度）
A = (k
B T/h)e2exp(∆≠S
m
/R)
得∆≠S
m
= -141.3 J·K-1·mol-1(c = 1 mol·dm-3) (各2分)
物理化学试卷（B）
31. 10 分(3824)
在298 K 时BaSO4的饱和水溶液的电导率是4.58×10-4 S·m-1，所用水的电导率是1.52×10-4 S·m-1。求BaSO4在水中饱和溶液的浓度（单位：mol·dm-3）和溶度积。已知298
K 无限稀释时½ Ba2+和½ SO
4
2-的离子摩尔电导率分别为63.6×10-4 S·m2·mol-1和79.8×10-4 S·m2·mol-1。
31. 10 分(3824)
