物理化學(xué)（下冊）期末考試大綱

第八章：

電化學(xué)、原電池、電解池、正負極、陰陽極等基本概念和電解定理；電導(dǎo)、電導(dǎo)率、

摩爾電導(dǎo)率的意義及其與溶液濃度的關(guān)系；離子獨立移動定律及電導(dǎo)測定的應(yīng)用；電解

質(zhì)的離子平均活度、平均活度因子及其計算方法；離子強度的計算，德拜-休克爾極限

公式.

第九章：

可逆電池，電池的書面寫法，電極反應(yīng)和電池反應(yīng),可逆電池的熱力學(xué)（橋梁公式、E0

與K%的關(guān)系），用Nernst公式計算電極電勢和電池電動勢，電動勢測定的應(yīng)用（計算平

均活度因子、解離平衡常數(shù)和pH值）.

第十章：

極化現(xiàn)象，超電勢,極化對電解電壓和原電池電動勢的影響，電解過程中電極電勢的

計算及反應(yīng)順序的判斷,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護，化學(xué)電源的類型.

第十一章：

反應(yīng)速率表示法,基元反應(yīng),反應(yīng)機理,反應(yīng)級數(shù):反應(yīng)分子數(shù),簡單級數(shù)反應(yīng)的速率

方程（推導(dǎo)和計算）及特點（反應(yīng)速率常數(shù)的量綱、半衰期），典型復(fù)雜反應(yīng)（對峙、平行、

連續(xù)）的特點,對峙、平行反應(yīng)速率方程的推導(dǎo),溫度對反應(yīng)速率的影響，阿侖尼烏斯公式

的含義及由它求活化能，鏈反應(yīng)的特點,用穩(wěn)態(tài)近似、平衡假設(shè)、速控步等近似方法推導(dǎo)

速率方程.

第十二章：

碰撞理論、過渡狀態(tài)理論的要點，窗子強度對反應(yīng)速率的影響，光化學(xué)反應(yīng)的基本定

律，光化學(xué)反應(yīng)與熱反應(yīng)的差別,量子產(chǎn)率,催化作用原理，催化劑,酶催化.

第十三章：

表面吉布斯自由能和表面張力的含義，表面張力與溫度的關(guān)系，彎曲液面上的附加

壓力，楊一拉普拉斯公式，開爾文公式，液一固界面現(xiàn)象（鋪展、潤濕、接觸角、毛細管液

面高度），表面活性劑的作用，表面活性物質(zhì)在溶液中的分布,物理吸附、化學(xué)吸附的特點,

朗格繆爾等溫吸附模型.

第十四章：

分散系統(tǒng)，膠體，膠體的結(jié)構(gòu)表示式，膠體的丁鐸爾效應(yīng)，電動現(xiàn)象（電泳、電滲），電

動電位,膠體的穩(wěn)定性及一些因素對它的影響，大分子溶液與膠體的異同，大分子物質(zhì)平

均摩爾質(zhì)量的種類，唐南平衡.

考試題員類型

一.名詞解釋：（每詞3分，共4詞，計12分）

二.選擇填空：（每題2分，共20題,計40分）

三.證明與推導(dǎo)：（計8分）

四,計算題：（電化學(xué)1題，動力學(xué)2題，表面化學(xué)1題，共計40分）

重要的名詞

1.電化學(xué)：研究電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化過程中有關(guān)規(guī)律的科學(xué).

2.遷移數(shù)：離子j所傳導(dǎo)的電流（量）與總電流（量）之比.

3.摩爾電導(dǎo)率：指把含有Imol電解質(zhì)的溶液置于相距為單位距離的兩個平行電極之間

時所具有的電導(dǎo).An=KVni=—

4.柯爾勞施離子獨立運動:遷移）定律：在無限稀溶液中，離子彼此獨立運動，互不影響,

無限稀釋電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率等于無限稀釋時陰、陽離子的摩爾電導(dǎo)率之和.

4；=吸器,++也看L（化學(xué)計量單元），4：=篇,++刃/（類元電荷計量單元）

5.離子強度：溶液中各種離子的濃度與其價數(shù)的平方的乘積之和的一半./=」￡〃?咨：

6.可逆電池：將化學(xué)能以熱力學(xué)可逆的方式轉(zhuǎn)化為電能的裝置稱為可逆電池.包括化學(xué)

反應(yīng)可逆和能量交換可逆兩個方面.

7.液體接界電勢：在兩種不同的電解質(zhì)溶液或同種電解質(zhì)但濃度不同的溶液的界面問

產(chǎn)生的電勢差.它是山于離子的擴散速率不同造成的，是不可逆的.也稱擴散電勢.

8.金屬難溶鹽電極：在金屬上覆蓋一層該金屬的難溶鹽后浸入含該難溶鹽陰離子的溶

液中構(gòu)成的電極.包括金屬-難溶氧化物電極和難溶氧化物-難溶鹽電極

9.分解電壓：使某電解質(zhì)溶液能連續(xù)不斷地進行分解時所需（必須）的最小外加電壓.

10.極化：在有電流流過電極時，電極的電極電勢偏離平衡電極電勢的現(xiàn)象.

11.超電勢：在某一電流密度下，電極的電極電勢與其平衡電極電勢的差值的絕對值.

12.比表面積：單位質(zhì)量的物質(zhì)所具有的表面積.^=—

m

13.界面：密切接觸的兩相之間的過渡區(qū)（約幾個分子厚度）.

14.表面：與氣體相接觸的界面.

15.表面張力：指向表面并與表面相切,垂直作用于單位長度上的緊縮力./=p

16.附加壓力：由于界面張力的作用，在彎曲液面內(nèi)外產(chǎn)生的壓力差.億=今

17.吸附：在相界面上,某種物質(zhì)的濃度不同于體相濃度的現(xiàn)象.

18.物理吸附：由于范德華力的作用而產(chǎn)生的吸附.

19.化學(xué)吸附：由于生成化學(xué)鍵而發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移與原子重排的吸附.

20.吸附質(zhì)：被吸附劑吸附的物質(zhì).

21.吸附劑：具有吸附能力的物質(zhì).通常都是固體.

22.表面過剩/表面吸附量：在單位面積的表面層中，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與同量溶劑在

溶液本體中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的差值.「=丁=4?多

AsRTda2

23.表面活性劑：能使溶液表面張力降低的物質(zhì).習(xí)慣上只把那些溶入少量就能顯著降

低溶液表面張力的物質(zhì)稱為表面活性劑.

24.臨界膠束濃度：形成一定形狀的膠束所需的表面活性物質(zhì)的最低濃度.

25.速率方程：表示化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率與濃度等參數(shù)間的關(guān)系式，或濃度與時間等參

數(shù)間的關(guān)系式.也稱動力學(xué)方程.

26.轉(zhuǎn)化速率：單位時間內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)進度.

27.反應(yīng)速率：單位時間單位體積內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)進度或單位體積內(nèi)，反應(yīng)

1/1de.

進度隨時間的變化率,r=-'-T=----T-（恒容）

Vdtvjdt

28.反應(yīng)機理：表示一個總包（復(fù)雜）反應(yīng)所經(jīng)歷的具體途徑的若干基元反應(yīng)的有序集合.

也稱反應(yīng)歷程.

29.基元反應(yīng)：反應(yīng)物粒子在碰撞中相互作用直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng).

30.簡單反應(yīng)：只包含一個基元反應(yīng)的總包反應(yīng).

31.復(fù)合反應(yīng)：由兩個或兩個以上基元反應(yīng)組成的總包反應(yīng).也稱復(fù)雜反應(yīng)

32.具有簡單級數(shù)的反應(yīng)/簡單級數(shù)反應(yīng)：反應(yīng)速率只與反應(yīng)物濃度的簡單方次（0或正整

數(shù)）有關(guān)的反應(yīng).可以是基元反應(yīng)、簡單反應(yīng),也可是復(fù)合反應(yīng)，但必須具有簡單級數(shù).

33.質(zhì)量作用定律：反應(yīng)的反應(yīng)速率與以計量系數(shù)的絕對值為指數(shù)的反應(yīng)物濃度的乘積

成正比.只適用于基元反應(yīng).

34.反應(yīng)級數(shù)：速率方程中各濃度項的指數(shù)和.若速率方程中有加減運算,則無級數(shù)可言

35.零級反應(yīng)/一級反應(yīng)/二級反應(yīng)/三級反應(yīng)：反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的0/1/2/3次方成

正比的一類反應(yīng).

36.反應(yīng)分子數(shù)：引發(fā)一個基元反應(yīng)所必需的反應(yīng)物相互作用的最少微觀粒子（分子、原

子、離子、自由基等）數(shù).即基元反應(yīng)中的反應(yīng)物分子個數(shù)之和.

37.半衰期：反應(yīng)物濃度降低到其初始濃度的一半所需的時間。/2.

38.分數(shù)壽期：消耗掉反應(yīng)初始濃度的某一分數(shù)a所需的時間L.

分數(shù)衰期：反應(yīng)物濃度降低到其初始濃度的某一分數(shù)月所需的時間.

若a=l-夕，則%如：某一級反應(yīng)四分之三壽期卬4=60min,而其四分

之一衰期4/4=60min

39.初始速率：反應(yīng)剛開始進行的一瞬間的反應(yīng)速率.可以認為反應(yīng)物沒有消耗.

40.范特霍夫規(guī)則：對同一化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的溫度每升高10℃（K）,反應(yīng)速率約增加1?3

倍.^^2~4

卻

41.對峙反應(yīng)：正向和逆向同時進行的反應(yīng).也稱可逆反應(yīng).

42.平行反應(yīng)：反應(yīng)物能同時進行幾種不同的反應(yīng).

43.連串反應(yīng)：反應(yīng)所產(chǎn)生的物質(zhì)能繼續(xù)起反應(yīng)而產(chǎn)生其它物質(zhì)的一類反應(yīng).也稱連續(xù)

反應(yīng).

44.穩(wěn)態(tài)近似法：在一系列的連串反應(yīng)中，若生成高活性的中間產(chǎn)物粒子（如原子、離子、

自由基等），因其能量高、活性大、反應(yīng)能力強，一旦生成就立即發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達

到穩(wěn)定狀態(tài)后，其凈的反應(yīng)速率可視為零的一種近似處理方法.

45.鏈反應(yīng)：用光、熱、輻射或其它方法使反應(yīng)引發(fā)，通過活性組份（自由基或原子）的不

斷再生，使反應(yīng)得以自動發(fā)展下去的一類連續(xù)反應(yīng).又稱連鎖反應(yīng).

46.直鏈反應(yīng)：由一個自由基或原子與飽和分子反應(yīng)，只生成一個新自由基或原子的鏈

反應(yīng).也稱為單鏈反應(yīng).

47.支鏈反應(yīng)：由一個活性粒子（自由基或原子）與飽和分子反應(yīng)生成兩個及兩個以上新

活性粒子（自由基或原子）的反應(yīng).

48.原鹽效應(yīng)：在稀溶液中，離子強度對離子反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響.

49.光化反應(yīng)：在光的作用下進行的化學(xué)反應(yīng).

50.光化學(xué)定律：（1）.只有被物質(zhì)吸收的光，才能引發(fā)光化學(xué)反應(yīng).（2）.在初級過程中，一

個分子（或原子）吸收一個光子而活化.

51.光敏劑：能把所吸收的光能傳遞給對光不敏感的物質(zhì)并使其活化乃至發(fā)生反應(yīng)而加

入的一類物質(zhì).

52.催化劑：加入少量就可以顯著改變反應(yīng)的速率，而本身在反應(yīng)前后沒有數(shù)量和化學(xué)

性質(zhì)變化的一類物質(zhì).

53.催化作用：化學(xué)反應(yīng)速率由于催化劑的加入而發(fā)生變化的這種作用.

54.自催化作用：反應(yīng)產(chǎn)物對反應(yīng)本身具有加速反應(yīng)的作用.

55.催化反應(yīng)的選擇性：轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物的原料量與發(fā)生轉(zhuǎn)化的原料總量之比.

56.分散體系（系統(tǒng)）:把一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所構(gòu)成的體系（系統(tǒng)）.

57.分散相：被分散在分散介質(zhì)中的物質(zhì)或被分散介質(zhì)所分散的物質(zhì).

58.分散介質(zhì)：呈連續(xù)分布的、起分散作用的物質(zhì).

59.分子分散體系（系統(tǒng)）：以分子、原子或離子狀態(tài)均勻分散在分散介質(zhì)中形成的體系

（系統(tǒng)）.又稱真溶液，簡稱溶液.

60.膠體分散體系：被分散在分散介質(zhì)中的粒子半徑在1?100nm（即IO-?1o'”，傅版）

或1?lOOOnm（即1。一9~10，〃，天大版）之間的分散體系（系統(tǒng)）.

61.擴散：有濃度梯度時，物質(zhì)粒子因熱運動（布朗運動）而發(fā)生宏觀上的定向遷移現(xiàn)象.

其推動力是濃度梯度,擴散過程是不可逆的.半A、?半

drdx

62.憎液溶膠：由難溶物分散在分散介質(zhì)中所形成的校體分散體系.簡稱溶膠.

63.沉降：多相分散系統(tǒng)中的粒子，因受重力作用而下沉的過程.

64.電泳：在外電場的作用下,膠體粒子在分散介質(zhì)中定向遷移的現(xiàn)象.

65.電滲：在多孔膜（或毛細管）兩端施加一定電壓，液體通過多孔膜而定向流動的現(xiàn)象.

66.流動電勢：在外力的作用下,迫使液體通過多孔隔膜（或拉細管）定向流動時,在多孔

膜兩邊所產(chǎn)生的電勢差.

67.沉降電勢：分散相粒子在重力場或離心力場的作用下迅速移動時，在移動方向的兩

端所產(chǎn)生的電勢差.

68.聚沉值：使一定量溶膠在一定時間內(nèi)完全聚沉所需電解質(zhì)的最小濃度.聚沉值越小

聚沉能力越強.

69.感膠離子序：將帶有相同電荷的離子按聚沉能力從大到小排列的順序.

70.懸浮液：將不溶性固體粒子分散在液體中所形成的粗分散體系（系統(tǒng)）.

71.乳狀液：由兩種不互溶或部分互溶的液體所形成的粗分散體系（系統(tǒng)）.

72.唐南平衡：若用半透膜將小分子電解質(zhì)水溶液與大分子電解質(zhì)水溶液隔開，由于大

分子電解質(zhì)離子不能透過半透膜,而小分子電解質(zhì)離子可以透過半透膜，當(dāng)膜兩邊

達成滲透平衡時.，小分子電解質(zhì)在膜兩邊的分布不同.

1.已知在300K時,某一級反應(yīng)的半衰期為50s,且反應(yīng)溫度升高10℃反應(yīng)速率增加1倍.

若指前因子A=2.979X1075-1且與溫度關(guān)系不大,試求：

(D.300K時，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率達到87.5%所需的時恒.

(2).使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率在50s內(nèi)達到75%所需的溫度.

解：

(1).因一級反應(yīng)有：=y2，和1[]-^=七(或乙=一"「幻)

k\-yk

所以：)l=—=—=0.01386(5-,)

，1/250

7

-ln(l——)

_11_-ln(l-87.5%)

f=150(5)[或"ML八八白=150($)]

k1-y0.01386O.UlJdo

Ea\1

(2).據(jù)題由:ln?=---(----)得:

RT}

——X8.3145XIn2=53.60(^7-molA)

Lik\310-300

—ln(l—y)—Ea

將阿侖尼馬斯公式代入積分方程得:ln—=AVi，即：In

I-yAtRT

-Ea—53.60x1()3

所以：T=310(K)

-ln(l-0.75)

8.3145In

A't2.919X107＞：50

(也可先據(jù)In—!—=Zi求出左二—MD=0.02773(^-，)，再由In〃=InA一旦■求T)

1一)'tRT

2.反應(yīng)A+8」^。的動力學(xué)實驗數(shù)據(jù)如下:

[Ao]/[mol/dm【1.02.03.01.01.0

[Bo]/[mol/dm-3]1.01.01.02.03.0

r0/[mol/dmVs]0.150.300.450.150.15

p

若該反應(yīng)的速率方程為r=k[A^[B]y求。和4.

r.=k[A]^[B]^故可得：生

解：據(jù)題有:

a

將第1,2兩級數(shù)據(jù)代入上式得：—

衛(wèi).0.30

InIn—

即：a=———

必聲”。

inIn-

1.0

同理,將第1,4組數(shù)據(jù)代入則可得：—

In3,0.15

ln-

知

亦即：￡=0.15-

.2.0

1B四In

網(wǎng)?！?.0

3.今在473.2K時研究反應(yīng)A+2C+。，其速率方程可寫成r=k[A]x[B]y.現(xiàn)

經(jīng)實驗1得當(dāng)A、B的初始濃度分別為0.01mol.dm-3和0.02"5”不時,測得反應(yīng)物B

在不同時刻的濃度數(shù)據(jù)如下表：

t/min0539513025

[B]/(molcbn3)0.0200.0100.0050

試求：(1).該反應(yīng)的總級數(shù)

(2).實驗2:當(dāng)A、B的初始濃度均為0.02相°/.力〃-3時，測得初始反應(yīng)速率僅為

實驗1的初始速率的1.414倍,求A、B的反應(yīng)級數(shù)工和)，的值.

(3).求算)值.

解：

(1).由實驗1數(shù)據(jù)可知，d=5395min,/3/4=13025min.因此時有：！牛=券=網(wǎng)。，

故原方程可寫成r=k[A]x[B]y=k^2y\[A]。-x)皿=h2)'?[A]x+y=￡[Af,

即此條件下,反應(yīng)速率與簡單n級反應(yīng)相同.

(1-々廣〃-113/4_QW-l,1

利用簡單n級反應(yīng)的分數(shù)壽期公式乙=--c“可得:丁—2+1

(n-l)C0k4/2

13025

ln(

A/2

亦即:〃=1+5395=1.50

In2In2

(2).由實驗2知:因期,2網(wǎng)工=1?4禮場由騎

In1414

即：0.02*乂0.02>'=1.414x0.0l'x0.02',所以：x=--------------a0.50

ln(0.2/0.1)

因〃=x+y,所以：y=77-^=1.50-0.50=1.0()

⑶.由⑴得：

"上_(1-0.5尸5_]_2。$一1

一萬—2'。5_])[.]]-21x0.5x0.01°5x5395

=7.68x10一4[(〃血.dm3)~°$,min-1]

4.某一級反應(yīng)AfP,在某給定條件下的初始速率為1X10-3機R.Q3,min-l)lh后速

率為0.25X10-3mo/.d"3.min，求反應(yīng)的左，如？和初始濃度。。.

解：

de

kt

⑴.對一級反應(yīng)有：r=黃=kcA,積分得：％=cAAe-=J。exp(-幼,而當(dāng)反應(yīng)剛開

始的一瞬間，則有：rQ=kcA0,故：廠=S=-exp(一3=r()exp(-^r)

CA,0

所以：A:=-In—In10X10\=0.0231(min?

tr600.25x10'

(這是微分方程與積分方程聯(lián)合求解的實例)

(也可將“二h4()和，"攵q同時代入仙馬"=比得：=^0

cr

(2).由一級反應(yīng)的半衰期公式得：均2=22=7^4=30.0(min)

k0.0231

3

r10x10~

⑶.據(jù)題得：以°=-=，二=0.04323{mol.揄/)

k0.0231

5.現(xiàn)在的天然鈾礦中238〃：235^=139:1,己知“8。的蛻變反應(yīng)的速率常數(shù)為

1.52x107%,235。的蛻變反應(yīng)的速率常數(shù)為9.72x107%].問在20億年(2x10^)

前，238。：235。等于多少？(a是時間單位年的符號)

解：據(jù)題中反應(yīng)速率常數(shù)的單位可知，兩蛻變反應(yīng)均為一級反應(yīng)，由In?=右可得:

C

238235238/238

C()/C

得-得二心)

InIn235coi235c二(攵238—*235'

238238

而I、].卡=點exp[(〃238-035泗=139Xexp[(1.52x1O-10-9.72xIO-10)x2x!09]

f/ltA?C°C

=26.96:27:1

6.已知對峙反應(yīng)A(g)=4~=8(g)在25℃時的正、逆向速率常數(shù)分別為0.3162k和

k_\

0.06324h'o現(xiàn)將溫度升高10℃,發(fā)現(xiàn)正向反應(yīng)的速率比25c時增加2.5倍,逆反應(yīng)的

活化能為45.8kJ/mol。試求：

(1).反應(yīng)在25℃時