1、物理化學問答題總結(jié)1. 影響化學反應(yīng)速率的主要因素是什么？試解釋之。答：濃度：其它條件不變，改變反應(yīng)物濃度就改變了單位體積的活化分子的數(shù)目，從而改變有效碰撞，反應(yīng)速率改變，但活化分子百分數(shù)是不變的；溫度：升高溫度，反應(yīng)物分子獲得能量，使一部分原來能量較低分子變成活化分子，增加了活化分子的百分數(shù)，使得有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加大；催化劑：使用正催化劑能夠降低反應(yīng)所需的能量，使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，提高了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的百分數(shù)，從而增大了反應(yīng)物速率。負催化劑則反之；壓強：相當于改變濃度。2. 在多相催化反應(yīng)中，一般分幾步實現(xiàn)？答：反應(yīng)物分子擴散到固體催化劑表面； 反應(yīng)物分子在固體催

2、化劑表面發(fā)生吸附； 吸附分子在固體催化劑表面進行反應(yīng)； 產(chǎn)物分子從固體催化劑表面解吸； 產(chǎn)物分子通過擴散離開固體催化劑表面。3. 一級反應(yīng)有何特征，二級反應(yīng)有何特征。答：一級反應(yīng)特征：a.k1單位是s-1；b.以c對t作圖得一直線，斜率為-k1；c.半衰期與反應(yīng)物起始濃度c0無關(guān)。 二級反應(yīng)特征：a.k2單位為dm3mol-1s-1；b.以1/(a-x)對t作圖的一直線斜率為k2；c.半衰期與反應(yīng)物的起始濃度成反比。4. 電極極化的原因是什么？請舉例說明。答：濃差極化：Cu(s)|Cu2+電極作為陰極時，附近的Cu2+很快沉積到電極上面而遠處的Cu2+來不及擴散到陰極附近，使電極附近的Cu2+

3、濃度c (Cu2+)比本體溶液中的濃度c (Cu2+)要小，結(jié)果如同將Cu 電極插入一濃度較小的溶液中一樣 活化極化：H+|H2(g) (Pt)作為陰極發(fā)生還原作用時，由于H+變成H2的速率不夠快，則有電流通過時到達陰極的電子不能被及時消耗掉，致使電極比可逆情況下帶有更多的負電，從而使電極電勢變低，這一較低的電勢能促使反應(yīng)物活化，即加速H+轉(zhuǎn)化為H2。5. 何為表面張力，它的物理意義是什么？答：表面張力是在定溫定壓條件下，增加單位表面積引起系統(tǒng)吉布斯函數(shù)的增量。物理意義是在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意單位長度切線的表面緊縮力。6. 朗格繆爾導出單分子層吸附等溫式的基本假定是什么？答：同

4、11。7. 解質(zhì)溶液的導電機理是什么？答：電流通過溶液是由正負離子的定向遷移來實現(xiàn)的； 電流在電極與溶液界面處得以繼續(xù)，是由于兩電極上分別發(fā)生氧化還原作用時導致電子得失而形成的。8. 陰極上發(fā)生的還原反應(yīng)，離子析出的順序如何？答：如果電解液中含有多種金屬離子，則析出電勢越高的例子，越易獲得電子而優(yōu)先還原成金屬。所以，在陰極電勢逐漸由高變低的過程中，各種離子是按其對應(yīng)的電極電勢由高到低的次序先后析出的。9. 何謂金屬的鈍化？其發(fā)生的原因是什么？答：將鐵絲浸在稀硝酸中，鐵絲會很快被腐蝕，同時產(chǎn)生NO氣體。而且硝酸濃度增大，鐵絲的溶解速率也加快。但是，如果將鐵絲浸入濃硝酸（65%）中，可以觀察到在短

5、時間出氣之后腐蝕會突然停止，這是若將鐵絲取出再放入稀硝酸中，鐵絲也不會溶解。這種現(xiàn)象成為金屬的鈍化。 鈍化狀態(tài)的金屬表面是被一層致密的氧化物膜所覆蓋，因而大大阻了滯金屬的腐蝕。10. 固體表面分子降低表面能的方式是怎樣的？答：固體表面分子能對碰到固體表面上來的氣體分子產(chǎn)生吸引力，使氣體分子在固體表面上發(fā)生相對地具體，以降低固體的表面能，使具有較大表面積的固體系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。11. langmuir吸附等溫式描述了吸附量與被吸附蒸汽壓力之間的定量關(guān)系，在推導該公式的過程引入了哪兩個重要假設(shè)?答：氣體在固體表面上的吸附式單分子層的； 吸附分子之間無相互作用力。12. 吸附熱的大小對催化劑的催化能力有

6、何影響？P402答：如果反應(yīng)物A在固體表面的吸附很弱，反應(yīng)表現(xiàn)為一級反應(yīng)； 如果反應(yīng)物A在固體表面的吸附很強，反應(yīng)表現(xiàn)為零級反應(yīng)； 如果產(chǎn)物X在固體催化劑表面發(fā)生強烈吸附，反應(yīng)速率與反應(yīng)物分壓的一次方成正比，與產(chǎn)物分壓的一次方成反比。13. 直鏈反應(yīng)由哪幾個主要步驟構(gòu)成，請詳細說明之。P385答：P385直鏈反應(yīng)。14. 金屬腐蝕分哪兩大類？請詳細說明之。答：化學腐蝕是氧化劑直接與金屬表面接觸，發(fā)生化學反應(yīng)而引起的，例如鋅在高溫干燥的空氣中直接被氧化的過程； 電化學腐蝕是發(fā)生電化學反應(yīng)而引起的，最為普遍，造成的危害也最為嚴重。15. 何謂摩爾電導率？請詳細說明之。答：在相距1m的兩個平行板電極

7、之間充入1mol電解質(zhì)的溶液時所具有的電導，稱為該物質(zhì)的摩爾電導率。16. 何謂離子獨立移動定律？請詳細說明之。答：在無限稀釋時，所有電解質(zhì)都全部電離，而且離子間一切相互作用均可忽略，因此離子在一定電場作用下的遷移速率只取決于該種離子的本性而與共存的其他離子的性質(zhì)無關(guān)。17. 活化能對反應(yīng)速度有何影響？答：由阿倫尼烏斯公式，活化能Ea越大，速率常數(shù)k越小，反應(yīng)速度越慢；反之亦反。18. 跟蹤一個化學變化時，可選擇一個合適的物理量，通過不斷地測量它可以獲得反應(yīng)進程，這個物理量在此體系中需要具備什么條件，可能是哪些量？答：測量某種成單值關(guān)系的物理量隨時間變化。濃度。19. 可逆過程有何特點，請簡述

8、之。答：系統(tǒng)處于無限接近于平衡態(tài)（準靜態(tài)過程）；過程的推動力與阻力只相差無窮?。煌瓿扇我挥邢蘖孔兓锜o限長時間；在定溫的可逆過程中，系統(tǒng)對環(huán)境所作之功為最大功，環(huán)境對系統(tǒng)所做之功為最小功。20. 吸附曲線有哪幾種，他們各自的重要作用是什么？答：吸附等壓線：吸附質(zhì)平衡分壓p一定時，反應(yīng)吸附溫度T與吸附量a之間關(guān)系，用于判別吸附類型；吸附燈亮線：吸附量一定時，反映吸附溫度T與吸附質(zhì)平衡分壓p之間關(guān)系，用于求算吸附熱adsHm；吸附等溫線：溫度一定時，反映吸附質(zhì)平衡分壓p與吸附量a之間關(guān)系，型研究多分子吸附層的性質(zhì)，到型為多分子層的吸附情況。21. 舉例說明金屬腐蝕的防護方法。答：在金屬表面涂覆各

9、種防護層：在鐵上鍍鋅，鋅的電極電勢低于鐵，遭腐蝕的是鋅鍍層；選擇合適的金屬和合金：實驗室中常用鉑作坩堝或惰性電極，效果較好；改變介質(zhì)的性質(zhì)：緩蝕劑能明顯抑制金屬腐蝕；電化學保護：將鋅或鎂與鐵相連接，鋅或鎂為陽極，發(fā)生溶解，而鐵是陰極，得到保護。22. 用開爾文公式說明人工降雨的基本原理。答：高空中如果沒有灰塵，水蒸氣可以達到相當高的過飽和程度而不致凝結(jié)成水。若在此時撇入凝聚核心，將凝聚水滴的初始曲率半徑加大，其相應(yīng)飽和蒸汽壓可以高于高空中已有的水蒸氣壓力，因此蒸汽會迅速凝結(jié)成水。23. 固體表面分子降低表面能的方式是怎樣的？答：同10。24. 表面吸附量的定義是什么？答：單位面積的表面層所含溶

10、質(zhì)的物質(zhì)的量比同量溶劑在本體溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的超出值。25. 何謂溶膠的電動現(xiàn)象？舉例說明。答：在外電場的作用下，分散相與分散介質(zhì)發(fā)生相對移動的現(xiàn)象，成為“電動現(xiàn)象”。電泳：在電場作用下，分散粒子在液體介質(zhì)中坐定向移動；電滲：與電泳現(xiàn)象相反，使固體膠粒不動而液體介質(zhì)在電場中發(fā)生定向移動的現(xiàn)象。26. 溶膠粒子帶電的原因是什么？試解釋之。答：吸附：膠體分散系統(tǒng)比表面大、表面能高，所以很容易吸附雜質(zhì)。如果溶液中有少量電解質(zhì)，溶膠粒子就會吸附離子。當吸附了正離子時，溶膠離子荷正電；吸附了負離子則荷負電；電離：當分散相固體與液體介質(zhì)接觸時，固體表面分子發(fā)生電離，有一種離子溶于液相，因而使固體粒

11、子帶電。27. 反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)分子數(shù)的概念有何不同，能否說一級反應(yīng)都是單分子反應(yīng)，二級反應(yīng)都是雙分子反應(yīng)，為什么有時兩者數(shù)值一致？答：對于基元反應(yīng)，直接作用所必需的反應(yīng)物微觀粒子（分子、原子、離子、自由基）數(shù)，稱為“反應(yīng)分子數(shù)”。反應(yīng)分子數(shù)是針對基元反應(yīng)而言的，表示反應(yīng)微觀過程的特征?；瘜W反應(yīng)的速率方程中各物濃度的指數(shù)稱為各物的分級數(shù)，所有指數(shù)的總和稱為反應(yīng)總級數(shù)，用n表示。對于非基元反應(yīng)不存在反應(yīng)分子數(shù)的概念。反應(yīng)分子數(shù)是微觀量, 反應(yīng)級數(shù)是宏觀量開放分類不能。在基元反應(yīng)中，反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)分子數(shù)數(shù)值相等。28. 物理吸附和化學吸附有什么區(qū)別，請詳細說明。答：P293表格。29. 試述相律f=

12、K-+2的物理意義及各項的含義。答：相律就是在平衡系統(tǒng)中，聯(lián)系系統(tǒng)內(nèi)相數(shù)、組分數(shù)、自由度數(shù)及影響物質(zhì)性質(zhì)的外界因素之間關(guān)系的規(guī)律。只考慮溫度和壓力因素的影響時，平衡系統(tǒng)中相數(shù)、組分數(shù)和自由度數(shù)之間的關(guān)系如上所述。f表示系統(tǒng)的自由度數(shù)，K表示組分數(shù)，表示相數(shù)，2即為溫度和壓力兩變量。30. 試述范特霍夫等溫方程rGm=-RTK+RTQp的物理意義。答：用等溫方程可判別一化學反應(yīng)是否能進行及進行到什么限度為止。當QpK時，rGm0，反應(yīng)能夠正向進行；當QpK時，rGm0，反應(yīng)能夠逆向進行；當QpK時，rGm0，反應(yīng)達到平衡。31. 影響化學平衡的因素有哪些，請較詳細地說明之。答：溫度：吸熱反應(yīng)時，

13、溫度升高，標準平衡常數(shù)增大，有利于正向反應(yīng)的進行；放熱反應(yīng)時，溫度升高，標準平衡常數(shù)減小，不利于正向應(yīng)的進行；壓力：若0，系統(tǒng)總壓力p改變對平衡組成沒有影響；若0，系統(tǒng)總壓力增大時，系統(tǒng)的平衡組成向產(chǎn)物減少，反應(yīng)物增多的方向變化；若0，系統(tǒng)總壓力增大時，系統(tǒng)的平衡組成向產(chǎn)物增加，反應(yīng)物減少的方向變化；惰性氣體：若0，惰性氣體的存在不影響系統(tǒng)的平衡組成；若0，充入惰性氣體，使產(chǎn)物的物質(zhì)的量增大，反應(yīng)物的物質(zhì)的量減小；若0，充入惰性氣體，使產(chǎn)物的物質(zhì)的量減小，反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大。32. 用范特霍夫等溫方程rGm=-RTK+RTQp是如何判斷一化學反應(yīng)的方向和限度的。答：同30。33. 阿倫尼烏斯

14、對活化能是如何解釋的？答：不是反應(yīng)物分子之間的任何一次直接作用都能發(fā)生反應(yīng)，只有那些能量相當高的分子之間的直接作用方能發(fā)生反應(yīng)。在直接作用中能發(fā)生反應(yīng)的、能量高的分子稱為“活化分子”?；罨肿拥哪芰勘绕胀ǚ肿拥哪芰康某鲋捣Q為反應(yīng)的活化能。34. 彎曲液面下產(chǎn)生附加壓力的根本原因是什么？答：由于表面能的作用，任何液面都有盡量緊縮而減小表面積的趨勢。如果液面是彎曲的，則這種緊縮趨勢會對液面產(chǎn)生附加的壓力。35. 膠體的電動現(xiàn)象產(chǎn)生的原因什么，請分別敘述之。答：在外電場的作用下，分散相與分散介質(zhì)發(fā)生相對移動導致膠體的電動現(xiàn)象。在電場作用下，分散相粒子在液體介質(zhì)中定向移動導致電泳；在電場作用下，固體

15、膠粒不動而液體介質(zhì)在電場中發(fā)生定向移動導致電滲。36. 試述表面活性劑的幾種重要作用。答：濕潤：表面活性劑處理棉布，使得布與水的接觸角加大，變原來的濕潤為不濕潤，制成防水又透氣的雨布；增溶：濃度達到或超過臨界膠束濃度的表面活性劑水溶液卻能“溶解”相當量的碳氫化合物；乳化和去乳化：只要把少量表面活性劑加入到兩種互不相溶的液體之中,經(jīng)劇烈攪拌或超聲振蕩,就可制成較穩(wěn)定的乳狀液;表面活性劑亦具有趨乳化的作用；起泡：表面活性劑有雙親性的特征，具有起泡作用；洗滌：表面活性劑的濕潤、起泡等作用有助于去除油脂污垢。37. 催化劑為什么能夠加快反應(yīng)速度？答：催化劑參與化學反應(yīng)，改變了原來的反應(yīng)途徑，致使反應(yīng)活

16、化能顯著降低，從而加快反應(yīng)速率。38. 可逆電池必須具備的條件是什么？答：可逆電池放電時的反應(yīng)與充電時的反應(yīng)必須互為逆反應(yīng)；可逆電池所通過的電流必須為無限小；即可逆電池在充電、放電時，不僅物質(zhì)的轉(zhuǎn)變時可逆的，而且能量的轉(zhuǎn)變也是可逆的。39. 何為參比電極，作為參比電極需要具備什么條件。答：實際測量電極電勢時，經(jīng)常使用的一種易于制備、使用方便、電勢穩(wěn)定的電極為參比電極。易于制備，使用方便，電極電勢穩(wěn)定且易重現(xiàn)。40. 電極溶液界面電勢差與電動勢有何區(qū)別？答：電極溶液界面電勢差：金屬離子在電極相中與在溶液相中的化學勢不相等，則必然會發(fā)生相間的轉(zhuǎn)移，破壞了電極和溶液各相中的電中性，使相見出現(xiàn)電勢差。

17、當靜電吸引與熱分散平衡時，在電極與溶液界面處就形成了一個雙電層。電極溶液界面電勢差為電極電勢與溶液本體電勢差的絕對值。 電動勢：各種電極的界面電勢差就是電池電動勢，如果沒有液體接界電勢存在，或者采用鹽橋消除液體接界電勢之后，可逆電池電動勢E總是組成電池的兩電極電勢之差。41. 如何將一個化學反應(yīng)設(shè)計成電池，有哪幾個步驟？答：確定電解質(zhì)溶液：對總反應(yīng)中沒有離子出現(xiàn)的反應(yīng)，依據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)找出相應(yīng)的例子；確定電極：從已知三類電極中選擇；復核反應(yīng)：電池組成后必須寫出該電池對應(yīng)的反應(yīng)，并與給定的反應(yīng)對照，兩者必須一致。42. 簡述可逆電極的種類，并舉例說明。答：第一類電極包括：金屬電極和氣體電極等。Cu2+|Cu，H+|H2(g,p)(Pt)。第二類電極包括：微溶鹽電極和微溶氧化物電極。甘汞電極：Cl-|Hg2Cl2(s)-Hg(l)，貢-氧化汞電極：H+|HgO(s)-Hg(l)。第三類電極包括：氧化還原電極，是由惰性金屬插入含有某種離子的兩種不同氧化態(tài)的溶液中而成。Fe3+-Fe2+電極：Fe3+, Fe2+|(Pt)。43. 某兩相在溫度相等，壓強不等的情況下能否達到相平衡？答：不能。 相平衡的熱力學條件是各相的溫度和壓力相等，任一組分在各相的化學勢相等。由于兩相壓強不等，故不能達到相平衡。44. 在100，p0，1mo