2020 年招收攻读硕士研究生考试题物理化学

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2020

年招收攻读硕士研究生考试题

考试科目代码:

725

考试科目名称:

物理化学

说明:考生答题时一律写在答题纸上,否则漏批责任自负。

物理常数

R=8.314

J.mol-1.K-1,F=96485

C.mol-1,p

=100K

Pa

一、单选题(每题2分,共30分)

1.封闭体系从

A

态变为

B

态,可以沿两条等温途径:甲)可逆途径;乙)不可逆途径

则下列关系式:

ΔU可逆>ΔU不可逆

⑵W可逆>W不可逆

Q可逆>Q不可逆

(Q可逆

W可逆)

(Q不可逆

W不可逆)

正确的是:

(A)

(1),(2)

(B)

(2),(3)

(C)

(3),(4)

(D)

(1),(4)

2.已知:Zn(s)+(1/2)O2ZnO

ΔcHm=351.5

kJ·mol-1

Hg(l)+(1/2)O2HgO

ΔcHm=

90.8

kJ·mol-1

因此

Zn+HgOZnO+Hg的ΔrHm是:

(A)

442.2

kJ·mol-1

(B)

260.7

kJ·mol-1

(C)

-62.3

kJ·mol-1

(D)

-442.2

kJ·mol-1

3.对于不做非体积功的封闭体系,下面关系式中不正确的是:

(A)

(¶H/¶S)p=

T

(B)

(¶F/¶T)V=

-S

(C)

(¶H/¶p)S=

V

(D)

(¶U/¶V)S=

p

4.理想气体的atto

循环由下面四个可逆步骤构成:

(A)

气体绝热可逆压缩

(B)

恒容升温,气体从环境吸热

(C)

气体经绝热膨胀作功

(D)

恒容降温回到原态

该循环过程的T-S图为:

5.某体系分A,B两部分,这两部分的热力学概率分别为A和B,则整个体系的微观状态数与A,B的关系为:

(A)=AB

(B)=B

/A

(C)=A

+B

(D)=B–A

6.在温度T时,纯液体

A的饱和蒸气压为pA*,化学势为μA*,并且已知在pq压力下的凝固点为Tf*,当

A

中溶入少量与

A

不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时,上述三物理量分别为pA,μ

A,Tf,则

(A)

p

A*

(B)

p

A*>pA,μA*<μA,Tf*

(C)

p

A*

Tf

(D)

p

A*>pA,μA*>μA,Tf*>Tf

.298

K,pq下,苯和甲苯形成理想液体混合物,第一份溶液体积为2dm3,苯的摩尔分数为0.25,苯的化学势为m1,第二份溶液的体积为1dm3,苯的摩尔分数为0.5,化学势为μ2,则:

(A)

μ1>μ2

(B)

μ1<μ2

(C)

μ1=μ2

(D)

不确定

8.有一ZnCl2水溶液,m=0.002

mol·kg-1,g±=0.83,则a±为:

(A)

1.66×10-3

(B)

2.35×10-3

(C)

2.64×10-3

(D)2.09×10-4

9.电池(1)

Ag(s)│AgNO3(a1)‖AgNO3(a2)│Ag(s)

电动势为

E1

电池(2)

Ag(s)│AgNO3(a1)┆AgNO3(a2)│Ag(s)

电动势为

E2,其液接电势

EJ。三个电动势间的关系为

(A)

E1=E2

(B)

E1=E2+

EJ

(C)

E1=E2-

EJ

(D)

无法确定

10.以石墨为阳极,电解

0.01

mol·kg-1

NaCl

溶液,在阳极上首先析出:

(A)

Cl2

(B)

O2

(C)

Cl2与

O2混合气体

(D)

无气体析出

已知:f

q

(Cl2/Cl-)=

1.36

V,h

(Cl2)=

0

V,f

q

(O2/OH-)=

0.401V,h

(O2)

=

0.8

V。

11.光化学反应发生的条件是:

(A)

(DrGm)T,p<0

(B)

(DrGm)T,p>0

(C)

(DrGm)T,p=0

(D)

(DrGm)T,p¹0

12.根据活化络合物理论,液相分子重排反应之活化能Ea和活化焓D≠Hm之间的关系是

(A)

Ea=

D≠Hm

(B)

Ea=

D≠Hm-

RT

(C)

Ea=

D≠Hm+

RT

(D)

Ea=

D≠Hm/

RT

13.在绝热条件下,将液体分散成小颗粒液滴,液体的温度将:

(A)

上升

(B)下降

(C)不变

(D)无法判定

14.若用g和a2分别表示溶液的表面张力和活度,则在定温下加入表面活性剂后:

(A)

dg

/

da2

0

(B)

dg

/

da2

0

(C)

dg

/

da2

0

(D)

dg

/

da2

0

15.在空间轨道上运行的宇宙飞船中,漂浮着一个足够大的水滴,当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时,将会出现:

(A)

水并不进入毛细管

(B)

水进入毛细管并达到管内一定高度

(C)

水进入毛细管并达到管的另一端

(D)

水进入毛细管并从另一端滴出

二、计算题(共90分)

1.某单原子分子理想气体从T1=298

K,P1=5Pq的初态。(a)经绝热可逆膨胀;(b)经绝热恒外压膨胀到达终态压力P2=Pq。计算各途径的终态温度T2,及Q,W,ΔU,ΔH,ΔS。(18分)

2.在298

K下,将2g某化合物溶于1kg水中,其渗透压与在298

K下,将0.8g葡萄糖(C6H12O6)和1.2kg蔗糖(C12H22O11)溶于1kg水中的渗透压相同。(16分)

(1)

求此化合物的分子量;

(2)

求化合物溶液的凝固点是多少?

(3)

此化合物溶液的蒸气压降低是多少?

已知水的冰点下降常数Kf=1.86

K×kg×mol-1,298

K时水的饱和蒸气压为3167.7

Pa,稀溶液密度可视为与水同。

3.PCl5的分解反应为PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g),在523.15

K,101.325kPa下反应到达平衡后,测得平衡混合物的密度为2.695kg×m-3,试计算:

(16分)

(1)

PCl5(g)的解离度;

(2)

该反应的Kqp;

(3)

该反应的ΔrGqm。

4.在界面移动法测迁移数的实验中,用

mA的电流通电

s,含有

0.01

mol·dm-3

HCl

溶液的液面向阴极移动了

16.8

cm,已知迁移管的截面积为

1.00×10-5

m2,试求H+和Cl-的迁移数。(10分)

5.298K时,有下列电池:(20分)

Pt,Cl2(pq)|HCl(0.1mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s),试求:

(1)

电池的电动势;

(2)

电动势温度系数和有1mol电子电量可逆输出时的热效应;

(3)

AgCl(s)的分解压。

已知DfHmq(AgCl)=

1.2703×105

J·mol-1,Ag(s),AgCl(s)和Cl2(g)的规定熵值Smq分别为:

42.70,96.11和243.87J·K-1·mol-1。

6.硝酸异丙烷在水中被碱中和为二级反应,其反应速率常数用下式表示:(10分)

lg(k/dm3·mol-1·min-1)=-3163K/T+11.899

(1)

求表观活化能;

(2)

313K时反应物始浓度均为0.008mol·dm-3,求反应物浓度均达到0.004mol·dm-3需多少时间?

三、简答题

(15分)

1.指出下面二组分凝聚体系相图中各相区的相态组成。

四、推导题

(15分)

1.汞蒸气存在下的乙烯加氢反应

C2H4+H2C2H6

按下反应历程进行:

Hg

H2Hg+2H

H+C2H4C2H5

C2H5+H2C2H6+H

H+H+HgH2+Hg

C2H6之生成速率表示式、表观活化能Ea与各元反应活化能的关系。

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