历年物理化学考研题.docx

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历年物理化学考研题

物理化学考研题

1西安交通大学2001年攻读硕士学位研究生入学考试试题

一择瓶（请从每个题用给出的几个答案中选择一个最合适的答案，把正确答案的字母填写在駆号后

的括号里.每个题1分，共计18分.选错或多选者不能得分但也不倒扣分J

】■（）—个休系从状态变化到状态2（门““刃人在此过程中啣个量为定值而与此状态变化的路线无关？

A.£pdVR［炭xCf7'dSD.『学

巳（）体枳功的计算公式WnRTln普适用于鼻种筒单雙化过程？

A*理想气体的各种状态变化.R理想气休的尊温过程.

C理想7体等温叩逆过程。

U任材等温可逆过程*

玄（）菜个尊温恚变化沿可逆路线宪成时•必然

A.环境对系统做最小功.氏系统对环境做最小功*

C.系址的嫡值增大"D-累现的甘布斯属數保持不变.

4.某电池在一定温度压力下放电时体枳不变•那么在放电过程中以电池为体系时可以肓定

A.AS=Q/TKQ=AH

G^JU=Q—nFED+AG=—nFE

5.（）式AH=pr.dT的使用条件只能是

」升

A.所有的简单变化’R所有的等抵变温过程・

G尊压可逆变化过帳。

D.无非体积功的等压变温过程・

6・（）反应2HE（g）+Oi（g）-*2H:

O（g）町在T温贬下茅压完成（路线1）,也町在丁温度下等容完成｛賂线2）・若反应中的气体均可视为理想气休，那么该反应沿上述两条不同路线完成时必然

A.Q,j=Qw=AH⑵

C.反应沿路线

（1）进行时H2CXg）的平衡产率较低*

O反应沿路线

（2）进斤时该反应的平術常散校大"

7.（）在一定温度压力下*

A,AG大于莓的过程一定不能发生*

liAG小于零的过程一罡能自发进行.

C.肖些小于零的过程也能自发进荷*

【丄任何态变化的靖变都可以表示为空=QfT*

8-（＞下列各式那个代表务组分佯系中组分i的化学踞？

9.<）反应3C（s）+2H2O

反应条件才会有利干提高CHJg）的平衡产率？

A.温度和压力不变•加入不参与反应的局外气体.

K压力不变，提高反应温度.

C.温度不变，增加压力.

D.T温度下将反应物引入崩性绝热反应器进行反应.

10.（）电极极化的结果必便

A.阳极的电极电势升髙.B.阴极的电极电势升高'

C.使原电池的阳极电势升為.便电解池的阴极电炒升為.

D.使原电池的阴极电衿升宵，使电解池的阳极电势升囱-

11.（）当把-根毛细管插人某液体时•可能会发生什么现象？

已知>“一

A.骨内液面岛于管外液面.

K裁内液面上的饱和蕉气压髙于借外液面上的饱和蒸气压.

C.骨内液面的曲审半径小于零.

D.该毛细管材料能被这种液体润湿"

12.<）在一定压力F如果反应A—B的4H.与温度无关•那么

A.在一定压力HMA）和Hm（B）肯定也与温度无关.

B.一建压力下^,Sm肖定也与温度无关.

C.压力不变•升高温度时不会改变该反应的平衡组成"

D.若SHmVO•則该反应不论柱什么温度下都能自发进行。

13.（）在一定压力下某电池的可逆电动孙随温度的升高而增大•那么当谀电池在一定温度、压力下可逆放电时必於

A.QVORQ>0

C.A/f<0D.AH>0

14.（）对于时闭体系•下向哪个式子4任何悄况下祁星正确的？

15.（）仙協橇（GHnU）稀水溶液和^Oh）稀水溶液凝固肘都只析出纯冰•由此可以断定

A.这两种涪液的凝周点降低常数是不I司的.

B.曲种溶液浓度的质直分数相同时•其凝同点也相同.

C.两沖溶液的凝固点相同时•其沸点也相同“

I）.卿种溶液的凝固点栢同时•其溶质的化学势也相同。

】6・《）下列哪种说法是错误的？

A.没有零分子反应.

B.简单反应的级数一定是疋帑散・

C.反应物的初始浓度越大•其半袞期也一定越长.

D.反应的活化庞越大•升岛滔度时反应速度增加猬就越快.

】7・（［就一定温度压力下的过饱和溶液而言•可以骨定

A.溶液中溶质的化学势大于同温同压下纯溶质的化学势。

H.溶液中溶质的化学妙小干同温同缶F纯溶质的化学势。

C.溶液中溶质的化学粹大于擁液中溶剂的化学外.

D濟液中熔剂的饱和热汽压大于纯溶剂的饱和蒸汽

1&（〉一个含K+,Na*.Cl及SO：

的水溶液体系的组分数足

A.3RIC.5D.6

二、简答与证明题（每卜小題5分•共20分）

1-有人认为：

严格说来纯净水衣肓裁高原上的凝固点比在内陆平原上的凝固点為.请分析说朝这艸观点見否正确？

2.将100ml0.01mol-dm3的KI溶液与50ml0.01mol•dm3AgN（）j溶液混合会生成碗化银溶胶。

请弓出碘化银溶胶的胶团式•并说明Mg（：

l：

.NaCl.Na2SO<和MgSO4这几种电解质中何者对该胶体的聚沉能力虽强。

3.已知反应C（s）4CO2（g）—2CO（g）的杯准摩尔反炖古布斯噸数变与泪度的关系为

■62=124900-30.38TlnT+26.15X10^J•mol1

求50C下该反应的标准摩尔反应焙变•腐.

4•证附—T[（新厂霹）,]

三、（毎个小題7分，共】4分）

1・一定温度下由反应A+2B—C生成C的速度与A物质浓度的半方成正比而与B的浓度无关.恋500K和520K炳种温度F做实脸时•A的初始浓度均为a.B的说很充分.衣实捡中测得A的半藏期分别为36009和1ROOg若A的初始浓度不变但欲使其半袞期缩短至900“那么反应温度应控制在多少？

2.乙醴热分解反应CH3CH（）—CH4+CO的反应机理&Ti

CHjCHO-^-CHjHCUO<

CH,•FCHiCHO-^CH<+CU4CO>

CH3CO-^CH3>4CO

2CH3•―CM

试用稳态近似法推导出甲烷的生成速率表达式.

四、（毎个小題7分，共14分）

I.左P压力、25C时下列电池的电动势为s它的温度系敎为（矜）伉

八/m~0.05mol•kg1\|

PgH2（p°）H：

S（）4I1HfcSOJs）^Hg（l）

\/+~0.340/I

<1）写出电极反应和电池反应.

<2）求p压力、25£时该电池的标准电动勢，

（3）求25CB）该电池反比的5S.和'Hi

2.18X?

时测得心齐饱和水洛液及配制该溶液用的蒸帼水的电导率分別为3.8X10S-n>1W1.5XI0-4S-m'•且巳知18P时.

Am（CaCl：

）匸0.02334S•E•mol1

4；（NaCi）=0.01089S

Am（NaF）=0.00902S•m:

•mol1

求18CH4饱和Cal]水溶液中的浓度，

5.（毎个小題7分■共14分）

1.固态UF6和液态UF。

的饱和蒸气圧与温度的关系如下:

ln[p（s）/kPa]—22.50—第眾

ln[p（l）/kPa]=15.35—^5?

?

求UF＜的程液气三相平衡共存吋的温度和压力.

2.组分A和B可形成不相合熔点的化合物AB^A'B和彼此在固念完全不互溶•心》圧力下纯A比纯H的熔点低，而AB,的不相合熔点介于纯A和纯B的熔点之间.

（1）定性画出p压力下A.B二组分体系的温度-组成图。

（2）定住画出xb-0.8时体系从蔽态逐渐冷却过程中的步冷曲线•

六、（毎个小题6分，共12分）

水《】〉和硝M*＜2＞彼此溶解度很小•可忽略不卄•现已知373K时水的他和慈汽压为101325Pk•而且其饱和蒸汽压融温度的变化率为霁=33.7Fa・Kh而硝基苯@373K时的饱和蒸汽压为2773Pa.Uftl和燕汽压融温度的变化率为需T2Pa・K

＜1）计算101325Pa下水和硝荃苯混合物的沸点.

（2）左101325Pa下•往水

（1）和硝圣苯

（2）的混合物中通入水慕气进行水蒸气燕憎时•计算憎出物中硝基苯的摩尔分数.

七、（8分）

水在某容器中沸腾时•如果其中只有貢径为lO^mm的空气泡•那么101325Pn下在该容器中水需要过热几度才会开始梆腾？

已知在100C和101325Pa附近水的表面张力为＜r=58.9N•m'，草尔汽化熔为Hln-4C660J•mol1•密度近似为1kg/dm30

试题1参考解答

一・l・D2.C3.A4.C5.C6.B7.C8.C9.C10.A

ILB12.C13.C14-C15.Bl&C.A17.B18.B

-J.正确❾由于西歳押拔再•压力低•凝固点高.

2.{

4.证明:

一597838X（一0.2221）=132.76kJ

_773・2"（-需勞一緩|十26上"尸）=一59:

—丁［（需）,-（需）］乂因为

+XHZ+

（EOSXH+I

ss+HHZIvz+cods曲H（+）

-Hz—azlx

0H・m?

x>&LmxHJJ•EHOJ£h■-JP

•S.H.crp

o

;H2J£Z—・《2H32+

HHuoruJ•£厅龙丨wsc4h衣

:

u・oluz922.0H

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一OE•z•S96一0・0u68olodxZIZO600.0Xz+VCBZO.0

HA*N》?

fvzl《dBN）sfvz+23®3）HVNUH®9）"V

・E•^・0LXS9・eN:

01xs・【l?

0IX8・gH7QI・^H胺

av+DI）=ZHESW+£Hd

-630—r0J-+?

1^+?

^

669zo・OHOPg・ox\g6\o・ou5;J

ZM6Z0ouxaso・0xz）4H—•£H

2•解温度-纽成图及步冷曲线如附图1.1所示。

六.

（1）.解

（2）

七.解

幵一101325~T-373~

附图1-1

T-373

U01325=以+片

Z>i-101325片

-/>«-35.7（丁一373）

35.3（373—了）一2773=42（丁一373）

77.3（7-373）=-2773

7=373-35.8=337.2K

Pa_wa

pBW

=,=]__1_K1

•>丄mi加t.101325p\

l+丁l+k1~—

n\P.xp\

337.13-373^42=1266,46Pa

Ta=]+101325—1266・46=°・0125

1266.46

2X58.9X18X103

1叨=lnl01325~8t314X373XO.5X10^Xl000

lnp；=10.1586p：

=25812Pa

101325_40660（\1\

n25812-&314（百一历丿

T2=416.4K

AT«416.4-373=43.4K

2西北工业大学2001年攻读硕士学位研究生入学考试试题

一・填空M50分）

1・臬理想气体经绝热恒外压圧缩AH

（2）Oe

2.298K时某化学反应的\£=一16・74kJ•moP1=-16.74J-K'•mol1•则该化学反

应@凹KJfl度下反应时的反应热为零.

3.已知dFn—SdT_测・则（券）八血，僚）广空，〔锡耳]广型・

4.lmol理想气体从同一始态A（q・匕.几）分别经过绝热可逆膨胀到和绝热不可逆膨胀到厅（加•匕，叽）两个过程•这两个过探具有的关系是T,（7）T/,V,（8）V/tAS（9）aS\

5.1mol液态水曲100C.101.325kPa向真空热发为100<\101・325kPa的水蒸气•巳知此过程的AH=4O・6kJ.则谏过程的Q=（10）kJ・W=（ll）kJ・2=（12）kJ・AS=（13）J•Kl>^F=（14）kJ>AG=<15）kJ.^町以用（16）函数的改变最来判晰此过程的方向.

6.某气体的状态方程为p*=RT+bp（b=4Xl（）7dm>•mo「）•半1mol该气体从300K.100k"转变到300K.500kPa时，诛过程的"±（17”°

7.描岀下列公式的适用条件，

（1）AS=nRln（Pi/p?

）+in（T,/Tt）（18）i

⑵4緒訓爲<122.

（3）dS二爭（20）；

（4）AS=^H/T（21）；

（5）dF^-SdT-pdV（22）i

（6）^F=W（23）；

（7）A

⑻（韵广（霍）广空・

&氯仿

（1）和丙銅

（2）形成非理想液体混合物.在丁时测得总蒸气压为29397.6厲•蒸气中內酮的摩尔分数加=0.818•该汩度下纯氯仿的蒸气压为29570.9Pa,则此混合物中氟仿的活度5■空2・

9.温度为丁时纯A液体的饱和蒸气压为加•化学势为肛•庄101.325kPa时的凝固点为T；•当八中擁入少虽与A不形成固态溶液的溶质而形成稀溶液时，则有魚（27）加•加（28》“XT；（29）

10.NH2COONH<（s）«2NH.（g）+CO：

（g）在30C的Kc*6.55XWJ此温度下的分解压为（30）kPa.

—】1・某化学反应的K°与丁的关系如下：

lnK°«（L00X10s/T）一&0

則汝反应的AfH.e-（31）kJ•moL,.S.Q=⑶〉J•K"•mol1.

12.当293K时•反应为

Fb+D=2HDK月

H：

+DJOJ=2HD（）K戶

H?

O+HD=HDO+HzK）°

剜反应2H?

O+U=D,OZ+2H.的K°-（33）t

13.@一抽空的容器中放入过E的NUHCOa）.加热时发生下述反应并达到平御•即

NH.HCO3（s）»NH3（g）+H2O

（g）

则该系统的独立组分数K=（34）•自由度数/=（35）,若只冇少许NH.HC（）s（s）.而且已仝部分解・則该系统的K=（36）>"⑶几

14.二元液系相图中•恒沸点的白由度数/=《38〉・

15.对于二元讹系•若恒温下庄液相中增加A的最便得气相的总圧增加.那么必定有气相组成屮（39）液相组成•"・

16.已知Cu21十2e—Cu妬；=0.337V

（M+e—Cu姬=0.521V

则CuH+e―u'的=（40）.

17.25C时电池Pt<}I.（p°）|HI（a）|AuI（s）-Au的电池电动补E=0.543V,巳知f^i-O.497V<則HI的活度g=（41）.HI离子的半均活度几=（42）.

18.反应2A—3B,则-如/出和如Ak之间的关系ft（43）.

19.级反应以竺对时问作图为一直线，速呻常数等于宜线的《45》.

20.过渡状杰理论认为反应物首先形成型•反应速率尊于竺.

21.表面活性物质加入到溶秋中•引起溶液表面张力的变化鲁（48〉0•所产生的吸附是他吸旳.

22.兰辂缪尔吸附爭温式推导过程的假设足（50）。

二、（16分）某气J本的状态方程为pV=nRT+nbp（J>>0的常数），对该气体试证明下列关系式成立.

（1）（紛广5⑵（霍）广”加

<3）（鈴）・一S-nRi（4）C#-Cv=nR・

附图2.1

三、（14分）已知水和异丁醉系统相图如附图2・1所示•在

10】.325kPa时，系统的共沸点为89.7C.三相平緬时的组成如附图2.1所示.

（1>指出各相区存在的相态和自山度数/»

（2>绘出两物系点徐却时的步冷曲线；

<3）今冇350g和150g异丁醇形成的系统在101.325kPa下山空温加热.问当温度刚到达共沸点系统处于相平循时存在哪醴相•其质就各为多少克？

当温度从共沸点刚冇上升趋势

其质蚩又各为多少克？

四、（20分）

电池Pt,Hz<101.325kPa）|HCKO.1mol•kg'）|Hg2Cl2

-Hg,电池电动势与温度的关系为：

E（V）=0.06944-1.88X

103T-2.9X1OT,298K时若有2F的电儀通过电池.则

（1）写出该电池的电极反应及电池反应.

（2）计算诙电池反应的ArH.,g.

（3）计算电池可逆放电时与环境交换的热Q・

试题2参考解答

一、1.

（1）>

（2）>

2.（3）1298

3-⑷一S（5）（H）y（6）yr

4.（7><（8）<（9）V

5.（10）37.50（11）0（12）37.50（13）10&8（14）-3.104（15）0（16）^Sft

6.（17）4030

7.（18）封闭系统理想气体单纯"VT变化

（19）封闭系统

（20）封闭系统可逆过程

（21）恒温、恒压可逆或可逆相变

（22）封闭系统•可逆W'=0或封闭系统单纯pVT变化

（23）封闭系统•恒温

（24）理想溶液

（25）封闭系统,W'=0

8.（26）0.1809

9.（27）>（28）>（29）>

10.（30）5.501

11.（31）-831.4（32）一66.51

13.（34）1（35）1（36）1（37）2

14.（38）0

15.（39）>

16.（40）0.153V

17.（41）0.1667（42）0.4083

18.（43）y

19.（44）Inc（45）负斜率

2O・（46）活化络合物（过渡态）（47）活化络合物分解速率

21.（48）<（49）正

22.

（50）吸附是单分子层化学吸附

dU«TdS-/>dV儒）严僚）厂P

又因为

（霍）严僚）严一丁㈱严

（制厂-譽+攀+—

证明

dF=-SdT~pdV

（特）广-S（霁）广乍-厝=一4航

证明c—吐（祟广（荆」7（瓠（霁）厂

丁（撤（制"（悬）（丹"

三、⑴①g/•=2②g+i/•-1③Ir=2

3西安工程科技学院2001年攻读硕士学位研究生入学考试试题

-X填空"20分）

1.理想气体可以看做实际气体在下的极限情况所洪现的共性.

2.山纯物质组成的理想溶液，则有AS"0.

3.对封闭系统•任经历某过程时，系统等于其所吸收的烬与获得的功之和。

4.征恒定温度、压力下•反应aA+6B-/L+mM达到化学平衡的条件是.•

5.在恒定温度和爪力下•已知反应A—>2B的以及2A—C的则反应C一4B的A//y

是•

6.溶液屮所冇的迁移数之和必定是】•

&任相冋的温嗖卜•同一液体肢分肢成具冇不同曲犁半径的分散系统时•它们将其右不何的饱和燕V压•则三者的关系是•

9.是描述通过的电址与电极反应产物的皿之间的关系.

10.不挥发的溶质溶于溶剂中而形成溶液之后，将会引起…_上升.

2.判断（对的■请在括号内划V•错的•请在括号内划X）（20分）

<>1.对于理想气体•（需）『足煞尔实验的一个推论.

<>2.溶胶的电本特性是高分敬、多相、热力学不憶定。

（）3.在燃烧热测定的实验中，便用『多种温度计，其中用于调节和控制恒温宙温度的是贝克曼温度计.

<）4：

覘-氢服电极的优缺点是制备使用非常方便R不易中帝・pH>&5不能便用.

（）5.孀是状态哂数.其值等价于可逆过程的热淤翡・

<>6.较高电位的金属元素被较低电位的金居兀素还原是因为cft>^.E>0反应白动进行.

（）7.二组分理想溶液的总蒸％压是大于任一纯组分的热气

（）&润湿是指液体黏附在固体表面的现象,0V9O・.

（）9.兰格缪尔吸附的基本假设是多分子层吸附.

（）10.（；B定义化学反W凍率昆反山进怡融时间的变化事尊.

三・证明（10分）

Q-Cv-TWpWTH

四.计算（50分）

1.1mol理想气体由405.3kPa•20dm3個容升温•使压力升髙到（053kP&•仰恒压压缩至体枳为2dm\求矗个过程的W及“匕（14分）

2.20C时•水的衣面张力为72.8X10sN-cm\汞的表面张力为483X105N-cm-而水和汞的界而张力为375X10$N•cm\请判断水能否在汞的表曲上蚀展开？

（4分）

3.C“放射件蜕变的半衰期为5730a.今在一考占样品中稍得C"的含就只有72%.请冋该样品距今有多少&?

（5分）

4.用过屋的KI和AgNQ.溶液混合制备溶胶，试问：

（1）将此溶胶进行电泳•溶胶向哪卜方向移动？

（2）写出胶团结构式.

（3）下述电解质中何老聚沉能力杲强？

1）Cn（：

l212）Na：

SO4（5分）

5.

25C时测得电池Ag|AgCKs）IHCl（aq））|CI2（100kPa）IPt的电动势为€-1.】36V.在此温度下風g-1.358V，ea*M<=0.799V-试求ArCI的活度积.（5分）

6・环氣乙烷住380C时分解反应为一级反应M二363min.活化能E.=217・57kJ•mol1,试求在450C时分解75%的环氧乙烷所需的时间为多长?

（7分）

7.如附图3.1所示足A.H两化合物的等压尚液相图.

（1）指出N・P,Q各点的相态与相数•并说期相点所代衷的克义.

（2）画岀N.P.O点的步冷曲线•

（3）物系点O析出什么样的物质？

⑷指出该相图的类那.（】0分〉

试题3参考解答

一、】•高温低压2・>3.内能的增总4・+切|产仙・+力砂

5・2屮一屮

6.正负离子7.馆摩尔数址&pepCp也9.法拉第定律10.沸点

二、］・X2.V3.X4.V5.X6.V7.X8.V9.X10.^

三、证明—T駕）,-T需厂兀（等）厂駕）+

丁僚）,（霁）广T（H）v（霁，

P^V^=t>zVz

叫丄解：

因为

所以Tt=T2

△H=02=0

W=-pt（V2-Vl）=4O^53X（2-20）=72.95kJ

Q=-W=-72.95kJ

AS=nRln^=lX&3141n磊=一19.14J•K-1

^F=^n-T^S=-974.9X（-19.14）=1&66kJ

△G7H—血S=18・66kJ

2.护■“一处讥一％=（483-375—7