1、中山大学研究生入学考试物理化学试题及答案教学内容中山大学2000年研究生入学考试物理化学试题及答案中山大学二OOO年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目: 物理化学(含结构化学)专 业: 无机、分析、有机、物理化学和环境化学研究方向: 上述专业的各研究方向I一. (共30分) 填空与问答题(1): 1. 在绝热钢弹中, 发生一个放热的分子数增加的化学反应, 则( )。(2分)(a) Q 0, W 0, U 0 (b) Q = 0, W = 0, U 0(c) Q = 0, W = 0, U = 0 (d) Q 0, U 02. 1 mol单原子理想气体始态为273K, 一个标准大气压, 经下
2、列过程: (a) 恒容升温1K; (b) 恒温压缩至体积的一半; (c) 恒压升温10 K; (d) 绝热可逆压缩至体积的一半。上述四过程中, 终态压力最大的是过程_, 终态压力最小的是过程_, 终态温度最高的是过程_, 终态温度最低的是过程_。(2分)3. 实际气体经节流膨胀后，下述哪一组结论是正确的? ( ) (2分)(a) Q 0, H = 0, p 0 (b) Q = 0, H = 0, T 0 (c) Q = 0, H 0, p 0 (d) Q = 0, H = 0, p , ) 10. 答 K p = (4/27)(p3离/ p 3) 11. 答 (d)12. 答 (d ) 13.
3、 答 (b) 14. 答 上升, 下降; 下降, 上升。 15. 答 负二. 计算题(1)1. 答 H = 40.66 kJ (2分) U = 37.56 kJ (2分) S = 114.8 J K- 1 (2分) G = - 2160 J (2分) F = - 5260 J (2分)2. 答 (a) 液体刚凝聚时呈现二相平衡, 气相中的总压与液相组成的关系为:p = pA + pB = p*AxA + p*BxB = 0.4 p xA + 1.2 p (1 - xA)= 1.2 p - 0.8 p xA yA = pA/p = p*AxA/p 0.4 = 0.4 p xA/(1.2 p -
4、0.8 p xA)xA = 0.6667 可得 p = 6.755 104 Pa (3分)(b) 正常沸点时: p = p p =1.2 p - 0.8 p xAxA = 0.25 xB = 0.75 (3分)3. 答 在x体系中加入FeSO4后, 物系沿xB线移动, 在靠近EO线处, 取一点y, 向y体系中加入水, 物系沿yA线移动, 进入EDF 区, 当物系点到达z点时就有FeSO4 H2O固体析出, 过滤可得复盐E。H2O- FeSO4- (NH4)2SO4三组分体系相图 4. 答 (a) N2O4 (g) = 2NO2(g)开始 1 0平衡 1 - 2 为离解度, 平衡时总物质的量为1
5、 + K p = p2NO2 /( p pN2O4) = 4 2p / p (1 - 2)当p = p 时, K p = 4 2 / (1 - 2) = 0.155 = 0.193 (2分)(b) 同理, 当p = 0.5 p 时, K p = 2 2 / (1 - 2) = 0.155 = 0.268 (2分)(c) 加入惰性气体N2后, 平衡时总物质的量为2 + K p = 4 2p / p (1 - )(2 + )当p = p 时, K p = 4 2 / (1 - )(2 + ) = 0.155 = 0.255 (2分)5. 答 (a) 负极 2Ag(s) + 2Ac- (a Ac-
6、) - 2e 2AgAc(s)正极 Cu2+ (a Cu2+ ) + 2e Cu(s)电池反应 2Ag(s) + 2Ac- (a Ac- ) + Cu2+ (a Cu2+ ) Cu(s) + 2AgAc(s) (2分)(b) rGm = - zEF = - 2 (- 0.372 V) 96500 C mol-1= 71.80 kJ mol-1 rSm = zF( E/ T)P= 2 96500 C mol- 1 (- 0.374 + 0.372) V/(308 - 298) K= - 38.6 J K- 1 mol- 1 rHm = rGm + T rSm = 60.30 kJ mol- 1
7、(4分)6. 答 (a) 已知半衰期 t1/2与起始压力p0成反比, 这是二级反应的特点,故用二级反应的公式t1/2 = 1/kc0 = RT / kp0 k = RT / t1/2p0k(967K) = 0.135 (mol dm- 3)- 1 s- 1k(1030K) = 0.842 (mol dm- 3)- 1 s- 1 (2分)(b) 据Ea = R T1 T2 /(T2 - T1) ln(k2/k1),可得平均活化能Ea = 240.6 kJ mol- 1 (2分)(c) 据 A = kexp(Ea / RT),可得 A = 1.34 1012 (mol dm- 3)- 1 s- 1
8、 (2分)7. 答 H2S是弱酸, 考虑它作一级电离(As2S3)m nHS- (n- x)H+ x- xH+ (2分)II一、填空题 （12分）1能量量子化假设2. 3KK1 g22 u21 u4，。 4 4 54C36几率密度7 金属四重键， 2 4 2 8 9分子轨道，晶体场二、判断题（10分）1X 2. X 3. X 4. 5. 6. 7. 8. X 9. 10. X (4P1/2)三、计算题 （6分）（1）Z = NVD/M = 6.02 x 1023 (1048 x 1292 x 2455) x 10-30 x 2.07/ (8 x 32)= 16（2）按正交晶系公式：（3）S8分子属于点群D4d，独立对称元素有：I8, 4C2, 4 d。
