2013年中科院_825物理化學(xué)(乙)_考研真題_考研答案.pdf

科目名稱 物理化學(xué) 乙 第 1 頁(yè) 共 7 頁(yè) 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 2013 年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)統(tǒng)一考試試題年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)統(tǒng)一考試試題 科目名稱 物理化學(xué) 乙 科目名稱 物理化學(xué) 乙 考生須知 考生須知 1 本試卷滿分為 150 分 全部考試時(shí)間總計(jì) 180 分鐘 2 所有答案必須寫在答題紙上 寫在試題紙上或草稿紙上一律無(wú)效 3 可以使用無(wú)字典存儲(chǔ)和編程功能的電子計(jì)算器 下列一些基本常數(shù)供解題時(shí)參考 普朗克常數(shù) h 6 626 10 34 J s 玻茲曼常數(shù) kB 1 381 10 23 J K 1 摩爾氣體常數(shù) R 8 314 J mol 1 K 1 法拉第常數(shù) F 96500 C mol 1 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 p 101325 Pa 一 是非題 每小題 1 分 共 15 分 判斷下列各題是否正確 正確用 表示 錯(cuò)誤用 表示 1 卡諾循環(huán)包含了兩個(gè)恒內(nèi)能過(guò)程和兩個(gè)恒熵過(guò)程 2 近獨(dú)立定域粒子體系和經(jīng)典極限下的非定域粒子體系的最概然分布公式不 同 3 理想氣體的混合物屬于獨(dú)立粒子體系 4 理想溶液混合熱效應(yīng)為零 因而分子間沒(méi)有作用力 5 在相同的溫度和壓力下 相同質(zhì)量摩爾濃度的葡萄糖和食鹽水溶液具有不同 的滲透壓 6 亨利定律是稀溶液定律 任何溶質(zhì)在稀溶液范圍內(nèi)都遵守亨利定律 7 表面活性劑具有增溶作用 增溶作用可以使被溶物的化學(xué)勢(shì)大大降低 而且 是一個(gè)可逆的平衡過(guò)程 8 相律表述了平衡系統(tǒng)中相數(shù) 組分?jǐn)?shù)及自由度數(shù)間的關(guān)系 9 若組分 與組分 組成的凝聚系統(tǒng)相圖中 不生成固溶體 形成 A2B s AB s AB3 s 三種化合物 則此系統(tǒng)中最多可形成 3 個(gè)最低共熔點(diǎn) 10 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響表現(xiàn)為 對(duì)于放熱反應(yīng) 升溫時(shí)平衡朝正向移動(dòng) 11 化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的微觀特征是 反應(yīng)并未停止 只是正向進(jìn)行的速率與 反向進(jìn)行的速率相等而已 12 碰撞理論之所以是半經(jīng)驗(yàn)的 是因?yàn)閼?yīng)用其計(jì)算速率常數(shù)時(shí) 閾能必須由實(shí) 科大科院考研網(wǎng) 全國(guó)唯一專注于中科大 中科院考研的教育機(jī)構(gòu) w w w k a o y a n c a s c o m 科大科院考研網(wǎng) 提供中科大 中科院考研真題及答案筆記 專業(yè)課內(nèi)部輔導(dǎo)班火熱報(bào)名中 w w w k a o y a n c a s c o m 科目名稱 物理化學(xué) 乙 第 2 頁(yè) 共 7 頁(yè) 驗(yàn)活化能求得 而要求得實(shí)驗(yàn)中的活化能需要先測(cè)定一系列溫度下的速率常 數(shù) 13 鏈反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使化學(xué)動(dòng)力學(xué)的研究從總包反應(yīng)深入到基元反應(yīng) 即由宏觀反 應(yīng)動(dòng)力學(xué)向微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)渡 14 電池極化現(xiàn)象表現(xiàn)為電極電勢(shì)的改變 15 離子平均活度系數(shù)與正負(fù)離子活度系數(shù)有關(guān) 是兩者的代數(shù)加和 二 單項(xiàng)選擇題 60 分 每小題 2 分 共 60 分 1 1 mol 單原子理想氣體 由始態(tài) P1 200 kPa T1 273 K 沿著 P V 常數(shù)的 途徑可逆變化到終態(tài)壓力為 400 kPa 則 H 為 A 17 02 kJ B 10 21 kJ C 17 02 kJ D 10 21 kJ 2 下列熱化學(xué)方程式 C 石墨 O2 CO2 g H1 393 514 kJ mol 1 Cu s 1 2 O2 g CuO s H2 155 2 kJ mol 1 那么 用石墨還原 1 mol CuO 生成金屬 Cu 的反應(yīng)熱是 A 41 56 kJ mol 1 B 238 3 kJ mol 1 C 41 56 kJ mol 1 D 548 7 kJ mol 1 3 對(duì)于不做非體積功的封閉體系 下面關(guān)系式中不正確的是 A P H S T B V F T S C S H P V D S U V P 4 理想氣體從同一始態(tài) P1 V1 T1 出發(fā) 分別經(jīng)絕熱可逆途徑 與絕熱不可逆途 徑 到達(dá)體積相同的終態(tài) 以 S 及 S 分別表示其終態(tài)熵值 則 A S S B S S C S S D 無(wú)法確定 S S 何者為大 5 對(duì)于理想液體混合物 A mixH 0 mixS 0 B mixH 0 mixG 0 C mixV 0 mixH 0 D mixV 0 mixS 0 6 97 11 時(shí) x 乙醇 0 012 時(shí)的乙醇水溶液 總蒸氣壓 P 為 101325 Pa 該 溫度下純水飽和蒸氣壓為 91293 8 Pa 當(dāng)溫度不變 x 乙醇 0 02 時(shí) 下列 各式錯(cuò)誤的是 科大科院考研網(wǎng) 全國(guó)唯一專注于中科大 中科院考研的教育機(jī)構(gòu) w w w k a o y a n c a s c o m 科大科院考研網(wǎng) 提供中科大 中科院考研真題及答案筆記 專業(yè)課內(nèi)部輔導(dǎo)班火熱報(bào)名中 w w w k a o y a n c a s c o m 科目名稱 物理化學(xué) 乙 第 3 頁(yè) 共 7 頁(yè) A kx 927 kPa B kx 557 kPa C P 水 89 5 kPa D P 乙醇 18 5 kPa 7 在 0 1 kg H2O 中含 0 0045 kg 某純非電解質(zhì)的溶液 于 272 685 K 時(shí)結(jié)冰 該 溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量最接近于 已知水的凝固點(diǎn)降低常數(shù) Kf為 1 86 K mol 1 kg A 0 135 kg mol 1 B 0 172 kg mol 1 C 0 090 kg mol 1 D 0 180 kg mol 1 8 下列說(shuō)法中正確的是 A 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的數(shù)值不僅與方程式的寫法有關(guān) 而且還與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇 有關(guān) B 因 K f T 所以對(duì)于理想氣體的化學(xué)反應(yīng) 當(dāng)溫度一定時(shí) 其平衡組 成也一定 C 若已知某氣相生成反應(yīng)的平衡組成 則能求得產(chǎn)物的 rm G D 溫度確定時(shí) 若K l 說(shuō)明該反應(yīng)在此溫度 壓力為100 kPa的條件下 已達(dá)到平衡 9 已知645 時(shí)Ag2O s 的分解壓力為64 83 atm 則此時(shí)分解反應(yīng)Ag2O s 2Ag s 1 2 O2 g 的 rm G為 A 14 39 kJ B 15 92 kJ C 15 92 kJ D 31 83 kJ 10 FeCl3和H2O形成四種水合物 FeCl3 6 H2O 2FeCl3 3 H2O 2FeCl3 5 H2O FeCl3 2H2O 這個(gè)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù) 獨(dú)立 是 A 1 B 2 C 3 D 4 11 對(duì)相圖中的 結(jié)線 理解不正確的是 A 在二元體系中結(jié)線一定是一條平行于橫軸的水平線 B 從物系點(diǎn)到結(jié)線兩端的長(zhǎng)度比 代表了該條件下兩平衡相所含物質(zhì)的數(shù) 量比 C 結(jié)線的長(zhǎng)度代表了某一平衡相的質(zhì)量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) D 在定壓相圖中 溫度不同時(shí)其結(jié)線的長(zhǎng)度一般也就不同 12 對(duì)于過(guò)渡狀態(tài)理論的 勢(shì)能面 下列說(shuō)法中正確的是 A 體系位能只是原子核間距的函數(shù) B 活化絡(luò)合物為線型三原子分子時(shí) 勢(shì)能值可用平面模型來(lái)描述 C 活化絡(luò)合物為非線型三原子分子時(shí) 勢(shì)能值應(yīng)當(dāng)用三維空間模型來(lái)描述 科大科院考研網(wǎng) 全國(guó)唯一專注于中科大 中科院考研的教育機(jī)構(gòu) w w w k a o y a n c a s c o m 科大科院考研網(wǎng) 提供中科大 中科院考研真題及答案筆記 專業(yè)課內(nèi)部輔導(dǎo)班火熱報(bào)名中 w w w k a o y a n c a s c o m 科目名稱 物理化學(xué) 乙 第 4 頁(yè) 共 7 頁(yè) D 在勢(shì)能面上的馬鞍點(diǎn)勢(shì)能值最大 13 某反應(yīng)在t時(shí)刻生成兩種產(chǎn)物 且在一定條件下這兩種產(chǎn)物的相對(duì)含量不隨 時(shí)間而改變 則該反應(yīng)必然是 A 對(duì)峙反應(yīng) B 平行反應(yīng) C 連串反應(yīng) D 不能確定 14 關(guān)于助催化劑 下列說(shuō)法正確的是 A 本身有較大的活性 B 是大量加入催化劑中的物質(zhì) C 本身無(wú)活性或活性很小 D 不能提高催化劑的活性 15 氣體分子反應(yīng)的碰撞理論 有缺陷的方面是 A 解釋不了Ea與T的關(guān)系及A T1 2的原因 B 說(shuō)明不了阿累尼烏斯公式成立的原因 C 不能從理論上求得速度常數(shù)k D 不能給出A及Ea的明確意義 16 在Hittorf 法測(cè)遷移數(shù)的實(shí)驗(yàn)中 用Ag電極電解 AgNO3溶液 測(cè)出在陽(yáng)極 區(qū)AgNO3的濃度增加了x mol 而串聯(lián)在電路中的Ag庫(kù)侖計(jì)上有y mol的 Ag析出 則Ag 離子遷移數(shù)為 A x y B y x C x y x D y x y 17 質(zhì)量摩爾濃度為b 離子平均活度因子 系數(shù) 為 的MgSO4溶液的活度aB 為 A 2 2 b b B 2 2 2 2 b b C 3 3 4 b b D 4 4 8 b b 18 下面說(shuō)法中完全正確的是 A 醌氫醌電極的優(yōu)點(diǎn)是不易中毒 可在還原劑的溶液中使用 B 玻璃電極的優(yōu)點(diǎn)是不受氧化劑及pH值范圍的影響 C 甘汞電極的主要優(yōu)點(diǎn)是可逆性高 電勢(shì)穩(wěn)定 D 標(biāo)準(zhǔn)氫電極的主要優(yōu)點(diǎn)是不易受外界因素影響 19 Li Cl2電池結(jié)構(gòu)如下 Li LiCl 飽和液 有機(jī)溶劑 Cl2 P Pt 已知得失電 子n 1 fm G LiCl s 384 kJ mol 1 則該電池的電動(dòng)勢(shì)值 E為 A 1V B 2V C 3V D 4V 20 當(dāng)一定量的電荷Q通過(guò)電解質(zhì)溶液時(shí) 在電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量 A 與電流強(qiáng)度成正比 科大科院考研網(wǎng) 全國(guó)唯一專注于中科大 中科院考研的教育機(jī)構(gòu) w w w k a o y a n c a s c o m 科大科院考研網(wǎng) 提供中科大 中科院考研真題及答案筆記 專業(yè)課內(nèi)部輔導(dǎo)班火熱報(bào)名中 w w w k a o y a n c a s c o m 科目名稱 物理化學(xué) 乙 第 5 頁(yè) 共 7 頁(yè) B 與離子濃度成正比 C 與通過(guò)1 mol電子的電量 1F 所反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量成正比 D 與離子所帶電荷成反比 21 25 用鹽酸酸化到pH 4的硝酸鎘水溶液中含鎘 a 0 001 用鉑作兩極電 解 已知 Cd2 Cd 0 403 H2在鉑電極上超電勢(shì)為0 16 當(dāng)外電 壓逐步升高 則在陰極上 A Cd先析出 B H2先析出 繼而也有Cd析出 C Cd H2同時(shí)析出 D H2析出 Cd不會(huì)析出 22 對(duì)一般液體泡沫起泡劑的性能及作用 描寫不正確的是 A 降低氣液界面的表面張力 B 起泡劑能分解產(chǎn)生不溶解氣體 C 能產(chǎn)生有一定機(jī)械強(qiáng)度 有彈性的氣泡膜 D 有適當(dāng)?shù)谋砻嬲扯?以免膜中液體流走 23 一矩形金屬框 其中有一邊可以滑動(dòng) 且邊長(zhǎng)為0 1 m 在框架上有一液膜 在等溫等壓下 液膜的表面自由能隨表面的變化率是0 38 J m 2 當(dāng)可動(dòng)邊向 外移動(dòng) 0 05 m 時(shí) 外界所做的功最小為 A 3 8 10 3 J B 1 9 10 3 J C 1 9 10 3 J D 76 10 3 J 24 根據(jù)雙電層理論 一溶膠帶正或負(fù)電的決定因素是 A 膠核選擇吸附離子 B 配制溶膠的方法 C 膠核比表面大小 D 穩(wěn)定劑與膠核本身性質(zhì) 25 實(shí)際氣體向真空絕熱膨脹 下列物理量中哪個(gè)為零 A T B H C U D V 26 若將水汽設(shè)為理想氣體 將 373 K 101325 Pa 下的水汽與373 K 201650 Pa 下的水汽相比較 兩者的化學(xué)勢(shì) A 前者大于后者 B 后者大于前者 C 兩者相等 D 無(wú)法比較 27 若氣 固吸附服從Langmuir吸附等溫式 則下列線性關(guān)系不正確的是 覆蓋度 P 被吸附氣體壓力 V 被吸附氣體體積 A 1 1 P B P C 1 V 1 P D P V P 28 下列增溶作用的特點(diǎn) 不正確的是 A 能使被增溶物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)降低 B 過(guò)程是可逆平衡 科大科院考研網(wǎng) 全國(guó)唯一專注于中科大 中科院考研的教育機(jī)構(gòu) w w w k a o y a n c a s c o m 科大科院考研網(wǎng) 提供中科大 中科院考研真題及答案筆記 專業(yè)課內(nèi)部輔導(dǎo)班火熱報(bào)名中 w w w k a o y a n c a s c o m 科目名稱 物理化學(xué) 乙 第 6 頁(yè) 共 7 頁(yè) C 增溶物已被拆散成單個(gè)分子 D 發(fā)生在表面活性劑臨界膠束濃度以后 29 以下關(guān)于玻璃電極的說(shuō)法正確的是 A 玻璃電極是一種不可逆電極 B 玻璃電極的工作原理是根據(jù)膜內(nèi)外溶液中被測(cè)離子的交換 C 玻璃電極易受溶液中存在的氧化劑 還原劑的干擾 D 玻璃電極是離子選擇性電極的一種 30 用松弛方法測(cè)定速率常數(shù) 必須測(cè)定體系的 A 半衰期t1 2 B 松弛時(shí)間 C 平衡常數(shù)K D 和K 三 計(jì)算題和簡(jiǎn)答題 共75分 1 6分 已知空氣的焦 湯系數(shù)為 1 3 J T 2 1 310 0311p kPa K kPa 1 95 10 T K T K 計(jì)算200 時(shí)空氣從1013250 Pa經(jīng)節(jié)流膨脹至101325 Pa后溫度會(huì)發(fā)生何種 變化 2 7分 298 K 0 5 g正庚烷液體恒容完全燃燒 可以使熱容為8175 5 kJ K 1 的量熱計(jì)升溫2 94 K 求1 mol正庚烷在25 時(shí)完全燃燒的焓變 3 5分 請(qǐng)通過(guò)雙原子分子的轉(zhuǎn)動(dòng)配分函數(shù) 說(shuō)明配分函數(shù)一定無(wú)量綱 4 7分 在101 325 kPa時(shí) 使水蒸氣通入固態(tài)碘和水的混合物 進(jìn)行水汽蒸 餾 蒸餾進(jìn)行的溫度為371 6 K 使餾出的蒸汽凝結(jié) 并分析餾出物的組成 已知每100 g水中含81 9 g碘 試計(jì)算371 6 K時(shí)固態(tài)碘的蒸汽壓 已知碘 的原子量為127 假設(shè)碘與水完全不互溶 5 7分 水蒸氣迅速冷卻至25 時(shí)會(huì)發(fā)生過(guò)飽和現(xiàn)象 已知25 時(shí)水的表面 張力為0 0715 N m 1 當(dāng)過(guò)飽和蒸汽壓為水的平衡蒸汽壓的4倍時(shí) 試求 1 最初形成的水滴半徑為多少 2 這種大小的水滴中含有多少個(gè)水分子 6 10分 已知甲苯 苯在90 下純液體的飽和蒸氣壓分別為54 22 kPa和 136 12 kPa 兩者可形成理想液態(tài)混合物 取200 0 g甲苯和200 0 g苯置于帶 活塞的導(dǎo)熱容器中 始態(tài)為一定壓力下90 的液態(tài)混合物 在恒溫90 下逐 漸降低壓力 問(wèn) 1 壓力降到多少時(shí) 開(kāi)始產(chǎn)生氣相 此氣相的組成如何 科大科院考研網(wǎng) 全國(guó)唯一專注于中科大 中科院考研的教育機(jī)構(gòu) w w w k a o y a n c a s c o m 科大科院考研網(wǎng) 提供中科大 中科院考研真題及答案筆記 專業(yè)課內(nèi)部輔導(dǎo)班火熱報(bào)名中 w w w k a 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