大連理工大學(xué)2004考研物理化學(xué)試題及答案

1、大連理工大學(xué)二00四年碩士生入學(xué)考試 物理化學(xué)試題 一 是非題1 如某溶質(zhì)的稀溶液隨溶質(zhì)濃度的加大其表面張力變小，則在平衡態(tài)下該溶質(zhì)在界面層中的濃度一定大于在溶液本體中的濃度。2 一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)的一定大于該反應(yīng)的。3 二組分真實(shí)液態(tài)混合物的總蒸氣壓與組分B的摩爾分?jǐn)?shù)xB成直線關(guān)系。4 定溫定壓下，純物質(zhì)A的化學(xué)勢(shì)就是該條件下的摩爾吉布斯函數(shù)Gm,A5 A和B 形成的固熔體由A（s）和B（s）兩相構(gòu)成。6 水在玻璃毛細(xì)管中時(shí)正常沸點(diǎn)高于100。7 對(duì)于封閉體系，在定壓下沒有非體積功時(shí)，系統(tǒng)從環(huán)境吸收的熱量全部用來增加熱力學(xué)能。8 物質(zhì)B有從化學(xué)勢(shì)大的一相轉(zhuǎn)移到化學(xué)勢(shì)小的一相的趨勢(shì)9 對(duì)于由

2、A和B兩組分組成的均相系統(tǒng)，定溫定壓下再向該系統(tǒng)加入少量A或B時(shí)，A的偏摩爾體積VA增加時(shí)，B的偏摩爾體積VB就減少。10. 在其他條件相同時(shí)，電解質(zhì)對(duì)溶膠的聚沉值與反離子的化合價(jià)數(shù)成反比，即反離子的化合價(jià)數(shù)越高，其聚沉值越小。11. 在液相進(jìn)行的A和B間的非催化反應(yīng)。其反應(yīng)速度不受惰性溶劑存在與否的影響。12. 光化學(xué)反應(yīng)的光量子效率總是在01之間二選擇題1 濃度為0.005mol×kg-1的蔗糖水溶液和0.01 mol×kg-1的葡萄糖水溶液，二者沸點(diǎn)：A 0.005 mol×kg-1 蔗糖水溶液和0.01 mol×kg-1的葡萄糖水溶液的沸點(diǎn)大致相

3、同B 0.01 mol×kg-1的葡萄糖水溶液的沸點(diǎn)高于0.005 mol×kg-1蔗糖水溶液C 無法比較2 封閉系統(tǒng)內(nèi)的狀態(tài)變化：A 如果系統(tǒng)的DSsys>0，則該變化過程自發(fā)B 變化過程只要對(duì)環(huán)境放熱，則該變化過程自發(fā)C 僅從系統(tǒng)的DSsys，變化過程是否自發(fā)無法判斷3. 真實(shí)液態(tài)混合物：A 活度因子f的取值在01之間B 活度因子f的取值有時(shí)大于1C 活度因子f的大小符合： bB趨近于0時(shí)，fB的取值趨近于14 在定壓下，NaCl晶體，蔗糖晶體，與它們的飽和混合水溶液平衡共存時(shí)，獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C和條件自由度： A C=3，=1 B C=3，=2 C C=4，=2 D

4、C=4，=35 若一種液體在某固體表面能鋪展，則下列幾種描述正確的是： A S<0，>90° B S >0，>90° C S >0, <90°6 下列三種膠體分散系統(tǒng)中，熱力不穩(wěn)定的系統(tǒng)是： A 大分子溶膠 B 膠體電解質(zhì) C 溶膠7 對(duì)于NaSO，其離子平均活度與平均活度因子，質(zhì)量摩爾濃度間的關(guān)系為：A B C D 以上A，B，C 給出的關(guān)系都不對(duì)三.推導(dǎo)題(10分)A和B兩種吸附質(zhì)在同一均勻固體表面上競(jìng)爭(zhēng)(同種吸附中心)吸附,每個(gè)吸附分子吸附在一個(gè)吸附中心上,如果符合蘭繆爾(langmuir)假設(shè),試推導(dǎo)證明:達(dá)到吸附平衡時(shí)

5、,A的表面覆蓋度與A,B在氣相平衡分壓pA和pB之間的關(guān)系為:=(pA)/(1+pA+pB) (其中和分別為A，B在該表面的吸附平衡常數(shù))四作圖題（共15分）在固相金屬A，B 與它們生成的化合物間完全不互溶，用熱分析法測(cè)得A和B雙組分系統(tǒng)的步冷曲線的轉(zhuǎn)折溫度及停歇溫度數(shù)據(jù)如下： 轉(zhuǎn)折溫度/ 停歇溫度/ 轉(zhuǎn)折溫度/ 停歇溫度/0 - 6300.20 550 4100.37 460 4100.47 - 4100.50 419 410 0.58 - 4390.70 400 2950.93 - 2951.00 - 321(1) 由以上數(shù)據(jù)繪制A-B系統(tǒng)熔點(diǎn)-組成圖(2) 已知A和B的摩爾質(zhì)量分別為12

6、1.8g×mol-1和112.4 g×mol-1，由相圖求A和B形成化合物的最簡(jiǎn)分子式(3) 對(duì)相圖中各相區(qū)排號(hào)，在下表中列出相圖中所有液-固兩相區(qū)的固相成分：相區(qū)(號(hào))固相成分(4) 當(dāng)為0.25的A-B雙組分系統(tǒng)由700逐步降低時(shí)，液相l(xiāng)（A+B）中B的含量怎樣變化（在一定溫度區(qū)間或溫度點(diǎn)的的大小及變化）五 計(jì)算題（要求詳細(xì)計(jì)算過程）1（10分）以知某物質(zhì)B在液體和固體狀態(tài)的飽和蒸汽壓p（l）及p（s）與溫度的關(guān)系式分別為： =-+22.405=-+27.650(1) 計(jì)算下述過程的DG: B(s,1mol,300kPa,200k) B(l,1mol,300kPa,20

7、0k)(2) 判斷在200k,300kPa下,物質(zhì)在液態(tài)能否穩(wěn)定存在?2. （6分）已知在定壓下某液相反應(yīng)AB，k1和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度T有下列關(guān)系： =-+6.0 ， 則，該正向反應(yīng)為_級(jí)反應(yīng)，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變和逆向反應(yīng)的活化能分別為_和_3. （18分）某溶液中的反應(yīng)A+BX+Y，反應(yīng)開始時(shí)，A和B的物質(zhì)的量相等，反應(yīng)進(jìn)行1h時(shí)A的轉(zhuǎn)換率為75%，求，當(dāng)反應(yīng)分別符合下列假設(shè)時(shí)，進(jìn)行到2h的時(shí)候反應(yīng)物A剩余多少（以起始量的百分?jǐn)?shù)表示）未反應(yīng)（液體總體積隨反應(yīng)的變化可忽略）？A） 對(duì)A為1級(jí)，對(duì)B為0級(jí)B） 對(duì)A和B均為1級(jí)C） 對(duì)A和B均為0級(jí)D） 對(duì)A為0級(jí)，對(duì)B為1級(jí)E） 對(duì)A為0級(jí)，

8、對(duì)B為2級(jí)F） 對(duì)A為2級(jí)，對(duì)B為0級(jí)4（14分）已知以下數(shù)據(jù)（I）298.15k的熱力學(xué)數(shù)據(jù)物質(zhì) /(kg×mol-1) /(kg×mol-1)HgO(s) 73.22O(g) 205.1HO(g) -285.85 70.08Hg(l) 77.4H(g) 130.7(ii)電池的Pt|H(py)|NaOH(aq)|HgO(s)|Hg(l)的E=0.9265V(1)寫出陰、陽兩極電極反應(yīng)和電池反應(yīng)(2)計(jì)算該電池反應(yīng)的(3)計(jì)算HgO(s)的分解反應(yīng) HgO=Hg(l)+(1/2)O2(g)的(298.15K)(4)計(jì)算HgO(s)在25的分解壓5（12分）某分子B,其運(yùn)動(dòng)

9、形式只有三個(gè)可及的能級(jí)1, 2, 3，其基態(tài)能級(jí)是非簡(jiǎn)并的。與基態(tài)能級(jí)相鄰的兩個(gè)能級(jí)2, 3的簡(jiǎn)并度分別為3和5，當(dāng)基態(tài)能級(jí)1取作能量零點(diǎn)時(shí)，鄰近的兩個(gè)能級(jí)的大小分別為： 2/k=100K, 3/k=300K (式中k為玻爾茲常數(shù))（1） 寫出B分子的總配分函數(shù)q的析因子表達(dá)式（2） 計(jì)算在200K時(shí)B分子配分函數(shù)q （3） 計(jì)算在200K時(shí)由B分子構(gòu)成的純理想氣體中，在這三個(gè)能級(jí)上的最概然分布的B分子數(shù)之比6（7分）在298K，有一個(gè)含Zn為0.10mol×kg-1，的中性溶液（pH=7）,用Pt電極電解，已知Ey( Zn/ Zn) =-0.763V，氫氣的超電勢(shì)(H2)=0.6V

10、，Zn的超電勢(shì)忽略不計(jì)，并設(shè)活度因子均為1。通過計(jì)算判斷陰極上首先析出何種物質(zhì)？7（8分）某實(shí)際氣體的狀態(tài)方程為pVm=RT +bp(其中b是常數(shù))。1mol該氣體在恒定的溫度下由p1變到p2，求S，H六實(shí)驗(yàn)題（12分） 下圖是測(cè)定不同溫度下的乙醇的飽和蒸汽壓裝置在該裝置上還可以測(cè)定乙醇的摩爾蒸發(fā)焓。蒸餾瓶中的乙醇所受的外壓可以通過左側(cè)的機(jī)械（油）泵將該裝置抽到一定的真空度后，關(guān)閉b，調(diào)節(jié)c給定a.三通活栓 b.兩通活栓 c. 兩通活栓 d.毛細(xì)尖嘴口e.*瓶 f.凈化瓶 g.冷凝管 h.普通溫度計(jì)i.無水乙醇 j.電熱絲 水銀壓力計(jì)回答下列問題1 當(dāng)機(jī)械（油）泵將該裝置抽（此時(shí)a只接通泵和系

11、統(tǒng)，b開，c關(guān)）到所的真空度以上后，欲停該泵（以準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)）時(shí)，正確的操作步驟順序是：1)_2)_3)_4)這樣做的目的是:_2.e在該實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)作用是：1）_2)_3.c的作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，d作成毛細(xì)尖嘴管的原因是：1）_2)_ 4.利用放大鏡，在h上最后一位可估讀的溫度（）在（ ）A 個(gè)位上 B小數(shù)點(diǎn)后最后一位 C小數(shù)點(diǎn)后第二位D 小數(shù)點(diǎn)后第三位5利用該裝置測(cè)定乙醇的摩爾蒸發(fā)焓的原理（用公式表示）是：大 連 理 工 大 學(xué)二四年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試物理化學(xué)及物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題參考答案一、是非題1. 2.× 3.× 4. 5.× 6. 7.× 8

12、. 9. 10. 11.× 12.×二、選擇題 1.B 2.C 3.B 4.A 5.C 6.C 7.B三、推導(dǎo)題解：A的吸附速率（其中為A在該表面的吸附速率常數(shù)） A的脫附速率: （其中為A從該表面的脫附速率常數(shù)）吸附平衡時(shí)：則： (其中)同理有(a)和(b)聯(lián)立，解得四、作圖題(1) 見右圖（2） , 故該化合物的最簡(jiǎn)分子式為A2B3（3）相區(qū)(號(hào))固相成分1A2A2B33A2B34B（4）當(dāng)為0.25的AB雙組分系統(tǒng)由700逐步降溫時(shí)，液相(AB)中B的含量怎樣變化為：700525(估計(jì)溫度)：0.25（不變）525(估計(jì)溫度)410：由0.25逐漸變至0.47 在41

13、0不再變化（直到消失）五、計(jì)算題 1解 （1）計(jì)算200 K時(shí)B在液體和固體狀態(tài)的飽和蒸氣壓p(l)及p(s): 由22.40512.24,得p(l)228.7 kPa由27.65011.99,得p(s)160.3 kPa所給過程是定溫、定壓不可逆相變化過程，設(shè)計(jì)成以下可逆過程進(jìn)行計(jì)算：DGDG1DG2DG3DG4DG5 DG1DG50, DG2=0, DG4=0B（s,1 mol,300 kPa,200 K）B（l,1 mol,300 kPa,200 K）B（l,1 mol,228.7 kPa,200 K）B（g,1 mol,228.7 kPa,200 K）B（s,1 mol,160.3 k

14、Pa,200 K）B（g,1 mol,160.3 kPa,200 K）DGDG3 591 J （2）在定溫(200 K)、定壓(300 kPa)下，液態(tài)B變?yōu)楣虘B(tài)B的591 J0，說明液態(tài)B自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)B。液態(tài)B不能穩(wěn)定存在。2一級(jí)，16.6 kJ·mol-1，33.26 kJ·mol-13解（1）代入1, 2, xA,10.75，得1xA,20.0625, A剩余6.25%未反應(yīng)。 （2）得0.1429，A剩余14.29%未反應(yīng) （3） 得0.5，表明在未達(dá)2 h前A已消耗完 （4）同（1） ， （5）同（2） ， （6）同（2）4解（1）陽極反應(yīng)：H2(g,)2OH(

15、aq)2 H2O(l)2e 陰極反應(yīng)：HgO(s)2H2O(l)2eHg(l)2OH(aq) 電池反應(yīng)：HgO(s)H2(g, )Hg(l)H2O(l)（2）對(duì)于電池反應(yīng)2×96 485×0.926 5 J·mol-1178.8 kJ·mol-1（3）HgO（s）的分解反應(yīng)（c） HgO(s)Hg(l)(1/2)O2(g) 是反應(yīng)（a） HgO(s)H2(g)Hg(l)H2O(l) 和反應(yīng)（b） H2O(l)H2(g)(1/2)O2(g) 的加和 對(duì)于反應(yīng)(b): 130.7(1/2)×205.170.08 J·mol-1·K-1 163.17 J·mol-1·K-1 (285.85298.15×163.17×10) kJ·mol-1 237.2 kJ·mol-1 (237.2178.8) kJ·mol-1 58.2 kJ·mol-1 （4） 58.2×10008.314×29