精選北京科技大學(xué)2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題804物理化學(xué)A

1、北京科技大學(xué)2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題804物理化學(xué)APAGE PAGE 9北 京 科 技 大 學(xué)2023年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題=試題編號： 804 試題名稱： 物理化學(xué)A 共 8 頁適用專業(yè)： 材料科學(xué)與工程 說明： 所有答案必須寫在答題紙上，做在試題或草稿紙上無效。=一單項(xiàng)選擇題：每題2分，共36分1在一多組分體系中含有、三相，其中、相中都含有A和B兩種物質(zhì)。當(dāng)體系到達(dá)相平衡時，關(guān)于A和B兩種物質(zhì)的化學(xué)勢說法正確的選項(xiàng)是 。(A) (B) (C) (D) 無法判斷2將固體NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒溫到400 K，NH4HCO3按下式局部分解并到達(dá)平衡：NH4H

2、CO3 (s)=NH3 (g)+H2O (g)+CO2 (g)，系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)K和自由度數(shù)f為 。(A)K1，f 1(B)K2，f 0(C)K1，f 0 (D)K3，f 13298K時理想氣體反響N2O5 (g) = N2O4 (g)+ 1/2O2 (g)的rH為41.84 kJmol-1，假設(shè)，需要增加N2O4 (g)的產(chǎn)率可以采取的方法是 。(A) 降低溫度 (B) 提高溫度(C) 提高壓力 (D) 定溫定容參加惰性氣體4以下說法正確的選項(xiàng)是_。(A) 熱的物體比冷的物體溫度更高，所以物體溫度升高一定從環(huán)境吸熱，而物體溫度不變那么與環(huán)境無熱交換(B) 熱力學(xué)能的絕對值可通過功和熱的測定而

3、得到(C) 在一絕熱容器中，將等量的100 C水與0 C冰混合，體系最后溫度將低于50 C(D) 在101.325 kPa下，1 mol 100 C的水等溫蒸發(fā)為水蒸氣，假設(shè)水蒸氣可視為理想氣體，那么U=0，H=05在(a)、(b)示意圖中，AB線代表等溫可逆過程，AC線代表絕熱可逆過程。假設(shè)從A點(diǎn)出發(fā)：p1p2pVV1VVp1p2pVV1VV2pACBABC(a)(b)(a)(b)(1) 經(jīng)絕熱不可逆膨脹到達(dá)V2見圖(a)，那么終點(diǎn)將在_。(A) C之下 (B) B之上 (C) B和C之間 (D) 無法判斷(2) 經(jīng)絕熱不可逆膨脹到達(dá)p2見圖(b)，那么終點(diǎn)將在_。(A) C之左 (B) B

4、之右 (C) B和C之間 (D) 無法判斷6以下說法正確的選項(xiàng)是_。(A) 只有等溫等壓條件下才有吉布斯函數(shù)G的變化值(B) 過冷水凝結(jié)成冰是一自發(fā)過程，因此，S0(C) 在等溫、等壓、無其他功條件下，化學(xué)變化朝著亥姆霍茲函數(shù)A減少的方向進(jìn)行(D) 一定量理想氣體絕熱恒外壓膨脹至平衡，G a2，那么其電動勢E(A) 0 (B) 0 (C) =0 (D) 無法確定填空題每空2分，共54分11 mol 100 C、101325 Pa的水向真空蒸發(fā)100 C、101325 Pa的水蒸氣。此過程的H=U+pV，pV=W。而此過程的W=0，所以上述過程的H=U，此結(jié)論對嗎？為什么？_。根據(jù)dG=-SdT

5、+Vdp，對任意等溫等壓過程dT=0，dp=0，那么dG一定為零。此結(jié)論對嗎？為什么？_。3有一絕熱、具有恒定體積的容器，中間用導(dǎo)熱隔板將容器分為體積相同的兩局部，分別充以N2(g)和O2(g)，如以下圖。假設(shè)視氣體為理想氣體，那么N2(g)和O2(g)構(gòu)成的體系到達(dá)熱平衡時的S=_ JK-1。達(dá)熱平衡后將隔板抽去，兩種氣體進(jìn)行混合，求到達(dá)新平衡時體系的S=_ JK-1。 1 mol N2293 K1 mol O1 mol N2293 K1 mol O2283 K425C時，水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能為-237.19 kJmol-1。在25C、100 kPa下，用2.200 V的直流電使1

6、mol水電解成100 kPa的氫氣和100 kPa的氧氣，放熱139 kJ，該反響的摩爾熵變?yōu)開。5以下四種狀態(tài)的水，化學(xué)勢大小排列關(guān)系是 1373.15 K，101325 Pa液態(tài)水的化學(xué)勢1；2373.15 K，101325 Pa水蒸氣的化學(xué)勢2；3373.15 K，303975 Pa液態(tài)水的化學(xué)勢3；4373.15 K，303975 Pa水蒸氣的化學(xué)勢4。6在308.15 K，某有機(jī)液體1和某有機(jī)液體2組成二組分溶液，該溶液的蒸氣壓p與液相組成x、氣相組成y之間的關(guān)系由實(shí)驗(yàn)測得，列表如下：x20.00000.01000.05000.20000.40000.50001.0000y20.00

7、000.04140.20000.57540.74460.78581.0000p/Pa13706141591621225358342913693039343假定蒸氣為理想氣體，當(dāng)有機(jī)液體1在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)為0.6時，假設(shè)以純液體1為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，那么有機(jī)液體1活度為 ；有機(jī)液體1的活度系數(shù)為 ；以假想的純物質(zhì)有機(jī)液體2為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，那么有機(jī)液體2的活度為 。7在200400 K溫度范圍內(nèi)，反響NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與T的關(guān)系為：，計(jì)算300 K時，該反響的rGm為 Jmol-1，rSm為 JK-1mol-1。假設(shè)上述反響的焓變隨反響溫度的變化可以忽略。8固態(tài)氨和液態(tài)氨

8、的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系分別為： ln(p/Pa)=27.92-3754/(T/K) ln(p/Pa)=24.38-3063/(T/K)那么氨三相點(diǎn)的壓力為 ；氨的汽化熱 和熔化熱 。9在298K時，以下反響可以進(jìn)行到底：N2O5(g)+NO(g)3NO2(g)。當(dāng)反響物的初始壓力p(N2O5)=133.4 Pa、p(NO)=13.34 Pa時，作lg p(N2O5/Pa)t圖得一直線，相應(yīng)的半衰期為2.0 h。當(dāng)N2O5和NO的初始壓力均為 6.67 kPa時，測得以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：p總/ kPa13.3415.3016.68t/ h012假設(shè)反響的速率方程可表示為 ，那么k= ， y= 。10

9、對于反響H2 + Br2 2 HBr，有人提出了如下包含五個基元反響的機(jī)理： 根據(jù)上述反響機(jī)理，建立H2 + Br2 2 HBr的反響速率方程，為 。1120 C時水的外表張力為72.7510-3 Nm-1 ，在該溫度下使水的外表積增大4 cm2 ，那么此過程的 G = 12在通常情況下，T、p一定時，氣體被固體外表吸附的過程其熵變S0，焓變H0。選填 ， ， 13定溫下某溶液的外表張力隨濃度增大而減小，那么該溶液的單位界面過剩量0。選填 ，= ， 14 25 C時乙醇水溶液的外表張力與溶液中乙醇的濃度c(單位moldm-3)的關(guān)系為： /(mNm-1) =72.0-0.5(c/ moldm-

10、3)+0.2(c/ moldm-3)計(jì)算當(dāng)c = 0.600 moldm-3 時，(1) 乙醇在溶液外表的單位界面過剩量= molm-2；(2) 將半徑為1.0010-3 m 的毛細(xì)管插入溶液，毛細(xì)管中液面的高度h= m。假設(shè)乙醇溶液完全潤濕毛細(xì)管，溶液密度0.986103 kgm-3 ，g 15請表達(dá)熱力學(xué)第三定律_，并就所能解決的問題予以簡要說明_。16離子的極限摩爾電導(dǎo)率及分別為59.410-4與78.410-4 Sm2mol-1，那么_ Sm2mol-1。17質(zhì)量摩爾濃度為b的Al2(SO4)3水溶液的離子強(qiáng)度是_ 。三、計(jì)算題每題15分，共60分1反響物A發(fā)生如下反響，能同時生成主產(chǎn)

11、物B以及副產(chǎn)物C，反響均為一級： ；。請問：(1) 反響的活化能E1和E2分別是多少？(2) 使產(chǎn)品中B含量大于90.0%摩爾百分含量時所需的反響溫度？(3) 通過計(jì)算說明可否得到含B為99.5%摩爾百分含量的產(chǎn)品。如果不能得到，請計(jì)算產(chǎn)品中B的理論最大含量。2298 K時，電池Pt, H2 (p)NaOH(a)HgO(s), Hg(l) 的電動勢E=0.9265V，水的標(biāo)準(zhǔn)生成焓fHm= -285.81 kJmol-1，并查表得298 K時，以下各物質(zhì)的摩爾熵值為：物質(zhì)HgO(s)O2(g)H2O(l)Hg(l)H2(g)Sm/ JK-1mol-173.22205.1070.0877.401

12、30.67 寫出該電池的電極反響和電池反響； 計(jì)算該電池的rGm； 計(jì)算298 K時HgO(s)的分解壓。3反響CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)在373時K=1.25108 。 (1) 上述反響的rSm (373 K)為-125.52 Jmol-1K-1，求COCl2(g) 373 K時解離為CO(g)和Cl2(g)反響的rHm為多少？(2) 設(shè)上述反響的BCp,m=0，且反響開始時系統(tǒng)中只有COCl2(g)，在保持系統(tǒng)壓力為200 kPa的條件下，假設(shè)要COCl2(g)的解離度為0.001，那么反響溫度應(yīng)控制在多少？。4有兩種物質(zhì)A、B，其熔點(diǎn)分別為1500 C、1700 C，且B在1400 C時有一晶型轉(zhuǎn)變)。又知A與B能形成兩種不穩(wěn)定化合物A2B和AB，其中化合物A2B于1200 C分解得到固態(tài)純A及xB=