2021年碩士研究生入學(xué)考試初試專業(yè)課627物理化學(xué)B試題

1、 4/42021年碩士研究生入學(xué)考試初試專業(yè)課627物理化學(xué)B試題 北京科技大學(xué) 2013年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題 = 試題編號： 627 試題名稱：物理化學(xué)B （共 5 頁）適用專業(yè)：化學(xué) 說明： 1.所有答案必須寫在答題紙上，做在試題或草稿紙上無效。 2.符號$在右上角表示標(biāo)準(zhǔn)態(tài), 例如p$表示一個標(biāo)準(zhǔn)壓力100kPa. E$表 示標(biāo)準(zhǔn)電動勢等。 = 一、選擇題( 共15題，每題2分共30分) 1. 下述體系中的組分B，選擇假想標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的是：( ) （A）理想溶液中的組分B; （B）理想混合氣體中的組分B （C）非理想溶液中的溶劑; （D）稀溶液中的溶質(zhì)B 2. 將某理想氣體從溫度T1加

2、熱到T2。若此變化為非恒壓過程，則其焓變H應(yīng)為何值? ( ) (A) H=0 (B) H=C p(T2-T1) (C) H不存在(D) H等于其它值 3. 已知在373 K時,液體A的飽和蒸氣壓為66 662 Pa，液體B的飽和蒸氣壓為1.01 325105 Pa，設(shè)A和B構(gòu)成理想液體混合物，則當(dāng)A在溶液中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.5 時，氣相中A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)應(yīng)為：( ) (A) 0.200；(B) 0.300；(C) 0.397；(D) 0.603 4. 在溫度T時，純液體A 的飽和蒸氣壓為p A*，化學(xué)勢為A*，并且已知在p$壓力下的凝固點為T f*，當(dāng) A 中溶入少量與 A 不形成固態(tài)溶液的

3、溶質(zhì)而形成為稀溶液時，上述三物理量分別為p A， A，T f ，則( ) (A) p A* p A， A* T f；(D) p A* p A， A*A，T f* T f 5. 有下述陳述 (1) 溶液的化學(xué)勢等于溶液中各組分的化學(xué)勢之和 (2) 對于純組分，則化學(xué)勢等于其摩爾Gibbs自由能 (3) 理想溶液各組分在其全部濃度范圍內(nèi)服從Henry定律 (4) 理想溶液各組分在其全部濃度范圍內(nèi)服從Raoult定律 上述諸說法正確的是：( ) (A) (1)，(2)；(B) (2)，(3)；(C) (2)，(4)；(D) (3)，(4) 6. 如圖，在絕熱盛水容器中，浸有電阻絲，通以電流一段時間，

4、如以電阻絲為 體系,則上述過程的Q 、W 和體系的U 值的符號為： ( ) (A) W = 0, Q T 0； (B)T T 0； (C)T = T 0； (D)視具體情況而定。 14. 在其它條件不變時，電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率隨溶液濃度的增加而 ( ) (A) 增大； (B) 減小； (C) 先增后減； (D) 不變 15. 碘的三相點處在115和12 kPa上,這意味著液態(tài)碘：( ) (A) 比固態(tài)碘密度大；(B) 在115以上不能存在； (C) 在p$壓力下不能存在；(D) 不能有低于12 kPa的蒸氣壓。 二、填空題(14題，除第1和5題3分外，其余每題2分共30分) $(298 K)

5、0。若此反應(yīng)在恒容絕熱器中1. 反應(yīng)C(s)+O2(g) ?CO2(g)的r H m 進行，則該體系的T 零，U零，H零。（填：大于，等于，小于） 2. 對實際氣體，由于分子間存在吸引力，當(dāng)溫度不變時，氣體的體積增加，則其內(nèi)能。（填：增加，不變，減少） 3. 當(dāng)液體A溶解在液體B中時，發(fā)現(xiàn)液體A的偏摩爾體積比純液體A的摩爾體積要大，則增加壓力時，液體A在液體B中的溶解度。（填：增加，不變，減少） 4. 將A，B兩種氣體以1:2的比例封入一真空容器,反應(yīng)A(g)+2B(g)=C(g) 為吸熱反應(yīng)，300下平衡時系統(tǒng)的總壓力為p1,在500下平衡時總壓力為p2,則p1_ p2 (填：大于，小于，等

6、于)。 5. 采用32P標(biāo)記的五氯化磷t1/2為14.3 天, 經(jīng)_天后, 放射性衰變 到起始值的1/1000。 O2(g)設(shè)計成電池的表示式為：_ 6. 將反應(yīng)Ag2O(s) = 2Ag(s) + 1 2 _。 7. 平行反應(yīng)的總速率是所有平行發(fā)生的反應(yīng)速率的_。其決速步是平行反應(yīng)中反應(yīng)速率最（填：快,慢）的一個。 8. 在101 325 Pa壓力下，I2在液態(tài)水和CCl4中溶解分配達平衡。該平衡體系的自由度為，其可變量是。9. 經(jīng)驗規(guī)則“溫度每增加10 K, 反應(yīng)速率增加2 倍”。在T1298 K 和T2308 K 時，符合這規(guī)則的活化能值E a_。 10. 電池: PtH2(p$)HCl

7、(, m)Hg2Cl2HgPt 根據(jù)能斯特公式其電動勢E = _，得到lg=_ 。 11. 指出下列平衡體系的獨立組分?jǐn)?shù)：（1）；（2） (1)NaCl(s)、HCl(l)、H2O(l)的飽和水溶液。 (2)H2、石墨，催化劑，生成n種碳?xì)浠衔锼M成的化學(xué)平衡體系。 12. 一級相變特點：（1）物質(zhì)在二相中的化學(xué)勢；（2）物質(zhì)在二相中的 化學(xué)勢對溫度或壓力的一級偏微商。（填“相等”或“不等”） 13. 分別用反應(yīng)物和生成物表示反應(yīng)A3B2C 的反應(yīng)速率, 并寫出它們間關(guān) 系為：。 14. 298 K 時，電池反應(yīng)Ag(s)1 2 Hg2Cl2(s)AgCl(s)Hg(l) 所對應(yīng)的 ?r S

8、 m32.9 JK-1mol-1,電池電動勢為0.0193 V,則相同反應(yīng)進度時 ?r H m，(?E/?T)p_。 三、計算題(7題，每題10分共70分) 1. 某物質(zhì)有和兩種晶型。25時和型的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱分別為-200.0和-1980 kJ?mol-1。標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵分別為70.0和71.5 J?K-1?mol-1。它們都能溶于CS2中，在CS2中溶解度為10.0 mol?kg-1。假定，溶解后活度系數(shù)皆為1。 (1) 求25，由型轉(zhuǎn)化為型的G m $； (2) 求25，型在CS2中的溶解度(mol?kg-1)。 2. 一定量的H2O(l) 置一鋼瓶中(V= 5 dm3)，用O2氣加壓至 2

9、.53108 Pa。已知293 K 時O2在水中溶解的亨利常數(shù)為 3.93109 Pa。 (1) 計算O2在水中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)； (2) 293 K時,水的正常蒸氣壓為2.67103 Pa，計算溶液上方水的蒸氣壓； (3) 如果實測得液面上水的蒸氣壓為2.45103 Pa，計算溶液中水的活度系數(shù)。 （以純水為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)） 3. 在溫度為298 K 的恒溫浴中，一理想氣體發(fā)生不可逆膨脹過程。過程中環(huán)境 對體系做功為 3.5 kJ，到達終態(tài)時體積為始態(tài)的10倍。求此過程的Q，W及氣體的U，H，S，G，A。 4. 1 mol O2克服101.325 kPa 的恒定外壓下作絕熱膨脹，直到達到平衡為止，初始

10、溫度為200，初始體積為20 dm3，假定氧氣為理想氣體，C V, m= (5/2)R。試計算氧氣膨脹過程中的Q, W, U，H，S。 5. 氣相反應(yīng)2NO2+ F2 2NO2F，當(dāng)2 mol NO2和 3 mol F2在400 dm3的反 應(yīng)釜中混合，已知300 K 時，k = 38 dm3mol-1s-1，反應(yīng)速率方程為： r = kNO2F2。試計算反應(yīng)10 s 后，NO2 ，F(xiàn)2，NO2F 在反應(yīng)釜中物質(zhì)的量。 6. 將正丁醇蒸氣在298.15 K時慢慢加壓，當(dāng)開始形成半徑為110-9 m的微小 液滴時，蒸氣壓力為多大？已知正丁醇的正常沸點為390 K， vap H m=43.822 kJmol-1，298.15 K時正丁醇的密度=806 kgm-3，表面張力=0.0261 Nm-1。 7. 計算下列電池在 298 K 時的電動勢 Pt ，Cl 2(g, p $)HCl(10 molkg -1O 2(g, p $)，Pt 已知：氣相反應(yīng) 4HCl + O 2= 2H 2O + 2Cl 2 的平衡常數(shù) K p $ = 1013，并已知該電 池的 HCl 溶液上方 H 2O 和 HCl 的蒸氣壓分別為 p (H 2O) = 1253 Pa 和 p (HCl) = 560 Pa 。 四、問答題 (1題 共10分 ) 1. 已知Hg-Tl 二組分體系的數(shù)據(jù)如下： 試回答以