完整版中科院應(yīng)化所考博真題2010高等物理化學及答案

中國科學院長春應(yīng)用化學研究所二O一O年攻讀博士學位研究生入學考試試題

高等物理化學一、選擇題(每小題2分，共40分)TOC\o"1-5"\h\z.物質(zhì)的量為n的純理想氣體，該氣體的哪一組物理量確定后，其他狀態(tài)函數(shù)方有定值？( )(A)p (B) V (C)T,U (D) T,p.273K，10p下，液態(tài)水和固態(tài)水(即冰)的化學勢分別為〃(l)和〃(s)，兩者的關(guān)系為:( )(A)〃(l)>n(s) (B)〃(l)=〃(s)(C)n(l)<N(s) (D)不能確定.一封閉鐘罩中放一杯純水A和一杯糖水B，靜止足夠長時間后發(fā)現(xiàn)：( )A杯水減少,B杯水滿后不再變化A杯水變成空杯，B杯水滿后溢出B杯水減少,A杯水滿后不再變化B杯水變成空杯，A杯水滿后溢出.硫酸與水可形成與504舊20(5)、與504?凡0(5)、氏504?4凡0(5)三種水合物，問在101325Pa的壓力下，能與硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少種？()(A)3種 (B)2種(C)1種 ①)不可能有硫酸水合物與之平衡共存。.已知A和B可構(gòu)成固溶體，在A中，若加入B可使A的熔點提高，則B在此固溶體中的含量必 B在液相中的含量。()(A)大于 (B)小于(C)等于 (D)不能確定.已知反應(yīng)2NH3=N2+3H2在等溫條件下，標準平衡常數(shù)為0.25,那么，在此條件下，氨的合成反應(yīng)(1/2)N2+(3/2)H2=NH3的標準平衡常數(shù)為：()第1頁共7頁

(B)0.5(D)1(B)0.5(D)1(C)2.在一定溫度和壓力下，對于一個化學反應(yīng)，能用以判斷其反應(yīng)方向的是：()(A)ArG： (B)Kp (C)ArGm (D)ArHm(1)處于標準態(tài)的CO2(g)和O2(g)，其標準燃燒焓值為零$ $(2)因為ArGm=-RTlnKp，而Kp是由平衡時的組成表示的，所以ArGm表示平衡時產(chǎn)物的吉布斯自由能與反應(yīng)物的吉布斯自由能之差(3)水在25℃,p下蒸發(fā)，求算熵變的公式為asm=(ahm-agm)/t(4)在恒溫，恒壓下可逆電池反應(yīng)，求算熵變的公式為ArSm=ArHm/T上述說法正確的是：( )1,22,31,33,4對于催化劑特征的描述，哪一點是不正確的：( )(A)催化劑不能實現(xiàn)熱力學上不可能實現(xiàn)的反應(yīng).(B)催化劑有“中毒”現(xiàn)象。(C)催化劑有選擇性，不同類型的反應(yīng)需用不同的催化劑，相同類型的反應(yīng)需用相同的催化劑。(D)催化劑能改變反應(yīng)達到平衡的時間。NH3分子的平動，轉(zhuǎn)動，振動自由度分別為：( )(A)3,2,7 (B)3,2,6 (C)3,3,7 (D)3,3,6.根據(jù)依數(shù)性以滲透壓法來測定化合物的摩爾質(zhì)量時，最廣泛被應(yīng)用測定的化合物是：( )(A)無機電解質(zhì) (B)無機非電解質(zhì)(C)低分子的有機物(D)大分子化合物第2頁共7頁.NaCl稀溶液的摩爾電導(dǎo)率Am與Na+,Cl-的淌度U+,U-之間的關(guān)系為：( )Am=U++UA=U/F+U/FA=UF+UFA=2(U++U).明磯凈水的主要原理是：()(A)電解質(zhì)對熔膠的穩(wěn)定作用(B)熔膠的相互聚沉作用(C)對電解質(zhì)的敏化作用(D)電解質(zhì)的對抗作用.298K時，在下列電池Pt|H2g3)|H+(a=1)ICuSO4(0.01mol-kg-i)|Cu(s)右邊溶液中通入NH3,電池電動勢將：( )(A)升高(B)下降(C)不變(D)無法比較15.下表列出反應(yīng)A+B―C的初始濃度和初速：初始濃度/mol-dm-3初速cA,0c.cB,0/mol-dm-3-s-11.01.00.152.01.00.303.01.00.451.02.00.151.03.00.15此反應(yīng)的速率方程為：( )(A)r=kcB(B)r=kcAcB (C)r=kcA(cB)2 (D)r=kcA.在電極一溶液界面處形成雙電層，其中擴散層的厚度3 與溶液中相關(guān)離子濃度m的大小關(guān)系是：()(A)m增大,3增大B)m增大,3變小(C)兩者無關(guān) ①)兩者關(guān)系不確定.某反應(yīng)的速率常數(shù)k=7.7x10-4s-1，又初始濃度為0.1moldm-3，則該反應(yīng)的半衰期為：()第3頁共7頁（A）86580s（B）900s（C）1800s （D）13000s.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?。–）先增后減 ①）不變.蘭繆爾吸附等溫式e=bp/（i+bp）中，常數(shù)b的物理意義是：（）（A）吸附作用平衡常數(shù)的倒數(shù) （B）吸附作用的平衡常數(shù)（C）吸附過程的速率常數(shù) （D）脫附過程的速率常數(shù).光化學與熱反應(yīng)相同之處為：（ ）（A）反應(yīng)都需要活化能（B）反應(yīng)都向（ArGm）T,p<0方向進行（C）溫度系數(shù)小 （D）反應(yīng)方向有專一性二、填空題（每小題2分，共16分）.某理想氣體，等溫（25℃）可逆地從1.5dm3膨脹到10dm3時，吸熱9414.5J，則此氣體的物質(zhì)的量為摩爾。.化學位吒就是B物質(zhì)的偏摩爾。.N2（g），O2（g）體系中加入一種固體催化劑，可生成幾種氣態(tài)氮的氧化物，則體系的自由度為。.低壓氣相反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度，壓力的關(guān)系分別是:Kp只是溫度的函數(shù),Kc是―的函數(shù)，Kx是的函數(shù)。TOC\o"1-5"\h\z.已知25度時，0.010mol/dm3BaCl2溶液的電導(dǎo)率為0.2382S/m,Ba2+的遷移數(shù)是0.4375,計算Ba2+和Cl-的電遷移率分別為（ ）和（ ）。.將NH4Cl（s）置于抽空容器中，加熱到597K，使NH4Cl（s）分解，NH4Cl（s）=NH3（g）+HCl（g）達到平衡時系統(tǒng)總壓為100kPa，則熱力學標準平衡常數(shù)Kp0為（ ）.最能反映出微觀粒子具有波粒二象性的表達式（ ）.在一定溫度和濃度的水溶液中，帶相同電荷數(shù)的Li+，Na+，K+，Rb+，…，它們的離子半徑依次增大，但其離子摩爾電導(dǎo)率恰也依次增大，這是由于。三、簡答題（每題5分，共20分）.熱力學和動力學是物理化學的兩大重要部分，分別闡述它們各自的研究目的和任務(wù)。.以電解池為例解析什么為超電勢。舉例說明超電勢的利與弊。.指出朗格謬爾吸附與BET吸附公式并說明二者有何差別；試說明BET吸附公式在催化劑表征中的作用。第4頁共7頁.摩爾電導(dǎo)率的定義式為：Am=-，試問對弱電解質(zhì)，C應(yīng)用總計量濃度，還是解離Lx部分的濃度？根據(jù)定義c是摩爾體積濃度，單位是mol.m-3。對于若電解質(zhì)，應(yīng)當用總計量濃度代入公式，不必考慮電離度。四、計算題(每題8分，共24分).兩液體A,B形成理想液體混合物。在320K，溶液I含3molA和1molB，總蒸氣壓為:5.33x104Pa。再加入2molB形成理想液體混合物II，總蒸氣壓為6.13x104Pa。(1)計算純液體的蒸氣壓p*p日；(2)理想液體混合物I的平衡氣相組成yB；(3)理想液體混合物I的混合過程自由能變化4mxGm；(4)若在理想液體混合物II中加入3molB形成理想液體混合物m,總蒸氣壓為多少？.某一氣相反應(yīng)k1,一A(g)-k1-B(g)+C(g)已知在298K時，k1=0.21s-1,k2=5x10-9Pa-1S1,當溫度升至310K時，k1和k2值均增加1倍，試求)298K時平衡常數(shù)Kp(2)正、逆反應(yīng)的實驗活化能(3)反應(yīng)的AHm(4)在298K,A的起始壓力為101.325kPa,若使總壓力達到151.99kPa時，需多少時間？25℃時，電池Zn(s)IZnCl2(b=0.555mol-kg-1)IAgCl(s)IAg(s)的電動勢E=1.015V,(SE/ST)p=—4.02x10-4V-K-1°E矢口E(Zn2+/Zn)=-0.7630V,E(AgCl/Ag,Cl-)=0.2220V。(1)寫出電池反應(yīng)。(2)求上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K。(3)求電解質(zhì)溶液ZnCl2的平均活度系數(shù)。一、1.D2,C3.B4.C5.A6.C7.C8.C9.C10.D11.D12.C13.B14.B15.D16.B17.B18.B19.B20.A(4.S=5,R=3,R'=0,C=5-3=2,f*=2-①+1=0,最大的①=3,除去硫酸水溶液與冰還可有一種硫酸水含物與之共存14.加入Na2s下降，CuSO4升高)二、1.Q=W=nRTln(V2/V1),n=2mol2.吉布斯函數(shù) 3.3 4.TT,P第5頁共7頁.淌度(電遷移率)5.39X10-8m2V-is-i6.49X10-8m2V-is-i.0.25 7.P=h/A8.離子的水化作用依次減弱。四、I咨I%)p=口小AkA+33X1D4Fd=0.7Wp^A-0.25口粒 (1)13X104Pa=0,3卜0.□p*E 12)聯(lián)立⑴式;與：：2)式芍：p劃- 「匕「可一乙13MmiPa_￡白分，⑻yB(I)=^BxB(I)/p(I)=0.36⑵5分)pl(c}niixGrn{DPTnBB_gE--cU8-lJ-mol也.。分)(d)口{皿=口外A(UI)+p*BxB(n[)-6.66X104Pa(Z8分)解:(1)平衡時：修=左衣—1=。.21/5.。/107=4.2M10?PaT2=310K馬=298K皿封丁》收口)]=匕(X「丁i)限THEa=(五/Z2kl2y(4-7J=(8314：<310<2981112)/(310-29引=44,36父1。打如0「由于升溫到310K,正，逆向反應(yīng)瓦、屋1均增加一倍，所以：E1=E-i=Ea=44,36kJ,nior1A(g) B(g)+C(g)f—0Po=P o0tp?！狿PPP(總)=Po+ppG總)=po+g=p-p=L5p.=p=o.5p p「p=G.5pdp『d『=4i①o—p)—此i/,< /.dp/d內(nèi)瓦⑦口一p)二ln[p/(PQ—p)]=Mr={hi[pci@0—p)]}的=(—ln0.5)/0.21=3.30Is3.第6頁共7頁:口f+：Znfg)Zn--{s>2c-{-MXgClsl-HFAKl⑹一」C「Zn^2AgUl(sj=ZnCL(■MJ/lmcilkgT)+2Ag(s)⑶愴片-才晦切-53'? 2.30招T 0.05916KQ-2-067x1Or3⑶『=囑—繪出get2H合皿4門i]=%—殖.{「4竭力+31的