2023年物理化學試卷

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2023年招收碩士研究生入學考試試題

考試科目：物理化學適用專業(yè)：化學一級學科

一單項選擇題（48分;每題2分，共24題，請將答案填在答卷紙）1.說法不符合熱力學第一定律的是（A）孤立體系中，能量總能不變（B）等溫過程中，體系熱力學能不變）絕熱過程中，體系所做的功等于其熱力學能的減少（C（D）體系在過程中熱力學能的增加等于它所吸收的熱與環(huán)境對它所做的功之和2.如下圖，一理想氣體經(jīng)過（1）恒壓，（2）恒溫，（3）絕熱三個可逆過程，從同一始態(tài)（A）到體積一致的終態(tài)，則有（A）Q1＞Q2Q3＜Q2（B）Q1＞Q2Q2＜Q3（C）Q1＜Q2Q3＜Q2（D）Q1＜Q2Q2＜Q33.已知反應(yīng)B→A，B→C所對應(yīng)的等壓反應(yīng)熱分別為△H2、△H3，則反應(yīng)→C的△H是A1（A）△H1=△H2+△H3（B）△H1=△H2-△H3（C）△H1=△H3-△H2（D）△H1=2△H2-△H34.由同一始態(tài)變?yōu)橐恢碌慕K態(tài)，不可逆途徑的熵變和可逆途徑的熱溫熵相比較（A）前者大于后者（B）前者小于后者（C）二者相等（D）可能大，也可能小，視具體狀況而定

考生注意：答案寫在本試題上無效共6頁第1頁

1

2885．某理想氣體的熱容比γ=1.40,則該氣體為幾原子分子(A)單原子分子(B)雙原子分子(C)三原子分子(D)四原子分子單原子理想氣體，如下圖，從狀態(tài)A→B，對這一過程以下各式哪6.1mol個不正確？U=Q（B）△H=Q（A）△S＞0（D）△U＞0（C）△7.純物質(zhì)的可逆相變過程為等溫、等壓過程，對于液體的蒸發(fā)過程，，若設(shè)：氣體的體積遠大于液體體積，則必有：W=PV-PV（A）1122△H=Qv（B）W=nRT△H=QpW=nRTln（P/P）△H=Qp（D）W=0△H=0（C）128.碳酸氫銨吸熱發(fā)生分解H＞0△S＞0△G＜0（高溫）△G＞0（低溫）（A）△H＜0△S＞0△G＜0（高溫或低溫）（B）△H=0△S＜0△G＜0（低溫）△G＞0（高溫）（C）△H＜0△S＜0△G＜0（高溫）△G＞0（低溫）（D）△9.濃度均為0.001moL/Kg的不同溶質(zhì)的水溶液,沸點最低的是(A)KNO3(B)HAC(C)Na2SO4(D)蔗糖10.在101.325Pa的壓力下,I2在液態(tài)水與CCl4中的溶解已達到平衡(無固體碘此體系的自由度為存在),(B)2(C)3(D)0(A)1C(s)+HO(g)=CO（g）+H(g)在673K,101.325KPa下達平衡.11.反應(yīng)22已知△Hm=133.5Kj/mol,則以下那些條件的改變,將使平衡向右移動(A)增加溫度;增加水蒸氣的分壓(B)增加溫度;增加總壓(C)減少溫度;增加碳的數(shù)量(D)減少溫度,增加水蒸氣的分壓12.與電解質(zhì)導電能力無關(guān)的因素是離子的濃度（B）遷移速率（C）半徑（D）價數(shù)（A）

考生注意：答案寫在本試題上無效共6頁第2頁

2

13.25℃時，1/2BaCl2、NaNO3、NaCl的極限摩爾電導率分別為a、b、c∞（S.m2mol-1）則硝酸鋇的極限摩爾電導率λm[1/2Ba(NO3)2]值為(A)2a+c－b(B)2a+2b－2c(C)a－2b+c(D)a+b－c14.對在一致溫度下，無限稀釋的HCl、KCl、CaCl2三種溶液，以下說法不正確的是：－－（A）Cl的淌度都一致（B）Cl的遷移數(shù)都一致－－（C）Cl的摩爾電導率都一致（D）Cl的遷移速率不一定一致15.關(guān)于原電池兩電極的說法，不正確的說法是（A）在電子密度高的電極上進行氧化反應(yīng)（B）在陰極進行還原反應(yīng)（C）電子流入電勢較高的電極（D）進行氧化反應(yīng)的電極其電勢較高16.欲測某溫度下電池反應(yīng)的焓變，需要測定的物理量是：（A）各不同溫度下的電池電動勢（B）電池反應(yīng)的熱效應(yīng)（C）電池反應(yīng)時本身的溫度變化值（D）某溫度下電池的電動勢17.基元反應(yīng)A→B+C的1/4衰期是（A）kln4（B）kln（1/4）（C）（1/k）ln（3/4）（D）（1/k）（ln4/3）18.一化學反應(yīng)，當溫度升高時，反應(yīng)速率加快，其主要原因是（A）分子碰撞數(shù)增加（B）反應(yīng)的活化能降低（C）反應(yīng)物的碰撞頻率增加（D）分子有效碰撞的百分數(shù)增加19.碘和氫氣的化合反應(yīng)為H2+I2→2HI，其機理是I2+M=2I+MH2+2I→2HI，經(jīng)試驗測得其速率方程為d[HI]/dt={（k2k1）/k-1}[Ｈ2][I2]=k[Ｈ2][I2]則其表觀活化能為（A）E2－E1+E-1（B）E-1－E-1+E2（C）E2+E1－E-1（D）E2+E-1+E-1考生注意：答案寫在本試題上無效共6頁第3頁3

－20.一定溫度下，某反應(yīng)An++D＝Cn++Bm當在體系中參與某電解質(zhì)以增加離子強度時，則K1,K－1的變化為（A）K1不變，K－1增加（B）K1不變，K－1減少（C）K1減少，K－1增加（D）K1減少，K－1不變21.以下電解質(zhì)對某溶膠的聚沉值分別為C（NaNO3）=300mol/L；C（Na2SO4）=295mol/L;C（MgCl2）=25mol/L;C（AlCl3）=0.5mol/L可確定該溶膠中粒子的帶電狀況(A)不帶電(B)帶正電(C)帶負電(D)不能確定22.外加一直流電勢于膠體溶液，向某一電極作定向運動的是（A）膠核（B）膠粒（C）膠團（D）雙電層中的緊湊層23.在濃度為m的Na2SO4溶液中，Na2SO4的活度為θθ（A）4γ±（mB/m）3（B）3γ±（mB/m）3θθ（C）4γ±（mB/m）1/3（D）γ±（mB/m）324.氣體在固體表面發(fā)生等溫吸附時，（A）△S＞0△H＞0（B）△S＜0△H＜0（C）△S＝0△H＜0（D）△S≥0△H＞0二.問答題(68分)1．請將下面不可逆過程設(shè)計為可逆過程，并寫出過程△S、△H、△G的計算公式(每題8分;共16分)（1）理想氣體從P1V1T1經(jīng)絕熱不可逆變化到P2V2T2；（2）373K，101.325Kpa下,1molH2O變?yōu)橥瑴囟认?.4×101.325Kpa的水蒸氣.（設(shè)水蒸氣為理想氣體）2．已知反應(yīng)H2（g）+（1/2）O2（g）→H2O（l）在298K和標準壓力下的標準摩爾反應(yīng)焓變?yōu)?285.84KJ/mol,請設(shè)計一個過程,計算該反應(yīng)在800K時進行時的摩爾反應(yīng)焓變.請注明需要從物理化學數(shù)據(jù)手冊上查閱的數(shù)據(jù).(6分)考生注意：答案寫在本試題上無效共6頁第4頁4

3．什么是金屬的電化學腐蝕？在金屬-電解質(zhì)系統(tǒng)中有大量促使金屬腐蝕的θθ因素,已知:ΨOH-/H2，H2O=-0.828(V);ΨOH-/O2，H2O=+0.401(V),試分析碳鋼在碳銨溶液中最可能受到的腐蝕是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕?為什么?（6分）4．氣相反應(yīng)2NO+O2→2NO2的機理為2NO＝N2O2（快速平衡）N2O2+O2→2NO2（慢）上述三個基元反應(yīng)的活化能分別為80、200、80KJ/mol，試完成：（1）導出速率方程（用－dCO2/dt）表示；（2）確定反應(yīng)的級數(shù)（3）說明當反應(yīng)系統(tǒng)的溫度升高時反應(yīng)速率將如何變化。（10分）（4）5.以等體積的0.08mol/dm3KI和0.1mol/dm3的AgNO3溶液混合制備AgI溶膠,試寫出該溶膠的結(jié)構(gòu)示意式.。簡述引起膠粒聚沉的各種方法。并比較電解質(zhì)CaCl2、MgSO4、Na2SO4、NaNO3對該溶膠聚沉能力的強弱。(10分)6.試驗題（任選2題。每題10分共20分）（1）給你一臺恒溫槽和一臺電導率儀以及一本手冊(可查閱25℃下極限摩爾電導率),并提供各種標準溶液。若需得到25℃時HAc的電離常數(shù)，問：①根據(jù)題目所給條件,可采用的具體試驗方法是什么?②試驗中需要測量什么數(shù)據(jù)？查閱什么數(shù)據(jù)？③如何從測得的試驗數(shù)據(jù)計算HAc的電離常數(shù)？（2）已知某物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為146，現(xiàn)需要了解它溶于環(huán)己烷中是以單體還是二聚體或是兩者的平衡狀態(tài)存在，問可采用什么試驗方法,能對該物質(zhì)在環(huán)己烷中的存在狀況做出判斷.（請簡述方法，并說明試驗中需已知的數(shù)據(jù)和試驗中需測定的數(shù)據(jù)）。（3）．現(xiàn)要安裝一個50℃以下的恒溫水槽，應(yīng)如何考慮以下問題：①組成簡易水浴恒溫槽需要哪些部件？如何配置與安放恒溫槽中各部件？②恒溫槽放在20℃的試驗室內(nèi)，若需控制恒溫溫度為25.0℃.已知恒溫槽在此溫度下的散熱速度是0.060℃/min，恒溫槽內(nèi)盛水10.0升，問應(yīng)使用多少瓦的控溫加熱器?已知1升水為1000g，水的熱容為4.184J?g‐1·K‐1。③通過什么方法可進行恒溫槽恒溫性能測試，需增加什么儀器？考生注意：答案寫在本試題上無效共6頁第5頁5

三.計算與分析題(34分)1.在298K時,查得以下物質(zhì)的標準熵如下:物質(zhì)-1-1OSm(298.2K)/(JKmol)AgAgClHg2Cl2Hg42.7096.11195.877.4已知:Ag(s)+1/2Hg2Cl2(s)==AgCl(s)+Hg(l)的ΔrHm等于7950Jmol,-1O(1)請根據(jù)上述反應(yīng)設(shè)計成電池,并寫出電池中各電極的反應(yīng)方程式(2)求電池的標準電動勢及電池溫度系數(shù)(?E/?T)P(3)若該反應(yīng)在電池中可逆進行時放熱(或吸熱)多少?(4)若讓Ag與Hg2Cl2直接作用時,放熱(或吸熱)多少?（12分）2.(1)已知一化學反應(yīng)符合一級反應(yīng)的動力學規(guī)律，該反應(yīng)的活化能E=144348J/mol。已知在284℃，這個反應(yīng)的速率常數(shù)k=3.3×10-2(S-1)?，F(xiàn)要控制此反應(yīng)在10分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化率達到90%，試問反應(yīng)溫度要控制在多少度？（2）當反應(yīng)中可能的反應(yīng)產(chǎn)物不止一種時，如何根據(jù)熱力學、動力學數(shù)據(jù)判斷所需主反應(yīng)實現(xiàn)的可能性并選擇適合的反應(yīng)條件？(10分)3．煤、燃料油里總有一些含硫雜質(zhì)，當它們?nèi)紵龝r有SO2和SO3生成。請通過熱力學計算，說明(1)298.15K時,能否用生石灰CaO吸收SO3氣體?(2)燃燒爐溫尋常在1200℃，在此條件下,能否用生石灰CaO吸收煙道廢氣中的SO3,以減少煙道廢氣對空氣的污染?(假設(shè)此化學反應(yīng)的熵變和焓變不隨溫度變化)。已知：CaO吸收SO3氣體的化學反應(yīng)方程式為：CaO（S）+SO3（g