西北大學(xué)2009年825物理化學(xué)考研真題

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西北大學(xué)2009年招收攻讀碩士學(xué)位研究生試題

科目名稱：物理化學(xué)科目代碼：825

適用專業(yè)：化學(xué)各專業(yè)共7頁

答案請(qǐng)答在答題紙上，答在本試題上的答案一律無效

一、選擇題（每個(gè)選擇題有A、B、C、D四個(gè)答案，其中只有一個(gè)是正確的。每小

題2分，共40分）

1.有一絕熱真空容器，通過活塞與大氣相隔，當(dāng)活塞打開時(shí)，空氣沖入容器，當(dāng)內(nèi)

外壓力相等時(shí)，關(guān)閉活塞，測(cè)量容器內(nèi)溫度，則該溫度與外界溫度相比

(A)比外界高(B)比外界低

(C)與外界一樣(D)無法確定

2.ΔH=Qp，此式適用于下列哪個(gè)過程：

(A)理想氣體從106Pa反抗外壓105Pa膨脹

(B)0℃，105Pa下冰融化成水

(C)電解CuSO4水溶液

(D)氣體從(298K，105Pa)可逆變化到(373K，104Pa)

3.一定量的液態(tài)環(huán)己烷在其正常沸點(diǎn)時(shí)變?yōu)橥瑴赝瑝合碌恼魵?，則：

(A)ΔU=ΔH，?A=ΔG，ΔS>0

(B)ΔU<ΔH，?A<ΔG，ΔS>0

(C)ΔU>ΔH，?A>ΔG，ΔS<0

(D)ΔU<ΔH，?A<ΔG，ΔS<0

4.某溶液由2molA和1.5molB混合而成，其體積為420cm3，此溶液中組分A的偏

摩爾體積為30cm3?mol-1，則組分B的偏摩爾體積：

(A)200cm3?mol-1(B)300cm3?mol-1

(C)240cm3?mol-1(D)280cm3?mol-1

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5.合成了一個(gè)新化合物B（s）的質(zhì)量為1.5g，溶于1.0kg純水中形成非電解質(zhì)溶液，

測(cè)得出現(xiàn)冰的溫度比純水凝固點(diǎn)下降了0.015K，已知水的凝固點(diǎn)降低常數(shù)kf=1.86

-1

K?mol?kg，則該化合物的摩爾質(zhì)量MB

(A)100g?mol-1(B)150g?mol-1(C)186g?mol-1(D)200g?mol-1

6.重結(jié)晶制取純鹽的過程中，析出的NaCl固體的化學(xué)勢(shì)與母液中NaCl的化學(xué)勢(shì)比

較，高低如何？

(A)高(B)低(C)相等(D)不可比較

7.在298K時(shí)，設(shè)液體A和B能形成理想的液態(tài)混合物，它們的蒸氣形成理想的氣態(tài)

混合物。已知純A和純B的飽和蒸汽壓分別為pA*=50kPa，pB*=60kPa，若液相

中xA=0.4，則平衡的氣相中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)yB為：

(A)0.25(B)0.40(C)0.50(D)0.64

8.下列各系統(tǒng)中，屬于近獨(dú)立粒子系統(tǒng)的是

(A)在0K時(shí)的完整晶體(B)液體混合物

(C)vanderWaals氣體(D)理想氣體混合物

9.已知CO（g）的轉(zhuǎn)動(dòng)特征溫度Θr=2.77K，計(jì)算在298.15K時(shí)CO（g）的配分函數(shù)

為

(A)430.6(B)215.2(C)107.6(D)53.8

10.390K至510K的溫度區(qū)間內(nèi)，甲醇脫氧反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為：

lnKθ=(-10593.8K/T)+6.470

θ

則甲醇脫氧反應(yīng)在該溫度區(qū)間內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變?rHm等于

(A)38.147kJ·mol-1(B)44.038kJ·mol-1

(C)-88.077kJ·mol-1(D)88.077kJ·mol-1

11.將純的H2O（l）放入抽空的密閉的石英容器中，將容器不斷冷卻，可以觀察到以

下哪種現(xiàn)象？

(A)三相共存現(xiàn)象(B)沸騰現(xiàn)象(C)升華現(xiàn)象(D)臨界現(xiàn)象

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-1-1

12.0.001mol·kgK2SO4和0.003mol·kg的Na2SO4溶液在298K時(shí)的離子強(qiáng)度是：

(A)0.001mol·kg-1(B)0.003mol·kg-1

(C)0.002mol·kg-1(D)0.012mol·kg-1

13.有兩個(gè)電池，電動(dòng)勢(shì)分別為E1和E2：

θ-1θ

H2(p)│KOH(0.1mol·kg)│O2(p)E1

θ-1θ

H2(p)│H2SO4(0.0lmol·kg)│O2(p)E2

比較其電動(dòng)勢(shì)大?。?/p>

(A)E1<E2(B)E1>E2(C)E1=E2(D)不能確定

≠\

14.某反應(yīng)具有一個(gè)有助于反應(yīng)進(jìn)行的活化熵，使反應(yīng)速率常數(shù)比?Sm=0時(shí)大1000

≠\

倍，則反應(yīng)的實(shí)際?Sm為：

(A)57.43J·K-1·mol-1(B)25.34J·K-1·mol-1

(C)120.2J·K-1·mol-1(D)無法求解

15.某反應(yīng)的速率常數(shù)k=7.7×10-4s-1，又初始濃度為0.1mol·dm-3，則該反應(yīng)的半衰

期為

(A)86580s(B)900s(C)1800s(D)13000s

16.已知293K時(shí)，水-辛醇的界面張力為0.009N·m-1，水-汞的界面張力為0.375N·m-1，

汞-辛醇的界面張力為0.348N·m-1，故可以斷定：

(A)辛醇不能在水-汞界面上鋪展開(B)辛醇可以在水-汞界面上鋪展開

(C)辛醇可以溶在汞里面(D)辛醇浮在水面上

17.在298K時(shí)，已知A液的表面張力是B液的一半，其密度是B液的兩倍。如果

A，B液分別用相同的毛細(xì)管產(chǎn)生大小相同的氣泡時(shí)，A液的最大氣泡壓力差等

于B液的：

(A)1/2倍(B)一倍(C)二倍(D)四倍

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18.對(duì)于有過量的KI存在的AgI溶膠，下列電解質(zhì)中聚沉能力最強(qiáng)者是：

(A)NaCl(B)K3[Fe(CN)6](C)MgSO4(D)FeCl3

19.將少量硫酸滴入水中，所產(chǎn)生的結(jié)果是

dγdγ

(A)<0，正吸附(B)<0，負(fù)吸附

dada

dγdγ

(C)>0，正吸附(D)>0，負(fù)吸附

dada

20.對(duì)電動(dòng)電位的描述錯(cuò)誤的是：

(A)電動(dòng)電位表示了膠粒溶劑化層界面到均勻相內(nèi)的電位

(B)電動(dòng)電位的值易隨少量外加電解質(zhì)而變化

(C)電動(dòng)電位的絕對(duì)值總是大于熱力學(xué)電位

(D)電動(dòng)電位一般不等于擴(kuò)散電位

二、填充題（共20分）答案請(qǐng)答在答題紙上，答在本試題上的答案一律無效

1.（2分）選擇“＞”、“＜”、“＝”中的一個(gè)填入下列空格：

氫氣和氧氣在絕熱鋼瓶中爆鳴生成水，電火花能量不計(jì)，則Q0，W0，

?U0，?H0。（第一定律?U=Q+W）

2.（2分）1mol理想氣體，在298K時(shí)，已知分子的配分函數(shù)q=1.6，假定ε0=0，g0=

1，則處于基態(tài)的分子數(shù)為_______________。

3.（2分）反應(yīng)A+B→C的速率方程為：-dcA/dt=kAcAcB/cC，則該反應(yīng)的總級(jí)數(shù)是

-3

____級(jí)。若濃度為mol·dm，時(shí)間以s為單位，則速率常數(shù)kA的單位是_______。

4.（2分）實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)：2A+B─→2C+D的速率方程為：

r=k[A][B]，反應(yīng)歷程為：

k1

A+BC+F(慢)

k2

A+FC+D(快)

則k1與k的關(guān)系為__________。

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5.（2分）設(shè)某基元反應(yīng)在500K時(shí)實(shí)驗(yàn)活化能為83.14kJ·mol-1，則此反應(yīng)的臨界能

為kJ·mol-1

1/2

6.（2分）(a)德拜-休克爾極限公式為：lgγ±=?A∣z+z-∣I，適用條件是。

(b)測(cè)遷移數(shù)的方法有。

7.（2分）(a)恒溫恒壓下，將一液體分散成小顆粒液滴，該過程液體的熵值。

(b)在恒溫恒壓下，將一液體分散成小顆粒液滴，該過程液體是吸熱還是放

熱？_____________

8.（2分）對(duì)于Au溶膠而言,當(dāng)以NaAuO2作為穩(wěn)定劑時(shí),其膠團(tuán)結(jié)構(gòu)是：

。

9.（2分）在2000K時(shí)，理想氣體反應(yīng)CO(g)+(1/2)O2(g)=CO2(g)的平衡常數(shù)Kp=0.640

-1/2θ-1

(kPa),則該反應(yīng)的?rGm=______________J·mol。

10.（2分）KCl–H2O平衡體系，其最大相數(shù)Φ為。其平衡相態(tài)分別是：

。

三、判斷下列各題說法或結(jié)論是否正確，并說明原因。（每題3分，共18分）

1.不可逆過程的熵不會(huì)減少。

2.二組分理想溶液的總蒸氣壓，一定大于任一組分的蒸氣分壓。

3.低共熔物可看作是化合物。

4.無限稀釋時(shí)，HCl、KCl和NaCl三種溶液在相同溫度、相同濃度、相同單位電場(chǎng)

強(qiáng)度下，三種Cl-的遷移數(shù)相同。

5.AB2=A+2B，這樣的反應(yīng)可能為基元反應(yīng)。

6.用同一支滴管滴出相同體積的水、NaCl稀溶液和乙醇溶液，滴數(shù)肯定不相同，

其中水的滴數(shù)最多，乙醇溶液的滴數(shù)居中，NaCl稀溶液滴數(shù)最少。

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四、（15分）

373K和100kPa壓力下，1molH2O（l）經(jīng)過①可逆汽化；②真空蒸發(fā)，變?yōu)橥?/p>

溫同壓的H2O（g）。

θθθθθ

（1）分別求兩種途徑的Q，W，?vapUm，?vapHm，?vapSm，?vapAm和?vapGm。

設(shè)水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾汽化焓為40.6kJ·mol-1，并設(shè)摩爾汽化焓與溫度無關(guān)，氣體為理想氣

體，液體體積與氣體相比可以忽略不計(jì)。

（2）計(jì)算298K時(shí)水的飽和蒸汽壓。

（3）在水的真空蒸發(fā)過程中，應(yīng)該用哪個(gè)判據(jù)來判斷它的不可逆性。

五、（8分）

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，NaCl（s）與水組成二組分系統(tǒng)，在252K時(shí)有一個(gè)低共熔

點(diǎn)，此時(shí)H2O（s），NaCl·2H2O（s）和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.223的NaCl水溶液三相共存。264

K時(shí)，不穩(wěn)定化合物NaCl·2H2O（s）分解為NaCl（s）和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.27的NaCl水溶

液。已知NaCl（s）在水中的溶解度受溫度的影響不大，溫度升高溶解度略有增加。

試畫出NaCl（s）與水組成的二組分系統(tǒng)相圖，并分析各部分的相態(tài)。

六、（10分）

乙烯加氫反應(yīng)的方程式為：C2H4（g）+H2（g）=C2H6（g），設(shè)所有的Cp,m與溫

度無關(guān)。試求：

（1）反應(yīng)在350K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；

（2）反應(yīng)的轉(zhuǎn)折溫度。

已知298K時(shí)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)

θ-1

?fHm/(kJ·mol)-84.6852.260

θ-1-1

Sm/(J·K·mol)229.6219.6130.68

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七、（7分）

在298K時(shí)，使下述電解池發(fā)生電解作用：

-1-1

Pt│CdCl2(1.0mol·kg),NiSO4(1.0mol·kg)│Pt

問當(dāng)外加電壓逐漸增加時(shí)，兩電極上首先發(fā)生什么反應(yīng)？這時(shí)外加電壓至少為

若干？（設(shè)活度系數(shù)均為1）。已知：φθ(Cd2+/Cd)=-0.402V，φθ(Ni2+/Ni)=-0.25V，

θ-θ-

φ(Cl2/Cl)=1.358V,φ(O2/OH)=0.401V

八、（8分）