中国科学技术大学2011-2016年物理化学考研真题和答案

考试科目：物理化学第1页共7页中国科学技术大学2016年硕士学位研究生入学考试试题（物理化学）□√需使用计算器□不使用计算器一、选择题（每小题2分，共60分）1.在温度、容积恒定的容器中，含有A和B两种理想气体，这时A的分压和分体积分别是pA和VA。若在容器中再加入一定量的理想气体C，问pA和VA的变化为（）(A)pA和VA都变大(B)pA和VA都变小(C)pA不变，VA变小(D)pA变小，VA不变2.理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程()(A)可以从同一始态出发达到同一终态(B)不可以达到同一终态(C)不能断定(A)、(B)中哪一种正确(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定3.理想气体从同一始态(P1,V1)出发，经等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀，使其终态均达到体积为V2，此二过程做的功的绝对值应是：()(A)恒温功大于绝热功(B)恒温功等于绝热功(C)恒温功小于绝热功(D)无法确定关系4.对于可逆变化有BARTQS下述各说法中，哪一个正确（）（A）只有可逆变化才有熵变（B）可逆变化没有热温商（C）可逆变化熵变与热温商之和相等（D）可逆变化熵变为零5．用力迅速推动气筒活塞而压缩气体，若看作绝热过程，则过程熵变()（A）小于零（B）大于零（C）等于零（D）不能确定所有试题答案写在答题纸上，答案写在试卷上无效考试科目：物理化学第2页共7页6.将固体NaCl投放到水中，NaCl逐渐溶解，最后达到饱和。开始溶解时溶液中的NaCl的化学势为(a)，饱和时溶液中NaCl的化学势为(b),固体NaCl的化学势为(c)，则：()（A）(a)=(b)(c)（B）(a)=(b)(c)（C）(a)(b)=(c)（D）(a)(b)=(c)7.恒温恒压下，在A与B组成的均相体系当中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加时，则B的偏摩尔体积将如何变化？()（A）增加（B）减少（C）不变（D）不一定8.两液体的饱和蒸气压分别为p𝐴∗，𝑝𝐵∗，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若p𝐴∗𝑝𝐵∗，则：()(A)yAxA（B）yAyB（C）xAyA（D）yByA9.在温度T时，纯液体A的饱和蒸气压为PA*，化学势为μA*，并且已知在PΘ下的凝固点为Tf*，当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为PA、μA、Tf则()(A)PA*PA，μA*μA，Tf*Tf(B)PA*PA，μA*μA，Tf*Tf(C)PA*PA，μA*μA，Tf*Tf(D)PA*PA，μA*μA,Tf*Tf10.在PΘ下，用水蒸汽蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点:()(A)必低于373.2K(B)取决于有机物的分子量大小.(C)必高于373.2K(D)取决于水与有机物的相对数量11.对于相律，下面的陈述中正确的是()(A)相律不适用于有化学反应的多相系统(B)影响相平衡的只有强度因素(C)自由度为零意味着系统的状态不变(D)平衡的各相中，系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确12.在300K下，一个抽空的容器中放入过量的A(s)，发生下列反应A(s)B(s)+3D(g)达到平衡时D(g)的压力*Dp=1.02kPa。此反应的标准平衡常数K(300K)应为（）（A）1.02（B）3.06（C）1.04×10-4（D）1.03×10-613.关于配分函数，下面哪一点是不正确的()(A)粒子的配分函数是一个粒子所有可能状态的玻尔兹曼因子之和(B)并不是所有配分函数都无量纲(C)粒子的配分函数只有在独立粒子体系中才有意义(D)只有平动配分函数才与体系的压力有关考试科目：物理化学第3页共7页14.已知CO的转动惯量I=1.45×10-26kg.m2，则CO的转动特征温度为：()(A)0.36K(B)2.78K(C)2.78×107K(D)5.56K15.在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的电导率κ与摩尔电导Λm变化为()(A)κ增大，Λm增大(B)κ增大，Λm减少(C)κ减少，Λm增大(D)κ减少，Λm减少16.已知298K，½CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率λ∞分别为a、b、c(单位为S·m2·mol-1)，那么Λ∞(Na2SO4)是()(A)c+a-b(B)2a-b+2c(C)2c-2a+b(D)2a-b+c17.298K时,在下列电池Pt│H2(p)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01mol·kg-1)│Cu(s)右边溶液中加入0.01mol的KOH溶液时,则电池的电动势将()(A)升高(B)降低(C)不变(D)无法判断18.下列电池的电动势与氯离子活度无关的是()(A)Zn|ZnCl2(aq)|Cl2(p),Pt(B)Zn|ZnCl2(aq)|KCl(aq)|AgCl,Ag(C)Ag-AgCl|KCl(aq)|Cl2(p),Pt(D)Pt,H2(p)|HCl(aq)|Cl2(p),Pt19.可以直接用来求Ag2SO4的溶度积的电池是()(A)Pt|H2(p)|H2SO4(a)|Ag2SO4(s)|Ag(B)Ag|AgNO3(a)||K2SO4(a)|PbSO4(s),Pb(s)(C)Ag(s),Ag2SO4(s)|K2SO4(a)||HCl(a)|AgCl(s),Ag(s)(D)Ag|AgNO3(a)||H2SO4(a)|Ag2SO4(s),Ag(s)20.在298K时，0.002mol·kg-1的CaCl2溶液的平均活度系数±,1与0.002mol·kg-1的CaSO4溶液的平均活度系数±,2相比较是：()(A)±,1±,2(B)1±,2(C),1=±,2(D)无法比较21.已知基元反应A＋B→P＋······在定容条件下，在100℃时，起始浓度CA，0＝CB，0＝amol·dm-3，其半衰期为t1/2，若起始浓度CA，0＝CB，0＝bmol·dm-3，其半衰期为t1/2ˊ，当a＞b时()(A)t1/2＞t1/2ˊ(B)t1/2＝t1/2ˊ(C)t1/2＜t1/2ˊ（D）t1/2与t1/2大小关系不确定22.很多可燃气体在空气中因支链反应发生的爆炸有一定爆炸界限，其上限主要由于()(A)容易发生三分子碰撞而丧失自由基(B)存在的杂质发挥了影响考试科目：物理化学第4页共7页(C)自由基与器壁碰撞加剧(D)密度高而导热快23.欲研究某化学反应的反应截面和它与反应速率的关系，应采用下列方法中的()(A)停止-流动法(B)分子束法(C)闪光光谱法(D)碰撞理论计算法24.有一露于空气中的球形液膜，若其直径为2×10-3m，表面张力为0.7N·m-1，则该液膜所受的附加压力为：（）(A)1.4kPa(B)2.8kPa(C)5.6kPa(D)8.4kPa25.恒温恒压下，将一液体分散成小颗粒液滴，该过程液体的熵值()(A)增大(B)减小(C)不变(D)无法判定26.测得氧在纯净的金属W表面上化学吸附热为596.64kJ·mol-1,而气态氧原子的吸附热为543.92kJ·mol-1,氧的解离能为491.53kJ·mol-1,则氧在W表面上吸附性质为()(A)分子吸附,范德华力(B)分子吸附,生成氢键(C)原子吸附,生成共价键(D)原子吸附,生成吸附配位键27.纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力：()(A)饱和水蒸气(B)饱和了水蒸气的空气(C)空气(D)含有水蒸气的空气28．若分散相固体微小粒子的表面上吸附负离子,则胶体粒子的ζ电势()（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）大小无法确定29.超显微镜观察到的是()（A）粒子的实像（B）粒子的虚像（C）散射光（D）透过光30．在外加电场作用下，分散介质对固定的固体表面电荷作相对移动的现象称为()（A）电泳（B）电渗（C）流动电势（D）沉降电势二、计算证明题（每小题9分，共90分）1、（10分）1mol理想气体，初态为T1=298.2K，p1=100kPa，经下列两种过程达终态p2=600kPa，计算下列各过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔA、ΔG和ΔS孤立。（已知298.2K理想气体的标准熵为205.03J·mol-1·K-1，绝热指数=7/5。）（1）等温可逆过程（2）绝热可逆压缩考试科目：物理化学第5页共7页2、（10分）苯和甲苯组成的液态混合物可视为理想液态混合物，在85℃、101325Pa下，混合物达到沸腾，试求刚沸腾时液相及气相组成。（已知85℃时，*p甲苯=46.00kPa，苯的正常沸点80.10℃，苯的摩尔气化焓ΔvapHm=34.27kJ·mol-1。）3、（10分）A,B二组分液态部分互溶系统的气—液平衡相图如下图：（图12）(1)标明各区域中的稳定相；(2)将14.4kg纯A液体和9.6kg纯B液体混合后加热,当温度t无限接近t1(t=t1-dt)时,有哪几个相平衡共存?各相的质量是多少?当温度t刚刚离开t1(t=t1+dt)时有哪几个相平衡共存?各相的质量各是多少?4、（8分）在448~688K的温度区间内，用分光光度法研究了下面的气相反应：I2+环戊烯→2HI+环戊二烯得到K与温度（K）的关系为TK575.45103439.17ln计算在573K时，反应的θmrG，θmrH和θmrS考试科目：物理化学第6页共7页5、（12分）双原子分子Cl2的振动特征温度V=801.3K(1)用统计热力学方法计算氯气在323K时的CV,m（不考虑电子运动和核运动）(2)用能量均分原理计算Cl2气的CV,m(3)二种方法算得的数值不一，试说明原因6、（12分）有电池Hg(l)|Hg22+(a1)||Hg22+(a1),Hg2+(a2)|Pt。(1)写出电池反应式；(2)计算电池的标准电动势。已知2+2Hg|Hg(l)和Hg2+|Hg(l)的标准电极电势分别为0.798V和0.854V。(3)求电池反应的平衡常数。7、（10分）已知对峙反应在不同温度下的k值为:T/Kk1/(mol-2·dm6·min-1)k-1/(mol-1·dm3·min-1)6006.63×1058.396456.52×10540.4试计算:(1)不同温度下反应的平衡常数值(2)该反应的rUm(设该值与温度无关)和600K时的rHm值。8、（10分）在101.325kPa压力下，若水中只含有直径为10－6m的空气泡，要使这样的水开始沸腾，需要多高温度？已知水的表面张力（Nm-1）与温度（K）的关系为＝118.7710-3－0.15710-3T，摩尔气化热Hm＝40.656kJmol-1，设水面至空气泡之间液柱静压力及气泡内蒸气压下降因素均忽略不计。k-1k12NO(g)+O2(g)2NO2(g)考试科目：物理化学第7页共7页9、（8分）甲苯加氢脱烷基反应为C6H5CH3+H2→C6H6+CH4若按下述历程进行：H2+M1kM+2H·(1)H·+C6H5CH32kC6H6+CH3·(2)CH3·+H23kCH4+H·(3)H·+H·+M4kH2+M(4)试证明苯的生成速率可用下式表示：1122661226534d[CH]()[H][CHCH]dkktk若键能(C6H6-CH3)=380kJ·mol-1H-H=435kJ·mol-1，试估算反应(1)(2)(4)的活化能？并求出反应的表观活化能Ea。