2004-2012年深圳大学物理化学试题真题

2005年深圳大学硕士研究生入学考试试题(答题必须写在答题纸上,写在本试题纸上无效)专业：应用化学考试科目：物理化学(A)一、填空题（30分）1．热力学中与环境有能量交换，但无物质交换的体系叫；而与环境既无能量交换，又无物质交换的体系。2．在一个体积为10dm3，绝热良好的容器中发生某一化学反应，使系统的温度升高，压力由101.325kPa增加到1013.25kPa，系统的体积仍保持不变。此过程的Q=;W=;△U=。3．溶液服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律的溶液称为溶液。4．NH4HS(s)在抽空的容器内发生分解：NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)，则分解反应达到平衡时，该体系的独立组分数为，相数为，自由度数为。5．一个原电池必有两个电极。相对而言，电势高的电极称为极，电势低的电极称其为极。6．若反应A+2B→Y是基元反应，则其反应的速率方程可以写成dtdCA。7．一定温度和压力下，气体在固体表面的吸附为自发过程，在此过程中△S0。8．一个反应无论反应物的初始浓度如何，完成65％反应的时间都相同，则此反应的级数为。9．甲醇－乙醇，乙醇－水，水－盐酸三组溶液中，可看成理想溶液的是。二．计算题（100分）1．在273.2K和1013.25kPa时，有10.00dm3理想气体，现经两种不同过程膨胀到最后压力为101.325kPa。（1）等温可逆膨胀；（2）绝热可逆膨胀。计算气体最后的体积和所做的功。假定RCmV23,，且与温度无关。（20分）2．需在10×10cm2的薄铜片两面镀上0.005cm厚的Ni层（镀液用Ni(NO3)2）,假定镀层能均匀分布，用2.0A的电流强度得到上述厚度的镍层时需通电多长时间？设电流效率为96.0%。已知金属镍的密度为8.9g·cm-3,Ni(s)的摩尔质量为58.69g·mol-1。（15分）3．A、B两液体混合物为理想溶液，在80℃下，将0.3mol液体A与0.5mol液体B放入容器为15dm3的真空容器中，此混合物蒸发平衡时，测得体系压力为102.66kPa，气相组成yB=0.6644,求液相组成xB与纯B在80℃下的饱和蒸汽压为多少？（15分）4．300.2K的1mol理想气体，压力从10倍于标准压力pΘ（即p＝10×pΘ）等温可逆膨胀到标准压力pΘ，求Q、W、△Hm、△Um、△Gm、△Fm和△Sm。（20分）5．1mol理想气体在等温下体积增加10倍，求体系的熵变：（1）设可逆过程；（2）设为真空膨胀过程。（10分）6．在某温度T时，反应CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)达到平衡。求下列条件系统的组分数C和自由度数F。（20分）（1）反应起始时，1:1:)()(2gOHgconn，无产物存在。（2）反应起始时，2:1:)()(2gOHgconn，无产物存在。（3）在（1）的情况下加入O2（g）。三证明题（20分）对于一级反应，试证明转化率达到0.999时所需的时间约为半衰期的10倍。对于二级反应又应为若干倍？研究生入学物理化学考试题A答案一、判断题（正确的填上“√”，错误的填上“×”）（每题1分，共20分）1、A、B两组分构成溶液，当其对拉乌尔定律产生较大正偏差时，在p~x图上具有最高点，在T~x图上具有最低点(√)2、对正溶胶，以下一价负离子聚沉能力的顺序为NO-3Cl-Br-I-(×)3、以0ii作判据，条件仅限于等温等压（×）4、离子的迁移速率与电解质溶液的温度、浓度及离子的本性有关（√）5、在恒容反应中，体系能量的增减全部用于内能的增减。（√）6、气体在固体表面的吸附分为物理吸附和化学吸附。物理吸附的吸附层为单分子层，化学吸附的吸附层为单分子层或多分子层。（×）7、A、B两组分构成理想溶液，当PB0PA0时，在p~x图上,气相线总在液相线上方。(×)8、盐桥的作用是沟通第二类导体，消除液接电势（√）9、在平行反应中，不论什么情况下速率常数k1/k2值总是常数。（×）10、只有被物系吸收的光，对于发生光化学变化才是有效的（√）11、活化能是指使寻常分子变成活化分子所需要的最少能量（√）12、∵BAiBATQS)(*，∴可逆过程的熵变大于不可逆过程的熵变（×）13、任意热机效率η=(T2-T1)/T2（×）14、冷机从低温热源吸热，必须体系对环境作功才能实现（×）15、Helmholtz自由能A是等压条件下体系作功的本领（×）16、双原子理想气体的Cv.m=5/2R（√）17、非理想气体，不指明途径时△H=21TTPdTC（×）18、气体的绝热节流过程为恒焓过程（√）19、封闭体系是体系与环境之间有物质交换，无能量交换。（×）20、热机效率与工作介质无关（√）二、选择题（每题2分，共30分）1、工作在100℃和25℃的两个大热源间的卡诺热机的效率是（A）A.20%B.25%C.75%D.100%2、1mol理想气体经一等温可逆压缩过程,则(C)A．△G△AB.△G△AC.△G=△AD.△G与△A无法进行比较3、下列各式哪个不受理想气体的限制（A）A.H＝U＋pVB.Cp－Cv＝RC.pV＝常数D.W＝nRTln(V2/V1)4、用0iidn判断过程自发、平衡的条件是（C）A、等T、等P，除体积功外无其它功；B、等T、等V，W非＝0C、等T、等P，除化学功外无其它非体积功；D、等T、等P，W非05、实际气体pfnLRT＋＝中，标准态化学势是（D）A、温度为T，pf＝时符合理想气体的假想状态；B、温度为T，pf时的化学势；C、温度为T，pf时的化学势；D、温度为T，ppf＝＝，=1时符合理想气体行为的假想状态。6、熵产生率是(A)A、单位时间的熵产生B、单位物质的量的熵产生C、单位时间内热的流量D、单位物质的量内热的流量7、从理想气体反应平衡常数)(fpKK式看，由于K仅与温度有关，则fK（A）A、亦仅与温度有关；B、与温度及压力有关；C、与温度、压力均无关；D、仅与压力有关8、tan，VHoff等温方程aPTQRTKRTGlnln＝－、可判别下述那个过程的方向和限度（B）A、等温、等压；B、等温、等压，除体积功、化学功外无其他功；C、不限于等温、等压；D、等温、等压，除体积功外不作其他功9、理想气体在可逆的绝热膨胀过程中（B）A.内能增加B.熵不变C.熵增加D.温度不变10、应用关系式dG=―SdT+VdP时,受到一定的条件限制,下列各点中哪一点是不必要的(C)A．只作膨胀功的封闭体系B．双变量体系C．必须是可逆过程D．过程无论是否可逆都适用11、已知MgO(s)及SiO2(s)的生成热Hf分别为－601.8kJ·mol－1及－910.9kJ·mol－1，则反应2MgO(s)＋Si(s)→SiO2(s)＋2Mg(s)的反应热为（A）A.292.7kJB.－292.7kJC.309.1kJD.－309.1kJ12、几种纯物质混合形成理想溶液时（C）A、V混=0，H混0，G混0，S混＝0；B、V混0，H混=0，G混＝0，S混0；C、V混=0，H混=0，G混0，S混0；D、V混0，H混0，G混＝0，S混＝0；13、液体接界电位是由于（A）A.离子的迁移速率不同而产生B.金属离子在化学位不同的相间发生转移而产生C.不同金属的电子逸出功不同而产生D.上述所有原因14、假设A，B两组分混合可以形成理想液体混合物，则下列叙述中不正确的是(A)A、A，B分子之间的作用力很微弱B、A，B都遵守拉乌尔定律C、液体混合物的蒸气压介于A，B的蒸气压之间D、可以用重复蒸馏的方法使A，B完全分离15、反应级数是（A）A.对总反应而言；B.只对基元反应而言；C.只能为正整数；D.理论上的概念。三、填空题（共30分）1、某一电池反应rSm（298）0，则25℃原电池可逆工作时是吸热还是放热？__吸__热。因为_QR=TS，∵S0,∴QR0_。而实际电池放电时是吸热还是放热？__吸__热。实际热量较可逆情况下哪个大？__QRQ实际__。因为__U相同时，WRW实际__。（每空1分，共5分）2、对于电解池，实际外加分解电压Vi=Er＋V；对于电池，不可逆电池电动势Ei=Er－V。（2＋2＝4分）BOCA3、对理想气体化学反应，标准态是指反应物和产物的分压__均为1__；对非气体反应则指反应物和产物的_活度_均为1。（每空1分，共2分）4、有以下a、b、c三个平衡a.CO+H2O≒CO2+H2b.CO+1/2O2≒CO2c.H2+1/2O2≒H2O独立的化学平衡数R=2，因为a=b-c。（2＋2＝4分）5、液－固界面的接触角θ900（，=，）为润湿；θ900（，=，）为不润湿。θ角的大小取决于气－液、液－固、固－气三个界面的界面张力的相对大小。（1+1+3=5分）6、当几种纯物质混合形成理想溶液时，必然伴随着两个通性：①V混＝0②H混＝0。（每空1.5分，共3分）7、在水的相图中，水的蒸气压曲线OA越过三相点向下延伸的OF线代表过冷水与蒸气的平衡。（2分）8、在多相体系中相与相间的平衡与相的数量无关(有、无)9、ξ电位的大小决定胶粒在电场中的运动速度。（2分）10、Langmuir吸附等温式的两个基本假设为①单分子层吸附②理想吸附。（每空1分，共2分）五、计算题（共70分）1、.碘化氢分解反应：2HI→H2+I2，在556K时，E=183.92KJ·mol-1，d=3.5×10-8cm,M=127.9，试计算反应速率常数k。（10分）解：RTEeMRTdNk/203~1044分PT（水的相图）556314.8/1839202/17282339.12755610314.814.3105.310023.6104e4分＝5.23×10－7（dm3·mol－1·sec－1）2分2、在298K及标准压力下，环丙烷、石墨及氢的燃烧热Hc分别是－2092、－393.8及－285.84kJ·mol-1。（1）求环丙烷的生成热Hf；（2）若己知丙烯的生成热Hf＝20.5kJ·mol-1，求环丙烷异构化为丙烯的H。（10分）解：（1）3C＋3H2环丙烷求fH＝？由题给条件可得环丙烷3C＋3H2rH燃＝－53.08kJ·mol－1∴环丙烷的生成热fH＝－rH燃＝53.08kJ·mol－14分（2）环丙烷3C＋3H2……①rH燃①＝－53.08kJ·mol－13C＋3H2CH3－CH＝CH2……②fH②＝20.5kJ·mol－1①＋②得：2分环丙烷CH3－CH＝CH2rH＝？∴环丙烷异构化为丙烯的rH＝rH燃①＋fH②＝－32.58kJ·mol－14分3、在水溶液中，2－硝基丙烷与碱的反应为二级反应，其速率常数与温度的关系为)/(316390.11)min/lg(131KTmoldmk，试求反应的活化能，并求当两种反应物的初始浓度均为8×10－3mol·dm－3，10℃时反应的半衰期为多少？（10分）解：∵BRTEkln，Tk10ln316310ln90.11ln2分∴E＝60.56kJ·mol－14分10℃时，lgk＝0.7233，∴k＝50288dm3·mol－1·min－12分二级反应t1/2＝1/k·C0＝23.64min2分4、利用反应2AgCl(s)+Zn(s)=ZnCl(aq)+2Ag构成电池时，25℃时的电动势为1.1558V，ZnCl的浓度m(ZnCl)=0.01021mol·kg－1，设此浓度的平均活度系数±=0.702，试求此反应的标准吉布斯自由能变化。（10分）解：∵2ln2ZnClFRTEE，3分∴E＝0.983（V）3分因此17.1892molkJFEGmr4分5、在25℃及标准压力下，1molHe膨胀到0.1P，经过（1）等温可逆过程；（2）绝