物理化学

杭州师范大学硕士研究生入学考试命题纸2014年考试科目代码820考试科目名称物理化学（本考试科目共5页，第1页）攻读硕士研究生入学考试题考试科目代码：820考试科目名称：物理化学说明：考生答题时一律写在答题纸上，否则漏批责任自负。R=8.314J.mol-1.K-1；p=100KPa；F=96485C.mol-1一、选择题（本题共15题，每题2分，共30分）1.单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势:()(A)高(B)低(C)相等(D)不可比较2.理想气体绝热向真空膨胀，则：()(A)ΔS=0，W=0(B)ΔH=0，ΔU=0(C)ΔG=0，ΔH=0(D)ΔU=0，ΔG=03.关于亨利系数,下列说法中正确的是:()(A)其值与温度、浓度和压力有关(B)其值与温度、溶质性质和浓度有关(C)其值与温度、溶剂性质和浓度有关(D)其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关4.化学反应等温式ΔrGm=ΔrGm+RTlnQa，当选取不同标准态时，反应的ΔrGm将改变，该反应的ΔrGm和Qa将：()(A)都随之改变(B)都不改变(C)Qa变，ΔrGm不变(D)Qa不变，ΔrGm改变5.Fe(s)、FeO(s)、Fe3O4(s)与CO(g)、CO2(g)达到平衡时,其独立化学平衡数R、组分数C和自由度数f分别为：()杭州师范大学硕士研究生入学考试命题纸2014年考试科目代码820考试科目名称物理化学（本考试科目共5页，第2页）(A)R=3；C=2；f=0(B)R=4；C=1；f=-1(C)R=1；C=4；f=2(D)R=2；C=3；f=16.0.1mol·kg-1CaCl2水溶液，其平均活度系数±=0.219，则离子平均活度a±为：（）(A)3.476×10-4(B)3.476×10-2(C)6.964×10-2(D)1.385×10-27.298标K，当H2SO4溶液的浓度从0.01mol·kg-1增加到0.1mol·kg-1时，其电导率k和摩尔电导率m将：()(A)k减小,m增加(B)k增加,m增加(C)k减小,m减小(D)k增加,m减小8.根据碰撞理论，温度增加反应速率提高的主要原因是：()(A)活化能降低(B)碰撞频率提高(C)活化分子所占比例增加(D)碰撞数增加9.已知HI的光分解反应机理是：HI+hH+IH+HIH2+II+I+MI2+M则该反应的量子效率为：()(A)1(B)2(C)4(D)10610.已知：Zn(s)+(1/2)O2ZnOΔcHm=351.5kJ·mol-1Hg(l)+(1/2)O2HgOΔcHm=90.8kJ·mol-1因此Zn+HgOZnO+Hg的ΔrHm是：()(A)442.2kJ·mol-1(B)260.7kJ·mol-1(C)-62.3kJ·mol-1(D)-442.2kJ·mol-1杭州师范大学硕士研究生入学考试命题纸2014年考试科目代码820考试科目名称物理化学（本考试科目共5页，第3页）11.两个一级平行反应Ak1B，Ak2C，下列哪个结论是不正确的：()(A)k总=k1+k2(B)k1/k2=[B]/[C](C)E总=E1+E2(D)t12=0.693/(k1+k2)12.测定电池电动势时，标准电池的作用是：（）(A)提供标准电极电势(B)提供标准电流(C)提供标准电位差(D)提供稳定的电压13.在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将：()(A)向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)左右来回移动14.微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？()(A)微小晶体的饱和蒸气压大(B)微小晶体的溶解度大(C)微小晶体的熔点较低(D)微小晶体的溶解度较小15.25℃时,H2在锌上的超电势为0.7V，O(Zn2+/Zn)=-0.763V，电解一含有Zn2+(a=0.01)的溶液，为了不使H2析出，溶液的pH值至少应控制在()(A)pH2.06(B)pH2.72(C)pH7.10(D)pH8.02二、计算题（本题共6题，共85分）16.18分在101.325kPa时，甲苯的沸点为383.2K，已知此条件下Sm(l)=264.19J·K-1·mol-1,ΔvapSm=87.03J·K-1·mol-1。试计算：在上述条件下，1mol液态甲苯蒸发时的Q,W,ΔvapUm,ΔvapHm,ΔvapFm(Helmholtzfreeenergy),ΔvapGm及Sm(g)。杭州师范大学硕士研究生入学考试命题纸2014年考试科目代码820考试科目名称物理化学（本考试科目共5页，第4页）17.12分在333.15K，水(A)和有机物(B)混合形成两个液层。A层中，含有机物物质的量分数为xB=0.17。B层中含水的质量分数为xA=0.045。视两层均为理想溶液。求此混合体系的气相总压及气相组成。已知333.15K时，*Ap=19.97kPa,*Bp=40.00kPa,有机物的摩尔质量为Mr=80。18.12分在1000K时，反应CO＋H2OCO2＋H2的Kp＝1.43，设有一反应体系,各物质的分压为：p(CO)＝506.625kPa，p(H2O)＝202.65kPa，p(CO2)＝303.975kPa,p(H2)＝303.975kPa。(1)试计算此条件下反应的自由能变化ΔrGm；(2)已知在1200K时，Kp＝0.73，试判断反应的方向（设为理想气体）。19.13分在298K时BaSO4的饱和水溶液的电导率是4.58×10-4S·m-1，所用水的电导率是1.52×10-4S·m-1。求BaSO4在水中饱和溶液的浓度（单位：mol·dm-3）和溶度积。已知298K无限稀释时½Ba2+和½SO42的离子摩尔电导率分别为63.6×10-4S·m2·mol-1和79.8×10-4S·m2·mol-1。20.15分某抗菌素在人体血液中呈现简单级数的反应,如果给病人在上午8点注射一针抗菌素,然后在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c(以mg/100cm3表示),得到如下数据：t/h481216c/(mg/100cm3)0.4800.3260.2220.151(甲)确定反应级数(乙)求反应的速率常数k和半衰期(丙)若抗菌素在血液中浓度不低于0.37mg/100cm3才为有效,问约何时该注射第二针?21.15分已知反应Ag(s)+12Hg2Cl2(s)→AgCl(s)+Hg(l),在298K时，有如下数据：物质Ag(s)Hg2Cl2(s)AgCl(s)Hg(l)fHm/kJ·mol-10-264.93-127.03Sm/J·K-1·mol-142.55195.896.277.4(1)将反应设计成电池并写出电极反应；(2)计算298K时的电动势E和温度系数pTE)(；(3)计算可逆热效应QR与恒压反应热Qp二者之差值。杭州师范大学硕士研究生入学考试命题纸2014年考试科目代码820考试科目名称物理化学（本考试科目共5页，第5页）三、问答题（本题共2题，共35分）22.15分标明下面相图中6个区域的相,并写出所有的三相平衡反应。23.20分HBr合成反应历程如下：Br2+M1k2Br+MBr+H22kHBr+HH+Br23kHBr+BrH+HBr4kH2+BrBr+Br+M5kBr2+M试推导HBr生成反应速率方程