2010高等物理化学

第1页共5页中国科学院长春应用化学研究所二O一O年攻读博士学位研究生入学考试试题高等物理化学一、选择题（每小题2分，共40分）1.物质的量为n的纯理想气体，该气体的哪一组物理量确定后，其他状态函数方有定值？（）（A）p（B）V（C）T,U（D）T,p2.273K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l)和μ(s)，两者的关系为：（）(A)μ(l)μ(s)(B)μ(l)=μ(s)(C)μ(l)μ(s)(D)不能确定3.一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静止足够长时间后发现：（）（A）A杯水减少,B杯水满后不再变化（B）A杯水变成空杯，B杯水满后溢出（C）B杯水减少,A杯水满后不再变化（D）B杯水变成空杯，A杯水满后溢出4.硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在101325Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种?()(A)3种(B)2种(C)1种(D)不可能有硫酸水合物与之平衡共存。5.已知A和B可构成固溶体，在A中，若加入B可使A的熔点提高，则B在此固溶体中的含量必_______B在液相中的含量。()(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能确定6.已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应(1/2)N2+(3/2)H2=NH3的标准平衡常数为：()第2页共5页(A)4(B)0.5(C)2(D)17.在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是：()(A)ΔrGm$(B)Kp(C)ΔrGm(D)ΔrHm8.(1)处于标准态的CO2(g)和O2(g)，其标准燃烧焓值为零(2)因为ΔrGm$=-RTlnKp$，而Kp$是由平衡时的组成表示的，所以ΔrGm$表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差(3)水在25℃,p下蒸发，求算熵变的公式为Sm$=(ΔHm$-ΔGm$)/T(4)在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为ΔrSm=ΔrHm/T上述说法正确的是：（）(A)1,2(B)2,3(C)1,3(D)3,49.对于催化剂特征的描述，哪一点是不正确的：（）(A)催化剂不能实现热力学上不可能实现的反应.(B)催化剂有“中毒”现象。(C)催化剂有选择性，不同类型的反应需用不同的催化剂，相同类型的反应需用相同的催化剂。(D)催化剂能改变反应达到平衡的时间。10.NH3分子的平动，转动，振动自由度分别为：（）（A）3,2,7（B）3,2,6（C）3,3,7（D）3,3,611.根据依数性以渗透压法来测定化合物的摩尔质量时，最广泛被应用测定的化合物是：（）（Ａ）无机电解质（Ｂ）无机非电解质（Ｃ）低分子的有机物（Ｄ）大分子化合物第3页共5页12.NaCl稀溶液的摩尔电导率m与Na+,Cl-的淌度U+,U-之间的关系为:()（A）UUm（B）FUFUm//(C)FUFUm(D))(2UUm13.明矾净水的主要原理是：()(A)电解质对熔胶的稳定作用(B)熔胶的相互聚沉作用(C)对电解质的敏化作用(D)电解质的对抗作用14.298K时,在下列电池Pt│H2(p)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01mol·kg-1)│Cu(s)右边溶液中通入NH3,电池电动势将：()(A)升高(B)下降(C)不变(D)无法比较15.下表列出反应A+B→C的初始浓度和初速：初始浓度/mol·dm-3初速/mol·dm-3·s-1cA,0cB,01.01.00.152.01.00.303.01.00.451.02.00.151.03.00.15此反应的速率方程为：()(A)r=kcB(B)r=kcAcB(C)r=kcA(cB)2(D)r=kcA16.在电极─溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度与溶液中相关离子浓度m的大小关系是：()(A)m增大,增大B)m增大,变小(C)两者无关(D)两者关系不确定17.某反应的速率常数k=7.7×10-4s-1，又初始浓度为0.1mol·dm-3，则该反应的半衰期为：()第4页共5页(A)86580s(B)900s(C)1800s(D)13000s18.在其它条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而：()(A)增大(B)减小(C)先增后减(D)不变19.兰缪尔吸附等温式=bp/(1+bp)中，常数b的物理意义是：()(A)吸附作用平衡常数的倒数(B)吸附作用的平衡常数(C)吸附过程的速率常数(D)脱附过程的速率常数20.光化学与热反应相同之处为：（）(A)反应都需要活化能(B)反应都向(rGm)T,p0方向进行(C)温度系数小(D)反应方向有专一性二、填空题(每小题2分，共16分)1.某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5dm3膨胀到10dm3时，吸热9414.5J，则此气体的物质的量为摩尔。2.化学位B就是B物质的偏摩尔____。3.N2(g)，O2(g)体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为。4.低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：Kp只是温度的函数,Kc是___________的函数，Kx是________的函数。5.已知25度时，0.010mol/dm3BaCl2溶液的电导率为0.2382S/m,Ba2+的迁移数是0.4375,计算Ba2+和Cl-的电迁移率分别为（）和（）。6.将NH4Cl（s）置于抽空容器中，加热到597K，使NH4Cl（s）分解，NH4Cl（s）=NH3（g）+HCl（g）达到平衡时系统总压为100kPa，则热力学标准平衡常数Kp0为（）7.最能反映出微观粒子具有波粒二象性的表达式（）8.在一定温度和浓度的水溶液中，带相同电荷数的Li+，Na+，K+，Rb+，…，它们的离子半径依次增大，但其离子摩尔电导率恰也依次增大，这是由于__________________________。三、简答题（每题5分，共20分）1.热力学和动力学是物理化学的两大重要部分，分别阐述它们各自的研究目的和任务。2.以电解池为例解析什么为超电势。举例说明超电势的利与弊。3.指出朗格谬尔吸附与BET吸附公式并说明二者有何差别；试说明BET吸附公式在催化剂表征中的作用。第5页共5页4.摩尔电导率的定义式为：mc，试问对弱电解质，c应用总计量浓度，还是解离部分的浓度？四、计算题（每题8分，共24分）1.两液体A,B形成理想液体混合物。在320K，溶液I含3molA和1molB，总蒸气压为：5.33×104Pa。再加入2molB形成理想液体混合物II，总蒸气压为6.13×104Pa。(1)计算纯液体的蒸气压pA*，pB*；(2)理想液体混合物I的平衡气相组成yB；(3)理想液体混合物I的混合过程自由能变化ΔmixGm；(4)若在理想液体混合物II中加入3molB形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸气压为多少？2.某一气相反应A(g)k12kB(g)+C(g)已知在298K时，k1=0.21s-1,k2=5×10-9Pa-1·S-1，当温度升至310K时，k1和k2值均增加1倍，试求已知在298K时，k1=0.21s-1,k2=5×10-9Pa-1·S-1，当温度升至310K时，k1和k2值均增加1倍，试求（1）298K时平衡常数Kp（2）正、逆反应的实验活化能（3）反应的mrH（4）在298K，A的起始压力为101.325kPa，若使总压力达到151.99kPa时，需多少时间？3.25℃时，电池Zn(s)|ZnCl2(b＝0.555mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)的电动势E＝1.015V，(E/T)p=－4.02×10-4V·K－1。已知E(Zn2+/Zn)＝-0.7630V,E(AgCl/Ag,Cl-)=0.2220V。(1)写出电池反应。(2)求上述反应的平衡常数K。(3)求电解质溶液ZnCl2的平均活度系数。