研究生入学考试物理化学模拟试卷一.doc

.研究生入学考试物理化学模拟试卷（一）一、单项选择题1对于只做膨胀功的封闭系统的(A/T)V值是（A）大于零 （B）小于零 （C）等于零 （D）不能确定2在隔离系统内（A）热力学能守恒，焓守恒 （B）热力学能不一定守恒，焓守恒（C）热力学能守恒，焓不一定守恒 （D）热力学能、焓均不一定守恒3戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJmol-1，CO2(g)和H2O(l)的标准摩尔生成焓分别为-395 kJmol-1和-286 kJmol-1，则戊烷的标准摩尔生成焓为 （A）2839 kJmol-1 （B）-2839 kJmol-1 （C）171 kJmol-1 （D）-171 kJmol-14 N2与CO的转动特征温度分别为2.07K及2.77K。在同温度下，N2与CO的转动配分函数之比为（A）0.747:1 （B）1.34:1 （C）0.669:1 （D）1.49:15玻耳兹曼分布（A）就是最概然分布，也是平衡分布 （B）不是最概然分布，也不是平衡分布（C）只是最概然分布，但不是平衡分布 （D）不是最概然分布，但是平衡分布6相图上，当物系处于哪一个点时只有一个相？（A）恒沸点 （B）熔点 （C）临界点 （D）低共熔点7实际气体节流膨胀后，其熵变为（A） （B） （C） （D） 8CaCl2浓度为0.1molkg-1的溶液中，电解质离子平均活度因子0.219，则离子平均活度a为（A）3.47610-4 （B）3.47610-2 （C）6.96410-2 （D）.38510-29已知Tl3+,Tl+Pt的标准电极电势, Tl+Tl的标准电极电势，则Tl3+Tl的标准电极电势为（A）1.586V （B）0.914V （C）0.721V （D）0.305V10反应2O33O2具有简单的反应级数，则O3的速率系数与O2的速率系数的关系为(A)2=3 (B) = (C) 3=2 (D) =11对于两个都是一级反应的平行反应，下列各式不正确的是（A） （B） （C） （D） 12当把一根毛细管插入某液体时，可能会发生下列哪种现象？已知表面张力slsg（A）管内液面上的饱和蒸气压高于管外液面上的饱和蒸气压 （B）管内液面高于管外液面 （C）管内液面上呈凹形 （D）此毛细管能被该液体润湿13有两根半径相同的玻璃毛细管，一根是直形的，另一根一端是直的，另一端呈弧形弯曲端口与直端同向。今将两毛细管的直端插入水中，若在直形毛细管内水面上升高度为h，使弯曲毛细管顶端离水面的距离为h/2，端口离水面的距离尚有h/3，试问水在此毛细管端的行为是（A）水从毛细管端滴下 （B）水面呈凸形弯月面 （C）水面呈凹形弯月面 （D）水面呈水平面 二、填空题1在隔离系统中发生某剧烈化学反应，使系统的温度及压力皆明显升高，则该系统的：S ；U ；H ；A 。（选填：0，0，0，或无法确定）2盐桥中使用的电解质需满足的条件是 。3表述温度对反应速率系数影响的阿累尼乌斯公式能用于有明确 的所有反应。4用同一滴管在相同条件下分别滴下同体积的三种液体：水，硫酸溶液，丁醇水溶液，则所需滴数最多的是 。5当界面为球形时，弯曲界面下的液体所受到的附加压力的方向总是指向 。三、简答题1高温下，CaCO3 (s)分解为CaO (s)和CO2 (g)。（1）在一定压力的CO2气中加热CaCO3 (s)，实验表明加热过程中，在一定温度范围内CaCO3 不会分解；（2）若保持CO2气体的压力恒定，实验表明只有一个温度可使CaCO3 (s)和CaO (s)的混合物不发生物相变化；请根据相律说明上述实验事实。2 统计热力学的基本假设是什么？3 理想气体从某一始态出发，经绝热可逆压缩或等温可逆压缩到同一固定的体积，哪个过程所需的功大？简要说明理由。4 合成氨反应为3H2(g）+ N2(g）= 2NH3(g），一般在30MPa，约520时进行，生产过程中要经常从循环气（主要是H2、N2、NH3、CH4）中排除CH4气体，为什么？5“溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和”这一说法是否正确，为什么？6写出铅蓄电池Pb(s)H2SO4(溶液,比重1.22-1.28)PbO2(s)的电池反应式,并说明它是否符合可逆电池的条件。7在工业上合成HCl(g）,采用的装置都是用两根管道分别引出H2(g)和Cl2(g),进入反应装置合成HCl(g）。为何不用一根管子引出H2(g)和Cl2(g)的混合气体进行合成HCl(g)？8说明物质在结晶初期会出现过冷现象的原因。四、0时水的摩尔体积是18.018cm3，冰的摩尔体积是19.625 cm3，为使冰点下降0.1，需增加外压1347.6kPa。（1）求冰在0时的熔化焓fusHm ；（2）求水的凝固点降低系数Kf ；（3）将少量蔗糖溶于水，在101325Pa下，冰点下降0.40。求该溶液在100时的饱和蒸气压。五、绝热恒容容器中有一绝热耐压力隔板，隔板两侧均为 N2(g)，一侧容积为50dm3，含有200K的2mol N2(g)；另一侧容积为75dm3，内有500K的4mol N2(g)。N2(g)可视为理想气体，Cp,m=7R/2。现将容器中的绝热耐压力隔板撤去，使系统达到平衡，求过程的S。六、已知气相反应的标准平衡常数与 T的函数关系为：。上述反应可视为理想气体反应。（1）求该反应在1000K时的，；（2）1000K时，2101325Pa下若有SO2、O2和SO3的混合气体，其中SO2占20%(vol), O2占20%(vol)，试判断在此条件下反应的方向如何？七、如下为碳的相图，问： （1）O点是什么点？（2）曲线OA、OB、OC分别表示什么？（3）常温常压下石墨、金刚石何者是热力学上的稳定相？（4）在2000K把石墨转变成金刚石需要多大压力？（5）在任意给定的温度和压力下，石墨和金刚石哪个密度大？如何证明？已知C（石墨）C（金刚石）的焓变Hm0。八、证明对理想气体系统的n级简单反应，其反应速率系数kpkc(RT)1-n。其中kp和kc分别为气体浓度用压力和浓度表示时的速率系数。九、已知在一定温度范围内，某反应AB的速率系数与温度的关系式为lgk，式中k的单位为min-1。求：（1）反应的表观活化能与指前因子A；(2) 若在2min内使A反应掉65，求所需控制的反应温度。十、在25、标准压力下，以Pt为阴极，石墨为阳极，电解含有FeCl2（浓度为0.01molkg-1）和CuCl2（浓度为0.02molkg-1）的中性水溶液。若电解过程搅拌溶液，并假设超电势均可忽略不计，且已知,，。 问：（1）何种金属离子先析出？ （2）第二种金属离子析出时，外加电压至少为多少？十一、将FeCl3水溶液加热水解可得到Fe(OH)3溶胶，试写出此溶胶的胶团结构式。若在电泳仪中测定该溶胶的电动电势，通电后将会观察到什么现象？比较MgCl2、NaCl、Na2SO4、MgSO4四种盐，说明哪一种盐对聚沉上述胶体最有效？研究生入学考试物理化学模拟试卷（一）参考答案一、单项选择题1. （B） 2. （C） 3. （D） 4. （C） 5. （A） 6. （C） 7. （B） 8. （B） 9. （C） 10. （C） 11. （B） 12. （A） 13.（C）一、填空题10 ，=0 ，0 ， 0, 0, 因0, 则0，即(金刚石) （石墨），则（金刚石）(石墨)。八、证明 若用压力表示浓度，九、解 （1）将与T的关系式整理为 与 比较 ，可得=76.589 kJmol-1, min-1（2）对一级反应， （为反应物消耗百分数）， 得 0.525 min-1 代入与的关系式，得0.525=求得 十、解 （1）由于Cu2+的析出电势高于Fe2+的析出电势，所以Cu2+先在阴极上析出。（2）当在阴极上析出第二种离子时，在阳极上将有析出，则 当Cu2+完全析出后，溶液中H+的浓度为0.04 molkg-1 至少需加的外加电压为 = 1.146(0.499)V =1.645 V十一、解 (1) 用水解制备溶胶，生成的溶胶的胶结构式为 （n-x）x+, 或 （n-x）x+, （2）在进行电泳实验时，通电后负极边黄棕色界面上升，正极边的界面下降，这是由于胶粒带正电，向负极移动。 （3）在所给4种盐中，对溶胶的聚沉能力Na2SO4MgSO4NaClMgCl2研究生入学考试物理化学模拟试卷（二）一、单项选择题1在等压下化学反应A+BC的rHm0，则该反应一定是（A） 吸热反应 （B）放热反应 （C） 恒温反应 （D）无法确定吸热、放热或恒温反应2系统经历某个状态函数始终保持不变的途径是什么途径？（A）一定是可逆途径 （B） 一定是不可逆途径 （C）不一定是可逆途径 （D） 绝热途径3对于某些纯物质，下列说法中哪一个是错误的？（A）熔化焓一定大于蒸发焓 （B） 升华焓一定大于蒸发焓 （C）熔化焓一定小于升华焓 （D） 温度升高蒸发焓降低4为了保证施工质量，冬季建筑施工中常在浇注混凝土时加入盐类物质的主要作用是（A）增加混凝土的强度 （B）防止建筑物被腐蚀 （C）降低混凝土的固化温度 （D）吸收混凝土中的水分5某纯物质的膨胀系数（T为绝对温度），则该物质的摩尔恒压热容 （A）与温度无关 （B）与压力无关 （C）与体积无关 （D） Cp,m= CV,m+ R6非理想气体进行节流膨胀，若为焦耳-汤姆逊系数、S为过程的熵变，下列答案中哪一个是正确的？ （A） 0，S0 （B） 0，S0 （C）不一定，S0 （D） 不一定，S07对于双原子分子的理想气体，应等于什么？ （A） 5T/3V （B） 2 T/5V （C） 5V/3T （D） 7 T/5V8若AlCl3溶于水中发生水解生成一种氢氧化物沉淀，则该溶液系统的组分数 （A） C=1 （B） C =2 （C） C =3 （D）C =49恒温恒压下，物质A与物质B形成均相溶液系统。若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加时，则B物质的偏摩尔体积将如何变化？ （A） 增加 （B） 减少 （C）不变 （D） 不一定10.在温度T时，某种粒子能级j=2i，简并度gi=2gj，则能级j和i上分布的粒子数之比为 （A） 0.5exp(j/2kT) （B）2 exp(-j/2kT) （C）0.5exp(-j/2kT) （D） 2exp(-2j/kT)11浓度为m的Al2(SO4)3溶液中，正、负离子的活度因子分别为+和-，则离子平均活度因子等于 （A） (108)1/5m （B） (+2-3)1/5m （C） (+2-3)1/5 （D） (+3-2)1/512微小晶体与同一物种的大块晶体相比较，下列说法哪一个不正确： （A）微小晶体的饱和蒸气压大 （B）微小晶体的表面张力未变 （C）微小晶体的溶解度小 （D）微小晶体的熔点较低13溶胶与大分子溶液的相同点是（A）热力学稳定系统 （B）热力学不稳定系统 （C）动力学稳定系统 （D）动力学不稳定系统14某反应速率系数的单位是(浓度)-1(时间)-1，则该反应为（A） 一级反应 （B） 二级反应 （C）三级反应 （D）零级反应15在一个连串反应ABC中，如果需要的是中间产物B，则为获得其最高产率应当（A）增大反应物A的浓度 （B）增大反应速率 （C）控制适当的反应温度 （D）控制适当的反应时间16在溶胶的下列几种现象中，不是基于其动力性质的为 （A） 渗透 （B）电泳 （C） 扩散 （D） 沉降平衡17H2S2O8可由电解法制得，阳极反应为 2H2SO4H2S2O8 + 2H+ +2e- 阳极副反应为O2的析出；阴极出氢效率为100%。已知电解产生H2、O2的气体体积分别为9.0L和2.24L（标准条件下），则生成H2S2O8的物质的量为 （A）0.1mol （B）0.2 mol （C）0.3 mol （D） 0.4 mol18电池在恒温、恒压及可逆情况下放电，则其与环境间的热交换为 （A） rH （B）TrS （C）一定为零 （D）与rH和TrS均无关19表述温度对反应速率影响的阿伦尼乌斯公式适用于 （A）一切复杂反应 （B） 一切气相中的复杂反应 （C）基元反应 （D）具有明确反应级数和速率系数的所有反应20A、B两液体混合物在图上出现最高点，则该混合物对拉乌尔定律产生（A）较大正偏差 （B）较大负偏差 （C）较小正偏差 （D）较小负偏差二、简答题1盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎。试用物理化学的有关原理分析其主要原因是什么？2简述利用水-盐二组分系统的相图提纯粗盐的方法。3用克拉贝龙方程式推演克-克方程式作了哪些条件假设？家庭使用高压锅时，为什么需在常压下沸腾一段时间之后再盖上限压阀？4已知某化学反应的等压热容差rCp=0，若使反应达到要求的平衡转化率，怎样利用化学平衡知识估算反应所需的温度？520时水和汞的表面张力分别为7.28 10-2 Nm-1和0.483 Nm-1，汞-水界面张力为0.375 Nm-1，试判断水能否在汞的表面上铺展开来。6在一定温度下稀释电解质溶液，电导率和摩尔电导率m将怎样变化？7朗缪尔等温式和BET公式之间有什么联系和共同点？8将FeCl3水溶液加热水解得到Fe(OH)3溶胶，试写出此胶团的结构。若将此溶胶注入电泳仪的池中，通电后将会观察到什么现象？今有NaCl、MgCl2、Na2SO4、MgSO4四种盐，哪一种盐对聚沉上述溶胶最有效？三、已知：苯在标准压力p下的沸点是80.1，摩尔蒸发焓为30.75kJmol-1。若苯在正常沸点时发生如下过程：C6H6（l，p）C6H6（g，0.9p），且假设苯蒸气为理想气体，求该过程的H、G、A、S和U。四、在20时HCl溶于苯中达到平衡。已知：当气相中HCl的分压为101.325kPa时，溶液中HCl的摩尔分数0.0425；20时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa。若20气液平衡时HCl和苯蒸气的总压为101.325kPa，计算：100克苯中能溶解多少克HCl？五、在煅烧炉中加热BaCO3(s)制BaO(s)，产生的CO2从烟道排空。已知下列数据：物质 CO2(g) BaO(s) BaCO3(s)（298.15K）/ kJmol-1 393.51 556.47 1217.5（298.15K）/ kJmol-1 394.38 527.18 1138.0Cp,m/ JK-1mol-1 37.66 43.51 90.79试分别求出298.15K时BaCO3(s)分解反应的、值，以及与温度T的函数关系式。六、已知某气体服从状态方程式pV=RT+p（0，且为常量）。（1）证明：；(2) 1mol该气体在恒定温度下从p1变到p2，求S的表示式。七、某晶体相对分子质量是80，在温度300K其密度为0.9kgdm-3。若晶体与溶液间界面张力为0.2 Nm-1，微小晶体直径为0.1 10-6 m，则该小晶体溶解度是大块晶体溶解度的多少倍？八、二级反应1和2具有完全相同的指前因子，反应1的活化能比反应2的活化能高出10.46kJmol-1。在373K时，若反应1的反应物初始浓度为0.1moldm-3，经过60min后反应1已完成30%，试问在相同温度下反应2的反应物初始浓度为0.05moldm-3时，要使反应2完成70%需要多长时间（单位：min）?九、将反应PbO2(s) + Pb(s) + 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)设计在电池中进行，已知298.2K时该电池的电动势E=1.9188V,，Ey=2.041V，（1）写出该电池的表示式和电极反应； （2）计算H2SO4的离子平均活度；（3）计算该电池反应的G； （4）计算该电池反应的Ky。十、某一级平行反应如下所示，其中主反应生成Y，副反应生成Z。 (1) 800K时A反应掉一半所需时间为138.6s，求A反应掉99%所需的时间；(2) 已知800K时，k1=4.710-3s-1，Ea1=80.0kJmol-1，求k2及产物分布cY/cZ；(3) 若800K时两反应的指前因子相同，若需提高主反应的产率，反应温度是降还是升好？为什么？研究生入学考试物理化学模拟试卷（二）参考答案一、单项选择题1.（D） 2. （C） 3. （A） 4. （C） 5. （B） 6. （C） 7. （B） 8. （C） 9. （B） 10. （C） 11. （C） 12. （C） 13. （C）14. （B） 15. （D） 16. （B） 17. （B） 18. （B） 19. （D） 20. （B） 二、简答题答案略三、解 （1）该过程为不可逆相变过程，设计如下过程 四、解 20时，HCl在苯中的亨利系数当HCl和笨蒸气的总压p为101.325kPa时， 则 由 求得 五、 解 反应 BaCO3(s)BaO(s)+CO2(g) (298.15K)= (BaO,s)+ (CO2,g) (BaCO3,s) =(393.51556.47)(1217.5)kJmol-1 =267.52 kJmol-1 (298.15K)= (BaO,s)+ (CO2,g) (BaCO3,s) =(394.38527.18) (1138.0) kJmol-1 =216.44 kJmol-1rCp，m=Cp，m(BaO,s) +Cp，m(CO2,g)Cp，m(BaCO3,s) =37.66+43.5190.79 JK-1mol-1 =9.62 JK-1mol-1由基尔霍夫定律 ,不定积分得 （1）T=298.15K, (298.15K)代入上式，可得将、代入式（1），可得(T)/kJmol-1六、证明 （1） （2） 七、解 由公式 代入相关的数据，得 ，则八、解 对于二级反应 ，则 由 ， 得 则 代入已知数据得 求得 由 代入相关数据，求得 九、解（1）电池的表示式为（2）电池总反应： 求得， （3） ，可得 (4) 十、解 （1）对于一级平行反应，t1/2与总速率系数k的关系为得总速率系数 （2）对平行反应 k = k1 + k2,，所以 k2=kk1= 0.005s-1-0.0047s-1=0.0003s-1平行反应的产物分布有如下特征 (3) 由阿累尼乌斯公式，得 ，代入相关数据求得 所以 。若需提高主反应的产率，即需提高的比值，也就是需提高 的比值。从可知，要增大，需增大，由于活化能随温度改变的变化不大，因此可以通过降低反应温度来实现。 研究生入学考试物理化学模拟试卷（三）一、填空题1. 1mol 单原子理想气体从p1V1T1等容冷却到p2V1T2，则该过程的U 0，W 0。2. 某实际气体经节流膨胀后温度降低，则该过程= ；该气体的 0。3. 偏摩尔体积的定义式为 ，在体积为V的乙醇-水二组分溶液中，水和乙醇的物质的量分别为n1和n2，水的偏摩尔体积为V1，则乙醇的偏摩尔体积V2= 。4. 在一抽空容器中放有过量的，并发生下列反应：，此平衡系统的组分数 ，自由度数 。5. 麦克斯韦-玻耳兹曼分布定律公式为 ；该式适用于 平衡系统。6. 写出下列基元反应中反应物A的消耗速率表达式： （1） ； (2 ) 。7. 对于简单级数的动力学反应，温度升高时，反应速率系数 ，活化能越大，反应速率系数随温度变化越 。8. 以铜作电极电解CuSO4水溶液， 阳极区中CuSO4的浓度将_；浓度为m的MgCl2溶液的离子强度I =_。9. 电池在不可逆放电时的电动势_可逆电池的电动势，在有电流通过电解池时，外加电压必须_可逆电池的电动势才能使电解连续进行。10. 设液体A能在液体B上铺展，则_；若液体A在B表面上形成的接触角，则_。二、单项选择题1. 独立等同可辨粒子系统与不可辨粒子系统，热力学函数表示式相同的是（A）U和H （B）S和U （C）S和A （D）A和G2. 多孔硅胶能强烈吸附水分子，当硅胶吸附水达饱和时，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，化学势（A）高 （B）低 （C）相等 （D）不可比较3. 对于和的化学反应，若使反应的减小，可采用的方法是 （A）升温升压 （B）升温降压 （C）降温升压 （D）降温降压4. 在电导测量实验中，需要用交流电源而不能使用用直流电源，其原因是（A）增大电流密度 （B）防止溶液升温（C）防止电极附近溶液浓度发生变化 （D）准确测定电流的平衡点5. 配制农药时通常需加入少量表面活性剂，其主要作用是(A) 增加农药的溶解度 (B) 消除药液泡沫 (C) 防止农药挥发 (D) 提高农药对植物表面的润湿性能三、判断题1. 只适用于理想气体的绝热可逆过程。 2. 理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力，则终态的温度。 3. 在相同温度条件下，H2的振动配分函数小于O2的振动配分函数。4. -5时，固态苯和液态苯的蒸气压分别为2.27kPa和2.67kPa，则二者化学势的关系为Sl。 5. 对于理想气体反应，在等温等容下通入Ar气。则平衡不移动。6. 已知两个反应的活化能分别为E1和E2，并且E1E2，则在同一温度下，速率系数k1一定小于k2 。 7. 光化学反应的量子效率可以小于、等于或大于1。 8. 在一定温度下稀释某一电解质溶液，则其摩尔电导率值增大，而电导率值需视情况而定。 9. 由于H2超电势的存在，电解池中比氢活泼的金属可先于H2在阴极上析出。 10. 若水在半径为r的玻璃毛细管中上升高度为h，则在处将毛细管折断时，管中的水面呈凸形，所以水不能从管端流出。 四、回答问题1. 试说明水的冰点温度低于水的三相点温度的原因。2. 试设计一个电池，说明如何由电池的电动势求水的离子积常数3. 试说明为什么江河入海处容易形成三角洲？为什么可以用电势的数值来衡量溶胶的稳定性？五、由A-B二组分系统相图回答下列问题：(a) 标明各区域的相态；(b)指出各三相线上的相平衡关系；(c)指出C、D、E、F点的意义，计算自由度数；(d)画出组成在E、K之间的系统由高温降温过程的步冷曲线；(e)欲制备最大量的纯净化合物C1，系统的组成应控制在什么范围？ 六、已知100、101.325kPa下，液态水变为水蒸气的气化热为40.63kJmol-1，1）计算该条件下1mol液态水变为水蒸气过程的Q、W、U、H、S、A和G；2）若1mol液态水向真空蒸发成水蒸气，结果又如何？七、反应 在温度为30和70时的平衡总压分别为0.827kPa和16.01kPa。设标准摩尔反应焓与温度无关，试求：(1) (2) 平衡总压等于p 时NaHCO3的分解温度。 八、在298.2K时，调整电解质ZnCl2的浓度m时，测定电池 的电动势如下：（1）时，E1(2) 时，E2若，试计算两ZnCl2溶液的离子平均活度因子之比九、298.2K时，用金属铂电极电解Pb2+和Sn2+的混合水溶液，若使Pb和Sn在阴极上共同沉积，则应调整两金属离子活度比为多少？已知，且超电势。十、某液相反应正逆反应均为一级，已知： 反应开始时求：(1) 正、逆反应的活化能；(2) 400K反应达平衡时A、B的浓度。十一、20时，水的饱和蒸气压为2.337kPa，水的密度为998.3m3，表面张力为 72.7510-3Nm-1。试求20时，半径为10-9m的小水滴的饱和蒸气压为若干？.研究生入学考试物理化学模拟试卷（三）参考答案一、填空题1. 3. ， 4. 1， 1 5. ，独立粒子 6. ，7. 增大， 明显 8. 增加，3m 9. 小于，大于 10. ， T不可逆, V可逆V不可逆 （B）T可逆 T不可逆, V可逆V不可逆 （C）T可逆V不可逆