中山大學(xué)2001物化試題和答案.doc

考試科目:物理化學(xué)(不含結(jié)構(gòu)化學(xué)) 專業(yè):無機、分析、有機、物理化學(xué)和環(huán)境化學(xué)研究方向: 上述專業(yè)的各研究方向；專 業(yè): 無機、分析、有機、物理化學(xué)和環(huán)境化學(xué)已知經(jīng)下列數(shù)據(jù)：波茲曼常數(shù)k=1.381 10-23 JK-1, 法拉第常數(shù)F=96485 C, 標準壓力 p0=101325 PaI一、選擇、填空與問答題（一）（共34分）1.某體系由狀態(tài)I變到狀態(tài)II，經(jīng)歷兩條不同的途徑，其熱、功、內(nèi)能變化、焓變化分別為Q1、W1、U1、H1和Q2、W2、U2、H2. 試指出下列表達式中，_是正確的，因為_；_是不正確的，因為_.A. Q1= Q2，W1=W2； (B) U1=U2，H1=H2； C. Q1+W1= Q2+W2； (D)U1+H2 =U2+H1. （2分） 2.下列關(guān)系式中，請指出哪幾個是正確的，哪幾個是不正確的? (1.5分)A. cH 0m(石墨，s)=fH 0m(CO2,g) B. cH 0m(H2,g)= fH 0m(H2O,g) C. cH 0m(N2,g)=fH 0m(2NO2,g) D. cH 0m(SO2,g)=0 E. fH 0m(C2H5OH,g)= fH 0m(C2H5OH,l)+ vapH 0m(C2H5OH) 3水的正常冰點為0，今有下列過程：對于上述過程，有：U_Qp, H_ Qp, S_H/T, F_0, G_0, S_0.請?zhí)?、=、. （3分）4. CHCl3溶于水、水溶于CHCl3中的部分互溶溶液與其蒸氣達到平衡. 該體系的組分數(shù)為_，相數(shù)為_，自由度數(shù)為_. (1.5分)5粒子的配分函數(shù)q是(A) 一個粒子的； (B) 對一個粒子的玻爾茲曼因子取和；C. 粒子的簡并度和玻爾茲曼因子取和； D. 對一個粒子的所有可能狀態(tài)的玻爾茲曼因子取和. （1.5分） 6某分子的兩個能級是1=6.110-21J，2=8.410-21J，相應(yīng)的簡并度分別是g1=3，g2=5.由這些分子組成近獨立粒子體系，在300 K時，這兩個能級上的粒子數(shù)之比為_.（2分）7在溫度T時，純液體A的飽和蒸氣壓為p*A，化學(xué)勢為*A，且已知純A的正常凝固點為T*f. 當A中溶入少量與A不形成固態(tài)溶液的溶質(zhì)時形成了稀溶液，上述三物理量分別為pA、A、Tf，則A. p*A pA，*AA，T*f pA，*AA，T*f Tf； C. p*A pA，*A Tf； D. p*A pA，*AA，T*f Tf. （2分） 8已知 FeO(s) + C(s) = CO(g) + Fe(s) 反應(yīng)的rH 0m為正，rS 0m為正.假定rH 0m、rS 0m不隨溫度而變化，則下列說法中哪一種是正確的？ (1.5分)A. 低溫下是自發(fā)過程，高溫下是非自發(fā)過程； B. 高溫下是自發(fā)過程，低溫下是非自發(fā)過程； C. 任何溫度下均為非自發(fā)過程；D.任何溫度下均為自發(fā)過程. 9能量零點選擇不同，則配分函數(shù)的值_；內(nèi)能的值_；熵的值_;恒容熱容的值_. 請?zhí)钕嗤虿煌? （2分）10對于同一電解質(zhì)的水溶液，當其濃度逐漸增加時，以下何種性質(zhì)將隨之增加.(A) 在稀溶液范圍內(nèi)的電導(dǎo)率； (B) 摩爾電導(dǎo)率；C. 電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)； (D) 離子淌度. (1.5分) 11 當一反應(yīng)物的初始濃度為0.04 mol dm-3時，反應(yīng)的半衰期為360 s，初始濃度為0.024 mol dm-3時，半衰期為600 s，則此反應(yīng)為 (2分)A. 0級反應(yīng)； (B) 1.5級反應(yīng)； (C) 2級反應(yīng)； (D) 1級反應(yīng). 12一個化學(xué)體系吸收了光子之后，將引起下列哪種過程？(A) 引起化學(xué)反應(yīng)； (B) 產(chǎn)生熒光；(C) 發(fā)生無輻射躍遷； (D) 過程不能確定. （1分）13液體在毛細管中上升的高度與下列哪一個因素?zé)o關(guān)。(A) 大氣壓力； (B) 液體密度； (C) 重力加速度； (D) 溫度. （1.5分）14液滴越小，其飽和蒸氣壓越_；而液體中的氣泡越小，則氣泡內(nèi)的飽和蒸氣壓越_. (2分)15對于有過量KI存在的AgI溶膠，下列電解質(zhì)中聚沉能力最強者是(A) NaCl； (B) FeCl3 (C) K3Fe(CN)6； (D) MgSO4. （2分）16A、B二組分液態(tài)部分互溶體系的液-固平衡相圖如下：請指出各個相區(qū)的相平衡關(guān)系，H點、I點、E1點、E2點、CE1D和FE2G線所代表的意義. (7分)二、計算題（一）（共38分）1將1 mol He在400 K和0.5 MPa下恒溫壓縮至1MPa. He可視為理想氣體，試求其Q、W、D U、D H、D S、D F、D G.1. 設(shè)為可逆過程； 2. 設(shè)壓縮時外壓自始至終為1 MPa. (10分) 2.苯(A)和氯苯(B)形成理想溶液. 它們的飽和蒸氣壓p*A、p*B與溫度的關(guān)系如下表：T/Kp*A/kPap*B/kPa363135.0627.73373178.6539.06設(shè)兩者的摩爾蒸發(fā)焓均不隨溫度而變化. 求苯和氯苯溶液在101.325 kPa、368 K沸騰時的液相組成. (6分)3.在一容積為2 dm3的密閉玻璃容器中，于298 K時通入某氣體A，使A的壓力達53.33 kPa. 在此溫度下A不發(fā)生反應(yīng)，容器內(nèi)無其它氣體. 將此體系加熱至573 K，A發(fā)生如下的分解反應(yīng)：A(g) = B(g) + C(g) 并達到平衡.1.測得平衡時體系的總壓為186.7 kPa，求該反應(yīng)的標準平衡常數(shù)K0和標準摩爾吉布斯自由能變rG 0m；2.在如上溫度573 K下，又向該容器中加入0.02 mol 的B(g)，計算原來通入的A(g)的平衡轉(zhuǎn)化率. (8分)4298.15 K時，電池 Pt, H2(g, p 0) HCl(0.1 molkg-1) AgCl(s),Ag的電池反應(yīng)的電動勢為0.3522 V.1. 求反應(yīng) H2(g) + 2AgCl(s) 2H+ + 2Cl- + 2Ag(s)在298.15 K時的標準平衡常數(shù). 已知0.1 molkg-1 HCl溶液的離子平均活度系數(shù)為 g =0.798.（2）求金屬銀在1 molkg-1 HCl溶液中產(chǎn)生H2的平衡壓力. 已知298.15 K時1 molkg-1 HCl溶液的離子平均活度系數(shù)為g =0.809. (6分)5氣相反應(yīng) A(g) B(g) 在恒容下進行，其速率常數(shù)k與溫度T的關(guān)系由下式表示：ln(k/s) = 24.00 9622/(T/K)1. 確定此反應(yīng)的級數(shù)； 2. 此反應(yīng)的活化能為多少？ 3. 欲使A(g) 在10 min內(nèi)的轉(zhuǎn)化率達到90%，則反應(yīng)溫度該如何控制？ (6分) 6將0.012 dm3濃度為0.020 moldm-3的KCl溶液和0.100 dm3濃度為0.0050 moldm-3的AgNO3溶液混合以制備溶膠，試寫出這個溶膠的膠團的結(jié)構(gòu)式. (2分)II三、選擇、填空與問答題（二）（共10分）1. 在溫度T時，某純液體的蒸氣壓為11732.37 Pa. 當0.2 mol的一非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于0.8 mol的該液體中形成溶液時，溶液的蒸氣壓為5332.89 Pa. 設(shè)蒸氣是理想的，則在該溶液中，溶劑的活度系數(shù)為 （A）2.27； (B) 0.568； (C) 1.80； （D）0.23. (2分)2. 在高溫下，CaCO3(s) 分解為CaO(s)和CO2(g). 3. 若在定壓的CO2氣中將CaCO3加熱，實驗結(jié)果證明，在加熱過程中在一定的溫度范圍內(nèi)CaCO3不會分解； 若保持CO2的壓力恒定，實驗證明, 只有一個溫度能使CaCO3和CaO的混合物不發(fā)生變化. 試解釋上述事實. (4分)1. 在碰撞理論中，校正因子P小于1的主要因素是 (2分) A. 反應(yīng)體系是非理想的； (B) 空間的位阻效應(yīng)； (C) 分子間碰撞的激烈程度不夠； (D) 分子間存在相互作用力.4. 對于同一種液體，其彎曲液面的蒸氣壓為p彎曲液面，水平液面的蒸氣壓為p水平液面，則在相同的溫度和壓力下，應(yīng)有 (A) p彎曲液面 p水平液面； (B）p彎曲液面 p水平液面或p彎曲液面 k2，試導(dǎo)出復(fù)合反應(yīng)活化能Ea與基元反應(yīng)活化能之間的關(guān)系式. (7分) 3298.15 K時，乙醇水溶液的表面張力符合下列公式：g /N m-1 = 0.072 5.00 10-4a + 4.00 10-4a2式中，a為活度. 計算298.15 K、a = 0.500時的表面超額. (3分)中山大學(xué)2001年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題答案一、填空題 （8分）1l/2 2Cn 33c-2e 5c-6e 4(-x, -y, ?+z) 5簡單六方，2，1，六重對稱軸 6降低 7晶體學(xué)點群，空間群，晶系，布拉維格子 8