大連理工大學(xué)物理化學(xué)試題及答案2003.pdf

大 連 理 工 大 學(xué) 二 三年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試 物理化學(xué)及物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題 大 連 理 工 大 學(xué) 二 三年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試 物理化學(xué)及物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題 一 判斷題 1 絕熱過程 Q 0 故必是定熵過程 2 某系統(tǒng)從初態(tài) 經(jīng)過一個(gè)不可逆過程到終態(tài) 此過程環(huán)境的熵變一定大于該 系統(tǒng)由態(tài) 態(tài) 經(jīng)歷可逆過程時(shí)環(huán)境的熵變 3 H2 g 和 O2 g 在絕熱鋼瓶中反應(yīng)生成水 反應(yīng)系統(tǒng)的 H 0 U 0 p 0 4 理想液體混合物與其蒸氣達(dá)成氣 液兩相平衡時(shí) 氣相總壓力 p 與液相組成 xB 呈線性關(guān)系 5 如果某一化學(xué)反應(yīng)的0 rm H 則該反應(yīng)的K 隨溫度升高而增大 6 任何化學(xué)反應(yīng)的半衰期都與反應(yīng)物的初始濃度有關(guān) 7 對(duì)同一反應(yīng) 活化能一定 則反應(yīng)的起始溫度愈低 反應(yīng)的速率系數(shù)對(duì)溫度的 變化愈敏感 8 用能斯特公式算得電池的電動(dòng)勢(shì)為正值 表示該電池反應(yīng)在定溫定壓下可正向 進(jìn)行 9 可逆過程中 系統(tǒng)的熵不變 不可逆過程中 熵值增大 10 一定量純氣體定溫變壓時(shí) 其轉(zhuǎn)動(dòng)配分函數(shù)不變化 11 膠束溶液是高度分散的均相熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng) 12 垂直插入水中一支干凈的玻璃毛細(xì)管 當(dāng)在管中水上升至平衡液面處加熱時(shí) 水柱會(huì)上升 13 真實(shí)液態(tài)混合物中組分 B 的活度因子值 0 fB 514 2 kJ mol 1 D rm A 514 2 kJ mol 1 2 1mol 苯 l 在正常沸點(diǎn)完全變?yōu)檎魵鈺r(shí) 一組不變的熱力學(xué)函數(shù)是 A 溫度 壓力 定壓熱容 B 熱力學(xué)能 溫度 吉布斯函數(shù) C 溫度 總 系統(tǒng)和環(huán)境 熵 吉布斯函數(shù) D 熱力學(xué)能 焓 熵 3 在一定壓力下 純 A 的沸點(diǎn) 飽和蒸氣壓和化學(xué)勢(shì)分別為 b T A p A 加 入少量不揮發(fā)的溶質(zhì)形成溶液后分別變成 b T A p A 因此有 A b T b T A p A p A A B b T b T A p A p A A C b T A p A b T A p A p A A 4 298 K 濃度均為 0 01 mol kg 1 的下列電解質(zhì)溶液 其 最大者是 A KCl B CaCl2 C LaCl3 D ZnSO4 5 對(duì)于親水性固體表面 其界面張力間的關(guān)系是 A s g l s C s g l s D g s 2 t C 1 t陽極平衡電勢(shì) 陽極超電勢(shì) 陰極電勢(shì)陽極平衡電勢(shì) 陽極超電勢(shì) 陰極電勢(shì)陽極平衡電勢(shì) 陽極超電勢(shì) 陰極電勢(shì) 陰極平衡電勢(shì) 陰極超電勢(shì) D 陽極電勢(shì) 陽極平衡電勢(shì) 陽極超電勢(shì) 陰極電勢(shì) 陰極平衡電勢(shì) 陰極超電勢(shì) 三 填空題 1 383 2 K p 下的 CH3C6H5 g 其化學(xué)勢(shì)為 1 383 2 K 0 5 p 下的 CH3C6H5 g 其化學(xué)勢(shì)為 2 視 CH3C6H5 g 為理想氣體 則 2 1 2 CaCO3 s BaCO3 s BaO s CO2 g 構(gòu)成多相平衡系統(tǒng) 獨(dú)立組分?jǐn)?shù) C 自由度數(shù) F 3 在 298 15 K 含有 0 001 mol kg 1NaCl 和 0 002 mol kg 1Na2SO4的混合液中的離子強(qiáng)度 I NaCl 4 定容條件下某二級(jí)反應(yīng) 反應(yīng)物消耗 1 3 需時(shí)間 10 min 則再消耗相同量還需時(shí)間為 t 5 定溫下半徑為 R 的肥皂泡 表面張力為 其內(nèi)壓力為 6 用活性炭吸附 CHCl3蒸氣 0 時(shí)的最大單層吸附量為 93 8 dm3 kg 1 已知該溫度下 CHCl3的分壓力為 1 34 104 Pa 時(shí)的平衡吸附量為 82 5 dm3 kg 1 計(jì)算朗繆爾吸附定溫 式的常數(shù) b 7 由克拉佩龍方程導(dǎo)出克 克方程積分式時(shí)所作的三個(gè)近擬處理是 8 固體化合物 A s 放入抽空的容器中發(fā)生分解反應(yīng) A g B g C g 298 K 測(cè)得平衡壓力為 90 kPa 如將 B C 視為理想氣體 則在該條件下反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平 衡常數(shù)為 四 讀圖題 1 在 101 325 kPa 下 A B 系統(tǒng)的相圖如附圖 15 所示 由相圖回答 1 系統(tǒng)中 x A 0 68 時(shí) 開始沸騰的溫度約為 最初餾出物中 B 的摩爾分?jǐn)?shù)約為 蒸餾到 最后一滴液體時(shí) 溶液中 B 的摩爾分?jǐn)?shù)約為 2 如將組成為 xB 0 85 的 A B 混合液進(jìn)行精餾 則在塔頂?shù)玫?在塔底得 到 2 附圖 16 a 為 A B 二組分凝聚系統(tǒng)平衡相圖 在 xB 0 4 1 0 范圍內(nèi) 測(cè)得有一 最低共熔點(diǎn)在 xB 0 6 wB 0 148 處 附圖 16 a 附圖 16 b 1 根據(jù)所給相圖填表 相區(qū) 相態(tài)和成分 條件自由度 f 相區(qū) 相態(tài)和成分 條件自由度 f DEF線 B A 0 6 0 8 0 20 4 70 100 80 90 1 0 xB t p p tB tA 附圖 15A B系統(tǒng)的相圖 t t a t AB D E F a J K p 定值 tB tA 00 2 0 4 0 6 0 8 1 0 A2B 2 在附圖 16 b 所給坐標(biāo)處繪出系統(tǒng)由 a 點(diǎn)冷卻的步冷曲線 3 填空 系統(tǒng)由 a 點(diǎn)冷卻時(shí)先析出的晶體是 如 A 和 B 均為金屬物質(zhì) 相 對(duì)原子質(zhì)量分別為 207 和 24 則 0 438 kg 溶液在由 a 點(diǎn) wB 0 072 冷卻時(shí)在混晶析出前 最多可析出該晶體 kg 五 計(jì)算填空題 1 已知 A l 在 300 K 時(shí)的飽和蒸汽壓為 50 00 kPa 汽化焓為 40 00 kJ mol 1 現(xiàn)將 1 mol A l 在 300 K 100 kPa 下變?yōu)橥瑴赝瑝合碌恼羝?計(jì)算此過程的 U H S A G 2 2 kg 溫度為 300 K 的空氣在定溫 定壓下完全分離為純 O2和 N2 至少需要耗費(fèi)的非體 積功為 假定空氣僅由 O2和 N2組成 其分子數(shù)之比 O2 N2 21 79 有關(guān)氣 體可視為理想氣體 3 25 時(shí) 電池 Zn s ZnO s OH 1 a 0 1 HgO s Hg l 的 1 負(fù)極反應(yīng)為 2 正極反應(yīng)為 3 電池反應(yīng)為 4 電池的電動(dòng)勢(shì)為 已知 25 時(shí) fm G ZnO s 318 3 kJ mol 1 fm G HgO s 58 74 kJ mol 1 4 液相中反應(yīng) A B C Y Z 的反應(yīng)機(jī)理為各元反應(yīng)的活化能E 及各元反應(yīng)的相對(duì)快 慢為 A B 11 k E D D 11 kE A B D 22 k E F Z F C 33 k E Y Z 設(shè)前兩個(gè)元反應(yīng)達(dá)平衡 則總反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式 Y dc dt 該反應(yīng)表觀活化能 與各元反應(yīng)活化能的關(guān)系為 a E 5 已知 A 的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)和汽化焓分別為 353 3 K 和 30762 J mol 1 B 的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)和汽化焓分 別為 383 7 K 和 31999J mol 1 若 A 和 B 形成的某組成的理想液態(tài)混合物在 101 325 kPa 373 1K 沸騰 則計(jì)算該混合物的液相組成為 xA 氣相組成 yB 六 證明題 由熱力學(xué)基本方程出發(fā)證明 TV Up Tp VT 對(duì)遵守狀態(tài)方程 p V a nRT 其中 a 為常數(shù) 的氣體 0 T U V 七 推導(dǎo)題 1 填空 理想氣體系統(tǒng)為 的 系統(tǒng) 該系統(tǒng)正則配分函數(shù)與粒子的配分函數(shù)的 關(guān)系是 系統(tǒng)的熱力學(xué)能與粒子的配分函數(shù)之間的關(guān)系 是 2 由系統(tǒng)的熱力學(xué)能與粒子的配分函數(shù)之間的關(guān)系推導(dǎo) 單原子理想氣體的 CV m 3 2 R 請(qǐng)將以下推導(dǎo)答案寫在答題紙上 八 實(shí)驗(yàn)題 1 氧氣鋼瓶外表的油漆的顏色是 氫氣鋼瓶外表的油漆的顏色是 2 對(duì)峙法測(cè)定原電池電動(dòng)勢(shì)所需的儀器是 3 在 U 形管水銀壓差計(jì)中的液面上常常加有隔離液 如石蠟油 甘油等 其作用 是 4 熱電偶測(cè)溫原理是利用兩種金屬的 來測(cè)定溫度的 大大 連連 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 二 三年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試二 三年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試 物理化學(xué)及物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題參考答案物理化學(xué)及物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題參考答案 一 判斷題 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 二 選擇題 1 C 2 C 3 D 4 A 5 B 6 C 7 A 8 D 9 B 三 填空題 1 2 208 J mol 1 2 3 1 3 0 007 mol kg 1 0 907 4 30 min 5 p大氣 4 R 6 5 47 10 4 Pa 1 7 V V g pV g nRT vap H 視為常數(shù) 8 0 203 四 讀圖題 1 5 分 1 79 0 6 0 1 2 xB 0 7 的恒沸物 純 B 2 1 7 分 相區(qū) 相態(tài)和成分 條件自由度 f相區(qū) 相態(tài)和成分 條件自由度 f l A B 2 s A2B sa A B 1 l A B s A2B 1 s A2B s A 1 l A B sa A B 1 DEF線 s A2B 1E A B s A 0 sa A B 2 2 3 分 3 5 分 A2B s 0 351 五 計(jì)算填空題 1 37 5 kJ 40 kJ 127 6 J K 1 0 75 kJ 1 75 kJ 2 89 02 kJ 3 解 1 負(fù)極 Zn s 2OH ZnO s H2O l 2e 2 正極 HgO s H2O l 2e Hg l 2OH 3 電池反應(yīng) HgO s Zn s ZnO s Hg l 4 ZnO s Hg l ln HgO s Zn s MF RTaa EEE zFaa ZnO s HgO s rmfmfm GGG 318 3 58 74 kJ mol 1 259560 1 345V 2 97485 rm M F G EV zF 4 2 11 k kk cAcB 211 EEE 5 0 254 0 562 六 證明題 由熱力學(xué)基本關(guān)系式dUTdSpdV 定溫下等式兩邊同除以 dV 可得 TT US Tp TV 由麥克斯韋關(guān)系式 TV Sp VT 可得 T U T V p T T p 對(duì)遵守狀態(tài)方程 p V a nRT 的氣體 有 V PnR TVa 代入上式0