中國石油大學北京考研真題06物化真題.doc

中國石油大學（北京）考研真題-06物化真題一. 選擇題1. 在常溫下，Dolton分壓定律最有可能適用于下列哪一體系？a.N2/O2 b.H2O(g)/乙醇 c.N2/O2(g) d.N2/乙醇2. 根據(jù)內(nèi)能含義可以推測，1molH2O的s，l，g三相的內(nèi)能大小次序為：a. Um(s)Um(l)Um(g) b. Um(g)Um(l)Um(s)c. Um(g)Um(s)Um(l) d. Um(l)Um(g)Um(s)3. 根據(jù)熱力學定義，下列哪一體系為封閉體系？a.體系域環(huán)境無物質(zhì)交換 b.體系于環(huán)境無熱的交換c.體系于環(huán)境無熱和功的交換 d.體系于環(huán)境無物質(zhì)交換且不作其他功4. 下列哪一反應(yīng)的rH 等于H2(g)的C：a.2H2(g)+O2(g)2H2(g) b.H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)c. H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) d.2H2(g)+1/2O2(g)2H2O(l)5. 熱力學常用的方向判據(jù)中，可應(yīng)用S0作為方向判據(jù)的條件為：a.N=0, W=0, T=C b.N=0, W=0, (p,V)=Cc.N=0, W=0, (T,p)=0 d.N=0, W=0, Q=06. 特魯頓(Trouton)規(guī)則可以表達為：非極性化合物在正常沸點時，vapHm/Tb88Jmol-1K-1。該規(guī)則的熱力學基礎(chǔ)為：非極性化合物在正常沸點蒸發(fā)時，a.Cp,m88Jmol-1K-1 b. C88Jmol-1K-1c. Sm88Jmol-1K-1 d. S88Jmol-1K-17. 下圖是四種單組份系統(tǒng)相圖，其中哪一個可能是水的相圖？b. c. d. 8. 根據(jù)表面活性劑的定義可知，表面活性劑溶液c曲線為圖中：a. b. c. d.9. 某化學反應(yīng)具有rA=kcAcc的動力學方程，則當cA,0cB,0,cC,0時，反應(yīng)級數(shù)將為：a.n=3.5 b.n=2.5 c.n=1 d.n=010. 通常導致溶液穩(wěn)定的主要因素為：a.膠體粒子粒度較小 b.膠體粒子表面帶電c.膠體粒子的溶劑化保護作用 d.膠體粒子與溶劑的密度差較小二簡答題1.請說明恒壓反應(yīng)熱和恒容反應(yīng)熱的概念，并說明恒壓反應(yīng)熱和恒容反應(yīng)熱之間的關(guān)系。恒壓、W，=0條件下的反應(yīng)熱稱恒壓反應(yīng)熱，摩爾恒壓反應(yīng)熱則記為；恒容、W，=0條件下的反應(yīng)熱稱恒容反應(yīng)熱，摩爾恒容反應(yīng)熱則記為；若初態(tài)相同、恒溫摩爾反應(yīng)熱之間的關(guān)系為：=若初態(tài)相同(T1)、終態(tài)各不相同時，摩爾反應(yīng)熱與之關(guān)系不可用上式，可用狀態(tài)函數(shù)法求之。2.請說明理想氣體和理想溶液的概念，上述兩種理想體系在自然界中是否能真實存在。理想氣體可有純氣體或混合氣，其微觀模型是：分子不占有體積，分子間無相互作用的位能；其宏觀行為是：pVT性質(zhì)圴服從pV=nRT。理想溶液即現(xiàn)在稱為理想液態(tài)混合物，其微觀模型是：不同組分分子體積相同，分子間相互作用的位能相同(如A-A，B-B，A-B之間)；其宏觀行為是：任一組分B任一濃度下蒸氣壓均服從拉烏爾定律。此兩種理想體系在自然界均沒有真實存在，但均有真實的體系在一定條件下、在一定誤差范圍內(nèi)可以近似看作理想體系。如常溫常壓下的H2(g)或空氣可看作理想氣體；苯和甲苯的液態(tài)混合物可看作理想溶液。3.請說明物種數(shù)(S)和組分數(shù)(C)的概念，并說明他們之間的相互關(guān)系。物種數(shù)(S)指系統(tǒng)中物質(zhì)的種類數(shù)。組分數(shù)(C)也叫獨立組分數(shù)，。關(guān)系為C=S-R-R。其中R為物種之間的獨立反應(yīng)數(shù)；R為其它限制條件數(shù)，即物種濃度之間除相平衡及化學平衡之外的限制條件數(shù)。4.請說明原電池和可逆電池的概念。原電池是利用兩電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)使化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。可逆電池是指電池充、放電時進行的化學反應(yīng)與熱力學過程都是可逆的一類電池。即要求達到：電池充、放電進行的化學反應(yīng)為可逆反應(yīng)；放電電流無限小，過程無限緩慢；符合其它熱力學過程可逆要求。5.請說明什么是過熱液體，產(chǎn)生過熱液體的原因是什么。按相平衡條件，應(yīng)當沸騰而不沸騰的液體是過熱液體，例如在101.325 kPa下，超過100的水。產(chǎn)生過熱液體的原因是因為新相(大的蒸氣泡)生成的困難，具體有3個原因：液底壓力因靜壓力大于液面壓力；新生成的氣泡，由于彎曲液面的蒸氣壓小于同溫度的蒸氣壓；新生成的氣泡，因表面張力產(chǎn)生附加壓力。6.請說明碰撞理論(即阿累尼烏斯理論)中活化能和活化分子的概念。碰撞理論的要點是分子要反應(yīng)必發(fā)生碰撞，但并非碰撞均發(fā)生反應(yīng)，只有那些碰撞動能臨界值時才可能發(fā)生反應(yīng)，稱為活化碰撞?；罨?，活化碰撞的分子才是活化分子。7.請說明膠體的電動現(xiàn)象包括幾方面，它們分別叫什么。膠體的電動現(xiàn)象包括4種：電泳、電滲、流動電勢、沉降電勢。電泳是對溶膠通電，在電場作用下膠粒因帶電而運動的現(xiàn)象。電滲是多孔物質(zhì)的毛細管中的液體，在電場作用下，因帶有與孔壁相反電荷在電場作用下而運動的現(xiàn)象。流動電勢與電滲相反，為加壓使毛細管中的液體流動，則在毛細管中的兩端產(chǎn)生電位差。沉降電勢與電泳相反，為膠粒沉降時，因帶電使界質(zhì)上下產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。8.在恒溫條件下，測定化學反應(yīng)速率常數(shù)的方法主要有物理法和化學法兩類，請以做過的實驗為例說明這兩類方法的區(qū)別及特點。實驗測定化學反應(yīng)速率常數(shù)時需要反應(yīng)過程中濃度隨時吋間變化的數(shù)據(jù)，俗稱ct數(shù)據(jù)?；瘜W法是在不同時間測定系統(tǒng)中某物質(zhì)的濃度，要取樣、停止反應(yīng)、分析樣品，因為分析樣品需要一定的時間，故要停止反應(yīng)，常采取冷卻、稀釋等方法使反應(yīng)變慢，常不可能完全停止反應(yīng)。物理法是通過測量系統(tǒng)的某物理量來推知濃度的變化，但要求該物理量應(yīng)變化明顯，物理量與濃度c的關(guān)系己知(理論推出或事先測定有工作曲線)。例如蔗糖水解反應(yīng)測定系統(tǒng)的旋光度；乙酸乙酯皂化反應(yīng)測定系統(tǒng)的電導率。物理法的優(yōu)點是不需停止反應(yīng)。三推導題統(tǒng)計熱力學導出獨立離域子體系：，。試求：(1) 對理想氣體：，其中為體系零點能(2) 從經(jīng)典力學理論導出：(3) 證明理想氣體符合pV=nRT的狀態(tài)方程。（12分）解：(1)原題存疑。，其中=僅為T的函數(shù)，與V無關(guān)。(2) 故(3) = 其中僅為T的函數(shù)，與V無關(guān)=故四計算題1.（多組分系統(tǒng)熱力學06）苯(A)和甲苯(B)形成理想液態(tài)混合物。二者的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系如下，且它們的氣化焓與溫度無關(guān)。（20分）T/kPa/kPa90135.0627.73100178.6539.06現(xiàn)將含B的摩爾分數(shù)為0.3000的A與B的混合氣體恒溫95加壓，試求：(1) 95時組分A、B的飽和蒸汽壓(2) 壓力加到多大時出現(xiàn)第一滴液體，此液相中含B的摩爾分數(shù)是多少？(3) 壓力加到多大時氣相開始消失，剩最后一個氣泡，此氣相中含B的摩爾分數(shù)是多少？ 解：(1) 對苯(A)： 式/式得：對氯苯(B)： 式/式得：(2) 此時 = 得： (3) 此時 2. （熱力學定律06）現(xiàn)有4 mol氮氣，從750 K、150 kPa，先恒容冷卻使壓力降至50 kPa，再絕熱可逆壓縮至100 kPa。氮氣視為理想氣體，25時標準摩爾熵為191.6 Jmol-1 K-1。求整個過程的Q，W, U, H, S及G。 （20分）解： =250 K =51825(304.75945.387501045.12)=441168 J3. （化學動力學06）某氣相反應(yīng) 2A(g)A2(g) （15分）在298K恒容條件下測得組分A初始分壓與關(guān)系如下：/Pa 101325 45033/s 400 900己知反應(yīng)速率只與A有關(guān)，初始時只有A，且各組分可視作理想氣體，試：(1) 寫出半衰期與、n的關(guān)系式(2) 依據(jù)所給條件，求反應(yīng)級數(shù)n，反應(yīng)速率常數(shù)(3) 若反應(yīng)在350 K下的溫度系數(shù)為3，則反應(yīng)的活化能為多少？某氣相反應(yīng) 2A(g)A2(g) n1=1 n=2 (3) =345 K =355 K 4. （熱力學定律，化學平衡06）已知298 K時的基礎(chǔ)熱數(shù)據(jù)如下：（15分）C2H6(g)C2H4(g)H2(g)84.6852.260229.60219.56130.684反應(yīng)：C2H6(g)= C2H4(g)+ H2(g)計算：(1) 298K，100kPa下、，此條件下反應(yīng)能否自發(fā)進行？(2) 298K時，此反應(yīng)的(3) 設(shè)