西北大學(xué)物理化學(xué)2011考研

1、西北大學(xué) 2011 年招收攻讀碩士學(xué)位研究生試題(物理化學(xué))西北大學(xué) 2011 年招收攻讀碩士學(xué)位研究生試題科目名稱：物理化學(xué)科目代碼：826適用專業(yè)：化學(xué)各專業(yè)共 6 頁(yè)答案請(qǐng)答在答題紙上，答在本試題上的答案一律無(wú)效一、選擇題（每個(gè)選擇題有 A、B、C、D 四個(gè)答案，其中只有一個(gè)是正確的。每小題 2 分，共 40 分）1. 一定量的理想氣體從同一始態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)如下兩個(gè)過(guò)程到達(dá)相同壓力的終 態(tài)：（1）等溫壓縮，其焓變?yōu)?H1，（2）絕熱壓縮，其焓變?yōu)?H2，兩者 之間的關(guān)系為： (A)H1 H2 (C) H1= H2 (D) H1H22. 在 270 K 和大氣壓力下，一定量的過(guò)冷水凝結(jié)為同

2、溫同壓下的冰，則體系 和環(huán)境的熵變分別為 (A)S 體 0 ,S 環(huán) 0(B)S 體 0(C)S 體 0 ,S 環(huán) 0 ,S 環(huán) 03. 對(duì)于一個(gè)只做膨脹功的恒組成封閉系統(tǒng)，在等溫條件下，下列示意圖中正 確的是： GlGgGGgllggl0p0p 0p 0p(A)(B)(C)(D)4. 在 298 K 時(shí)，A 和 B 兩種氣體單獨(dú)在某一溶劑中溶解，遵守亨利定律，亨利常數(shù)分別為 kA 和 kB，且知 kA kB，則當(dāng) A 和 B 壓力（平衡時(shí)的）相同時(shí)，在一定量的該溶劑中所溶解的關(guān)系為：13116西北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 2013 年碩士學(xué)位研究生報(bào)考指南(A) A 的量大于 B 的量(B)A

3、 的量小于 B 的量(C) A 的量等于 B 的量(D)A 的量與 B 的量無(wú)法比較5. 在等溫等壓的條件下，有一個(gè) A 和 B 組成的均相系統(tǒng)。若 A 的偏摩爾體積 隨濃度的改變而增加，則 B 的偏摩爾體積隨濃度將 (A) 增加(B) 減小(C) 不變(D) 不確定6. 已知反應(yīng) 3O2(g) 2O3(g)，在 298 K 時(shí) r Hm = -280 Jmol-1，則對(duì)該反應(yīng)有利的條件是(A)升溫、加壓(B)升溫、降壓(C)降溫、加壓(D)降溫、降壓7. 在一定壓力下，金屬 A 和 B 可以形成一個(gè)穩(wěn)定化合物 A2B(s)和一個(gè)不穩(wěn)定 化合物 AB2(s)，在 A 和 B 的溫度與組成相圖（

4、T-x 圖）上低共熔點(diǎn)的最大 數(shù)目為 (A) 1 個(gè)(B) 2 個(gè)(C) 3 個(gè)(D) 4 個(gè)8. 在 298.15 K 和 101.325 kPa 時(shí)，摩爾平動(dòng)熵最大的氣體是：(A) H2(B) CH4(C) NO(D) CO29. 已知 N2(g)的振動(dòng)頻率為 6.961013 s-1 則 N2(g)的振動(dòng)特征溫度為（已知常量 kB=1.3810-23 JK-1，h = 6.62710-34 Js，）(A) 3342 K (B) 334.2 K (C) 6685 K (D) 1671 K10. 將固體 NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒溫到 400 K，NH4HCO3 按下式分 解并達(dá)

5、到平衡：NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)體系的組分?jǐn)?shù) C 和自由度數(shù) f 為：(A)C= 2， f= 1(B)C= 2， f= 2(C)C= 1， f = 0(D)C= 3， f= 211. 在 298 K 時(shí)，已知m (LiI )0.0117 Sm2mol-1，m (H+)0.0350 Sm2mol-1， m (LiCl )0.0115 Sm2mol-1，在 LiCl 溶液中，tLi+ 0.34。則在 HI 溶液 中 H+的遷移數(shù)等于(A) 0.82(B) 0.34(C) 0.66(D) 0.1812. 電解質(zhì)溶液中離子遷移數(shù)(ti)與離子淌度(Ui

6、)成正比。當(dāng)溫度與溶液濃度一 定時(shí)，離子淌度是一定的，則 25時(shí)，0.1 moldm-3 NaOH 中 Na+的遷移數(shù) 117西北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 2013 年碩士學(xué)位研究生報(bào)考指南t1 與 0.1moldm-3 NaCl 溶液中 Na+的遷移數(shù) t2，兩者之間的關(guān)系為：(A) 相等(B) t1 t2(C) t1 0，則兩個(gè)汞齊活度關(guān) 系為： (A)a1a2(B) a1=a2(C) a1a2(D)a1 與 a2 可取任意值14.在下列基元反應(yīng)中，哪個(gè)反應(yīng)的活化能為零？(A)A+ A+MA2+M(B)A+BCAB+C(C) A2+B22AB(D) A2+M2A+M15.有一個(gè)起始濃度相等的

7、二級(jí)反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物消耗 1/3 時(shí)的時(shí)間為 10 min，若再消耗 1/3 所需的時(shí)間為：(A)10 min(B) 20 min(C)30 min(D) 40 min16.某氣相反應(yīng)在 400 K 時(shí)的速率系數(shù) kp = 0.001 (kPa)-1s-1，若用 kc 表示，則kc 值為(A)3.326 (moldm-3)-1s-1(B)3326 (moldm-3)-1s-1(C)3.326106 (moldm-3)-1s-1(D)3.32610-3 (moldm-3)-1s-117. 簡(jiǎn)單碰撞理論屬基元反應(yīng)速率理論，以下說(shuō)法不正確的是： (A) 反應(yīng)物分子是無(wú)相互作用的剛性硬球 (B) 反應(yīng)速

8、率與分子的有效碰撞頻率成正比 (C) 從理論上完全解決了速率常數(shù)的計(jì)算問(wèn)題 (D) 反應(yīng)的判據(jù)之一是聯(lián)線上的相對(duì)平動(dòng)能大于某臨界值 18. 催化劑能極大地改變反應(yīng)速率，以下說(shuō)法不正確的是： (A) 催化劑改變了反應(yīng)歷程 (B) 催化劑降低了反應(yīng)的活化能 (C) 催化劑改變了反應(yīng)的平衡，以致使轉(zhuǎn)化率大大地提高了 (D) 催化劑能同時(shí)加快正向和逆向反應(yīng)速率 19. 二元溶液及其溶劑的比表面自由能分別為 和 0，已知溶液的表面超量 2 0(B) = 0(C) 0(D) 不能確定20. 在 H3AsO3 的稀溶液中，通入過(guò)量的 H2S 氣體，生成 As2S3 溶膠。用下列 物質(zhì)聚沉，其聚沉值大小順序是

9、 118西北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 2013 年碩士學(xué)位研究生報(bào)考指南(A) Al(NO3)3 MgSO4 K3Fe(CN)6 (B) K3Fe(CN)6 MgSO4 Al(NO3)3 (C) MgSO4 Al(NO3)3 K3Fe(CN)6 (D) MgSO4 K3Fe(CN)6 Al(NO3)3 二、填充題（共 15 分）答案請(qǐng)答在答題紙上，答在本試題上的答案一律無(wú)效1.（2 分）選擇“”、“”、“”中的一個(gè)填入下列空格：1 mol 373 K，標(biāo)準(zhǔn)壓力下的水經(jīng)下列兩個(gè)不同過(guò)程變成 373 K，標(biāo)準(zhǔn)壓力下 的水氣，(1)等溫等壓可逆蒸發(fā)，(2)真空蒸發(fā)，這兩個(gè)過(guò)程中功和熱的關(guān)系為：|W1|

10、W2|；Q1Q22.（2 分）天然氣的主要成分是 CH4，其分子的平動(dòng)自由度 ft =，轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 fr =，振動(dòng)自由度 fv =。2059 K3.（2 分）已知某反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為 lnKp = 184 -，T則反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變 rH $m =kJmol-1。4.（2 分）若 A 和 B 可形成低共沸混合物 E，欲在精餾塔中將任意比例的 A 和 B 的混合物分離。則塔頂將餾出 。塔底將餾出 。5.（2 分）在一定溫度和壓力下，A 和 B 形成液態(tài)混合物，xA = xB =0.5。已知pA*=2pB*，則氣相中兩者的摩爾分?jǐn)?shù)關(guān)系 yA:yB =6.（2分）將反應(yīng)AgCl(s)+

11、Br- (Br- ) = AgBr(s)+ Cl- (Cl- ) 設(shè)計(jì)成可逆電池，其電池表示式為： 。7.（1 分）對(duì)于反應(yīng) AP，如果反應(yīng)物濃度減少一半，反應(yīng)物的半衰期也下降一半則該反應(yīng)是 級(jí)反應(yīng)。8.（1 分）已知某基元反應(yīng)的在 500 K 時(shí)的實(shí)驗(yàn)活化能 Ea = 83.14 kJmol-1 則反 應(yīng)的閾能 Ec = kJmol-1。9.（1 分）利用光學(xué)性質(zhì)測(cè)定膠體溶液中膠粒大小的超顯微鏡，它觀察的是膠體粒子的_光。三、回答問(wèn)題（每題 4 分，共 20 分）1. 能否說(shuō)系統(tǒng)達(dá)平衡時(shí)熵值最大，Gibbs 自由能最??？為什么？ 2. 單組分系統(tǒng)的三相點(diǎn)與二組分系統(tǒng)的低共熔點(diǎn)有何異同點(diǎn)？ 1

12、19西北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 2013 年碩士學(xué)位研究生報(bào)考指南3. 什么是超電勢(shì)？對(duì)于原電池而言超電勢(shì)的存在有哪些利弊？ 4. 速率系數(shù)的數(shù)值取決于哪些因素？ 5. 自由液滴或氣泡通常為何都呈球形？ 四、（15 分）在 600 K，100 kPa 壓力下，生石膏的脫水反應(yīng)為：CaSO42H2O(s) CaSO4(s)+2H2O(g)試計(jì)算：該反應(yīng)進(jìn)度為 1mol 時(shí)的 Q，W， Um， Hm， Sm， Am 和 Gm。已知各物質(zhì)在 298 K，100 kPa 的熱力學(xué)數(shù)據(jù)為：物質(zhì)fHmSmCp,m/( kJmol-1)/( Jmol-1K-1)/( Jmol-1K-1)CaSO42H2O(

13、s)-2021.12193.97186.20CaSO4(s)-1432.68106.7099.60H2O(g)-241.82188.8333.58五、（10 分）已知反應(yīng) COCl(g) CO(g)+Cl(g)在 373 K 的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)2 2K $p =8.010-9， rS $m =125.5 Jmol-1K-1，試計(jì)算（可以做合理的近似）：（1）在 373 K 總壓力為 200 kPa 時(shí) COCl2(g)的解離度 ；（2）在 373 K 時(shí)反應(yīng)的 rH $m ；（3）當(dāng)總壓力為 200 kPa 時(shí)，要使 COCl2(g)的解離度 = 0.001 時(shí)的溫度。設(shè) rCp, m = 0。

14、六、（12 分）NaCl-H2O 體系定壓相圖如下：a273 KA 區(qū)F 區(qū)efg 264 KB 區(qū)C 區(qū)252 K dbc E 區(qū)D 區(qū)H2ONaCl2H2ONaCl120西北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 2013 年碩士學(xué)位研究生報(bào)考指南（1）將相圖中各區(qū)的相數(shù)、相態(tài)、自由度填入下表相區(qū) 相數(shù) 相態(tài) 自由度 f*=C-+1ACFdbc 線efg 線（2）北極愛(ài)斯基摩人在什么溫度區(qū)間可從海水中取出淡水，在相圖中屬于哪個(gè)區(qū)？該區(qū)組成如何？（3）計(jì)算1 kg 海水能取出淡水最大量是多少？已知海水的組成為含NaCl 2.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），三相點(diǎn)時(shí)含 NaCl 23.3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。七、（10分）計(jì)算2

15、98 K時(shí)下列電池的電動(dòng)勢(shì)：Pb(s) | PbCl2(s) | HCl(m = 0.01 molkg-1 | H2( pH 2 =10 kPa ) | Pt已知：(Pb2+/Pb) = -0.126 V，PbCl2(s)在水中飽和溶液的濃度為0.039 molkg-1。設(shè)所有活度因子均等于1。八、（10 分）某有機(jī)過(guò)氧化物 A，放入恒溫在 180真空的剛性容器中發(fā)生分解反應(yīng)，計(jì)量方程為 A(g)=B(g)+2C(g)。測(cè)得不同時(shí)刻的總壓力如下：t / s2004006008001000p 總 / kPa30.4033.3836.4039.4042.40求該反應(yīng)的級(jí)數(shù)和速率系數(shù)。九、(10 分)某有機(jī)化合物 A，在酸的催化下發(fā)生水解反應(yīng)，在 323 K，pH=5 的溶液 中進(jìn)行時(shí)，其半衰期為 69.3 min，在 pH=4 的溶液中進(jìn)行時(shí)其半衰期為 6.93 min，且知在兩個(gè) pH 值的各自條件下，t 1 均與 A 的初始濃度無(wú)關(guān)，設(shè)反應(yīng)的速率方2程為：-dA/dtkAH