北化2005年物理化學考研真題

1、北京化工大學2005年一、選擇題(20分)1. 當理想氣體反抗一恒外壓作絕熱膨脹時，則： A. =0； B. U=0； C. H>0； D. U<02. 從熱力學基本關(guān)系式可導出=( ) A. B. >0 C. D 3. A、B兩組分可以形成固溶體，若在組分A中加入B，可以使固溶體的熔點提高，當固-液兩相達平衡時，則組分B在此固溶體中的含量必( ) 組分B在液相中的含量。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不能確定4. 某固體氧化物的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，當溫度升高時，固體氧化物的分解壓力將： A.增大 B. 減小 C. 不變 D. 不能確定5. 分子的平動、轉(zhuǎn)動和振動

2、的能級間隔可以表示為、和，第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)能量的差的大小順序為： A.>> B.、>> C. >> D. >>6. 某化學反應(yīng)在一定條件下的平衡轉(zhuǎn)化率為66%，當加入合適的催化劑后，反應(yīng)速率提高10倍，則其平衡轉(zhuǎn)化率將： A. 大于66% B. 小于66% C. 不變 D. 不能確定7. 下列分散系統(tǒng)中丁達爾效應(yīng)最強的是： A. 空氣 B. 蔗糖水溶液 C. 高分子溶液 D. 硅膠溶液8. 醌-氫醌電極電勢與溶液中氫離子的活度有關(guān)，稱為氫離子指示電極。實驗中測量溶液pH值時該電極在一定范圍內(nèi)電極電勢較穩(wěn)定，穩(wěn)定范圍的pH值應(yīng)是：A.大于8.5 B

3、. 小于8.5 C. 等于8.5 D. 沒有限定9. 有二級反應(yīng)，在一定溫度下反應(yīng)物消耗1/2需時間10min，若再消耗1/2還需時間為： A.10min B. 20min C. 30min D. 40min10. 下列各電解質(zhì)對某溶膠的聚沉值分別為： 電解質(zhì)KNO3MgSO4Al(NO3)3聚沉值/mol·dm-3500.810.095 該膠粒的帶電情況為： A. 帶負電 B. 帶正電 C. 不帶電 D. 無法確定二、填空題(20分)1. 1mol理想氣體從p1=0.5Mpa節(jié)流膨脹到p2=0.1Mpa時的熵變?yōu)镾=_。2. 60時，某液體A的飽和蒸氣壓是液體B飽和蒸氣壓的2倍。A

4、、B兩液體形成理想液態(tài)混合物，當氣液平衡時，若液相中A的摩爾分數(shù)為0.5，則氣相中B的摩爾分數(shù)為_。3. 對ABC組成的三組分系統(tǒng)中，最多相數(shù)為_；最大自由度數(shù)為_；它們分別是_變量。4. 己知某氣體反應(yīng)300，低壓下的=3.8×10-3，當該反應(yīng)在300，高壓下進行時=_，(己知該反應(yīng)的=0.773)。5. 微觀粒子的某一能級所包括的量子態(tài)數(shù)稱為該能級的_。6. 某一級反應(yīng)每分鐘反應(yīng)物轉(zhuǎn)化掉6%，則該反應(yīng)的速率常數(shù)k=_。7. 在臨界狀態(tài)下，由于氣液界面_，所以液體的表面張力_。8. 強電解質(zhì)MgCl2水溶液，其離子平均活度與電解質(zhì)活度之間的關(guān)系為_。9. 請在下列圖中畫出A點各界

5、面張力(s-g,s-l,g-l)的方向和接觸角。 (畫在答題紙指定位置上)10. 在酸性介質(zhì)中蔗糖水解反應(yīng)為： 蔗糖 葡萄糖 果糖 由于蔗糖及其水解產(chǎn)物具有_性質(zhì)，隨著水解反應(yīng)進行，體系的_逐漸由_變到_。實驗中采用_(儀器)進行測量。三、(20分)25條件下，密閉恒容的容器中有1mol葡萄糖C6H12O6(s)在O2(g)中完全燃燒，生成同溫下的CO2(g)和H2O(l)。過程放熱2808 kJ·mol-1。若產(chǎn)生的氣體可視為理想氣體，已知298.15K下該反應(yīng)的標準摩爾熵變=182.4 J·K-1·mol-1。己知下列物質(zhì)的標準熵：CO2(g)H2O(l)O2

6、(g)/ J·K-1·mol-1213.7469.91205.141. 計算298K時C6H12O6(s)的標準熵。2. 計算298K時C6H12O6(s)的標準摩爾燃燒焓。3. 計算298K時利用上述反應(yīng)所形能得到的最大功Wmax。四、(10分)某氣體遵從狀態(tài)方程pVm=RT+bp，且恒容熱容CV不隨溫度變化。1. 證明：=p；2. 導出此氣體的絕熱可逆過程方程。五、(26分)有晶形轉(zhuǎn)變過程：-H2S(s,紅)-H2S(s,黑)己知上述過程=41845.44(T/K) J·mol-1。1. 試求某溫度下晶形轉(zhuǎn)變過程的，；2. 計算-H2S(s,紅)-H2S(s,

7、黑)的恒壓熱容差；3. 試求p=100 kPa時晶形轉(zhuǎn)變達平衡時的溫度；4. 在298K，下H2S(s)穩(wěn)定態(tài)是型還是型？5. 計算在525時，兩相處于平衡時系統(tǒng)的壓力。己知：(,紅)=8.1 g·cm-3，(,黑)=7.7 g·cm-3，且不隨壓力變化。六、(12分)己知I2的下列有關(guān)數(shù)據(jù)：三相點O臨界點C正常熔點a正常沸點bt/113512114184p/Pa12116001009131. 畫出I2的示意相圖，在圖上標明O，C，a，b點的位置和各區(qū)域的相態(tài)；(畫在答題紙的指定位置上)2. 結(jié)合示意圖完成下表；(填在答題紙的指定表中)組分數(shù)C相數(shù)P自由度數(shù)F區(qū)域OC線O點

8、 七、(22分)有電池(A)，(B)(A) Pt,H2()H2SO4(b=7mol·kg-1)Hg2SO4(s),Hg(l),Pt(B) Pt,H2()H2SO4(b=7mol·kg-1)PbSO4(s),Pb2O4(s) 在298.15K時測得上述電池電動勢分別為EA=0.5655V，EB=1.7501V。已知：(A)和(B) 電池的標準電動勢分別為=0.6152V，=1.6849V。1. 寫出電池(A)和(B)的電極反應(yīng)與電池反應(yīng)；2. 計算298.15K時H2SO4水溶液(b=7mol·kg-1) 中水的活度。八、(12分) 某對行反應(yīng)機理如下： 在某溫度下

9、，己知k1=8.0×10-3min-1，k2=2.0×10-3min-1，今由純A開始反應(yīng)，試問：A,B達到相同濃度時的反應(yīng)時間？九、(8分) 有N個粒子的某定域子系統(tǒng)，僅有三個非簡并能級(,)，己知相鄰能級間隔值等于100 K時的kT值。若粒子在能級上的分布服從玻爾茲曼分布。當溫度為100K時：1. 粒子在各能級上與基態(tài)能級分布之比，。2. 若能量基準定在基態(tài)能級，100 K時粒子的配分函數(shù)？3. 100 K時系統(tǒng)的摩爾熱力學能？北京化工大學2005參考答案一、選擇題(20分)1. D2. B3. A4. A5. B6. C7. D8. B9. B10. A二、填空題(2

10、0分)1. 13.38 J·K-1 (T未變)2. yB=3. P5，4，T,p,xA,xB4. =4.916×10-35. 簡并度(或統(tǒng)計權(quán)重)6. 0.06188min-17. 消失，為08. =29.10.旋光，旋光系數(shù)，右旋，左旋，旋光儀。三、(20分)燃燒反應(yīng)：C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)1. =6×213.74+6×69.916×205.14(葡萄糖)=182.4(葡萄糖)=288.66 J·K-1·mol-12. =2808 kJ·mol-1=+RT=2808 kJ

11、·mol-13. =T=2808×103298.15×182.4=2862 kJ·mol-1恒T、V下，Wmax=2862 kJ四、(10分)1. dU=TdSpdV=p 又dA=SdTpdV = 代入中得：=p 證畢2. p (Vmb)=RT絕熱可逆過程有：dU=pdV=dVm dU=CV,mdT dT+dVm=0ln+ln=常數(shù)T(Vm-b)(r-1)= 常數(shù) 又由Vm-b= 代入得T=常數(shù) 和即此氣體的方程五、(26分)晶形轉(zhuǎn)變：-H2S(s,紅)-H2S(s,黑) =41845.44(T/K) J·mol-1。1. =T，當=0時及不隨

12、T變，才會有此式。(天大書136頁，=IRT)故 =4184 J·mol-1 =5.44 J·K-1·mol-12. =03. =T=0 T=769.1K4. 在298K、下，=41845.44×298.15=2562 J·mol-1>0是型穩(wěn)定。5. 在525時，T=789.15K =41845.44×789.15=157.936 J·mol-1 =4.198×10-6 m3·mol-1 =4.416×10-6 m3·mol-1=1+2+3=(p)157.936+ (p)=0p

13、=724.5×106 Pa p724 MPa六、(12分)1. I2的示意相圖組分數(shù)C相數(shù)P自由度數(shù)F區(qū)域112OC線121O點1302.七、(22分)(此題北大書上有)1. 電池(A) ： 陽極反應(yīng)： H2=2H+2e-陰極反應(yīng)： Hg2SO4+2e-=SO42-+2Hg電池反應(yīng)： H2+ Hg2SO4=2H+SO42-+2Hg電池 (B) ： 陽極反應(yīng)： H2=2H+2e-陰極反應(yīng)： 1/2Pb2O4+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O電池反應(yīng)： H2+1/2Pb2O4+ H2SO4= PbSO4+2H2O2. 對電池(A) E=ln 0.5655=0.6152ln 對電池(B) E=ln 1.7501=1.6849ln 得：ln=0.4282=0.6517八、(12分) 對行反應(yīng) = 4t=0 CA,0t CA CA,0CA t= CA,e CA,0CA,e(CA,0CA,e)/ C