中科院應(yīng)化所考博真題2012高等物理化學(xué)及答案

1、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所2012年攻讀博士學(xué)位研究生入學(xué)試題高等物理化學(xué)一、選擇題(包括8小題，每小題2分，共16分)1.298.15 K，已知?dú)庀喾磻?yīng)2CO(g)O2(g) 2CO2(g)的r m G -514.2 kJ/mol，則發(fā)生1 mol 反應(yīng)進(jìn)度的r Am: （C）A. r m A-514.2 kJ/mol B. r m A0C. r m A>-514.2 kJ/mol D. r m A514.2 kJ/mol2.1mol 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：（C）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）

2、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：（D）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 < b T ， A p >A p ， A < A D. b T > b T ， A p <A p ， A < A 4.298 K，濃度均為0.01 mol·kg1 的下列電解

3、質(zhì)溶液，其± 最大者是：（A）A.KCl B.CaCl2 C.LaCl3 D.ZnSO45.對(duì)于親水性固體表面，其界面張力間的關(guān)系是：（B）A. s g < l s B. s g > l s C. s g l s D. g s < l g 6.298 K 時(shí)有相同物質(zhì)的量濃度的NaOH(l)和NaCl(2)溶液，兩溶液中Na+的遷移數(shù)1 t 與2 t 之間的關(guān)系為：（C）A. 1 t 2 t B. 1 t > 2 t C. 1 t < 2 t D.無(wú)法比較7.下面屬于水包油型乳狀液（O/W 型）基本性質(zhì)之一的是：（A）A.有導(dǎo)電性 B.易于分散在油中 C

4、.無(wú)導(dǎo)電性8.下列物質(zhì)在水溶液中能發(fā)生正吸附的是：（D）A.燒堿 B.蔗糖 C.食鹽 D.肥皂二、填空題(包括10小題，每小題2分，共20分)1 下列四個(gè)過(guò)程：（a） 物質(zhì)的量為n的理想氣體由始態(tài)（p,V,T）變化到末態(tài)（p,V,T）（b） 實(shí)際氣體的節(jié)流膨脹（c） 物質(zhì)的量分別為nB，nC的純液體B，C在恒溫恒壓下形成理想狀態(tài)混合物的混合過(guò)程（d） 絕熱，恒壓，不做非體積功的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。在過(guò)程前后系統(tǒng)焓保持不變的有（ abcd ）2關(guān)系式S = kln的主要意思是（ 聯(lián)系統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)與宏觀熱力學(xué)的橋梁，表明了熵的統(tǒng)計(jì)意義 ）3某反應(yīng)在340 K時(shí)的速率常數(shù)為0.292 min，活化能為103

5、.3 kJ/mol，則353 K時(shí)的半衰期為（ 0.618 ）min4已知298 K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)Ey(Fe/Fe)=-0.036 V，則Ey(Fe2+/ Fe)=-0.439V，則Ey(Fe3+/ Fe2+)為（ 0.770 ）5. 若氣體的狀態(tài)方程為（pV）/(RT)=1+bp，b為常數(shù)，則其逸度表達(dá)式為 6. 已知某分子兩能級(jí)的能量為= 6.1,= 8.4,相應(yīng)的簡(jiǎn)并度（統(tǒng)計(jì)權(quán)重）為g= 3，g= 5，Boltzmamn常數(shù)k = 1.38，試計(jì)算T= 300 K時(shí)這兩個(gè)能級(jí)上分布的粒子數(shù)之比為（ n2/n1=0.32 ）7. 氬氣鋼瓶外表的油漆的顏色是 天藍(lán) ，氫氣鋼瓶外表的油漆的顏

6、色是 深綠 。8. 對(duì)峙法測(cè)定原電池電動(dòng)勢(shì)所需的儀器是 電位差計(jì) 。9. 在U 形管水銀壓差計(jì)中的液面上常加有隔離液，如石蠟油、甘油等，其作用是： 防止汞的蒸發(fā)擴(kuò)散 。10. 熱電偶測(cè)溫原理是利用兩種金屬的 溫差電勢(shì) 來(lái)測(cè)定溫度的。三、簡(jiǎn)答題(包括4小題，每小題5分，共20分)1. 某相同溫度下兩實(shí)際氣體的Z（壓縮因子）P（壓力）等溫線如圖1所示。由圖可知，該溫度下，當(dāng)P0時(shí)，Z=1，當(dāng)壓力相當(dāng)高的b和b點(diǎn)也有Z=1，它們均符合理想氣體狀態(tài)方程 圖1pVm=R T的形式。問(wèn)兩者是否矛盾？為什么？ 2. 25時(shí)，電池 Zn(s)ZnO(s)OH-1(a0.1)HgO(s)Hg(l)的（1）負(fù)極反

7、應(yīng).（2）正極反應(yīng).（3）電池反應(yīng).（4）電池的電動(dòng)勢(shì).已知25時(shí)， fGm􀁜（ZnO,s）318.3 kJ/mol；f m G􀁜（HgO,s）58.74 kJ/molC6H4ClCH3+HClC6H5CH2Cl+HCl3. 甲苯的氯化反應(yīng)：C6H6CH3+Cl2實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)?shù)蜏兀?0-50）下使用FeCl作催化劑主要是苯環(huán)上取代，高溫（120-130）下用光激發(fā)，則主要是側(cè)鏈取代。試用有關(guān)化學(xué)動(dòng)力學(xué)知識(shí)解釋其中的道理。4. 以色列科學(xué)家Dan Shechtman博士因發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體獨(dú)獲2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，請(qǐng)你回答：（1）至少2種準(zhǔn)晶體類型；（2）準(zhǔn)晶構(gòu)造特

8、性；（3）準(zhǔn)晶有什么特殊的性質(zhì)/性能。四、計(jì)算題(包括2小題，每小題10分，共20分)1. 已知電極Ag|Ag 和Ag+，AgCl|Cl的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)分別為0.7994V和0.2221V 。請(qǐng)計(jì)算298.15 K時(shí)固體AgCl在水中的活度積K。 2. 某反應(yīng)：4 AB(g)=A(g)+6B(g)，950 K時(shí)測(cè)得系統(tǒng)在同時(shí)間的總壓如下：t/min04080p/kPa13.320.022.2開(kāi)始時(shí)只有AB3 (g)，試求該反應(yīng)在950 K時(shí)的速率常數(shù)。備注：PCl5，PCl3，Cl2的摩爾質(zhì)量分別為208.2g/mol，137.1 g/mol，70.9 g/mol五、綜合題(包括4小題，每小題6分，共24分)1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 R2. 給出CH2Cl2分子的全部對(duì)稱元素和所屬的點(diǎn)群，并判斷其旋光性和偶極矩。3. 根據(jù)雜化軌道理論，解釋為什么H2O分子為V型結(jié)構(gòu)。在水分子中，氧原子2s、2px、2py、2pz 4個(gè)原子軌道是sp3雜化的，但在其中有2對(duì)未共用的電子對(duì)（稱之為孤電子對(duì)）占據(jù)在兩個(gè)sp3雜化軌道中。孤電子對(duì)所占用的雜化軌道電子云比較密集，對(duì)成鍵電子對(duì)所占的