中山大學(xué)2001年物理化學(xué)（含答案）考研真題

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2001年中山大學(xué)物理化學(xué)考研試題

一、選擇、填空與問答題（一）（共34分）

1．某體系由狀態(tài)I變到狀態(tài)II，經(jīng)歷兩條不同的途徑，其熱、功、內(nèi)能變化、焓變化分別

為Q1、W1、ΔU1、ΔH1和Q2、W2、ΔU2、ΔH2.試指出下列表達(dá)式中，___________

是正確的，因為_______________________________；____________是不正確的，因為

________________________.

（A）Q1=Q2，W1=W2；(B)ΔU1=ΔU2，ΔH1=ΔH2；

（C）Q1+W1=Q2+W2；(D)ΔU1+ΔH2=ΔU2+ΔH1.（2分）

2．下列關(guān)系式中，請指出哪幾個是正確的，哪幾個是不正確的?(1.5分)

（A）ΔcH0m(石墨，s)=ΔfH0m(CO2,g)

(B)ΔcH0m(H2,g)=ΔfH0m(H2O,g)

（C）ΔcH0m(N2,g)=ΔfH0m(2NO2,g)

(D)ΔcH0m(SO2,g)=0

(E)ΔfH0m(C2H5OH,g)=ΔfH0m(C2H5OH,l)+ΔvapH0m(C2H5OH)

3．水的正常冰點(diǎn)為0℃，今有下列過程：

對于上述過程，有：ΔU___Qp,ΔH___Qp,ΔS____ΔH/T,ΔF___0,ΔG___0,ΔS___0.

請?zhí)?gt;、=、<.（3分）

4．CHCl3溶于水、水溶于CHCl3中的部分互溶溶液與其蒸氣達(dá)到平衡.該體系的組分?jǐn)?shù)為

____，相數(shù)為____，自由度數(shù)為____.(1.5分)

5．粒子的配分函數(shù)q是

(A)一個粒子的；(B)對一個粒子的玻爾茲曼因子取和；

（C）粒子的簡并度和玻爾茲曼因子取和；

(D)對一個粒子的所有可能狀態(tài)的玻爾茲曼因子取和.（1.5分）

6．某分子的兩個能級是ε1=6.1×10-21J，ε2=8.4×10-21J，相應(yīng)的簡并度分別是g1=3，g2=5.

由這些分子組成近獨(dú)立粒子體系，在300K時，這兩個能級上的粒子數(shù)之比為_____.（2分）

7．在溫度T時，純液體A的飽和蒸氣壓為p*A，化學(xué)勢為μ*A，且已知純A的正常凝固

點(diǎn)為T*f.當(dāng)A中溶入少量與A不形成固態(tài)溶液的溶質(zhì)時形成了稀溶液，上述三物理量分別

為pA、μA、Tf，則

(A)p*A<pA，μ*A<μA，T*f<Tf；

(B)p*A>pA，μ*A<μA，T*f<Tf；

（C）p*A<pA，μ*A<μA，T*f>Tf；

(D)p*A>pA，μ*A>μA，T*f>Tf.（2分）

8．已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s)反應(yīng)的ΔrH0m為正，ΔrS0m為正.

假定ΔrH0m、ΔrS0m不隨溫度而變化，則下列說法中哪一種是正確的？(1.5分)

(A)低溫下是自發(fā)過程，高溫下是非自發(fā)過程；

(B)高溫下是自發(fā)過程，低溫下是非自發(fā)過程；

（C）任何溫度下均為非自發(fā)過程；

(D)任何溫度下均為自發(fā)過程.

9．能量零點(diǎn)選擇不同，則配分函數(shù)的值______；內(nèi)能的值_____；熵的值_____;恒容熱容的

值_____.請?zhí)钕嗤虿煌?（2分）

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10．對于同一電解質(zhì)的水溶液，當(dāng)其濃度逐漸增加時，以下何種性質(zhì)將隨之增加.

(A)在稀溶液范圍內(nèi)的電導(dǎo)率；(B)摩爾電導(dǎo)率；

（C）電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)；(D)離子淌度.(1.5分)

11．當(dāng)一反應(yīng)物的初始濃度為0.04moldm-3時，反應(yīng)的半衰期為360s，初始濃度為0.024

moldm-3時，半衰期為600s，則此反應(yīng)為(2分)

(A)0級反應(yīng)；(B)1.5級反應(yīng)；(C)2級反應(yīng)；(D)1級反應(yīng).

12．一個化學(xué)體系吸收了光子之后，將引起下列哪種過程？

(A)引起化學(xué)反應(yīng)；(B)產(chǎn)生熒光；

(C)發(fā)生無輻射躍遷；(D)過程不能確定.（1分）

13．液體在毛細(xì)管中上升的高度與下列哪一個因素?zé)o關(guān)。

(A)大氣壓力；(B)液體密度；(C)重力加速度；(D)溫度.（1.5分）

14．液滴越小，其飽和蒸氣壓越_______；而液體中的氣泡越小，則氣泡內(nèi)的飽和蒸氣壓越

______.(2分)

15．對于有過量KI存在的AgI溶膠，下列電解質(zhì)中聚沉能力最強(qiáng)者是

(A)NaCl；(B)FeCl3

(C)K3[Fe(CN)6]；(D)MgSO4.（2分）

16．A、B二組分液態(tài)部分互溶體系的液-固平衡相圖如下：

請指出各個相區(qū)的相平衡關(guān)系，H點(diǎn)、I點(diǎn)、E1點(diǎn)、E2點(diǎn)、CE1D和FE2G線所代表的意義.

(7分)

二、計算題（一）（共38分）

1．將1molHe在400K和0.5MPa下恒溫壓縮至1MPa.He可視為理想氣體，試求其Q、

W、U、H、S、F、G.

設(shè)為可逆過程；

設(shè)壓縮時外壓自始至終為1MPa.(10分)

2．苯(A)和氯苯(B)形成理想溶液.它們的飽和蒸氣壓p*A、p*B與溫度的關(guān)系如下表：

T/Kp*A/kPap*B/kPa

363135.0627.73

373178.6539.06

設(shè)兩者的摩爾蒸發(fā)焓均不隨溫度而變化.求苯和氯苯溶液在101.325kPa、368K沸騰時的液

相組成.(6分)

3．在一容積為2dm3的密閉玻璃容器中，于298K時通入某氣體A，使A的壓力達(dá)53.33

kPa.在此溫度下A不發(fā)生反應(yīng)，容器內(nèi)無其它氣體.將此體系加熱至573K，A發(fā)生如下的

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分解反應(yīng)：

A(g)=B(g)+C(g)

并達(dá)到平衡.

1．測得平衡時體系的總壓為186.7kPa，求該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K0和標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自

由能變ΔrG0m；

2．在如上溫度573K下，又向該容器中加入0.02mol的B(g)，計算原來通入的A(g)的平衡

轉(zhuǎn)化率.(8分)

4．298.15K時，電池

Pt,H2(g,p0)HCl(0.1mol·kg-1)AgCl(s),Ag

的電池反應(yīng)的電動勢為0.3522V.

求反應(yīng)

H2(g)+2AgCl(s)2H++2Cl-+2Ag(s)

在298.15K時的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù).已知0.1mol·kg-1HCl溶液的離子平均活度系數(shù)為

=0.798.

（2）求金屬銀在1mol·kg-1HCl溶液中產(chǎn)生H2的平衡壓力.已知298.15K時1mol·kg-1HCl

溶液的離子平均活度系數(shù)為=0.809.(6分)

5．氣相反應(yīng)

A(g)B(g)

在恒容下進(jìn)行，其速率常數(shù)k與溫度T的關(guān)系由下式表示：

ln(k/s)=24.00–9622/(T/K)

確定此反應(yīng)的級數(shù)；

此反應(yīng)的活化能為多少？

欲使A(g)在10min內(nèi)的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，則反應(yīng)溫度該如何控制？(6分)

6．將0.012dm3濃度為0.020mol·dm-3的KCl溶液和0.100dm3濃度為0.0050mol·dm-3的

AgNO3溶液混合以制備溶膠，試寫出這個溶膠的膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)式.(2分)

II

三、選擇、填空與問答題（二）（共10分）

1．在溫度T時，某純液體的蒸氣壓為11732.37Pa.當(dāng)0.2mol的一非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于0.8mol

的該液體中形成溶液時，溶液的蒸氣壓為5332.89Pa.設(shè)蒸氣是理想的，則在該溶液中，溶

劑的活度系數(shù)為

（A）2.27；(B)0.568；(C)1.80；（D）0.23.(2分)

在高溫下，CaCO3(s)分解為CaO(s)和CO2(g).

2．若在定壓的CO2氣中將CaCO3加熱，實驗結(jié)果證明，在加熱過程中在一定的溫度范圍

內(nèi)CaCO3不會分解；

3．若保持CO2的壓力恒定，實驗證明,只有一個溫度能使CaCO3和CaO的混合物不發(fā)生

變化.

試解釋上述事實.(4分)

在碰撞理論中，校正因子P小于1的主要因素是(2分)

反應(yīng)體系是非理想的；(B)空間的位阻效應(yīng)；

(C)分子間碰撞的激烈程度不夠；(D)分子間存在相互作用力.

4．對于同一種液體，其彎曲液面的蒸氣壓為p彎曲液面，水平液面的蒸氣壓為p水平液面，

則在相同的溫度和壓力下，應(yīng)有

(A)p彎曲液面>p水平液面；

(B）p彎曲液面<p水平液面；

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(C)p彎曲液面=p水平液面；

(D)p彎曲液面>p水平液面或p彎曲液面<p水平液面.(2分)

四、計算題（二）（共18分）

1．298.15K時，電池

Pt,H2(p0)