中山大學(xué)2002年物理化學(xué)（含答案）考研真題

化學(xué)考研真題下載/u-9748568.html

2002年中山大學(xué)物理化學(xué)考研試題

1．下列四個偏微商中哪個不是化學(xué)勢?(2分)

(A)(?U/?nB)S,p,nc(B)(?H/?nB)S,p,nc

(C)(?F/?nB)T,p,nc(D)(?G/?nB)T,p,nc

2．用熵判據(jù)來判別變化的方向和平衡條件時,體系必須是(),除了考慮()的熵變外,還要考慮()

的熵變。(2分)

3．熱力學(xué)函數(shù)與分子配分函數(shù)的關(guān)系式對于定域子體系和離定域子體系都相同的是()。(2

分)

(A)G,F,S(B)U,H,S(C)U,H,Cv(D)H,G,Cv

4．玻爾茲曼分布定律表達式為(),其適用條件為()。(2分)

5．分子配分函數(shù)的定義為(),其適用條件為()。(2分)

6．CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)構(gòu)成的一個平衡物系,其組分數(shù)為()。(2分)

(A)2(B)3(C)4(D)5

7．某地區(qū)的大氣壓為6.133′104Pa,如將下表中的四種固態(tài)物質(zhì)在該地區(qū)加熱,問那種物質(zhì)將

發(fā)

生升華。(2分)

物質(zhì)汞苯氯化苯氬

三相點溫度/K234.3278.7550.293

三相點壓力/Pa1.69′10-448135.786′1046.866′104

8．理想氣體反應(yīng)平衡常數(shù)Kx與Kc的關(guān)系是()。(2分)

(A)Kx=Kc(RT)SnB(B)Kx=KcPSnB

(C)Kx=Kc(RT/P)-SnB(D)Kx=Kc(V/SnB)SnB

9．在光的作用下,O2可轉(zhuǎn)變?yōu)镺3,當1molO3生成時,吸收了3.01′1023個光子,則反應(yīng)之總

量

子效率F為()。(2分)

(A)F=1(B)F=1.5(C)F=2(D)F=3

10．分別用反應(yīng)物和生成物表示反應(yīng)A+3B=2C的反應(yīng)速率,并寫出它們之間的關(guān)系為()。

(2分)

11．在基元反應(yīng)中,實驗活化能Ea的物理意義為()。(2分)

12．有下列溶液:

(A)0.001mol×kg-1KCl(B)0.001mol×kg-1KOH

(C)0.001mol×kg-1HCl(D)1.0mol×kg-1KCl

其中摩爾電導(dǎo)率最大的是(),最小的是()。(2分)

13．將反應(yīng)Sn2++Pb2+=Sn4++Pb設(shè)計成可逆電池反應(yīng),則電池表示式為()。(2分)

14．氣體在固體表面上發(fā)生等溫吸附過程,熵如何變化()?(2分)

(A)DS>0(B)DS<0(C)DS=0(D)DS30

15．T=298K,水-空氣表面張力g=7.17′10-2N×m-1,

(?g/?T)P,A=-1.57′10-4N×m-1×K-1,在T,P?可逆地增加2cm2表面,對體系所作的功

W=

(),熵變DS=()。(2分)

二、(共42分)計算題(1):

化學(xué)考研真題下載/u-9748568.html

1．27°C時,將100gZn溶于過量稀硫酸中,反應(yīng)若分別在開口燒杯和密封容器中進行,那種

情況

放熱較多?多出多少?(4分)

2．298K,101.3kPa下,Zn和CuSO4溶液的置換反應(yīng)在可逆電池中進行,做出電功200kJ,

放熱

6kJ,求反應(yīng)的DrU、DrH、DrF、DrS、DrG(設(shè)反應(yīng)前后的體積變化可忽略不計)。(4

分)

3．298.2K時,物質(zhì)的量相同的A和B形成理想液體混合物,求DmixV、DmixH、DmixG、

DmixS。(4分)

4．已知反應(yīng)2Cu(s)+(1/2)O2(g)=Cu2O(s)的DrG?m=-169′103-7.12TlnT+123.4T,求反

應(yīng)在298K時的標準反應(yīng)熱和標準熵變。(6分)

5．二氧化氮熱分解反應(yīng)2NO2=2NO+O2,經(jīng)測定有如下數(shù)據(jù)

初始濃度初速率

0.0225mol×dm-30.0033mol×dm-3×s-1

0.0162mol×dm-30.0016mol×dm-3×s-1

請據(jù)此確定此反應(yīng)級數(shù)。(6分)

6．在80%的乙醇中,CH3(CH2)6Cl水解是一級反應(yīng),在不同溫度下,測得其k值如下:

T/K273298308318

k/s-11.06′10-53.10′10-49.86′10-42.92′10-3

求實驗活化能及指前因子。(6分)

7．列式表示下列兩組電極中每組標準電極電勢j?之間的關(guān)系:(4分)

(1)Fe3++3e?Fe(s),Fe2++2e?Fe(s),Fe3++e?Fe2+

(2)Sn4++4e?Sn(s),Sn2++2e?Sn(s),Sn4++2e?Sn2+

8．298K時某鋼鐵容器內(nèi)盛pH=4.0的溶液,試通過計算說明此時鋼鐵容器是否會被腐蝕?

假定

容器內(nèi)Fe2+濃度超過10-5mol×dm-3時,則認為容器已被腐蝕。已知:j?(Fe2+,Fe)=

-0.4402V,H2在鐵上析出時的超電勢為0.40V。(4分)

9．以KI和AgNO3為原料制備AgI溶膠時,若KI過量,則制得的AgI溶膠膠團結(jié)構(gòu)為(),

若AgNO3過量,則制得的AgI溶膠膠團結(jié)構(gòu)為()。(4分)

II

三、(共4分)填空題(2)

1．當一個化學(xué)反應(yīng)的()等于零時,該反應(yīng)的熱效應(yīng)不受溫度影響。(2分)

2．含有KNO3和NaCl的水溶液與純水達到滲透平衡時,其組分數(shù)為(),相數(shù)為(),自由度數(shù)為

()。(2分)

四、(共24分)計算題(2)

(請按順序把相應(yīng)的答案寫在答卷紙內(nèi),注明題號,不用抄題。)

1．在298.15K及P?下,1mol過冷水蒸汽變?yōu)橥瑴赝瑝合碌乃?求此過程的DrGm。已知

298.15K時水的蒸氣壓為3167Pa。(4分)

2．計算甲醇反應(yīng)CO2+2H2=CH3OH(g)在1000K時平衡常數(shù)Kp。已知下列數(shù)據(jù):(4分)

-{[Gm?(T)-Um?(0K)]/T}/J×K-1×mol-DfUm?(0K),kJ×

1mol-1

化學(xué)考研真題下載/u-9748568.html

(T=1000K時)

CO2204.054-113.831

H2136.8940

CH3OH257.651-190.246

3．某一n級反應(yīng)其速率方程為d[B]/dt=-k[B]n,求此反應(yīng)半衰期表達式。

(6分)

4．已知下列電池的E?(298K)=0.223V,(?E/?T)p=-0.65mV×K-1,

Pt?H2(P?)?H+(a=1)??KCl(a=1)?AgCl(s)?Ag(s)

(1)寫出電池反應(yīng)

(2)計算與電池反應(yīng)對應(yīng)的DrGm?,DrSm?,DrHm?。(6分)

5．已知在298K時,平面上的飽和蒸氣壓為3167Pa,請計算在相同溫度下半徑為2nm的水滴

表面的蒸氣壓為若干?設(shè)水的摩爾質(zhì)量為18.016kg×mol-1,密度為1′103kg×m-3,水的表面

張力為0.0719N×m-1。(4分)

答案

一.填空與問答題(1):

1.[答](C)

2.[答]絕熱封閉體系體系環(huán)境

3.[答](C)

4.[答]Ni=(N/q)′giexp(-Dei/kT)

近獨立粒子體系,且為處于熱力學(xué)平衡態(tài)的孤立體系

5.[答]q=Sgjexp(-Dej/kT)

處于熱力學(xué)平衡態(tài)近獨立粒子體系中的單個分子

6.[答](A)

7.[答]氬將發(fā)生升華,因為只有外壓處于三相點的壓力以下時,逐步加熱才可能從固相直

接進入氣相

8.[答](D)

9.[答](C)

10.[答]rA=(1/3)rB=(1/2)rC

11.[答]活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量的差值

12.[答]摩爾電導(dǎo)率最大的是(C),最小的是(D)

13.[答]PtêSn2+,Sn4+??Pb2+?Pb

14.[答](B)

15.[答]W=gdA=-14.34′10-6J

DS=-3.14′10-3J×K-1

二.計算題(1):

1.[答]在開口燒杯進行時熱效應(yīng)為Qp,在密封容器中進行時熱效應(yīng)為Qv,后者因不做膨脹

功故放熱較多,多出的部分為

DnRT=(100/65.4)′8.314′300=3814J

2.[答]Wf=200kJ,Wv=0,W=Wf+Wv=200kJ

DrU=Q-W=-206kJ

DrH=DrU+D(PV)=DrU+PDV=-206kJ

化學(xué)考研真題下載/u-9748568.html

DrS=QR/T=-20.1J×K-1

DrF=DrU-TDS=-200kJ

DrG=DrH-TDS=-200kJ

3.[答]DmixV=0

DmixH=0

DmixG=RT(nAlnXA+nBlnXB)=-3437nAJ×mol-1

DmixS=-RSnBlnXB=11.53nAJ×K-1×mol-1

4.[答][?(DrG?m/T)/?T]P=-169′103/T2-7.21/T(2分)

與[?(DrG?m/T)/?T]P=-DrH?m/T2-7.21/T比較得(1分)

DrH?m=-169′103+7.21T=-166.9kJ×mol-1(1分)

(?DrG?m/?T)P=116.28-7.121lnT

與(?DrG?m/?T)P=-DrS?m比較得(1分)

DrS?m(298K)=-116.28+7.121ln298=-75.7J×K-1×mol-1(1分)

5.[答]-dc/dt=kcn,將二組數(shù)據(jù)分別代入

n=[lg(-dc1/dt)-lg(-dc2/dt)]/(lgc1-lgc2)=2.2

可認為反應(yīng)為二級反應(yīng)

6.[答]據(jù)ln(k2/k1)=(Ea/R)(1/T1-T2),可得平均活化能Ea=92.5kJ×mol-1

據(jù)k=Aexp(-Ea/RT)A=5.26′1012s-1

7.[答]j?(Fe3+/Fe2+)=3j?(Fe3+/Fe)-2j?(Fe2+/Fe)(2分)

j?(Sn4+/Sn2+)=2j?(Sn4+/Sn)-j?(Sn2+/Sn)(2分)

8.[答]j?(H+/H2)=(-0.05916pH-0.40)V=-0.6366V

j?(Fe2+/Fe)=-0.6177V

j?(Fe2+/Fe)>j?(H+/H2),

Fe2+易還原為Fe,H2被氧化為H+,故容器不被腐蝕

9.[答][(AgI)m×nI-×(n-x)K+]x-×xK+(2分)

[(AgI)m×nAg+×(n-x)NO3-]x+×xNO3-(2分)

II

一、

1.[答]DCP=(SCP,B)(生成物)-(SCP,B)(反應(yīng)物)

2.[答]因為滲透平衡相律為f=C-F+3

C=3,F=2,f=4,

二.計算題(2)

1.[答]設(shè)計過程如下:

DG

H2O(g,298.15K,P?)--------------?H2O(l,298.15K,P?)

ˉDG1DG3ˉDG2

H2O(g,298.15K,3167Pa)-----------?H2O(l,298.1