華中師范大學(xué)2002年物理化學(xué)（含答案）考研真題

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華中師范大學(xué)

2002年碩士研究生入學(xué)考試試題（答案）

招生專(zhuān)業(yè)研究方向

考試科目物理化學(xué)考試時(shí)間月日午

一、是非題:在正確的說(shuō)法前填“y”，在錯(cuò)誤的說(shuō)法前填“n”。（每小題1分）

（y）1、非理想氣體不可逆循環(huán)的W和Q絕對(duì)值相等。

（n）2、系統(tǒng)的溫度升高一定要吸熱。

（y）3、稀溶液中，組分B的濃度可用xB、mB、cB、表示,其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇也

隨之不同，其活度值亦不同,但其化學(xué)勢(shì)大小不變。

（n）4、化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)對(duì)于指定的反應(yīng)就是一個(gè)不變的常數(shù)。

（n）5、溶液的化學(xué)勢(shì)等于溶液中各組分化學(xué)勢(shì)之和。

（n）6、電極電勢(shì)就是金屬/溶液界面間的電勢(shì)

（y）7、催化劑不可能改變化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)。

（n）8、對(duì)峙反應(yīng)在一定的溫度下達(dá)平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率常數(shù)相等。

（n）9、復(fù)雜反應(yīng)的速率取決于其中最慢的一步。

0.71.3

（y）10、若反應(yīng)A＋D→E＋F的速率方程為：rkcAcD則該反應(yīng)是

二級(jí)反應(yīng)，且肯定不是雙分子反應(yīng)。

二、選擇題（從下列A、B、C、D中選出一個(gè)最正確的答案入括號(hào)。每小

題1.5分）

(D)1、熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W只適用于

A．單純狀態(tài)變化B．相變化

C．化學(xué)變化D．封閉物系的任何變化

(D)2、在一定溫度下，發(fā)生變化的孤立體系，其總熵

A．不變B．可能增大或減小

C．總是減小D．總是增大

(B)3、氮?dú)膺M(jìn)行絕熱可逆膨脹

A．ΔＵ＝０B．ΔＳ＝０C．ΔＦ＝０D．ΔＧ＝０

(B)4、氫氣進(jìn)行不可逆循環(huán)

A．ΔＵ＞０B．ΔＳ＝０C．ΔＳ＞０D．ΔＳ＜０

(C)5、氫氣和氧氣在絕熱鋼瓶中燃燒生成水蒸汽

A．ΔU＝ΔH＝0B．ΔU>0

C．W＝Q＝ΔU＝0D．W＝Q＝ΔU＝ΔH＝0

(B)6、正常沸點(diǎn)時(shí)，液體蒸發(fā)為氣體的過(guò)程中

A．ΔS=0B．ΔG=0C．ΔH=0D．ΔU=0

(B)7、理想氣體等溫可逆膨漲過(guò)程（A→B）系統(tǒng)吸收的熱

T

BpA

A.QCPdTB.QnRTln

T

A

PB

C.QCV(TBTA)D.QP(VBVA)

1

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(D)8、實(shí)際氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，就是與被研究氣體B

A．同溫，純氣體BB．同溫，fpO的純氣體B

C．同溫，同壓，理想氣體BD．同溫，ppO的純理想氣體B

(B)9、質(zhì)量摩爾濃度凝固點(diǎn)降低常數(shù)Kf的值只決定于

A．溶質(zhì)的本性B．溶劑的本性

C．溶質(zhì)的濃度D．溫度

+++-

(D)10、Na、Cl、K、NO3、H2O(l)達(dá)平衡，其自由度為

A．2B．3

C．4D．5

(A)11、左圖是某二元凝聚系統(tǒng)相圖，圖中X點(diǎn)所示

物系在繼續(xù)冷卻至一固相消失的瞬間。另一固相與液

相的質(zhì)量比應(yīng)等于

A．PX/QXB．PX/RX

C．PQ/RQD．QX/PX

(C)12、離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律適用于

A．強(qiáng)電解質(zhì)溶液B．弱電解質(zhì)溶液

C．無(wú)限稀電解質(zhì)溶液D．理想稀溶液

(B)13、鹽橋的作用是

A．降低電池的內(nèi)阻。B．減少液體接界電勢(shì)。

C．完全消除液體接界電勢(shì)。D．溝通電路。

(A)14、電池極化時(shí)其電流密度i與電極電勢(shì)φ的關(guān)系是

A．i↑,φ陰↓,φ陽(yáng)↑B．i↑,φ陰↑,φ陽(yáng)↓

C．i↑,φ陰↓,φ陽(yáng)↓D．i↑,φ陰↑,φ陽(yáng)↑

(A)15、某化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的單位為moll-1S-1該化學(xué)反應(yīng)的級(jí)數(shù)為

A．0B．1C．2D．3

(D)16、放射性Pb201的半衰期為8小時(shí)，1克放射性Pb20124小時(shí)后還剩下

A．1/2克B．1/3克C．1/4克D．1/8克

(A)17、實(shí)驗(yàn)測(cè)定某反應(yīng)半衰期是一天,反應(yīng)全部完成的時(shí)間為兩天,則該反應(yīng)為

A．零級(jí)反應(yīng)B．一級(jí)反應(yīng)

C．1．5級(jí)反應(yīng)D．二級(jí)反應(yīng)

(C)18、反應(yīng)A+2B→C+2D在定容下經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其速率方程為

ddCAdCBdCCdCD2

A．r======kCACB

Bdtdt2dtdt2dt

2

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ddCAdCBdCCdCD

B．r======kCACB

Bdtdt2dtdt2dt

C．r==-=-===

2dC2dC

D．r==-=-B==D=

dtdt

(B)19、一基元反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能是逆反應(yīng)的活化能的2倍,反應(yīng)時(shí)吸熱

120kJ.mol-1，正反應(yīng)的活化能是

A．120kJ.mol-1B．240kJ.mol-1C．360kJ.mol-1D．60kJ.mol-1

(D)20、對(duì)于理想的水平液面，其值為零的表面物理量是

A．表面能B．比表面吉布斯函數(shù)

C．表面張力D．附加壓力

三、簡(jiǎn)答題（每小題6分）

1、反應(yīng)A2＋B2—→2AB有如下機(jī)理：

k1

①A22A（慢）

②B22B（快速平衡）

③A+Bk3AB（快）求速率方程。

d[AB]

[解]由計(jì)量方程：r由反應(yīng)機(jī)理：d[AB]/dt=k3[A][B]

2dt

A的生成速率慢，消耗速率快，可用“穩(wěn)態(tài)近似”：

d[A]/dt=2k1[A2]-k3[A][B]=0

2k1[A2]

[A]d[AB]/dt=2k1[A2]

k3[B]

1d[AB]

故：rk[A]

2dt12

此題若將①看成速?zèng)Q步驟，則可直接寫(xiě)出：

d[A]

r2k[A]

dt12

(結(jié)果完全相同。一般說(shuō)來(lái)，反應(yīng)機(jī)理中慢步驟后面由連續(xù)幾個(gè)快步驟作為

結(jié)尾，由機(jī)理推導(dǎo)速率方程時(shí)，常常可不予考慮)

2、利用反應(yīng)H2(g)+O2(g)→H2O(l)設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的電池，并寫(xiě)出

相應(yīng)的電極反應(yīng)。

+

Pt，H2（g）│H(ag)│O2(g),Pt

1

負(fù)極：H2e2H正極：O2H2eHO

2222

-

Pt，H2（g）│OH(ag)│O2(g),Pt

1

負(fù)極：H2OH2e2HO正極：OHO2e2OH-

22222

3、盡可能多地（三種以上）列舉出電導(dǎo)率測(cè)定的應(yīng)用，并對(duì)其

原理作盡可能簡(jiǎn)略的說(shuō)明。

3

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①檢驗(yàn)水的純度

②測(cè)定弱電解質(zhì)電離度和離解常數(shù)（物化實(shí)驗(yàn)）

③測(cè)定難溶鹽溶解度（物化實(shí)驗(yàn)）

④電導(dǎo)滴定

⑤測(cè)定乙酸乙脂皂化反應(yīng)速率常數(shù)（物化實(shí)驗(yàn)）

四、作圖題（6分）

1、畫(huà)出三電極法測(cè)定超電勢(shì)的裝置示意圖

（見(jiàn)《物理化學(xué)》教材）

五、計(jì)算題（每小題6分）

1、298K時(shí)，反應(yīng)：

CO(g)+H2(g)====HCHO(l)

0-15

rGm=28.95kJmol又知298K時(shí)，HCOH(l)的飽和蒸汽壓為2.00×10Pa。

試計(jì)算反應(yīng)；CO(g)+H2(g)====HCHO(g)在298K時(shí)的。

[解]知298時(shí)，HCOH(l)的飽和蒸汽壓為2.00×105Pa，

5

即知相變過(guò)程：HCHO(l)298K2.0010PaHCHO(g)的△G=0

設(shè)計(jì)如下過(guò)程：

0

CO(g)+H2(g)△rGmHCHO(g)△Gm,5HCHO(g)

298K105Pa298K105Pa298K2.00×105Pa

0

△rGm2△Gm,4

0

△rGm1HCHO(l)△Gm,3

HCHO(l)

298K105Pa298K2.00×105Pa

如圖：

000

△rGm=△rGm1+△rGm2

0

=△rGm1+△rGm，3+△rGm，4+△rGm，5

0-1

其中：△rGm1=28.95kJmol

2105

△Gm，3=V(l)dP0

105

△Gm，4=0

P105

△2－-1

Gm，5=RTln8.314298ln51.68kJmol

P1210

-1

△rGm，5=28.95+(-1.68)=27.27kJmol

本題需要計(jì)算的僅為一理想氣體等溫膨脹過(guò)程的自由能變化值。

2、設(shè)葡萄糖在人體血液中和尿中的濃度分別為5.50×10-3和5.50×10-5mol

kg-1。若將1mol葡萄糖從尿中轉(zhuǎn)移到血液中，腎臟至少需作多少功？（設(shè)人體

溫度為37℃）

解//（（血）（尿））

[]WminWRGBdnBn葡葡葡

/

記為：Wn(21)

/BmB

BB(T,P)RTln

mO

4

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2m2

O

/m

Wn(21)nRTln

1m1

mO

溶液很稀，1，則：

5.50103

W/18.314310ln11.9103J

5.50105

3、測(cè)得水在77℃的飽和蒸氣壓為4.18×104Pa，欲使壓力鍋內(nèi)水達(dá)101℃，

其中壓力為多大？

解：對(duì)于水的液、氣兩相平衡有l(wèi)nP＝－A/T＋B即：

lg4.18×104＝－A/350＋Blg101325＝－A/373＋B

聯(lián)立解得A＝2185B＝10.86

T＝101＋273＝374K

lgP＝－2185/T＋10.86

P＝1.042×105Pa此即壓力鍋中的壓力。

4、將N2在電弧中加熱，從光譜中觀察到處于振動(dòng)能級(jí)v=1的分子數(shù)與處于

n113-1

振動(dòng)能級(jí)v=0的分子數(shù)之比0.26。已知N2的振動(dòng)頻率為6.99×10s，試

n0

計(jì)算該氣體的溫度。（普朗克常數(shù)h=6.626×10-34J.s,波爾茲曼常數(shù)k=1.381×

10-23J.K-1）

3

h/kT

nge2

解：11h/kT

1e0.26

nh/kT

02

g0e

nh6.62610346.991013

1解之得：

ln23ln0.26T=2490K

n0kT1.38110T

5、試由下列數(shù)據(jù)確定化學(xué)反應(yīng)速率方程rk[A][B][C]中的、、。

起始濃度/moldm-3起始速率

-3-1

實(shí)驗(yàn)次數(shù)[A]0[B]0[C]0moldms

①0.0100.0050.010.5.0

②0.0100.0050.0155.0

③0.010.0.0100.0102.5

④0.0200.0050.01014.1

[解]①比較實(shí)驗(yàn)①與實(shí)驗(yàn)④可得：

rk[A][B][C][A]

10,10,10,1(0,1)

r4k[A]0,4[B]0,4[C]0,4[A]0,4

r

ln(1)5.0

rln

414.11.49571.5

[A]ln0.010