清华大学2014考研物理化学化试题

1．有一绝热的刚性密闭容器内抽成真空，通过阀门和大气隔离，当阀门打开时，空气(可视为理想气体)进入容器，此时容器内气体的温度将：(A)升高(B)降低(c)不变(D)不能确定2．在标准压力Pθ和383．15K时，水变为同温下的蒸气。则该相变过程中，下列哪个关系式不能成立?(A)ΔG0(B)ΔH0(C)△SisoO(D)△SsurO3．某气体状态方程为mPVRTbP(b是大于零的常数)，则下列结论正确的是(A)其焓H只是温度T的函数(B)其内能u只是温度T的函数(c)其内能和焓都只是温度T的函数(D)其内能和焓不仅与温度T有关，还与气体的体积Vm或压力p有关4．1mol理想气体经历绝热膨胀过程温度从T1变化到T2，则下列关于功的计算式中哪一个是正确的?021()QVUQWWCTT(A)21()CvTT(B)21()CpTT(c)22111pVpV(D)21()1RTT5．已知C(石墨)和C(金刚石)在25℃和101325Pa下的标准摩尔燃烧焓分别为-393．4kJ·mol-1和-395.3kJ·mol-1，则该条件下金刚石的标准生成焓fmH为：(A)-395．3kJ•mol-1(B)395．3kJ•mol-1(C)-1．9kJ•mol-1(D)1．9kJ•mol-16．C02在临界点处的自由度等于：(A)0(B)1(C)2(D)37．对稀溶液的依数性产生的主要原因，下列表述中错误的是：(A)溶液的蒸气压较纯溶剂低(B)溶液中溶剂的化学势较纯溶剂低(c)溶液的焓较纯溶剂大(D)溶液的熵较纯溶剂大8．美国物理化学家J．WillardGibbs定义了状态函数G，下列物理化学概念和领域中不是这位科学家的贡献的是：(A)渗透压(B)化学势(c)相律(D)系综理论9．对NaC1(s)与其饱和水溶液共存达平衡的两相系统，在同时考虑NaCl与水的电离情况下，多相系统的物种数和自由度分别为：(A)6，3(B)6，2(C)5，3(D)5，2lO．下列对Bi．Cd形成低共熔混合物的描述，正确的是：(A)低共熔点三相共存，自由度为O(B)低共熔混合物具有确定的化学组成(C)低共熔混合物是单一相合金(D)低共熔混合物是两相混合物11．反应22()2()CSOCOg，1/232600167.8/rmGJmolTK，若温度增加，则下列说法中正确的是：(A)rmG变小，反应更完全；(B)rmG变大，反应更不完全；(c)fK变小，反应更不完全；(D)fK变大，反应更完全。12．下列关于化学反应和化学平衡的描述中正确的是：(A)某一反应的平衡常数是一个确定不变的常数(B)凡是反应体系便一定能建立化学平衡(c)化学平衡时各物质的化学势相等(D)化学平衡态就是化学反应的限度13．在一定温度和压力下，封闭系统内发生反应N2(g)+3H2(g)=2NHs(g)，达到平衡时N2、H2和NHH的物质的量分别为3mol、1mol和1mol。若再向系统内分别加入1mol的N2或者1mol的H2，则系统平衡点如何移动?(A)正向，正向(B)逆向，逆向(c)正向，逆向(D)逆向，正向14．近独立定域粒子体系和经典极限下的非定域粒子体系的(A)理论基础和基本假设相同(B)最概然分布公式相同(C)某一能量分布类型的微观状态数相同(D)以粒子配分函数表示的热力学函数的统计表达式相同15．CO和N2的转动摩尔熵的大小关系是：(A),mrS(CO),mrS(N2)(B),mrS(co),mrS(N2)(C),mrS(co)=,mrS(N2)(D)无法确定16．科尔劳乌施定律3(1/)mmBCmoldm适用于：(A)弱电解质(B)强电解质(C)无限稀释溶液(D)强电解质的稀溶液17．25℃时，m(LiI)、m(H+)、m(LiCl)的值分别为1．17×10-2，3．50×10-2和1．15×10-2S．m2mol-1。LiCl中的t+为0．34，当假设其中的电解质完全电离时，HI中的t+为：(A)O．18；(B)0．82：(C)0．34；(D)O．6618．在300K时，以石墨为阳极，电解O．01mol·kg-1NaCl溶液，在阳极上首先析出：(A)C12；(B)O2：(C)C12与O2混合气体；(D)无气体析出己知：(C12／C1-)=1．36V，η(C12)=0V，(O2／OH-)=O．401V，η(02)=0．8V。19．在金属的电化学腐蚀过程中，极化作用使其腐蚀速度(A)降低(B)增加(C)不变(D)无法判断20．单原子分子A与双原子分子B生成非线性过渡态时，根据过渡态理论()[]BABkTqATSThqq计算A时，q≠为(A)323trvfff(B)324trvfff(c)333trvfff(D)332trvfff21．关于反应速率理论中概率因子P的有关描述，不正确的是：(A)P与mS有关(B)P体现空间位置对反应速率的影响(C)P与反应物分子间相对碰撞能有关(D)P值大多数1，但也有1的22．稀溶液反应228SOIP属动力学控制反应，按照原盐效应，反应速率k与离子强度I的关系为下述哪一种?(A)I增大k变小；(B)I增大k不变；(c)I增大k变大；(D)无法确定关系．23．酶催化作用有很多特征，但其主要的缺点是：(A)对温度反应迟钝(B)选择性不高(c)催化活性低(D)极易受酶杂质影响24．一玻璃罩内封住半径大小不同的水滴，罩内充满水蒸气，过一会儿会观察到：(A)大水滴变小，小水滴变大(B)大水滴变大，小水滴变小而消失(c)无变化(D)大小水滴皆蒸发消失25．将少量硫酸滴入水中，所产生的结果是(A)/ddc0，正吸附(B)/ddco，负吸附(c)/ddco，正吸附(D)/ddc0，负吸附26．一个简易的测量毛细管内径是否均匀的方法。在洁净的毛细管内放少量纯水，将毛细管水平放置，发现水一直向右方移动，说明(A)内径不均匀，向右逐渐变粗；(B)内径不均匀，向右逐渐变细；(C)内径均匀，水移动是正常的；(D)不能说明问题。27．对于Donnan平衡，下列哪种说法是正确的：(A)膜两边同一电解质的化学势相同；(B)膜两边带电粒子的总数相同；(c)膜两边同一电解质的浓度相同；(D)膜两边的离子强度相同。28．根据DLVO理论，溶胶相对稳定的主要因素是：(A)胶粒表面存在双电层结构；(B)胶粒和分散介质运动时产生ζ电位；(C)布朗运动使胶粒很难聚结．(D)膜两边的离子强度相同。29．溶胶的光学性质是其高度分散性和不均匀性的反映，丁铎尔效应是最显著的表现，在下列光学现象中，它指的是：(A)反射；(B)散射；(c)折射；(D)透射．30．下列各电解质对某溶胶的聚沉值分别为：[KN03]=50，[KAc]=110，[MgS04]=O．81，[A1(N03)3]=O．095mol·dm-3，该胶粒的带电情况是：（A）带负电；(B)带正电；(c)不带电：(D)不能确定二、计算和证明题(共9题，共90分)1．(10分)已知1．5mol的C02气体放置在横截面为100．0cm2的绝热圆筒中，其初始温度和压力分别为288．15K和911．925kPa，系统在等外压151．99kPa下膨胀直至圆筒活塞向外移动了15cm。若C02气体可视为理想气体且CVm=28．8J·K-1．mol-1，试计算上述变化中的Q、W、△U、△T和△S。2．(10分)若实际气体的状态方程为pVm=RT(1+αp/[1+αp])，求其逸度的表示式。(系数α是与气体本身的性质和温度有关的常数。)3．(12分)由A—B二组分体系相图回答下列问题：(1)标明各区域(1．9)的相态，并指出各三相线上的各个相；(2)图中C、D、E、F点分别对应的温度是什么温度?(3)画出物系点a(在E点与K点之间)降温过程的步冷曲线，并标出坐标轴。4．(8分)利用光谱观察到N2分子在电弧中加热时振动激发态对基态的相对分子数为：υ(振动量子数)O123Nυ/No(N0为基态分子数)1．0000．260O．0680．018(1)说明气体处于振动能级分布的平衡态；(2)计算气体的温度，已知N2的振动频率v=6．99×1013S-1。(已知h=6．626×10-34JS，k=1．38×10-23JK-1)5．(12分)已知在标准压力下和25℃时，纯水的电导率κH20=5．50×10-6S·m-1，利用该纯水配制AgBr饱和水溶液，测得溶液的电导率κ(溶液)=1．664×10-5S．m-1(1)求AgBr(s)在纯水中的溶解度C。已知：m(Ag+)=61．9x10-4S·m2mol-1，m(Br-)=78．1×10-4S•m2•mol-1，假设活度系数皆为1。(2)如果将AgBr(s)加入O．01mol／kg的NaCl溶液中，试根据Debye--Huckel极限公式计算说明上述AgBr的溶解度如何变化?已知常数A=0．50911/2()molkg6．(10分)在298K时，有电池：3344428()(1.0,0.131)(1.0,0.131),(1),PbPbSOsSOmoldmSOmoldmSOaPt已知284()2.05SOSOV,44()0.351SOPbSOPbV,11()64.89,mSPbJKmol1128()146.44,mSSOJKmol114()147.27,mSPbSOJKmol114()17.15,mSSOJKmol算25℃时：(A)电池电动势；(B)电池反应的平衡常数；(c)计算当电池反应进度为1mol时，可逆电池的热效应；(D)计算当电池反应进度为1mol时，电池以2v电压放电时的热效应。解：7．(12分)在恒容反应器中进行下列反应11()()kkAgBg300K时k1=0.2min-1，k-1=0．005min-1。温度增加lOK，正逆反应的速率常数k1和k-1分别为原来的2和2．8倍。求(1)300K时的平衡常数。(2)正、逆反应的活化能及反应热效应。(3)300K时，反应系统中开始时只有物质A，测得压力PA,0=150kPa。求当反应达到平衡时，系统中A和B的压力?(4)若使系统中PA=10kPa需经过多长时间?8．(10分)某表面催化反应包含以下几个步骤：(1)A的吸附：1,1,()()kAkAAgSAa，其中S为表面，1,1,/AAAKKK(2)B的吸附：1,1,()()kBkBBgSBa，其中1,1,/BBBKKK(3)表面反应步骤：A(a)十B(a)→产物，其中(3)为决速步，A和B在表面上的吸附为快速平衡，且都满足Langmuir吸附的基本假设，(1)试推导出A和B在表面覆盖率θA和θB的表达式。(2)写出总反应速率r与KA、KB、PA和PB的关系式。(3)当PA保持恒定时，画出反应速率随着PB变化趋势的示意图。9．(6分)一个半径为r=2cm的小玻璃杯，里面盛有水银，将一小滴水滴在水银表面上，已知，γ汞一空=O．483N·m-1，γ水-空=0．0728N·m-1，γ汞-水=O．375N·m-1。(1)试问水能否在水银表面铺展?(2)假定水能在水银表面铺展，求铺展过程Gibbs函数的改变。