北化2004考研物化试题

1北京化工大学2004(选择题30题50分，其余计算题6题100分，共150分)注意事项：答案写在答题纸上，p=100kPa≈101.325kPa，用红色或铅笔不计成绩。一、选择题(50分)1.1mol理想气体经恒温膨胀、恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环回到始态，此过程气体吸热20.0kJ。则过程的W：A.=20kJ；B.20kJ；C.20kJ；D.等于其它值。2.若要通过节流膨胀达到致冷的目的，则焦耳-汤姆生系数为：A.HTJpT=0B.HTJpT0C.HTJpT0D与TJ的取值无关3.若某化学反应的mprC,=0，则该反应的mrH与温度的关系为：A.随温度增加而增加；B.随温度增加而减少；C.与温度变化无关；D.与温度变化无规律；。4.1mol理想气体经过一个恒温不可逆压缩过程，则该过程：A.GA；B.G=A；C.GA；D.无法比较5.在298K时已知气相反应)(2)()(2gCgBgA的mrG为－514.2kJ·mol-1，则发生1mol反应的A：A.A=－514.2kJ·mol-1B.A=0C.A－514.2kJ·mol-1D.A－514.2kJ·mol-16.对于纯物质、单相、只做体积功的封闭系统，TpG的值：A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定7.水的饱和蒸气压与温度的关系为：ln(p/kPa)=A－4883.8/(T/K)。水的摩尔蒸发焓mVapH为：A.40.603×103kJ·mol-1；B.4.883×103kJ·mol-1；C.0.587×103kJ·mol-1；D.其它值。8.由2molA和2molB形成理想液态混合物，己知某温度下Ap=90kPa，Bp=30kPa。则平衡气相摩尔分数之比yA∶yB为∶B.3∶1B.4∶1C.6∶1D.8∶19.由水(1)和甲醇(2)组成的二元溶液，下列各式不是甲醇在此溶液中的化学势的是：2A.1,,2npSnHB.1,,2npTnGC.1,,2nVTnAD.1,,2npTnU10.298K下，将两种液体恒温恒压混合，形成理想液态混合物，则混合前后下列热力学性质的变化情况为：AS0,G0B.S=0,G0C.S0,G0D.以上均不对11.恒温恒压下只作体积功的多组元(B,C,…,K)，多相(α,β,…,Φ)系统，自发过程或达到平衡的判据是：A.KBBBdn≥0B.KBBBdn≤0C.BKBBdn≤0D.BKBBdn≥012.反应23H2(g)+21N2(g)=NH3(g)，当H2因反应消耗了0.3mol时，反应进度为：A.0.1B.0.3C.0.5D.0.213.理想气体化学反应平衡时(≠0)，加入惰性气体，平衡不发生移动的条件是：A.恒温恒压B.恒温恒容C.任意条件D.绝热恒压14.如图所示：将含有HNO3为70%(摩尔百分数)的硝酸用高效精馏塔进行精馏时，塔项和塔釜分别得到：A.塔项：恒沸混合物，塔釜：纯HNO3B.塔项：纯HNO3，塔釜：纯水C.塔项：纯HNO3，塔釜：恒沸混合物D.塔项：纯水，塔釜：恒沸混合物15.1mol某双原子分子理想气体在300K等温膨胀时：A.trq、Rq、Vq、eq、nq均不变；B.trq变化，Rq、Vq、eq、nq均不变；C.Rq不变，trq、Vq、eq、nq均变；D.trq、Rq、Vq、eq、nq均变化。16.刚性转子的转动量子数为J时，其转动能级简并度数为；A.JB.J(J+1)C.2J+1D.非简并能级317.在吸附过程中，以下热力学量的变化正确的是：A.△G0，△S0，△H0；B.△G0，△S0，△H0；C.△G0，△S0，△H0；D.△G0，△S0，△H0。18.浓度为0.3mol·kg-1A2B电解质溶液的离子强度为A.0.9mol·kg-1B.0.3mol·kg-1C.0.6mol·kg-1D.1.8mol·kg-119.温度T时，浓度为0.01mol·kg-1的NaCl，CaCl2，LaCl3三种电解质水溶液，离子平均活度系数最小的是：A.NaClB.CaCl2C.LaCl3D.都相同20.下列电极298K时其标准电极电势为：电极E/V1.Cu++e-=Cu0.5222.Cu2++2e-=Cu0.3403.Cu2++e-=Cu+0.158电池反应：Cu+Cu2+=2Cu+在298K的标准平衡常数aK为：A.1.8×10-6B.6.96×10-7C.8.34×10-4D.以上都不对21.298K和p压力下，有化学反应：Ag2SO4(s)+H2(p)=2Ag(s)+H2SO4(aq)己知：E{Ag2SO4/Ag,SO42-}=0.627V，E{Ag+/Ag}=0.799V。如上电池的标准电池电动势E为：A.0.627VB.－0.172VC.0.799VD.0.172V22.298K和p压力下，有电池如下：Ag(s)｜Ag+(Aga)｜｜SO42-(24SOa)｜Ag2SO4(s)，Ag(s)己知：E{Ag2SO4/Ag,SO42-}=0.627V，E{Ag+/Ag-}=0.799V。如上电池的spK为：A.1.72×10-6B.1.52×10-6C.1.72×10-9D.1.52×10-923.有恒温、恒容下的某气相反应A(g)+B(g)→C(g)，若用反应物A的分压4.0Ap对时间t作图为一直线，则该反应的反应级数为：A.0.4B.0.6C.1.4D.1.624.有下列反应：式中k1，k2分别是正向、逆向基元反应的速率常数，298K时其值分别为：3.33×10-3S-1，6.67×10-7(S·p)-1。上述对行反应在298K时的平衡常数Kp：A.5.0×10-3pB.2.0×104pC.5.0×103pD.2.0×10-4p25.己知一平行反应，由两个基元反应构成：A→B的速率常数为k1，A→C的速率常数为k2，则该平行反应的总反应速率常数k为：A.k1+k2B.k1/k2C.k2/k1D.=k1426.293K时，乙醚—水、汞—乙醚、汞—水的界面张力为0.0107，0.379，0.375N·m-1，在乙醚与汞的界面上滴一滴水，其接触角为：A.68oB.112oC.168oD.22o27.473.2K时测定氧在某催化剂上的吸附作用，其吸附量满足如下方程：=pppp)(22.11)(539.51=2.27dm3·kg-1该吸附的饱和吸附量为：A.2.27dm3·kg-1B.4.54dm3·kg-1C.5.539dm3·kg-1D.1.22dm3·kg-128.Al(NO3)3，Mg(NO3)2和NaNO3对AgI水溶胶聚沉值分别为0.067mol·dm-3，2.60mol·dm-3、，和140mol·dm-3，则该AgI溶胶：A.胶粒带正电B.胶粒呈电中性C.胶粒带负电D.无法确定29.乙酸乙酯皂化反应动力学实验中，为了测定不同时间的乙酸乙酯的浓度变化，可采用物理法，选用的测量仪器是：A.折光仪B.电导仪C.旋光仪D.酸度计30.采用静态法测液体的饱和蒸汽压时，实验步骤中要将溶在液体中的空气排出，测定不同温度下的饱和蒸汽压。若实验中空气没有排净，则实验测得的蒸汽压值比理论值：A.偏大B.偏小C.不影响D.没有规律二、(20分)某气体服从状态方程：2mVapmV=RT(设a0，常数)(1)证明：温度恒定时气体的热力学能随体积增大而增加，即：TmmVU0(2)1mol该气体由始态(T,Vm)恒温可逆变化到终态(T,2Vm)，计算过程的W、Q、△Um、△Hm、△Sm。三、(15分)有化学反应：U(s)+23H2(g)=UH3(s)己知：温度在450K—725K范围内，反应系统中H2的平衡压力遵从方程：Papln=69.32―KT/10464.14－5.65ln(T/K)(1)写出UH3(s)的标准摩尔生成焓与温度关系式；(2)计算上述反应的标准摩尔热容差mprC,四、(10分)己知N2(g)的振动特征温度V=3388K，若以振动基态为能量零点基准：(1)计算298.15K时N2分子振动配分函数0vq；5(2)若在某温度下N2分子的振动配分函数0vq=2；求此时系统的温度？五、(20分)己知298K时电池：Pt,H2(100kPa)｜稀NaOH｜Ag2O(s),Ag(s)的电动势E=1.172V。(1)写出上述电池的电极与电池反应；(2)求298K时Ag2O(s)的mfG值；(3)求该温度下Ag2O(s)的分解压己知：298K时mfG[H2O(l)]=－237.19kJ/mol。六、(20分)实验测得不同温度下丙酮二羧酸在水溶液中分解反应的速率常数k值数据如下：(此题图画在答题纸上，答在此处不给成绩)T/K273.2293.2313.2333.2106k/S-10.417.9296.0913(1)采用作图法线性拟合，求反应的表观活化能及指前因子k0；(坐标纸在答题纸上)(2)求373.2K时反应的半衰期t1/2及反应25s时的转化率？七、(15分)己知AB二组分凝聚系统相图如下：(此题图与表请答在试题纸上，答在此处不给成绩)(1)完成下表：区域ⅠⅡⅢⅣ相数稳定相态自由度数(2)如右图所示：有质量为3kg的系统由P点冷却到C点，若ac=2cb，该系统处于几相平衡(注明具体相态)，并在图中标出各相组成(示意点)，计算各相质量为多少kg？6北京化工大学2004参考答案一、选择题(50分)1.B.(W=-20kJ)2.B.3.C4.B(H=U)5.C(A=G+RT)6.A(TpG=V7.A(H=4883R)8.A9.D10.A11.B.12.D13.B14.C15.B16.C17.A18.A19.C20.B21.A22.B23.B24.C25.A26.A27.B28.C29.B30.A7二、(20分)状态方程：2mVapmV=RT(设a0，常数)(1)dU=TdS-pdVTmmVU=TVU=TTVS－p=TVTp－p=mVRT－p=2mVa0其中用到麦克斯韦关系：TVS=VTp(2)W=－pdV=－mVVmmdVVaVRTmm22=－mmVaVaRT22ln=mVa2－RTln2△Um=TmmVUdVm=mVVmdVVamm22=mVa2Q=△Um－W=mVa2－{mVa2－RTln2}=RTln2△Hm=△Um+(p2V2－p1V1)=mVa(pVm=RT－mVa)TVS=VTp=mVRdS=mVRdVm△Sm=mmdVVR=RTlnmmVV2=RTln2三、(15分)反应的K=2/321ppOlnK=－23lnpp=－23lnPap+23ln105=－23lnPap+17.27=－23{69.32―KT/10464.14－5.65ln(T/K)}+17.27lnK=－86.71+KT/102692.24+8.34ln(T/K)①8又lnK=I－RTH0+RalnT②比较式①、②得：I=－86.710H=R×2.2692×104=1.8866×105a=R×8.34=69.339(1)),(3SUHHmf/(J·mol-1)=H=0H+aT/K=1.8866×105+69.339T/K(2)mprC,=a=69.339J·K-1·mol-1四、(10分