2011年物理化学试题

2011年攻读硕士学位研究生入学考试北京市联合命题物理化学试题（请把答案写在答题纸上）一．选择正确的答案：（每小题2分，共计50分）1.下列说法中不正确的是:(1)用热力学方法不能测热力学能的绝对值；(2)理想气体的热力学能只与温度有关，且与气体物质的量成正比；(3)N种气体混合物的热力学能等于混合前N种气体的热力学能之和；(4)热力学能是系统状态的单值函数。2.在隔离系统内(1)热力学能守恒，焓守恒；(2)热力学能守恒，焓不一定守恒；(3)热力学能不一定守恒，焓守恒；(4)热力学能、焓均不一定守恒。3.理想气体从状态I等温自由膨胀到状态II，可用哪个状态函数的变量来判断过程的自发性。（1）G（2）U（3）S（4）H4.公式dG=－SdT+Vdp可适用下述哪一过程：(1)在298K，100kPa下水蒸气凝结成水的过程；(2)在一定温度压力下，由N2(g)+3H2(g)合成NH3(g)的过程；(3)电解水制H2(g)和O2(g)的过程；(4)理想气体膨胀过程。5.下述说法哪个是正确？(1)水的生成焓即是氧的燃烧焓(2)水蒸气的生成焓即是氧的燃烧焓共7页第1页(3)水的生成焓即是氢气的燃烧焓(4)水蒸气的生成焓即是氢气的燃烧焓6.对一个化学反应，若知其∑BCp,m(B)0，则：（1）rH随温度升高而减小；（2）rH随温度升高而增大；（3）rH不随温度升高而改变；（4）rH随温度变化没有规律；7.克拉贝龙-克劳修斯方程式可用于：（1）固气两相平衡；（2）固液两相平衡；（3）固固两相平衡；（4）液液两相平衡。8.下列关于偏摩尔量的理解,错误的是：(1)只有广度性质的物理量才有偏摩尔量;(2)偏摩尔量是广度性质;(3)纯物质的偏摩尔量就是其摩尔量（4）偏摩尔Gibbs自由能是化学势9.指出关于亨利定律的下列几点说明中，错误的是：（1）溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同；（2）溶质必须是非挥发性溶质；（3）温度愈高或压力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈准确；（4）对于混合气体，在总压力不太大时，亨利定律能分别适用于每一种气体,与其他气体的分压力无关。10.当用三角形（顶点为ABC）坐标来表示三组分物系时，若某物系其组成在平行于底边BC的直线上变动时，则该物系的特点是：(1)B的百分含量不变(2)A的百分含量不变(3)C的百分含量不变(4)B和C的百分含量之比不变11.对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的？共7页第2页(1)与化合物一样，具有确定的组成；(2)恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；(3)平衡时，气相和液相的组成相同；(4)其沸点随外压的改变而改变。12.二元合金处于低共熔温度时，系统的自由度是1）f=02）f=13）f=34）f=213.在等温等压下，化学反应达平衡时，下列诸式中何者不一定成立:（1）θrm0G（2）rm0G（3）,()0TpG（4）BB0v14.电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为：（1）随浓度增大而单调地增大；（2）随浓度增大而单调地减小；（3）随浓度增大而先增大后减小；（4）随浓度增大而先减小后增大。15.298K时，电池反应2221H(g)+O(g)=HO(l)2所对应的电池标准电动势E1，反应2222HO(l)=2H(g)+O(g)所对应的电池标准电动势E2，E1和E2的关系为：（1）E2=2E1；（2）E2=E1；（3）E2=2E1；（4）E2=E1。16.用补偿法测定原电池的电动势时，主要为了:（1）消除电极上的副反应；（2）减少标准电池的损耗；（3）在可逆情况下测定电池电动势；（3）简便易行。共7页第3页17.电解金属盐水溶液时：（1）还原电势越正的粒子越容易析出；（2）还原电势越负的粒子越容易析出；（3）还原电势与其超电势之和越正的粒子越容易析出；（4）还原电势与其超电势之和越负的粒子越容易析出。18.对于任意给定的化学反应A＋B2Y，则在动力学研究中：（1）表明它为二级反应；（2）表明了它是双分子反应；（3）表明了反应物与产物分子间的计量关系；（4）表明它为基元反应。19.二级反应2AY其半衰期：（1）与A的起始浓度成反比；（2）与A的起始浓度成正比；（3）与A的起始浓度无关；（4）与A的起始浓度平方成反比。20.反应AY当实验测得反应物A的浓度[cA]与时间t成线性关系时则该反应为：（1）一级反应；（2）二级反应；（3）分数级反应；（4）零级反应。21.在反应Ak1Bk2C，Ak3D中，活化能E1E2E3，C是所需要的产物,从动力学角度考虑，为了提高产物C的产量，选择反应温度时应选择：(1)较高反应温度；(2)较低反应温度；(3)适中反应温度；(4)任意反应温度。22.根据简单碰撞理论，温度增加反应速率提高的主要原因是：共7页第4页(1)活化能降低(2)碰撞频率提高(3)活化分子所占比例增加(4)碰撞数增加23.温度与表面张力的关系是：（1）温度升高表面张力降低；（2）温度升高表面张力增加；（3）温度对表面张力没有影响；（4）不能确定。24.描述固体对气体吸附的BET公式，是在朗格缪尔理论的基础上发展而得的，它与朗格缪尔理论的最主要区别是认为（1）吸附是多分子层的（2）吸附是单分子层的（3）吸附作用是动态平衡（4）固体表面是均匀的25.298K时，苯蒸气在石墨上的吸附符合Langmuir吸附等温式，在苯蒸气压力为40Pa时，覆盖度0.05，当0.5时，苯蒸气的压力为(1)400Pa(2)760Pa(3)1000Pa(4)2000Pa二．回答下列问题：（每小题5分，共计50分）1.1mol温度为T的理想气体，经绝热不可逆膨胀，体积增加一倍，没有对外做功，问：（1）该气体的温度会不会改变？（2）该气体的熵变为多少？（3）环境熵有没有变化？2.可逆热机的效率最高，在其它条件都相同的前提下，用可逆热机去牵引火车，能否使火车的速度加快？说明原因。3.100℃、1Pø水向真空中蒸发为100℃、1Pø水蒸气，经计算此相变过程的ΔG=0，说明此相变过程是可逆的，此结论对吗？为什么？4.在一恒温封闭的玻璃罩中，放入两杯液面相同的糖水（A）和纯水(B)，经历若干时间后，两杯液面的高度将如何变化？共7页第5页5.若在容器内只是油与水在一起，虽然用力振荡，但静止后仍自动分层，这是为什么？6.如何求强电解质和弱电解质的无限稀释摩尔电导率?为何要用不同方法？7.设计一测定水的离子积wK的原电池，并写出相应的电极反应和电池反应，计算wK需要什么数据？8..产生极化作用的原因主要有几种？原电池和电解池的极化现象有何不同？9.温度升高时，反应1111,,ABkEkE的正、逆反应速率都增大，为什么反应的平衡常数K还会随温度而改变？10.碰撞理论中为什么要引入概率因子P？P小于1的主要原因是什么？三．计算题（每小题10分，共计50分）1.4mol单原子理想气体从始态750K，150kPa，先恒容冷却使压力降至50kPa，再恒温可逆压缩至100kPa，单原子理想气体CV，m=1.5R。求整个过程的Q，W，△U，△H，△S。2.某水溶液含有非挥发性物质,水在271.7K时凝固,求:(1)该溶液的正常沸点;(2)298.15K时该溶液的蒸气压;(3)298.15K时此溶液的渗透压。已知水的凝固点降低常数,Kf=1.86K·kg·mol-1水的沸点升高常数Kb=0.52K·kg·mol-1,298.15K时纯水的蒸气压为3167Pa。3.2NO(g)的热分解反应为2222NO(g)2N(g)O(g)，在一定温度下，反应的半衰期与初始压力成反比。在970K时，2NO(g)的初始压力为39.2kPa，测得半衰期为1529s；在1030K时，2NO(g)的初始压力为48.0kPa，测得半衰期为212s。（1）判断该反应的级数；共7页第6页（2）计算两个温度下的速率常数；（3）求反应的实验活化能；4.已知298K时下述电池的电动势E=0.372V。Cu（s）∣Cu（Ac）2（0.1mol·kg-1）∣AgAc（s）+Ag（s）温度升至308K时，E=0.374V，又已知298K时EAg+，Ag=0.799V，ECuCu,2=0.337V。（1）写出电极反应和电池反应（2）298K时，当电池可逆地输出2mol电子的电量时，求电池反应的ΔrGm，ΔrHm，和ΔrSm。设电动势E随T的变化率有定值。（3）求醋酸银AgAc(s)的溶度积Ksp。（设活度系数均为1）5.A，B二组分凝聚系统相图如右图所示,(1)列表标明图中各相区的相态及成分；(2)绘出样品a冷却至a'的步冷曲线，并在曲线的转折处及各段上注明系统的相态及成分的变化情况。共7页第7页