2008年研究生入学物理化学考试题答案

1研究生入学物理化学考试题A答案一、判断题（正确的填上“√”，错误的填上“×”）（每题1分，共20分）1、A、B两组分构成溶液，当其对拉乌尔定律产生较大正偏差时，在p~x图上具有最高点，在T~x图上具有最低点(√)2、对正溶胶，以下一价负离子聚沉能力的顺序为NO-3Cl-Br-I-(×)3、以0ii作判据，条件仅限于等温等压（×）4、离子的迁移速率与电解质溶液的温度、浓度及离子的本性有关（√）5、在恒容反应中，体系能量的增减全部用于内能的增减。（√）6、气体在固体表面的吸附分为物理吸附和化学吸附。物理吸附的吸附层为单分子层，化学吸附的吸附层为单分子层或多分子层。（×）7、A、B两组分构成理想溶液，当PB0PA0时，在p~x图上,气相线总在液相线上方。(×)8、盐桥的作用是沟通第二类导体，消除液接电势（√）9、在平行反应中，不论什么情况下速率常数k1/k2值总是常数。（×）10、只有被物系吸收的光，对于发生光化学变化才是有效的（√）11、活化能是指使寻常分子变成活化分子所需要的最少能量（√）12、∵BAiBATQS)(*，∴可逆过程的熵变大于不可逆过程的熵变（×）13、任意热机效率η=(T2-T1)/T2（×）14、冷机从低温热源吸热，必须体系对环境作功才能实现（×）15、Helmholtz自由能A是等压条件下体系作功的本领（×）16、双原子理想气体的Cv.m=5/2R（√）17、非理想气体，不指明途径时△H=21TTPdTC（×）18、气体的绝热节流过程为恒焓过程（√）19、封闭体系是体系与环境之间有物质交换，无能量交换。（×）20、热机效率与工作介质无关（√）二、选择题（每题2分，共30分）1、工作在100℃和25℃的两个大热源间的卡诺热机的效率是（A）A.20%B.25%C.75%D.100%2、1mol理想气体经一等温可逆压缩过程,则(C)A．△G△AB.△G△AC.△G=△AD.△G与△A无法进行比较3、下列各式哪个不受理想气体的限制（A）A.H＝U＋pVB.Cp－Cv＝RC.pV＝常数D.W＝nRTln(V2/V1)4、用0iidn判断过程自发、平衡的条件是（C）A、等T、等P，除体积功外无其它功；B、等T、等V，W非＝0C、等T、等P，除化学功外无其它非体积功；D、等T、等P，W非025、实际气体pfnLRT＋＝中，标准态化学势是（D）A、温度为T，pf＝时符合理想气体的假想状态；B、温度为T，pf时的化学势；C、温度为T，pf时的化学势；D、温度为T，ppf＝＝，=1时符合理想气体行为的假想状态。6、熵产生率是(A)A、单位时间的熵产生B、单位物质的量的熵产生C、单位时间内热的流量D、单位物质的量内热的流量7、从理想气体反应平衡常数)(fpKK式看，由于K仅与温度有关，则fK（A）A、亦仅与温度有关；B、与温度及压力有关；C、与温度、压力均无关；D、仅与压力有关8、tan，VHoff等温方程aPTQRTKRTGlnln＝－、可判别下述那个过程的方向和限度（B）A、等温、等压；B、等温、等压，除体积功、化学功外无其他功；C、不限于等温、等压；D、等温、等压，除体积功外不作其他功9、理想气体在可逆的绝热膨胀过程中（B）A.内能增加B.熵不变C.熵增加D.温度不变10、应用关系式dG=―SdT+VdP时,受到一定的条件限制,下列各点中哪一点是不必要的(C)A．只作膨胀功的封闭体系B．双变量体系C．必须是可逆过程D．过程无论是否可逆都适用11、已知MgO(s)及SiO2(s)的生成热Hf分别为－601.8kJ·mol－1及－910.9kJ·mol－1，则反应2MgO(s)＋Si(s)→SiO2(s)＋2Mg(s)的反应热为（A）A.292.7kJB.－292.7kJC.309.1kJD.－309.1kJ12、几种纯物质混合形成理想溶液时（C）A、V混=0，H混0，G混0，S混＝0；B、V混0，H混=0，G混＝0，S混0；C、V混=0，H混=0，G混0，S混0；D、V混0，H混0，G混＝0，S混＝0；13、液体接界电位是由于（A）A.离子的迁移速率不同而产生B.金属离子在化学位不同的相间发生转移而产生C.不同金属的电子逸出功不同而产生D.上述所有原因3BOCA14、假设A，B两组分混合可以形成理想液体混合物，则下列叙述中不正确的是(A)A、A，B分子之间的作用力很微弱B、A，B都遵守拉乌尔定律C、液体混合物的蒸气压介于A，B的蒸气压之间D、可以用重复蒸馏的方法使A，B完全分离15、反应级数是（A）A.对总反应而言；B.只对基元反应而言；C.只能为正整数；D.理论上的概念。三、填空题（共30分）1、某一电池反应rSm（298）0，则25℃原电池可逆工作时是吸热还是放热？__吸__热。因为_QR=TS，∵S0,∴QR0_。而实际电池放电时是吸热还是放热？__吸__热。实际热量较可逆情况下哪个大？__QRQ实际__。因为__U相同时，WRW实际__。（每空1分，共5分）2、对于电解池，实际外加分解电压Vi=Er＋V；对于电池，不可逆电池电动势Ei=Er－V。（2＋2＝4分）3、对理想气体化学反应，标准态是指反应物和产物的分压__均为1__；对非气体反应则指反应物和产物的_活度_均为1。（每空1分，共2分）4、有以下a、b、c三个平衡a.CO+H2O≒CO2+H2b.CO+1/2O2≒CO2c.H2+1/2O2≒H2O独立的化学平衡数R=2，因为a=b-c。（2＋2＝4分）5、液－固界面的接触角θ900（，=，）为润湿；θ900（，=，）为不润湿。θ角的大小取决于气－液、液－固、固－气三个界面的界面张力的相对大小。（1+1+3=5分）6、当几种纯物质混合形成理想溶液时，必然伴随着两个通性：①V混＝0②H混＝0。（每空1.5分，共3分）7、在水的相图中，水的蒸气压曲线OA越过三相点向下延伸的OF线代表过冷水与蒸气的平衡。（2分）8、在多相体系中相与相间的平衡与相的数量无关(有、无)9、ξ电位的大小决定胶粒在电场中的运动速度。（2分）10、Langmuir吸附等温式的两个基本假设为①单分子层吸附②理想吸附。（每空1分，共2分）五、计算题（共70分）PT（水的相图）41、.碘化氢分解反应：2HI→H2+I2，在556K时，E=183.92KJ·mol-1，d=3.5×10-8cm,M=127.9，试计算反应速率常数k。（10分）解：RTEeMRTdNk/203~1044分556314.8/1839202/17282339.12755610314.814.3105.310023.6104e4分＝5.23×10－7（dm3·mol－1·sec－1）2分2、在298K及标准压力下，环丙烷、石墨及氢的燃烧热Hc分别是－2092、－393.8及－285.84kJ·mol-1。（1）求环丙烷的生成热Hf；（2）若己知丙烯的生成热Hf＝20.5kJ·mol-1，求环丙烷异构化为丙烯的H。（10分）解：（1）3C＋3H2环丙烷求fH＝？由题给条件可得环丙烷3C＋3H2rH燃＝－53.08kJ·mol－1∴环丙烷的生成热fH＝－rH燃＝53.08kJ·mol－14分（2）环丙烷3C＋3H2……①rH燃①＝－53.08kJ·mol－13C＋3H2CH3－CH＝CH2……②fH②＝20.5kJ·mol－1①＋②得：2分环丙烷CH3－CH＝CH2rH＝？∴环丙烷异构化为丙烯的rH＝rH燃①＋fH②＝－32.58kJ·mol－14分3、在水溶液中，2－硝基丙烷与碱的反应为二级反应，其速率常数与温度的关系为)/(316390.11)min/lg(131KTmoldmk，试求反应的活化能，并求当两种反应物的初始浓度均为8×10－3mol·dm－3，10℃时反应的半衰期为多少？（10分）解：∵BRTEkln，Tk10ln316310ln90.11ln2分∴E＝60.56kJ·mol－14分10℃时，lgk＝0.7233，∴k＝50288dm3·mol－1·min－12分二级反应t1/2＝1/k·C0＝23.64min2分4、利用反应2AgCl(s)+Zn(s)=ZnCl(aq)+2Ag构成电池时，25℃时的电动势为1.1558V，ZnCl的浓度m(ZnCl)=0.01021mol·kg－1，设此浓度的平均活度系数±=0.702，试求此反应的标准吉布斯自由能变化。（10分）解：∵2ln2ZnClFRTEE，3分∴E＝0.983（V）3分因此17.1892molkJFEGmr4分5、在25℃及标准压力下，1molHe膨胀到0.1P，经过（1）等温可逆过程；（2）绝热地突然使压力减至0.1P。计算各过程的T2、V2、W、U、H，列成表格进行比较（He可看作理想气体，Cv＝3/2R）。（20分）解：（1）∵是理想气体等温过程，∴U=H=02＋2＝4分∵等温，∴T2＝298.2K2分5根据理想气体等温方程PV＝nRT，∴V2＝244.5×10－3m32分W=nRTlnV2/V1＝5708J2分（2）绝热过程方程式P11－T1=P21－T2，∴T2＝118.6K2分根据理想气体等温方程PV＝nRT，∴V2＝97.3×10－3m32分∵绝热Q＝0，∴U＝－W＝CV(T2－T1)＝3/2R(118.6－298.2)=-2239.8J2分W＝2239.8J2分H－W＝CP(T2－T1)＝5/2R(118.6－298.2)＝3732.9J2分6、试指出在下列各过程中体系的△U、△H、△S、△F和△G何者为零?（10分）(1)理想气体卡诺循环(2)H2和O2在绝热的弹式容器中起反应(3)非理想气体节流膨胀(4)液态水在1000C及P蒸发为水蒸气解：（1）U=H=S=A=G=04分（2）∵Q=0,W=0∴U=02分（3）∵Q=0,∴H=02分（4）G=02分