2013--2014年河北工业大学研究生入学考试851物理化学II试题

2013年河北工业大学研究生入学考试851物理化学II试题一、选择题(每题2分，共40分,答案一律写在试卷、草稿纸上一律无效)@(b)1.下列公式中只适用于理想气体的是1.BA.ΔU=QVB.W=nRTln(p2/p1)C.ΔU=dTCm,VTT21D.ΔH=ΔU+pΔV@(c)2.ΔH是体系的什么2.CA.反应热B.吸收的热量C.焓的变化D.生成热()3.2000K时反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的Kp为6.443,则在同温度下反应为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的Kp应为3.CA.1/6.443B.(6.443)1/2C.(1/6.443)2D.1/(6.443)1/2()4.固态的NH4HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是4.CA.1，1，1，2B.1，1，3，0C.3，1，2，1D.3，2，2，2@(c)5.下列各量称做化学势的是5.DA.ijn,V,Si)n(B.ijn,V,Ti)np(C.ijn,p,Ti)n(D.ijn,V,Si)nU(()6.A和B能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A的饱和蒸汽压为133.3kPa,纯液体B的饱和蒸汽压为66.7kPa,当A和B的二元溶液中A的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A的摩尔分数是6.CA.1B.0.75C.0.667D.0.5@()7.理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？A.ΔS=0B.V=0C.ΔG=0D.ΔH=07.D()8.A、B两组分的气液平衡T-x图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为xA=0.7。现有一组成为xA=0.5的AB液体混合物，将其精馏可得到A.纯A和恒沸混合物B.纯B和恒沸混合物C.只得恒沸混合物D.得纯A和纯B8.B()9.实验测得浓度为0.200mol·dm-3的HAc溶液的电导率为0.07138S·m-1，该溶液的摩尔电导率Λm(HAc)为9.BA.0.3569S·m2·mol-1B.0.0003569S·m2·mol-1C.356.9S·m2·mol-1D.0.01428S·m2·mol-1@()10.表面活性物质溶于水时，关于溶液的表面张力和溶液表面的描述正确的是10.DA.表面张力升高，正吸附B.表面张力降低，正吸附C.表面张力升高，负吸附D.表面张力显著降低，正吸附()11.一体积的氢气在0℃，101.3kPa下等温膨胀至原来体积的3倍，其内能变化是多少？(设氢气是理想气体)11.BA.0.4JB.0C.6JD.0.04J()12.已知反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的ΔH，下列说法中何者不正确A.ΔH是CO2(g)的生成热B.ΔH是CO(g)的燃烧热C.ΔH是负值D.ΔH与反应ΔU的数值不等12.A()13.对于0.002mol/kg的Na2SO4溶液，其平均质量摩尔浓度m±=0.219是A.3.175×10-3B.2.828×10-3C.1.789×10-4D.4×10-313.A@()14.对弯曲液面所产生的附加压力14.BA.一定等于零B.一定不等于零C.一定大于零D.一定小于零@()15.已知下列反应的平衡常数：15.AH2(g)+S(s)=H2S(g)K1S(s)+O2(g)=SO2(g)K2则反应H2S(g)+O2(g)=H2(g)+SO2(g)的平衡常数为A.K2/K1B.K1—K2C.K1×K2D.K1/K2()16.对于N2和H2混合气体的绝热可逆压缩(没有生产NH3)，则16.CA.ΔU=0B.ΔH=0C.ΔS=0D.ΔG=0@()17.温度升高溶胶的稳定性17.BA.增加B.下降C.不变D.先增加后下降()18.101℃时，水在多大外压下沸腾？18.CA.101.3kPaB.1013kPaC.略高于101.3kPaD.略低于101.3kPa()19.在HAc电离常数测定实验中，直接测定的物理量是不同浓度的HAc溶液的A.电导率B.电阻C.摩尔电导D.电离度19.B()20.定温下气相反应Kp有什么特点？20.AA.恒为常数B.恒等于KcC.随压力而变D.与体积有关二、(30分)A(熔点651℃)和B(熔点419℃)的相图具有一个低共熔点，为368℃(42%A,质量百分数，下同)。(1)(1)绘出该二组分系统的示意相图，标出各相区相态，及自由度。(2)(2)分别指出80%A和30%A的系统从700℃冷却到300℃的过程的相变。(3)(3)画出49%A的溶液的步冷曲线。三、(30分)某抗菌素施于人体后在血液中的反应呈现一级反应。如在人体中注射0.5克某抗菌素，然后在不同时间测其在血液中的浓度，得到下列数据：t(h)481216CA(血液中药含量mg/100ml)0.480.310.240.15lncA-t的直线斜率为-0.0979,lncA,0=-0.14(1)(1)求反应速率常数。(2)(2)计算半衰期(3)若使血液中某抗菌素浓度不低于0.37mg/100ml，问需几小时后注射第二针。3、(50分)5mol过冷水在-5℃,101.3kPa下凝结为冰，计算过程的ΔG,并判断过程在此条件下能否发生。已知水在0℃,101.3kPa下凝固热ΔHm,凝=-6.009J·K-1·mol-1，水的平均热容为75.3J·K-1·mol-1,冰的平均热容为37.6J·K-1·mol-1。答案：一、1.B2.C3.C4.C5.D6.C7.D8.B9.B10.D11.B12.A13.A14.B15.A16.C17.B18.C19.B20.A21.B22.B23.C24.C25.B二A(熔点651℃)和B(熔点419℃)的相图具有一个低共熔点，为368℃(42%A,质量百分数，下同)。(4)(4)绘出该二组分系统的示意相图，标出各相区相态，及自由度。(5)(5)分别指出80%A和30%A的系统从700℃冷却到300℃的过程的相变。(6)(6)画出49%A的溶液的步冷曲线。单相区为2，两相区为1，三相线为0三、某抗菌素施于人体后在血液中的反应呈现一级反应。如在人体中注射0.5克某抗菌素，然后在不同时间测其在血液中的浓度，得到下列数据：t(h)481216CA(血液中药含量mg/100ml)0.480.310.240.15lncA-t的直线斜率为-0.0979,lncA,0=-0.14(3)(3)求反应速率常数。(4)(4)计算半衰期(3)若使血液中某抗菌素浓度不低于0.37mg/100ml，问需几小时后注射第二针。解：设cA,0为抗菌素开始浓度(1)反应速率方程积分形式ktcclnA0,AlncA=-kt+lncA,0斜率为-k=-0.0979.k=0.0979h-1(2)k2lnt21=7.08h(3)t=0时，lncA=lncA,0=-0.14t=1/kA0,Accln=1/0.0979ln(0.72/0.37)=6.8h约需6.8小时后注射第二针。20040060080020406080BAB%t(℃)lA(s)-lA(s)+B(s)B(s)+l四、(50分)5mol过冷水在-5℃,101.3kPa下凝结为冰，计算过程的ΔG,并判断过程在此条件下能否发生。已知水在0℃,101.3kPa下凝固热ΔHm,凝=-6.009J·K-1·mol-1，水的平均热容为75.3J·K-1·mol-1,冰的平均热容为37.6J·K-1·mol-1。(2)H2O(l)H2O(s)n=5.00mol,n=5.00mol,t1=-5℃t1=-5℃p=101.3kPap=101.325kPaH2O(l)H2O(s)n=5.00mol,n=5.00mol,t1=0℃t1=0℃Pˊ=101.3kPapˊ=101.3kPaΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=1883-30045-940=-29102J，ΔS1=nCp,m,水lnT1/T2=5×75.3ln273.2/268.2=6.93J·K-1，ΔS2=ΔHm,凝/T=5×(-6009×103)/273.2=-110.0J·K-1ΔS3=nCp,m,冰lnT2/T1=5×37.6ln268.2/273.2=3.47J·K-1，ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=6.95-110.0-3.47=-106.5J·K-1ΔG=ΔH-TΔS=-29102-268.2×(-106.5)=-539J0wˊ=0,等温，等压，ΔG〈0，水可以自动结冰。1.×2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.√9.×10.√ΔGΔG1ΔG3ΔG32014年河北工业大学研究生入学考试851物理化学II试题一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“√”，错误的说法后面打“×”。（每小题5分，共50分）1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。(x)2、热力学过程中W的值应由具体过程决定(√)3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。(x)4、处于标准状态的CO(g)，其标准燃烧热为零。(x)5、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。(√)6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。(x)7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。(√)8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。(√)9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。（x）10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。(√)二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位置。（每小题3分，共45分）BCBACBCBAD1.一定压力下，当2L理想气体从0℃升温到273℃时，其体积变为（b）。A.5LB.4LC.6LD.1L2、A、B两种理想气体的混合物总压力为100kPa，其中气体A的摩尔分数0.6，则气体B的分压为（c）。A.100kPaB.60kPaC.40kPaD.不确定3、当实际气体的压缩因子Z大于1的时候表明该气体(b)。A.易于压缩B.不易压缩C.易于液化D.不易液化4、如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是（a）。A.绝热箱中所有物质B.两个铜电极C.蓄电池和铜电极D.CuSO4水溶液5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间（c）。A.一定产生热交换B.一定不产生热交换C.不一定产生热交换D.温度恒定与热交换无关6、下列定义式中，表达正确的是（b）。A.G=H＋TSB.G=A＋PVC.A=U＋TSC.H=U—PV7、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（c）。A.Q0，W0，ΔU0B.ΔQ=0，W=0，ΔU0C.Q=0，W=0，ΔU=0D.Q0，W0，ΔU08、ΔH=Qp,此式适用于下列哪个过程：(b)。A.理想气体从106Pa反抗恒外压105Pa膨胀到105PaB.0℃,105Pa下冰融化成水C.电解CuSO4水溶液D.气体从(298K,105Pa)可逆变化到(373K,104Pa)9、下述说法中，哪一种不正确：(a)。A.焓是体系能与环境进行交换的能量B.焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量C.焓是体系状态函数D.焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等10、凝固热在数值上与下列哪一种热相等：(d)。A.升华热B.溶解热C.汽化热D.熔化热11、在100℃和25℃之间工作的热机，其最大效率为(d)。A.100%B.75%C.25%D.20%12、在等压下，进行一个反应A+B=C，若ΔrHm0，则该反应一定是：（d）。A.吸热反应B.放热反应C.温度升高D.无法确定13、将1molH2O(l)（100℃、101.325kPa）置于密闭真空容器中，蒸发为同温同压的水蒸气并达平衡，该过程的△G（b）。A.大于0B.小于0C.等于0D.不能确定14、1mol双原子理想气体的Cp是：（c）。A.1.5RB.2.5RC.3.5RD.2R15、2mol理想气体B在300K时等温膨胀，W=0时体积增加一倍，则其∆S(J·K-1)为（d）。A.-5.76B.