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1、中国科学院研究生院 2007 年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题 科目名称：物理化学（乙） 中国科学院研究生院 2007 年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题 科目名称：物理化学（乙） 考生须知： 考生须知： 1本试卷满分为 150 分，全部考试时间总计 180 分钟。 2所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。 3可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。 下列一些基本常数供解题时参考： 普朗克常数 h = 6.626 10-34 JS；玻兹曼常数 kB = 1.381 10-23 JK-1； 摩尔气体常数 R = 8.314 Jmol-1K-1；法拉第常数 F
2、= 96500 Cmol-1 一、是非题（每小题 1 分，共 10 分） （判断下列各题是否正确，正确用“”表示，错误用 “”表示） 1. 由理想气体混合物组成的体系属于独立子体系。 2. 若电池反应)()()( 2 1 )( 2 1 22 22 + + +=+ ClH HH aClaHpClpH的标准电动势为 E，则电 池反应的标准电动势为 2E。 )(2)(2)()( 22 22 + + +=+ ClH HH aClaHpClpH 3. 反应级数一定是简单的正整数。 4. 体系的同一状态不能具有不同的体积。 5. 某理想气体进行绝热自由膨胀，其热力学能的变化 U = 0, H = 0。 6
3、. 在封闭体系内发生任何绝热过程的 S 一定大于零。 7. 多相多组分系统达到相平衡时，每个组分在各相的化学势相等。 8. 对于一理想溶液，。 AA S(2) (B) S(1) U (B) Hk2时, 则 C 的生成速度由 k 决定 (E) 如果 k1 k2时, dcB/dt0 28. 浓度为 m 的 CaCl2水溶液, 下列关系式中, 正确的是: (A) a = m/m (B) a = m /m 科目名称：物理化学（乙） 第 4 页 共 6 页 (C) a = (m/m) (D) a+ = m/m (E) a = m/m 三、计算与简答（共80分） 1、 （5分）两只容积相等的烧瓶装有氮气，
4、烧瓶之间有细管相通。若两只烧瓶都浸在100 的沸水中，瓶内气体的压力为0.06 MPa。若一只烧瓶浸在0的冰水混合物中，另一 只仍然浸在沸水中，试求此时瓶内气体的压力。 2、 （6分）固态的硫氢化铵按下式分解并建立平衡 NH4HS(s) = NH3 (g) + H2S(g) 在25.1时，与固态硫氢化铵成平衡的气体总压是66.7 kPa。设当固态的硫氢化铵在一 密闭的容器中分解时，其中已有压力为45.6 kPa 的硫化氢存在，计算平衡时各气体的 分压。 3、 （5分）什么叫理想稀溶液？理想稀溶液模型的微观特征是什么？ 4、 （7 分）已知 100时水的表面张力为 58.85mNm-1。假设在
5、100的水中存在一个半 径为 0.1m的小气泡和在 100的空气中存在一个半径为 0.1m的小液滴。试求它 们所承受的附加压力各为多少，附加压力的方向指向何处？ 5、（6 分） 373 K 时， 水的表面张力为 0.0589 Nm-1， 密度为 958.4 kgm-3， 问直径为m 的气泡内 （即球形凹面上） ， 在 373 K 时的水蒸气压力为多少？在 101.325 kPa 外压下， 能否从 373 K 的水中蒸发出直径为 7 1 10 7 1 10m 的蒸气泡？ 6、 （8 分）在两个电池中: Pt | H2 (1 大气)| S | 0.1 molL-1 KCl | Hg2Cl2 | H
6、g，其中 S 分别为 （a）某磷酸盐缓冲溶液，设其 pH 为 6.86， （b）未知 pHx的溶液。在 25时的 E 分 别为（a）740.9 毫伏， （b）609.7 毫伏。求 pHx。 7、 （11 分）苯的正常沸点为 80.15，它在 10时的蒸气压力为 5966.2 Pa，求: （1）298.2 K 时，液态苯变为气态苯的标准生成吉布斯函数之差; （2）298.2 K 时，下列平衡 C6H6(l) = C6H6(g)的平衡常数。 8、 （16 分）利用维利方程 pVm = RT+bp (b = 2.6710-5m3mol-1): （1）当 1mol H2在 298 K、10p下，反抗恒
7、外压 p等温膨胀，求所做的功。 （2）如果 H2为理想气体，经历上述过程做功多少？试与（1）比较，并解释原因。 （3）计算过程的（1）的U, H, S, A, G。 （4）求该气体的 Cp-Cv值。 9、 （16 分）恒定体积的反应器中进行下列反应： 科目名称：物理化学（乙） 第 5 页 共 6 页 A(g) B(g) k1 k2 在 300 K 时 k1 = 0.2 min-1，k2 = 0.005 min-1。温度增加 10 K，正、逆反应的 k 分别为 原 k 的 2 及 2.8 倍。求 300 K 时： （1）反应的平衡常数； （2）正、逆反应的活化能 Ea1和 Ea2及反应热效应； （3）若反应容器中开始时只有 A，其初始压力 P =150 kPa，问达到平衡时体系中 A、B 各占多少？ （4）若反应容器中开始时只有 A，其初始压力 P =150 kPa，要使体系中 PA = 10 kPa，须 经过多长时间？ 科目名称：物理化学（乙） 第 6 页 共 6 页
