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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