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1、北京化工大学攻读硕士学位研究生入学考试物理化学样题注意事项1答案必须写在答题纸上，写在试卷上均不给分。2答题时可不抄题，但必须写清题号。3答题必须用蓝、黑墨水笔或圆珠笔，用红笔或铅笔均不给分。4波尔兹曼常数k=1.38110-23 JK-1, 法拉第常数F=96500 C。一、选择题1将1mol在温度T及其饱和蒸汽压p*下的H2O(l)分别经过程I：等温、等压蒸发及过程II：向真空蒸发，变为相同温度、相同压力下的H2O(g)。下列关系正确的是。 AG(I) G(II)，H(I) =Q(I)，H(II) Q(II) BG(I) = G(II)，U(I) =Q(I)，H(I) = H (II)CG
2、(I) = G(II)，H(I)= U(I)，H(II) Q(II)DG(I) = G(II)，H(I)=Q(I)，H(II) Q(II)2对封闭系统，下列自发性判据不正确的是。A等温且W=0的过程：AW体积 B等温等压且W=0的过程：G0C任意过程：S隔离=S系统+S环境0D恒熵恒容过程：UW3下列有关偏摩尔物理量和化学势的说法不正确的是：A偏摩尔物理量为恒温恒压下增加1mol某物质的量对容量性质的贡献值B某物质在T、p条件下达气液平衡时，其气态化学势与液态化学势相等C理想液态混合物在T、p条件下混合过程无吸、放热现象及无体积变化D恒温恒压下，物质自发进行的方向是向着化学势减小的方向进行4对
3、于理想液态混合物的混合过程，混合前后下列关系正确的是。AV=0，H=0，S0， G0BV0，S0， G0 CV0，S0 DV=0，H=0，S05碳酸钙分解反应：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)，不同温度时的标准平衡常数如下表：T/600 897 1000 1200Ky2.4510-3 1.013 3.92 29.1下列表达正确的是。A该反应的分解温度是897B1200时分解压力为29.110-2 kPaC600时该反应的平衡压力为2.4510-3 kPaD该反应为放热反应降低温度有利于反应进行6反应器内放入N2(g)、O2(g)及一种固体催化剂，反应达平衡时生成两种气态氮氧化物，系统
4、的独立组分数、相数及自由度数分别为：。A3，3，2 B3，2，3C2，2，2 D2，3，17下面关于光化学反应的说法正确的是：。A一个光子只能活化一个原子或分子B温度对光化学反应速率不产生影响C自发进行的光化学反应可以是(rGm) T，p0D光化学反应的平衡常数决定于吸收光子的能量ABCk1k28刚性容器中发生如下反应：若开始时系统中只有A，则反应进行至t时刻时B、C的浓度之比cB:cC=。Ak1 ：k2 Bk2 ：k1 C1 D以上都不对9在纯水中加入表面活性剂将导致其表面张力：。A减小 B增大 C不变 D不能确定。10电解时，。A外加电压足够大时溶液中阳离子均在阴极反应B超电势越小的阴离子
5、在阳极的反应速率越大C极化电极电势最小的阳离子在阴极优先反应D超电势越小的阴离子在阳极优先反应11已知K2SO4电解质溶液对某负溶胶的聚沉值为a，则MgCl2对其的聚沉值为：A B C D12电池反应：Hg2Cl2+2Ag=2AgCl+2Hg，298 K时，则电池反应的。A-4.3618 kJ B-8.7236 kJ C-17.4472 kJ D-47.285 kJ 13某原电池在298 K时的电池电动势大于其在300 K时的电动势，则该原电池的电池反应的rHm 。A 0 B= 0 C 0 D不能确定14对于（N、U、V）确定的系统，下列说法正确的是：A选择不同的能量基点对统计熵的结果产生影响
6、B波尔兹曼分布是最概然分布并可代替平衡分布C定、离域子系统的热力学能具有不同的表达式D独立子系统中粒子的平动及振动能级均是简并的二、简答题1推导焦耳-汤姆逊系数。2已知某实际气体的状态方程为pVm=RT+p，式中为常数。推出该气体在等温条件下，熵随着压力变化的变化率及温度T时该气体压力由p1p2时系统的S。3温度T时，A、B的饱和蒸汽压分别为pA*=56kPa，pB*=76kPa。在右图中分别画出(1) 若A、B形成理想液态混合物，(2) 若B溶于A中形成理想稀溶液(亨利系数为kx,B=46kPa)，系统中A、B的蒸汽压与液相组成的关系曲线示意图(画在答题纸上)。若A、B混合时B物质对拉乌尔定
7、律产生负偏差，分析B的活度系数。4某理想气体化学反应aA()+bB()cC()+dD()，压力p时，其标准平衡常数随着温度的变化关系为：，根据该方程讨论温度对反应平衡移动的影响，并导出温度一定时压力与Ky的关系：5乙酸乙酯皂化反应(二级反应)：CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH的速率常数k可采用测定反应在不同时刻的电导率计算得到。已知反应物的初始浓度(c0)相同时，电导率与时间t的关系为：(式中0、t、分别为t=0、t=t及t=时系统的电导率)。0是通过测量NaOH浓度为c0的电导率得到，测量时为什么要求配制好NaOH溶液后立刻进行测量？若将NaOH溶液放置一段时间后
8、进行测量，分析对0及k产生的误差。6什么是胶体的z电势？外加电解质的是否会对z电势产生影响？说明理由。7若将毛细管分别插入Na2SO4水溶液、纯水及含有洗衣粉的水溶液中，会观察到什么现象并解释。8已知300 K时双原子分子A2的振动第一激发态能量为15 kT，计算其振动特征温度v及振动配分函数qv。三、填空题：11mol理想气体从p1=05MPa节流膨胀到p2=01Mpa时的熵变为S=。2. 对ABC组成的三组分系统中，最多相数为；最大的自由度数为；它们分别是变量。3. 298K时乙醚的蒸汽压为58.95kPa，在100g乙醚中溶一挥发性有机物10g，乙醚的蒸汽压降低为56.79 kPa，则该
9、有机物的分子量为kgmol-1。4强电解质MgCl2水溶液，其离子平均活度a与电解质活度aB之间的关系为。5已知298K时，电池Pt，H2(g)HCl(aq)AgCl(s)Ag(s)的 Ey=0.2225V，在同温度下Ag(s)AgCl(s)HCl(aq)Hg2Cl2(s)Hg(s)的Ey=0.0456V，则：电极Cl-(aq)Hg2Cl2(s)Hg(s)在298K时的标准还原电极电势为V。6某一级反应每分钟反应物转化掉6%，则该反应的速率常数k=。7分子的平动配分函数为，则该分子的平动热力学能=。8在临界状态下，由于气液界面，所以液体的表面张力。9已知293K时乙醇的表面张力为22.010-
10、3Nm-1，汞的表面张力为471.010-3Nm-1，汞与乙醇的界面张力为364.010-3Nm-1，则乙醇 在汞表面上铺展。（填写“能或不能”）10将0.012dm3浓度为0.02mol dm-3的KCl 溶液和100dm3浓度为0.005mol dm-3的AgNO3溶液混合制备的溶胶，其胶粒在外电场的作用下电泳的方向是：。四、综合题pAVCB0B1右图中AC为等温可逆过程，AB为绝热可逆过程，BC为等容过程，BC为等压过程，状态A、B的温度分别TA=200K，TB=100K。今有1mol单原子理想气体分别经过程I：ABC及过程II：ABC从A到C。(1) 计算过程I的Q、W、U、H、S、G
11、；(2) 利用pVT的关系式验证SAC=SBC；(3) 比较过程I与过程II的体积功，并在pV图上用阴影表示两过程做功的差值。(在答题纸中绘出示意图)2某温度条件下，将一定量NaHCO3(s)放入一抽空的反应器内反应达平衡。化学反应方程式如下：2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)（1）分析该平衡系统的相数、独立组分数、条件自由度数；（2）若系统的总压为p，写出用p表示的该反应的标准平衡常数Ky；（3）已知该反应在T1=70时系统的总压p1=15.90kPa，T2=100时系统的总压p2=97.47kPa，计算该反应的(在该温度区间可视为常数)；（4）推导出，并计
12、算NaHCO3(s)的分解温度。3压力p时A、B两组分可形成液相部分互溶系统，两相的平衡组成如右图所示。(1) 根据右图给出的部分相点信息，绘出完整相图，标出各区域的稳定相态，并指出三相线。(在答题纸中绘出示意图) (2) 已知T1温度时A、B的饱和蒸汽压分别为0.760 kPa、19.9 kPa。假设两相均为理想稀溶液，计算T1时该溶液上方蒸汽分压pA、pB及系统A、B的Henry系数kA和kB。4电池Pt(s)H2(g, py)HBr (aq, b)AgBr (s)Ag(s)的Ey与温度的关系为：(1) 计算298 K时电池反应的标准摩尔反应熵。(2) HBr溶液的浓度为b=0.0001
13、molkg-1，298K时测得电池的电动势为0.5451 V，计算HBr溶液的平均活度系数。(3) 已知298 K时，设计电池计算298 K时AgBr在水中的溶度积Ksp。(4) 298 K时测得饱和AgBr水溶液及纯水的电导率分别为1.66410-5 Sm-1、5.49710-6 Sm-1，已知，计算。5乙醛分解：CH3CHO(g)CH4(g)+CO(g)。518K时，若反应开始（t=0）时系统中只有乙醛。(1) 测得t=0时系统压力分别为48396 Pa、22531 Pa时反应的半衰期为410 s、880 s，计算反应的级数及速率常数。(2) 计算系统从t=0时压力为50000 Pa变为6
14、0000 Pa时，反应所需时间。(3) 反应温度升高一度，其反应的速率常数增大8.1%，计算该反应的活化能。6根据下述反应机理：用稳态近似法导出C的生成速率( k1, k2,分别为A2, C的速率常数, k3, k4为 P的速率常数)。7、将始态为25，101.325kPa的1mol H2O(l)，加热至110及p*(饱和蒸汽压)的H2O(g)，该过程的H=46.65kJmol-1；继续绝热可逆膨胀至终态p*。已知水在100，101.325kPa时的(可视为常数) ，H2O(l)和H2O(g)的恒压摩尔热容分别为：，液态水在25，101.325kPa时的摩尔熵。（题中气体可视为理想气体）（1）计算110对应的压力p*及终态温度T3 ；（2）计算由始态到终态的H，S，G；（3）如上计算的G是否可用作判断上述变化进行的方向？简述理由
