大連理工大學(xué)2004考研物理化學(xué)試題及答案

1、大連理工大學(xué)二00四年碩士生入學(xué)考試 物理化學(xué)試題 一 是非題1 如某溶質(zhì)的稀溶液隨溶質(zhì)濃度的加大其表面張力變小，則在平衡態(tài)下該溶質(zhì)在界面層中的濃度一定大于在溶液本體中的濃度。2 一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)的一定大于該反應(yīng)的。3 二組分真實液態(tài)混合物的總蒸氣壓與組分B的摩爾分數(shù)xB成直線關(guān)系。4 定溫定壓下，純物質(zhì)A的化學(xué)勢就是該條件下的摩爾吉布斯函數(shù)Gm,A5 A和B 形成的固熔體由A（s）和B（s）兩相構(gòu)成。6 水在玻璃毛細管中時正常沸點高于100。7 對于封閉體系，在定壓下沒有非體積功時，系統(tǒng)從環(huán)境吸收的熱量全部用來增加熱力學(xué)能。8 物質(zhì)B有從化學(xué)勢大的一相轉(zhuǎn)移到化學(xué)勢小的一相的趨勢9 對于由

2、A和B兩組分組成的均相系統(tǒng)，定溫定壓下再向該系統(tǒng)加入少量A或B時，A的偏摩爾體積VA增加時，B的偏摩爾體積VB就減少。10. 在其他條件相同時，電解質(zhì)對溶膠的聚沉值與反離子的化合價數(shù)成反比，即反離子的化合價數(shù)越高，其聚沉值越小。11. 在液相進行的A和B間的非催化反應(yīng)。其反應(yīng)速度不受惰性溶劑存在與否的影響。12. 光化學(xué)反應(yīng)的光量子效率總是在01之間二選擇題1 濃度為0.005mol×kg-1的蔗糖水溶液和0.01 mol×kg-1的葡萄糖水溶液，二者沸點：A 0.005 mol×kg-1 蔗糖水溶液和0.01 mol×kg-1的葡萄糖水溶液的沸點大致相

3、同B 0.01 mol×kg-1的葡萄糖水溶液的沸點高于0.005 mol×kg-1蔗糖水溶液C 無法比較2 封閉系統(tǒng)內(nèi)的狀態(tài)變化：A 如果系統(tǒng)的DSsys>0，則該變化過程自發(fā)B 變化過程只要對環(huán)境放熱，則該變化過程自發(fā)C 僅從系統(tǒng)的DSsys，變化過程是否自發(fā)無法判斷3. 真實液態(tài)混合物：A 活度因子f的取值在01之間B 活度因子f的取值有時大于1C 活度因子f的大小符合： bB趨近于0時，fB的取值趨近于14 在定壓下，NaCl晶體，蔗糖晶體，與它們的飽和混合水溶液平衡共存時，獨立組分數(shù)C和條件自由度： A C=3，=1 B C=3，=2 C C=4，=2 D

4、C=4，=35 若一種液體在某固體表面能鋪展，則下列幾種描述正確的是： A S<0，>90° B S >0，>90° C S >0, <90°6 下列三種膠體分散系統(tǒng)中，熱力不穩(wěn)定的系統(tǒng)是： A 大分子溶膠 B 膠體電解質(zhì) C 溶膠7 對于NaSO，其離子平均活度與平均活度因子，質(zhì)量摩爾濃度間的關(guān)系為：A B C D 以上A，B，C 給出的關(guān)系都不對三.推導(dǎo)題(10分)A和B兩種吸附質(zhì)在同一均勻固體表面上競爭(同種吸附中心)吸附,每個吸附分子吸附在一個吸附中心上,如果符合蘭繆爾(langmuir)假設(shè),試推導(dǎo)證明:達到吸附平衡時

5、,A的表面覆蓋度與A,B在氣相平衡分壓pA和pB之間的關(guān)系為:=(pA)/(1+pA+pB) (其中和分別為A，B在該表面的吸附平衡常數(shù))四作圖題（共15分）在固相金屬A，B 與它們生成的化合物間完全不互溶，用熱分析法測得A和B雙組分系統(tǒng)的步冷曲線的轉(zhuǎn)折溫度及停歇溫度數(shù)據(jù)如下： 轉(zhuǎn)折溫度/ 停歇溫度/ 轉(zhuǎn)折溫度/ 停歇溫度/0 - 6300.20 550 4100.37 460 4100.47 - 4100.50 419 410 0.58 - 4390.70 400 2950.93 - 2951.00 - 321(1) 由以上數(shù)據(jù)繪制A-B系統(tǒng)熔點-組成圖(2) 已知A和B的摩爾質(zhì)量分別為12

6、1.8g×mol-1和112.4 g×mol-1，由相圖求A和B形成化合物的最簡分子式(3) 對相圖中各相區(qū)排號，在下表中列出相圖中所有液-固兩相區(qū)的固相成分：相區(qū)(號)固相成分(4) 當(dāng)為0.25的A-B雙組分系統(tǒng)由700逐步降低時，液相l(xiāng)（A+B）中B的含量怎樣變化（在一定溫度區(qū)間或溫度點的的大小及變化）五 計算題（要求詳細計算過程）1（10分）以知某物質(zhì)B在液體和固體狀態(tài)的飽和蒸汽壓p（l）及p（s）與溫度的關(guān)系式分別為： =-+22.405=-+27.650(1) 計算下述過程的DG: B(s,1mol,300kPa,200k) B(l,1mol,300kPa,20

7、0k)(2) 判斷在200k,300kPa下,物質(zhì)在液態(tài)能否穩(wěn)定存在?2. （6分）已知在定壓下某液相反應(yīng)AB，k1和標(biāo)準平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度T有下列關(guān)系： =-+6.0 ， 則，該正向反應(yīng)為_級反應(yīng)，其標(biāo)準摩爾焓變和逆向反應(yīng)的活化能分別為_和_3. （18分）某溶液中的反應(yīng)A+BX+Y，反應(yīng)開始時，A和B的物質(zhì)的量相等，反應(yīng)進行1h時A的轉(zhuǎn)換率為75%，求，當(dāng)反應(yīng)分別符合下列假設(shè)時，進行到2h的時候反應(yīng)物A剩余多少（以起始量的百分數(shù)表示）未反應(yīng)（液體總體積隨反應(yīng)的變化可忽略）？A） 對A為1級，對B為0級B） 對A和B均為1級C） 對A和B均為0級D） 對A為0級，對B為1級E） 對A為0級，

8、對B為2級F） 對A為2級，對B為0級4（14分）已知以下數(shù)據(jù)（I）298.15k的熱力學(xué)數(shù)據(jù)物質(zhì) /(kg×mol-1) /(kg×mol-1)HgO(s) 73.22O(g) 205.1HO(g) -285.85 70.08Hg(l) 77.4H(g) 130.7(ii)電池的Pt|H(py)|NaOH(aq)|HgO(s)|Hg(l)的E=0.9265V(1)寫出陰、陽兩極電極反應(yīng)和電池反應(yīng)(2)計算該電池反應(yīng)的(3)計算HgO(s)的分解反應(yīng) HgO=Hg(l)+(1/2)O2(g)的(298.15K)(4)計算HgO(s)在25的分解壓5（12分）某分子B,其運動

9、形式只有三個可及的能級1, 2, 3，其基態(tài)能級是非簡并的。與基態(tài)能級相鄰的兩個能級2, 3的簡并度分別為3和5，當(dāng)基態(tài)能級1取作能量零點時，鄰近的兩個能級的大小分別為： 2/k=100K, 3/k=300K (式中k為玻爾茲常數(shù))（1） 寫出B分子的總配分函數(shù)q的析因子表達式（2） 計算在200K時B分子配分函數(shù)q （3） 計算在200K時由B分子構(gòu)成的純理想氣體中，在這三個能級上的最概然分布的B分子數(shù)之比6（7分）在298K，有一個含Zn為0.10mol×kg-1，的中性溶液（pH=7）,用Pt電極電解，已知Ey( Zn/ Zn) =-0.763V，氫氣的超電勢(H2)=0.6V

10、，Zn的超電勢忽略不計，并設(shè)活度因子均為1。通過計算判斷陰極上首先析出何種物質(zhì)？7（8分）某實際氣體的狀態(tài)方程為pVm=RT +bp(其中b是常數(shù))。1mol該氣體在恒定的溫度下由p1變到p2，求S，H六實驗題（12分） 下圖是測定不同溫度下的乙醇的飽和蒸汽壓裝置在該裝置上還可以測定乙醇的摩爾蒸發(fā)焓。蒸餾瓶中的乙醇所受的外壓可以通過左側(cè)的機械（油）泵將該裝置抽到一定的真空度后，關(guān)閉b，調(diào)節(jié)c給定a.三通活栓 b.兩通活栓 c. 兩通活栓 d.毛細尖嘴口e.*瓶 f.凈化瓶 g.冷凝管 h.普通溫度計i.無水乙醇 j.電熱絲 水銀壓力計回答下列問題1 當(dāng)機械（油）泵將該裝置抽（此時a只接通泵和系

11、統(tǒng)，b開，c關(guān)）到所的真空度以上后，欲停該泵（以準備實驗）時，正確的操作步驟順序是：1)_2)_3)_4)這樣做的目的是:_2.e在該實驗中的兩個作用是：1）_2)_3.c的作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，d作成毛細尖嘴管的原因是：1）_2)_ 4.利用放大鏡，在h上最后一位可估讀的溫度（）在（ ）A 個位上 B小數(shù)點后最后一位 C小數(shù)點后第二位D 小數(shù)點后第三位5利用該裝置測定乙醇的摩爾蒸發(fā)焓的原理（用公式表示）是：大 連 理 工 大 學(xué)二四年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試物理化學(xué)及物理化學(xué)實驗試題參考答案一、是非題1. 2.× 3.× 4. 5.× 6. 7.× 8

12、. 9. 10. 11.× 12.×二、選擇題 1.B 2.C 3.B 4.A 5.C 6.C 7.B三、推導(dǎo)題解：A的吸附速率（其中為A在該表面的吸附速率常數(shù)） A的脫附速率: （其中為A從該表面的脫附速率常數(shù)）吸附平衡時：則： (其中)同理有(a)和(b)聯(lián)立，解得四、作圖題(1) 見右圖（2） , 故該化合物的最簡分子式為A2B3（3）相區(qū)(號)固相成分1A2A2B33A2B34B（4）當(dāng)為0.25的AB雙組分系統(tǒng)由700逐步降溫時，液相(AB)中B的含量怎樣變化為：700525(估計溫度)：0.25（不變）525(估計溫度)410：由0.25逐漸變至0.47 在41

13、0不再變化（直到消失）五、計算題 1解 （1）計算200 K時B在液體和固體狀態(tài)的飽和蒸氣壓p(l)及p(s): 由22.40512.24,得p(l)228.7 kPa由27.65011.99,得p(s)160.3 kPa所給過程是定溫、定壓不可逆相變化過程，設(shè)計成以下可逆過程進行計算：DGDG1DG2DG3DG4DG5 DG1DG50, DG2=0, DG4=0B（s,1 mol,300 kPa,200 K）B（l,1 mol,300 kPa,200 K）B（l,1 mol,228.7 kPa,200 K）B（g,1 mol,228.7 kPa,200 K）B（s,1 mol,160.3 k

14、Pa,200 K）B（g,1 mol,160.3 kPa,200 K）DGDG3 591 J （2）在定溫(200 K)、定壓(300 kPa)下，液態(tài)B變?yōu)楣虘B(tài)B的591 J0，說明液態(tài)B自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)B。液態(tài)B不能穩(wěn)定存在。2一級，16.6 kJ·mol-1，33.26 kJ·mol-13解（1）代入1, 2, xA,10.75，得1xA,20.0625, A剩余6.25%未反應(yīng)。 （2）得0.1429，A剩余14.29%未反應(yīng) （3） 得0.5，表明在未達2 h前A已消耗完 （4）同（1） ， （5）同（2） ， （6）同（2）4解（1）陽極反應(yīng)：H2(g,)2OH(

15、aq)2 H2O(l)2e 陰極反應(yīng)：HgO(s)2H2O(l)2eHg(l)2OH(aq) 電池反應(yīng)：HgO(s)H2(g, )Hg(l)H2O(l)（2）對于電池反應(yīng)2×96 485×0.926 5 J·mol-1178.8 kJ·mol-1（3）HgO（s）的分解反應(yīng)（c） HgO(s)Hg(l)(1/2)O2(g) 是反應(yīng)（a） HgO(s)H2(g)Hg(l)H2O(l) 和反應(yīng)（b） H2O(l)H2(g)(1/2)O2(g) 的加和 對于反應(yīng)(b): 130.7(1/2)×205.170.08 J·mol-1·K-1 163.17 J·mol-1·K-1 (285.85298.15×163.17×10) kJ·mol-1 237.2 kJ·mol-1 (237.2178.8) kJ·mol-1 58.2 kJ·mol-1 （4） 58.2×10008.314×29