研究生入学考试物理化学模拟试卷(一)

研究生入学考试物理化学模拟试卷（一）

一、单项选择题

1．对于只做膨胀功的封闭系统的(?A/?T)V值是

（A）大于零 （B）小于零 （C）等于零 （D）不能确定 2．在隔离系统内

（A）热力学能守恒，焓守恒 （B）热力学能不一定守恒，焓守恒 （C）热力学能守恒，焓不一定守恒 （D）热力学能、焓均不一定守恒 3．戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol-1，CO2(g)和H2O(l)的标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol-1和-286 kJ·mol-1，则戊烷的标准摩尔生成焓为

（A）2839 kJ·mol-1 （B）-2839 kJ·mol-1 （C）171 kJ·mol-1 （D）-171 kJ·mol-1 4． N2与CO的转动特征温度分别为2.07K及2.77K。在同温度下，N2与CO的转动配分函

数之比为

（A）0.747:1 （B）1.34:1 （C）0.669:1 （D）1.49:1 5．玻耳兹曼分布

（A）就是最概然分布，也是平衡分布 （B）不是最概然分布，也不是平衡分布 （C）只是最概然分布，但不是平衡分布 （D）不是最概然分布，但是平衡分布 6．相图上，当物系处于哪一个点时只有一个相？

（A）恒沸点 （B）熔点 （C）临界点 （D）低共熔点 7．实际气体节流膨胀后，其熵变为

?V2（A）?S?nRln??V?1?TCTCp? （B）?S??2Vdp （C）?S??2pdT （D）?S??2VdT

?T1T?T1T?p1T??8．CaCl2浓度为0.1mol·kg-1的溶液中，电解质离子平均活度因子γ±＝0.219，则离子平均活度a±为

（A）3.476×10-4 （B）3.476×10-2 （C）6.964×10-2 （D）.385×10-2 9．已知Tl3+,Tl+∣Pt的标准电极电势ETl3+,Tl?Pt?1.250V, Tl+∣Tl的标准电极电势

θθθ3+

ETl??0.336V，则Tl∣Tl的标准电极电势E3+为 +TlTlTl（A）1.586V （B）0.914V （C）0.721V （D）0.305V 10．反应2O3→3O2具有简单的反应级数，则O3的速率系数k1与O2的速率系数k2的关系为

1

(A)2k1=3k2 (B) k1=k2 (C) 3k1=2k2 (D) ?11．对于两个都是一级反应的平行反应，下列各式不正确的是

（A）k总?k1?k2 （B）E总?E1?E2 （C）

11k1=k2 23ln2k1cB? （D） t1/2?

k1?k2k2cC12．当把一根毛细管插入某液体时，可能会发生下列哪种现象？已知表面张力γs－l＞γs－g

（A）管内液面上的饱和蒸气压高于管外液面上的饱和蒸气压 （B）管内液面高于管外液面 （C）管内液面上呈凹形 （D）此毛细管能被该液体润湿

13．有两根半径相同的玻璃毛细管，一根是直形的，另一根一端是直的，另一端呈弧形弯曲

端口与直端同向。今将两毛细管的直端插入水中，若在直形毛细管内水面上升高度为h，使弯曲毛细管顶端离水面的距离为h/2，端口离水面的距离尚有h/3，试问水在此毛细管端的行为是

（A）水从毛细管端滴下 （B）水面呈凸形弯月面 （C）水面呈凹形弯月面 （D）水面呈水平面 二、填空题

1．在隔离系统中发生某剧烈化学反应，使系统的温度及压力皆明显升高，则该系统的： ΔS ；ΔU ；ΔH ；ΔA 。（选填：＞0，＝0，＜0，或无法确定） 2．盐桥中使用的电解质需满足的条件是 。 3．表述温度对反应速率系数影响的阿累尼乌斯公式能用于有明确 的所有反应。 4．用同一滴管在相同条件下分别滴下同体积的三种液体：水，硫酸溶液，丁醇水溶液，则所需滴数最多的是 。

5．当界面为球形时，弯曲界面下的液体所受到的附加压力的方向总是指向 。 三、简答题

1．高温下，CaCO3 (s)分解为CaO (s)和CO2 (g)。（1）在一定压力的CO2气中加热CaCO3 (s)，实验表明加热过程中，在一定温度范围内CaCO3 不会分解；（2）若保持CO2气体的压力恒定，实验表明只有一个温度可使CaCO3 (s)和CaO (s)的混合物不发生物相变化；请根据相律说明上述实验事实。

2

2． 统计热力学的基本假设是什么？

3． 理想气体从某一始态出发，经绝热可逆压缩或等温可逆压缩到同一固定的体积，哪个过

程所需的功大？简要说明理由。

4． 合成氨反应为3H2(g）+ N2(g）= 2NH3(g），一般在30MPa，约520℃时进行，生产过程

中要经常从循环气（主要是H2、N2、NH3、CH4）中排除CH4气体，为什么？ 5．“溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和”这一说法是否正确，为什么？

6．写出铅蓄电池Pb(s)∣H2SO4(溶液,比重1.22-1.28)∣PbO2(s)的电池反应式,并说明它是否符合可逆电池的条件。

7．在工业上合成HCl(g）,采用的装置都是用两根管道分别引出H2(g)和Cl2(g),进入反应装置

合成HCl(g）。为何不用一根管子引出H2(g)和Cl2(g)的混合气体进行合成HCl(g)？ 8．说明物质在结晶初期会出现过冷现象的原因。

四、0℃时水的摩尔体积是18.018cm3，冰的摩尔体积是19.625 cm3，为使冰点下降 0.1℃，需增加外压1347.6kPa。（1）求冰在0℃时的熔化焓ΔfusHm ；（2）求水的凝固点降 低系数Kf ；（3）将少量蔗糖溶于水，在101325Pa下，冰点下降0.40℃。求该溶液在100℃时的饱和蒸气压。

五、绝热恒容容器中有一绝热耐压力隔板，隔板两侧均为 N2(g)，一侧容积为50dm3， 含有200K的2mol N2(g)；另一侧容积为75dm3，内有500K的4mol N2(g)。N2(g)可视为理 想气体，Cp,m=7R/2。现将容器中的绝热耐压力隔板撤去，使系统达到平衡，求过程的ΔS。

六、已知气相反应2SO2?O2?2SO3的标准平衡常数K与 T的函数关系为：

θlnKθ?23889T/K?2.222ln(T/K)-37.996。上述反应可视为理想气体反应。

θθθ（1）求该反应在1000K时的?rHm，?rUm，?rGm；

（2）1000K时，2×101325Pa下若有SO2、O2和SO3的混合气体，其中SO2占20%(vol), O2占20%(vol)，试判断在此条件下反应的方向如何？ 七、如下为碳的相图，问：

3

（1）O点是什么点？

（2）曲线OA、OB、OC分别表示什么？

（3）常温常压下石墨、金刚石何者是热力学上的稳定相？ （4）在2000K把石墨转变成金刚石需要多大压力？

（5）在任意给定的温度和压力下，石墨和金刚石哪个密度大？如何证明？ 已知C（石墨）→C（金刚石）的焓变ΔHm＞0。

八、证明对理想气体系统的n级简单反应，其反应速率系数kp＝kc(RT)和kc分别为气体浓度用压力和浓度表示时的速率系数。

九、已知在一定温度范围内，某反应A→B的速率系数与温度的关系式为

1-n

。其中kp

lgk??4000T/K＋7.0，式中k的单位为min-1。

求：（1）反应的表观活化能与指前因子A；

(2) 若在2min内使A反应掉65％，求所需控制的反应温度。

十、在25℃、标准压力下，以Pt为阴极，石墨为阳极，电解含有FeCl2（浓度为

0.01mol·kg-1）和CuCl2（浓度为0.02mol·kg-1）的中性水溶液。若电解过程搅拌溶液，并假

θθθ设超电势均可忽略不计，且已知EFe2+Fe??0.440V,ECu2+Cu?0.337V，EH+O?1.229V。

2问：（1）何种金属离子先析出？ （2）第二种金属离子析出时，外加电压至少为多少？ 十一、将FeCl3水溶液加热水解可得到Fe(OH)3溶胶，试写出此溶胶的胶团结构式。 若在电泳仪中测定该溶胶的电动电势，通电后将会观察到什么现象？比较MgCl2、NaCl、 Na2SO4、MgSO4四种盐，说明哪一种盐对聚沉上述胶体最有效？

4

研究生入学考试物理化学模拟试卷（一）参考答案

一、单项选择题

1. （B） 2. （C） 3. （D） 4. （C） 5. （A） 6. （C） 7. （B） 8. （B） 9. （C） 10. （C） 11. （B） 12. （A） 13.（C） 一、填空题

1．>0 ，=0 ，>0 ，<0 ；2．正负离子的迁移数相等；3．反应级数和速率常数；4．丁醇水溶液；5．界面的曲率中心； 三、答案略

四、解 (1) 由克拉贝龙方程式

dp?fusHm **??TVl?VsdT?m??m???=

dp**??fusHm?T?Vl?Vl?????m?m?dT

={273.15 × [(18.018-19.625)×10-6] × 1347.6×103 ÷(－0.1)×103}kJ·mol-1

－

=5.915 kJ·mol-1

R(Tf?)2MA（2）Kf?

?fusHm8.314?273.152?18.02?10?3}K· ={kg·mol-1 35.915?10 =1.89 K·kg·mol-1

( 3 ) mB=

?Tf0?(?0.40)={kg-1 = 0.2116 mol·kg-1 }mol·Kf1.89xB?mBMA?0.2116?18.02?10?3?3.813?10?3

*pA?pA?1?xB??{1.013?105?1?3.813?10?3?}Pa

?1.009?10Pa五、解 先求出气体混合后的温度T，由Q吸=－Q放，得

2Cp.m(T?200)?4Cp.m(500?T)，得

5T?400K

设隔板撤去气体混合后的压力为p ；2mol(n1)N2的初始温度为T1、压力为p1，混合过程的熵变为△S1；4mol(n2)N2的初始温度为T2、压力为p2 ，混合过程的熵变为△S2；则

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