研究生入学考试物理化学模拟试卷(一)(7)

研究生入学考试物理化学模拟试卷（四）参考答案

一、填空题

1. 临界状态， = 2. = ，

? 3. = ，＜ 4. 水凝固点随压力升高而降低，由于冰

点压力高于三相点压力，导致冰点温度降低； 水中溶有空气，属于稀溶液，稀溶液的冰点降低 5.

4(p/pθ)3，增大 6. 增加，减小 7. ＜， 负极 8. 升高，减小 27-3-1

-3-1

9. 0.15 mol·dm·s，0.45 mol·dm·s 10. 表面活性剂的胶束溶液，高分子溶液 二、单项选择题

1. (D) 2. （B） 3. (C) 4. (D) 5. (C) 三、判断题

1. × 2. × 3. × 4. × 5. √ 6. × 7. √ 8. √ 9. √ 10. ×

四、解1. 退火是在金属冷却过程中，在略低于熔点的较高温度下保持一段时间，使金属内部均匀扩散，趋于组成相同。淬火是使凝固的金属或合金快速冷却，系统来不及发生相变，仍保持高温时的内部结构。

2. 电池放电时，负极反应： Zn?Zn+-2+- e+2正极反应： 2H+2e?H2(g) 总反应：Zn + 2H?Zn+ H2(g)

对电池充电时，阴极反应：2H+2e?H2(g) 阳极反应： Cu?Cu+2e

2+-+-+2+?u 总反应： 2H + C+22+ H(g) + Cu电池的充放电反应不可逆，所以不能构成可逆电池。

3. 因液态汞的表面张力很大，所以溅落时会形成许多细小的水银球。根据开尔文公式，球形液滴的蒸气压大于平面液体的蒸气压，而且液滴越小，蒸汽压越大。在使用水银时若不小心使水银溅落，细小的水银球难以收复，使空气中的汞蒸汽压增大，吸入人体便会严重危害身体健康。

五、解 (a) 若一溶液冷却到268K开始析出冰，由相图可知该溶液NH4Cl浓度为10%, 因此750g中含NH4Cl的质量为

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750g ×10%=75g

设冷却过程中析出纯冰质量为x，由杠杆规则可得

(750 g -x)× (15-10)=x × 10

解得 x = 250g

(b) 将15%NH4Cl水溶液冷却到268K时, 系统仍为液相，无固体析出.。而25%NH4Cl水溶液冷却到263K时, 此时系统有NH4Cl固体析出, 为二相; 一相纯NH4Cl固体, 一相为含20%NH4Cl的饱和水溶液, 二相质量的关系为：W液×（25-20）= W固× (100-25) 即 W液×5= (100g- W液)×75， 解得 W液=93.75g； 则 W固=(100-93.75)g = 6.25g

六、解 （1）理想气体等温可逆膨胀：?U?0，?H?0

Q??W?nRTlnp1100?1?8.314?300lnJ?1728.8J p250W??1728.8J

?S?Q1728.8?J?K?1?5.76J?K?1 T300?A??G??T?S??Q??1728.8J

（2）恒外压等温膨胀：终态与（1）相同，所以?U?0，?H?0，

?S?5.76J?K?1，?A??G??1728.8J

Q??W?p外（V2?V1)?p外nRT(??11?) p2p11 247.1J ??1?8.31?45050?3?00?(??)J50100?W??1247.1J

（3）绝热自由膨胀：Q?0，W?0，所以?U?0，温度不变，即终态与前面过程相同。所以仍有 ?H?0，?S?5.76J?K?1，?A??G??1728.8J 七、解 （1）aH2O?pH2O*pH2O?596.5?0.3498 1705 （2）H2O（溶液） H2O（纯水）

????H2O?(?H2O?RTlnaH2O)??RTlnaH2O

?? 32

?(-8.314?288.15 ln0.3498) J?mol-1= 2516J?mol-1

八、解 溶液的电导率是已溶解的溶质的电导率和纯水的电导率之和。 所以 ?(CaF2)??(溶液）－?(H2O)

?(38.6-1.5)?10-4S?m-1?37.1?10-4S?m-1 =

由于溶液很稀，可作如下近似

11?Λm(CaF2)?Λm(CaF2) 22?1?Λm(CaC2l?)Λ?(Na?FΛ)?mm2

(N aCl)=(116.7+90.2 -108.9)?10-4 S?m2?mol-1

?98?10-4 S?m2?mol-1

根据公式

c??(CaF2)Λm(CaF2)

37.1?10-4S ?m-1 ?

2?98?10-4 S?m2?mol-1

?0.189mol?m-3

九、解 本题的解题思路是： 25℃Ag2O的分解压是25℃Ag2O分解达平衡时O2气的压力，它与分解反应平衡常数的关系是Kθθθ?(pO2/pθ)1/2，而K又与Ag2O分解反应的?rGm相联

θθ系。所以此题的关键是通过电池反应的E和?rGm求得Ag2O分解反应的?rGm，进而求

pO2。

电池的电极反应为

(?)H2(pθ)?2OH?(aOH)?2H2O(l)?2e-

?(?)Ag2O(s)?H2O(l)?2e-?2Ag(s)?2OH?(aOH)

?电池反应 H2(pθ)?Ag2O(s)?2Ag(s)?H2O(l) (1) 已知 H2(pθ)?12O2(pθ)?H2O(l) (2)

12O2(pθ) (3)

(1)-(2)得 Ag2O(s)?2Ag(s)? 33

θθθ?rGm(3)??rGm(1)??rGm(2)

所给电池的电池反应与NaOH的活度无关，其它物质又都处于标准态，所以电池的E?Eθ

则 ?θθ-1rGm(1)=-zEF??(2?1.172?96500)J?mol

=-226.2kJ?mol-1

?Gθrm(2)??237.3kJ?mol-1

所以 ?θrGm(3)?(?226.2?237.3)kJ?mol-1?11.1kJ?mol-1

又

?Gθ2rm(3)??RTlnKθ??RTln(pO2/pθ)1/

则 ln(pθ1/2O2/p)???θrGm(3)11.1?103RT??8.314?298.15??4.478

解得 p2O2?(0.01136)?100kPa=0.0129kPa 十、解 (1) ?dcAdt?k1cA?k2cAcD ① 对自由基D采用稳态法处理

dcDdt?k1cA?k2cAcD?0 可得 k1cA?k2cAcD

代入式①得 ?dcAdt?2k1cA 则反应速率 r??1dcA2dt?k1cA

(2) 将反应速率系数与温度的关系式lnk?11/s?8?2406T/K与阿伦尼乌斯公式比较可得Ea?2406R?20.00kJ?mol-1

T?298.2K时 lnk?11/s?8?2406298.2??0.0684 解得 k?11?0.934s ， kA?2k1

则A消耗的半衰期为 t1/2?0.693k?0.693k?0.37s A21十一、解 由???0?bln?1?ac?可得

d?abdc??1?ac (1)

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根据吉布斯方程

Γ??cRT?d?dc 将式(1)代入上式得

Γ?abcRT?1?ac?

????19.6?10?3?13.1?10?3?0.2?103???292.2??1?19.6?10?0.2?10??mol?m?2?8.314??33???4.30?10?6mol?m?2

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