中科院应化所考博真题2010高等物理化学及答案

中国科学院长春应用化学研究所

二O一O年攻读博士学位研究生入学考试试题

高等物理化学

一、选择题 （每小题2分，共40分）

1. 物质的量为n 的纯理想气体，该气体的哪一组物理量确定后，其他状态函数方有定值？ （ ）

（A） p （B） V （C） T,U （D） T, p

2. 273 K，10p?下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为： （ ）

(A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定

3. 一封闭钟罩中放一杯纯水A 和一杯糖水B， 静止足够长时间后发现：（ ）

（A） A 杯水减少, B 杯水满后不再变化 （B） A 杯水变成空杯，B 杯水满后溢出 （C） B杯水减少, A 杯水满后不再变化 （D） B杯水变成空杯，A杯水满后溢出

4. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101 325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( ) (A) 3 种 (B) 2 种

(C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。

5. 已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B在此固溶体中的含量必 _______ B 在液相中的含量。 ( ) (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D)不能确定

6. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为：( )

第 1 页 共 7 页

(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1

7. 在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是： ( ) (A) ΔrG m (B) Kp (C) ΔrGm (D) ΔrHm

8. (1) 处于标准态的 CO2(g) 和 O2 (g)，其标准燃烧焓值为零 (2) 因为

$ΔrG m$$= -RT lnK p，而

$K p是由平衡时的组成表示的，所以ΔrG m

$表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差 (3) 水在25℃, p?下蒸发，求算熵变的公式为

$?ΔS m$=(ΔH m$-ΔG m )/ T

(4) 在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为 ΔrSm= ΔrHm/ T

上述说法正确的是：（ ） (A) 1 , 2 (B) 2 , 3 (C) 1 , 3 (D) 3 , 4

9. 对于催化剂特征的描述，哪一点是不正确的：（ ）

(A)催化剂不能实现热力学上不可能实现的反应 . (B)催化剂有“中毒”现象。

(C)催化剂有选择性，不同类型的反应需用不同的催化剂，相同类型的反应需用相同的催化剂。

(D)催化剂能改变反应达到平衡的时间。

10. NH3 分子的平动，转动，振动自由度分别为：（ ）

（A） 3,2,7 （B） 3,2,6 （C ）3,3,7 （D）3,3,6

11. 根据依数性以渗透压法来测定化合物的摩尔质量时，最广泛被应用测定的化合物是： （ ）

（Ａ）无机电解质 （Ｂ）无机非电解质（Ｃ）低分子的有机物（Ｄ）大分子化合物

第 2 页 共 7 页

12. NaCl 稀溶液的摩尔电导率?m与Na+,Cl- 的淌度U+,U- 之间的关系为: ( )

（A）?m?U??U? （B）?m?U?/F?U?/F ( C) ?m?U?F?U?F (D) ?m?2(U??U?)

13. 明矾净水的主要原理是： ( )

(A) 电解质对熔胶的稳定作用 (B) 熔胶的相互聚沉作用 (C) 对电解质的敏化作用 (D) 电解质的对抗作用

14. 298 K 时, 在下列电池 Pt│H2(p?)│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)│Cu(s) 右边溶液中通入 NH3, 电池电动势将：( ) (A) 升高 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法比较

15. 下表列出反应 A + B → C 的初始浓度和初速：

初 始 浓 度 /mol·dm-3 cA,0 1.0 2.0 3.0 1.0 1.0

cB,0 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0

初 速 /mol·dm-3·s-1 0.15 0.30 0.45 0.15 0.15

此反应的速率方程为： ( )

(A) r = k cB (B) r = k cAcB (C) r = k cA(cB)2 (D) r = k cA

16. 在电极─溶液界面处形成双电层,其中扩散层的厚度 ???与溶液中相关离子浓度m的 大小关系是： ( )

(A) m增大,??增大 B) m增大,??变小 (C) 两者无关 (D) 两者关系不确定

17. 某反应的速率常数k = 7.7×10-4 s-1，又初始浓度为 0.1 mol·dm-3，则该反应的半衰 期为： ( )

第 3 页 共 7 页

(A) 86 580 s (B) 900 s (C) 1800 s (D) 13 000 s

18. 在其它条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而： ( ) (A) 增大 (B) 减小 (C) 先增后减 (D) 不变 19. 兰缪尔吸附等温式 ? = bp/(1 + bp) 中，常数 b 的物理意义是： ( ) (A) 吸附作用平衡常数的倒数 (B) 吸附作用的平衡常数 (C) 吸附过程的速率常数 (D) 脱附过程的速率常数

20. 光化学与热反应相同之处为： （ ） (A) 反应都需要活化能 (B) 反应都向(?rGm)T, p<0方向进行 (C) 温度系数小 (D) 反应方向有专一性

二、填空题 (每小题2分，共16分)

1. 某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时，吸热9414.5 J，则此气体的物质的量为 摩尔。

2. 化学位?B就是 B 物质的偏摩尔 ____ 。

3. N2(g)，O2(g) 体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为 。

4. 低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：Kp只是温度的函数, Kc是 ________ ___的函数，Kx是 ________ 的函数。

5. 已知25度时，0.010mol/dm3 BaCl2 溶液的电导率为0.2382S/m, Ba2+ 的迁移数是0.4375,

计算Ba2+ 和Cl- 的电迁移率分别为（ ）和（ ）。

6. 将NH4Cl（s）置于抽空容器中，加热到597K，使NH4Cl（s）分解，NH4Cl（s）= NH3

（g） + HCl（g）达到平衡时系统总压为100kPa，则热力学标准平衡常数Kp0为（ ） 7. 最能反映出微观粒子具有波粒二象性的表达式（ ）

8. 在一定温度和浓度的水溶液中，带相同电荷数的Li+，Na+，K+，Rb+，…，它们的离子半径依次增大，但其离子摩尔电导率恰也依次增大，这是由于__________________________。

三、简答题（每题5分，共20分）

1. 热力学和动力学是物理化学的两大重要部分，分别阐述它们各自的研究目的和任务。 2. 以电解池为例解析什么为超电势。举例说明超电势的利与弊。

3. 指出朗格谬尔吸附与BET吸附公式并说明二者有何差别；试说明BET吸附公式在催化

剂表征中的作用。

第 4 页 共 7 页

4. 摩尔电导率的定义式为：?m部分的浓度？

??c ，试问对弱电解质，c应用总计量浓度，还是解离

根据定义c是摩尔体积浓度，单位是mol.m-3。对于若电解质，应当用总计量浓度代入公式，不必考虑电离度。

四、计算题（每题8分，共24分）

1. 两液体A, B形成理想液体混合物。在320 K，溶液I含3 mol A和1 mol B，总蒸气压为：

5.33×104 Pa。再加入2 mol B 形成理想液体混合物II，总蒸气压为 6.13×104 Pa。

**(1) 计算纯液体的蒸气压 p A，pB；

(2) 理想液体混合物I的平衡气相组成 yB；

(3) 理想液体混合物I的混合过程自由能变化ΔmixGm；

(4) 若在理想液体混合物II中加入3 mol B形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸气压为多少？ 2. 某一气相反应

A(g)

k1k2+C(g)B(g)

已知在298K时，k1=0.21s-1, k2=5×10-9Pa-1·S-1，当温度升至310K时，k1 和k2值均

增加1倍，试求 （1） 298K时平衡常数Kp （2） 正、逆反应的实验活化能 （3） 反应的?rHm

（4） 在298K，A的起始压力为101.325kPa，若使总压力达到151.99kPa时，需多少时间？

3. 25℃时，电池Zn(s) | ZnCl2 (b＝0.555mol·kg-1) | AgCl(s) | Ag(s) 的电动势E＝1.015V， (? E/?T)p = －4.02×10-4 V·K1。已知E?(Zn2+/Zn)＝-0.7630V, E?(AgCl/Ag,Cl-)=0.2220V。

－

(1) 写出电池反应。

(2) 求上述反应的平衡常数K?。

(3) 求电解质溶液ZnCl2的平均活度系数。

一、1.D 2.C 3.B 4.C 5.A 6.C 7.C 8.C 9.C 10.D 11.D 12.C 13.B 14.B 15.D 16.B 17.B 18.B 19.B 20.A (4.S=5,R=3,R'=0,C=5-3=2,f*=2-Φ+1=0, 最大的Φ=3,除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存 14.加入Na2S下降，CuSO4升高) 二、1. Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2 mol 2. 吉布斯函数 3. 3 4. T T,P

第 5 页 共 7 页

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库中科院应化所考博真题2010高等物理化学及答案在线全文阅读。