中国药科大学物理化学考研真题及详细解答 2001PDF.pdf

第 1 页 中 国 药 科 大 学 2001 年攻读硕士学位研究生入学考试 物理化学试题 试题答案与分析 仅供参考 一 选择题 共 20 分 2 分 小题 1 恒温时理想气体的S和V的关系如图所示 哪一个图是正确的 B 物理化学试题 第 2 页 S V A B V S 物理化学试题 第 3 页 点评 由 V nR V S d d 知 S 和 V 不是线性关系 C S V D V S 物理化学试题 第 4 页 线性关系时 V S d d 常数 所以 A C 不正 确 V nR V S d d 说明 V S d d 是 V 的减函数 即曲线 S V 的斜率随 V 的增大而减小 答案 B 符合 而 D 的斜率是负值 V nR V S d d 0 不合 物理化学试题 第 5 页 2 如图所示 在一绝热气缸上有一理想活塞 内有一加热电阻 R 气缸内有理想气体 塞外为 1 标准大气压 现通过 R 缓缓加热 使气体缓慢膨 胀 则下列哪几个公式能继续适用 多选题 C D F 物理化学试题 第 6 页 A Qp H B W p V2 V1 C G H T S R p 物理化学试题 第 7 页 D U Q W E dU TdS pdV F H U p V 物理化学试题 第 8 页 3 在土壤中插入两根玻璃管 其中注有一定 量的电解质溶液 在玻璃管中加上电极 通电一 段时间后 何极的液体升高 B A 正极 B 负极 C 不升高 点评 本题是电渗现象 物理化学试题 第 9 页 4 在 298 K 时 某弱电解质溶液浓度从 0 01mol kg 1增加到 0 1mol kg 1 其电导率和摩尔 电导率的变化为 B A 减少 m增加 B 增加 m减少 C 减少 m减少 D 及 m均增加 物理化学试题 第 10 页 5 若电池反应 Fe Cu2 Cu Fe2 是热 力学自发过程 则 B A Fe 电极是正极 Cu 电极是负极 B 22 oo Cu CuFe Fe C Fe2 的活度大于 Cu2 的活度 D 反应一定是放热反应 物理化学试题 第 11 页 6 已知 25 时的电极反应 B 1 Fe2 2e Fe s 的标准电极电势 f 1 0 4402 V 2 Fe3 e Fe2 的标准电极电势 f 2 0 771 V 3 Fe3 3e Fe s 的标准电极电势 f 3 A 0 331 V B 0 036 V C 0 331 V 物理化学试题 第 12 页 D 0 036 V 物理化学试题 第 13 页 7 在化学动力学中 质量作用定律 C A 适用于任一恒温反应 B 只适用于理想气体恒温反应 C 只适用于基元反应 D 只适用于恒温恒容化学反应 物理化学试题 第 14 页 8 有一化学反应 其反应物反应掉 8 7 所需时 间是它反应掉一半所需时间的 3 倍 则其反应级 数为 B A 0 级 B 1 级 C 2 级 D 3 级 物理化学试题 第 15 页 9 在粗细不均匀的玻璃毛细管中有一小水 滴 平衡后其正确的位置应该是下图中的哪一 个 A 物理化学试题 第 16 页 点评 本题没有给出小水滴的初始位置 因 此 A 和 C 都是可能的 但若从能量角度分 A B C D 物理化学试题 第 17 页 析看 A 的可能性更大 因为水和空气的界面 更小 体系也更稳定 物理化学试题 第 18 页 10 开始时有任意量的 HCl g 和 NH3 g 组成的系统中 下列反应达平衡后 HCl g NH3 g NH4Cl s 则有 B A S 3 K 3 f 2 B S 3 K 2 f 2 C S 3 K 2 f 1 D S 3 K 3 f 1 物理化学试题 第 19 页 二 填空题 共 30 分 1 4题 2 分 题 1 醋酸高温裂解制乙烯酮 副反应生成甲烷 1 2 32 342 CH COOHCHCOH O1 CH COOHCHCO2 k k 已知 916 时 k1 4 65 s 1 k2 3 74 s 1 则使 99 醋酸分解需要的时间为 0 549 s 物理化学试题 第 20 页 2 乙胺 C2H5NH2 溶于水形成 C2H5NH3OH 今有 1 mol 乙胺溶于水制成 0 016 m3溶液 所生成 的 C2H5NH3OH 是弱电解质 按下式电离 C2H5NH3OH C2H5NH3 OH 298 2 K 时测得该溶液的电导率 0 1312 1 m 1 其无限稀释摩尔电导率 m 0 0233 1 m2 mol 1 则该条件下 C2H5NH3OH 的电离度 a 0 09009 物理化学试题 第 21 页 3 在 25 C 时 电解 0 5 mol kg 1 CuSO4中性 溶液 若 H2在 Cu 上的过电势为 0 230 V 则在阴 极上开始析出 H2时 残留的 Cu2 浓度为 6 48 10 34 mol kg 1 2 o Cu Cu 0 0337 V 物理化学试题 第 22 页 4 用波长 253 7 nm 的紫外光照射 HI 气体 时 因吸收307 J光能而使HI分解1 30 10 3 mol 则该反应的量子效率 F 1 996 物理化学试题 第 23 页 5 5 分 固体物质 A 和 B 形成的相图如上 所示 当组成为 x 的熔液冷却时 请画出其冷却 曲线 并指出每个转折处的反应 物理化学试题 第 24 页 绘得的步冷曲线如上所示 每一个转折点的 反应皆列表如下 a b c d e f A A 2B AB2 B x A T B T C D 物理化学试题 第 25 页 转折点 反 应 a 溶液 l 溶液 l 固体 B b 溶液 l 固体 B 溶液 D 固体 B 固体 AB2 c 溶液 D 固体 B 固体 AB2 溶 液 l 固体 AB2 d 溶液 l 固体 AB2 溶液 C 固 体 A2B 固体 AB2 物理化学试题 第 26 页 转折点 反 应 e 溶液 C 固体 A2B 固体 AB2 固体 A2B 固体 AB2 物理化学试题 第 27 页 6 6 分 制备金溶胶是在碱性溶液中用 HCHO 还原 HAuCl4 反应可表示为 HAuCl4 5NaOH NaAuO2 4NaCl 3H2O 2NaAuO2 3HCHO NaOH 2Au 3HCOONa 2H2O 1 写出金溶胶的胶团结构式 2 画出其双电层结构示意图 并在图上标 示出动电势 的物理意义 解 1 金溶胶的胶团结构式为 物理化学试题 第 28 页 xNaNa xn nAuOAu x 2m 2 金溶胶的双电层结构示意图如下 物理化学试题 第 29 页 电势 分散层 紧密层 物理化学试题 第 30 页 7 6 分 用蒸气压法测定水在不同温度下的 蒸气压可求出水的蒸发热 1 画出实验装置示意图 2 简明扼要地写出操作过程 3 处理数据依据的公式是什么 解 1 略 2 略 3 略 物理化学试题 第 31 页 8 5 分 A 和 B 与水形成的水盐体系相图 如下所示 A AB B H2O 1 2 3 4 5 6 G F E D 物理化学试题 第 32 页 请列表并填上 1 6 各区中所存在的物态 相区 相 态 1 未饱和溶液 同时溶有 A B 2 固体 A A 的饱和溶液 3 固体 A 固体 AB 溶液 F 对 A AB 同 时饱和 4 固体 AB AB 的饱和溶液 5 固体 B B 的饱和溶液 物理化学试题 第 33 页 相区 相 态 6 固体 B 固体 AB 溶液 G 对 B AB 同 时饱和 物理化学试题 第 34 页 三 计算题 共 50 分 10 分 题 1 298 K 时 各种常数如下表 o m2 HgS o m2 OgS o m2 H OgS 130 6 J K 1 mol 1 205 0 J K 1 mol 1 188 7 J K 1 mol 1 o fm2 H OgH 2 H Olp 241 8 kJ mol 1 3 17 103 kPa 试求反应 H2 g O2 g H2O l 的 o K 解 物理化学试题 第 35 页 H2 g O2 g H2O g 反应的 oo1 rmfm2 H Og241 8 kJ molHH i 反应的 oooo rmm2m2m2 11 1 H OgHgOg 2 1 188 7130 6205 0 2 44 4 J Kmol SSSS ii 物理化学试题 第 36 页 所以 反应的标准的吉布斯自由能变 ooo rmrmrm 3 31 214 8 10298 1544 4 228 6 10 J mol GHTS i 物理化学试题 第 37 页 oo 222rm o3 2m 33 22m 3o 22m 1 1 H gO gH O g1 2 2 H O gH O g 3 17 10 Pa2 H O g 3 17 10 PaH O l3 17 10 Pa3 H O l3 17 10 PaH O l4 pG pG G pG 2 3 4 1 2 3 4 可得 H2 g O2 g H2O l 物理化学试题 第 38 页 oo rmrmmmm os rm o 31 1234 1ln 237 2 10 J mol GGGGG p GRT p i o o41rm exp3 79 10 G K RT 物理化学试题 第 39 页 2 673 K 时 化学反应 NO2 g NO g O2 g 经试验证明可以进行完全 并且是一个二级反应 产物 NO 及 O2对反应速率无影响 以 NO2消 失表示的反应速率常数 k 与温度 T 之间的关系为 311 5594 lgdm mols8 80 K k T ii 1 求反应的表观活化能 Ea及指前因子 A 2 如 673 K 时 将压力为 26 7 kPa 的 NO2 物理化学试题 第 40 页 通入一反应器 使之发生上述反应 试计算反应 器中的压力达到 32 0 kPa 所需的时间 解 1 将所给的 k T 之间的关系式变换成 常用的自然对数形式 T k 66 12880 263 20ln 将之与 RT E Ak a lnln 对照得 物理化学试题 第 41 页 66 12880 263 20ln R E A a 解得 1 1138 molkJ 09 107 smoldm 1031 6 a E A 2 NO2 g NO g O2 g 物理化学试题 第 42 页 t 0 26 7 0 0 t t 26 7 p p 2 p 26 732 0 kPa 2 p p 总 p 10 68 kPa 673 66 12880 263 20ln c k 131 3 0758 moldm s c k ii 物理化学试题 第 43 页 RT k k c p 0000 1 8 314673 10 68 3 075826 726 710 68 pc pRTp t kp ppkp pp ii t 45 7 s 点评 南大教材下册 p779 练习 25 物理化学试题 第 44 页 3 298 K o p 条件下 有化学反应 o 242 1 24 Ag SOsH 2Ag sH SO0 1 mol kg p i 已知 24 o Ag SO Ag 0 627V o Ag Ag 0 799V 1 试给该化学反应设计一可逆电池 2 计算 Ag2SO4的活度积 3 计算该电池的电动势 E 假设活度系数 都等于 1 物理化学试题 第 45 页 解 1 设计的电池如下 o1 22424 Pt H H SO 0 1 mol kg Ag SO s Ag sp i 2 为计算出 Ag2SO4的活度积 要设计一电 池 使电池反应就是 Ag2SO4的离解反应 所设计 的电池为 2 424 Ag s Ag SO Ag SO s Ag s 该电池的标准电动势 o 0 6270 7990 172 VE 物理化学试题 第 46 页 o 6 sp exp1 52 10 zFE K RT 3 对于 1 的电池 24 o H SO 2 ln 0 627ln 0 20 1 2 0 698 V RT EEa zF RT F 物理化学试题 第 47 页 4 某高分子电解质 NaR 其分子量不均匀 在水中能完全解离 当半透膜的半径为 0 45 m 时 有 20 能透过半透膜 现将浓度为 0 1 mol kg 1 的 NaR 的溶液放在膜内 膜外放置 0 2 mol kg 1 的 NaCl 溶液 求平衡后 1 膜内外各种离子的浓度 2 该溶液的渗透压为多少 解 1 膜平衡后的离子分布如图所示 物理化学试题 第 48 页 R 0 08 Na 0 1 0 02 x Cl x R 0 02 Na 0 2 0 02 x Cl 0 2 x 根据平衡条件 NaClNaCl 内 外 有 0 10 020 20 020 2x xxx x 0 088 mol kg 1 物理化学试题 第 49 页 3 5 0 080 1 0 02 1000 0 020 20 020 2 1 785 10 Pa xx RT xx 物理化学试题 第 50 页 5 500 C 时 反应 CaCO3 s CaO s CO2 g K 10 3 1 求将 CaCO3 s 粉碎至 30 nm 1 nm 10 9 m 的微粉后的标准平衡常数 o r K 2 假设 rHm不随温度而变化 当 o K 与粉 碎至微粉后的 o r K相同时 此时的温度为多少 CaCO3 s 的密度为 3 9 103 kg m 3 100M 3 C