中科院-中科大1999试卷及答案.doc

中国科学技术大学一九九九年招收硕士学位研究生入学考试试卷试题名称：物理化学选择题部分（共五题，每题2分）（1）1mol理想气体在100作如下等温膨胀变化：初态体积25dm3，终态体积100dm3。先在外压恒定为体积等于50 dm3时的压力下膨胀到50 dm3，再在外压恒定为终态压力下膨胀到100 dm3。整个变化所做膨胀功为：（）（A）3101J（B）5724J（C）2573J（D）4208J（2）373.15K和下，水的蒸发潜热为40.7kJmol-1，1mol水的体积为18.8 cm31mol1，水蒸汽的体积为30200 cm3mol-1，在该条件下1mol水蒸发为水蒸汽的为：（）（A）45.2kJ (B)40.7kJ (C)37.6kJ (D)52.5kJ(3)373.15K和下，1mol水向真空汽化膨胀为373.15K和的水蒸汽，则该变化的为：（）（A）40.7kJ (B)52.5kJ (C)37.6kJ (D)0(4)用界面移动法测定H+离子的迁移率（淌度），在历时750秒后，界面移动了4.0cm，迁移管两极之间的距离为9.6cm，电位差为16.0V，设电场是均匀的，H+离子的迁移率为：（）（A）3.210-7m2V-1s-1, （B）5.810-7m2V-1s-1,（C）8.510-4m2V-1s-1,（A）3.210-5m2V-1s-1,（5）在稀的砷酸溶液中通入H2S制备硫化砷（As2S3）溶胶，该溶胶稳定剂是H2S，则其胶团结构式是：（）（A）（B）（C）（D）计算题部分1.（9分）温度与压力分别为298.15K，时，已知下列反应的热效应：（1）（2） （3） 求反应的摩尔焓变？2.（10）试应用麦克斯韦关系式证明理想气体的内能与体积无关，而仅是温度的函数；而范德华气体的内能随体积的增大而增加。3.（10分）已知25时，液态水的饱和蒸汽压为3167Pa，试计算25、时，1mol过冷水蒸汽变为同温同压下液态水的，并判断该变化是否自发。已知液态水的摩尔体积。4.（10分）苯的正常沸点为80.1，在100g苯中加入13.76g联苯之后，苯的沸点升至82.4。已知苯与联苯的摩尔质量分别为与。求：（1）苯的沸点升高常数；（2）苯的蒸发热。5.（9分）硝基苯和水组成完全不互溶二组分混合液。在下，其沸腾温度为99。已知99时水的蒸汽压为97.709kPa。水与硝基苯的摩尔质量分别为与。若硝基苯进行水蒸汽蒸馏，试求馏出物中硝基苯所占质量百分数。6.（9分）已知反应在457.4K时，0.36，本反应的， , 试求500K时的。7.（9分）设有某气体A，其分子的最低能级是非简并的，取分子的基态作为能量零点，相邻能级的能量为，其统计权重为2，忽略更高能级，(1) .写出A分子的总配分函数的表达式；(2). 设kT，求出相邻两能级上最可几分子数之比N1/No的值；(3).设kT，试计算1mol该气体的平均能量为多少？（T298.15K）。8.（6分）下列电池设氢气符合状态方程pVm=RT+p。式中，且与温度，压力无关。当氢气的压力p120.0，p2时，(1).写出电极反应和电池反应；(2).计算电池在温度为293.15K时的电动势；(3).温度恒定为293.15K，发生1mol（l）中写出的电池反应，其可逆热效应是多少？9.（6分） 298.15K时，有一含Zn2+与 Cd2+的、浓度都为0.10的中性溶液(pH=7),用Pt电极电解，氢气的超电势Zn与Cd的超电势忽略不计，（1）哪种金属首选在阴极上析出？为什么？（2）第二种金属刚折出时，首选析出金属的浓度是多少？10.（9分）气相反应 的反应历程（基元反应）为：（1） Br2+M2Br +M（2） Br +H2HBr+H（3） H+Br2HBr+Br（4） H +HBrH2+Br（5） 2Br+MBr2+M 用稳态近似法推出总反应的动力学方程。11.（6分）水中有一直径为的水汽泡（水面下附近，并忽略水柱的静压力），水的温度在沸点附近（即将沸腾），若该汽泡能顺利浮出水面，汽泡的温度为多少？该汽泡中有多少个水分子？（已知此时水的表面张力0.0580N，水的密度0.95，水的摩尔质量为M18.016，水的汽化热近似为常数水汽近似为理想气体，大气压力为101325Pa）。中国科学技术大学一九九九年招收硕士学位研究生入学考试试卷答案试题（答案）名称：物理化学（答案）选择题部分1-5：ACDAB计算题部分1-488.32与（1） 理想气体PVnRT，（2） 范德华气体。H2O（g）25. H2O（l）25. H2O（g）25. 3167Pa H2O（l）25. 3167Pa 3 设水蒸汽是理想气体，则设水的摩尔体积Vm(l)不随压力的变化而变化，则于是GG1G2G3-8590.5+0+1.776-8589J0因为G0，据吉布斯自由能判据，为自发不可逆过程。4（1）联苯的质量摩尔浓度b=由Tb=Kbb得Kb=Tb/b=(82.4-80.1)/0.8923=2.578 (2) 由得5.设馏出物共100g，其中水与硝基苯各为W水（g）与W硝(g)，则有W水100W硝已知99时，硝基苯在馏出物中所占百分数为20.10/10020.10%5 由基尔霍夫定律rHm(Tm)=rHm(T1)+知，当rCp=0时，不随温度而变化。根据吉布斯亥姆霍兹公式得当T500K时，7.(1)A分子总配分函数为 (2)（3） =0.42388RT=0.423888.314298.15=1050.7.8.(1) 负极反应： 正极反应： 电池反应： (2) rGm=E= =0.03784+0.0001477)V=0.03799V=0.038V(3) 9(1) 在阴极上，析出电势最大的首先还原析出，金属Cd首先析出，其次是金属Zn。（2） Zn(s)开始析出时10 (1) (