中科院-中科大2000试卷及答案.doc

中国科学院中国科学技术大学2000年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷科目：物理化学一、 选择、真空题（共20分）1（2分）从统计热力学观点看，功的微观本质是：热的微观本质是。2（2分）有理想气体反应达化学平衡A（g）B（g）3C（g），在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气体，平衡移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后平衡移动。3（4分）离子迁移数（t1）与温度、浓度都有关，对BaCl2水溶液来说，随着溶液浓度的增大，t(Ba2+)应_ ，t(Cl-)应；当温度升高时，t(Ba2+)应，t(Cl-)应（填入增大或减小）。4（2分）I2分子的振动能级间隔为0.43。在25时，某一能级i与其较低能级上分子数的比值5（2分）298K时正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图。其斜率为-0.103。正丁醇在浓度为0.1mol时的表面超量为：6.（5分）混合等体积的0.08和0.1溶液所得溶胶。（1）试写出胶团结构式：（2）指明电泳方向：（3）比较电解质对溶胶的聚沉能力：。7（3分）用渗透压测大分子化合物的摩尔质量属于均摩尔质量；用光散射法得到的摩尔质量属于均摩尔质量；沉降速度法得到均摩尔质量。（A）质均（B）数均（C）Z均（D）平均二、 计算题（共80分）1（9分）已知1mol氢气的物态方程为：P（Vb）=R T ( b为大于0的常数)，若该气体经一个绝热的自由膨胀过程由始态（T1，V1）到达终态体积V2，求：（1） 终态的温度T2；（2） 过程的U、H、（3） 计算说明该气体经节流膨胀后，温度如何变化？2（8分）在308.15K乙醇（1）和氯仿（2）组成二组分溶液，该溶液的蒸气压p与液相组成x气相组成y之间的关系，由实验测得列表如下：x0.00000.01000.05000.20000.40000.50001.0000y0.00000.04140.20000.57540.74460.78581.0000p/Pa13706141591621225358342913693039343假定蒸气为理想气体，当乙醇在溶液中的摩尔分数为0.6时：（1） 以纯液为标准态，计算乙醇和氯仿的活度及活度系数；（2） 以极稀溶液为标准态，计算氯仿的活度和活度系数。3（6分）氩气的标准态摩尔熵与温度的关系为： （T为绝对温度），计算1mol氩气在标准压力下温度从25变为50时的。4（9分）已知A、B二组分体系在下的相图（Tx图）如图1。T/Kabct(时间)GDFAB61bc2354610510aPEHCXB0.4（1） 标出各区（16）的相态，水平线EF、GH及垂线CD上的体系的自由度是多少？（2） 画出从a. b. c.点冷却的步冷曲线（可在图2上作）。5（8分）1atm下的离解度在60时为54.4%，在100时为89.2%，试求反应(g)=2NO2(g)的标准态摩尔反应函及摩尔反应熵。设在60-100温度范围内反应的、可视为常量。6（6分）求298K时下列电池的电动势和温度系数：已知此时H2O（l）的生成热为285.84，生成吉布斯自由能为-237.19。7(8分) 通过计算说明25时被CO2饱和了的水能否被还原成甲酸HCOOH，(1)以铂片为阴极；(2)以铅为阴极。已知在铂片上的氢超电势为0，而在铅片上氢超电势为0.6V，查表可知：H2(g)-130.67O2(g)-205.10H2O(l)-285.8570.082CO2(g)-393.42213.76HCOOH(l)-416.43138.0728.(8分) 二甲醚的分解反应是一级反应：，设反应能进行完全，813K恒温下把二甲醚充入真空刚性反应球内，测量球内的压力随时间的，数据如下： t/s39077715873155p/kPa40.848.862.477.993.1试计算该反应在813K时反应速率常数k，半衰期t1/2(理想气体假设)9.(6分)实验测得气相反应的速率常数；，温度为1000K时试求1000K时，该反应的活化熵。10(6分) 水在293K时的表面张力为，密度为988计算水在293K、内半径为 及的毛细管中上升的高度。已知g=，接触角。11(6分) 在298.15K时，F2分子的转动惯量求F2分子的转动配分函数和F2气体的摩尔转动熵。(中国科学院中国科学技术大学2000年收攻读硕士学位研究生入学考试试卷招科目：物理化学参考答案及评分标准：一、 选择、填空题：（共20分）1 改变分子的能级（1分）改变分子能级上分布的分子数（1分）2 向右（1分）；不（1分）3 减小（1分）；增大（1分）；增大（1分）；减小（1分）。4 =0.3525 （2分）6 （2分）；向负极运动（1分）(2分)7 B（1分）；A（1分）；C（1分）二、 计算题：（1）dU由dU绝热自由膨胀dU=0,dT=0,即为一恒温过程T2T1（3分）（2）dU=0, (1分)（1分）由 = (1分)（3）U=U(T), 代入上式： (2分)节流膨胀dp0，dT0即节流膨胀后温度升高。（1分）2（1）（1分）（1分）（1分）（1分）（2）以极稀溶液为标准态：当即：亨利常数取x20.0100实验值， 当x20.4时：（1分）（1分）3 （1分）= （1分） （1分） = （1分） =36.36T+20.79(TlnT-T)=15.57T+20.79TlnT=15.5725+20.79(323ln323-298ln298)=389.25+20.79168.4=3891 =3.891 (2分)4（1）相区123456相态L（熔化物）LSALSCLSBSASCSCSBcT/Kabt(时间)*C为不稳定化合物 (3分)EF、GH线上:CD: （3分）（2）见右图560时，（1分）（1分）-1438（J 100时，（1分）（1分）由于60100间为常量，由GDHTS（2分）解：（2分）6电池反应： （2分） （1分）（1分）（1分）7.对反应: （2分） (2分)（1） 以Pt为电极时，电解需加电压1.229V，而生成HCOOH时需加电压即使,也需电压：1.281V 1.229V (1分)总是先电解而非生成HCOOH （1分）（2） 以铅为阴极时，由于有氢超电势，电解需加压：1.229+0.6=1.829(V)1.429(V) （1分）能被还原成