2008年中科院物理化学试题及答案

1、物理化学:第丨页共6页2008年硕士学位研究生入学考试试题(物理化学)所有试题答案写在答题纸上，答案写在试卷上无效。可以使用计算器|一、选择题(每小题2分，共60分，只有一个答案正确)1- 211101(302的转动能心为：(12)RT(B) RT (C) (3/2)R7(D) 2RT对于一定量的理想气体，下列过程可能发生的是：对外作功，同时放热体积不变，而温度上升，并且是绝热过程，无非体积功恒压下绝热膨胀恒温下绝热膨胀(1),(4)(B),(3)(C),(4)(D) (1),(2)对于气相反应，当体系总压力p变化时，对K；无影响(B)对K无影响(C)对无影响(D)对K, K”均无影响对于非理

2、想溶液下面说法中正确的是：只有容量性质才有超额函数若某个溶液的超额炳为零，则该溶液中任何一种成分的活度系数与温 度成反比超额炳必为正值，超额Gibbs自由能必为负值无热溶液是由化学性质相似，分子大小差别不大的物质混合而成能量尊点的不同选择，在下面诸结论中哪一种说法是错误的：影响配分函数的计算数值(B)影响U, H, F, G的数值(C)影响Boltzmann分布数N；的数值(D)影响能级能量乌的计算数值下面叙述中不齐确的是：对于理想气体，Cp.m与Cy.m之差一定是&对于实际气体，若吸收相同的热量，则体系在恒容过程中的温度升高 值一定大于恒压过程对于实际气体，若吸收相同的热量.则体系在恒容过程

3、中的内能改变 一定小于恒压过程对于单原子晶体，当温度足够高时，Cke约为3R物理化学;第3页共6页物理化学:第2页共6页单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势：高(B)低(C)相等 (D)不可比较对于下列的四种表述：因为所以只有等压过程才有因为NH=Qp,所以0也具有状态烙数的性质公式AH=0只适用于封闭体系对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的 始态和终态上述诸结论中正确的是：(1)，(4)(B) (3)，(4)(C)，(3)(D) (1)，在理想气体的S-T图上,任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比，在恒温时 所代表的含义是：(dS/dT)(dS/dT)p=O(

4、C)伶 T)p=CJCv(dS/dT)AdS/dT)p=(D) (dS/dT)y/(dS/dT)p=CCp体系的焙：(B)必定增加(D)不一定改变当体系将热量传递给环境之后,(A)必定减少必定不变在某温度下，当B溶解于A中形成溶液时，若纯B的摩尔体积大于溶液中 B的偏缨尔体积时，(设B的偏摩尔体积大于零)，若增加压力则B在A中的溶 解度将：(A)增大 (B)减小 (C)不变 (D)不确定N/g). I mol. 300 K护,理想气体，1(A)約(C)的=“2比较如下两筒氮气化学势的大小(沸逸度系数)，答案应为:N0 1 mol, 300 K1峰r-o. 1,实际气体坦(B)不能比较其相对大小

5、将一个容器用隔板隔成体积相等的两部分，在一侧充入1 mol理想气体,另 一侧抽成真空。当抽去隔板后，气体充满全部容器。则开始气体在一侧的数学概 率和气体充满全部容器的数学概率分别为：(A) 1, (!)(B) 1,2，(C) (|) ,1(D) 2,1将固体NH4HCOj(s)放入真空容器中，恒温到400 K, NH4HCO3按下式 分解并达到平衡：NH4HCO3(s) = NHs(g) + H2O(g) + CO2 (g)体系的组分数C和自由度数/为：(A) C= 2, /= 1(B) C= 2, /= 2某一水溶液中有种溶质，其摩尔分数分别是为若使用只允许 水出入的半透膜将此溶液与纯水分开

6、，当达到濬透平衡时水面上的外压为缶， 溶液面上外压为Ps则该体系的自由度数为：(A) /= n(B) /=(C) /= ”2(D) /= m+3则(D)很难断定17.对于怖的水溶液中的反应.NaCl时.反应速率会(A).增加当溶液中加入定鼠的(B)降低(C)不变(D)以上可能竹都有18.对于一级反应,禹5右当反应物己作用的分数为1/y时.-批-。翊所需时间为:(D) ln一定温度和压力下.在胶体体系中每个胶粒的平均动能为当每个溶剂分子 的平均动能为以,根据Einstein有关Broun运动的理论，(A)(B) EC在什么条件下，实验活化能(E)临界活化能(Ec),势垒(EQ和OK时的 能量差(

7、%)数值近似相等？(A) Ec很小(B) Eb很小(C)基态振动频率很高(D)温度很低某可逆电池反应的Gibbs自由能变化AVm和嬉变的关系为:(A) AHm AQm = 0(B)- A,Gm0(D) 三种均可能。有关胶体电动现象的Guoy-Chapman模型.以下哪些说法是正确的？溶液中与固体表面离子电荷相反的离子全部紧密排列在固体表面双电层包括紧密层和切动面双电层包括紧密层和扩散层明确了电势的物理意义298 K下,浓度为0.1和O.OlmoI/kg的KC1溶液的液接电势为Ej(l),如将KC1 溶液更换为HC1溶液，其它条件完全相同，设其液接电势为Ej(2),则：(A)身E0) (B) E

8、j(l)Ej(2)(C) Ej 印2)(D)不能断定对于接触角，以下哪种说法正确？物理化学:第s页共6页物建化学:第4页共6页接触角是液体表面张力和液固界面张力之间的夹角接触角是气固界面张力和液固界面张力之间的夹角接触角越大说明液体越能在固体表面铺展接他角越小，浸润功越大定浓度下，某强电解质的摩尔电导率为1.8xl02Q,.m2mor,.若在该溶液 中加入1.5 m5的纯水.此时摩尔电导率(A)降低(B)増高(C)不变(D)不能确定对于原电池，在外电路中有电流通过时.其电极的变化规律是正极不可逆电势比可逆电势更负阴极不可逆电势比可逆电势更正阳极电势高于阴极电势负极电势高于JE极电势26对于De

9、bye-Huckel-Onsager电导理论中的弛豫效应和电泳效应，以下哪种描 述是正的？弛隙效应使摩尔电导增加，电泳效应使摩尔电导减少弛隱效应使犀尔电导减少，电泳效应使摩尔电导增加二者均使摩尔电导増加二者均使摩尔电导减少在出在02中的燃烧反应，以下哪些说法是不正确的该反应是支链反应在该反应过程中，自由基增加数目大于成倍増加。该反应中没有链中止稳志近似法不能用于该反应当激发分子从激发三重态，上的某一能态跃迁到基态S。态时所发生的光物 理过程叫做：(A)荧光 (B)磷光 (C)系间衣跃(D)振助抱隙在细的孔道中很容易发生毛细戳聚现象，下列哪个公式可以解释该现勿？(A) Young-L叩lace

10、方程 (B) Gibbs 吸附公式(C) BET 公式(D) Kelvin 公式30.当光射入分散体系后，下列哪些现象会产生?主要发生光的散射 不会产生任何光的散射如分散相粒子的尺寸大于入射光波长，主要发生光的散射如分散相粒子的尺寸小于入射光波长,如分散相粒子的尺寸大于入射光波长,如分散相粒子的尺寸与入射光波长相当，不会产生任何光的散射二、计算题(第1小题15分，第2、3、4小题各10分，第5小题5分，共50分)4g Ar (可视为理想气体，其摩尔质量M(Ar)=39.95 g mof1)在300 K时， 压力为506.6 kPa,今在等温下反抗202.6 kPa的恒定外压进行膨胀。试分别求下

11、 列两种过程的0 W, NU, W AS, AF和AG。(1)若变化为可逆过程；.m（CO2）=26.78+42.68X 1077K146.4X l（T?（77K）2JKLmo三、证明题（每小题10分，共30分）证明（1） 7dS = C（務）协 + cJ务）dV .（2）己知物质的等温压缩系数K和绝热压缩系数Ks分别为偌1，专偌、试证明八一定温度下，密度为p和摩尔质量为M的无机化合物可形成半径为r的微米 级粒子，该粒子在水中的饱和浓度为c,如固-液界面张力为Yi.s,该化合物的大 块固体在水中的溶解度为5,证明：*= Kln三1%其中K在一定温度下为常数.3用热力学的基本关系式推导界面张力0

12、）与温度（T）的关系。四、问答题（10分）什么是电势？用电势说明溶胶的电泳和电渗现象.2008年硕士学位研究生入学考试试题参考答案（物理化学）一、选择题（每小题2分，共60分，只有一个正确答案）1.(D)2.(A)3.(A)4.(B)5.(C)6.(C)7.(A)8.(B)9.(D)10.(D)11.(A)12.(C)13.(C)14.(C)15.(C)16(C)17(A)18(A)19(D)20(D)21(C)22(B)23(A)24(B)25(A)26(D)27(C)28(B)29(D)30(B)二、计算题（第1小题15分，第2、3、4小题各10分，第5小题5分，共50分） TOC o 1

13、-5 h z 答（I） A t/=AH=0（2 分）QWnR7n （p代）=228.9 J（2 分）A S-nRln 0.763 J K1（I分）0r*=P2（*）M7UsS）=149.9J（3分）答转动惯 1 =卩，对于同位素分子系列H2, D2, HD, r0近似相同，而 /=（3分）所以 /（H2）： /（HD）： /（D2）=l/2： 2/3： 4/4 = 3： 4： 6（2 分）转动特征温度：61=殆8普及（3分）所以6H2）：仪HD）：仪D2）T（H2）： 1/（HD）： 1/（D2） = 4： 3： 2（2 分）答 依题给数据绘制相图如下:考试科目：物理化学第2页共5页各相区的相

14、数,相态.自山度列于下表；（4分）相区1234相数 相态 自由度1熔化物221+Pb(s)12 1+Sb(s)12Pb(s)+Sb(s)1（6分）（2分）因r = dt（1分）4.酶催化的米氏常数E-PCL分解为PCL很慢，设PCL浓度为cs,用稳态近似(2)因%(3)（2分）故 &二0-七代入（2）CK“ +c、（2分）代入csKm 时.r = rm = kiCE.0考试科日：物理化学第 页共5页2=七（2分）6 Km +csCs = 5Km = 5x4.0 x10-5 = 2.0 x1 O4 (mol/dm3)1分）5. (S)(1)C”dr=12 630J(2.5 分)(2) 0.=A(

15、/= wCK3ndr10 140 J(2.5 分)三、证明题（毎小题10分，共30分）1-答（此题可以有多种方法解答，只要iF确就可给分。下面列出一种答案）(1)（1分）设 s = s(p,r)，则d/! CP-T-+矛 f IK qT=EC價严C傷严(1分)2)-昭)5阖I（1分）由题（1）中TdS方程可知，当dS = O时,将2式代入式得（2分）（2分）2.【答大块固体与其饱和蒸气达平衡且设饱和蒸气为理想气体，则咔（1分）P0为大块固体的饱和蒸气压.当大块固体溶于溶剂并达到溶解平衡时,：2（，）+ m号式中PB为溶液平衡的气相中固体溶质的分压.由（1）和（2）知:(2)（1分）內5对于半径

16、为r的小颗粒.Pr88 PB（r）故：地Pq Ph（2分）设固体在溶剂中的蒸气服从亨利定律，pB - kaB * kco, PB（r）= kaB（r）、kcr所以.&上Po ，由Kelvin 公式，= Po “故：的点込旦c pr（2分）（2分）（I分）一定温度下，将RTM, p为常数，则= Klnf. K为常数。（1分） 尸3.对于表面相dG = -SdT + Vdp + ydA + (1)dF =SdTS + 泓 *土虬(2)由(1)和(2)可得号T.P Ul丿心八（2分）（2分）（2分）（2分）温度一定时，因扩大单位界面面积时，导致墳増加,考试科日：物理化第S页共5页fdS（2分）傷）心所以.温度一定时，温度增加，导致界面张力减少.根据双电层理论，当固体与液体接触时，由于固体对液体的选择性吸附或固 体分子的电离使固液两相分别带有不同的电荷，界面上形成