北京工业大学2023年814物理化学考研真题（回忆版）

北京工业大学2023年814物理化学考研真题（回忆版）一、判断下列叙述是否正确，并给出理由和正确论述（3'*10）1．封闭系统中，体系既不做功也没有热交换，体系处于稳定状态2．理想气体等温可逆过程，－p△V＝0，且温度不变Q＝0，所以△S＝Q－p△v＝0等熵过程。3．对于一定量的理想气体，当温度不变时热力学能与焓的数值是一定的，其差值也是一定的。4．在相平衡系统中，当物质B在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。5．6．多个化学反应达到平衡时，宏观上体系处于稳定状态，没有物质变化，微观上也没有物质变化（原题不是这么说的，大概表达这个意思）7．若一个化学反应是一级反应，则只能有一种反应物。8．对于一般服从阿伦尼乌斯方程的化学反应，温度越高，反应速率越快，因此升高温度有利于生成更多的产物。9．10．只有在表面积很大时，才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。二、选择题2'*201．欲测定有机物燃烧热Qp．一般使反应在氧弹中进行，实测得热效应为Qv。公式Qp＝Qv△nRT中的△n为A．生成物与反应物总物质的量之差B．生成物与反应物气相物质的量之差C．生成物与反应物凝聚相物质的量之差D．生成物与反应物的总热容差2．将下列化学势与偏摩尔量区别开来，下列说法正确的是（）。①（∂S/∂nB）T，P，nC（C≠B）②（∂H/∂nB）S，P，nC（C≠B）③（∂U/∂nB）T，V，nC（C≠B）④（∂A/∂nB）T，V，nC（C≠B）A．①④是偏摩尔量；②③是化学势B．①是偏摩尔量；②是化学势；③④都不是C．①是偏摩尔量；②④是化学势；③都不是D．②是化学势；③④是偏摩尔量；①都不是3．实在想不起来是什么题了4．2molA物质和3molB物质在等温、等压下，混合形成溶液，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1．79×10－5和2．15×10－5m3/mol，则溶液的总体积为A．9．67×10－5m3B．9．85×10－5m3C．1．003×10－4m3D．8．95×10－5m35．对于恒沸混合物，下列说法中错误的是A．不具有确定组成B．平衡时气相组成和液相组成相同C．其沸点随外压的变化而变化D．与化合物一样具有确定组成6．对于反应A→－kC＋D，如果使起始浓度减小一半，其半衰期便缩短一半，则反应级数为（）A．1级B．2级C．零级D．1．5级反应7．盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是（）A．天气太热B．很少下雨C．肥料不足D．水分从植物细胞向土壤倒8．某电池反应为2Hg（l）＋O2（g）＋2H2O（l）＝2Hg2＋＋4OH－（αOH－），在等温等压下，当电池反应达平衡时，电池的电动势E的值必然是（）A．E>0B．E＝EθC．E<0D．E＝09．对于一般的化学反应，当温度升高时，下面说法正确的是（）A．活化能明显降低B．平衡常数一定变大C．正、逆反应的速率系数成比例变化D．反应到达平衡的时间变短10．350K时，NH4HCO3（s）可发生下列分解反应：NH4HCO3（s）＝NH3（g）CO2（g）H2O（g），设在两个容积相等的密闭容器A和B中，分别加入纯NH4HCO3（s）1kg及20kg，均保持在298K，达到平衡后，下列哪种说法是正确的A．两容器中压力相等B．A内压力大于B内压力C．B内压力大于A内压力D．须经实际测定方能判别11．在两个烧杯中各盛有1kgH2O（l）。向A杯中加入0．01mol蔗糖，向B杯中加入0．01molNaCl，溶解完毕后，两烧杯按同样的速度冷却降温，则：A．A杯先结冰B．B杯先结冰C．两杯同时结冰D．不能确定12．某一固体在25°C和101．325kPa下升华，这意味着（）A．三相点压力大于101．325kPaB．三相点压力小于101．325kPaC．固体比液体的密度大D．三相点温度低于25℃13．在相图上，当体系处于下列哪一个点时只存在一相A．恒沸点B．熔点C．临界点D．低共熔点14．在298K时，A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守Henry定律，Henry常数分别为kA和kB，且知kA>kB，则当A和B压力（平衡时的）相同时，在一定量的该溶剂中所溶解的关系为：（）A．A的量大于B的量B．A的量小于B的量C．A的量等于B的量D．A的量与B的量无法比较15．理想气体反应N2O5（g）＝N2O4（g）1/2O2（g）的ΔrHmθ为41．84kJ×mol－1。要增加N2O4（g）的产率可以A．降低温度B．提高温度C．提高压力D．定温定容加入惰性气体16．用补偿法（对消法测定可逆电池的电动势时，主要为了A．消除电极上的副反应B．减少标准电池的损耗C．在可逆情况下测定电池电动势D．简便易行17．在相同温度和压力下，凹面液体的饱和蒸汽压Pr与水平面液体的饱和蒸汽压P0相比P0C．Pr<P0D．不确定18．下列说法中不正确的是A．生成的新鲜液面都有表面张力B．平面液体没有附加压力C．弯曲液面的表面张力的方向指向曲面的圆心D．弯曲液面的附加压力的方向指向曲面的圆心19．朗格缪尔吸附等温式所基于的一个假定是A．吸附热是个常数B．平整的固体表面C．理想的气体行为D．吸附和脱附的活化能均为零20．在等温、等压下，电池以可逆方式对外做电功的热效应Qr等于（）A．Qr＝ΔrHB．Qr＝ZFT（əE/əT）pC．Qr＝ZEF（əE/əT）pD．Qr＝nEF三、绘图题（22'）（物理化学核心教程第六章16题原题）在大气压强下，有以下热分析数据：（A）LiCl（s）与KCI（s）在高温熔融时能完全互溶，但是在低温时两固体完全不互溶。（B）LiCl（s）的熔点为878K，KCI（s）的熔点为1049K。两者形成的低共熔点的温度为629K，低共熔混合物中，含KCl（s）的质量分数w＝0．50。（C）用w＝0．43的熔化物作步冷曲线，在723K时曲线斜率变小，有LiCl（s）析出。（D）用w＝0．63的熔化物作步冷曲线，在723K时曲线斜率变小，有KCI（s）析出。根据这些热分析数据，回答下列问题：（1）画出以温度为纵坐标，质量分数为横坐标的LiCl（s）（A）与KCI（s）（B）的二组分低共熔的T－w。相图的草图。（2）说出在各相区中，相的组成和条件自由度。（3）分析图中各相线的组成和条件自由度。（4）说出工业上用电解的方法，从LiCl（s）制备金属Li（s）时要加入KCI（s）的原因。四、计算题（4个58分）1．（回忆版）电解ZnCl2中性溶液，C做阴极，Pt做阳极，不考虑金属的超电势（1）写出阴阳极可能发生的所有反应，（2）设计ZnCl2→Zn＋Cl2这个反应的电池，计算Eθ，△rGmθ，kθ，（3）阳极哪种物质先析出（4）阴极哪种气体先析出给的O2在c电极的超电势，Cl在Pt极的超电势，2．是一个酸催化反应，若反应的速率方程为r＝k[Co（NH3）；F2＋]“[H＋]β在指定温度和起始浓度条件下，络合物反应掉1/2和3/4所用的时间分别为t112和t3/4，实验数据如下：试根据实验数据求：（1）反应的级数α和β的值；（2）不同反应温度时的反应常数k值；（3）反应实验活化能Ea值。（物理化学核心教程第七章19题原题）3．在600K，100kPa压力下，生石膏的脱水反应为CaSO4•2H2O（s）→CaSO4（s）＋2H2O（g），试计算该反应进度为1mol时的Q，W，△rUmθ，△rHmθ，△rSmθ，△rAmθ和△rGmθ。已知各物质在298．15K，100kPa时的热力学数据为：设Cp，m的值在298K—600K的温度区间，是与温度无关的常数，气体可按理想气体处理，在气体与凝聚态共存时，凝聚态的体积可忽略不计。（20'）（物理化学核心教程第三章19题原题）4．使用弹式量热计，测定正庚烷的标准摩尔燃烧焓。准确称取正庚烷样品g，放入平均温度为298K的弹式量热计中，充入氧气，并用电阻丝引燃。由于正庚烷的燃烧，使温度上升2．94K，已知弹式量热计的本身及附件的平均热容为Cv＝8．177kJK1。试计算在298K时，正庚烷的标准摩尔燃烧焓。已知正庚烷的摩尔质量为100．2g．mol－1。（10'）（物理化学核心教程第二章19题原题）参考答案一、1．×（我判断的是×，不确定）2．×3✓4．✓6．×7．×8．×10．×解析4．因为平衡时，同一物质在各相中的化学势相等二、1－5BCCD6－10CDDDA11－15AADBB16－20CCCAB解析13．恒沸点处为气液两相，熔点处为液固两相，临界点为气液固三相，最低共熔点为只有固相14．根据Henry定律，当平衡压力相同时，Henry常数大的溶解量反而小。18．表面张力的方向总是垂直于边界与表面相切。三、（1）四、2．3．（1）反应进度为1mol表示按计量方程进行一个单位的反应W＝－P外△V≈－p外Vg＝－nRT＝（－2×8．314×600）J＝－9．98KJ△Hm（298k）＝△fHmθ（CdSO4，s）＋2△fHmθ（H2O，g）－△fHmθ（CaSO4·H2O，S）＝（－1432．68－2×241．82＋2021．12）KJ/mol＝104．80KJ/mol（CaSO4，s）＋2Cp，m（H2O，g）－Cp，m（CaSO4·H2O，s）－19．44×（600－298）J/mol＝－5870．9J/mol＝104．80－5870．9×10－3＝98．93KJ/molQ＝△Hm（600k）＝98．93KJ/mol△Sm（298k）＝Smθ（CaSO4，s）＋2Smθ（H2O，g）－Smθ（CaSO4·2H2O，s）＝（106．70＋2×188．83－193．97）J·mol－1·k－1＝290．39J·mol－1·k－199．60＋2×33．58－186．20）TdT＝（－19．44×ln600/298）J·mol－1·k－1＝13．60J·mol－1