【北京科技大学2012年考研专业课真题】物理化学B2012

#北京科技大学2012年硕士学位研究生入学考试试题试题编号：627试题名称：物理化学B(共6页)适用专业：化学说明：1・所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。符号$在右上角表示标准态，例如p$表示一个标准压力10OkPa.E$表示标准电动势等。一、选择题(共16题38分)2分用130°C的水蒸气(蒸气压为2.7p$)与1200°C的焦炭反应生成水煤气：TOC\o"1-5"\h\zC+H2O——>CO+H2。如果通入的水蒸气反应掉70%，问反应后混合气体中CO的分压为多少？设总压2.7p$不变。()(A)0.72p$；(B)1.11p$；(C)2.31p$；(D)1.72p$。2分下列的过程可应用公式AH=Q进行计算的是：()不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程；不做非体积功，一直保持体积不变的过程；273.15K，p$下液态水结成冰的过程；恒容下加热实际气体。TOC\o"1-5"\h\z2分在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸气，对该变化过程，下列各式中哪个正确？()(A)AS+AS>0；(B)AS+AS<0；体环体环(C)AS+AS=0；(D)AS+AS的值不能确定。体环体环2分某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发，分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一压力p2，若环境所做功的绝对值分别为wt和WA，问WT和WA的关系如何？()(A)WT>WA；(B)WT<WA；(C)WT=WA；(D)WT和WA无确定关系2分在温度T时，纯液体A的饱和蒸气压为p；,化学势为哎,并且已知在〃$压力下的凝固点为T*，当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成为稀

溶液时，上述三物理量分别为PA，“A，Tf，则()(A)pa<pA，“aa<“a，Tf*<Tf；(B)paa>pA，“A'v“a,Tf*<Tf；(C)pA*<pA，“A*<“A，Tf*>Tf；(D)pA*>pA，“A*>“A，Tf*>Tf。6.2分6.()若一气体的方程为pVm=RT+ap©>0常数)，则:()dU(A)(乔)dU(A)(乔)T=0(B)(字)严cpVdU(C)(乔)V=°；(D)(CT)p=0。2分溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和；对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能；理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律；理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律。上述诸说法正确的是：(B)(2)，(3)；(B)(2)，(3)；(D)(3)，(4)。(C)(2)，(4)；2分在未达平衡的多相体系中，组成B若在各相中的物质的量分数都相等，则()

(A)B组分在各相中的化学势相等；(B)B组分在各相中的活度相等；B组分在气相中的分压相等；(D)上述三种情况均不可确定。9．2分已知某可逆反应的(沁H/CT)p=0,则当反应温度降低时其熵变讥：()(A)减小；(B)增大；(C)不变；(D)难以判断。TOC\o"1-5"\h\z2分等压下加入惰性气体对气相反应的影响是()(A)反应向体积减少的方向移动；(B)反应向体积增加的方向移动；(C)反应和体积变化无关；(D)不确定。3分1-1级对峙反应由纯A开始反应，当进行到A和B浓度相等的时间为(正、逆向反应速率常数分别为k1，k2)：()(A)k1kt=In—；(B)t-ln4；kk一kk2122(C)12k(D)1kt=ln1—；t-ln4ok+kk一k1212k+k12k一k123分一级反应完成99.9%所需时间是完成50%所需时间的：()(A)2倍；(B)5倍；(C)10倍；(D)20倍。3分均相反应A+B%»C+D,A+B—k2・E+F在反应过程中具有A[C]/A[E]=k]/k2的关系，A[C],A[E]为反应前后的浓差，gk2是反应的速率常数。下述哪个是其充要条件？()(A)(1)，(2)都符合质量作用定律；(B)反应前C，E浓度为零；(C)(1)，(2)的反应物同是A，B；(D)(1)，(2)反应总级数相等。14.3分某气相1-1级平行反应MR；M--k—S,其指前因子A,=A，活TOC\o"1-5"\h\z化能E击E2,但均与温度无关，现测得298K时，k/k2=100,则754K时叭为：()(A)2500；(B)2.5；(C)6.2；(D)缺活化能数据，无法解。3分反应A一一>2B在温度T时的速率方程为d[B]/dt=kB[A],则此反应的半衰期为：()(A)ln2/k；(B)2ln2/k；(C)kln2；(D)2kln2。BBBB3分银锌电池Zn|Zn2+||Ag+|Ag的©$(Zn2+/Zn)=-0.761V，柳(Ag+/Ag)=0.799V,则该电池的标准电动势E$是：()(A)1.180V；(B)2.359V；(C)1.560V；(D)0.038V。二、填空题(共12题37分)2分298K,p$下，1mol甲苯与1mol苯混合形成理想溶液，混合过程的TOC\o"1-5"\h\zA.H=,A.S=。mixmix2分在绝热封闭条件下，体系的AS的数值可以直接用作过程方向性的判据,AS=0表示可逆过程；AS>0表示；AS<0表示。3分吉布斯自由能判据的适用条件是、、。2分某气体的状态方程式pV=nRT+ap,a为不等于零的常数，则该气体的内能U仅是的函数。3分若溶液A和B的分子结构越相近，则A—A,B—B,A—B分子间的作用力就TOC\o"1-5"\h\z越，其混合焓AH越，混合Gibbs自由能越可能，则mix就越可能完全互溶。5分某气体的状态方程为：pVm=RT+Bp，f为逸度。请推导出ln(f/p$)的表示工式:。4分298K时，已知Cu2++I-+e-—Cui的坷$=0.86V，Cu2++e-—Cu+的E2$=0.153V,为求Cul(s)的Ksp应设计的电池为K=。sp8.4分298K时，已知©$(Fe3+,Fe2+)=0.77V，©$(Sn4+,Sn2+)=0.15V,将这两个电极排成自发电池时的表示式为TOC\o"1-5"\h\zE$=。2分二元合金处于低共熔温度时，体系的自由度f=。4分反应A+B—C的速率方程为：-dcA/dt=kAcAcB/cC，则该反应的总级数是级。若浓度为mol・dm-3，时间以s为单位，则速率常数kA的单位是4分若A和B可形成低共沸混合物E，欲在精馏塔中将任意比例的A和B的混合物分离。则塔顶将馏出。塔底将馏出。2分分别用反应物和生成物表示反应A+3B=2C的反应速率，并写出它们间关系为：。三、计算题(共7题70分)1.7分人类血浆的凝固点为272.66K,求310.2K时血浆的渗透压。已知水的凝固点下降常数Kf=1.86K・mol-i・kg。

2.15分有一固定的导热良好的隔板(aaJ将一个带有无摩擦的绝热活塞的绝热气缸

分为左右两室，左室中充入1mol单原子分子理想气体，右室中充入2mol双原

子分子理想气体(始态如下图所示)。若将绝热活塞上的销钉拔掉，求达到平衡时体系终态的温度T及过程的W,AU,AH,AS。已知外压p=101.325kPa。2外ma=1mol

ma=1mol

^=300K

^A=101.325kPa阳=2mol^=300Kp^=2Q^.65kPa^=101.325kPa3.103.10分(1)反应CO2(g)+C(s)二2C0(g)的平衡结果如下:T/K总压p/kPa物质的量分数x(CO2)1073260.4026.45%1173233.106.92%假定在上述温度变化过程中，反应的焓变近似不变。(2)2CO2(g)二2CO(g)+O2(g)计算在1173K时，反应(2)的AH$及AS$。已知在1173K时碳的燃烧焓rmrmAH$=-390.66kJ・mol-1。反应(2)的K$(2)=1.25x10-16。c8分1mol单原子分子理想气体，沿着p/V=常数的可逆途径变到终态，试计算沿该途径变化时气体的热容。10分硝酰胺no2nh2在缓冲介质(水溶液)中缓慢分解，NO2NH2fN2O(g)T+H2o,实验找到如下规律：恒温下，在硝酰胺溶液上部固定体积中，用测定N2O气体的分压p来研究该分解反应，据p-1曲线，可得lgpj(pro-p)=kt改变缓冲介质，使在不同的pH下进行实验，作lgt-pH图，得一直线,其斜率为-1，截距为lg(0.693/k)。求反应速率公式。10分将正丁醇蒸气在298.15K时慢慢加压，当开始形成半径为1x10-9m的微小液滴时，蒸气压力为多大？已知正丁醇的正常沸点为390K，AvapHm=43.822vapmkJ・mol-1,298.15K时正丁醇的密度p=806kg・m-3,表面张力丫=0.0261N・m-1。10分计算半电池MnO-|Mn2+在[MnO-]=0.