中国科学院物理化学研究生入学考试全集【含答案】

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

选择、填空题（共20分）

1.12分）从统计热力学观点6.功的近观本质足：

热的微观本质乱.

2.（2分）有理想气体反应j道化学平衡A（g>，B（S）=3C（R）,在*7温卜蚀状体系总

体不变,向体系中加入怕性气体.平曲移动：升将气体黄丁•钠附内加入

幡件气体后平荷移动.

3（■1分）离广迁移数（却）与温反.双暧都行X.时IM”：水溶渔火说.就竹沼泳

浓瓜的增人..t（Cl）:冬温反开高时.MBa”）应

.t«T）应.（康入增人或微小）

4.'2分）I：分子的摘动能级间隔为0.4卜10J.在.25匕时•V傕级，，1（也代堆

堤上分f数的比值、.“/N=___________________________

5.（2分）298K时正|即水溶液去面罪力对iLlItf/发竹憎.其，11为，gM，m>lU，

正1碑在浓度为OJnolk葭时的&面超V「为：.

6（5分）混合T体枳的0.0Rmoldm^KI和。Imoldm'AW）,溶液所用溶心.

.（1）试耳出胶团结构式：:

（2）指明电泳方向；；

（3）比较MgSO“Na^SO”CaCl；电解质对溶胶的聚沉能力：•

7.（3分）用澹透压涧人分f化合物的摩尔蕨让屈『均”尔所3：出光散时

法得到的摩尔质城属「为摩尔质明沉阱速度法得到均犀尔庆

••■

hl.

（A）质均（B）数均（GZ均（D）平均

二,计算期（共80分）

1.（9分）

已知1mol氢气的物态方程为：P（V-b）=RT（b为人TO的常数）.若

谟气体经一个绝热的自由膨胀过程山始态（T,・V〃到这终态体枳V?,求：

⑴终强的温度T,；,

⑵过程的AU\.A1LAS；•

⑶计算说明该气体经节流膨胀KL祖度如何变化？

2.（8分）

在30H.I5K乙髀（I）和2（仿⑵折成二组分解液.读溶液的赢气乐P。液相如成X,

'（相组应Y之间的关系..由实验陷得例衣如卜:

0JKXX)0.0KK)0.05000.20000.40000.500010000

■》，——.———.…—•一-・・-»■■*•»-一・■一・一••.'J-r~

:O.(XXX)0.01140.20000.37540.74460.785X1.0000

P1\;13706141591621225358342913693Q39343

性定诵'I为理为'I体.%乙川在溶液中的印尔分数为Qn时.

W以注液为标准£,计HZA7利工仿的话或及活反系数；

（2）以M稀沼液为标准态.计仃51仿的活度和括度系数.

3.16分）

箕’1树琏态摩尔痔力由，,揣度的大系即SfaK'wl-=36.36»20.79InT

（“九MR2）.itffMl鼠工在惘标准开lT卜温肛状251爻为5OP时的、G.

4.19分）

己力A.R抓分体系件p*卜的相图（T-XW）如图I

HILA.B•期分体系的相留用2.步冷曲找图（但解题之用）

⑴标山各仅（!-«）的福态.水平段EF.GH及不线CD上的体系的口由度是多少？

②而f出从a、b.c直冷却的步”的线（可在图2上作）.

5.（8分）

lataFNR的离解度在60c时为54.4%.在100C时为89.2%.试求反应M.

（g）=2ND,（g）的标灌态厅尔反应函及摩尔反应筋AS；*.改在60-100X：

湍度更国内反应的A/F、6s广可混为市V.

6.（6分）

-

求2哪时卜列电池的电动势和温度系数：PilHJ（g,p*）|H^Ql（aq.）10,（8.P®iPt

已知此时用0U）的生成热为-285.84kj.01,.生成吉布斯口由能力-237.19

kjnol'.

科口：物理化学与2页共3页

7（8分）

通过计算说明25c时被皿想知了的水能否械还原成甲酸IICOOH.（I）以的片力

阴极।（2）以铅为阴极.已知在任1片上的敏超电势为0,而在整片上氧加电分为0.6V.

齐友可如；

A』L(298)/kJ«ol”S*(298)/J«ol'K'

H.(g)—130.67

Q,(g)—205.10

H：0(1)-285.8570.082

CO,(g)-393.42213.76

HCOOW(l)-416.43138.072

8.（8分）

二甲餐的气相分解反应是一级反应：CH,OCH,（g）-*ai,（g）+IU（g）4-e（>（g）.«

反应标进行完全.813K恒温卜把一甲胡充入R*刚性反应球内,测U理内的体力期

界间的变化.故据如卜：

t/s390777I5R73155w

P/kPa•1084M862.477.9931

皮丁的该反附在813K时反陶速率常/k.TftWft,（即黑'I仆播殳）

9.（6分）

—一用W气相反应A（g）-*2如）的4率靠数k=-HM9000HDs.

R=8.314Jmol'K飘度为1000K时kj.'h«2x|0"s'.试求tOOQKBf.谟反应

的活化ISA,节苫

10.（6分）

一在293K时的射面张力为7.27x«TN・L密/为88kg计算不在293K,

内1•经为1«101nR1=10’第的毛细智中上升的商度.已如g=981BS.以抬角

e«o".

11.（6分）

在298.I5KBL斤分子的打动惯时I-32.5x10"kg-^.求F：分子的防动配分

图敷和F：气体的库尔/珈M（1^=1.38x10i3K*.h»6.626x10nJs>

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中•科学院-中BB科孥技求大辱

2001年招收攻俄领土学位5究生入学试卷

试题名卷：《物理化学》

一.(20分)选择题

I.过饱和溶液中溶质的化学势比血解质的化学势高低均何？()

(AJ高(B]低(C)相等[D]不定

2.过饱和溶液中溶剂的化学势比纯溶剂的化学势商低乜何？()

(A]高[B]低(C]相等|D]不定

3.某宜际y体的状态方程为P匕=A7+卬,其中a为穴[岑的常数,』此气

体经绝热向真空膨胀后.气体的温应将如何变化？)

|A]升高[B]附低(C]不变|D)不一定

4.Imol理想气体在等温条伊卜,经忻外“山，缩至稳定.环境和体系的切如何

变化？I)

(A|4%>0.ASM>0(R]A5'u<0.>0

|C]ASa<0.AS.<0|D)A。>0.A/vO

5.格0.8molN：和0.2molOi混合后(假定均为理想气体，,AS。为何ffi?()

|A)0.42JK'*[B]0.84JK,(C)4.I8JK'|D|482JK'

6.(211125匕时.NH.CLNaOH.NaCI的无限稀溶漱号尔电导车/:分别为

1.497x10\2.487x107.1.265x10JSm^mol:.则NH,OH无限的沦

液摩尔电导车/!：为，()

(A)0.275x101Sm*mol*|B]2.719x101Sm^mol,

|C|2255x10*Sm1nwl1|D]5.249x10:Sm;mol'

7.通过电动势的测定,可以求41洛妹的活度枳.今秋北舞。的涪小枳.则应

收讣的电池为：()

IAJAg.AgCl|HCI(aq)|CI,(p).Pl

l»lPLCL(“HCI(aqMAgN()、(aq)|Ag

KIAglAgNO.(aq中lCI(aqj|AgCl.Ag

ID]Ag,AgCl}HCl(aq)|HCI(aq)|AgCI.Ag

*••

8.已知乂史朵反应历程为2A-LB・A+C-JD.则A的法度掰时间

%

的变化率为।（）

[A|kJA卜kJBHkJA]©|BJ-k.[AJ+kr,（B）-k,{AnC）

:

|C|-kjAf+kJBl-kjAHCj|D]k,[A]-k,|Bl+k,[A]iq

Q.对既曲液而，除平面）所产生的附加压力（）

[AJ定等『零♦[B]定不等「手

ICJ♦定人「零|D]定小于专

1（）.对「电动电位（WK电<）的描述.哪•点足不出确的?（）

|A|i电仰及示胶粒洛剂化以界而到均匀液和内的电/

|B|《电仿的绝时值总站人「热力?电何8

|C|，山内的假乂的少H外加电斛质血变化

[D]"械WL•:被正缩到与溶刖化层花会时•《电位以专为极限

二.（5分）用统计热力学的方法计算惰性气体Xe在标准状态下的场值Xc的原

子JfiM=l3l3.

三.（8分）298K时,10gNQ.的u2/».W变为I0&NO：时体强为03户.

求改&府的A,（温,（已知298KIH.N.O/g）*-*2NO.4g）.A,.=0.141）.

四.（8分）已知Hg的冰点为-39的.TI的冰点为303匕.TIJ5的冰点为I5*C.

将门加入11g中，使Hg冰点降低,最低为-60*0.此时II含提为8%.II

与T1J*的低共熔点为0.4X?.此时口含-41%.

1I，试作出Ilg-TI相图

<2,有一含M35%,Hg65%的混合物,加热至3叫U.然后逐渐冷却.

说明冷却至-80C过程中的相变化.Ulg的原子州才力1，II的质子M2M.4,

五.iX分）（.蒸汽后与温度的关系式为

834I

电p（mmHg）=-^y4+l.750lg7-0.0083757+5323

计JF其在iE常沸点《T03.9C）时的蒸发热.

七.(8分)Irncl理出气体在27X：时从切。可逆膨胀至求。和Af；<A

为安姆工兹自由能，G为吉布斯自由能》.

八.(7分)用界面移动法渊定H•离子的迁移率(淌度)时,在750秒内.

*

界面移动了4.0xl0"m.迁移告两极之间的距离为9.6x10'm.电位差

为16.0V.设电场是均匀的.求H•离子的迁移率.

九、(8分)由下列数据计算HgCXs)在29815KQ5T)时的分解拄.

(1)下述电池的卢=0.9265V

p,,H，⑺|NaOH(a=1)|HgO⑸+Hg(l)

(2)298.15K.卢时，

H.(^)^^O2(^)=HJO(I)△,/《=-28584kJmol'

(3)298.15K,下列各物质的摩尔场便(5,为

物质Hj(g)0,(g)11,0(1)

K'mol*')130.592050369.94

十,(7分)某一级反应在340K时完成20%富时3.20min,而在300K时.

同样完成20%篇时12.6min.试计算该反应的实蒙活化能.

十一.《7分)己知水的表面张力与温度的关系为

/=013.88-0.14r)x10'-Nm1.

温度「的单位为K.283.15K时.可逆拉伸水殖使表面积增加10*1()

求过程的“，Q.AU.A//.A5和AJ.

十二.(7分)在稀碑酸溶液中通过入过*H：S制备硫化硬溶胶，

(I)写出胶团结构式.注明紧密层和犷散层

(2)该放粒的电泳方向应朝向那个电极

(3)下述电解质.第一个对矿化硫溶胶的最沉力更强些？

•.♦；：：f-

NaCIMgSO」

决题曳林:一理化#二一一-丁二一3页―—3疝一

中阈科孚院——中园科学技爪大学

200(华招收次添砌土学位研究生入学试卷

《物理化学答案》

-.(20分)

I.(A)2.(B)3.(C)4.(B)5.(C)

6.(B)7.(C)8.(C)9.(B)10.(B)

二、(5分)^^=2R=4.968

T2

-^-^2-=6.86351gA/+Il.4392lg7-7.2820

=4.968(2分)

S*=6.86352”+11.4392IgT-2.3140(平动)

得40.54x4.184x169.6JK'1-mol''

三、(S分)

AG,=-RTlnK,+/<7=nQt=-KFIn£,+"瓜上

-：TJ£i/i”I♦।讣：.二*

=!lol-1837=-67oCal

—X(-676)=-73.5Cal=-307.5JM分)

92.0

Q.(8分)

H分)

(4分)

(2)1-»1+115»8,->11^8,+71

《物理化学答案》第1页共4天

中国科孥院——中园科孥技叱大学

2001年招收次诀领土学UL研究生入学试卷

J（8分）=2.303^^+—=-8.357xIO'Jx2.303

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克-克方程业吆=空A//=a+b7+c尸’

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dfRTlRT2rR

ffl0=2.303x834.1^.b=l.75R,c=-8.375xI0''x2303/f

AH»3817+3.47737-0.03832V

2

.（A//）,IOJ,=3817+3.4773X169.3-0.03832XI69.3

=3307Calmor'=13836Jmor,

11T时AJ，-「'pdf=RT广业=火门n"

%J再ppt

=8.3H»<3G0x2.303x|gl=-l729J7分）

AG=_[SdT+j绅

恒7■时AG=厂绅=-1729J（4分）

《物理化学冬矣）第2页共4页

中国科孚院一中阈科孚技戊大程

200（年招收攻诙硕士学位研名生入学试也

八、（7分）设乙•为H•曲子的运动速率，（//为H•高子的迁移率（淌度），

雾为电位悌度，则有/“-（/H.竽（3分）

>.--.

4.0*10"2一

于是匕：二工"=镌♦=3.2x10"m‘•一•V"（4分）

nde16.0

d79.6x107

九、(8分)・

电池反应H式⑶+H8O(s)THg(l)+HQ(l)(I)

A,U(I)=-2EF-2x0.9625x96485=-178.8x10'Jmol"(2分)

反应H,(p«)+|O,(p»)-»H,O(l)(2)

，S*2)=S&HQ)7S：(0J-S：(H,)

=69.94-1x205.3-130.59=-163.3J-K*-mor1

△,G：⑵WU(2)-TA,Sn2)

=-285.84xlO1-298.I5X(-I63.J)=-237.15XI0,JK'-mo『

⑴一(2)得HgO⑸rHg(!)+；O,(/)(3)

A,Gjt3)=AfG：(l)-A,G：(2)

=-178.8x10*-(-237.l5x|0,)=58.35x10*J•m。尸

A,G：(3)=-RTlnK；=-RT\nKf=-RTIn华)

.Po,2A,G(3)2X58.35X10'

In——=—---'‘=-47.08.

〃RT8314x298.15

p0=3576x10"=3.62x10"Pa

十、(7分)

A-^B

f=0a0

(A)o-[A]

,•l卜小，，凶

a

《扬J®化芋答案》

中阈科毕院——中圆科学技巾大季

200।年招收攻读领土学位研究生入学试卷

温度不同时，回=20%,则有I'：''。分)

出以瞿翳皿375=29.。6，皿"（4分）

十一、（7分）

dG=-SdT+Ydp4工4血+ydJ

i

春温等压组成不变时

,

AG=yM=（113.88-0.147>101doxl0“

=>（11388-014x283IS）x|0"J=74,24M|0'*J

勿…G=-742Jxl0"J

A5=1学）=0.[4X10"JK”

（3分）

AH=AG+7M=113.88*107J・AU=AW=11388x10'J

ZU=AG=74.24x10*J.Q=At/+ir=39.64x10^J3分）

十二、(7分)

(i){(ASJS.KHHS-.^-X)ir}'\ir

~------><——7

胶核装密属犷散层

―钎§—,(3分)

(2)电泳方向朝向正极.(2分》

(3)MgSO,的聚沉能力更强些..(2分)

《物理化学答学):ymnv

\^/2002年招收攻读顽土学位研究生入学考试试题

试题名称：物理化学

可的攵用方*史

一.选择息(20分)

I.不在一刖性更热容器中惬侥.C.H*(I)+牛O1(g)=6CO](g)+3H,O(g)()

(A)A(/«0A//<02»0(B)△Lr«0A/f>0例=0

(C)AU»0AH»00=0(D)A£/*0A//*00=0

2,对于一定置理想气体,下列过程不可能发生的是()

(A)等温绝热期胀(B)年压绝热膨胀(C)吸热而温度不变(D)吸热而体枳缩小

3.在封闭体系的S-T图中,通过某点可以分别作出等容纹和等压线,其科率分别为

一(乳7和图L

则在读点两曲线的斜率的关系是()

<A>x<y(B)x~y(C)x>y(D)无固定关系i

.4.恒暹时，B溶解于A形成溶液,若转8的摩尔体枳大于溶液中B的偏摩尔体枳,则增加压十

将使B在A中的溶解度如何变化？()

CA)墙大(B)减小(C)不变(D)不一定

5在平动.转动.振动运动对热力学击数的贡献中.下达关系式中考一个是错现的？<>

(A)F,«G,(B)Uv-©J=C”(D)C〃=C.j

6.400K时,液体A的蒸气压为4xlO'Nm7.液体B的蒸气压为6xl0'Nm".二者组，工

理想液体混合物,当达气一催平面时，在溶液中A的摩尔分数为0.6.制在气相中B的摩力

分数为()

(A)0.31(B)0.40(C)050(D)0.60

7.反应CO(g)+H：O(④=CO：(g)+H](g)在600C,lOOkPa下达到化学平斯.！

p=5000kPa时,各气体的母系数为：

，(凡

r(CO2)»i.90,r(H,)»l.!0.r(CO)=1.23.0)=077

创平图点()

(A)向右移动(B)不移动(C>向左移动(D)不能确定

8.即46界段束用及rCMC)说法不正确的是<>

<A>CMC是形成胶束的量低浓度(B)在CMC前后澹液的表面张力有显看变化

(C)在CMC前后溶液的电等值变化显著<D)均到CMC以后沼液的我就力不再有明显变化

9.0.001m。l•kg”的K,(Fe(CN)J水溶液的离子耳度为<)

(A)6.0x10-1(B)5.0x10“(C)4.5x10**(D>3.00xlO*1

10.反应NO+:。1=NO：的II军正温厦升西时反而下修.这是因为()

(A)淳反应是一个光化学反应<B>谖反应催化剂的活性J»温度开急而下浑

(C)速控步一前的快退平褥步会放热显著(D)这是一个放站的复杂反应

二、(8分)己如反应，

(I)Na(s)—>Na(g),AH«*I05kJ(291K)

<2)Cl2(g)―►2CI(g),AH=+250kJQ91K)

(3)fCl,(g)+Na(s).—>2NaCI(s),AH»-41lkJ(291K)

(4)Na(g)―►Na,(g)+e,A4/»493kJ(OK)

(5)Na-(g)>Cl(g)—>NaCl(s),AL?=-766kJ(OK)

(6)NaCI(sXOK)―>NaCl(s),A//«lOOkJ(29IK)

(7)Na(g)(OK)+CI(g)(OK)-1>Na®(29IK)+Cl(g)(291K)A^»12.lkJ

求氯原子的电子亲台势,即

(8)Cl(g)+c—►CRg)的-AU(OK)

三.(6分)计算I*尔蒙的式冷液体在0。叫凝固1!匣的45比£6.己知dC时|»车5£

和灌去荤的翅和茂气15分别为00225p°M0.0264-5X：.p4*好笨的摩尔博化热为

9860J,mol”«

四，(6分》298K.p°T.Zn和CuSO,溶液的置般反应在可更电池中进厅.做电动尔-2005

放用0=-6kJ・求谖反应的A.U.和A,G.(反应的后体机变化司怒咯1

五.C分)由N个粒子18成的热力学体系，其粒子的两个能级为■=0和C：=£•相应的面并

厦为4和心・

(I)试写出该M子的配分函数

(2)假设航=g1=1和1=1x10'^"，该体系在

(Q0K时《b)100K时(c)8K时比值各为多少？

六.(8分)Au和Sb分别在1333K和903K时熔化।二看形成一衿化合物AuSbj在1073K有一

不相合熔点.600K时旗化合物与Sb形成低共络混合物•(I)试画出符合上述数据的尚单相

图,弁标出所有相区的组成：(2)画出含50%(w1)Au之熔14物的步冷曲线・

《人11版子=197,Sbfii子量122)

七(8分)已知气相反应2SO：+O1=2SO,的标准平密常数K：与7•的函数关系为，

log"：=10373/"2.2221。"“4.585

上述反应可视为理您气体反应.

(I)求该反应在I000K时的aHlACG>

(2)I000KIH.2xI01325Pa下若有SO〉02,SO1的混行气体，其中SO1占20%(el).

O：占2a*vol),试刑新在此条件下反应的方向如何？

八，(7分》计算以下电池在298K时的电动势和温度系数：

Ag|AgCI(s)|NaCKaq)|HgQ网Hg

已知标准生成培和标准炳如下裳：

Ag(s)Hg⑴AgCI(5)HfcClXs)

A,//®(kJmor')00•127.03.264.93

S®(JK-'mof')42.7077.4096.11195.8

九.(7分)某溶液中含有l.OOmolkgTZn(NOOj*l1.00molkg^CufNOj),.pH-4.0.该溶液

在298K用光滑的Pt片作为电极.试问当明根电势达近30V时，阴极上发生什么反应？这时

格液中残余Cu1,的乐度为多少？己如H：在光滑P：片和Cu片上的却电势分别为0.1V和02V.

。-0.7628V,，°a，・4=-0.J37V・假设不老虐H活度系数的雷响,且洛液中

H♦浓度均一.

十.18分)反应AtB.正逆反应均为一81，K力平街常数.7•为效力学温度，。脑的单

位为已知在数值上：

反应开；6时,[A]o=O.Sm。[dm”.[B]o=0.05moldm"

试计算：(I)逆反应的活化能£|=?

(2)400KT.反应平南时A和B的浓度.

(6分)由实验得知.丁二雄的二聚作用t

2aH.(g)TCM3

在44g60K的温度越困内的速率常数为：

士=92*10*cxp(-99.12/RT)cm*mol'*$*'

己知，战尔登受常数k»=1.3806x10-"JK“

普朗克常效h=6.6262x10-"Js

请计算该反应在600K的活化编△:S：

十二.(S分)京表面活性剂的稀溶液，表面张力"浓度的增加而线性下降,当表面活性剂的浓只

为10Tm。1dm”时.表面强力下降了3xlO“NmT,计算表面吸附■匚.设温度为

298K.

十三、(6分)在298K下，一半透膜内.有0.1dm'的很低乾酸水溶液.其中溶IM.3xlO'kg的

一元大分子酸，假设它完全解外是O」dn?的纯水.达到淮造平面时,81外pH=3,6.

由・内外H•浓差引起的中电位为34.9raV.假设溶液为理想溶液.试计JL

(a)膜内的pH值(b)谍大分子物的摩尔员量.

中国科字阮&中国科子技不入手

试题名称：物理化等.

-*X，：,.：♦，二・1—7•・•--»

_，_____-.「一,，-一

一、毋(2分

1.(B).2.CD)J3.(A)I4.(D)；6.(C)I7.(C).S.(B):9.(AhJO.(C)

二.(8)=(3)-(1)-f(2)+(7)-(0-(4)-(5)ft-△€/(0K)=+456kJ(8分)

三、蚂=n/?Tin(p/pJu-356.4J,《3分》

AS=(A//-AG)/T・一35,44JK“(3分)

四'JK=200kJ

A,〃=0-%=-2O6kJ("八

=A,U+△(”)=-206kJ<|#>

A,S»Q,/r=-20.lJK"《2分)

A/*”/-”=-200kJd

A.G=A,N•TA.S=-200kJ(Iiz>

五，(!)q=>Zg,cxp(・£jW)=g1+g,xexp(-"")<1分)

t

(2)=(g,/gJxcxp(-£/H*)式中

(-c/kT)«-hy/kT«-hcu/kr([，)

:.n,In,=cxp|-/ici>/AT)=exp|-143.98/iZ]

(a)7=0KBl.nj/n,=exp[-a»]»0(I分)

(b)r=100K时，/=cxp[-143.96/l00j=0.2370a分)

(c)T=«KBLM,/n(«cxp[-0]=l(1分)

六.经出(8分)

七'（I）

暧口叩（CA77p0）称此式代入与7的英系式,用iOOOKBtK；u3.42（2分）

:.A,G：n-A7lnK；=-1023kJ・mo『-■分，

=-JfT,（dlnK；/dr）=-1.884xlO,Jmol-1（2分）

A,U?=A,H?-X〃R：T=-180J4kJ.moL（I分）

I

（2）VQ,«22.5A0,>K：故反应向左进行（2分）

八'电池反应1Ag（s）HHgQ；（s）——>AgQ（s）*Hg（l）

△此»△**%*））+A/H：|HgO）】-A/M【Ag⑼TA/油母J励

=5.44kJmolM。分）

A,S：=S?[AgCI（s）]+S：|Hg（l）]7：[Ag6）]TS"他Cl】⑼/

«32.9JK-,mor,。分）

A.G?=A/〃