物理化学考研真题及答案

物理化学考研真题及答案

一、单项选择题1.理想气体等温自由膨胀过程中，下列哪个物理量为零？A.ΔUB.ΔSC.ΔGD.W答案：A2.某化学反应在恒压、绝热和只做体积功的条件下进行，体系的温度由T1升高到T2，则此过程的焓变：A.小于零B.等于零C.大于零D.不能确定答案：B3.298K时，反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu的标准电动势Eθ=1.10V，当反应体系中c(Zn2+)=c(Cu2+)=0.1mol/L时，该反应的电动势E为：A.1.10VB.1.07VC.1.13VD.0.98V答案：C4.对于理想稀溶液，下列说法错误的是：A.溶剂服从拉乌尔定律B.溶质服从亨利定律C.溶剂的化学势表达式与理想溶液中溶剂化学势表达式相同D.溶质的化学势表达式与理想溶液中溶质化学势表达式相同答案：D5.某反应的速率常数k的单位为mol-1·dm3·s-1，则该反应为：A.零级反应B.一级反应C.二级反应D.三级反应答案：C6.表面张力与下列哪个因素无关？A.温度B.压力C.物质本身性质D.表面积大小答案：D7.微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？A.微小晶体的蒸气压较大B.微小晶体的熔点较低C.微小晶体的溶解度较小D.微小晶体的化学势较高答案：C8.反应A+B→C，其速率方程为r=kc(A)c(B)，则该反应：A.一定是基元反应B.一定是非基元反应C.不一定是基元反应D.对A来说是一级反应答案：C9.已知反应2A+B→C的速率方程为r=kc(A)c(B)，则该反应的总级数为：A.一级B.二级C.三级D.四级答案：B10.下列关于可逆电池的描述，错误的是：A.电池反应可逆B.充放电过程可逆C.电池在接近平衡状态下工作D.电池工作时不需要有电流通过答案：D二、多项选择题1.下列过程中，ΔU=0的是：A.理想气体等温膨胀B.实际气体绝热自由膨胀C.理想气体绝热可逆膨胀D.理想气体向真空膨胀答案：AD2.下列关于熵的说法正确的是：A.熵是状态函数B.孤立体系中熵永不减少C.绝热过程熵变一定为零D.化学反应的熵变与反应途径无关答案：ABD3.对于化学反应的标准平衡常数Kθ，下列说法正确的是：A.与温度有关B.与压力有关C.与反应体系中各物质的浓度有关D.是无量纲的量答案：AD4.下列哪些属于偏摩尔量：A.偏摩尔体积B.偏摩尔焓C.偏摩尔熵D.偏摩尔吉布斯函数答案：ABCD5.关于化学动力学中的活化能，以下说法正确的是：A.活化能是活化分子平均能量与反应物分子平均能量之差B.活化能越大，反应速率越快C.不同反应的活化能不同D.同一反应在不同温度下活化能基本不变答案：ACD6.影响反应速率的因素有：A.反应物浓度B.温度C.催化剂D.反应容器的形状答案：ABC7.下列关于表面现象的说法正确的是：A.液体表面层分子间的距离大于液体内部B.表面张力的方向与液面垂直C.固体表面具有吸附作用D.表面活性物质能降低液体的表面张力答案：ACD8.下列哪些属于胶体的性质：A.丁达尔效应B.布朗运动C.电泳现象D.聚沉现象答案：ABCD9.对于原电池和电解池，下列说法正确的是：A.原电池是将化学能转化为电能B.电解池是将电能转化为化学能C.原电池的负极发生氧化反应D.电解池的阳极发生还原反应答案：ABC10.下列关于化学势的说法正确的是：A.化学势是决定物质传递方向和限度的强度因素B.纯物质的化学势等于其摩尔吉布斯函数C.化学势与温度、压力有关D.多组分体系中各物质的化学势彼此独立答案：ABC三、判断题1.体系的状态改变了，其所有的状态函数都要发生变化。（×）2.在绝热过程中，体系的熵永不减少。（√）3.标准平衡常数Kθ与反应体系中各物质的初始浓度无关。（√）4.偏摩尔量是强度性质，与体系的物质的量无关。（√）5.反应速率常数k只与温度有关，与反应物浓度无关。（√）6.表面张力的大小与液体的表面积大小有关。（×）7.微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压大。（√）8.催化剂能改变反应的平衡常数。（×）9.原电池工作时，电流从负极流向正极。（×）10.化学势是决定物质传递方向和限度的物理量。（√）四、简答题1.简述热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述，并说明两者的等效性。克劳修斯表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量使之完全转变为功而不产生其他影响。两者等效性证明：若克劳修斯表述不成立，即热可以自发从低温物体传向高温物体，那么可设计热机，从高温热源吸热，一部分对外做功，一部分传给低温热源，最终低温热源热量不变，整体相当于从单一热源吸热完全转化为功，开尔文表述也不成立；反之亦然，所以两者等效。2.简述理想溶液和理想稀溶液的区别与联系。区别：理想溶液中任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律，各组分性质相近；理想稀溶液中溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律，溶质含量很低。联系：都是为简化溶液性质研究提出的理想模型；理想溶液可视为理想稀溶液在溶质浓度趋近于1时的特殊情况；两者化学势表达式都基于一定的经验定律构建，且都用于研究溶液的热力学性质。3.简述化学反应速率的影响因素及影响方式。浓度：反应物浓度增加，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，符合质量作用定律（基元反应）。温度：升高温度，分子平均动能增大，活化分子百分数增加，反应速率加快，符合阿伦尼乌斯公式。催化剂：改变反应历程，降低反应活化能，使更多分子成为活化分子，反应速率加快，且不改变反应平衡。此外，反应体系的压力（对有气体参与的反应）、固体反应物的表面积等也会影响反应速率。4.简述表面活性剂的作用原理及常见应用。作用原理：表面活性剂分子具有双亲性结构，一端为亲水基，一端为亲油基。在溶液表面，表面活性剂分子定向排列，亲水基朝向水相，亲油基朝向气相，降低溶液表面张力；在溶液内部，形成胶束。常见应用：在洗涤用品中利用其乳化、增溶作用去除油污；在化妆品中作为乳化剂、分散剂，提高产品稳定性；在石油开采中用于提高采收率，如降低油水界面张力等。五、讨论题1.讨论在不同条件下，理想气体进行膨胀过程时，功、热、内能变化和熵变的情况。在等温可逆膨胀中，ΔU=0，因为理想气体内能只与温度有关；W=-nRTln(V2/V1)，对外做功；Q=-W，体系吸热；ΔS=nRln(V2/V1)，熵增加。在等温自由膨胀中，W=0，因为向真空膨胀无阻力；Q=0，绝热过程；ΔU=0；ΔS=nRln(V2/V1)。在绝热可逆膨胀中，Q=0；W=ΔU=nCV,m(T2-T1)；ΔS=0，因为绝热可逆过程熵不变。不同膨胀过程由于条件不同，各热力学量变化有明显差异，反映了过程的特性。2.讨论化学反应平衡移动的影响因素及相关原理。浓度：增加反应物浓度或减少生成物浓度，平衡向正反应方向移动，根据化学反应等温式，Q<Kθ，反应自发正向进行。压力：对于有气体参与且反应前后气体分子数改变的反应，增大压力，平衡向气体分子数减少的方向移动，本质是压力改变影响了各物质的分压，从而改变Q与Kθ的关系。温度：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因为温度改变会影响标准平衡常数Kθ，根据van'tHoff方程，吸热反应升高温度Kθ增大。催化剂不影响平衡移动，只改变反应速率，缩短达到平衡的时间。3.讨论电解质溶液的导电性质及影响因素。电解质溶液导电是由于离子的定向移动。其导电能力用电导率κ和摩尔电导率Λm衡量。影响因素：离子浓度，浓度增大，单位体积内离子数增多，电导率增大，但浓度过高时离子间相互作用增强，摩尔电导率减小。离子的迁移速率，离子半径小、水化程度低的离子迁移速率快，导电能力强。温度，升高温度，离子运动速度加快，溶液黏度降低，离子迁移速率增大，电导率和摩尔电导率都增大。此外，电解质的种类，强电解质完全电离，导电能力一般比弱电解质强。4.讨论胶体的稳定性因素及聚沉方法。稳定性因