考研真题 安徽大学2022年硕士研究生入学考试 物理化学试题及答案 物理

安徽大学2022年硕士研究生入学考试试题物理化学(825)1、系统经历一个不可逆循环后()A.系统的熵增加B.系统吸热大于对外做功C.环境的熵一定增加D.环境的热力学能一定减少2、下列说法错误的是()A.多组分均相体系中，等温条件下，组分中任意物质B的化学势对压力的一阶微商为该物质B的偏摩尔体积；B.多组分多相体系中，当B在两相中化学势不相等时，物质B会自发从化学势较高的相流向化学势较低的相，直至其在两相中达相平衡；C.理想气体的逸度就是其压强，对于非理想气体，逸度可以视为校正之后的压D.二元气液平衡体系，蒸气中富集的组分是能升高溶液沸点，降低溶液总蒸气3、一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转，当工作物质为气体时，热机效率为42%,若改用液体工作物质，则其效率应当()A.减少B.增加C.不变D.无法判断的蒸气总压力为101.3kPa。已知在该温度时纯面乙醇和水的蒸气分压力分别为()A.425kPa;89.5kPaB.8.55、某气体的状态方程为p[(V/n)-b]=RT,式中b为常数，n为物质的量。若该气体经过等温过程，压力自pi变至p2,则下列状态函数中数值不变的是()A.UB.HC.S6、某固体在298K,101325Pa压强下升华，假设气相满足理想气体性质，并可忽略凝聚相体积，则有()A.三相点压强大于101325Pa;B.固体比液体密度大；C.三相点温度小于298K;D.三相点压强小于101325Pa。7、体系中含有H₂O、H₂SO₄·4H₂O、H₂SO₄·2H₂O、H₂SO₄·H₂O、H₂SO4,其组分8、1mol理想气体在温度T时向真空膨胀，使其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和孤立体系的熵变(J-K-¹)分别为()A.19.14,-19.14,0B.-19.14,19.149、在288K时，H₂O(1)的饱和蒸气压为1702Pa,当0.6mol的不挥发溶质B溶于0.540kgH₂O时，蒸气压下降42Pa,溶液中H₂O的活度系数γ等于()A.0.9804B.0.9753C.1.005D.0.994810、已知298K,CuCl₂、NaCl的极限摩尔电导率Am分别为a、b、cA.c+a-bB.2a-b+2cC.2c-2a+bD.2a-b+c11、在等温等压的电池反应中，当反应达到平衡时，电池的电动势等于()A.零B.EC.不一定D.随温度、压力的数值而变12、某双原子分子分解反应的临界能(阈能)为83.68kJ·mol-¹在300K时活化分子所占的分数是()A.6.17×10¹3%B.6.17×10-13%C.2.69×10¹3%13、对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是()14、关于活化控制，下面的说法中正确的是()A.在低温区，活化能大的反应为主；B.在高温区，活化能小的反应为主；C.升高温度，活化能小的反应的速率常数增加大；D.升高温度，活化能大的反应的速率常数增加大。15、某一级反应的半衰期在27℃时为5000s,在37℃时为1000s,则此反应的活化能为()16、反应CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g)在873K、100kPa的条件下达到化学平衡，当压力增大到5000kPa时，各气体的逸度因子分别为γ(CO₂)=1.90、γ(H₂)=1.10、γ(CO)=1.23、γ(H₂O)=0.77,则平衡点将()A.向右移动B.不移动C.左移动D.无法确定A.表面自由能的物理意义是：在温度、压强以及组成一定的情况下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量；B.表面张力的物理意义是：在两相的界面上，垂直作用于界面上单位长度的表面紧缩力；C.表面自由能与表面张力的量纲是相互等价的；D.表面自由能单位为Jm⁻²,表面张力单位为N·m⁻¹,所以两者数值不同。18、假设存在主反应和副反应的竞争反应，其中主反应为A+B→D,速率常数为k主；副反应为A+C→E,速率常数为k副。下面说法不正确的是()。A.副反应速率常数k越小，主反应速率常数k主越大，副反应对主反应的影响B.所有竞争反应消耗反应速率的速率总和满足质量作用定律；D.增大B的浓度或减小C的浓度均会减小副反应对主反应的影响。C.溶液中A和B的活度因子不变；D.溶液中A和B的标准化学势不变。20、用相律和克拉佩龙方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正确的是A.在每条曲线上，自由度等于1;B.在每个单相区，自由度等于2;/5、2molA物质和3molB物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A体积为立组分数为,自由度数为◎7、浓度为0.1mol-kg-¹的MgCl₂水8、有理想气体反应达化学平衡：A(g)+B(g)=3C(g),在等温下维持体系总压不变向体系中加入惰性气体，平衡移动：若将9、能在毛细管中产生凝聚现象的物质是由于该物质的液体状态在毛细管中形成三、判断题(正确的打√,错误的打×;每题1分，共15分)1、处在相同对比温度和对比压力下的不同范德华气体具有相同的逸度因子。2、等压热是系统在等压的过程中，系统与环境交换的热，此时过程的焓变就是等压热，因此只有等压过程才有焓变。3、第二类永动机由于违背了能量守恒定律，因而永远不可能被制造出来。5、标准状态是指压强为100kPa、温度为298.15K时的状态。6、溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。7、1molNaCl溶于1L水中，在298K时只有一个平衡蒸气压。9、对多相多组分体系，某物质B在两相中达平衡的条件是该物质B的化学势在10、用能斯特公式算得电池的电动势为负值，表示此电池反应正向进行。12、对于反应A→产物，如果起始浓度减小一半，半衰期就缩短一半，则反应级/数为一级反应。13、分子间作用力越大的液体其表面张力也越大。14、光化学反应的平衡常数等于热化学反应的平衡常数。15、通常物理吸附的速率较小，而化学吸附的速率较大。四、简答题(每小题5分，共20分)1、氯气催化臭氧分解反应的速率方程,其中速率常数k与各基元反应速率常数之间的关系请分析该反应的表观活化能与各基元反应活化能之间的关系。二组分系统在高温区的相图如下，莫来石的组成为2Al₂O₃·3SiO₂,在高温条件下SiO₂有白硅石和磷石英两种变体，AB线为两种变体的转晶线，在AB线之上是白硅石，AB线之下是磷石英。请指出图中AB、CD、EF三条线分别代表哪些相平衡共存?3、使用铂电极分别电解浓度为0.5mol·dm⁻³的硫酸水溶液和浓度为1mol·dm⁻³的氢氧化钠水溶液，在相同温度下，两者的理论分解电压是否相同?为什么?4、理想气体向真空膨胀是等温过程，它的△S可通过设计一个在相同的始态和终态下的等温可逆过程来计算。理想气体向真空膨胀又是绝热过程，那么它的△S是否也可通过设计一个在相同的始态和终态下的绝热可逆过程来计算呢?五、证明题(共10分)试证明：,其中γ是热容比(Cp/Cv)。六、计算题(每小题10分，共40分)/200℃的水蒸汽。计算此过程的△G。已知蒸汽为理想气体，水蒸汽的Cpm=0(1)确定反应对A的级数，并求300K时该反应的速率常数k;3、己知反应COCl₂(g)⇔CO(g)+Cl₂(g)在373K时的标准平衡常数8.0×10-9,,试计算：(2)在373K时，反应的(3)当总压为200kPa时，要使COCl₂(g)的解离度α=0.001,应该控制反应的温度为多少?(可以作合理的近似，假设△rCp,m=0)4、在298K时，电池Zn(s)|ZnSO₄(b=0.01mol·kg-1,y±=0.38)|PbSO₄((2)已知298K时PbSO4的Ksp=1.58×10-⁸,求φ(Pb²+|Pb)。安徽大学2022年硕士研究生入学考试试题825物理化学(答案)解析：系统经历一个不可逆循环过程，熵是状态函数，始于初末状态有关，经历一个循环过程，系统的熵变为0,不可逆过程环境和系统的总熵变大于0。所以环境的熵变大于0。2、D解析：蒸汽中富集的是易挥发的物质，使系统沸点降低、蒸汽压升高。3、C解析：卡诺循环的效率η仅由高温热源的温度T₁和低温热源的温度T₂的大小。决定，而与所用工作物质的性质无关4、B解析：x乙醇=0.03,x水=0.97101.3kPa=kx.乙醇×0.03+91.3kPa×0.97kx,乙醇=424.6kPaP乙醇=kx,乙醇×0.02=424.6×0.02kPa=8.5kPaP水=P水*水=91.3×0.98kPa=89.5kPa解析：某固体在298K,101325Pa压强下升华，由相图可得，意味着系统压力必须低于三相点压力。7、B解析：增加一个化合物增加一个平衡条件，抵消掉，所以系统中可以看作只有H₂O,8、C解析：(需要点出理想气体真空膨胀△T=0)△S=△S系+△S环=(19.14+0)J·K-¹=19.14J·K-19、D解析：nH₂o=30mol,xH₂o=0.9804解析：Am(Na₂SO₄)=24(Na+)+Am②③解析：解析：对于孤立体系，既没有功的传递也没有热的传递，根据熵判据，任何孤立体系的熵不小于0。解析：根据阿伦尼乌斯公式可得活化能越大，k对温度变化越敏感。解析：温度不变，K®不变，但发生变化，由分压商变为逸度商，因此平衡向左移动。解析：J·m-²=N·m·m-²=N·m-1两者数值相同解析：质量作用定律只适用于基元反应解析：化学势为状态函数，不会因表示方法的改变而改变。解析：H₂O的示意相图21、C解析：,加入乙醇，表面张力降低，毛细管中液面的高度减小。22、B解析：a是吸附平衡常数，是吸附速率常数k吸与脱附速率常数k脱的比值。解析：即-5×10-⁴+4×10-⁴c<0解析：阳极反应为Pb(s)-2e-→Pb²+阳极部水的质量为62.50g-1.151g=61.349g阳极部Pb²+的物质的量在通电前后分别为通电后生成Pb²+的物质的量Pb²+迁移出阳极区的物质的量n迁=n前-n后+n反=(3.082-3.475+0.768)×10-³mol=3.750×10-⁴mol二、填空题0.01mol/L的葡萄糖水溶液的渗透压π=cRT=0.001×8.314×(25+273)kP半透膜两边的渗透压差值即为达到平衡0.01解析：绝热恒容Q=0,W=0,△U=Q+W=0解析：V=nAVᴀ+ngVg=2mol×1.79×10⁻⁵m³mol⁻¹+3mo 但是，上述反应中只有两个是独立反应，故R=2,物种数s=6,组分数为：8、向右，不9、凹液面，小于1、正确2、错误3、错误4、正确解析：热力学第三定律：在温度为0K,任何纯物质的完美晶体(原子或分子的排列只有一5、错误解析：标准状态是指压强为100kPa、温度为T时的状态。没有具体的温度要求。6、错误7、正确8、错误9、正确11、正确解析：如果起始浓度减小一半，半衰期就缩短一半，则反应级数为0级反应。14、错误15、错误吸附力吸附分子层吸附温度吸附热吸附速率分子间力多分子层或单分子层低小快化学吸附化学键力单分子层高大慢3、无论是电解硫酸水溶液还是电解氢氧化钠水溶液，都是阳极氢氧根失电子发生氧化反应，阴极氢离子得电子发生还原反应，实质上都是电解水，0,因此两者不可能到达同一终态。五、证明题由