桂林理工大学2021年硕士研究生入学考试试题
考试科目代码:853
考试科目名称:物理化学 (A卷)
(总分150分,三小时答完)
考生注意:1.请将答题写在答卷纸上,写在试卷上视为无效。
2.考试需带 无存储功能的科学计算器、三角板、2B铅笔、橡皮 用具
一 、选择题(每小题3分,共30分)
1.理想气体模型的基本特征是 ( )
(A) 分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中
(B) 各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等
(C) 所有分子都可看作一个质点, 并且它们具有相等的能量
(D) 分子间无作用力, 分子本身无体积
2.若多孔性物质能被水润湿,则当水蒸气含量较大时,可首先在该多孔性物质的孔隙中凝结,这是因为 ( )
(A) 凸液面的蒸气压大于平液面的蒸气压 (B) 凸液面的蒸气压小于平液面的蒸气压
(C) 凹液面的蒸气压小于平液面的蒸气压 (D) 凹液面的蒸气压大于平液面的蒸气压
3.下列各组中全为广度量的是( )
(A) V,U,S,T (B) G,A,V,U (C) p,U,S,H (D) A,H,G,T
4.在一保温良好、门窗紧闭的房间内,放有电冰箱,若将电冰箱门打开,不断向冰箱供给电能,室内的温度将( )
(A) 逐渐降低 (B) 逐渐升高 (C) 不变 (D) 无法确定
5.已知25 oC时,金刚石的标准摩尔生成焓=1.90 kJ•mol-1,石墨的标准摩尔燃烧焓 = -393.51 kJ•mol-1,则金刚石的标准摩尔燃烧焓=( )
(A) -391.61 kJ•mol-1 (B) -393.51 kJ•mol-1 (C) -395.41 kJ•mol-1 (D) 无法确定
6.影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是( )
(A) 溶剂本性 (B) 温度和压力 (C)溶质本性 (D) 温度和溶剂本性
7.某电池反应可写成:式(1) H2(p1)+Cl2(p2)=2HCl 或 式(2) 1/2H2(p1)+1/2Cl2(p2)=HCl,这两种不同的表示式算出的E、Eq、∆rGm和Kq 的关系是( )
(A) E1=E2,E1q=E2q, ∆rGm,1=∆rGm,2, K1q=K2q
(B) E1=E2,E1q=E2q, ∆rGm,1=(∆rGm,2)2,K1q=(K2q)2
(C) E1=2E2,E1q=2E2q,∆rGm,1=2∆rGm,2,K1q=2K2q
(D) E1=E2,E1q=E2q, ∆rGm,1=2∆rGm,2,K1q=(K2q)2
8.CaCO3(s),CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(g) 构成的平衡系统,其组分数为( )
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
9.放热反应2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 达平衡后,若分别采取下列措施
①增加压力;② 减少NO2的分压;③ 增加O2分压;④ 升高温度;⑤ 加入催化剂,能使产物增加的是: ( )
(A) ①②③ (B) ②③④ (C) ③④⑤ (D) ①②⑤
10.对某反应,实验测得反应物的半衰期与与初始浓度cA,0成反比,则该反应为( )
(A) 一级反应 (B) 二级反应 (C) 三级反应 (D)零级反应
二、判断题(每小题2分,共20分)
1.压缩因子大于1,该气体和理想气体相比更难压缩。 ( )
2.广度量是指与物质的数量无关的性质,如温度、压力。 ( )
3.温度为T的标准状态下,物质A与氧气完全燃烧,该反应的焓变即为该物质在温度T下的标准摩尔燃烧焓。( )
4.恒温过程系统亥姆霍兹函数的增量等于过程的体积功。( )
5.纯溶剂A中加入非挥发性物质,溶液中溶剂A的蒸气压要大于同样温度下纯溶剂A的蒸气压。( )
6.因K=f(T),所以对于理想气体的化学反应;当温度一定时,其平衡组成也一定。( )
7.理想气体绝热可逆膨胀过程的∆S = 0,绝热不可逆膨胀过程的∆S > 0。( )
8.胶体在热力学和动力学上都是稳定的系统。( )
9.在一定的温度和同一溶剂中,某气体的亨利系数越大,则此气体在该溶剂中的溶解度也越大。( )
10.影响标准平衡常数的因素只有温度。( )
三、填空题(每小题3分,共33分)
1.按热力学系统宏观性质的数值是否与物质的数量有关,将状态函数分为 和 。
2.在一定温度和压力下,将1 mol 的A(l)和1 mol 的B(l)混合形成理想液态混合物,则混合过程的
ΔmixV=0,ΔmixH 0,ΔmixS 0,ΔmixG 0。(>,<,=)
3.在抽空的容器中放入NH4HS(s),发生反应NH4HS(s) =NH3 (g) + H2S (g) 且达到平衡,则这个系统的组分数C = ,自由度数 F=
4.肥皂泡内气体的附加压力计算公式为
5.液体的界面张力的三种说法有 、 、
6.经过节流膨胀,μJ 0时气体降温,μJ 0时气体升温,μJ 0时气体温度不变。
7.对于气体分子数增加的反应,增加系统总压,平衡向 (填“左”或“右”)移动, (填“有利”或“不利于”)正反应进行。
8.当电流通过电极时,有电极的极化产生,极化的结果是使阴极电势变得 ,使阳极电势变得
9.用银电极电解AgNO3溶液。通电一段时间后,阴极上有0.078g的Ag(s)析出,阳极区溶液质量为23.376g,其中含AgNO3 0.236g。已知通电前溶液浓度为1kg水中溶有7.39g AgNO3。则Ag+的迁移数为 ,NO3-的迁移数为 。
10.在25℃时的水溶液中 =69.6×10-4S·m2·mol-1, (Cl-1)=76.34×10-4S·m2·mol-1。在25℃无限稀释的水溶液中, = 。
11.KI 和 AgNO3 形成 AgI 溶胶,AgNO3过量,其胶团的表达式是
四、问答题(12分)
1.下图为某A-B二元凝聚系统相图,
(1)标出图中各相区的稳定相;
(2)绘出状态点a、b、c的步冷曲线;
(3)写出图中三相线对应的相平衡。
五、计算题(共55分)
1.某单原子理想气体从始态273K、1000KPa、10dm3分别经 (1)等温可逆;(2)绝热可逆;(3)绝热恒外压膨胀到100KPa的末态。计算三种途径的Q、W、△U、△H 。(10分)
2.1mol理想气体从273K、22.4dm3的始态变到202.65kPa、303K的末态。已知始态其规定熵为83.68 J•K-1,Cv,m=12.471 J•mol-1•K-1,求此过程的△U, △H, △S,△A,△G。(10分)
3.甲烷转化反应 CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g)在900K 下的标准平衡常数 。若取等物质的量的CH4(g)和H2O(g)反应。求在该温度及 101.325 kPa 下达到平衡时系统的组成。(10分)
4.用毛细管上升法测定某液体的表面张力。此液体的密度为0.790 g∙cm-3,在半径为0.235 mm的玻璃毛细管中上升的高度为2.56 cm。设此液体能完全湿润玻璃,试求此液体的表面张力。(7分)
5.今有电池Zn(s)|ZnCl2(aq)|AgCl(s)|Ag(s),已知30℃时电动势E(30)=1.250 V,且电动势E随温度T呈线性变化。已知25℃时,Eθ(Zn2+|Zn) = -0.7620 V,Eθ(AgCl(s)|Ag) = +0.2222 V,a(ZnCl2) = 2.24×10-9。(10分)
(1)写出电极反应和电池反应;
(2)求25℃下的电池电动势E(25);
(3)求35℃下的电池电动势E(35)及该温度下反应的ΔrGm、ΔrSm和ΔrHm。
6.在400-500℃范围内反应A→P+Q,反应速率常数k(S-1)与T(K)的关系为:
lgk(S-1)= -13290/T +14.6
(1) 求此反应的活化能;
(2) 在427℃时,反应的半衰期t1/2是多少?(8分)