中国科学技术大学2011-2016年物理化学考研真题和答案.pdf

考试科目：物理化学 第 1 页 共 7 页 中国科学技术大学 2016 年硕士学位研究生入学考试试题 （物理化学）（物理化学） 需使用计算器需使用计算器 不使用计算器不使用计算器 一、选择题（每小题 2 分，共 60 分） 1. 在温度、容积恒定的容器中，含有 A 和 B 两种理想气体，这时 A 的分压和分体积分别 是 pA和 VA。若在容器中再加入一定量的理想气体 C，问 pA和 VA的变化为 （ ） (A) pA和 VA都变大 (B) pA和 VA都变小 (C) pA不变，VA变小 (D) pA变小，VA不变 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程 ( ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态 (B) 不可以达到同一终态 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 3. 理想气体从同一始态(P1,V1)出发，经等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀，使其终态均达到 体积为V2，此二过程做的功的绝对值应是： ( ) (A) 恒温功大于绝热功 (B) 恒温功等于绝热功 (C) 恒温功小于绝热功 (D) 无法确定关系 4. 对于可逆变化有 B A R T Q S 下述各说法中，哪一个正确 （ ） （A）只有可逆变化才有熵变 （B）可逆变化没有热温商 （C）可逆变化熵变与热温商之和相等 （D）可逆变化熵变为零 5用力迅速推动气筒活塞而压缩气体，若看作绝热过程，则过程熵变 ( ) （A）小于零 （B）大于零 （C）等于零 （ D）不能确定 所有试题答案写在答题纸上，答案写在试卷上无效所有试题答案写在答题纸上，答案写在试卷上无效 考试科目：物理化学 第 2 页 共 7 页 6. 将固体 NaCl 投放到水中，NaCl 逐渐溶解，最后达到饱和。开始溶解时溶液中的 NaCl 的化学势为(a) ，饱和时溶液中 NaCl 的化学势为(b) , 固体 NaCl 的化学势为(c)，则： ( ) （A） (a)= (b) (c) （B） (a)= (b) (c) （C） (a) (b)= (c) （D） (a) (b) =(c) 7. 恒温恒压下， 在 A 与 B 组成的均相体系当中， 若 A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加 时，则 B 的偏摩尔体积将如何变化？ ( ) （A）增加 （B）减少 （C）不变 （D）不一定 8. 两液体的饱和蒸气压分别为 p ，它们混合形成理想溶液，液相组成为 x，气相 组成为 y，若p ，则：( ) (A)yAxA （B）yAyB （C）xAyA （D）yByA 9. 在温度T 时，纯液体A的饱和蒸气压为 PA*，化学势为 A*，并且已知在P下的凝固点 为Tf*，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) P A* PA ，A* Tf (D) P A* PA ，A*A , Tf* Tf 10. 在P下，用水蒸汽蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点: ( ) (A)必低于 373.2K (B) 取决于有机物的分子量大小. (C)必高于 373.2K (D) 取决于水与有机物的相对数量 11. 对于相律，下面的陈述中正确的是 ( ) (A) 相律不适用于有化学反应的多相系统 (B) 影响相平衡的只有强度因素 (C) 自由度为零意味着系统的状态不变 (D) 平衡的各相中，系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确 12. 在 300K 下，一个抽空的容器中放入过量的 A(s)，发生下列反应 A(s) B(s)+3D(g) 达到平衡时 D(g)的压力 * D p=1.02kPa。此反应的标准平衡常数 K(300K)应为（ ） （A）1.02 （B）3.06 （C）1.04 10-4 （D）1.03 10-6 13. 关于配分函数，下面哪一点是不正确的 ( ) (A) 粒子的配分函数是一个粒子所有可能状态的玻尔兹曼因子之和 (B) 并不是所有配分函数都无量纲 (C) 粒子的配分函数只有在独立粒子体系中才有意义 (D) 只有平动配分函数才与体系的压力有关 考试科目：物理化学 第 3 页 共 7 页 14. 已知 CO 的转动惯量 I = 1.45 10-26 kg.m2，则 CO 的转动特征温度为：( ) (A) 0.36 K (B) 2.78 K (C) 2.78 107 K (D) 5.56 K 15. 在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度， 则溶液的电导率 与摩 尔电导 m变化为 ( ) (A) 增大，m增大 (B) 增大，m减少 (C) 减少，m增大 (D) 减少，m减少 16. 已知 298K，CuSO4、CuCl2、NaCl 的极限摩尔电导率 分别为 a、b、c(单位为 S m2 mol-1)，那么 (Na2SO4)是 ( ) (A) c + a - b (B) 2a - b + 2c (C) 2c - 2a + b (D) 2a - b + c 17. 298 K 时, 在下列电池 PtH2(p )H+(a=1)CuSO4(0.01 mol kg-1)Cu(s) 右边溶液 中加入 0.01 mol 的 KOH 溶液时, 则电池的电动势将 ( ) (A)升高 (B)降低 (C)不变 (D)无法判断 18. 下列电池的电动势与氯离子活度无关的是 ( ) (A) Zn| ZnCl2(aq)| Cl2(p),Pt (B) Zn| ZnCl2(aq)| KCl (aq)| AgCl,Ag (C) Ag-AgCl| KCl(aq)| Cl2(p),Pt (D) Pt,H2( p)| HCl (aq)| Cl2(p),Pt 19. 可以直接用来求 Ag2SO4的溶度积的电池是 ( ) (A) Pt|H2(p)|H2SO4(a)| Ag2SO4(s)|Ag (B) Ag|AgNO3(a)|K2SO4(a)|PbSO4(s),Pb(s) (C) Ag(s),Ag2SO4(s)|K2SO4(a)|HCl(a)|AgCl(s),Ag(s) (D) Ag|AgNO3(a)|H2SO4(a)|Ag2SO4(s),Ag(s) 20. 在 298 K 时，0.002 mol kg-1 的 CaCl2溶液的平均活度系数 ,1与 0.002 mol kg-1 的 CaSO4溶液的平均活度系数 ,2相比较是：( ) (A) ,1 ,2 (B)1 ,2 (C),1 = ,2 (D)无法比较 21. 已知基元反应 AB P 在定容条件下，在 100时，起始浓度 CA，0CB，0 a mol dm-3， 其半衰期为 t1/2， 若起始浓度 CA，0CB，0b mol dm-3， 其半衰期为 t1/2， 当 ab 时 ( ) (A) t1/2t1/2 (B) t1/2t1/2 (C) t1/2t1/2 （D）t1/2与 t1/2大小关系不确定 22. 很多可燃气体在空气中因支链反应发生的爆炸有一定爆炸界限，其上限主要由于 ( ) (A) 容易发生三分子碰撞而丧失自由基 (B) 存在的杂质发挥了影响 考试科目：物理化学 第 4 页 共 7 页 (C) 自由基与器壁碰撞加剧 (D) 密度高而导热快 23. 欲研究某化学反应的反应截面和它与反应速率的关系，应采用下列方法中的( ) (A) 停止-流动法 (B) 分子束法 (C) 闪光光谱法 (D) 碰撞理论计算法 24. 有一露于空气中的球形液膜，若其直径为 2 10 -3 m，表面张力为 0.7 N m-1，则该液 膜所受的附加压力为： （ ） (A) 1.4 kPa (B) 2.8 kPa (C)5.6kPa (D) 8.4 kPa 25. 恒温恒压下，将一液体分散成小颗粒液滴，该过程液体的熵值 ( ) (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 无法判定 26.测得氧在纯净的金属 W 表面上化学吸附热为 596.64 kJ mol -1, 而气态氧原子的吸附 热为 543.92 kJ mol -1, 氧的解离能为 491.53 kJ mol-1, 则氧在 W 表面上吸附性质为 ( ) (A) 分子吸附, 范德华力 (B) 分子吸附, 生成氢键 (C) 原子吸附, 生成共价键 (D) 原子吸附, 生成吸附配位键 27. 纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力： ( ) (A) 饱和水蒸气 (B) 饱和了水蒸气的空气 (C) 空气 (D) 含有水蒸气的空气 28 若分散相固体微小粒子的表面上吸附负离子, 则胶体粒子的电势 ( ) （A）大于零 （B）小于零 （C）等于零 （D）大小无法确定 29. 超显微镜观察到的是 ( ) （A）粒子的实像 （B）粒子的虚像 （C）散射光 （D）透过光 30在外加电场作用下，分散介质对固定的固体表面电荷作相对移动的现象称为( ) （A）电泳 （B）电渗 （C）流动电势 （D）沉降电势 二、计算证明题（每小题 9 分，共 90 分） 1、（10分） 1mol理想气体， 初态为T1=298.2K， p1=100kPa， 经下列两种过程达终态p2=600kPa， 计算下列各过程的 Q、W、U、H、A、G 和S孤立。 （已知 298.2K 理想气体的标 准熵为 205.03 Jmol-1K-1，绝热指数=7/5。 ） （1）等温可逆过程 （2）绝热可逆压缩 考试科目：物理化学 第 5 页 共 7 页 2、 （10 分）苯和甲苯组成的液态混合物可视为理想液态混合物，在 85、101325Pa 下， 混合物达到沸腾，试求刚沸腾时液相及气相组成。 （已知 85时， * p 甲苯=46.00kPa，苯的 正常沸点 80.10，苯的摩尔气化焓 vapHm=34.27kJ mol-1。 ） 3、（10 分）A, B 二组分液态部分互溶系统的气液平衡相图如下图：（图 12） (1)标明各区域中的稳定相； (2)将 14.4kg 纯 A 液体和 9.6kg 纯 B 液体混合后加热,当温度 t 无限接近 t1(t=t1-dt)时, 有哪几个相平衡共存?各相的质量是多少?当温度 t 刚刚离开 t1(t=t1+dt)时有哪几个相平衡 共存?各相的质量各是多少? 4、 （8 分）在 448688K 的温度区间内，用分光光度法研究了下面的气相反应： I2 +环戊烯 2HI + 环戊二烯 得到 K与温度（K）的关系为 T K 575. 4 51034 39.17ln 计算在 573K 时，反应的 mrG ， mrH 和 mrS 考试科目：物理化学 第 6 页 共 7 页 5、 （12 分）双原子分子 Cl2 的振动特征温度V = 801.3K (1) 用统计热力学方法计算氯气在 323K 时的 CV,m（不考虑电子运动和核运动） (2) 用能量均分原理计算 Cl2 气的 CV,m (3) 二种方法算得的数值不一，试说明原因 6、 （12 分）有电池 Hg(l)|Hg22+(a1)|Hg22+(a1),Hg2+(a2)|Pt。 (1) 写出电池反应式； (2) 计算电池的标准电动势。已知 2+ 2 Hg|Hg(l)和 Hg2+|Hg(l)的标准电极电势分别为 0.798 V 和 0.854 V。 (3) 求电池反应的平衡常数。 7、 （10 分）已知对峙反应 在不同温度下的 k 值为: T/K k1/(mol-2dm6min-1) k-1/(mol-1dm3min-1) 600 6.63105 8.39 645 6.52105 40.4 试计算: (1) 不同温度下反应的平衡常数值 (2) 该反应的rUm(设该值与温度无关)和 600 K 时的rHm值 。 8、 （10 分）在 101.325kPa 压力下，若水中只含有直径为 10 6m的空气泡，要使这样的水 开始沸腾，需要多高温度？已知水的表面张力（Nm-1）与温度（K）的关系为 118.7710-30.15710-3 T，摩尔气化热Hm40.656 kJmol-1，设水面至空气泡之间液柱 静压力及气泡内蒸气压下降因素均忽略不计。 k-1 k1 2NO(g) + O 2(g) 2NO2(g) 考试科目：物理化学 第 7 页 共 7 页 9、 （8 分）甲苯加氢脱烷基反应为 C6H5CH3+