2021年硕士研究生入学考试初试专业课627物理化学B试题

1、 4/42021年硕士研究生入学考试初试专业课627物理化学B试题 北京科技大学 2013年硕士学位研究生入学考试试题 = 试题编号： 627 试题名称：物理化学B （共 5 页）适用专业：化学 说明： 1.所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。 2.符号$在右上角表示标准态, 例如p$表示一个标准压力100kPa. E$表 示标准电动势等。 = 一、选择题( 共15题，每题2分共30分) 1. 下述体系中的组分B，选择假想标准态的是：( ) （A）理想溶液中的组分B; （B）理想混合气体中的组分B （C）非理想溶液中的溶剂; （D）稀溶液中的溶质B 2. 将某理想气体从温度T1加

2、热到T2。若此变化为非恒压过程，则其焓变H应为何值? ( ) (A) H=0 (B) H=C p(T2-T1) (C) H不存在(D) H等于其它值 3. 已知在373 K时,液体A的饱和蒸气压为66 662 Pa，液体B的饱和蒸气压为1.01 325105 Pa，设A和B构成理想液体混合物，则当A在溶液中的物质的量分数为0.5 时，气相中A的物质的量分数应为：( ) (A) 0.200；(B) 0.300；(C) 0.397；(D) 0.603 4. 在温度T时，纯液体A 的饱和蒸气压为p A*，化学势为A*，并且已知在p$压力下的凝固点为T f*，当 A 中溶入少量与 A 不形成固态溶液的

3、溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为p A， A，T f ，则( ) (A) p A* p A， A* T f；(D) p A* p A， A*A，T f* T f 5. 有下述陈述 (1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和 (2) 对于纯组分，则化学势等于其摩尔Gibbs自由能 (3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律 (4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律 上述诸说法正确的是：( ) (A) (1)，(2)；(B) (2)，(3)；(C) (2)，(4)；(D) (3)，(4) 6. 如图，在绝热盛水容器中，浸有电阻丝，通以电流一段时间，

4、如以电阻丝为 体系,则上述过程的Q 、W 和体系的U 值的符号为： ( ) (A) W = 0, Q T 0； (B)T T 0； (C)T = T 0； (D)视具体情况而定。 14. 在其它条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 ( ) (A) 增大； (B) 减小； (C) 先增后减； (D) 不变 15. 碘的三相点处在115和12 kPa上,这意味着液态碘：( ) (A) 比固态碘密度大；(B) 在115以上不能存在； (C) 在p$压力下不能存在；(D) 不能有低于12 kPa的蒸气压。 二、填空题(14题，除第1和5题3分外，其余每题2分共30分) $(298 K)

5、0。若此反应在恒容绝热器中1. 反应C(s)+O2(g) ?CO2(g)的r H m 进行，则该体系的T 零，U零，H零。（填：大于，等于，小于） 2. 对实际气体，由于分子间存在吸引力，当温度不变时，气体的体积增加，则其内能。（填：增加，不变，减少） 3. 当液体A溶解在液体B中时，发现液体A的偏摩尔体积比纯液体A的摩尔体积要大，则增加压力时，液体A在液体B中的溶解度。（填：增加，不变，减少） 4. 将A，B两种气体以1:2的比例封入一真空容器,反应A(g)+2B(g)=C(g) 为吸热反应，300下平衡时系统的总压力为p1,在500下平衡时总压力为p2,则p1_ p2 (填：大于，小于，等

6、于)。 5. 采用32P标记的五氯化磷t1/2为14.3 天, 经_天后, 放射性衰变 到起始值的1/1000。 O2(g)设计成电池的表示式为：_ 6. 将反应Ag2O(s) = 2Ag(s) + 1 2 _。 7. 平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的_。其决速步是平行反应中反应速率最（填：快,慢）的一个。 8. 在101 325 Pa压力下，I2在液态水和CCl4中溶解分配达平衡。该平衡体系的自由度为，其可变量是。9. 经验规则“温度每增加10 K, 反应速率增加2 倍”。在T1298 K 和T2308 K 时，符合这规则的活化能值E a_。 10. 电池: PtH2(p$)HCl

7、(, m)Hg2Cl2HgPt 根据能斯特公式其电动势E = _，得到lg=_ 。 11. 指出下列平衡体系的独立组分数：（1）；（2） (1)NaCl(s)、HCl(l)、H2O(l)的饱和水溶液。 (2)H2、石墨，催化剂，生成n种碳氢化合物所组成的化学平衡体系。 12. 一级相变特点：（1）物质在二相中的化学势；（2）物质在二相中的 化学势对温度或压力的一级偏微商。（填“相等”或“不等”） 13. 分别用反应物和生成物表示反应A3B2C 的反应速率, 并写出它们间关 系为：。 14. 298 K 时，电池反应Ag(s)1 2 Hg2Cl2(s)AgCl(s)Hg(l) 所对应的 ?r S

8、 m32.9 JK-1mol-1,电池电动势为0.0193 V,则相同反应进度时 ?r H m，(?E/?T)p_。 三、计算题(7题，每题10分共70分) 1. 某物质有和两种晶型。25时和型的标准摩尔生成热分别为-200.0和-1980 kJ?mol-1。标准摩尔熵分别为70.0和71.5 J?K-1?mol-1。它们都能溶于CS2中，在CS2中溶解度为10.0 mol?kg-1。假定，溶解后活度系数皆为1。 (1) 求25，由型转化为型的G m $； (2) 求25，型在CS2中的溶解度(mol?kg-1)。 2. 一定量的H2O(l) 置一钢瓶中(V= 5 dm3)，用O2气加压至 2

9、.53108 Pa。已知293 K 时O2在水中溶解的亨利常数为 3.93109 Pa。 (1) 计算O2在水中的物质的量分数； (2) 293 K时,水的正常蒸气压为2.67103 Pa，计算溶液上方水的蒸气压； (3) 如果实测得液面上水的蒸气压为2.45103 Pa，计算溶液中水的活度系数。 （以纯水为标准态） 3. 在温度为298 K 的恒温浴中，一理想气体发生不可逆膨胀过程。过程中环境 对体系做功为 3.5 kJ，到达终态时体积为始态的10倍。求此过程的Q，W及气体的U，H，S，G，A。 4. 1 mol O2克服101.325 kPa 的恒定外压下作绝热膨胀，直到达到平衡为止，初始

10、温度为200，初始体积为20 dm3，假定氧气为理想气体，C V, m= (5/2)R。试计算氧气膨胀过程中的Q, W, U，H，S。 5. 气相反应2NO2+ F2 2NO2F，当2 mol NO2和 3 mol F2在400 dm3的反 应釜中混合，已知300 K 时，k = 38 dm3mol-1s-1，反应速率方程为： r = kNO2F2。试计算反应10 s 后，NO2 ，F2，NO2F 在反应釜中物质的量。 6. 将正丁醇蒸气在298.15 K时慢慢加压，当开始形成半径为110-9 m的微小 液滴时，蒸气压力为多大？已知正丁醇的正常沸点为390 K， vap H m=43.822 kJmol-1，298.15 K时正丁醇的密度=806 kgm-3，表面张力=0.0261 Nm-1。 7. 计算下列电池在 298 K 时的电动势 Pt ，Cl 2(g, p $)HCl(10 molkg -1O 2(g, p $)，Pt 已知：气相反应 4HCl + O 2= 2H 2O + 2Cl 2 的平衡常数 K p $ = 1013，并已知该电 池的 HCl 溶液上方 H 2O 和 HCl 的蒸气压分别为 p (H 2O) = 1253 Pa 和 p (HCl) = 560 Pa 。 四、问答题 (1题 共10分 ) 1. 已知Hg-Tl 二组分体系的数据如下： 试回答以