物理化学(下册)试卷(一)

物理化学(下册)试卷(一)

一、计算题(共10题100分)

(1).10分(1636)

已知N2分子的转动惯量1=13.9xl0-47kgm2,求Imol用分子在25℃时

各转动热力学函数Gm(r),Fm(r),Hm(r),Um(r),Sm(r)。

(2).10分(1570)

有1molKr,温度为300K、体积为V,有1molHe具有同样的体积V,

如要使这两种气体具有相同的嫡值(忽略电子运动的贡献)，则He的温度应

多高？并用嫡的统计意义解释此结果。

(Mr(Kr)=83.8,Mr(He)=4.0026)

(3).10分(5447)

含有相同物质量的A,B溶液，等体积相混合，发生反应A+B=C,在反

应1h后，A的75%已反应掉，当反应时间为2h时;在下列情况下，A有多少

未反应？

［1］当该反应对A为一级，对B为零级

［2］当对A,B均为一级

［3］当A,B均为零级

(4).10分(5416)

碳的放射性同位素l4C,在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的

1.10xl0,3%»某考古队在一山洞中，发现一些古代木头燃烧的灰烬，经分析

l4C的含量为总碳量的9.57X10-14%,已知,4C的半衰期为5700a(年),试计算

这灰距今约有多少年？

(5).10分(5371)

300K时，研究反应A2+2B=2C+2D有下列实验事实：

［1］当按化学计量比进料时，测得下列数据

r/s090217

［B］/moldm_30.020.0100.0050

［2］当二次实验中［B］。相同，［A］。增加一倍时，反应速率增大至1.4倍,

vv

假设反应速率方程为r=4A2][B],请求x,y,并求算反应速率常数。

(6).10分(6127)

由实验得知下述单分子气相重排反应A=B,

411

在393.2K时，1.806X10-s-；在413.2K时，k2=9.14x10"*s-.,请计算该

反应的活化能心，393.2K时的活化焰A’H：和活化嫡屋S：,该反应是儿级

反应？已知：玻耳兹曼常数kB=1.3806X10-23J-K」，普朗克常数h=

6.6262x10-34J-s。

(7).10分(3854)

291K时、已知KC1和NaCl的无限稀释摩尔电导率分别为

8..00.-.

A.»(KCI)=129.65xl(y4S-mo2.mo『，/m(NaCI)=108.60xl0-4S-m2-mor',IC和

Na卡的迁移数分别为0.496和0.397,精确求出在291K和无限稀释时：

(甲)KC1溶液中K*和CT的离子摩尔电导率

(乙)NaCl溶液中Na+和C「的离子摩尔电导率

(8).10分(4662)

一个原电池是由固态铝电极和固态的Al-Zn合金电极以及熔融的

AlCh-NaCl混合物作电解质形成，当铝在合金电极中的物质的量分数是

0.38,电池电动势在653K时为7.43mV试计算Al(s)在Al-Zn(s)合金中

的活度。

(9).10分(4268)

标准惠斯登镉电池在293K时的电动势为1.0186V,温度每升高一度，

电动势降低4.06x105V,试列出惠斯登电池电动势的数学表达式，并计算298

K时，该电池每消耗1mol镉时的4Hm和4Gm。

(10).10分(4942)

298K,压力为一时，用电解沉积法分离Cd2+,Zn?+混合溶液，已知Cd2+

和Zi?+的浓度均为O.lOmolkg"(设活度系数均为1),氏组)在Cd(s)和Zn(s)

上的超电势分别为0.48V和0.7V,设电解液的pH保持为7.0,试问：

(甲)阴极上首先析出何种金属？

(乙)第二种金属析出时第一种析出的离子的残留浓度为多少？

(丙)氢气是否有可能析出而影响分离效果？

已知：(Cd2+/Cd)=-0.403V,</>3(Zn2+/Zn)=-0.763V

华中科技大学2007年考研物理化学试题(一)

2009-6-1219:26考研教育网【大出±1

考试科目：物理化学___________________

适用专业：无机化学、树哑学、物理化学、应用化学、离分子化粘触

（除画图题外，所有答案都必须写在答题版上，写在试题俄

上及草稿纸上无效，考完后试黑随答剧或交回）

一、填空题（40分）

I、对三组分体系来说，体系最多可能有个自由度，它们分

别是,和.

2、物理量U、S、H、G、Q、Z、T和P中，______一是体系的强

度性质।是体系的广度性质；是状

态函数；与途径有关.

3、工业上制取水煤气的反应为：

+

0（,）H2O（g）=8⑼+H2（g）

在673K时，该反应的A,，,=133.5U.m。尸，则增加碳的数量，平衡

将移动；提高温度，平衡将移动：增加体系

的总压，平衡将移动；反应体系中加入Nz，平衡将移

动.

4、Imol理想气体在300K下,从始态lOOkPa下向真空自由膨胀至原体

积的2倍，则系统的AU=、AH=、

as=、AG=.

5、反应A—>P的速率常数及与温度7*的关系为：

,L4482…

1g,"■-r--------+7.20

mo/'TlK

则该反应的活化能&=:反应级故片---------

指数前因子X=.

atIm

华中科技大学2007年考研物理化学试题（二）

2009-6-1219:26考研教育网【大生上】

6,对于一级平行反应：

B

A

kc

则总反应速率常数冗产物GhC和反应的半衰期〃〃与左、h的关系

分别为；；.

7、某一级反应A―>产物，初始速率为lxlO-3moldm'3min'\I小时

后速率为0.25x10-3moldmJmin,.则该反应的速率常数

k=:半衰期〃,?=反应物初始浓度

CA.tr_________________________•

8、在希托夫(Hittorf)法测迁移数的实验中，用Ag电极电解AgNOj溶

液，测出在阳极区AgNOj的浓度增加了xmol,而串联在电路中的Ag库

仑计上有ymol的Ag析出，则Ag+离子迁移数

为>

9、超电势测量采用的是三电极体系，即研究电极、辅助电极和参比电极，

其中辅助电极的作用是:

参比电极的作用是.

10、298K时，已知呢Cu"[Cu)=0.337V,£^(Zn2*|Zn)=-0.7628V,则电

池Zn(s)|Zn"(s=l)||Cu2・(a2=I)|Cu(s)的电动势曲，电池反应

的平衡常数底：当电量耗尽时，两离子的活度比可/a产・

二、简述题(50分)

白发

1、请从炳判据：AS.=AS泉+AS420出发，推导出吉布斯判

平荷

据AG=kH-TAS<0(10分)

r*

2、催化反应的主要特点是什么？某反应在温度、压力一定的条件下，平

衡转化率为36.8%,当反应条件保持不变，加入催化剂后，反应速率

提高1000倍，此时该反应的平衡转化率为多少？为什么？(7分)

3、如何用电动势法测定AgCI的标准摩尔生成吉布斯函数(8分)

华中科技大学2007年考研物理化学试题（三）

2009-6-1219:26考研教育网【大生上】

4、朗格缪(Langmuir)等温吸附方程所假设的前提是什么？请根据

Langmuir等温吸附方程讨论在以下两种情况下吸附限与压力的关系。

(1)压力很低或吸附较弱时

(2)压力很俞或吸附较强时(10分)

5,利用结构化学原理，分析并回答下列问题：(15分)

i

(A)对一个立方箱中的粒子，在£<12」h二的范围内：(1)有多少个

状态；(2)有多少个能级：(3)各能级的简并度是多少。

(B)设双原子分子A?的键轴为z轴，在A2分子中下列原子轨道能形

成哪些化学键：s,px，p,,d/,d:

(C)根据VSEPR理论,确定下列分子的几何构型：(1)XeF2,(2)

XeF4,(3)XcO4.(4)XCOF4.

(D)立方品系晶体中原子A以AI堆积,已知晶胞中一个A原子的坐

标为(1/4,1/4,1/4),写出该晶胞中其它A原子的坐标.

三、计算题、分析题和推导题(60分)

1、某气体状态方程为PV=n(RT+BP)(B为常数)，气体的始态压力为

P),温度为Tt.该气体经绝热真空膨胀后终态压力为P2.试求该过

程的Q,W及气体的AU,AH,AF,AG.AS.(12分)

2、已知25c时，AgBr(s)的溶度积K*=6.3xl0”，同温下用来配制AgBr

饱和水溶液的纯水的电导率为5.497xlO“Sm1,试求该AgBr饱和水溶

液的电导率.已知25c时：A；(/<g,)=61.92xl0-'5,

A；(Br)=78.4xI0”S,m1•mol'.(10分)

3、双光气分解反应ClCOOCCb(g)>2COCb(g)为级反应，将一定

量的双光气迅速引入一个280匕的容器中,715s后测得系统压力为2.710

kPa；经很长时间反应完了后系统压力为4.008kPa.305c时重复实验，

经320s系统压力为2.838kPa；反应完了后系统压力为3.554kPa.求

该反应的活化能。(10分)

华中科技大学2007年考研物理化学试题(四)

2009-6-1219:26考研教育网【大生上】

4、气相反应H2+Cl2——>2HCI的机理为：

k<

Cl2+M——2CI-+M

kou

Cl-+H2一三HCI♦H-

kj

H.♦Cl2-"HCI+Cl-

2Cb+M―ci2+M

(1)请推证该反应的速率方程为：竽=2七("4*；

(2)该反应的表观活化能与各基元反应活化能的关系。(10分)

5、相图分析(13分)

已知1O1.325kPaF固体A,B的熔点分别为500c和800'C,它们可生

成固体化合物AB(s),AB(s)加热至400c时分解为AB?(S)和珀=0.40

的液相，AB2(s)在600c时分解为B(s)和m=0.55的液相.该系统有

一个低共宿点，温度为300'C,对应的液相组成为XH=0100

(1)请粗略绘出该系统的熔点一组成图：

(2)标示图中各相区的稳定相态及三相线所代表的相平衡关系：

(3)绘出XB=0.45和XB=0.50两点的步冷曲线：

(4)XB=0.80的样品lOmol,自高温冷却到700*C时，平衡共存两相的物

质的量分别是多少？

6、300K时,水的饱和蒸气压为3.529kPa,密度为0.997x103kg.m'，表面

张力为7.18xlO"N.mL求半径为lO^m的小水滴在300K时的饱和蒸气

压？(5分)

物理化学(下册)试卷(一)

一、计算题(共10题100分)

(1).10分(1636)

已知N2分子的转动惯量1=13.9xl0-47kgm2,求Imol用分子在25℃时

各转动热力学函数Gm(r),Fm(r),Hm(r),Um(r),Sm(r)。

(2).10分(1570)

有1molKr,温度为300K、体积为V,有1molHe具有同样的体积V,

如要使这两种气体具有相同的嫡值(忽略电子运动的贡献)，则He的温度应

多高？并用嫡的统计意义解释此结果。

(Mr(Kr)=83.8,Mr(He)=4.0026)

(3).10分(5447)

含有相同物质量的A,B溶液，等体积相混合，发生反应A+B=C,在反

应1h后，A的75%已反应掉，当反应时间为2h时;在下列情况下，A有多少

未反应？

［1］当该反应对A为一级，对B为零级

［2］当对A,B均为一级

［3］当A,B均为零级

(4).10分(5416)

碳的放射性同位素l4C,在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的

1.10xl0,3%»某考古队在一山洞中，发现一些古代木头燃烧的灰烬，经分析

l4C的含量为总碳量的9.57X10-14%,已知,4C的半衰期为5700a(年),试计算

这灰距今约有多少年？

(5).10分(5371)

300K时，研究反应A2+2B=2C+2D有下列实验事实：

［1］当按化学计量比进料时，测得下列数据

r/s090217

［B］/moldm_30.020.0100.0050

［2］当二次实验中［B］。相同，［A］。增加一倍时，反应速率增大至1.4倍,

vv

假设反应速率方程为r=4A2][B],请求x,y,并求算反应速率常数。

(6).10分(6127)

由实验得知下述单分子气相重排反应A=B,

411

在393.2K时，1.806X10-s-；在413.2K时，k2=9.14x10"*s-.,请计算该

反应的活化能心，393.2K时的活化焰A’H：和活化嫡屋S：,该反应是儿级

反应？已知：玻耳兹曼常数kB=1.3806X10-23J-K」，普朗克常数h=

6.6262x10-34J-s。

(7).10分(3854)

291K时、已知KC1和NaCl的无限稀释摩尔电导率分别为

8..00.-.

A.»(KCI)=129.65xl(y4S-mo2.mo『，/m(NaCI)=108.60xl0-4S-m2-mor',IC和

Na卡的迁移数分别为0.496和0.397,精确求出在291K和无限稀释时：

(甲)KC1溶液中K*和CT的离子摩尔电导率

(乙)NaCl溶液中Na+和C「的离子摩尔电导率

(8).10分(4662)

一个原电池是由固态铝电极和固态的Al-Zn合金电极以及熔融的

AlCh-NaCl混合物作电解质形成，当铝在合金电极中的物质的量分数是

0.38,电池电动势在653K时为7.43mV试计算Al(s)在Al-Zn(s)合金中

的活度。

(9).10分(4268)

标准惠斯登镉电池在293K时的电动势为1.0186V,温度每升高一度，

电动势降低4.06x105V,试列出惠斯登电池电动势的数学表达式，并计算298

K时，该电池每消耗1mol镉时的4Hm和4Gm。

(10).10分(4942)

298K,压力为一时，用电解沉积法分离Cd2+,Zn?+混合溶液，已知Cd2+

和Zi?+的浓度均为O.lOmolkg"(设活度系数均为1),氏组)在Cd(s)和Zn(s)

上的超电势分别为0.48V和0.7V,设电解液的pH保持为7.0,试问：

(甲)阴极上首先析出何种金属？

(乙)第二种金属析出时第一种析出的离子的残留浓度为多少？

(丙)氢气是否有可能析出而影响分离效果？

已知：(Cd2+/Cd)=-0.403V,</>3(Zn2+/Zn)=-0.763V

华中科技大学2007年考研物理化学试题(一)

2009-6-1219:26考研教育网【大出±1

考试科目：物理化学___________________

适用专业：无机化学、树哑学、物理化学、应用化学、离分子化粘触

（除画图题外，所有答案都必须写在答题版上，写在试题俄

上及草稿纸上无效，考完后试黑随答剧或交回）

一、填空题（40分）

I、对三组分体系来说，体系最多可能有个自由度，它们分

别是,和.

2、物理量U、S、H、G、Q、Z、T和P中，______一是体系的强

度性质।是体系的广度性质；是状

态函数；与途径有关.

3、工业上制取水煤气的反应为：

+

0（,）H2O（g）=8⑼+H2（g）

在673K时，该反应的A,，,=133.5U.m。尸，则增加碳的数量，平衡

将移动；提高温度，平衡将移动：增加体系

的总压，平衡将移动；反应体系中加入Nz，平衡将移

动.

4、Imol理想气体在300K下,从始态lOOkPa下向真空自由膨胀至原体

积的2倍，则系统的AU=、AH=、

as=、AG=.

5、反应A—>P的速率常数及与温度7*的关系为：

,L4482…

1g,"■-r--------+7.20

mo/'TlK

则该反应的活化能&=:反应级故片---------

指数前因子X=.

atIm

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6,对于一级平行反应：

B

A

kc

则总反应速率常数冗产物GhC和反应的半衰期〃〃与左、h的关系

分别为；；.

7、某一级反应A―>产物，初始速率为lxlO-3moldm'3min'\I小时

后速率为0.25x10-3moldmJmin,.则该反应的速率常数

k=:半衰期〃,?=反应物初始浓度

CA.tr_________________________•

8、在希托夫(Hittorf)法测迁移数的实验中，用Ag电极电解AgNOj溶

液，测出在阳极区AgNOj的浓度增加了xmol,而串联在电路中的Ag库

仑计上有ymol的Ag析出，则Ag+离子迁移数

为>

9、超电势测量采用的是三电极体系，即研究电极、辅助电极和参比电极，

其中辅助电极的作用是:

参比电极的作用是.

10、298K时，已知呢Cu"[Cu)=0.337V,£^(Zn2*|Zn)=-0.7628V,则电

池Zn(s)|Zn"(s=l)||Cu2・(a2=I)|Cu(s)的电动势曲，电池反应

的平衡常数底：当电量耗尽时，两离子的活度比可/a产・

二、简述题(50分)

白发

1、请从炳判据：AS.=AS泉+AS420出发，推导出吉布斯判

平荷

据AG=kH-TAS<0(10分)

r*

2、催化反应的主要特点是什么？某反应在温度、压力一定的条件下，平

衡转化率为36.8%,当反应条件保持不变，加入催化剂后，反应速率

提高1000倍，此时该反应的平衡转化率为多少？为什么？(7分)

3、如何用电动势法测定AgCI的标准摩尔生成吉布斯函数(8分)

华中科技大学2007年考研物理化学试题（三）

2009-6-1219:26考研教育网【大生上】

4、朗格缪(Langmuir)等温吸附方程所假设的前提是什么？请根据

Langmuir等温吸附方程讨论在以下两种情况下吸附限与压力的关系。

(1)压力很低或吸附较弱时

(2)压力很俞或吸附较强时(10分)

5,利用结构化学原理，分析并回答下列问题：(15分)

i

(A)对一个立方箱中的粒子，在£<12」h二的范围内：(1)有多少个

状态；(2)有多少个能级：(3)各能级的简并度是多少。

(B)设双原子分子A?的键轴为z轴，在A2分子中下列原子轨道能形

成哪些化学键：s,px，p,,d/,d:

(C)根据VSEPR理论,确定下列分子的几何构型：(1)XeF2,(2)

XeF4,(3)XcO4.(4)XCOF4.

(D)立方品系晶体中原子A以AI堆积,已知晶胞中一个A原子的坐

标为(1/4,1/4,1/4),写出该晶胞中其它A原子的坐标.

三、计算题、分析题和推导题(60分)

1、某气体状态方程为PV=n(RT+BP)(B为常数)，气体的始态压力为

P),温度为Tt.该气体经绝热真空膨胀后终态压力为P2.试求该过

程的Q,W及气体的AU,AH,AF,AG.AS.(12分)

2、已知25c时，AgBr(s)的溶度积K*=6.3xl0”，同温下用来配制AgBr

饱和水溶液的纯水的电导率为5.497xlO“Sm1,试求该AgBr饱和水溶

液的电导率.已知25c时：A；(/<g,)=61.92xl0-'5,

A；(Br)=78.4xI0”S,m1•mol'.(10分)

3、双光气分解反应ClCOOCCb(g)>2COCb(g)为级反应，将一定

量的双光气迅速引入一个280匕的容器中,715s后测得系统压力为2.710

kPa；经很长时间反应完了后系统压力为4.008kPa.305c时重复实验，

经320s系统压力为2.838kPa；反应完了后系统压力为3.554kPa.求

该反应的活化能。(10分)

华中科技大学2007年考研物理化学试题(四)

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4、气相反应H2+Cl2——>2HCI的机理为：

k<

Cl2+M——2CI-+M

kou

Cl-+H2一三HCI♦H-

kj

H.♦Cl2-"HCI+Cl-

2Cb+M―ci2+M

(1)请推证该反应的速率方程为：竽=2七("4*；

(2)该反应的表观活化能与各基元反应活化能的关系。(10分)

5、相图分析(13分)

已知1O1.325kPaF固体A,B的熔点分别为500c和800'C,它们可生

成固体化合物AB(s),AB(s)加热至400c时分解为AB?(S)和珀=0.40

的液相，AB2(s)在600c时分解为B(s)和m=0.55的液相.该系统有

一个低共宿点，温度为300'C,对应的液相组成为XH=0100

(1)请粗略绘出该系统的熔点一组成图：

(2)标示图中各相区的稳定相态及三相线所代表的相平衡关系：

(3)绘出XB=0.45和XB=0.50两点的步冷曲线：

(4)XB=0.80的样品lOmol,自高温冷却到700*C时，平衡共存两相的物

质的量分别是多少？

6、300K时,水的饱和蒸气压为3.529kPa,密度为0.997x103kg.m'，表面

张力为7.18xlO"N.mL求半径为lO^m的小水滴在300K时的饱和蒸气

压？(5分)

物理化学(下册)试卷(一)

一、计算题(共10题100分)

(1).10分(1636)

已知N2分子的转动惯量1=13.9xl0-47kgm2,求Imol用分子在25℃时

各转动热力学函数Gm(r),Fm(r),Hm(r),Um(r),Sm(r)。

(2).10分(1570)

有1molKr,温度为300K、体积为V,有1molHe具有同样的体积M,

如要使这两种气体具有相同的嫡值(忽略电子运动的贡献)，则He的温度应

多高？并用嫡的统计意义解释此结果。

(Mr(Kr)=83.8,Mr(He)=4.0026)

(3).10分(5447)

含有相同物质量的A,B溶液，等体积相混合，发生反应A+B=C,在反

应1h后，A的75%已反应掉，当反应时间为2h时;在下列情况下，A有多少

未反应？

［1］当该反应对A为一级，对B为零级

［2］当对A,B均为一级

［3］当A,B均为零级

(4).10分(5416)

碳的放射性同位素l4C,在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的

1.10xl0,3%»某考古队在一山洞中，发现一些古代木头燃烧的灰烬，经分析

l4C的含量为总碳量的9.57X10-14%,已知,4C的半衰期为5700a(年),试计算

这灰距今约有多少年？

(5).10分(5371)

300K时，研究反应A2+2B=2C+2D有下列实验事实：

［1］当按化学计量比进料时，测得下列数据

r/s090217

［B］/moldm_30.020.0100.0050

［2］当二次实验中［B］。相同，［A］。增加一倍时，反应速率增大至1.4倍,

vv

假设反应速率方程为r=4A2][B],请求x,y,并求算反应速率常数。

(6).10分(6127)

由实验得知下述单分子气相重排反应A=B,

411

在393.2K时，1.806X10-s-；在413.2K时，k2=9.14x10"*s-.,请计算该

反应的活化能心，393.2K时的活化焰A’H：和活化嫡屋S：,该反应是儿级

反应？已知：玻耳兹曼常数kB=1.3806X10-23J-K」，普朗克常数h=

6.6262x10-34J-s。

(7).10分(3854)

291K时、已知KC1和NaCl的无限稀释摩尔电导率分别为

8..00.-.

A.»(KCI)=129.65xl(y4S-mo2.mo『，/m(NaCI)=108.60xl0-4S-m2-mor',IC和

Na卡的迁移数分别为0.496和0.397,精确求出在291K和无限稀释时：

(甲)KC1溶液中K*和CT的离子摩尔电导率

(乙)NaCl溶液中Na+和C「的离子摩尔电导率

(8).10分(4662)

一个原电池是由固态铝电极和固态的Al-Zn合金电极以及熔融的

AlCh-NaCl混合物作电解质形成，当铝在合金电极中的物质的量分数是

0.38,电池电动势在653K时为7.43mV试计算Al(s)在Al-Zn(s)合金中

的活度。

(9).10分(4268)

标准惠斯登镉电池在293K时的电动势为1.0186V,温度每升高一度，

电动势降低4.06x105V,试列出惠斯登电池电动势的数学表达式，并计算298

K时，该电池每消耗1mol镉时的4Hm和4Gm。

(10).10分(4942)

298K,压力为一时，用电解沉积法分离Cd2+,Zn?+混合溶液，已知Cd2+

和Zi?+的浓度均为O.lOmolkg"(设活度系数均为1),氏组)在Cd(s)和Zn(s)

上的超电势分别为0.48V和0.7V,设电解液的pH保持为7.0,试问：

(甲)阴极上首先析出何种金属？

(乙)第二种金属析出时第一种析出的离子的残留浓度为多少？

(丙)氢气是否有可能析出而影响分离效果？

已知：(Cd2+/Cd)=-0.403V,</>3(Zn2+/Zn)=-0.763V

华中科技大学2007年考研物理化学试题(一)

2009-6-1219:26考研教育网【大出±1

考试科目：物理化学___________________

适用专业：无机化学、树哑学、物理化学、应用化学、离分子化粘触

（除画图题外，所有答案都必须写在答题版上，写在试题俄

上及草稿纸上无效，考完后试黑随答剧或交回）

一、填空题（40分）

I、对三组分体系来说，体系最多可能有个自由度，它们分

别是,和.

2、物理量U、S、H、G、Q、Z、T和P中，______一是体系的强

度性质।是体系的广度性质；是状

态函数；与途径有关.

3、工业上制取水煤气的反应为：

+

0（,）H2O（g）=8⑼+H2（g）

在673K时，该反应的A,，,=133.5U.m。尸，则增加碳的数量，平衡

将移动；提高温度，平衡将移动：增加体系

的总压，平衡将移动；反应体系中加入Nz，平衡将移

动.

4、Imol理想气体在300K下,从始态lOOkPa下向真空自由膨胀至原体

积的2倍，则系统的AU=、AH=、

as=、AG=.

5、反应A—>P的速率常数及与温度7*的关系为：

,L4482…

1g,"■-r--------+7.20

mo/'TlK

则该反应的活化能&=:反应级故片---------

指数前因子X=.

atIm

华中科技大学2007年考研物理化学试题（二）

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6,对于一级平行反应：

B

A

kc

则总反应速率常数冗产物GhC和反应的半衰期〃〃与左、h的关系

分别为；；.

7、某一级反应A―>产物，初始速率为lxlO-3moldm'3min'\I小时

后速率为0.25x10-3moldmJmin,.则该反应的速率常数

k=:半衰期〃,?=反应物初始浓度

CA.tr_________________________•

8、在希托夫(Hittorf)法测迁移数的实验中，用Ag电极电解AgNOj溶

液，测出在阳极区AgNOj的浓度增加了xmol,而串联在电路中的Ag库

仑计上有ymol的Ag析出，则Ag+离子迁移数

为>

9、超电势测量采用的是三电极体系，即研究电极、辅助电极和参比电极，

其中辅助电极的作用是:

参比电极的作用是.

10、298K时，已知呢Cu"[Cu)=0.337V,£^(Zn2*|Zn)=-0.7628V,则电

池Zn(s)|Zn"(s=l)||Cu2・(a2=I)|Cu(s)的电动势曲，电池反应

的平衡常数底：当电量耗尽时，两离子的活度比可/a产・

二、简述题(50分)

白发

1、请从炳判据：AS.=AS泉+AS420出发，推导出吉布斯判

平荷

据AG=kH-TAS<0(10分)

r*

2、催化反应的主要特点是什么？某反应在温度、压力一定的条件下，平

衡转化率为36.8%,当反应条件保持不变，加入催化剂后，反应速率

提高1000倍，此时该反应的平衡转化率为多少？为什么？(7分)

3、如何用电动势法测定AgCI的标准摩尔生成吉布斯函数(8分)

华中科技大学2007年考研物理化学试题（三）

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4、朗格缪(Langmuir)等温吸附方程所假设的前提是什么？请根据

Langmuir等温吸附方程讨论在以下两种情况下吸附限与压力的关系。

(1)压力很低或吸附较弱时

(2)压力很俞或吸附较强时(10分)

5,利用结构化学原理，分析并回答下列问题：(15分)

i

(A)对一个立方箱中的粒子，在£<12」h二的范围内：(1)有多少个

状态；(2)有多少个能级：(3)各能级的简并度是多少。

(B)设双原子分子A?的键轴为z轴，在A2分子中下列原子轨道能形

成哪些化学键：s,px，p,,d/,d:

(C)根据VSEPR理论,确定下列分子的几何构型：(1)XeF2,(2)

XeF4,(3)XcO4.(4)XCOF4.

(D)立方品系晶体中原子A以AI堆积,已知晶胞中一个A原子的坐

标为(1/4,1/4,1/4),写出该晶胞中其它A原子的坐标.

三、计算题、分析题和推导题(60分)

1、某气体状态方程为PV=n(RT+BP)(B为常数)，气体的始态压力为

P),温度为Tt.该气体经绝热真空膨胀后终态压力为P2.试求该过

程的Q,W及气体的AU,AH,AF,AG.AS.(12分)

2、已知25c时，AgBr(s)的溶度积K*=6.3xl0”，同温下用来配制AgBr

饱和水溶液的纯水的电导率为5.497xlO“Sm1,试求该AgBr饱和水溶

液的电导率.已知25c时：A；(/<g,)=61.92xl0-'5,

A；(Br)=78.4xI0”S,m1•mol'.(10分)

3、双光气分解反应ClCOOCCb(g)>2COCb(g)为级反应，将一定

量的双光气迅速引入一个280匕的容器中,715s后测得系统压力为2.710

kPa；经很长时间反应完了后系统压力为4.008kPa.305c时重复实验，

经320s系统压力为2.838kPa；反应完了后系统压力为3.554kPa.求

该反应的活化能。(10分)

华中科技大学2007年考研物理化学试题(四)

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4、气相反应H2+Cl2——>2HCI的机理为：

k<

Cl2+M——2CI-+M

kou

Cl-+H2一三HCI♦H-

kj

H.♦Cl2-"HCI+Cl-

2Cb+M―ci2+M

(1)请推证该反应的速率方程为：竽=2七("4*；

(2)该反应的表观活化能与各基元反应活化能的关系。(10分)

5、相图分析(13分)

已知1O1.325kPaF固体A,B的熔点分别为500c和800'C,它们可生

成固体化合物AB(s),AB(s)加热至400c时分解为AB?(S)和珀=0.40

的液相，AB2(s)在600c时分解为B(s)和m=0.55的液相.该系统有

一个低共宿点，温度为300'C,对应的液相组成为XH=0100

(1)请粗略绘出该系统的熔点一组成图：

(2)标示图中各相区的稳定相态及三相线所代表的相平衡关系：

(3)绘出XB=0.45和XB=0.50两点的步冷曲线：

(4)XB=0.80的样品lOmol,自高温冷却到700*C时，平衡共存两相的物

质的量分别是多少？

6、300K时,水的饱和蒸气压为3.529kPa,密度为0.997x103kg.m'，表面

张力为7.18xlO"N.mL求半径为lO^m的小水滴在300K时的饱和蒸气

压？(5分)

物理化学(下册)试卷(一)

一、计算题(共10题100分)

(1).10分(1636)

已知N2分子的转动惯量1=13.9xl0-47kgm2,求Imol用分子在25℃时

各转动热力学函数Gm(r),Fm(r),Hm(r),Um(r),Sm(r)。

(2).10分(1570)

有1molKr,温度为300K、体积为V,有1molHe具有同样的体积V,

如要使这两种气体具有相同的嫡值(忽略电子运动的贡献)，则He的温度应

多高？并用嫡的统计意义解释此结果。

(Mr(Kr)=83.8,Mr(He)=4.0026)

(3).10分(5447)

含有相同物质量的A,B溶液，等体积相混合，发生反应A+B=C,在反

应1h后，A的75%已反应掉，当反应时间为2h时;在下列情况下，A有多少

未反应？

［1］当该反应对A为一级，对B为零级

［2］当对A,B均为一级

［3］当A,B均为零级

(4).10分(5416)

碳的放射性同位素l4C,在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的

1.10xl0,3%»某考古队在一山洞中，发现一些古代木头燃烧的灰烬，经分析

l4C的含量为总碳量的9.57X10-14%,已知,4C的半衰期为5700a(年),试计算

这灰距今约有多少年？

(5).10分(5371)

300K时，研究反应A2+2B=2C+2D有下列实验事实：

［1］当按化学计量比进料时，测得下列数据

r/s090217

［B］/moldm_30.020.0100.0050

［2］当二次实验中［B］。相同，［A］。增加一倍时，反应速率增大至1.4倍,

vv

假设反应速率方程为r=4A2][B],请求x,y,并求算反应速率常数。

(6).10分(6127)

由实验得知下述单分子气相重排反应A=B,

411

在393.2K时，1.806X10-s-；在413.2K时，k2=9.14x10"*s-.,请计算该

反应的活化能心，393.2K时的活化焰A’H：和活化嫡屋S：,该反应是儿级

反应？已知：玻耳兹曼常数kB=1.3806X10-23J-K」，普朗克常数h=

6.6262x10-34J-s。

(7).10分(3854)

291K时、已知KC1和NaCl的无限稀释摩尔电导率分别为

8..00.-.

A.»(KCI)=129.65xl(y4S-mo2.mo『，/m(NaCI)=108.60xl0-4S-m2-mor',IC和

Na卡的迁移数分别为0.496和0.397,精确求出在291K和无限稀释时：

(甲)KC1溶液中K*和CT的离子摩尔电导率

(乙)NaCl溶液中Na+和C「的离子摩尔电导率

(8).10分(4662)

一个原电池是由固态铝电极和固态的Al-Zn合金电极以及熔融的

AlCh-NaCl混合物作电解质形成，当铝在合金电极中的物质的量分数是

0.38,电池电动势在653K时为7.43mV试计算Al(s)在Al-Zn(s)合金中

的活度。

(9).10分(4268)

标准惠斯登镉电池在293K时的电动势为1.0186V,温度每升高一度，

电动势降低4.06x105V,试列出惠斯登电池电动势的数学表达式，并计算298

K时，该电池每消耗1mol镉时的4Hm和4Gm。

(10).10分(4942)

298K,压力为一时，用电解沉积法分离Cd2+,Zn?+混合溶液，已知Cd2+

和Zi?+的浓度均为O.lOmolkg"(设活度系数均为1),氏组)在Cd(s)和Zn(s)

上的超电势分别为0.48V和0.7V,设电解液的pH保持为7.0,试问：

(甲)阴极上首先析出何种金属？

(乙)第二种金属析出时第一种析出的离子的残留浓度为多少？

(丙)氢气是否有可能析出而影响分离效果？

已知：(Cd2+/Cd)=-0.403V,</>3(Zn2+/Zn)=-0.763V

华中科技大学2007年考研物理化学试题(一)

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考试科目：物理化学___________________

适用专业：无机化学、树哑学、物理化学、应用化学、离分子化粘触

（除画图题外，所有答案都必须写在答题版上，写在试题俄

上及草稿纸上无效，考完后试黑随答剧或交回）

一、填空题（40分）

I、对三组分体系来说，体系最多可能有个自由度，它们分

别是,和.

2、物理量U、S、H、G、Q、Z、T和P中，______一是体系的强

度性质।是体系的广度性质；是状

态函数；与途径有关.

3、工业上制取水煤气的反应为：

+

0（,）H2O（g）=8⑼+H2（g）

在673K时，该反应的A,，,=133.5U.m。尸，则增加碳的数量，平衡

将移动；提高温度，平衡将