2016年山东青岛科技大学物理化学考研真题.doc

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2016 年山东青岛科技大学物理化学考研真题一．选择与填充题（每题 2 分，共 30 分） 1. 物质的量为 n 的理想气体，其 (әH/әp)T = 2. 1 mol 理想气体由 300 K、1 MPa 向真空膨胀至 0.1 MPa，此过程的ΔS 系统， Cp,m－CV,m = 。 0、Δ S 总 0。（填>、<或=） 3.某温度下，理想气体反应 PCl5 (g) ＝ PCl3 (g) + Cl2 (g)达到平衡时，PCl5 的离解度为α 1。若等压下通入 N2，PCl5 的离解度为α2，则α1 α2；若等容下通入 N2，PCl5 的离解度为α3，则α1 4. 影响实际气体反应标准平衡常数 pK  的物理量是 α3。。 A. 系统总压 B. 温度 C. 催化剂 D. 惰性气体的量 5. 分子能级的简并度 g 与各种运动形式的能级简并度 gt、gv、gr、ge、gn 之间的关系是。 6. 公式 Θv＝hν / k中Θv 为。 A. 玻尔兹曼常数 B. 阿伏伽德罗常数 C. 振动特征温度 D. 配分函数 7. 某系统中存在如下三个反应，且均已达到平衡： NiO(s)＋CO(g) = Ni(s)＋CO2(g) H2O(l)＋CO(g)= H2(g)＋CO2(g) NiO(s)＋H2(g) = H2O(l)＋Ni(s) 此系统的独立反应数 R = ，自由度数 f = 。 A . 3 B. 2 C. 1 D. 0 8. 将溶质 A 和 B 分别溶于水中形成稀溶液，凝固时均析出冰，且 A 溶液的凝固点低于 B 溶液的凝固点，则 A 溶液的渗透压。 A. 一定高于 B 溶液的渗透压 B. 一定低于 B 溶液的渗透压 C. 一定等于 B 溶液的渗透压 D. 一定等于水的渗透压 9. 已知 25℃下 E (Cd2+ | Cd) = - 0.403 V，氢在 Cd 上的超电势 = 0.414 V，若 25℃， 100kPa 下以 Cd 为阴极电解 CdSO4 (a =1) 的酸性溶液( 。 a   )，则阴极上 H 1 A. 同时析出 H2(g)与 Cd C. 先析出 Cd B. 先析出 H2(g) D. 无任何物质析出 10. 电池 Pt(s) | H2( p ) | HCl (0.01 mol·kg-1) | AgCl (s) | Ag(s) 的 E(V) = - 0.0960 + 1.90×10-3 T-3.04×10-6 T2，则 (   E T = ) p ；200K，有 1mol 电子电量输出时电池反应的 rQ = 11. 一般说来，吸附为。热过程，所以平衡吸附量随温度升高而。 12. 对带正电的溶胶，NaCl 比 AlCl3 的聚沉能力，对带负电的溶胶，NaCl 比 AlCl3 的聚沉能力。 13. 某一反应在有限时间内可反应完全，所需时间为[A]0 /k，该反应级数为。 A. 零级 B. 一级 C. 二级 D. 三级

14. NO+1/2O2=NO2 的反应速率随温度升高反而下降，这是因为。 A. 该反应是一个光化学反应 B. 该反应没有使用催化剂 C. 速控步骤前的快速平衡步骤放热显著 D. 这是复杂反应 15. 低温下，反应 CO(g)+NO2(g)  CO2(g) + NO(g)的速率方程为 k 2 [NO ] 2 ,由此推测其反应机。理为 A. CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g) B. 2NO2(g) ⇌ C. 2NO2(g)  2NO(g) +O2(g)（慢）， 2CO (g)+ O2(g)  2CO2 (g) (快); D. 2CO (g) CO2 (g) +C(s) （慢）， C(s)+ NO2(g)  NO(g) + CO (g) (快) N2O4(g) (快)， N2O4(g) + 2CO (g)  2CO2 (g)+ 2NO(g)（慢）二．（20 分） 1 mol 单原子分子理想气体恒压 100 kPa 下从 200℃加热到 400 ℃。已知 200℃时该气体的标准摩尔熵为 135.1 J·K-1·mol-1。计算：（1）此过程的 Q、W、ΔU、ΔH、ΔS及ΔG。（2）若热源温度为 400℃，计算环境的熵变并判断加热过程的可逆性。三.（18 分） 383K 下用空气流干燥潮湿的 Ag2CO3(s)，发生反应 Ag2CO3(s) ＝ Ag2O(s) ＋ CO2(g)。（1）计算 383K 下上述反应的标准平衡常数 pK  ；（2）通过计算说明，383K 下要避免 Ag2CO3(s)分解为 Ag2O 和 CO2，应如何控制空气中 CO2 的分压。已知 298K、100 kPa 时的下列数据，且假定 Cp为常数。物质 B Ag2CO3(s) Ag2O(s) CO2(g) 四.（20 分） S  /( J· mol-1· K-1) m ,B f H  /(kJ.mol-1) m,B Cp, m/( J· mol-1· K-1) 167.4 121.8 213.8 -501.7 - 29.08 -393.4 109.6 68.62 40.17 100g 苯（A）和 200g 甲苯（B）组成理想液态混合物，在 100℃，101.3kPa 下达气液平衡状态。已知苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为 179.19kPa 和 74.53kPa，苯和甲苯的摩尔质量分别为 78.1110-3kg·mol-1 和 92.1410-3kg·mol-1。（1）绘制苯-甲苯系统的温度-组成示意图，并标出图上各区域的相态及自由度；（2）通过计算确定该平衡体系液气两相的组成 xB,L 和 xB,G；（3）求该平衡体系气液两相的物质的量。五.（23 分）已知 298K 时 E[Ag(s)∣Ag2O(s)‖OH - ] = 0.344V， E[O2(g)∣OH -∣Pt(s)] = 0.401V， Δ f H  (Ag2O) = -30.6 kJ· mol-1。 m （1）设计电池计算 298K 下 Ag2O(s)分解反应的标准平衡常数及 Ag2O(s)的分解压，并写出电极、电池反应及电池表达式；（2）通过计算说明在气压为 100kPa，氧气的摩尔分数为 0.21 的空气中，Ag2O 自动分解的最低温度；（3）计算 298K 下的电极电势 E [Ag(s)∣Ag2O(s)‖NaOH (b=0.020 mol·kg -1,

γ± = 0.8474)]。六.（18 分）已知水的摩尔质量为 18.010-3 kg·mol-1，27℃和 100℃下水的饱和蒸气压分别为 3.53kPa 和 101.3 kPa，密度分别为 997kg·m-3 和 935kg·m-3，表面张力分别为 7.18×10-2 N·m-1 和 5.89×10-2 N·m-1, 100℃及 101.3kPa 下水的摩尔气化焓为 40.7kJ·mol-1。（1）27℃下，将一半径为 5.00×10-4m 的毛细管插入水中，毛细管内水面升高 2.80cm，计算水与管壁的接触角；（2）若 27℃下，水蒸气在半径为 2.00×10-9m，与(1)同材质的毛细管内凝聚，求其最低蒸气压；（3）计算常压下以半径为 2.00×10-5m 的同材质毛细管做为水的助沸物时水的沸点(假设水与管壁的接触角与 27℃时相同)。七.（12 分）物质 A 的分解为一级反应，分解反应的活化能为 45.5 kJ∙mol-1。310℃下， A 的起始浓度为 0.1 mol∙dm-3 时，分解 20%的 A 需时 50 min。（1）计算 310℃下反应的速率系数 k及 A 消耗一半所需的时间；（2）计算 310℃下，A 的起始浓度为 0.02 mol∙dm-3 时，A 分解 20%所需的时间；（3）计算 500℃下，A 的起始浓度为 0.02 mol∙dm-3 时，A 分解 20%所需的时间。八.（9 分）制备光气反应按下式进行：CO + Cl2 = COCl2 。恒温下测得下列实验数据：实验序号 1 2 3 CO 0.10 0.10 0.05 C0/(mol·dm-3) Cl2 0.10 0.05 0.10 0/(mol·dm-3·s-1) 1.2×10-2 4.26×10-3 6.0×10-3 确定该反应的级数及速率方程。

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