2009 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 3 分,共 30 分)
1. 一钢瓶可盛装 27℃,0.10 MPa,压缩因子为 0.670 的 A 气体 1.2 mol,若用该钢瓶盛
装同温度,压力 0.50 MPa,压缩因子为 0.335 的 B 气体,可盛装
mol。
2. 封闭系统经历无非体积功的可逆过程,其 (
A
T
)V
。
A. 等于零
B. 大于零
C. 小于零
D.无法确定
3. 理想气体反应 PCl5 (g) = PCl3 (g)+Cl2 (g) 的rHm
=87.9kJ·mol-1,
B C
B
, (
p m
B
)
0
,
要提高 PCl5 (g)的解离度可采取的措施是
。
A.降温
B. 加压
C. 降温和加压
D.升温和减压
4. Na2CO3 与 H2O 可形成三种水合物:Na2CO3·H2O(s)、Na2CO3·7H2O(s)和 Na2CO3·10H2O(s),
种,在 H2O﹣Na2CO3
则在 101.3kPa 下,能与 Na2CO3水溶液及冰共存的含水盐最多有
个低共熔点。
二组分系统的温度﹣组成图上出现
。
5. 与分子运动空间有关的分子运动配分函数是
A. 平动配分函数
B. 转动配分函数
C. 振动配分函数
D.电子配分函数
6. 原电池在等温等压可逆条件下放电,过程中与环境交换的热量为
A. △rHm
B. T△rSm
C. △rGm
D. 0
。
7. 一级连串反应
A
, 若 Ea,1 E a,2 ,在动力学处理中可以采用的近
,2
C
E
a
,1
E
a
B
似处理方法是
。
A. 选取 A→B 为控制步骤
B. 选取 B→C 为控制步骤
C. 对中间产物 B 进行稳态近似处理
D.平衡态近似处理
8. 一定温度下,一个球形小液滴与其蒸气达平衡,液相的压力记为 pl,,化学势记为μl, 气
相的压力记为 pg,化学势记为μg ,则
。
A. pl=pg , μl=μg
B. pl<pg , μl<μg
C. pl>pg , μl>μg
D. pl>pg , μl=μg
9.0 ℃,101.3 kPa 下,1mol 水凝结成冰,此过程ΔS(系统)
< 或 = )。
0,ΔG
0 (填 >、
10.某状态函数与配分函数的关系式对定域子系统和离域子系统是不同的,该状态函数必为
的复合函数。
A. U
B.H
C . S
D. p
二.(20 分)
绝热条件下,将 0.5molN2(g)从 100kPa 压缩到 500kPa 时,温度从 300K 升高到 900K,计算
该过程的 W、ΔU、ΔH、ΔS 和ΔG,并应用相关原理判断该过程是否可逆。已知 300K、100kPa
下 Sm(N2,g)=191.8J·mol-1·K-1,且可将 N2(g)视为理想气体。
三.(20 分)
NaHSO4(s)受热分解:2NaHSO4(s)=Na2S2O7(s)+ H2O(g) ,实验测得 140℃和 180℃时 NaHSO4(s)
的分解压分别为 286.6Pa 和 2378.5Pa。
(1)请计算上述反应的 r
mH
和 r mS (假定反应的 r
mH
和 r mS 与温度无关)。
(2)180℃下,将 NaHSO4(s)置于 H2O(g)的分压为 20260 Pa 的气氛中,能否分解?
四.(20 分)
Mg (A)与 Ca (B)可形成一种稳定化合物 Ca3Mg4 (C)。101.3kPa 下,Mg–Ca 二组分系统的熔
点-组成图如右图所示,O 点所对应的组成为
C aW
% 19%
。
(1)指明图中 I、II、III 区的相态; 点 O、P 的相态和自由度数;
(2)画出图上 a 点所示系统的冷却曲线,并说明各转折点的相态变化;
(3)将 10kg 含 30%Ca 的 Mg-Ca 混合物降温,最多可分离出多少 Ca3Mg4 (C)?
(摩尔质量:MCa=40 g∙mol-1;MMg= 24 g∙mol-1)
五.(14 分)
水的摩尔质量为 18.02×10-3kg·mol-1,27℃时的饱和蒸气压为 3.53kPa,体积质量为 997kg·m-3
表面张力为 0.0718N·m-1,在毛细管中的接触角为θ=17.7°(cosθ=0.953),请计算:
(1)水在半径为 5×10-4m 的毛细管内上升的高度;
(2)在半径为 5×10-4m 的毛细管内的弯曲水面的附加压力;
(3)在半径为 1nm 的毛细管内水可以凝结的最低蒸气压。
六.(20 分)
已知 25℃下 E (Ag+Ag) =0.799V,E(Cl-AgClAg)=0.222V,请:
(1)设计电池,通过其标准电动势计算 AgCl 的溶度积(写出电极反应与电池表达式);
(2)计算 AgCl(s)在水中的溶解度(可用质量摩尔浓度 b 表示);
(3) AgCl(s)在 0.01 mol·kg -1 的 KNO3 溶液中的溶解度。(常数 A=1.1709mol1/2·kg1/2)
七.(20 分)
反应 2A →B 的活化能为 85.0kJ·mol-1。在 30℃,反应开始时无 B 的条件下进行实验,测得
A 的初浓度为 0.50mol·dm-3 时,反应的半衰期为 4.5min。
(1)若反应为基元反应,写出反应的速率方程和动力学方程;
(2) 计算 30℃下该反应的速率常数;
(3) 计算在上述条件下,使 A 的转化率达到 80%所需要的时间;
(4)初浓度不变,但将反应温度提高到 50℃,反应的半衰期为多少?
八.(6 分)
将 10ml 浓度为 0.02mol·dm-3 的 KI 溶液与 5 ml 浓度为 0.08mol·dm-3 的 AgNO3 溶液混合制得
AgI 溶胶,写出胶团结构;判断胶粒带何种电荷;说明胶粒的电泳方向(正极或负极)。
现有 KNO3、ZnSO4、Al(NO3)3 和 K3[Fe(CN)6],按由小到大顺序排列以上电解质对此溶
胶的聚沉能力。