2018 年云南昆明理工大学物理化学考研真题 A 卷
一、选择题。在题后括号内,填上正确答案代号。(本大题共 15 小题, 每小题 2 分, 共 30
分)
1、对于一定量的理想气体,下式中正确的有:(
)。
(A)
U
(
)
VT
0
; ( B )
H
(
)
Tp
0
; ( C ) (
p
V
)
T
;
0
( D ) (
H
)
T p 0 。
2、关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是: (
)
(A) 该方程仅适用于液-气平衡;
(B) 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡;
(C) 该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积;
(D) 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体。
3、反应 C(s) + 2H2(g) == CH4(g) 在 1000K 时的rG =19.29 kJ/mol。当总压为 100kPa,
气相组成是:H2 70%、CH4 20%、N2 10% 的条件下,上述反应:(
)
( A)正向进行;
( B)逆向进行;
( C ) 平衡;
( D )不一定。
4、CH4(g)在 298 K 且反应物及产物均在标准压力下完全燃烧,反应进度=1 mol,[CH4(g)]
=-1,放出的热为 890.7 kJ,其热化学方程式写法正确的是:
)
(A)CH4(g)+ 2O2(g) == CO2(g)+ 2H2O(l),rH (298 K) = 890.7 kJ·mol-1;
(B)CH4(g)+ 2O2(g) == CO2(g)+ 2H2O(g),rH (298 K) = 890.7 kJ·mol-1;
(C)CH4(g)+ 2O2(g) == CO2(g)+ 2H2O(l),rH (298 K) = 890.7 kJ·mol-1;
(D)CH4(g)+ 2O2(g) == CO2(g)+ 2H2O(g),rH (g) = 890.7 kJ·mol-1
(
。
5、某反应完成 50%的时间是完成 75%到完成 87.5%所需时间的 1/16,该反应是:
(
)
(A) 二级反应 (B) 三级反应 (C)
0.5 级反应 (D)
0 级反应
6 、 乙 醇 比 水 易 挥 发 , 如 将 少 量 乙 醇 溶 于 水 中 形 成 稀 溶 液 , 下 列 说 法 中 正 确 的 是 :
(
)
(A)溶液的饱和蒸气压必低于同温度下纯水的饱和蒸气压;
(B)溶液的沸点高于相同压力下纯水的沸点;
(C)溶液的沸点必定低于相同压力下纯水的沸点;
(D)溶液的凝固点低于相同压力下纯水的凝固点。
7、将固体 NH4HCO3(s) 放到抽真空容器中,恒温到 400K,NH4HCO3(s) 按下式分解并达到平
衡:NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g),则系统的独立组分数 C 和自由度数 f分别为:
(
)。
(A)C=2, f=1; (B)C=2, f=2; (C) C=1, f=0; (D)C=3 f=2。
8、298K 时,电池反应:H2(g) +
1 O2(g) ==H2O(l) 所对应的电池标准电动势 E1 ,反应:
2
2 H2O(l)== 2 H2(g) + O2(g) 所对应的电池标准电动势 E2 。E1 和 E2 的关系为:
(
)
(A)E2 = 2 E1 ;
(B)E2 =2 E1 ;
(C)E2 = E1 ;
(D)E2 = E1 。
9、唐南(Donnan)平衡产生的本质原因是:(
)
(A)溶液浓度大,大离子迁移速度慢;
(B)小离子浓度大,影响大离子透过半透膜;
(C)大离子不能透过半透膜,且因静电作用使小离子在膜两边的浓度不同;
(D)大离子浓度大,妨碍小离子通过半透膜。
10、在浓度不大的范围内,摩尔电导率随浓度变化的规律为:(
)。
(A)与浓度成反比关系,随浓度增大而变小;
(B)与浓度无关,不受浓度的影响;
(C)与浓度的 c 成线性关系而增大;
(D)与浓度的 c 成线性关系而减小。
11、 对于定域子系统分布 X 所拥有的微观状态 tx为:(
)
(A)
t
(C)
t
x
x
iN
g
i
!
N
i
ig
N
N
i
!
N
!
i
;
;
(B)
t
x
;
N
!
i
iN
g
i
!
N
ig
N
i
!
N
i
(D)
t
x
。
12、在一个密闭容器中,有大小不同的两个水珠,长期放置后会发生(
)
(A)大水珠变大,小水珠变小;
(B)大水珠变大,小水珠变大;
(C)大水珠变小,小水珠变大;
(D)大水珠、小水珠均变小。
13. H2O-NaCl-Na2SO4 的三元系中,Na2SO4 和 H2O 能形成水合物 Na2SO4·10H2O(D),在 DBC 区
中存在的是:(
)
(A) 水合物 D 和溶液;
(C) 水合物 D、NaCl 和组成为 G 的溶液; (D) 纯 NaCl,纯 Na2SO4 和水溶液。
(B) 水合物 D 和 Na2SO4 及 NaCl 三相共存;
14、已知温度为 T时, 液体 A 的蒸气压为 13330Pa, 液体 B 的蒸气压为 6665Pa。 若 A 与 B
形成
理想液态混合物,则当 A 在液相中的摩尔分数为 0.5 时, 其在气相中的摩尔分数为:
(
)
A、 1/3
B、 1/2
C、 2/3
D、 3/4
15、K3[Fe(CN)6]水溶液,其质量摩尔浓度为 m,离子平均活度系数为 ,则此溶液的离子
平均活度 a 等于:(
)
A 4. 27 m
B
. 27 m
4
3
.
3
C. 3
3m
D.
2
2m
二、 填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共 7 小题,共 14 分)
1、(2 分)某一化学反应在温度为 300K 与 310K 及标准态下,其rG 分别为 121.34kJ·mo
l-1 及 123.43kJ·mol-1。已知该反应在此温度内
=
,则此反应的 r mS
p mC
,
0
B
B
。
2、(1 分)往固体表面上加一滴液体,形成 g、l、s 三相间的接触,若液滴在固体表面上不
润湿,则 s g
3、(3 分)丁达尔效应是由光的
作用引起的,其强度与入射光波长的
s l 。(填>,<或=)
次方成反比,粒子的半径
(填“大于”、“小于”或“等于”)入射光波长时
可观察到丁达尔效应。
4、(2 分)已知fH (CH3OH , l , 298 K) =-23857 kJ·mol-1;
fH (CO , g , 298 K) =-110525 kJ·mol-1;
则反应 CO(g) + 2H2(g) == CH3OH(l) 的rH (298 K) =
rU (298 K) =
,
。
k
5、(2 分)某反应的速率常数
/mol dm ,反应物的半衰期 1/ 2t
3
4.0 10
2
3
dm mol s
/
,反应物的初始浓度为 2.5
=
。
m
6、(2 分)焦耳-汤姆孙系数 J-T
=
(
¶
¶
T
p
)H
,J-T>0 表示节流膨胀后的温度
节
流膨胀前的温度。(选填“高于”、“低于”或“等于”)
7、(2 分)氢-氧燃料电池的电池反应为: 2
(298.15K)= –237.19kJ/mol,在此温度下该燃料电池的标准电动势 E =
若燃料电池的转化率为 85%, 燃烧 1mol 氢可获得电功 rW =
H (g)+1/2O ( ) H O(l)
g
2
2
,该反应的 rG
;
。
三、问答题。请回答下列各题。(本大题共 2 小题, 共 30 分)
1、(15 分)什么是反应进度?请给出反应进度的定义式并说明引入反应进度的优点。
2、(15 分)什么叫吸附作用?物理吸附与化学吸附有何异同点?两者的根本区别是什么?
四、 计算题。(本大题共 7 小题,共 76 分)
(计算时可能用到的常数:R=8.314J·mol-1·K-1;F=96500C·mol-1;NA=6.023×1023。)
1、(12 分)在一个带活塞的容器中(设活塞无摩擦无质量),有氮气 0.5 mol,容器底部有
一密闭小瓶,瓶中有液体水 1.5 mol。整个物系温度由热源维持为 373.15 K,压力为 p ,
今使小瓶破碎,在维持压力为 p 下使水蒸发为水蒸气,终态温度仍为 373.15 K。已知水
在 373.15 K, p 的蒸发热为 40.67 kJ/mol,氮气和水蒸汽均按理想气体处理。求此过程
中的 Q、W、ΔU 、ΔH、ΔS、ΔA 和ΔG。
2、(8 分)25℃时,气态正戊烷[(C2H5)2CH2(g) ]和异戊烷[(CH3)CHC2H5(g) ] 的 fG 分别
为
-194.4 kJ·mol1 和-200.8 kJ·mol1 。纯液体正戊烷和异戊烷的饱和蒸气压分别为 68.1
kPa 和 91.4 kPa 。试求反应:
(1)(C2H5)2CH2(g) == (CH3)CHC2H5(g) 在 25 ℃时的标准平衡常数 K ;
(2)(C2H5)2CH2( l ) == (CH3)CHC2H5( l )在 25 ℃时的标准平衡常数 K ,设反应混合物
为理想液态混合物。
3、(8 分)在 5.0×10-2 kg 的 CCl4(A)中溶入 5.126×10-4 kg 萘(B)(MB=0.12816kgmol-1),
测得溶液的沸点较纯溶剂升高 0.402K。若在同量的溶剂 CCl4 中溶入 6.216×10-4 kg 的未知
物,测得沸点升高约 0.647K。求该未知物的摩尔质量。
4、(16 分)已知在大气压下, Mg-Ag 系统的温度组成图如下图.
(1)确定化合物 Mgm·Agn 中 m 与 n 的数值;(化合物 Ag 的含量为 1/3)
(2)列表指出点 1、2、3、4、5、6、7 和 E 所代表的系统的相态及成分和自由度数;
(3)绘出 P 点冷却到室温的步冷曲线, 并写出相态及成分的变化情况;
(4)写出 JE2K 水平线上的反应;
(5)将含有 1molMg 和 4molAg 的混合物从 Q 点降温,首先析出的固体是什么?最大量有多
少?(注:E2 点 Ag 的含量为 0.75)
(
Hg l Hg Cl s HCl a Cl p
( ) |
5、( 12 分 ) 在 298K 时 , 电 池
1.092V,温度系数为 9.427×10-4V.K-1。
(1)写出有 2 个电子得失的电极反应和电池的净反应;
(2)计算与该电池反应相应的 r mG , r mS , r
(3)计算相同温度和压力下,与 2 个电子得失的电池净反应相同的热化学方程式的热效应。
及可逆热效应 Qr;
的 电 动 势 为
mH
$
) |
( )
Pt s
( ) |
( ) |
2
2
2
6、(10 分)气相反应 A(g)
P(g) + Y(g) + Z(g)反应速率系(常)数 k与温度的关系为:
ln(k/ min-1) = -
12 030
/ KT
+ 11.800
求:( 1 ) 该反应的活化能 Ea;
( 2 ) 在 504℃把 A 充入等容真空容器内,初始压力为 30 kPa,计算容器内总压力达
到 60 kPa 时所需要的时间。
7、(10 分)水蒸气骤冷会发生过饱和现象。在夏天的乌云中,用飞机喷洒干冰微粒,使气
温骤降至 293K,水气的过饱和度( /
p p )达 4。已知在 293K 时,水的表面张力为 0.07288
s
N•m-1, 水的密度为 997kg•m-3,试计算:(1)此时开始形成雨滴的半径。(2)每一雨滴中所含水
的分子数。