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2019年广西民族大学物理化学(二)考研真题B卷.doc

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2019 年广西民族大学物理化学(二)考研真题 B 卷 考生须知 1. 答案须写在答题纸密封线内,写在试题卷、草稿纸等均视为无效。 2. 答题时一律使用蓝或黑色钢笔、签字笔书写。 3. 交卷时,请本人将答题纸放入试题袋内,密封后在封条与试卷袋骑缝处亲笔签名。 一、选择题(每小题 3 分,共 10 小题,共 30 分) 1.某气体的状态方程为 PVm = RT+bT(b 为大于零的常数),此气体向真空绝热膨胀后的 温度将 A、不变 B、上升 C、下降 D、不确定 2. 某化学反应在 300K, 101325 Pa 下在试管中进行时放热 6×10△4 J ,若在相同环境 下通过可逆电池进行反应,则吸热 6×103 J,该化学反应的熵变 S 为 A、-200 J.K-1 B、200 J.K-1 C、-20 J.K-1 D、20 J.K-1 3.热力学基本公式 dG = -SdT + VdP 可使用的过程是 A、298K,101325 Pa 水的蒸发过程 B、理想气体真空膨胀 C、电解水制备氢气 D、N2+3H2 = 2NH3 未达平衡 4. 温度为 273K,压力为 1×106 Pa,液态水和固态水的化学势μ(l)和μ(s)之间的关系 为 A、μ(l)﹥μ(s) 系 B、μ(l)= μ(s) C、μ(l)﹤μ(s) D、无确定关 5.在含有 C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g)五个物种的平衡系统中独立组分数为 A、3 B、2 C、1 D、4 6. 有两个都是一级的平行反应, B, C, 设反应开始时,产物的浓度等于 零, 下列结论不正确的是 A、k 总=k1+k2 B、k2/k1=[B]/[C] C、E 总 = Ea1 + Ea2 D、t1/2 =ln2/(k2+k1)
7. 用对消法(补偿法)测可逆电池的电动势,主要是为了 A、消除电极上的副反应 B、减少标准电池的损耗 C、在可逆的情况下测定电池的电动势 D、简便易行 8. 有四个浓度都是 0.01 mol/kg 的电解质溶液,其中离子平均活度系数最大是 A、KCl B、CaCl2 C、Na2SO4 D、AlCl3 9. 同一物质的固体,大块颗粒和小粒径颗粒,溶解度大是 A、大块颗粒 B、小粒径颗粒 C、两者一样大 D、无法确定 10. 有一放射性元素,其质量等于 8 g,已知其半衰期为 10 天,经过 40 天后,其剩余 质量为 A、4g B、2g C、1g D、0.5g 二、问答题(共 5 小题,共 50 分) 1、 锌与盐酸发生反应,分别在敞口和密闭容器中进行,哪一种情况放热更多?说明理由。 (5 分) 2、 什么是超临界流体,它有什么特点,超临界萃取中常用哪种物质作为工作介质,为什么 (5 分) 3、 在同一稀溶液,溶质 B 的浓度有不同表示,xB ,mB,cB,其标准态的选择也就不同, 相应的化学势也就不同,这种说法是否正确?说明理由。(5 分) 4、 请用电化学方法测量下面反应的等压热效应,并推导测量的计算公式(20 分) Ag(s)+ HCl(aq) = AgCl(s)+1/2 H2(g) 5、 镁和镍的正常熔点分别为 924K 和 1725K,他们可生成两种化合物 MgNi2 和 Mg2Ni, 前者正常熔点为 1418K, 后者 1043K 分解为含 38%(质量分数,下同)Ni 的液相和 MgNi2 固相,体系有两个低共熔点,其温度和组成分别为 783K、23% Ni 和 1353K、 89% Ni,各个固体之间完全不相溶,根据上述事实绘制该体系的等压相图,已知 Mg 和 Ni 的摩尔质量分别为 24.30 g.mol-1 和 58.69 g.mol-1 。(15 分)
三、证明题(共 1 题,10 分) 反应 OCl-1+I-1=OI-1+Cl-1 的可能机理如下: OCl 1  H 2O k1   k1   HOCl  OH  (快速平衡,K  k1 / k1 ) (1)  1 k 2  1  HOI  Cl (决速步) (2) k 3  1 HOCl  I  1 OH  HOI  H2O  OI (快速反应) (3) 试推导出反应的速率方程,并求出表观活化能与各基元反应活化能之间的关系。 四、计算题(共 4 小题,每题 15 分,共 60 分) 1、HgO 的两种晶型在 298K 的热力学数据如下: /kJ.mol-1 HgO(c,红) HgO(c,黄) -90.71 -90.21 72.0 73.2 -58.53 -58.40 / J.k-1.mol-1 / kJ.mol-1 (1)通过计算判断 298K、101325Pa 下哪种 HgO 晶型稳定 (2)在 101325Pa 下估算 HgO 稳定晶型转化为不稳定晶型的温度是多少? 2、采用电冶金方法制备金属锌,为了防止因电解水而白白消耗电能,需控制溶液的 PH。 已知φϴ(Zn2+/ Zn)= -0.763 V, η(H2/Zn)= -0.72V(设与浓度无关),计算当 m(Zn2+)=10-4 mol.kg-1 仍无氢气析出时溶液的 PH。 3、 通常氢气钢瓶含有少量氧气,实验室将钢瓶中的氢气通过高温铜粉除去氧气,其反 应为 2Cu(s)+1/2O2 (g)= Cu2O(s),若反应在 873 K,100 KPa 使反应达到平衡,试 问处 理后气体中氧气的摩尔分数为多少? 已知: = (- 166732 + 63.01T/K) J.mol-1 4、 某化合物的分解过程半衰期与其起始浓度无关,在温度为 600 K,反应物浓度为 0.1 mol·dm-3 时,其反应速率为 5.3×10-3 mol·dm-3·s-1。已知该反应的活化能为 Ea=183.3 kJ·mol-1。
(1) 求 600 K 时该反应的速率常数; (2) 若起始浓度为 0.2 mol·dm-3,求反应时间为 15 s 时反应物的浓度; (3) 若反应温度为 630 K,反应时间为 15 s,其转化率可达多少?
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