2015年云南昆明理工大学物理化学考研真题A卷.doc

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14、通电于含有活度相同的Fe2+，Ca2+，Zn2+，Cu2+的电解质溶液中，已知它们的标准电极电

（C）Ca(Fe(Zn(Cu；（D）Ca(Cu(Zn(Fe

2015 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 15 小题, 每小题 2 分, 共 30 分 ) 1、一封闭系统，当状态从 A 到 B 发生变化时，经历两条任意的不同途径，则下列四式中正确的是：( ) Q Q ； Q W Q W  2  2 1 2 （A） 1 （C） 1 （B） 1  ；（D） 1 W W ； 2 Q W Q W  2  1 2  。 2、1 mol 理想气体经一等温可逆压缩过程，则：（）。 ( A )G > A； ( B ) G < A； ( C ) G = A； ( D ) G与A无法比较。 3、已知反应 H2(g) + 1 2 是：（）。 O2(g) == H2O(g)的标准摩尔反应焓为rH (T)，下列说法中错误的（A）rH (T)是 H2O(g)的标准摩尔生成焓；（B）rH (T)是 H2 (g)的标准摩尔燃烧焓；（C）rH (T)是负值；（D）rH (T)与反应的rU 数值不等。 4、在一定压力下，纯物质 A 的沸点，蒸气压和化学势分别为 Tb 挥发的溶质形成溶液之后分别变成 Tb，pA 和A ，因此有：( ( A ) Tb ( C ) T* * < Tb， pA b > Tb， pA * < pA， A * < pA， A * < A； ( B ) Tb * > A； ( D ) Tb * > Tb， pA * < Tb， pA * ，加入少量不 * 和 A * ，pA ) 。 * > pA， A * > pA， A * > A； * > A 。 5、设反应 aA(g ) == yY(g) + zZ(g),在 101.325 kPa、300 K 下，A 的转化率是 600 K 的 2 倍，而且在 300 K 下系统压力为 101 325 Pa 的转化率是 2×101 325 Pa 的 2 倍，故可推断该反应（）。（A）平衡常数与温度，压力成反比；（B）是一个体积增加的吸热反应；（C）是一个体积增加的放热反应；（D）平衡常数与温度成在正比，与压力成反比。 6、下列说法错误的是：（）。（A）溶液的化学势等于各组分化学势之和；（B）非理想气体与理想气体选取的标准态相同；（C）非理想溶液按规定Ⅰ与理想溶液选取的标准态相同；（D）非理想稀溶液的溶质，选取不同的标准态，得到的活度与活度系数不同。 7、若一化学反应的 p mC ,  ，则：（ 0 ）（A）rHm随温度升高而减少；（B）rHm随温度升高而增大；（C）rHm不随温度而变化；（D）rHm随温度的变化无规律。

8、下列反应哪个不．可能为基元反应：（）。（A）3H2 + N2 = 2NH3 ；（B）SO2Cl2 = SO2 + Cl2 ；（C）2NO2 = 2NO + O2 ；（D）NO2 + CO = NO + CO2 9、400K 下，固体 NaHCO3(s) 按下式部分分解并达到平衡： 2NaHCO3(s) =Na2CO3(s)+ H2O(g) + CO2(g)，则系统的组分数 K 和自由度数 f分别为：（）。（A） K=2, f=1；（B） K=3, f=1；（C） K=2, f=0；（D)）K=1 f=0。 10、与分子运动空间有关的分子运动的配分函数是：（）（A）平动配分函数；（B）转动配分函数；（C）振动配分函数；（D）前三个配分函数均与分子运动空间无关。 11、已知 298K 时， Cu2++ 2e Cu，E1 =0.337 V； Cu+ + e Cu， E2 = 0.521 V。则 298K 时，Cu2++ e Cu+的 E3 是：（）。（A）0.184 V；（B）0.153 V；（C）0.184 V；（D）0.352 V。 12、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许润湿性液体，在毛细管中液体两端呈凹液面，当在毛细管左端加热时，管内液体（）。（A）向右移动；（B）向左移动；（C）左右摇动；（D）不动。 13、质量摩尔浓度为 m 的 Na2SO4 水溶液，其 a ， ，及 m 之间的关系为：（）。（A）（C） a a m m   / $ ； / m m  4 27  $ （B） a  a （D） 3 4 m m   3 4 ( m m    / / $ $ 2 ) 14、通电于含有活度相同的 Fe2+，Ca2+，Zn2+，Cu2+的电解质溶液中，已知它们的标准电极电 (Zn2+|Zn)=－0.7628，势如下：E E (Cu2+|Cu) =0.337 V。在阴极的惰性电极上，金属析出的顺序为（ (Fe2+|Fe)=－0.4402 V，E (Ca2+|Ca)=－2.866 V，E ）（A）CuFeZnCa；（C）CaFeZnCu；（B）CaZnFeCu；（D）CaCuZnFe 15、某复合反应由下列元反应所组成： 2A B ； A + C  2k Y 。 A 的浓度随时间的变化率 d Ac d t 为：（）。（A）k1cA －k−1cB + k2cAcC ；（C）－k1cA 2 + k−1cB － k2cAcC ；（B）－k1cA + k-1cB － k2cAcC ；（D）k1cA 2－k-1cB + k2cAcC 。二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共 8 小题，共 15 分) 1、（2 分）1mol 液态苯[C6H6(l)]在氧弹量热计中于 298 K 下充分燃烧，放出 3298.8 kJ 的热量，其最终产物为 CO2(g)和 H2O(l)，则苯的摩尔恒容热 QV,m= ，苯在 298K 时燃烧反应的rHm = 。 2、（1 分）20℃时水的表面张力为 72.75×10 -3 N·m -1 ，在该温度下使水的表面积增大 4cm2，则此过程的G（表）= 。

3、（2 分） 298K，p 下，由纯 A 和纯 B 组成理想液态混合物时，系统的 mix V ； mix H ； mix G 。（填<、 = 或 >）； mix S 4、(2 分) 298K 时，用某电导池盛 0.01 电导池常数 Kcell(l/A)＝21.17m− 1，则该 KCl 溶液的电导率＝ m= /mol dm KCl 溶液时，测得电阻为 150.0Ω，已知，摩尔电导率Λ 。 3 5、（2 分）下列两反应的 E $ ， G $ 分别是 2 1  O p O 2 2  ( O p  O 2 2   2 2 2 H   H p  2 H p 2 H /E E$ $ ＝ 2 2    ； 1   H O l   2 H O l  2 /G G $  $ ＝ 2 ,E G$ $ 1 1 ,E G$ $ 2 2 则 1 6 、（ 2 分）用 AgNO3 和 KI 反应制备 AgI 溶胶，当 KI 过量时，胶团结构式为，在电泳实验中该胶粒向极移动。。 7、（2 分）玻尔兹曼分布的数学表达式为；粒子的配分函数 q的表达式为。 8、（2 分）当发生极化现象时，两电极的电极电势 E(阳) ，E(阴) 。（填变大、变小或不变）三、问答题（30 分）请回答下列各题。(本大题共 3 题, 共 30 分) 1、（10 分）按定义式 dS  Q  T 不可逆可逆，则系统从 A 到 B 经可逆与不可逆两个不同途径时，dS(可逆) >dS（不可逆）。是不是？为什么？如果系统经绝热可逆过程由始态 A 变至终态 B，是否可以经绝热不可逆过程，由 B 返回至 A 态，为什么？ 2、（10 分）催化剂能加速化学反应的本质是什么？催化剂会不会影响化学平衡，为什么？ 3、（10 分）什么叫分解电压？它在数值上与理论分解电压（即原电池的可逆电动势）有何不同？实际操作时用的分解电压要克服哪几种阻力？四、计算题（本大题共 7 题，共 75 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、(10 分) 1 mol 苯在 101325 kPa 下的沸点 801℃时蒸发，其汽化焓为 3950 J·g-1。试计算 Q，W，U，H，S，A及G。（已知 C6H6 的摩尔质量 M = 7811 g·mol-1。） 2、(10 分) 钢铁进行热处理时，应控制处理气氛，防止铁的氧化。已知 850 ℃时，反应 Fe(s) + CO2(g) ==FeO(s) + CO(g) 的 K = 2.4。（1）若将 Fe(s)放在等体积的 CO2 和 CO 组成的混合气体中，Fe(s)能否被氧化? （2）若系统中只有 CO2 和 CO 两种气体, 则 CO 的摩尔分数不低于多少可防止 Fe(s)的氧化?（3）若系统中加入体积分数 (N2)= 0.40 的惰性气体 N2，则 CO 的摩尔分数不低于多少可防止 Fe(s)的氧化?

3、(10 分) 甲醇与乙醇组成理想液态混合物，20℃时纯甲醇的饱和蒸气压为 11.83 kPa，纯乙醇的饱和蒸气压为 5.93 kPa。（1）计算甲醇与乙醇各 100 g 所组成的理想液态混合物的蒸气总压；（2）求与上述组成的理想液态混合物成平衡的蒸气的组成。（甲醇和乙醇的摩尔质量分别为 32.0 g·mol 1 与 46.1 g·mol 1 。） 4、（15 分）下图为 101.325kPa 下，由 A、B 两种物质组成的二元凝聚系统的温度-组成图，纵坐标为温度（ºC），横坐标为物质 B 的摩尔分数(xB)。（1）请列表写出 1、2、3、4 四个相区以及 J、E、G 三个相点的相态及成分和自由度数；（2）画出物系点 P点经 a，b，c 冷却过程的步冷曲线，并注明各转折点或平台处共存的相；（3）指出相图中包含 F 点和 G 点的水平线所发生的反应类型和反应式；（4）将 10.0 mol 熔融状态的 A、B 混合物从 P 点冷却时，析出什么固体，其最大析出量为多少？（已知 G 点和 P 点的组成 xB(G)和 xB(P)分别为 0.6 和 0.8。） 5、（ 10 分）原电池 Zn(s)ZnCl2(aq) AgCl(s), Ag(s)的电动势与温度 T 的关系式为 E/V=[1.015－4.92×10−4(T/K－298)V，在 298K，当电池有 2mol 电子的电量输出时：（1）写出电极反应及电池反应；（2）计算该电池反应的 E、rGm，rSm，rHm 和此过程的可逆热效应 Qr。 6、(10 分) 恒容气相反应 A(g)→B(g)的速率常数与温度的关系为： ln( / k s 1 )   24.00  9622 T K / 。（1）计算此反应的活化能；（2）欲使 A(g)在 10min 转化率达 90%，反应温度应控制在多少度；（3）反应半衰期 t1/2 是多少？ 7、（10 分）292.15K 时，丁酸水溶液的表面张力可以表示为   0  a ln(1  ，式中 0 bc ) 为纯水的表面张力，a和 b皆为常数。（1）试求该溶液中丁酸的表面过剩量Г和浓度 c的关系。（ 2 ）若已知 a  1.31 10 N m    2  1 , b  19.62dm mol  3 1  , 试计算当 c  0.200mol dm   3 时的吸附量为多少？（3）当丁酸浓度足够大，达到 bc  时，表面过 1 剩Г∞为多少？设此时表面上丁酸成单分子层吸附，试计算在液面上每个丁酸分子所占的截面积为多少？

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