2013年北京科技大学物理化学B考研真题.doc-资料库

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2013 年北京科技大学物理化学 B 考研真题北京科技大学 2013 年硕士学位研究生入学考试试题 ============================================================================== 试题编号： 627 试题名称：物理化学 B 适用专业：化学说明： 1.所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。 2.符号$在右上角表示标准态, 例如 p$表示一个标准压力 100kPa. E$表示标准电动势等。 ============================================================================== 一、选择题 ( 共 15 题，每题 2 分共 30 分 ) 1. 下述体系中的组分 B，选择假想标准态的是： ( ) （A）理想溶液中的组分 B; （C）非理想溶液中的溶剂; （B）理想混合气体中的组分 B （D）稀溶液中的溶质 B 2. 将某理想气体从温度 T1 加热到 T2。若此变化为非恒压过程，则其焓变ΔH应为何值? ( ) (A) ΔH=0 (C) ΔH不存在 (B) ΔH=Cp(T2-T1) (D) ΔH等于其它值 3. 已知在 373 K 时,液体 A 的饱和蒸气压为 66 662 Pa，液体 B 的饱和蒸气压为 1.01 325×105 Pa，设 A 和 B 构成理想液体混合物，则当 A 在溶液中的物质的量分数为 0.5 时，气相中 A 的物质的量分数应为： ) (A) 0.200； (B) 0.300； 0.397； (D) 0.603 ( (C) *，并且已知在 p$压力下的凝固 *，当 A 中溶入少量与 A 不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量 *，化学势为μA 4. 在温度 T 时，纯液体 A 的饱和蒸气压为 pA 点为 Tf 分别为 pA，μA，Tf ，则 *< pA， μA *< pA， μA *<μA， Tf *<μA， Tf * < Tf； * > Tf； (A) pA (C) pA ( ) (B) pA (D) pA *> pA， μA *> pA， μA *<μA， Tf *>μA， Tf * < Tf * > Tf 5. 有下述陈述 (1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和 (2) 对于纯组分，则化学势等于其摩尔 Gibbs 自由能 (3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从 Henry 定律 (4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从 Raoult 定律上述诸说法正确的是： ( ) (A) (1)，(2)； (B) (2)，(3)； (C) (2)，(4)； (D) (3)，(4)

6. 如图，在绝热盛水容器中，浸有电阻丝，通以电流一段时间，如以电阻丝为体系,则上述过程的 Q、W和体系的ΔU值的符号为： ( ) (A) W = 0, Q < 0, ΔU < 0； (C) W = 0, Q > 0, ΔU > 0； (B) W < 0, Q < 0, ΔU > 0 （D）W < 0, Q = 0, ΔU > 0 7. 节流过程中，下述说法正确的是 ( （A）内能不变，压力减少；（B）焓不变，压力减少；（C）吉布斯自由能不变，压力不变；（D）焓不变，压力增加。 8. 当把金属铅插入下列四组溶液中，有可能置换出金属锡的是： ( (A) (C) 2+Sna 2+Sna = 1.0, = 0.1, 2+Pba 2+Pba = 0.1；(B) 2+Sna = 1.0, 2+Pba = 1.0； = 1.0 ；(D) 2+Sna = 0.5, 2+Pba = 0.5 ) ) 9. CuSO4 与水可生成 CuSO4ּH2O,CuSO4ּ3H2O,CuSO45H2O 三种水合物，则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为： ( ) (A) 3 种； (B) 2 种； (C) 1 种； (D) 不可能有共存的含水盐 10. 对于 E$＝[RT/(zF)] ln K$ 一式,正确理解是： ( ) (A) 表示电池内各物都处于标准态； (C) 表示电池内部各物都处于标准态且反应已达平衡； (D) E$与 K$仅在数值上满足上述关系,两者所处状态并不相同。 (B) 表示电池反应已达平衡； 11. 恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为： ( ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 12. CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s) 及 CO2(g) 构成的一个平衡物系 , 其组分为： ( ) (A) 2； (B) 3； (C) 4； (D) 5。 13. 水与苯胺的最高临界溶点温度为 T。在某工艺中需用水萃取苯胺中的某物质时，操作的最佳温度应该是： ( ) (A)T > T0； (B)T < T0； (C)T = T0； (D)视具体情况而定。 14. 在其它条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 ( )

(A) 增大； (B) 减小； (C) 先增后减； (D) 不变 15. 碘的三相点处在 115℃和 12 kPa 上,这意味着液态碘： ( ) (A) 比固态碘密度大； (C) 在 p$压力下不能存在； (D) 不能有低于 12 kPa 的蒸气压。 (B) 在 115℃以上不能存在；二、填空题 (14 题，除第 1 和 5 题 3 分外，其余每题 2 分共 30 分 ) 1. 反应 C(s)+O2(g)  CO2(g)的ΔrHm $ (298 K)<0。若此反应在恒容绝热器中进行，则该体系的ΔT 零，ΔU 零，ΔH 零。（填：大于，等于，小于） 2. 对实际气体，由于分子间存在吸引力，当温度不变时，气体的体积增加，则其内能。（填：增加，不变，减少） 3. 当液体 A 溶解在液体 B 中时，发现液体 A 的偏摩尔体积比纯液体 A 的摩尔体积要大，则增加压力时，液体 A 在液体 B 中的溶解度。（填：增加，不变，减少） 4. 将 A，B 两种气体以 1:2 的比例封入一真空容器,反应 A(g)+2B(g)=C(g) 为吸热反应， 300℃下平衡时系统的总压力为 p1, 在 500℃下平衡时总压力为 p2, 则 p1____ p2 (填：大于，小于，等于)。 5. 采用 32P 标记的五氯化磷 t1/2 为 14.3 天, 经___________天后, 放射性衰变到起始值的 1/1000。 6. 将反应 Ag2O(s) = 2Ag(s) + 1 2 O2(g)设计成电池的表示式为：______________ ____________________________________________________________。 7. 平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的____________________。其决速步是平行反应中反应速率最（填：快,慢）的一个。 8. 在 101 325 Pa 压力下，I2 在液态水和 CCl4 中溶解分配达平衡。该平衡体系的自由度为，其可变量是。 9. 经验规则“温度每增加 10 K, 反应速率增加 2 倍”。在 T1＝298 K 和 T2＝ 308 K 时，符合这规则的活化能值 Ea＝___________________。 10. 电池: Pt│H2(p$)‖HCl(, m)│Hg2Cl2 │Hg│Pt 根据能斯特公式其电动势 E = _______________，得到 lg =_____________ 。 11. 指出下列平衡体系的独立组分数：（1）；（2） (1)NaCl(s)、HCl(l)、H2O(l)的饱和水溶液。 (2)H2、石墨，催化剂，生成 n种碳氢化合物所组成的化学平衡体系。

12. 一级相变特点：（1）物质在二相中的化学势；（2）物质在二相中的化学势对温度或压力的一级偏微商。（填“相等”或“不等”） 13. 分别用反应物和生成物表示反应 A ＋ 3B ＝ 2C 的反应速率 , 并写出它们间关系为：。 14. 298 K 时，电池反应 Ag(s)＋ 1 2 Hg2Cl2(s)＝AgCl(s)＋Hg(l) 所对应的 rSm＝32.9 J·K-1·mol-1,电池电动势为 0.0193 V,则相同反应进度时 rHm＝，(E/T)p＝______________。三、计算题 (7 题，每题 10 分共 70 分 ) 1. 某物质有 和两种晶型。 25℃ 时和型的标准摩尔生成热分别为 -200.0 和 -1980 kJmol-1。标准摩尔熵分别为 70.0 和 71.5 JK-1mol-1。它们都能溶于 CS2 中，在 CS2 中溶解度为 10.0 molkg-1。假定， 溶解后活度系数皆为 1。 (1) 求 25℃，由型转化为型的ΔGm (2) 求 25℃，型在 CS2 中的溶解度(molkg-1)。 $ ； 2. 一定量的 H2O(l) 置一钢瓶中 (V= 5 dm3)，用 O2 气加压至 2.53×108 Pa。已知 293 K 时 O2 在水中溶解的亨利常数为 3.93×109 Pa。 (1) 计算 O2 在水中的物质的量分数； (2) 293 K 时,水的正常蒸气压为 2.67×103 Pa，计算溶液上方水的蒸气压； (3) 如果实测得液面上水的蒸气压为 2.45×103 Pa，计算溶液中水的活度系数。（以纯水为标准态） 3. 在温度为 298 K 的恒温浴中，一理想气体发生不可逆膨胀过程。过程中环境对体系做功为 3.5 kJ，到达终态时体积为始态的 10 倍。求此过程的 Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔS， ΔG，ΔA。 4. 1 mol O2 克服 101325 kPa 的恒定外压下作绝热膨胀，直到达到平衡为止，初始温度为 200℃，初始体积为 20 dm3，假定氧气为理想气体，CV, m= (5/2)R 。试计算氧气膨胀过程中的 Q, W, ΔU，ΔH，ΔS。 5. 气相反应 2NO2+ F2→ 2NO2F，当 2 mol NO2 和 3 mol F2 在 400 dm3 的反应釜中混合，已知 300 K 时， k = 38 dm3·mol-1·s-1，反应速率方程为： r = k[NO2][F2]。试计算反应 10 s 后，NO2 ，F2 ，NO2F 在反应釜中物质的量。 6. 将正丁醇蒸气在 298.15 K 时慢慢加压，当开始形成半径为 1×10-9 m 的微小液滴时，蒸气压力为多大？已知正丁醇的正常沸点为 390 K， ΔvapHm=43.822 kJ·mol-1，298.15 K 时正丁醇的密度 =806 kg·m-3，表面张力  =0.0261 N·m-1。 7. 计算下列电池在 298 K 时的电动势

Pt，Cl2(g, p$)│HCl(10 mol·kg-1│O2(g, p$)，Pt 已知：气相反应 4HCl + O2= 2H2O + 2Cl2 的平衡常数 Kp $ = 1013，并已知该电池的 HCl 溶液上方 H2O 和 HCl 的蒸气压分别为 p (H2O) = 1253 Pa 和 p(HCl) = 560 Pa 。四、问答题 (1 题共 10 分 ) 1. 已知 Hg-Tl 二组分体系的数据如下：试回答以下问题：（1）绘制其温度-组成图（示意图）；（2）指出各相区、水平线段、交点的相数；（3）为扩大低温测量范围，应选什么组成的 Hg-Tl 混合物做温度计较合适？五、证明题（1 题共 10 分） 1. 对范德华气体，其状态方程式为 ( P  a 2 V m )( V m  b )  RT 试证明：    U  V     T a 2 V m ，其中U 表示内能。

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