2019 年云南昆明理工大学物理化学考研真题 A 卷
一、选择题。请在答卷上填入正确答案代号。(本大题共 15 小题, 每小题 2 分, 共 30 分)
1.下面的说法符合热力学第一定律的是(
(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其热力学能一定变化;
(B) 在无功过程中, 热力学能变化等于过程热, 这表明热力学能增量不一定与热力学过
)
程无关;
(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关;
(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其热力学能的变化值与过程完成的方式无关。
2.H =Qp此式适用于哪一个过程: (
(A)理想气体从 101325Pa 的始态反抗恒定的压力 10132.5Pa 膨胀到终态;
(B)在 0℃、101325Pa 下,冰融化成水;
(C)电解 CuSO4 的水溶液;
(D)气体从 298K,101325Pa 可逆变化到 373K,10132.5Pa )。
)
3.已知水的下列 5 种状态:
(1) 373.15K, pӨ, 液态 (2) 373.15K, 2 pӨ, 液态 (3) 373.15K, 2 pӨ, 气态
(4) 374.15K, pӨ, 液态 (5) 374.15K, pӨ, 气态
下列 4 组化学势的比较中,哪个不正确?
(A) μ2>μ1;
(B) μ5>μ4;
(
(C) μ3>μ5;
)
(D) μ3 >μ1 。
4. 当发生极化现象时,两电极的电极电势将发生怎样的变化?(
)
(A)阳极变得更正,阴极变得更负
(B)阳极变得更负,阴极变得更正
(C)两者都变得更正
(D)两者都变得更负
5.在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的: (
)
(A)Q >0, H =0, p < 0; (B)Q =0, H <0, p >0 ;
(C)Q =0, H =0, p <0; (D)Q <0, H =0, p <0。
6.已知反应 3O2(g) = 2O3(g) 在 25℃时 rHm
件是:(
)
Ө =
J·mol-1,则对该反应有利的条
(A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压
7.由 CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及 CO2(g)构成的平衡体系,其组分数 C 和自由
度数 f分别为:(
(A)C=3, f=0; (B)C=2, f=2; (C) C=1, f=1; (D)C=4, f=1。
)
8. 在 298K 下,以下电解质溶液的浓度相同时,离子的平均活度系数最大的是:(
(A)MgSO4 (B)NaCl (C)MgCl2
(D)Na3PO4
)
9. 关于物理吸附的下列描述中,哪一条是不正确的?(
)
(A) 吸附力来源于范德华力,其吸附一般不具有选择性;
(B) 吸附层可以是单分子层或多分子层;
(C) 吸附焓小;
(D) 吸附速率小。
10. 有关气体反应碰撞理论的描述中,哪一个是错误的?(
)
(A)气体分子必须经过碰撞才能发生反应;
(B)碰撞必须达到某临界能才能发生反应;
(C)反应速率与碰撞频率成正比;
(D)临界能越大,反应速率越大。
11. A 物质高温分解时,实验测得 A 物质、产物 B、产物 D 的浓度随时间的变
化曲线如右图所示,由此可以判定该反应是 :
(
)
(A) 基元反应;(B)对峙反应;(C)平行反应;(D)连串反应
12. 当表面活性剂加入溶剂后,产生的结果是(
)
(A)
(C)
d
dc
d
dc
0
0
,正吸附; (B)
,正吸附; (D)
d
dc
d
dc
0
0
,负吸附;
,负吸附。
13. 用铜电极电解 CuCl2 水溶液时,不考虑超电势,在阳极上将会发生什么反应? (
)
( 已知:
36.1)
V
2
Cl
Cl
(
,
2
,
Cu
(
Cu
34.0)
V
(A)析出氧气;
(C) 析出铜;
,
2
2
,
(
23.1)
OHO
V
(B)析出氯气;
(D)铜电极溶解。
,
)
14. 根据过渡态理论,液相双分子反应的实验活化能 aE 与活化焓
(
)
r H
m
之间的关系为:
(A)
(C)
E
E
a
a
r
r
H
H
m
m
(B)
RT
(D)
E
a
E
a
r
r
H
m
H
m
RT
2
RT
15. 水不能润湿荷叶表面,接触角大于 90o,当水中加入皂素后,接触角将:(
)
(A)变大; (B)变小;(C)不变;(D)无法判断。
二、 填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共 7 小题,共 16 分)
1.(4 分)在绝热、恒压、W’=0 的封闭系统内发生下列反应: 2
使系统的温度升高、体积变大。此过程:
( ) 0.5
H g
2
( )
O g
( )
H O g
2
,
(1)W
;
(2) r mU
;
(3) r
mH
;
(4) r mS
。
2. ( 2 分 ) 已 知 反 应 : Fe2O3 ( s ) +3C ( 石 墨 ) =2Fe(s)+3CO(g) 的
,则反应的
(298.15 )
K
kJ mol
493
1
r mU
$
$
mH
r
3. (2 分)在 298K 时,某弱电解质溶液的浓度从 0.01
增加到 0.1
(298.15 )
K
=
1kg
mol
kJ•mol-1。
mol
1kg
,
其电导率______________,摩尔电导率 mΛ ______________。(填入“增加”、“减少”或
“不变”)
4. (2 分 ) 某 反 应 反 应 掉 5/9 所 需 时 间 是 反 应 掉 1/3 所 需 时 间 的 2 倍 , 则 该 反 应 为
级反应。
5. (1 分)在毛细管内装入普通不润湿性液体,当将毛细管右端用冰块冷却时,管内液体将
____________移动。(填入“向左”、“向右”、“不动”或“来回”)
6. (2 分)根据吉布斯相律,三组分平衡系统的最大自由度数为___________,最大相数为
__________。
7. (3 分)Rayleigh 公式表明,散射光总能量与入射光波长的
次方成反比,散射
光强度与单位体积中的粒子数成
(填“正比”或“反比”),分散相与分散介质的
折射率相差越
(填“大”或“小”),则散射作用亦愈显著。
三、问答题。请回答下列各题。(本大题共 2 小题, 共 20 分)
1.(10 分)催化反应与非催化反应相比,催化反应有哪些特点?某一反应在一定条件下的
平衡转
化率为 25.3%,当有某催化剂存在时,反应速率增加了 20 倍。若保持其他条件不变,问转
化率为多少?催化剂能加速反应的本质是什么?
2.(10 分)孤立系统从始态不可逆进行到终态S>0,若从同一始态可逆进行至同一终态
时S=0。这一说法是否正确?有人认为理想气体向真空膨胀是等熵过程。因为理想气体向
真空膨胀时温度不变,故 dU=0;对外不做功,故 pdV=0。所以由 dU=TdS-pdV 可得 TdS
=0。因 T≠0,故 dS=0。这样的分析正确吗?
四、 计算题。(本大题共 7 小题,共 84 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)101.3 kPa 下, 1 mol 100℃的水与 100 ℃的大热源相接触, 经过两种不同的过
程到达终态为 100℃, 101.3 kPa 的水蒸气: (1)保持压力不变; (2)向真空膨胀。试分
别计算这两种过程的, Q、W、ΔU 、ΔH、ΔS、ΔA 及ΔG 并判断过程是否可逆。已知
100℃,101.3 kPa 下水的摩尔气化热ΔvapHm = 40.71 kJ.mol-1, Vm (l) = 18.8×10-6 m3.mol
-1 , Vm (g) = 3.02×10-2 m3.mol-1。
2.(10 分)香烟中主要含有尼古丁(Nicotine),是致癌物质。经元素分析得知其中含 9.3%
的 H,72% 的 C 和 18.7% 的 N。现将 0.6 克尼古丁溶于 12.0 克的水中,所得溶液
在 101325Pa 下的凝固点为 -0.62℃,求出该物质的摩尔质量 MB 并确定其分子式(已知
水的摩尔质量凝固点降低常数为 1.86 K·kg·mol-1)。
3.(10 分)将 NH4Cl(s)放入一真空容器内,在 400K 下分解反应达平衡后,容器内总压力为
0.084 pӨ。问:(1)反应的 KӨ和ΔrGm
Ө是多少?(2)如果将 NH4Cl(s)放入事先充有 NH3(g)、
HCl(g)和 N2(g)的容器内,各气体的分压分别为 0.03pӨ、0.11 pӨ和 0.005 pӨ,问系统中
NH4Cl(s)能否分解?
4. (16 分) 相图题。二组分系统 T-x相图如下:
(1)列表指出 1~5 相区及 E2 点的相态和成分、条件自由度数;
(2)请写出化合物 C 的分子式;(3)在 E1 点发生了什么反应?请写出反应方程式;
(4)在相图的右边作溶液 P的冷却曲线,并标明其相态的变化;
(5)将 10 mol 溶液 P 冷却,最初可得到何种固体纯物质?估算其最大值是多少?
(
/
准
标
(14
Weston
)
( )
与
/
T K
)
电
5
1.01845 4.05 10 (
分
8/ 3
H O s CdSO
(饱和)
4
势
温
5.
Cd Hg CdSO
4
其
动
E V
(1)写出电极反应和电池反应;
(2)试求在 298.15K,当电池可逆地产生 2mol 电子的电荷量时,电池反应的 r mG , r
r mS 和电池反应的热 RQ ;
Hg SO s Hg
关
293.15)
的
7
293.15) 9.5 10 (
T K
度
( )
系
2
电
池
式
2
2
4
/
为
:
:
mH
6、(10 分)乙烯热分解反应:C2H4(g) C2H2(g) + H2(g),反应半衰期与乙烯起始浓度
无关,在 800℃时,反应经过 10 小时有 50%的乙烯分解。已知该反应的活化能为 250.8
kJ•mol-1。欲使 10 秒内有 60%的乙烯分解,问温度应控制在多少?
7.(12 分)水的表面张力与温度的关系为:
10/
。将 10kg
纯水在 303K(即 30 C )及 100kPa 条件下等温等压可逆分散成半径为 10-8m 的球形雾滴。
/14.0
64.75
mN
Ct
1
3
计算:(1)该雾滴所受的附加压力;
(2)小雾滴的饱和蒸气压;
(3)环境所消耗的非体积功。
(已知 303K、100kPa 时水的密度为 995kg·m-3,饱和蒸气压为 4.24kPa。不考虑分散度对表
面张力的影响。)