北京化工大學(xué)2007考研物理化學(xué)試題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上北京化工大學(xué)2007年招收碩士生入學(xué)物理化學(xué)試題(由北京石油化工學(xué)院李汝雄教授做參考答案并做成文本文件)(選擇題15題×2=30分，計(jì)算題6題120分(其中證明推導(dǎo)10分，統(tǒng)計(jì)10分)共150分)注意事項(xiàng)：答案寫在答題紙上，用紅色或鉛筆不計(jì)成績(jī)。一、選擇題(30分)1. 對(duì)封閉系統(tǒng)，當(dāng)過(guò)程的始態(tài)和終態(tài)確定后，下列各項(xiàng)中不能確定的值是： AQ BQ+W CW(當(dāng)Q=0時(shí)) DQ(當(dāng)W=0時(shí))2. 戊烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為3520 kJ·mol-1，CO2(g)和H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為395 kJ·mol-1和286 kJ·

2、;mol-1，則戊烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為： A 2839 kJ·mol-1 B171 kJ·mol-1 C171 kJ·mol-1 D 2839 kJ·mol-1 3. 有反應(yīng)：2CuBr2(s) = 2CuBr (s) +Br2(g) 己知487 K時(shí)溴化銅CuBr2(s)的分解壓力為4.60 kPa，則此溫度下上述反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：A 4.60 B460 C0.046 D 0.46 4.某理想氣體經(jīng)絕熱可逆壓縮(AB)，下列正確的圖形是： A B C D5.有反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) 當(dāng)H2 因反應(yīng)而消耗了0.5mol時(shí)，反

3、應(yīng)進(jìn)度為：A 0.25mol B0.50mol C1.0mol D4.0mol6. 單組分系統(tǒng)相圖中，固液平衡線的斜率的值應(yīng)為： A 大于零 B不確定 C小于零 D等于零7. 溫度為T時(shí)，A(l)和B(l)的飽和蒸汽壓分別為25.0 kPa和40.0 kPa。在該溫度下A(l)和B(l)完全互溶，當(dāng)汽液平衡時(shí)，液相組成=0.5時(shí)，氣相中pA=15.0 kPa，則此二組分系統(tǒng)在常壓下的沸點(diǎn)組成圖應(yīng)是下列中哪一個(gè)：A B C D8. A2(g)在催化劑上發(fā)生分解反應(yīng)，某溫度下，測(cè)定初始?jí)毫桶胨テ诘臄?shù)據(jù)如下：28.014.07.02.04.08.0則該催化劑反應(yīng)為：A零級(jí) B三級(jí) C一級(jí) D二級(jí)9

4、. CO與N2的分子質(zhì)量m相同，若忽略CO與N2分子的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)對(duì)熵的貢獻(xiàn)的差別，則CO與N2的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵的大小關(guān)系為：A(CO)( N2) B(CO)< ( N2) C(CO)=( N2) D不確定10. 在298 K時(shí)，平面水面上水的飽和蒸汽壓為3.168 kPa，在相同溫度下，若小水滴半徑為3nm，此時(shí)，水的飽和蒸汽壓是該溫度下平面液體飽和蒸汽壓的倍數(shù)為：(己知：此溫度下水的表面張力=0.072 N·m-1，水的密度為1000 kg·m-3)A0.348 B1.417 C3.618 D0.70611. 溫度為T時(shí)，濃度為均為0.01mol·kg-1的Na

5、Cl，CaCl2，LaCl3三種電解質(zhì)水溶液，離子平均活度系數(shù)最小的是。ANaCl BCaCl2 CLaCl3 D都相同12.由2molA和2molB形成理想液態(tài)混合物，=90 kPa，=30 kPa，則氣相摩爾分?jǐn)?shù)之比：為：A8：1 B4：1 C6：1 D3：113.憎液溶膠與大分子溶液主要性質(zhì)上的區(qū)別在于：A是熱力學(xué)上的不穩(wěn)定系統(tǒng) B有滲透壓 C擴(kuò)散慢 D有電泳現(xiàn)象14.氨基甲酸銨的分解反應(yīng)為：NH2COONH4(s)=2NH3(g)+CO2(g)等壓計(jì)(示意圖見(jiàn)右圖)A管中裝氨基甲酸銨，將等壓計(jì)C管連接到抽氣系統(tǒng)和測(cè)壓系統(tǒng)，反應(yīng)開(kāi)始要排A管上方空氣，然后調(diào)節(jié)抽氣或放氣三通閥使BC液面持平

6、，這時(shí)測(cè)壓計(jì)測(cè)得即為氨基甲酸銨上方壓力。若測(cè)得值偏大，說(shuō)明系統(tǒng)：A沒(méi)達(dá)到平衡 B空氣沒(méi)排干凈 C兩種可能都有 D其它原因15.測(cè)定蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)用物理法在線測(cè)定濃度，所用物理儀器是：A電導(dǎo)儀 B折光儀 C旋光儀 DpH計(jì)二、(30分) 1mol單原子理想氣體沿ABCA經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)過(guò)程：從狀態(tài)A到B經(jīng)歷恒壓過(guò)程，B到C經(jīng)歷恒容過(guò)程，C回到A經(jīng)歷恒溫可逆過(guò)程。己知TA=546 K，p2=2p1，V2=2V1。試求：(1) AB過(guò)程的Q，；(2) BC過(guò)程的Q，W，；(3) CA過(guò)程的Q，W，；(4) ABCA整個(gè)循環(huán)過(guò)程的W，。三、(25分) 有反應(yīng)：CuSO4·3H2O(s)=

7、CuSO4(s)+3H2O(g)該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)在298 K和323 K時(shí)分別為10-6和10-4。(1)求298 K達(dá)平衡時(shí)系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)、相數(shù)和自由度數(shù)；(2)298 K時(shí)，將CuSO4·3H2O(s)暴露在水蒸汽壓為2×103 Pa的空氣中，用計(jì)算結(jié)果判斷是否會(huì)發(fā)生上述脫水反應(yīng)？(3)設(shè)反應(yīng)的=0，求323 K時(shí)上述分解反應(yīng)的和。四、(25分) 暴露在大氣中的鐵在酸性介質(zhì)中可能發(fā)生腐蝕的化學(xué)反應(yīng)為：Fe(s)+2H+()+ O2(g)Fe2+()+ H2O(l) (1) 試將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)在電池中進(jìn)行，寫出電池的圖示表示式；(2) 寫出該電池的電極反應(yīng)；(3) 己知下

8、述電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)：Pt，H2 (g,)H+(=1) O2 (g,)，Pt =1.229 V下列標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)可以選用：=0.440 V，=0.036 V，=0.770 V請(qǐng)計(jì)算所設(shè)計(jì)電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)及電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs函數(shù)變。五、 (20分) 反應(yīng) 正逆向均為一級(jí)反應(yīng)，己知：正反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)平衡常數(shù)KC與溫度的關(guān)系分別為：=(平衡常數(shù))=(1) 計(jì)算逆向反應(yīng)活化能；(2) 當(dāng)反應(yīng)初始時(shí)：若=0.50 mol·dm-3，=0.05 mol·dm-3，計(jì)算400 K時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)A和B的濃度=？=？六、 (10分) 試證明：對(duì)純物質(zhì)單相封閉系統(tǒng)有：(1) ；(2)

9、 利用(1)題結(jié)論證明：理想氣體經(jīng)絕熱可逆壓縮后溫度將升高。七、 (10分) Cl2的振動(dòng)可視為一維簡(jiǎn)諧振子的振動(dòng)，(1)當(dāng)振動(dòng)第一激發(fā)態(tài)的能量等于時(shí)，求Cl2的溫度為多少？(己知Cl2的振動(dòng)特征溫度=801.3 K，式中k為Boltzmann常數(shù)) (2) 常溫(300 K)下，Cl2分子振動(dòng)運(yùn)動(dòng)處于基態(tài)還是激發(fā)態(tài)。北京化工大學(xué)2007參考答案一、選擇題(30分)1. A2. B3. C4. D5. A6. B7. D8. D9. A10. B11. C12. D13. A14. B15. C二、(30分) TA=546 K，TB=2×546=1092 K，TC=546 K，(1)

10、 AB恒壓過(guò)程：Q1=nCp,m(TB-TA)=1×2.5R×546=11348.6 J1= nCp,mln=1×2.5R ln2=14.4 J·K-1(2) BC恒容過(guò)程Q 2=nCV,m(TC-TB)=1×1.5R×(-546)=6809 JW2=02= Q 2=6809 J(3) CA恒溫可逆過(guò)程W3=nRTln2=1×8.314×546×ln2=3146.5 JQ3= W3=3146.5 J3=5.763 J·K-13=3146.5 J(4) ABCA整個(gè)循環(huán)過(guò)程=0W=Q=(Q1+Q2

11、+Q3)=1393.1 J三、(25分) (1)組分?jǐn)?shù)：C=3-1=2相數(shù)：P=3自由度數(shù)F=2-3+1=0(2) 298 K時(shí)，=10-6= 平衡時(shí) =1 kPa 空氣中水蒸汽壓為2×103 Pa大于平衡時(shí) ，不會(huì)發(fā)生上述脫水反應(yīng) (3) 反應(yīng)的=0，和為常數(shù)T1=298 K：1=T1=RT1ln10-6=34229 T2=323 K：2=T2=RT2ln10-4=24734 得 (T2T1) =9495=379.8 J·K-1·mol-1代入 得=78951 J·mol-1323 K時(shí) 2=24734 J·mol-1四、(25分) (1)

12、Fe(s)Fe2+()H+(=1) O2 (g,)，Pt(2) 陽(yáng)極反應(yīng)：Fe(s)Fe2+()+2e陰極反應(yīng)：2H+()+ O2(g)+2eH2O(l) (3) 電池Pt，H2 (g,)H+(=1) O2 (g,)，Pt ( H2H+)=0=( H+O2)=1.229 V己知下述的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)： =( H+O2)=1.229(0.440)=1.669 V=ZF=2×96485×1.669= J·mol-1五、 (20分) (1) = (平衡常數(shù))= 得： 2.303 逆向反應(yīng)的活化能；=76589 J·mol-1(2) 400 K時(shí)，=1 =0.1 S=2 =0.01 S= =10 +=+=0.55得=0