物理化學(xué)(下冊)試卷(一)

物理化學(xué)(下冊)試卷(一)

一、計算題(共10題100分)

(1).10分(1636)

已知N2分子的轉(zhuǎn)動慣量1=13.9xl0-47kgm2,求Imol用分子在25℃時

各轉(zhuǎn)動熱力學(xué)函數(shù)Gm(r),Fm(r),Hm(r),Um(r),Sm(r)。

(2).10分(1570)

有1molKr,溫度為300K、體積為V,有1molHe具有同樣的體積V,

如要使這兩種氣體具有相同的嫡值(忽略電子運動的貢獻)，則He的溫度應(yīng)

多高？并用嫡的統(tǒng)計意義解釋此結(jié)果。

(Mr(Kr)=83.8,Mr(He)=4.0026)

(3).10分(5447)

含有相同物質(zhì)量的A,B溶液，等體積相混合，發(fā)生反應(yīng)A+B=C,在反

應(yīng)1h后，A的75%已反應(yīng)掉，當(dāng)反應(yīng)時間為2h時;在下列情況下，A有多少

未反應(yīng)？

［1］當(dāng)該反應(yīng)對A為一級，對B為零級

［2］當(dāng)對A,B均為一級

［3］當(dāng)A,B均為零級

(4).10分(5416)

碳的放射性同位素l4C,在自然界樹木中的分布基本保持為總碳量的

1.10xl0,3%?某考古隊在一山洞中，發(fā)現(xiàn)一些古代木頭燃燒的灰燼，經(jīng)分析

l4C的含量為總碳量的9.57X10-14%,已知,4C的半衰期為5700a(年),試計算

這灰距今約有多少年？

(5).10分(5371)

300K時，研究反應(yīng)A2+2B=2C+2D有下列實驗事實：

［1］當(dāng)按化學(xué)計量比進料時，測得下列數(shù)據(jù)

r/s090217

［B］/moldm_30.020.0100.0050

［2］當(dāng)二次實驗中［B］。相同，［A］。增加一倍時，反應(yīng)速率增大至1.4倍,

vv

假設(shè)反應(yīng)速率方程為r=4A2][B],請求x,y,并求算反應(yīng)速率常數(shù)。

(6).10分(6127)

由實驗得知下述單分子氣相重排反應(yīng)A=B,

411

在393.2K時，1.806X10-s-；在413.2K時，k2=9.14x10"*s-.,請計算該

反應(yīng)的活化能心，393.2K時的活化焰A’H：和活化嫡屋S：,該反應(yīng)是兒級

反應(yīng)？已知：玻耳茲曼常數(shù)kB=1.3806X10-23J-K」，普朗克常數(shù)h=

6.6262x10-34J-s。

(7).10分(3854)

291K時、已知KC1和NaCl的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率分別為

8..00.-.

A.?(KCI)=129.65xl(y4S-mo2.mo『，/m(NaCI)=108.60xl0-4S-m2-mor',IC和

Na卡的遷移數(shù)分別為0.496和0.397,精確求出在291K和無限稀釋時：

(甲)KC1溶液中K*和CT的離子摩爾電導(dǎo)率

(乙)NaCl溶液中Na+和C「的離子摩爾電導(dǎo)率

(8).10分(4662)

一個原電池是由固態(tài)鋁電極和固態(tài)的Al-Zn合金電極以及熔融的

AlCh-NaCl混合物作電解質(zhì)形成，當(dāng)鋁在合金電極中的物質(zhì)的量分數(shù)是

0.38,電池電動勢在653K時為7.43mV試計算Al(s)在Al-Zn(s)合金中

的活度。

(9).10分(4268)

標(biāo)準(zhǔn)惠斯登鎘電池在293K時的電動勢為1.0186V,溫度每升高一度，

電動勢降低4.06x105V,試列出惠斯登電池電動勢的數(shù)學(xué)表達式，并計算298

K時，該電池每消耗1mol鎘時的4Hm和4Gm。

(10).10分(4942)

298K,壓力為一時，用電解沉積法分離Cd2+,Zn?+混合溶液，已知Cd2+

和Zi?+的濃度均為O.lOmolkg"(設(shè)活度系數(shù)均為1),氏組)在Cd(s)和Zn(s)

上的超電勢分別為0.48V和0.7V,設(shè)電解液的pH保持為7.0,試問：

(甲)陰極上首先析出何種金屬？

(乙)第二種金屬析出時第一種析出的離子的殘留濃度為多少？

(丙)氫氣是否有可能析出而影響分離效果？

已知：(Cd2+/Cd)=-0.403V,</>3(Zn2+/Zn)=-0.763V

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題(一)

2009-6-1219:26考研教育網(wǎng)【大出±1

考試科目：物理化學(xué)___________________

適用專業(yè)：無機化學(xué)、樹啞學(xué)、物理化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、離分子化粘觸

（除畫圖題外，所有答案都必須寫在答題版上，寫在試題俄

上及草稿紙上無效，考完后試黑隨答劇或交回）

一、填空題（40分）

I、對三組分體系來說，體系最多可能有個自由度，它們分

別是,和.

2、物理量U、S、H、G、Q、Z、T和P中，______一是體系的強

度性質(zhì)?是體系的廣度性質(zhì)；是狀

態(tài)函數(shù)；與途徑有關(guān).

3、工業(yè)上制取水煤氣的反應(yīng)為：

+

0（,）H2O（g）=8⑼+H2（g）

在673K時，該反應(yīng)的A,，,=133.5U.m。尸，則增加碳的數(shù)量，平衡

將移動；提高溫度，平衡將移動：增加體系

的總壓，平衡將移動；反應(yīng)體系中加入Nz，平衡將移

動.

4、Imol理想氣體在300K下,從始態(tài)lOOkPa下向真空自由膨脹至原體

積的2倍，則系統(tǒng)的AU=、AH=、

as=、AG=.

5、反應(yīng)A—>P的速率常數(shù)及與溫度7*的關(guān)系為：

,L4482…

1g,"■-r--------+7.20

mo/'TlK

則該反應(yīng)的活化能&=:反應(yīng)級故片---------

指數(shù)前因子X=.

atIm

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題（二）

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6,對于一級平行反應(yīng)：

B

A

kc

則總反應(yīng)速率常數(shù)冗產(chǎn)物GhC和反應(yīng)的半衰期〃〃與左、h的關(guān)系

分別為；；.

7、某一級反應(yīng)A―>產(chǎn)物，初始速率為lxlO-3moldm'3min'\I小時

后速率為0.25x10-3moldmJmin,.則該反應(yīng)的速率常數(shù)

k=:半衰期〃,?=反應(yīng)物初始濃度

CA.tr_________________________?

8、在希托夫(Hittorf)法測遷移數(shù)的實驗中，用Ag電極電解AgNOj溶

液，測出在陽極區(qū)AgNOj的濃度增加了xmol,而串聯(lián)在電路中的Ag庫

侖計上有ymol的Ag析出，則Ag+離子遷移數(shù)

為>

9、超電勢測量采用的是三電極體系，即研究電極、輔助電極和參比電極，

其中輔助電極的作用是:

參比電極的作用是.

10、298K時，已知呢Cu"[Cu)=0.337V,￡^(Zn2*|Zn)=-0.7628V,則電

池Zn(s)|Zn"(s=l)||Cu2?(a2=I)|Cu(s)的電動勢曲，電池反應(yīng)

的平衡常數(shù)底：當(dāng)電量耗盡時，兩離子的活度比可/a產(chǎn)?

二、簡述題(50分)

白發(fā)

1、請從炳判據(jù)：AS.=AS泉+AS420出發(fā)，推導(dǎo)出吉布斯判

平荷

據(jù)AG=kH-TAS<0(10分)

r*

2、催化反應(yīng)的主要特點是什么？某反應(yīng)在溫度、壓力一定的條件下，平

衡轉(zhuǎn)化率為36.8%,當(dāng)反應(yīng)條件保持不變，加入催化劑后，反應(yīng)速率

提高1000倍，此時該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為多少？為什么？(7分)

3、如何用電動勢法測定AgCI的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)(8分)

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題（三）

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4、朗格繆(Langmuir)等溫吸附方程所假設(shè)的前提是什么？請根據(jù)

Langmuir等溫吸附方程討論在以下兩種情況下吸附限與壓力的關(guān)系。

(1)壓力很低或吸附較弱時

(2)壓力很俞或吸附較強時(10分)

5,利用結(jié)構(gòu)化學(xué)原理，分析并回答下列問題：(15分)

i

(A)對一個立方箱中的粒子，在￡<12」h二的范圍內(nèi)：(1)有多少個

狀態(tài)；(2)有多少個能級：(3)各能級的簡并度是多少。

(B)設(shè)雙原子分子A?的鍵軸為z軸，在A2分子中下列原子軌道能形

成哪些化學(xué)鍵：s,px，p,,d/,d:

(C)根據(jù)VSEPR理論,確定下列分子的幾何構(gòu)型：(1)XeF2,(2)

XeF4,(3)XcO4.(4)XCOF4.

(D)立方品系晶體中原子A以AI堆積,已知晶胞中一個A原子的坐

標(biāo)為(1/4,1/4,1/4),寫出該晶胞中其它A原子的坐標(biāo).

三、計算題、分析題和推導(dǎo)題(60分)

1、某氣體狀態(tài)方程為PV=n(RT+BP)(B為常數(shù))，氣體的始態(tài)壓力為

P),溫度為Tt.該氣體經(jīng)絕熱真空膨脹后終態(tài)壓力為P2.試求該過

程的Q,W及氣體的AU,AH,AF,AG.AS.(12分)

2、已知25c時，AgBr(s)的溶度積K*=6.3xl0”，同溫下用來配制AgBr

飽和水溶液的純水的電導(dǎo)率為5.497xlO“Sm1,試求該AgBr飽和水溶

液的電導(dǎo)率.已知25c時：A；(/<g,)=61.92xl0-'5,

A；(Br)=78.4xI0”S,m1?mol'.(10分)

3、雙光氣分解反應(yīng)ClCOOCCb(g)>2COCb(g)為級反應(yīng)，將一定

量的雙光氣迅速引入一個280匕的容器中,715s后測得系統(tǒng)壓力為2.710

kPa；經(jīng)很長時間反應(yīng)完了后系統(tǒng)壓力為4.008kPa.305c時重復(fù)實驗，

經(jīng)320s系統(tǒng)壓力為2.838kPa；反應(yīng)完了后系統(tǒng)壓力為3.554kPa.求

該反應(yīng)的活化能。(10分)

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題(四)

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4、氣相反應(yīng)H2+Cl2——>2HCI的機理為：

k<

Cl2+M——2CI-+M

kou

Cl-+H2一三HCI?H-

kj

H.?Cl2-"HCI+Cl-

2Cb+M―ci2+M

(1)請推證該反應(yīng)的速率方程為：竽=2七("4*；

(2)該反應(yīng)的表觀活化能與各基元反應(yīng)活化能的關(guān)系。(10分)

5、相圖分析(13分)

已知1O1.325kPaF固體A,B的熔點分別為500c和800'C,它們可生

成固體化合物AB(s),AB(s)加熱至400c時分解為AB?(S)和珀=0.40

的液相，AB2(s)在600c時分解為B(s)和m=0.55的液相.該系統(tǒng)有

一個低共宿點，溫度為300'C,對應(yīng)的液相組成為XH=0100

(1)請粗略繪出該系統(tǒng)的熔點一組成圖：

(2)標(biāo)示圖中各相區(qū)的穩(wěn)定相態(tài)及三相線所代表的相平衡關(guān)系：

(3)繪出XB=0.45和XB=0.50兩點的步冷曲線：

(4)XB=0.80的樣品lOmol,自高溫冷卻到700*C時，平衡共存兩相的物

質(zhì)的量分別是多少？

6、300K時,水的飽和蒸氣壓為3.529kPa,密度為0.997x103kg.m'，表面

張力為7.18xlO"N.mL求半徑為lO^m的小水滴在300K時的飽和蒸氣

壓？(5分)

物理化學(xué)(下冊)試卷(一)

一、計算題(共10題100分)

(1).10分(1636)

已知N2分子的轉(zhuǎn)動慣量1=13.9xl0-47kgm2,求Imol用分子在25℃時

各轉(zhuǎn)動熱力學(xué)函數(shù)Gm(r),Fm(r),Hm(r),Um(r),Sm(r)。

(2).10分(1570)

有1molKr,溫度為300K、體積為V,有1molHe具有同樣的體積V,

如要使這兩種氣體具有相同的嫡值(忽略電子運動的貢獻)，則He的溫度應(yīng)

多高？并用嫡的統(tǒng)計意義解釋此結(jié)果。

(Mr(Kr)=83.8,Mr(He)=4.0026)

(3).10分(5447)

含有相同物質(zhì)量的A,B溶液，等體積相混合，發(fā)生反應(yīng)A+B=C,在反

應(yīng)1h后，A的75%已反應(yīng)掉，當(dāng)反應(yīng)時間為2h時;在下列情況下，A有多少

未反應(yīng)？

［1］當(dāng)該反應(yīng)對A為一級，對B為零級

［2］當(dāng)對A,B均為一級

［3］當(dāng)A,B均為零級

(4).10分(5416)

碳的放射性同位素l4C,在自然界樹木中的分布基本保持為總碳量的

1.10xl0,3%?某考古隊在一山洞中，發(fā)現(xiàn)一些古代木頭燃燒的灰燼，經(jīng)分析

l4C的含量為總碳量的9.57X10-14%,已知,4C的半衰期為5700a(年),試計算

這灰距今約有多少年？

(5).10分(5371)

300K時，研究反應(yīng)A2+2B=2C+2D有下列實驗事實：

［1］當(dāng)按化學(xué)計量比進料時，測得下列數(shù)據(jù)

r/s090217

［B］/moldm_30.020.0100.0050

［2］當(dāng)二次實驗中［B］。相同，［A］。增加一倍時，反應(yīng)速率增大至1.4倍,

vv

假設(shè)反應(yīng)速率方程為r=4A2][B],請求x,y,并求算反應(yīng)速率常數(shù)。

(6).10分(6127)

由實驗得知下述單分子氣相重排反應(yīng)A=B,

411

在393.2K時，1.806X10-s-；在413.2K時，k2=9.14x10"*s-.,請計算該

反應(yīng)的活化能心，393.2K時的活化焰A’H：和活化嫡屋S：,該反應(yīng)是兒級

反應(yīng)？已知：玻耳茲曼常數(shù)kB=1.3806X10-23J-K」，普朗克常數(shù)h=

6.6262x10-34J-s。

(7).10分(3854)

291K時、已知KC1和NaCl的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率分別為

8..00.-.

A.?(KCI)=129.65xl(y4S-mo2.mo『，/m(NaCI)=108.60xl0-4S-m2-mor',IC和

Na卡的遷移數(shù)分別為0.496和0.397,精確求出在291K和無限稀釋時：

(甲)KC1溶液中K*和CT的離子摩爾電導(dǎo)率

(乙)NaCl溶液中Na+和C「的離子摩爾電導(dǎo)率

(8).10分(4662)

一個原電池是由固態(tài)鋁電極和固態(tài)的Al-Zn合金電極以及熔融的

AlCh-NaCl混合物作電解質(zhì)形成，當(dāng)鋁在合金電極中的物質(zhì)的量分數(shù)是

0.38,電池電動勢在653K時為7.43mV試計算Al(s)在Al-Zn(s)合金中

的活度。

(9).10分(4268)

標(biāo)準(zhǔn)惠斯登鎘電池在293K時的電動勢為1.0186V,溫度每升高一度，

電動勢降低4.06x105V,試列出惠斯登電池電動勢的數(shù)學(xué)表達式，并計算298

K時，該電池每消耗1mol鎘時的4Hm和4Gm。

(10).10分(4942)

298K,壓力為一時，用電解沉積法分離Cd2+,Zn?+混合溶液，已知Cd2+

和Zi?+的濃度均為O.lOmolkg"(設(shè)活度系數(shù)均為1),氏組)在Cd(s)和Zn(s)

上的超電勢分別為0.48V和0.7V,設(shè)電解液的pH保持為7.0,試問：

(甲)陰極上首先析出何種金屬？

(乙)第二種金屬析出時第一種析出的離子的殘留濃度為多少？

(丙)氫氣是否有可能析出而影響分離效果？

已知：(Cd2+/Cd)=-0.403V,</>3(Zn2+/Zn)=-0.763V

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題(一)

2009-6-1219:26考研教育網(wǎng)【大出±1

考試科目：物理化學(xué)___________________

適用專業(yè)：無機化學(xué)、樹啞學(xué)、物理化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、離分子化粘觸

（除畫圖題外，所有答案都必須寫在答題版上，寫在試題俄

上及草稿紙上無效，考完后試黑隨答劇或交回）

一、填空題（40分）

I、對三組分體系來說，體系最多可能有個自由度，它們分

別是,和.

2、物理量U、S、H、G、Q、Z、T和P中，______一是體系的強

度性質(zhì)?是體系的廣度性質(zhì)；是狀

態(tài)函數(shù)；與途徑有關(guān).

3、工業(yè)上制取水煤氣的反應(yīng)為：

+

0（,）H2O（g）=8⑼+H2（g）

在673K時，該反應(yīng)的A,，,=133.5U.m。尸，則增加碳的數(shù)量，平衡

將移動；提高溫度，平衡將移動：增加體系

的總壓，平衡將移動；反應(yīng)體系中加入Nz，平衡將移

動.

4、Imol理想氣體在300K下,從始態(tài)lOOkPa下向真空自由膨脹至原體

積的2倍，則系統(tǒng)的AU=、AH=、

as=、AG=.

5、反應(yīng)A—>P的速率常數(shù)及與溫度7*的關(guān)系為：

,L4482…

1g,"■-r--------+7.20

mo/'TlK

則該反應(yīng)的活化能&=:反應(yīng)級故片---------

指數(shù)前因子X=.

atIm

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題（二）

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6,對于一級平行反應(yīng)：

B

A

kc

則總反應(yīng)速率常數(shù)冗產(chǎn)物GhC和反應(yīng)的半衰期〃〃與左、h的關(guān)系

分別為；；.

7、某一級反應(yīng)A―>產(chǎn)物，初始速率為lxlO-3moldm'3min'\I小時

后速率為0.25x10-3moldmJmin,.則該反應(yīng)的速率常數(shù)

k=:半衰期〃,?=反應(yīng)物初始濃度

CA.tr_________________________?

8、在希托夫(Hittorf)法測遷移數(shù)的實驗中，用Ag電極電解AgNOj溶

液，測出在陽極區(qū)AgNOj的濃度增加了xmol,而串聯(lián)在電路中的Ag庫

侖計上有ymol的Ag析出，則Ag+離子遷移數(shù)

為>

9、超電勢測量采用的是三電極體系，即研究電極、輔助電極和參比電極，

其中輔助電極的作用是:

參比電極的作用是.

10、298K時，已知呢Cu"[Cu)=0.337V,￡^(Zn2*|Zn)=-0.7628V,則電

池Zn(s)|Zn"(s=l)||Cu2?(a2=I)|Cu(s)的電動勢曲，電池反應(yīng)

的平衡常數(shù)底：當(dāng)電量耗盡時，兩離子的活度比可/a產(chǎn)?

二、簡述題(50分)

白發(fā)

1、請從炳判據(jù)：AS.=AS泉+AS420出發(fā)，推導(dǎo)出吉布斯判

平荷

據(jù)AG=kH-TAS<0(10分)

r*

2、催化反應(yīng)的主要特點是什么？某反應(yīng)在溫度、壓力一定的條件下，平

衡轉(zhuǎn)化率為36.8%,當(dāng)反應(yīng)條件保持不變，加入催化劑后，反應(yīng)速率

提高1000倍，此時該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為多少？為什么？(7分)

3、如何用電動勢法測定AgCI的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)(8分)

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題（三）

2009-6-1219:26考研教育網(wǎng)【大生上】

4、朗格繆(Langmuir)等溫吸附方程所假設(shè)的前提是什么？請根據(jù)

Langmuir等溫吸附方程討論在以下兩種情況下吸附限與壓力的關(guān)系。

(1)壓力很低或吸附較弱時

(2)壓力很俞或吸附較強時(10分)

5,利用結(jié)構(gòu)化學(xué)原理，分析并回答下列問題：(15分)

i

(A)對一個立方箱中的粒子，在￡<12」h二的范圍內(nèi)：(1)有多少個

狀態(tài)；(2)有多少個能級：(3)各能級的簡并度是多少。

(B)設(shè)雙原子分子A?的鍵軸為z軸，在A2分子中下列原子軌道能形

成哪些化學(xué)鍵：s,px，p,,d/,d:

(C)根據(jù)VSEPR理論,確定下列分子的幾何構(gòu)型：(1)XeF2,(2)

XeF4,(3)XcO4.(4)XCOF4.

(D)立方品系晶體中原子A以AI堆積,已知晶胞中一個A原子的坐

標(biāo)為(1/4,1/4,1/4),寫出該晶胞中其它A原子的坐標(biāo).

三、計算題、分析題和推導(dǎo)題(60分)

1、某氣體狀態(tài)方程為PV=n(RT+BP)(B為常數(shù))，氣體的始態(tài)壓力為

P),溫度為Tt.該氣體經(jīng)絕熱真空膨脹后終態(tài)壓力為P2.試求該過

程的Q,W及氣體的AU,AH,AF,AG.AS.(12分)

2、已知25c時，AgBr(s)的溶度積K*=6.3xl0”，同溫下用來配制AgBr

飽和水溶液的純水的電導(dǎo)率為5.497xlO“Sm1,試求該AgBr飽和水溶

液的電導(dǎo)率.已知25c時：A；(/<g,)=61.92xl0-'5,

A；(Br)=78.4xI0”S,m1?mol'.(10分)

3、雙光氣分解反應(yīng)ClCOOCCb(g)>2COCb(g)為級反應(yīng)，將一定

量的雙光氣迅速引入一個280匕的容器中,715s后測得系統(tǒng)壓力為2.710

kPa；經(jīng)很長時間反應(yīng)完了后系統(tǒng)壓力為4.008kPa.305c時重復(fù)實驗，

經(jīng)320s系統(tǒng)壓力為2.838kPa；反應(yīng)完了后系統(tǒng)壓力為3.554kPa.求

該反應(yīng)的活化能。(10分)

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題(四)

2009-6-1219:26考研教育網(wǎng)【大生上】

4、氣相反應(yīng)H2+Cl2——>2HCI的機理為：

k<

Cl2+M——2CI-+M

kou

Cl-+H2一三HCI?H-

kj

H.?Cl2-"HCI+Cl-

2Cb+M―ci2+M

(1)請推證該反應(yīng)的速率方程為：竽=2七("4*；

(2)該反應(yīng)的表觀活化能與各基元反應(yīng)活化能的關(guān)系。(10分)

5、相圖分析(13分)

已知1O1.325kPaF固體A,B的熔點分別為500c和800'C,它們可生

成固體化合物AB(s),AB(s)加熱至400c時分解為AB?(S)和珀=0.40

的液相，AB2(s)在600c時分解為B(s)和m=0.55的液相.該系統(tǒng)有

一個低共宿點，溫度為300'C,對應(yīng)的液相組成為XH=0100

(1)請粗略繪出該系統(tǒng)的熔點一組成圖：

(2)標(biāo)示圖中各相區(qū)的穩(wěn)定相態(tài)及三相線所代表的相平衡關(guān)系：

(3)繪出XB=0.45和XB=0.50兩點的步冷曲線：

(4)XB=0.80的樣品lOmol,自高溫冷卻到700*C時，平衡共存兩相的物

質(zhì)的量分別是多少？

6、300K時,水的飽和蒸氣壓為3.529kPa,密度為0.997x103kg.m'，表面

張力為7.18xlO"N.mL求半徑為lO^m的小水滴在300K時的飽和蒸氣

壓？(5分)

物理化學(xué)(下冊)試卷(一)

一、計算題(共10題100分)

(1).10分(1636)

已知N2分子的轉(zhuǎn)動慣量1=13.9xl0-47kgm2,求Imol用分子在25℃時

各轉(zhuǎn)動熱力學(xué)函數(shù)Gm(r),Fm(r),Hm(r),Um(r),Sm(r)。

(2).10分(1570)

有1molKr,溫度為300K、體積為V,有1molHe具有同樣的體積M,

如要使這兩種氣體具有相同的嫡值(忽略電子運動的貢獻)，則He的溫度應(yīng)

多高？并用嫡的統(tǒng)計意義解釋此結(jié)果。

(Mr(Kr)=83.8,Mr(He)=4.0026)

(3).10分(5447)

含有相同物質(zhì)量的A,B溶液，等體積相混合，發(fā)生反應(yīng)A+B=C,在反

應(yīng)1h后，A的75%已反應(yīng)掉，當(dāng)反應(yīng)時間為2h時;在下列情況下，A有多少

未反應(yīng)？

［1］當(dāng)該反應(yīng)對A為一級，對B為零級

［2］當(dāng)對A,B均為一級

［3］當(dāng)A,B均為零級

(4).10分(5416)

碳的放射性同位素l4C,在自然界樹木中的分布基本保持為總碳量的

1.10xl0,3%?某考古隊在一山洞中，發(fā)現(xiàn)一些古代木頭燃燒的灰燼，經(jīng)分析

l4C的含量為總碳量的9.57X10-14%,已知,4C的半衰期為5700a(年),試計算

這灰距今約有多少年？

(5).10分(5371)

300K時，研究反應(yīng)A2+2B=2C+2D有下列實驗事實：

［1］當(dāng)按化學(xué)計量比進料時，測得下列數(shù)據(jù)

r/s090217

［B］/moldm_30.020.0100.0050

［2］當(dāng)二次實驗中［B］。相同，［A］。增加一倍時，反應(yīng)速率增大至1.4倍,

vv

假設(shè)反應(yīng)速率方程為r=4A2][B],請求x,y,并求算反應(yīng)速率常數(shù)。

(6).10分(6127)

由實驗得知下述單分子氣相重排反應(yīng)A=B,

411

在393.2K時，1.806X10-s-；在413.2K時，k2=9.14x10"*s-.,請計算該

反應(yīng)的活化能心，393.2K時的活化焰A’H：和活化嫡屋S：,該反應(yīng)是兒級

反應(yīng)？已知：玻耳茲曼常數(shù)kB=1.3806X10-23J-K」，普朗克常數(shù)h=

6.6262x10-34J-s。

(7).10分(3854)

291K時、已知KC1和NaCl的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率分別為

8..00.-.

A.?(KCI)=129.65xl(y4S-mo2.mo『，/m(NaCI)=108.60xl0-4S-m2-mor',IC和

Na卡的遷移數(shù)分別為0.496和0.397,精確求出在291K和無限稀釋時：

(甲)KC1溶液中K*和CT的離子摩爾電導(dǎo)率

(乙)NaCl溶液中Na+和C「的離子摩爾電導(dǎo)率

(8).10分(4662)

一個原電池是由固態(tài)鋁電極和固態(tài)的Al-Zn合金電極以及熔融的

AlCh-NaCl混合物作電解質(zhì)形成，當(dāng)鋁在合金電極中的物質(zhì)的量分數(shù)是

0.38,電池電動勢在653K時為7.43mV試計算Al(s)在Al-Zn(s)合金中

的活度。

(9).10分(4268)

標(biāo)準(zhǔn)惠斯登鎘電池在293K時的電動勢為1.0186V,溫度每升高一度，

電動勢降低4.06x105V,試列出惠斯登電池電動勢的數(shù)學(xué)表達式，并計算298

K時，該電池每消耗1mol鎘時的4Hm和4Gm。

(10).10分(4942)

298K,壓力為一時，用電解沉積法分離Cd2+,Zn?+混合溶液，已知Cd2+

和Zi?+的濃度均為O.lOmolkg"(設(shè)活度系數(shù)均為1),氏組)在Cd(s)和Zn(s)

上的超電勢分別為0.48V和0.7V,設(shè)電解液的pH保持為7.0,試問：

(甲)陰極上首先析出何種金屬？

(乙)第二種金屬析出時第一種析出的離子的殘留濃度為多少？

(丙)氫氣是否有可能析出而影響分離效果？

已知：(Cd2+/Cd)=-0.403V,</>3(Zn2+/Zn)=-0.763V

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題(一)

2009-6-1219:26考研教育網(wǎng)【大出±1

考試科目：物理化學(xué)___________________

適用專業(yè)：無機化學(xué)、樹啞學(xué)、物理化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、離分子化粘觸

（除畫圖題外，所有答案都必須寫在答題版上，寫在試題俄

上及草稿紙上無效，考完后試黑隨答劇或交回）

一、填空題（40分）

I、對三組分體系來說，體系最多可能有個自由度，它們分

別是,和.

2、物理量U、S、H、G、Q、Z、T和P中，______一是體系的強

度性質(zhì)?是體系的廣度性質(zhì)；是狀

態(tài)函數(shù)；與途徑有關(guān).

3、工業(yè)上制取水煤氣的反應(yīng)為：

+

0（,）H2O（g）=8⑼+H2（g）

在673K時，該反應(yīng)的A,，,=133.5U.m。尸，則增加碳的數(shù)量，平衡

將移動；提高溫度，平衡將移動：增加體系

的總壓，平衡將移動；反應(yīng)體系中加入Nz，平衡將移

動.

4、Imol理想氣體在300K下,從始態(tài)lOOkPa下向真空自由膨脹至原體

積的2倍，則系統(tǒng)的AU=、AH=、

as=、AG=.

5、反應(yīng)A—>P的速率常數(shù)及與溫度7*的關(guān)系為：

,L4482…

1g,"■-r--------+7.20

mo/'TlK

則該反應(yīng)的活化能&=:反應(yīng)級故片---------

指數(shù)前因子X=.

atIm

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題（二）

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6,對于一級平行反應(yīng)：

B

A

kc

則總反應(yīng)速率常數(shù)冗產(chǎn)物GhC和反應(yīng)的半衰期〃〃與左、h的關(guān)系

分別為；；.

7、某一級反應(yīng)A―>產(chǎn)物，初始速率為lxlO-3moldm'3min'\I小時

后速率為0.25x10-3moldmJmin,.則該反應(yīng)的速率常數(shù)

k=:半衰期〃,?=反應(yīng)物初始濃度

CA.tr_________________________?

8、在希托夫(Hittorf)法測遷移數(shù)的實驗中，用Ag電極電解AgNOj溶

液，測出在陽極區(qū)AgNOj的濃度增加了xmol,而串聯(lián)在電路中的Ag庫

侖計上有ymol的Ag析出，則Ag+離子遷移數(shù)

為>

9、超電勢測量采用的是三電極體系，即研究電極、輔助電極和參比電極，

其中輔助電極的作用是:

參比電極的作用是.

10、298K時，已知呢Cu"[Cu)=0.337V,￡^(Zn2*|Zn)=-0.7628V,則電

池Zn(s)|Zn"(s=l)||Cu2?(a2=I)|Cu(s)的電動勢曲，電池反應(yīng)

的平衡常數(shù)底：當(dāng)電量耗盡時，兩離子的活度比可/a產(chǎn)?

二、簡述題(50分)

白發(fā)

1、請從炳判據(jù)：AS.=AS泉+AS420出發(fā)，推導(dǎo)出吉布斯判

平荷

據(jù)AG=kH-TAS<0(10分)

r*

2、催化反應(yīng)的主要特點是什么？某反應(yīng)在溫度、壓力一定的條件下，平

衡轉(zhuǎn)化率為36.8%,當(dāng)反應(yīng)條件保持不變，加入催化劑后，反應(yīng)速率

提高1000倍，此時該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為多少？為什么？(7分)

3、如何用電動勢法測定AgCI的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)(8分)

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題（三）

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4、朗格繆(Langmuir)等溫吸附方程所假設(shè)的前提是什么？請根據(jù)

Langmuir等溫吸附方程討論在以下兩種情況下吸附限與壓力的關(guān)系。

(1)壓力很低或吸附較弱時

(2)壓力很俞或吸附較強時(10分)

5,利用結(jié)構(gòu)化學(xué)原理，分析并回答下列問題：(15分)

i

(A)對一個立方箱中的粒子，在￡<12」h二的范圍內(nèi)：(1)有多少個

狀態(tài)；(2)有多少個能級：(3)各能級的簡并度是多少。

(B)設(shè)雙原子分子A?的鍵軸為z軸，在A2分子中下列原子軌道能形

成哪些化學(xué)鍵：s,px，p,,d/,d:

(C)根據(jù)VSEPR理論,確定下列分子的幾何構(gòu)型：(1)XeF2,(2)

XeF4,(3)XcO4.(4)XCOF4.

(D)立方品系晶體中原子A以AI堆積,已知晶胞中一個A原子的坐

標(biāo)為(1/4,1/4,1/4),寫出該晶胞中其它A原子的坐標(biāo).

三、計算題、分析題和推導(dǎo)題(60分)

1、某氣體狀態(tài)方程為PV=n(RT+BP)(B為常數(shù))，氣體的始態(tài)壓力為

P),溫度為Tt.該氣體經(jīng)絕熱真空膨脹后終態(tài)壓力為P2.試求該過

程的Q,W及氣體的AU,AH,AF,AG.AS.(12分)

2、已知25c時，AgBr(s)的溶度積K*=6.3xl0”，同溫下用來配制AgBr

飽和水溶液的純水的電導(dǎo)率為5.497xlO“Sm1,試求該AgBr飽和水溶

液的電導(dǎo)率.已知25c時：A；(/<g,)=61.92xl0-'5,

A；(Br)=78.4xI0”S,m1?mol'.(10分)

3、雙光氣分解反應(yīng)ClCOOCCb(g)>2COCb(g)為級反應(yīng)，將一定

量的雙光氣迅速引入一個280匕的容器中,715s后測得系統(tǒng)壓力為2.710

kPa；經(jīng)很長時間反應(yīng)完了后系統(tǒng)壓力為4.008kPa.305c時重復(fù)實驗，

經(jīng)320s系統(tǒng)壓力為2.838kPa；反應(yīng)完了后系統(tǒng)壓力為3.554kPa.求

該反應(yīng)的活化能。(10分)

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題(四)

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4、氣相反應(yīng)H2+Cl2——>2HCI的機理為：

k<

Cl2+M——2CI-+M

kou

Cl-+H2一三HCI?H-

kj

H.?Cl2-"HCI+Cl-

2Cb+M―ci2+M

(1)請推證該反應(yīng)的速率方程為：竽=2七("4*；

(2)該反應(yīng)的表觀活化能與各基元反應(yīng)活化能的關(guān)系。(10分)

5、相圖分析(13分)

已知1O1.325kPaF固體A,B的熔點分別為500c和800'C,它們可生

成固體化合物AB(s),AB(s)加熱至400c時分解為AB?(S)和珀=0.40

的液相，AB2(s)在600c時分解為B(s)和m=0.55的液相.該系統(tǒng)有

一個低共宿點，溫度為300'C,對應(yīng)的液相組成為XH=0100

(1)請粗略繪出該系統(tǒng)的熔點一組成圖：

(2)標(biāo)示圖中各相區(qū)的穩(wěn)定相態(tài)及三相線所代表的相平衡關(guān)系：

(3)繪出XB=0.45和XB=0.50兩點的步冷曲線：

(4)XB=0.80的樣品lOmol,自高溫冷卻到700*C時，平衡共存兩相的物

質(zhì)的量分別是多少？

6、300K時,水的飽和蒸氣壓為3.529kPa,密度為0.997x103kg.m'，表面

張力為7.18xlO"N.mL求半徑為lO^m的小水滴在300K時的飽和蒸氣

壓？(5分)

物理化學(xué)(下冊)試卷(一)

一、計算題(共10題100分)

(1).10分(1636)

已知N2分子的轉(zhuǎn)動慣量1=13.9xl0-47kgm2,求Imol用分子在25℃時

各轉(zhuǎn)動熱力學(xué)函數(shù)Gm(r),Fm(r),Hm(r),Um(r),Sm(r)。

(2).10分(1570)

有1molKr,溫度為300K、體積為V,有1molHe具有同樣的體積V,

如要使這兩種氣體具有相同的嫡值(忽略電子運動的貢獻)，則He的溫度應(yīng)

多高？并用嫡的統(tǒng)計意義解釋此結(jié)果。

(Mr(Kr)=83.8,Mr(He)=4.0026)

(3).10分(5447)

含有相同物質(zhì)量的A,B溶液，等體積相混合，發(fā)生反應(yīng)A+B=C,在反

應(yīng)1h后，A的75%已反應(yīng)掉，當(dāng)反應(yīng)時間為2h時;在下列情況下，A有多少

未反應(yīng)？

［1］當(dāng)該反應(yīng)對A為一級，對B為零級

［2］當(dāng)對A,B均為一級

［3］當(dāng)A,B均為零級

(4).10分(5416)

碳的放射性同位素l4C,在自然界樹木中的分布基本保持為總碳量的

1.10xl0,3%?某考古隊在一山洞中，發(fā)現(xiàn)一些古代木頭燃燒的灰燼，經(jīng)分析

l4C的含量為總碳量的9.57X10-14%,已知,4C的半衰期為5700a(年),試計算

這灰距今約有多少年？

(5).10分(5371)

300K時，研究反應(yīng)A2+2B=2C+2D有下列實驗事實：

［1］當(dāng)按化學(xué)計量比進料時，測得下列數(shù)據(jù)

r/s090217

［B］/moldm_30.020.0100.0050

［2］當(dāng)二次實驗中［B］。相同，［A］。增加一倍時，反應(yīng)速率增大至1.4倍,

vv

假設(shè)反應(yīng)速率方程為r=4A2][B],請求x,y,并求算反應(yīng)速率常數(shù)。

(6).10分(6127)

由實驗得知下述單分子氣相重排反應(yīng)A=B,

411

在393.2K時，1.806X10-s-；在413.2K時，k2=9.14x10"*s-.,請計算該

反應(yīng)的活化能心，393.2K時的活化焰A’H：和活化嫡屋S：,該反應(yīng)是兒級

反應(yīng)？已知：玻耳茲曼常數(shù)kB=1.3806X10-23J-K」，普朗克常數(shù)h=

6.6262x10-34J-s。

(7).10分(3854)

291K時、已知KC1和NaCl的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率分別為

8..00.-.

A.?(KCI)=129.65xl(y4S-mo2.mo『，/m(NaCI)=108.60xl0-4S-m2-mor',IC和

Na卡的遷移數(shù)分別為0.496和0.397,精確求出在291K和無限稀釋時：

(甲)KC1溶液中K*和CT的離子摩爾電導(dǎo)率

(乙)NaCl溶液中Na+和C「的離子摩爾電導(dǎo)率

(8).10分(4662)

一個原電池是由固態(tài)鋁電極和固態(tài)的Al-Zn合金電極以及熔融的

AlCh-NaCl混合物作電解質(zhì)形成，當(dāng)鋁在合金電極中的物質(zhì)的量分數(shù)是

0.38,電池電動勢在653K時為7.43mV試計算Al(s)在Al-Zn(s)合金中

的活度。

(9).10分(4268)

標(biāo)準(zhǔn)惠斯登鎘電池在293K時的電動勢為1.0186V,溫度每升高一度，

電動勢降低4.06x105V,試列出惠斯登電池電動勢的數(shù)學(xué)表達式，并計算298

K時，該電池每消耗1mol鎘時的4Hm和4Gm。

(10).10分(4942)

298K,壓力為一時，用電解沉積法分離Cd2+,Zn?+混合溶液，已知Cd2+

和Zi?+的濃度均為O.lOmolkg"(設(shè)活度系數(shù)均為1),氏組)在Cd(s)和Zn(s)

上的超電勢分別為0.48V和0.7V,設(shè)電解液的pH保持為7.0,試問：

(甲)陰極上首先析出何種金屬？

(乙)第二種金屬析出時第一種析出的離子的殘留濃度為多少？

(丙)氫氣是否有可能析出而影響分離效果？

已知：(Cd2+/Cd)=-0.403V,</>3(Zn2+/Zn)=-0.763V

華中科技大學(xué)2007年考研物理化學(xué)試題(一)

2009-6-1219:26考研教育網(wǎng)【大出±1

考試科目：物理化學(xué)___________________

適用專業(yè)：無機化學(xué)、樹啞學(xué)、物理化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、離分子化粘觸

（除畫圖題外，所有答案都必須寫在答題版上，寫在試題俄

上及草稿紙上無效，考完后試黑隨答劇或交回）

一、填空題（40分）

I、對三組分體系來說，體系最多可能有個自由度，它們分

別是,和.

2、物理量U、S、H、G、Q、Z、T和P中，______一是體系的強

度性質(zhì)?是體系的廣度性質(zhì)；是狀

態(tài)函數(shù)；與途徑有關(guān).

3、工業(yè)上制取水煤氣的反應(yīng)為：

+

0（,）H2O（g）=8⑼+H2（g）

在673K時，該反應(yīng)的A,，,=133.5U.m。尸，則增加碳的數(shù)量，平衡

將移動；提高溫度，平衡將