青 岛 科 技 大 学
二○一二年硕士研究生入学考试试题
考试科目:物理化学
注意事项:1.本试卷共 8 道大题(共计 23 个小题),满分150 分;
2.本卷属试题卷,答题另有答题卷,答案一律写在答题卷上,写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划;
3.必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题,其它均无效。
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一.选择与填充题(每题3分,共30分)
1. ΔH = Qp适用于 系统、 、 的过程。
2. 0℃、101.3 kPa下,1 mol水结成同温、同压下的冰,此过程的ΔG 0,ΔH ,ΔS (填>、< 或 = )。
3. 已知反应 N2(g) + 2CO2(g) = 2 NO(g) + 2CO(g)为吸热反应,要提高 NO和 CO 转化率,应采取的措施是 。
A. 升温、加压; B. 降温、加压; C. 降温、降压; D. 升温、降压
4.下列热力学函数与配分函数的关系式中, 对定域子系统和离域子系统均适用的是:
。
A. S = k ln(qN/N!) + NkT(Əlnq /ƏT)V,N ;
B. A = - kT ln q,
C. G = - NkT×ln(qN + NkTV(Əlnq /ƏV) T,N ;
D. U = NkT2(Əlnq /ƏT)V,N
5. 糖可以溶解在水中,表明固体糖的化学势 于水溶液中糖的化学势;稀的糖水溶液的沸点 于水的沸点;稀的糖水溶液的凝固点 水的凝固点(凝固时析出冰)。
A. 等; B. 高; C. 低; D. 难以判断是否等于或高
6. 定温定压下三组分系统的相图通常用三角形坐标法表示,三个顶点(A、B、C)代表 ,若系统组成在平行于底边 BC 的直线上变化, 则该系统具有如下
所述的特点。
A. B 的百分组成不变; B. A 的百分组成不变;
C. C 的百分组成不变; D. B 和 C 的百分组成不变
7. 已知293K时水-空气的表面张力为7.28×10N•m-1,298K和101.3 kPa下可逆地增大水的表面积 4 cm2,系统的吉布斯函数的变化为 。
A. 2.91×10-5 J; B.0; C. -2.91×10-5 J; D. 无法确定
8. 0.1 mol•kg -1 KCl溶液的平均浓度 b±= 。
A. 0.1 mol•kg-1; B. 0.2 mol•kg-1; C. 0.1; D. 0.2
9. 将 12 mL 0.02 mol•dm-3 的 NaCl 溶液与 100 mL 0.003 mol•dm-3的 AgNO3溶液混合,所制得的溶胶电泳时胶粒的移动方向是 。
A. 不移动, B. 向正极, C. 向负极, D. 不能确定
10. 一定温度下进行某反应,平衡转化率为 25 % 。加入催化剂后, 反应速率提高到 2 倍,
其平衡转化率 。
A. = 25 %; B. = 50 %; C. > 25 %; D. > 50 %。
二.(22分)
将25℃、1 mol的理想气体绝热可逆地从101.3 kPa压缩至607.8 kPa,求此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS和ΔG。已知该理想气体的 29.1 J•K -1•mol -1,
205 J•K -1•mol -1。
三.(20分)
已知反应 的 , ,请:
(1)计算25℃下上述反应的标准摩尔吉布斯函数变 和标准熵变 ;
(2) 计算25℃下AgCl(s)分解反应的平衡常数及AgCl(s)的分解压;
(3) 判断25℃下,在Cl2(g)分压为1×10-40kPa的气氛中,AgCl(s) 能否不分解。
四.(20分)
101.3kPa下, A、B二组分系统的温度-组成
图如右图所示。
(1) 指出定温下,A与B哪种组分的蒸汽压高;
(2) 指出各区的相态及自由度;
(3) 简述系统 a降温至t2过程中的相态变化;
(4) 通过计算说明将1 kg的a点所示系统降温,
最多可分离出多少纯 B固体?(低共溶混合物的组
成为52%)
五.(24分)
有电池 Ag(s)│AgCl(s)│KCl(0.1 mol•kg-1)│Hg2Cl2(s)│Hg(l),请:
(1) 写出电极反应及电池反应;
(2) 计算298K时该电池的电动势、电池反应的平衡常数,并判断反应方向;
(3) 计算298K 时所写电池反应的△rGm、△rSm、Qr ,m。
假设各物质的活度因子均为 1,并已知E = 0.0584 V+3.41×10-4 (T/K- 298) V。
六.(10分)
20℃时,一水滴的蒸气压为2.40 kPa,请估算该水滴的半径及水滴表面的附加压力。已知水的摩尔质量为18g•mol-1,同温下水密度为1g•cm -3、表面张力为 72.8 mN•m-1,蒸气压为 2.34 kPa。
七.(16分)
环氧乙烷的分解为一级反应,实验测得反应的活化能为 218 kJ•mol-1,380 ℃下反应的速率常数为 2.21×10-3 min-1。请通过计算回答:
(1) 380 ℃下环氧乙烷分解反应的半衰期为多少?
(2) 380 ℃下,环氧乙烷分解掉25%需多长时间?
(3)将反应温度提高到 500 ℃下,环氧乙烷分解掉25%需多长时间?
八.(8分)
有一连串反应 ,反应的速率常数k2>> k1,A的初始浓度为 [A]0,试导出在某一时刻 t产物的浓度 [C]与t 的关系式。
青岛科技大学2012年物理化学考研试题真题