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1、物化考研1998-2003年物理化学考研试题1998年试题说明：应届考生做：一、二、三、四、五、六、七、八题 在职考生做：一、二、三、四、五、六、七、九题一、(16分) T/ K (1) 物质的量的基本单元可以是原子、分子、离子、自由基、电子等，也可以是这些粒子的特定组合。 (对、错) (2) 某实际气体的温度 T 低于它的波义耳温 度TB。试在右图中画出该气体在温度 T 下Zp Z恒温线的大致形状。 (3) 对于组成不变的均相封闭系统，公式dHm= Cp,mdT 的适用条件是_。 (4) 用 JouleThomson 效应使某气体致冷，它必须在m JT_0 的区域节流膨胀。(,=, ，设二者

2、可以形成理想溶液。试证明此温度下溶液的蒸气总压 介于 与 之间。 (2) 20时，HCl 气体溶于苯中形成理想稀溶液。当达气液平衡时，液相中HCl的摩尔分数为0.0385，气相中苯的摩尔分数为0.095。已知20时苯的饱和蒸气压为10.010kPa。试求： 气液平衡时的气相总压； 20时HCl在苯中溶解的亨利常数。六、(12分) 气体A在1000、2 下通过反应器的催化剂层，发生如下理想气体反应： 2A(g) B(g) + C(g)分析达反应平衡的出口气体得知，500cm3 (STP)气体混合物中含有200cm3 (STP)的C(g)。 (1) 求该反应在1000时的 。 (2) 若反应在10

3、00时，温度升高1K， 增大1%。试求反应在1000时的 、 和 。设反应的DCp= 0， = 101325Pa。七、(12分) 某温度下，纯N2O5(g)于体积为V 的容器中发生如下分解反应：2N2O5 (g) 4NO2 (g) + O2 (g)此温度下反应的半衰期为1.40103s，且与反应物的初始压力无关。 (1) 求反应的速率系数。 (2) 若N2O5(g)的初始压力为60.0103Pa，试求反应开始10s和600s时系统的总压。八、(12分) (1) 已知25时，纯水的电导率k = 5.5010- 6 Sm-1，密度 r = 997.07 kgm-3。离子H+和OH的无限稀释摩尔电导

4、率 = 0.03498 Sm2mol-1、 = 0.01983 Sm2mol-1。试求水的离子积KW。(水的摩尔质量为18.015 kgmol-1) (2) 将如下反应设计成电池： (a) H2(p) + 2Fe3+( ) 2H+ ( ) + 2Fe2+ ( ) (b) CdHg(a1) CdHg (a2)九、(12分) 已知电池 Ag, AgCl(s)NaCl(aq)Hg2Cl2(s), Hg，25时电池反应的 = 5.44kJmol-1，电动势的温度系数为3.4110-4VK-1。试写出电极反应、电池反应并计算电池反应的 、 及电动势E。 1999年试题一、（16分） 1对于一定温度下的纯

5、物质液体，按照吉布斯表面相模型，热力学基本方程 。 2与蒸气达平衡的平面液体中有一半径为 r 的气泡。已知平面液体的饱和蒸气压为 ，气泡中的饱和蒸气压为 ，若忽略液体对气泡的静压力，则 （、=、）。 3将A、B、C三根毛细管的一端分别浸入水中，已知它们的半径 ，设它们与水的接触角均为 。 (1) 水在哪根毛细管中上升最高？ 。 (2) 哪根毛细管中液面上方水的蒸气压最小？ 。 4试写出物理吸附和化学吸附的三个主要区别物 理 吸 附化 学 吸 附 5在高压时，兰缪尔吸附等温式为 。 6在边长为a的立方箱中有一质量为m的移动子，其移动能为 ，则该移动子所处能级的简并度为 。 7试写出玻尔兹曼能量分

6、布公式 。据此可见，能级的简并度愈大，粒子在能级中的出现几率愈 ，而能级愈高，则出现几率愈 。（大、小） 8子的配分函数 的物理意义是 。当温度 时， 。 9七个独立的定域子分布在 、 和 三个能级上，这三个能级的简并度分别为1、3、2，各能级上的子数分别为3、3、1。则这一分布拥有的微观状态数为 。 10当温度 （振动温度）时，则 。二、（10分） 已知25时， 试求反应 的 及 (环丙烷C3H6,g)。三、（12分） 1 mol 双原子理想气体，依次经历下列三个过程： (1) 从25、101325 Pa恒压加热至80； (2) 向真空自由膨胀，体积增大一倍； (3) 绝热可逆膨胀，温度降低

7、至25。试计算全过程的 、 、 、 、 、 、 。四、（10分） 在7085的温度范围内，某纯物质液体A的饱和蒸气压与温度的关系为 ，若A的蒸发热不随温度而变，蒸气可视为理想气体，液体的体积忽略不计。p 的单位为Pa。试求： (1) 纯物质A的摩尔蒸发热； (2) 在80时的A的饱和蒸气压随温度的变化率 。五、（14分） 有一固态部分互溶系统的液固平衡相图如图所示。M、N、O三点组成 （质量分数）分别为0.30、0.50 和0.80。 (1) 试写出各相区存在的相： ； ； ； ； ； 。 (2) 将210 g 为0.60的系统自Q点冷却到温度刚为 ，试问此时系统中有哪些相？各相的质量是多少？

8、 (3) 试分别绘出系统自D点和P点冷却的冷却曲线。六、（14分） 在400500 K温度范围内，反应的标准摩尔反应吉氏函数服从如下方程： (1) 450 K时将 放入抽空的密闭容器中，若平衡时总压为101325 Pa，试计算 的转化率。 (2) 计算450 K时该反应的 和 。七、（12分） 已知总反应 按如下链反应机理进行，各基元反应的活化能也列于后：链的引发 链的传递 链的终止 (1) 试用稳定态处理法建立总反应的动力学方程式；(2) 求总反应的表观活化能 。八、（12分） 25时，测得电池电动势 ，已知 。 (1) 写出电极反应和电池反应； (2) 计算 ； (3) 若ZnSO4的浓度

9、为0.050molkg-1，测得相应电池的电动势E = 0.5230V，试计算ZnSO4水溶液的离子平均活度系数 。（ ）2000年试题一、（15分） 1. 实际气体简化的微观模型是 。 2. 将-5的低压水蒸气恒温加压时，可能出现的相态变化为 。 3. 理想气体从同一初态开始，分别经历绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀过程发生相同的体积变化，则该气体经 过程后，其终态温度更低。 4. 试指出下列关系何者是正确的。 。(1) ；(2) (3) 5. 作为可逆性判据即平衡判据，适用于 。 6. 热力学基本方程 的适用条件是 。 7一个系统由K个组分构成。在一定状态下，其容量性质 X 与各组分物质的量n

10、i、偏摩尔量Xi之间的关系为： 。 8. 用逸度表示的实际气体混合物和液体混合物中组分i的化学位表达式为 。 9. 对某液相化学反应，在它的 、 、 中， 只是温度的函数， 还与压力及组成有关。 10. 在一定温度下，向纯水中加入少量表面活性剂，则此表面活性剂的单位表面吸附量 零（大于、等于、小于）。 11. 在室温下，一些双原子分子气体，如O2、N2、CO、Cl2等，其恒容摩尔热容均约为 。这是因为 。 12. 阿仑尼乌斯活化能的定义式为 。 13. 多数光化学反应的量子效率都不等于1，这是因为 。 14. 下面的几个原电池，何者的电动势与氯离子的浓度无关。 (a) (b) (c) (d)

11、二、（13分） (1) 制备氯乙烯的反应为 。若将反应器的温度维持在25，试求每用掉1 kg HCl(g)，至少需要15的冷却水多少？已知H2O和HCl的摩尔质量分别为18.02和36.46gmol-1，H2O(l)的 。设各气态物质均服从理想气体状态方程，其标准摩尔生成焓数据如下： C2H2 (g) HCl(g) CH2CHCl(g) 226.73-92.30735.6 (2) 通常压力下， 的反应热与温度间的关系为：单位为 。设固体的体积略去不计，气体为理想气体，试求 、 与温度的关系式。三、（15分） (1) 101325 Pa下，-5的过冷C6H6凝固成-5的固态C6H6的熵变为-35

12、.48JK-1mol-1，焓变为-9874Jmol-1。已知-5的固态C6H6的饱和蒸气压为2.28 kPa，试求-5时的过冷C6H6的饱和蒸气压。 (2) 已知20时，液态C6H6的饱和蒸气压为9.96kPa，蒸发热为33.90kJmol-1。设蒸发热不随温度而变化，试据所给数据估算-5时过冷C6H6的饱和蒸气压。四、（11分） (1) 在20和40，CO2的压力为 (101325 Pa) 时，某饮料的每1 kg 水中可分别溶解1.70g 和1.00g CO2。今用只能承受 压力的容器充满该饮料。试计算在20下充装时，必须控制CO2的平衡压力最高为多少，才能确保40下饮料在容器中安全存放？假

13、设饮料可视为CO2的水溶液，且服从亨利定律。 (2) 试示意画出完全不互溶系统的二元系恒压液液气平衡相图，并在图上标明各相区内存在的相。 氯苯和水可视为完全不互溶的系统。为提纯氯苯，可将其进行水蒸气蒸馏。若大气压力为101325 Pa，则蒸馏温度为91。在此温度下，水和氯苯的饱和蒸气压分别为72.6kPa和28.7kPa。试求馏出物中水与氯苯的物质的量之比。五、（14分） (1) 在25下，将50g CuSO45H2O晶体放入预先抽空的体积为1m3 的容器中。问最多能有多少晶体完全脱水？ (2) 若容器中预先置有吸附剂，且水能对它完全润湿。试由计算结果说明，容器中的水蒸气能否在半径为10-3c

14、m的吸附剂毛细管中凝结？ 已知25时，纯水的表面张力为0.0720Nm-1，密度为0.998103kgm-1，饱和蒸气压为3168 Pa，其它数据如下表： CuSO45H2O(s) CuSO4(s) H2O(g) -1879.9-661.9-228.61249.69159.6118.02六、（10分） 400时，反应 可以进行完全，其速率方程为 。速率系数 k 与温度 T 的关系为：。(1) 试求此反应的活化能和400的速率系数；(2) 若在400时将压力为26.7kPa 的NO2 通入反应器中，并发生上述反应，试求总压达到32.0kPa所需时间。（设气体服从理想气体状态方程）七、（9分） 对

15、峙反应CO(g)+Cl2 (g) COCl2 (g)在350下进行，为确定其总速率方程 中的 m、n 值，将纯净的 CO 和 Cl2 导入反应器，使二者反应。共进行了三次实验，实验结果见下表： 实验编号初始浓 度及初始速率1230.100.100.050.100.050.10 (1) 试由实验数据确定 m、n 值； (2) 求350时的 值； (3) 假定逆反应可略，Cl2的浓度为 ，且 ，试计算350时CO的半衰期。八、（13分） 25时，电池 的电动势为1.1362V，电动势的温度系数为 。 (1) 写出电极反应和电池反应。 (2) 电池在25下可逆放电 96485C，吸收或放出多少热量？

16、 (3) 25下，电池在短路条件下放电 96485C，吸收或放出多少热量？2001年研究生试题一、（15分） 1、某实际气体服从范德华方程 ，若其分子半径为r，阿伏加德罗常数用 表示，则已占体积 。2、在101325 Pa下，纯净的水能以过冷的液态存在，这是为什么？ 。3、试写出正交硫与单斜硫发生晶型转变时，其转变温度与压力间的依赖关系 。4、当理想气体在一气缸中经绝热过程从初态 、 、 达到终态 、 、 时，其 。5、克希霍夫公式可用于计算温度对标准摩尔反应焓的影响，但要注意其适用条件为： 。6、热力学第二定律的克劳修斯说法为：热从低温物体传给高温物体是不可能的。 （对、错）7、熵是由大量分

17、子组成的宏观系统的性质，它的本质是 。8、若用 X 表示系统的任一容量性质，则对于一个均相的含有K个组分的系统，其相应的偏摩尔量定义为 ，它应是 的函数。9、实际气体、液体、固体及其混合物中组分i的化学位表示式为 。10、Au-Ag二元系是固相完全互溶的系统。将含有一定量Ag的熔融混合物冷却，则析出的晶体应是 。（纯金属、化合物、固态溶液）11、对于任意化学反应 ，当达到化学平衡时，各组分化学位之间的关系式为 。12、对于化学反应 ，其反应速率系数 、 、 之间的关系为： 。13、有一电解质溶液，其中KCl 和Ca(NO3)2 的浓度都为0.01molkg-1，则此溶液的离子强度 。14、原电

18、池放电或充电时，电极要发生极化现象。极化现象有两种，它们是 。二、（12分）试求反应 在225下的等压热效应及等容热效应。已知25时 ， 。在25225 之间各物质的平均摩尔热容： ， ， 。三、（12分）(a) 25时将1 mol O2 (g)从0.1MPa恒温可逆压缩至0.6MPa，试求此过程的Q、W、DU、DH、DS、DA、DG 。(b) 在上题中，若自始至终用0.6 MPa的外压恒温压缩之，试求过程的Q、W、DU、DH、DS、DA、DG。(c) 试以合适的平衡判据，对(b)的可逆性作出判断。（设O2 (g)可视为理想气体）四、（15分）含80.44g苯(A)和241.36g正己烷(B)的二元实际溶液，在25下达到气液平衡。由实验测得其平衡气相总压为20.078 kPa，平衡气相和液相的组成为 、 。已知苯和正己烷的摩尔质量分别为 和 ，25时的饱和蒸气压分别为12.693 kPa和