青岛科技大学考研专业课试题2016物理化学.doc

1、青 岛 科 技 大 学二一六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32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。 一选择与填充题（每题2分，共30分）1. 物质的量为n的理想气体，其 (H/p)T = ， Cp,mCV,m = 。 2. 1 mol理想气体由300 K、1 MPa向真空膨胀至0.1 MPa，此过程的S系统 0、S总 0。（填、或=）3.某温度下，理想气体反应PCl5 (g) PCl3 (g) + C

2、l2 (g)达到平衡时，PCl5的离解度为1。若等压下通入N2，PCl5的离解度为2，则1 2；若等容下通入N2，PCl5的离解度为3，则1 3。4. 影响实际气体反应标准平衡常数的物理量是 。 A. 系统总压 B. 温度 C. 催化剂 D. 惰性气体的量 5. 分子能级的简并度g与各种运动形式的能级简并度gt、gv、gr、ge、gn之间的关系是 。 6. 公式 vh / k中v为 。A. 玻尔兹曼常数 B. 阿伏伽德罗常数 C. 振动特征温度 D. 配分函数7. 某系统中存在如下三个反应，且均已达到平衡： NiO(s)CO(g) = Ni(s)CO2(g) H2O(l)CO(g)= H2(g

3、)CO2(g) NiO(s)H2(g) = H2O(l)Ni(s) 此系统的独立反应数R = ，自由度数f = 。 A . 3 B. 2 C. 1 D. 0 8. 将溶质A和B分别溶于水中形成稀溶液，凝固时均析出冰，且A溶液的凝固点低于B溶液的凝固点，则A 溶液的渗透压 。A. 一定高于B溶液的渗透压 B. 一定低于B溶液的渗透压C. 一定等于B溶液的渗透压 D. 一定等于水的渗透压9. 已知25下Ey (Cd2+ | Cd) = - 0.403 V，氢在Cd上的超电势h = 0.414 V，若25，100kPa下以Cd为阴极电解CdSO4 (a =1) 的酸性溶液()，则阴极上 。A. 同时

4、析出H2(g)与Cd B. 先析出H2(g) C. 先析出Cd D. 无任何物质析出10. 电池 Pt(s) | H2() | HCl (0.01 molkg-1) | AgCl (s) | Ag(s) 的E(V) = - 0.0960 + 1.9010-3 T -3.0410-6 T 2，则= ；200K，有1mol电子电量输出时电池反应的= 。11. 一般说来，吸附为 热过程，所以平衡吸附量随温度升高而 。12. 对带正电的溶胶，NaCl比AlCl3的聚沉能力 ，对带负电的溶胶，NaCl比AlCl3 的聚沉能力 。13. 某一反应在有限时间内可反应完全，所需时间为A0 /k，该反应级数为

5、。A. 零级 B. 一级 C. 二级 D. 三级14. NO+1/2O2=NO2的反应速率随温度升高反而下降，这是因为 。A. 该反应是一个光化学反应 B. 该反应没有使用催化剂C. 速控步骤前的快速平衡步骤放热显著 D. 这是复杂反应15. 低温下，反应CO(g)+NO2(g) CO2(g) + NO(g)的速率方程为,由此推测其反应机理为 。A. CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g) B. 2NO2(g) N2O4(g) (快)， N2O4(g) + 2CO (g) 2CO2 (g)+ 2NO(g)（慢）C. 2NO2(g) 2NO(g) +O2(g)（慢）， 2CO (g)

6、+ O2(g) 2CO2 (g) (快);D. 2CO (g) CO2 (g) +C(s) （慢）， C(s)+ NO2(g) NO(g) + CO (g) (快) 二（20分） 1 mol单原子分子理想气体恒压100 kPa下从200加热到400 。已知200时该气体的标准摩尔熵为135.1 JK-1mol-1。计算：（1）此过程的Q、W、U、H、S及G。（2）若热源温度为400，计算环境的熵变并判断加热过程的可逆性。三.（18分） 383K下用空气流干燥潮湿的Ag2CO3(s)，发生反应Ag2CO3(s) Ag2O(s) CO2(g)。（1）计算383K下上述反应的标准平衡常数；（2）通过

7、计算说明，383K下要避免Ag2CO3(s)分解为Ag2O和CO2，应如何控制空气中CO2的分压。 已知298K、100 kPa时的下列数据，且假定Cp为常数。物质B/( J mol-1 K-1)/(kJ.mol-1)Cp, m/( J mol-1 K-1)Ag2CO3(s)167.4-501.7109.6Ag2O(s)121.8- 29.0868.62CO2(g)213.8-393.440.17四.（20分） 100g苯（A）和200g甲苯（B）组成理想液态混合物，在100，101.3kPa下达气液平衡状态。已知苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为179.19kPa和74.53kPa，苯和甲苯的摩尔质

8、量分别为78.1110-3kgmol-1和92.1410-3kgmol-1。（1）绘制苯-甲苯系统的温度-组成示意图，并标出图上各区域的相态及自由度； （2）通过计算确定该平衡体系液气两相的组成xB,L和xB,G； （3）求该平衡体系气液两相的物质的量。五.（23分）已知298K时EyAg(s)Ag2O(s)OH - = 0.344V， EyO2(g)OH -Pt(s) = 0.401V， (Ag2O) = -30.6 kJ mol-1。（1）设计电池计算298K下Ag2O(s)分解反应的标准平衡常数及Ag2O(s)的分解压，并写出电极、电池反应及电池表达式；（2）通过计算说明在气压为100k

9、Pa，氧气的摩尔分数为0.21的空气中，Ag2O自动分解的最低温度；（3）计算298K下的电极电势 E Ag(s)Ag2O(s)NaOH (b=0.020 molkg -1, 0.8474)。六.（18分）已知水的摩尔质量为18.010-3 kgmol-1，27和100下水的饱和蒸气压分别为3.53kPa和101.3 kPa，密度分别为997kgm-3和935kgm-3，表面张力分别为7.1810-2 Nm-1和5.8910-2 Nm-1, 100及101.3kPa下水的摩尔气化焓为40.7kJmol-1。（1）27下，将一半径为5.0010-4m的毛细管插入水中，毛细管内水面升高2.80cm

10、，计算水与管壁的接触角； （2）若27下，水蒸气在半径为2.0010-9m，与(1)同材质的毛细管内凝聚，求其最低蒸气压；（3）计算常压下以半径为2.0010-5m的同材质毛细管做为水的助沸物时水的沸点(假设水与管壁的接触角与27时相同)。七.（12分）物质A的分解为一级反应，分解反应的活化能为45.5 kJmol-1。310下， A的起始浓度为 0.1 moldm-3时，分解20%的A需时 50 min。 （1）计算310下反应的速率系数 k及A消耗一半所需的时间； （2）计算310下，A的起始浓度为0.02 moldm-3 时，A分解20%所需的时间； （3）计算500下，A的起始浓度为0.02 moldm-3 时，A分解20%所需的时间。 八.（9分）制备光气反应按下式进行：CO + Cl2 = COCl2 。恒温下测得下列实验数据：u0/(moldm-3s-1)C0/(moldm-3)实验序号Cl2CO1.210-20.100.1014.2610-30.050.1026.010-30.100.053确定该反应的级数及速率方程。4 第 页（共4页）