北京大学物理化学1991(含结构化学)真题
北大物化考研试题及答案

北大物化考研试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪项是物质的物理性质?A. 可燃性B. 导电性C. 氧化性D. 还原性答案:B2. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔH = q + wB. ΔU = q - wC. ΔH = q - pΔVD. ΔU = q + pΔV答案:A3. 以下哪个选项是描述物质的化学平衡状态?A. 反应物和生成物的浓度不再随时间变化B. 反应物和生成物的摩尔数相等C. 正反应速率和逆反应速率相等D. 所有选项答案:D4. 以下哪个是原子核外电子的排布规律?A. 泡利不相容原理B. 洪特规则C. 能量最低原理D. 所有选项答案:D5. 以下哪个选项是描述物质的相变过程?A. 物质从固态变为液态B. 物质从液态变为气态C. 物质从气态变为固态D. 所有选项答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 阿伏伽德罗常数的值是___________。
答案:6.022 x 10^23 mol^-12. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为___________。
答案:功3. 物质的摩尔质量与___________的质量之比是1。
答案:1摩尔4. 根据量子力学,电子在原子中的运动状态由___________描述。
答案:波函数5. 根据范特霍夫方程,当温度升高时,化学平衡会向___________方向移动。
答案:吸热三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述布朗运动及其意义。
答案:布朗运动是指悬浮在液体中的微小颗粒由于受到液体分子无规则撞击而产生的无规则运动。
它的意义在于证明了液体分子的无规则运动,为分子运动论提供了实验依据。
2. 解释什么是化学平衡常数,并给出其表达式。
答案:化学平衡常数是指在一定温度下,反应物和生成物浓度的比值达到平衡时的常数,它表示了反应进行的程度。
表达式为Kc =[C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b,其中[A]、[B]、[C]、[D]分别代表反应物和生成物的平衡浓度,a、b、c、d分别代表它们的化学计量数。
物理化学-绪论

活化能
催化原理、复相催化——基本情况
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3
三 、结构化学 量子力学基本原理和原子结构 共价键理论和分子结构 晶体的点阵结构和结构规律的初步知识 测定分子和晶体结构的基本方法
要求掌握物理化学的基本理论、基本
知识、基本技能。 PPT课件
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绪论(Introduction)
1.物理化学(Physical Chemistry)
物理化学是从物质的物理现象与化学现象的联 系入手,着重用物理理论和方法来揭示和研究 化学现象的本质和基本规律的学科。
①化学为体,物理为用
②化学变化 伴随 一系列的物理现象(光、热、 影响
电、温度、压力、体积、浓度┄的变化)
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5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
③化学的分支学科 概括 提高——科学的抽象 ④ 四大方面的内容及其联系
物理化学
绪论
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1
前言
物理化学(含结构化学)是着重用 物理的基本理论和方法来研究化学领域 物质运动和变化的基本规律,揭示化学 现象本质的学科。主要内容包括:
一、热力学
热力学第一、二定律
化学平衡、相平衡
延伸:表面化学、电化学
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2
二、化学动力学
反应速率及速率方程
基本概念
反应级数
测定方法
③对学习的基本要求
一分耕耘,一分收获
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(宏观体系,微观统计方法)
化学热力学
宏观
(唯象的)
统计热力学
桥梁
化学动力学
结构化学
北大结构化学习题及答案03

《结构化学》第三章习题3001 H 2+的H ˆ= 21∇2- a r 1 - b r 1 +R1, 此种形式已采用了下列哪几种方法: ------------------------------ ( )(A) 波恩-奥本海默近似 (B) 单电子近似(C) 原子单位制 (D) 中心力场近似3002 分析 H 2+的交换积分(β积分) H ab 为负值的根据。
3003 证明波函数 ()()()()b a b a ψψψψψψS S s 1s 121u s 1s 121g221221--=++= 是相互正交的。
3004 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是:----------------- ( )(A) 等于真实基态能量(B) 大于真实基态能量(C) 不小于真实基态能量(D) 小于真实基态能量3006 什么叫分子轨道?按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念?这些近似的根据是什么?3007 描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。
3008 对于"分子轨道"的定义,下列叙述中正确的是:----------------- ( )(A) 分子中电子在空间运动的波函数(B) 分子中单个电子空间运动的波函数(C) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)(D) 原子轨道线性组合成的新轨道3009 试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。
3010 在 LCAO-MO 中,所谓对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。
这种说法是否正确?3011 在LCAO-MO 方法中,各原子轨道对分子轨道的贡献可由哪个决定:----------------- ( )(A) 组合系数 c ij (B) (c ij )2(C) (c ij )1/2 (D) (c ij )-1/23012 在极性分子 AB 中的一个分子轨道上运动的电子,在 A 原子的φA 原子轨道上出现的概率为80%, B 原子的φB 原子轨道上出现的概率为20%, 写出该分子轨道波函数 。
结构化学习题解答2(北大)

0
0
1 3 32a 0
2 r a0
e
2
r a0
d 0 d 1 3 dr dr 32a 0
解之得:
r a 0
e
r 1 r a0 re 2 0 5 a0 32a 0
dr sin d d
0 0
4 a0 27 3 4 a 0 216
1 a0 2
因为 r 的增大而单调下降,所以不能用令一阶导数为0 2 的方法求其最大值离核的距离。分析 1s 的表达式可见, =0
2 1s 随着
27 (c) e 3 a 0
2 1s
e
2
r a0
cos2
由式可见,若r相同,则当θ=00或θ=1800时ρ最大(亦 可令 ),以ρ0表示,即: sin 0, 0 0 或180 0
r 0 r , 0 ,180 a 0 将 0 对r微分并使之为0,有:
试问下列问题: (a) 原子轨道能E=? (b) 轨道角动量|M|=?轨道磁距|μ|=? (c) 轨道角动量M和Z轴的夹角是多少度? (d) 列出计算电子离核平均距离的公式(不必计算出 具体 的数值)。 (e) 节面的个数、位置和形状怎样? (f) 几率密度极大值的位置在何处? (g) 画出径向分布图。
I 2 E He
2 2 13 .595 eV 2 1
54 .38eV
(b)从原子的电离能的定义出发,按下述步骤求He原子基 态的能量:
He ( g ) He g e He g He
北大结构化学习题及答案01

《结构化学》第一章习题1001 首先提出能量量子化假定的科学家是:---------------------------( )(A) Einstein (B) Bohr(C) Schrodinger (D) Planck1002 光波粒二象性的关系式为_______________________________________。
1003 德布罗意关系式为____________________;宏观物体的λ值比微观物体的λ值_______________。
1004 在电子衍射实验中,│ψ│2对一个电子来说,代表___________________。
1005 求德布罗意波长为0.1 nm 的电子的动量和动能。
1006 波长λ=400 nm 的光照射到金属铯上,计算金属铯所放出的光电子的速率。
已知铯的临阈波长为600 nm 。
1007 光电池阴极钾表面的功函数是2.26 eV 。
当波长为350 nm 的光照到电池时,发射的电子最大速率是多少?(1 eV=1.602×10-19J , 电子质量m e =9.109×10-31 kg)1008 计算电子在10 kV 电压加速下运动的波长。
1009 任一自由的实物粒子,其波长为λ,今欲求其能量,须用下列哪个公式---------------( )(A) λch E = (B) 222λm h E = (C) 2) 25.12 (λe E = (D) A ,B ,C 都可以 1010 对一个运动速率v<<c 的自由粒子,有人作了如下推导 : mv v E v h hp mv 21=====νλ A B C D E结果得出211=的结论。
问错在何处? 说明理由。
1011 测不准关系是_____________________,它说明了_____________________。
1013 测不准原理的另一种形式为ΔE ·Δt ≥h /2π。
结构化学习题解答2(北大)精品PPT课件

ms
5,S 2
5 2
;
mL
2, L 2; L S
1 2
;6
D1
2
(e) Ni:[Ar]4s23d8
2 1 0 1 2
ms 1, S 1; mL 3, L 3; L S 4;3 F4
[2.17] 写出Na原子的基组态、F原子的基组态和碳原子的 激发态(1s22s22p13p1)存在的光谱支项符号。 [解]: Na原子的基组态为(1s)2(2s)2(2p)6(3s)1。其中1s、 2s和2p三个电子层皆充满电子,它们对整个原子的轨道 角动量和自旋角动量均无贡献。Na原子的轨道角动量和 自旋角动量仅由3s电子决定;L= 0,S = 1/2 ,故光谱项为
(b) Mn: [Ar]4s23d5
2 1 0 1 2
ms
5,S 2
5 2 ;mL
0,: L 0;
LS
5 ;6 2
S5
2
(c) Br:[Ar]4s23d104p5
1 0 1
ms
1,S 2
1 2 ;mL
1, L
1; L
S
3 ;2 2
P3
2
(d) Nb:[Kr] 5s14d4 0 2 1 0 1 2
的电子层,电子的自旋相互抵消,各电子的轨道角动量 矢量也相互抵消,不必考虑),根据Hund规则推出原 子最低能态的自旋量子数S、角量子数L和总量子数J, 进而写出最稳定的光谱支项。
(a)Si:[Ne]3s23p2
1 0 1
p ms 1, S 1; mL 1, L 1; L S 0; 3 0
增大),两个随 r 变化趋势相r反的因素的乘积必然使 4r 2dr
出现极大值。
D1s
北师大_结构化学课后习题答案

北师大 结构化学 课后习题 第一章 量子理论基础习题答案1 什么是物质波和它的统计解释?参考答案:象电子等实物粒子具有波动性被称作物质波。
物质波的波动性是和微粒行为的统计性联系在一起的。
对大量粒子而言,衍射强度(即波的强度)大的地方,粒子出现的数目就多,而衍射强度小的地方,粒子出现的数目就少。
对一个粒子而言,通过晶体到达底片的位置不能准确预测。
若将相同速度的粒子,在相同的条件下重复多次相同的实验,一定会在衍射强度大的地方出现的机会多,在衍射强度小的地方出现的机会少。
因此按照波恩物质波的统计解释,对于单个粒子,ψψ=ψ*2代表粒子的几率密度,在时刻t ,空间q 点附近体积元τd 内粒子的几率应为τd 2ψ;在整个空间找到一个粒子的几率应为 12=ψ⎰τd 。
表示波函数具有归一性。
2 如何理解合格波函数的基本条件? 参考答案合格波函数的基本条件是单值,连续和平方可积。
由于波函数2ψ代表概率密度的物理意义,所以就要求描述微观粒子运动状态的波函数首先必须是单值的,因为只有当波函数ψ在空间每一点只有一个值时,才能保证概率密度的单值性;至于连续的要求是由于粒子运动状态要符合Schrödinger 方程,该方程是二阶方程,就要求波函数具有连续性的特点;平方可积的是因为在整个空间中发现粒子的概率一定是100%,所以积分⎰τψψd *必为一个有限数。
3 如何理解态叠加原理? 参考答案在经典理论中,一个波可由若干个波叠加组成。
这个合成的波含有原来若干波的各种成份(如各种不同的波长和频率)。
而在量子力学中,按波函数的统计解释,态叠加原理有更深刻的含义。
某一物理量Q 的对应不同本征值的本征态的叠加,使粒子部分地处于Q 1状态,部分地处于Q 2态,……。
各种态都有自己的权重(即成份)。
这就导致了在态叠加下测量结果的不确定性。
但量子力学可以计算出测量的平均值。
4 测不准原理的根源是什么? 参考答案根源就在于微观粒子的波粒二象性。
1991年全国卷高考化学真题及答案

1991年全国卷高考化学真题及答案第Ⅰ卷可能用到的数据原子量H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32Cl 35.5 Ca 40 Ag 108一、选择题(每小题1分,共10分。
每小题只有一个....选项符合题意)1.设某元素某原子核内的质子数为m,中子数为n,则下述论断正确的是()(A)不能由此确定该元素的原子量(B)这种元素的原子量为m+n(C)若碳原子质量为W克,此原子的质量为(m+n)W克(D)核内中子的总质量小于质子的总质量2.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的.在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是()(A)①③② (B)②③① (C)③①② (D)②①③3.下列大气污染物中,能与人体中血红蛋白结合而引起中毒的气体是()(A)SO2 (B)CO2 (C)NO2 (D)CO4.下列物质中,可用作冶炼镁的原料的是()(A)冰晶石 (B)光卤石 (C)萤石 (D)高岭石5.用含硫量较高的生铁来炼钢时,应采取的措施是()(A)使用较多的生石灰(B)加入较多的焦炭(C)加入较多的硅铁 (D)掺入含磷较高的废钢6.用石灰纯碱法软化硬水时,加入石灰的作用是()(A)只能降低水中的永久硬度(B)能同时降低水中的永久硬度和暂时硬度(C)可把部分Ca2+所形成的硬度转变为Mg2+形成的硬度(D)可把部分Mg2+所形成的硬度转变为Ca2+形成的硬度7.用下列方法来制备溶胶:①0.5摩/升BaCl2溶液和等体积2摩/升硫酸相混和并振荡;②把1毫升饱和三氯化铁溶液逐滴加入20毫升沸水中,边加边振荡;③把1毫升水玻璃加入10毫升1摩/升盐酸中,用力振荡.可行的是()(A)只有①② (B)只有①③ (C)只有②③(D)①②③8.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸.这种试剂是()(A)NH3·H2O (B)NaOH(C)Na2CO3 (D)MgCO39.限用一种试液即可区别Na2S、Na2S2O3、Na2CO3、NaAlO2、Na2SO4五种溶液.应选用()(A)烧碱溶液(B)盐酸(C)氨水(D)氯化钡溶液10.某元素的原子最外层电子排布是5s1,下列描述中正确的是()(A)其单质常温下跟水反应不如钠剧烈(B)其原子半径比钾原子半径小(C)其碳酸盐易溶于水(D)其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解参考答案:1.A2.A3.D4.B5.A6.D7.C8.D9.B 10.C二、选择题(每小题2分,共30分。
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北京大学1991年研究生入学考试试题
考试科目:物理化学(含结构化学) 考试时间:2月3日上午
招生专业: 研究方向:
指导教师:
试 题:
单独考试者不答带“*”号的题
答案一律写在答案纸上,在试题纸上答题无效
物理化学部分(60分)
(一)化学热力学(26分)
1.设氢气遵守下列物态方程PV m =RT +αP 其中α=1.481×10-5m 3mol -1
(a )请证明氢气的内能只是温度的函数;
(b )请导出两个状态(T ,P 1)与(T ,P 2)的逸度比公式;
(c )假设氢气在P θ为理想气体,求氢气在300K ,20P θ的逸度。
2.HgO 的两种晶型在298K 的热力学数据如下:
1m f mol kJ /H -θ⋅∆1m mol K J /S -θ⋅⋅1m
f mol kJ /G -θ⋅∆HgO (c ,红)-90.7172.0-58.53
HgO (c ,黄)-90.2173.0-58.40
(a )通过计算结果,判断298K ,101.325kPa 下哪种HgO 晶型稳定?
(b )在101.325kPa 下,请估算稳定晶型在何温度下开始变为不稳定?
3.Mg 和Ni 的正常熔点分别是924K 和1725K ,它们可生成两种化合物MgNi 2和Mg 2Ni 。
前者的正常熔点为1418K ,后者于1043K 分解为含38%(质量%,下同)Ni 的液相与MgNi 2固体。
体系有两个低共熔点,其温度和组成分别为783K ,23%Ni 及1353K ,89%Ni 。
各个固体之间都完全不互溶。
请据上述事实绘出该体系的等压相图。
Mg 与Ni 的摩尔质量分别为2
4.312gmol -1与58.71gmol -1
(二)统计热力学(8分)
1.设双原子分子的振动是简谐振动,请论证任何双原子分子的理想气体,在T =θv 时分子占据振动量子数v 的能级上的几率都相等,并求出占据第一振动激发能级的几率。
(θv 为振动特征温度)
2.F 2分子的平衡核间距离r =1.418×10-10m ,F 原子的摩尔质量M =
0.0189984kgmol -1。
(a )求F 2分子的转动特征温度θr ;
(b )求F 2理想气体的摩尔转动能E m ,r =4157Jmol -1时的热力学温度;(c )求上述温度下求F 2理想气体的摩尔转动熵S m ,r 。
(三)化学动力学(16分)
1.C 14放射性蜕变的半衰期τ1/2=5730年,今在一古样品中测得C 14占C 的含量只有72%,问该样品有多少年?。