2013年硕士研究生入学考试初试专业课627物理化学B试题

北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试题============================================================================================================= 试题编号： 627 试题名称：物理化学B （共 5 页）适用专业：化学说明： 1.所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。

2.符号$在右上角表示标准态, 例如p$表示一个标准压力100kPa. E$表示标准电动势等。

=============================================================================================================一、选择题( 共15题，每题2分共30分)1. 下述体系中的组分B，选择假想标准态的是：( )（A）理想溶液中的组分B; （B）理想混合气体中的组分B（C）非理想溶液中的溶剂; （D）稀溶液中的溶质B2. 将某理想气体从温度T1加热到T2。

若此变化为非恒压过程，则其焓变ΔH应为何值? ( )(A) ΔH=0 (B) ΔH=C p(T2-T1)(C) ΔH不存在(D) ΔH等于其它值3. 已知在373 K时,液体A的饱和蒸气压为66 662 Pa，液体B的饱和蒸气压为1.01 325×105 Pa，设A和B构成理想液体混合物，则当A在溶液中的物质的量分数为0.5 时，气相中A的物质的量分数应为：( )(A) 0.200；(B) 0.300；(C) 0.397；(D) 0.6034. 在温度T时，纯液体A 的饱和蒸气压为p A*，化学势为μA*，并且已知在p$压力下的凝固点为T f*，当 A 中溶入少量与 A 不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为p A，μ A，T f ，则( )(A) p A*< p A， μA*<μA，T f* < T f；(B) p A*> p A， μA*<μA，T f* < T f(C) p A*< p A， μA*<μA，T f* > T f；(D) p A*> p A， μA*>μA，T f* > T f5. 有下述陈述(1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2) 对于纯组分，则化学势等于其摩尔Gibbs自由能(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律上述诸说法正确的是：( )(A) (1)，(2)；(B) (2)，(3)；(C) (2)，(4)；(D) (3)，(4)6. 如图，在绝热盛水容器中，浸有电阻丝，通以电流一段时间，如以电阻丝为体系,则上述过程的Q 、W 和体系的ΔU 值的符号为： ( )(A) W = 0, Q < 0, ΔU < 0； (B) W < 0, Q < 0, ΔU > 0(C) W = 0, Q > 0, ΔU > 0； （D ）W < 0, Q = 0, ΔU > 07. 节流过程中，下述说法正确的是 ( )（A ）内能不变，压力减少； （B ）焓不变，压力减少；（C ）吉布斯自由能不变，压力不变；（D ）焓不变，压力增加。

8. 当把金属铅插入下列四组溶液中，有可能置换出金属锡的是： ( )(A) 2+Sn a = 1.0, 2+Pb a = 0.1；(B) 2+Sn a = 1.0, 2+Pb a = 1.0；(C) 2+Sn a = 0.1, 2+Pb a = 1.0 ；(D) 2+Sn a = 0.5, 2+Pb a = 0.59. CuSO 4与水可生成CuSO 4ּH 2O,CuSO 4ּ3H 2O,CuSO 4 5H 2O 三种水合物，则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为： ( )(A) 3种； (B) 2种； (C) 1种； (D) 不可能有共存的含水盐10. 对于 E $＝[RT /(zF )] ln K $ 一式,正确理解是 ： ( )(A) 表示电池内各物都处于标准态； (B) 表示电池反应已达平衡；(C) 表示电池内部各物都处于标准态且反应已达平衡；(D) E $与K $仅在数值上满足上述关系,两者所处状态并不相同。

11. 恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为： ( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)312. CaCO 3(s),CaO(s),BaCO 3(s),BaO(s)及CO 2(g)构成的一个平衡物系,其组分为： ( )(A) 2； (B) 3； (C) 4； (D) 5。

13. 水与苯胺的最高临界溶点温度为T 。

在某工艺中需用水萃取苯胺中的某物质时，操作的最佳温度应该是： ( )(A)T > T 0； (B)T < T 0； (C)T = T 0； (D)视具体情况而定。

14. 在其它条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 ( )(A) 增大； (B) 减小； (C) 先增后减； (D) 不变15. 碘的三相点处在115℃和12 kPa上,这意味着液态碘：( )(A) 比固态碘密度大；(B) 在115℃以上不能存在；(C) 在p$压力下不能存在；(D) 不能有低于12 kPa的蒸气压。

二、填空题(14题，除第1和5题3分外，其余每题2分共30分)$(298 K)<0。

若此反应在恒容绝热器中1. 反应C(s)+O2(g) −−→CO2(g)的Δr Hm进行，则该体系的ΔT 零，ΔU零，ΔH零。

（填：大于，等于，小于）2. 对实际气体，由于分子间存在吸引力，当温度不变时，气体的体积增加，则其内能。

（填：增加，不变，减少）3. 当液体A溶解在液体B中时，发现液体A的偏摩尔体积比纯液体A的摩尔体积要大，则增加压力时，液体A在液体B中的溶解度。

（填：增加，不变，减少）4. 将A，B两种气体以1:2的比例封入一真空容器,反应A(g)+2B(g)=C(g) 为吸热反应，300℃下平衡时系统的总压力为p1,在500℃下平衡时总压力为p2,则p1____ p2 (填：大于，小于，等于)。

5. 采用32P标记的五氯化磷t1/2为14.3 天, 经___________天后, 放射性衰变到起始值的1/1000。

O2(g)设计成电池的表示式为：______________ 6. 将反应Ag2O(s) = 2Ag(s) + 12____________________________________________________________。

7. 平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的____________________。

其决速步是平行反应中反应速率最（填：快,慢）的一个。

8. 在101 325 Pa压力下，I2在液态水和CCl4中溶解分配达平衡。

该平衡体系的自由度为，其可变量是。

9. 经验规则“温度每增加10 K, 反应速率增加2 倍”。

在T1＝298 K 和T2＝308K 时，符合这规则的活化能值E a＝___________________。

10. 电池: Pt│H2(p$)‖HCl(γ±, m)│Hg2Cl2│Hg│Pt根据能斯特公式其电动势E = _______________，得到lgγ±=_____________ 。

11. 指出下列平衡体系的独立组分数：（1）；（2）(1)NaCl(s)、HCl(l)、H2O(l)的饱和水溶液。

(2)H2、石墨，催化剂，生成n种碳氢化合物所组成的化学平衡体系。

12. 一级相变特点：（1）物质在二相中的化学势；（2）物质在二相中的化学势对温度或压力的一级偏微商。

（填“相等”或“不等”）13. 分别用反应物和生成物表示反应A＋3B＝2C 的反应速率, 并写出它们间关系为：。

14. 298 K 时，电池反应Ag(s)＋12Hg2Cl2(s)＝AgCl(s)＋Hg(l) 所对应的∆r S m＝32.9 J·K-1·mol-1,电池电动势为0.0193 V,则相同反应进度时∆r H m＝，(∂E/∂T)p＝______________。

三、计算题(7题，每题10分共70分)1. 某物质有α和β两种晶型。

25℃时α和β型的标准摩尔生成热分别为-200.0和-1980 kJ⋅mol-1。

标准摩尔熵分别为70.0和71.5 J⋅K-1⋅mol-1。

它们都能溶于CS2中，α在CS2中溶解度为10.0 mol⋅kg-1。

假定α，β溶解后活度系数皆为1。

(1) 求25℃，由α型转化为β型的ΔGm$；(2) 求25℃，β型在CS2中的溶解度(mol⋅kg-1)。

2. 一定量的H2O(l) 置一钢瓶中(V= 5 dm3)，用O2气加压至 2.53×108 Pa。

已知293 K 时O2在水中溶解的亨利常数为3.93×109 Pa。

(1) 计算O2在水中的物质的量分数；(2) 293 K时,水的正常蒸气压为2.67×103 Pa，计算溶液上方水的蒸气压；(3) 如果实测得液面上水的蒸气压为2.45×103 Pa，计算溶液中水的活度系数。

（以纯水为标准态）3. 在温度为298 K 的恒温浴中，一理想气体发生不可逆膨胀过程。

过程中环境对体系做功为 3.5 kJ，到达终态时体积为始态的10倍。

求此过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA。

4. 1 mol O2克服101.325 kPa 的恒定外压下作绝热膨胀，直到达到平衡为止，初始温度为200℃，初始体积为20 dm3，假定氧气为理想气体，C V, m= (5/2)R。

试计算氧气膨胀过程中的Q, W, ΔU，ΔH，ΔS。

5. 气相反应2NO2+ F2→ 2NO2F，当2 mol NO2和 3 mol F2在400 dm3的反应釜中混合，已知300 K 时，k = 38 dm3·mol-1·s-1，反应速率方程为：r = k[NO2][F2]。

试计算反应10 s 后，NO2 ，F2，NO2F 在反应釜中物质的量。

6. 将正丁醇蒸气在298.15 K时慢慢加压，当开始形成半径为1×10-9 m的微小液滴时，蒸气压力为多大？已知正丁醇的正常沸点为390 K，Δvap H m=43.822 kJ·mol-1，298.15 K时正丁醇的密度ρ=806 kg·m-3，表面张力γ=0.0261 N·m-1。