中国科学院——中国科学技术大学 2003年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题
试题名称： 物 理 化 学 一、选择题（共5题，10分）
1．（2分）理想气体在恒定外压p?下，从10dm3膨胀到16dm3，同时吸热126J，计算此气体的△U.
( )
（A）-284J （B）842J （C）-482J （D）482J 2．(2分)下列宏观过程： （ ）
（1）p?，273K下冰融化为水； （2）电流通过金属发热； （3）往车胎内打气 （4）水在101325Pa，375K下蒸发 可看作可逆过程的是：
（A）（1），（4） （B）（2），（3） （C）（1），（3） （D）（2），（4）
3．(2分)298K时两个级数相同的反应Ⅰ，Ⅱ，活化能E?=E?，若速率常数k1=10k?，则两反应之
活化熵相差：( )
（A）0.6J·K·mol （B）10 J·K·mol
（C）19 J·K-1·mol-1 （D）190 J·K-1·mol-1
4．（2分）有人在不同pH的条件下，测定出牛的血清蛋白在水溶液中的电泳速度，结果如下： （ ） pH 4.20 4.56 5.20 5.65 6.30 7.00 泳速/（?m2/s·V） 0.50 0.18 -0.25 -0.65 -0.90 -1.25 由实验数据可知：
（A）该蛋白质的等电点pH>7.00 （B）该蛋白质的等电点pH<4.20
（C）该蛋白质的等电点pH<7.00 （D）从上述实验数据不能确定等电点范围 5.（2分）吸附理论主要用来描述： （ ）
（A）均相催化 （B）多相催化 （C）酸碱催化 （D）酶催化 二、填空题
6．（2分）理想气体等温（T=300K）膨胀过程中从热源吸热600J，所做的功仅是变到相同终态
时最大功的1/10，则体系的熵变△S = J·K-1。
7.（2分）在300K时，48.98dm的理想气体从100kPa变到500KPa，体系的吉布斯自由能变化
为 kJ.
8.(2分)从微观角度面言，熵具有统计意义，它是体系 的一种量度。熵值小的状态
对应于 的状态。在隔离体系中，自 的状态向 的状态变化，是自发变化的方向，这就是热力学第二定律的本质。
? 9.（3分）A，B二组分形成下列各体系时，B物质的亨利常数kx,B与其饱和蒸气压pB相比，应
-1-1-1-1
3
该是：(填﹥，﹦，﹤)
1
? （1）当A，B形成理想液体混合物时，kx,B pB
? （2）当A，B形成一般正偏差体系时，kx,B pB
?（3）当A，B形成一般负偏差体系时，kx,B pB
10．（2分）水的三相点和冰点区别在于：
三相点是指： 冰点是指：
11．（2分）由等体积1mol·dm-3KI和0.8 mol·dm-3的AgNO3溶液制备的AgI溶胶，分别加入
K3?Fe(CN)6?，NaNO3，MgSO4和FeCl3时，其聚沉值最小者是 。
12．（2分）超电势测量采用的是三电极体系，即研究电极、辅助电极和参比电极，其中辅助电极
的作用是 ，参比电极的作用是 。
13．（2分）将反应Hg(l)+2KOH(aq)?HgO(s)+H2O(l)+2K(Hg)(am)设计成电池的表示式
为： 。
14．（2分）德拜·休克尔极限公式为 ， 适用条件是 。
15．（2分）用NH4VO3和浓HCl作用，可制得稳定的V2O5溶胶，其胶团的结构是: 。
16．（2分）CH2CO光照射分解为C2H4及CO，当吸收光强I=4.8×10-9mol·s-1,且?(C2H4)=1, ?(CO)=2,
则15.2min内产品的物质的量n (CO)= , n (C2H4) = 。
17．（2分）在298K时，正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图，其斜率为-0.103N·m-1?mol-1·㎏，
正丁醇在浓度为0.1mol·㎏-1时的表面超额?为 。
18．（2分）25℃时,水的表面张力为0.07197N· m，将一玻璃管插入水中，水面上升5cm，此毛细
管半径为 ，（水的密度为1000㎏·m-3，重力加速度为9.8m·s-2，接解角为0°）。 三、计算题（10题 100分）
19．（10分）已知甲醇在-10℃～80℃范围内蒸气压与温度的关系为： lg(p/mmHg)=8.802-2001K/T
根据我国法定计量单位的要求，毫米汞柱已被废除。
(1)请将该式中的压力单位改用Pa表示，并将常用对数改用自然对数表示，正确写出甲醇的蒸气压与温度关系的表达式。 (2)试计算在此温度区间甲醇的蒸发热。
20．(10分) p?,298K时，乙醇(l)的?cHm=-1366.9kJ·mol-1，CO2(g)和H2O(l)的?fHm 分别为-393.5
?-1
?和-285.9 kJ·mol-1
2
（1）写出乙醇燃烧反应以及CO2(g), H2O(l)的生成反应的热化学方程式。 （2）计算C2H5OH(l)的标准摩尔生成热。
（3）若2.0mol C2H5OH(l)在氧弹中燃烧，其热效应QV为多少？
21.(10分)汞在熔点（234.28K）时熔化热为2.367kJ·mol-1，若液体汞和过冷液体汞的摩尔定压热容
均等于28.28J·K-1·mol-1，计算1mol 223.15K的液体汞在绝热等压情况下析出固体汞时体系的熵变为若干？
22．（10分）O2的?V=2239K, I2的?V=307K，问什么温度时两者有相同的热容？（不考虑电子
的贡献）
23.(10分)在333.15K，水(A)和有机物(B)混合物形成两个液层。A层中，含有机物物质的质量分数
为xB=0.17。B层中含水的质量分数为xA=0.045。视两层均为理想溶液，求此混合体系的气相
*总压及气相组成。已知333.15K时，p*=19.97kPa, pB=40.00kPa有机物的摩尔质量为AMB=80g·mol，水的摩尔质量为MA=18g·mol。
24.(10分)298K时，用铂电极电解1mol·dm的H2SO4（不考虑活度系数） （1）计算理论分解电压
（2）若两电极面积均为1cm2，电解液电阻为100?，H2和O2的超电势?(V)与电流密度j (A·cm-2)
的关系分别为： ?H=0.472+0.118lg j ； ?O=1.062+0.118lg j
22-1-1
-3
?+H2O, H)=1.229V 问当通过的电流为1mA时，外加电压为若干？已知:E(O?2 25.(10分)某一气相热分解反应，A(g)?B(g)+C(g),其反应的半衰期与起始压力成反比，且测有如
下数据：967K时，k=0.135mol?1·dm3·s-1。起始压力为39.2kPa，求反应的t1。若1030K时，
2其k=0.842 mol?1·dm3·s-1，求反应活化能及指前因子。 26.(10分)298K时，有下列电池：
Pt|Cl2(p)︱HCl(0.1mol·㎏-1)︱AgCl(s)︱Ag(s) , 试求：
?(1)电池的电动势；
(2)电动势温度系数和有1mol电子电量可逆输出时的热效应； (3)AgCl(s)的分解压.
已知?fHm(AgCl)=-1.2703×105J· mol?1，Ag(s)，AgCl(s)和Cl2(g)的规定熵值Sm分别为42.70,
??96.11和243.87J·k-1· mol-1。
27.(10分)CHCl3(g)在活性炭上的吸附服从Langmuir吸附等温式，在298K时当CHCl3(g)的压力为
3
5.2kPa及13.5kPa时，平衡吸附量分别为0.0692 m3·㎏-1及0.0826 m3·㎏-1（已换算成标准状态）。求：
（1）CHCl3在活性炭上的吸附系数a ; （2）活性炭的饱和容量G?;
（3）若CHCl3分子的截面积As=32×10
-20
㎡，求活性炭的比表面积.
-11
2
-1
28.(10分)某一球形胶体粒子，20℃时扩散系数为7×10m·s，求胶粒的半径及摩尔胶团质量。已
知胶粒密度为1334㎏·m-3，水粘度系数为0.0011Pa·s。 四、回答问题（共1题 10分）
一个平衡体系如图所示，其中半透膜aa?只许O2(g)通过，bb?既不允许O2(g), N2(g)通过，
也不允许H2O(g)通过 (1)体系的组分数为几？ (2)体系有几组？并指出相态； (3)写出所有平衡条件；
(4)求体系的自由度数。 b a
H2O(g) O2 (g) Ca(s) O2 (g) HCl(g) N2 (g) H2O(l) CaO(s) b' a'
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2003年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题参考答案
试题名称： 物 理 化 学 一、选择题（共5题 10分）
1、2分（C） 2、2分（A） 3、2 分（C） 4、2分（C） 5、2分（B） 二、填空题（共13题 3分）
6. 20 ； 7. 7.88 ；8. 微观状态数 ， 比较有秩序， 比较有秩序， 比较无秩序； 9.（1）﹦，（2）> ，（3）<；
10.（1）纯水的气、液、固三相平衡的温度和压力有确定值；
（2）水的固液平衡温度与压力有关。通常所指的水的冰点是指暴露在空气中的水。在外压为
101325Pa时的固液平衡温度。
11. FeCl3
12. 提供电流，使研究电极极化；测量研究电极的超电势值； 13. Hg(l)︱HgO(s) ︱KOH(aq)︱K(Hg)(am) 14. (lg?i=-A︱z+ z -︱I1/2) , 强电解质的极稀溶液
4
???15. ?(VO)?nVO,(n-x)NH25n34??x+??xCl
16. 8.8×10-6mol, 4.4×10-6 mol；17. ???2?cRT(???c10 mol·m )T?4.16×
-6-2
18. r =
?gh=0.03㎝
三、计算题（共10题 100分）
19. 10分 答：（1）欲把压力单位由mmHg改为Pa，应将公式改成 lg(p/pa)=8.802+lg(101325/760)－2001K/T
即 lg(p/Pa)=10.927-2001 K/T
将上式两端乘以2.303，变为自然对数，即
ln(p/Pa)=2.303×(10.927-2001 K/T)=25.165-4608K/T
pPa?vapHmT（2）将上式与克-克方程的不定积分式ln()?B?
进行比较，即得: ?vapHm= (4608K)R=38.31KJ·mol-1
20. 10分 [答] （1）C2H5OH(l)+3O2 (g)?2CO2 (g)+3H2O(l)
? ?cHm=-1366.9kJ·mol-1
C(s)+ O2 (g)?CO2 (g) ?fHm=-393.5kJ·mol-1
? H2(g)+
?12O2(g)?3H2O(l) ?fHm=-285.9kJ·mol-1
???? （2）?cHm=-1366.9kJ·mol-1=2?fHm(CO2)+3?fHm(H2O)- ?fHm (C2H5OH), ?fHm(C2H5OH)=-277.8kJ·mol-1
? （3）QV=Qp-△nRT=2?cHm+2RT=-2728.8kJ·mol
21. 10分 [答] 设223.15K的液体汞在绝热情况下析出固体汞的物质的量为n，设计过程如图：
始 Hg(l) 态 1mol 223.15K △H1 △S1 1mol Hg(l) 234.28K △H ， △S 终 Hg(s) Hg(l) 态 n + (1mol-n) 234.28K 234.28K △H2 △S2 ?-1
5