北京化工大学2000考研物理化学试题
(填空16分，选择题9分，计算5题75分共100分) 注意事项：答案写在答题纸上，101.325kPa≈100kPa=p
，作图用铅笔。
一、填空题(16分)
1. 1mol双原子理想气体由始态370K、100kPa分别经(1)等压过程，经(2)等容过程加热到473K，则(1)，(2)
两个过程下列物理量的关系是Q1_____Q2，W1_____W2，△H 1_____△H 2，△S 1_____△S 2。(填大于、小于或等于) 2. 200℃时，Ag2O的分解反应为：Ag2O(s)→2Ag(s)+
1O2(g) 2己知200℃时固体Ag2O的分解压为137.8kPa。今让1mol Ag2O(s)在200℃分解达平衡，则该过程△G=_______，K=_________，反应过程系统与环境交换的功W=______(忽略固体体积，并设气体为理想气体。 3. 根据电池反应设计原电池。己知电池反应：
AgCl(s)+I(aI?)=AgI(s)+Cl(aCl?)
－
－
所设计的原电池为__________________________________________。 4. 有理想气体反应： A(g)+2B(g)→C(g)
在等温和总压不变的条件下进行，若原料气中A与B的物质的量之比为1:2，达平衡时系统的组分数
C=_______，自由度数f=_______。当温度一定时，增大压力则K_______(填增大、减小或不变)，平衡将________移动(填向左、向右或不)。
0
5. 在一个锥形容器中，放入一滴液体，如下图所示。试画出接触角θ。因θ____90 (填大于、小于或等于)，则
该液体对容器______润湿(填能或不能)。
6. 有(N、E、V)确定的理想气体，设分子的运动形式只有三个可及的能级，它们的能量和简并度分别为：
?1k=0K ，g1=1
?2k=100K ，g1=3 =300K ，g1=5
?3k(式中k为玻尔兹曼常数)
当温度为200K时，分子的配分函数值为_______。在某温度下，若e之比为_____________。(注：为?i) 7. 请设计实验测定反应
C6H6(l)+
??ikT→1时，三个能级上最可几分子数
15O2→6CO2(g)+3H2O(g) 2 的摩尔反应焓△rHm。实验方法及理论依据是：___________________________________。 (不考虑用光谱或波谱方法，不要求写出实验步骤和实验装置)。
二、选择题(9分)
1. 实际气体经节流膨胀过程，正确的结论是： [ ]
(1) Q<0 ，△H=0 ，△p<0 ； (2) Q=0 ，△H=0 ，△T<0 ； (3) Q=0 ，△H<0 ，△p<0 ；(4) Q=0 ，△H=0 ，△p<0 。
2. 某化学反应在恒容绝热条件下进行，系统的温度由T1升到T2，此过程内能的变化是[ ]
1
若此反应在温度T1下恒温、恒容地进行，其内能的变化是 [ ] (1)△U=0； (2) △U>0； (3) △U<0； (4)不能确定。 3. 对于理想气体化学反应，若△rHm视为常数，则lnK与T的关系中，正确的是 [ ]
4. 某二组分凝聚系统相图如下，系统点与相点合一的是 [ ] (1)D点,C点 (2) G点,C点 (3) E点,F点 (4) G点,F点
5. 等温等压下将一定质量的水，由一个大水球分散为许多小水滴时，以下的物理量中保持不变的有
[ ]
(1)表面Gibbs函数 (2)表面张力 (3) 液面上的附加压力 (4) 饱和蒸气压
6. 在一支干净的水平放置的玻璃毛细管中部注入一滴纯水，形成一自由移动的液柱，然后用微量注射管向液柱
左侧注入少量KCl水溶液，设润湿性质不变，则液柱将 [ ] (1)不移动 (2)向右移动 (3) 向左移动 (4) 无法确定 7. 某化学反应的速率方程为：
2dCB1=kA1CA?kA2CB－k2CB dt2?? 则该反应的机理为 [ ]
(1) (2)
(3) , (4)
8. 反应 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) 在某温度下进行。当无催化剂存在时，反应的表观活化能为Ea，标准平衡常
‘
数为K；若加入催化剂后，反应速率加快(表观指前因子不变)，此时反应的表观活化能为Ea，标准平衡常数为K’；则 [ ]
‘‘
(1) Ea= Ea，K= K’ (2) Ea< Ea，K> K’
‘‘
(3) Ea> Ea，K= K’ (4) Ea> Ea，K> K’
三、 (15分)
1mol单原子理想气体从300K、300kPa的始态，沿TV=常数的途径可逆膨胀到100kPa的终态，求该过程的W、Q、△U、△H和△S。
2
四、(15)
已知CCl4(l)的蒸气压与温度的关系为lnp/Pa= ?3637.1?C，其正常沸点为350K。100℃时SnCl4(l) 的
T/K蒸气压pB*=66.66kPa。若CCl4(l)和SnCl4(l)组成理想液态混合物，在100kPa压力下，加热该液态混合物至100℃时开始沸腾。
试求：1. 计算CCl4(l)的摩尔气化热△vapHm*及正常沸点时的摩尔气化熵△vapSm*；
2. 绘出此二组分液态混合物在100℃时的蒸气压-组成图(示意图)(绘图时以A代表CCl4，以B代表SnCl4)； 3. 计算液态混合物在100kPa、100℃下的平衡液相组成及沸腾时第一个气泡的组成。
五、(15分)
己知电池
Pb(s) | PbSO4(s ) | H2SO4(0.01 mol.kg-1) | H2(g,100kPa) | Pt
25℃的电动势为0.1705V。有关物质在25℃的标准生成吉布斯函数为：
△fGm{ H2SO4(aq)}=－742.99 kJ.mol-1△fGm{ PbSO4(s)}=－811.24 kJ.mol-1 1. 写出电极反应与电池反应；
－
2. 求25℃时的标准电极电势E{SO42| PbSO4(s) | Pb}；
3. 求25℃时，H2SO4在浓度为0.01 mol.kg-1溶液中的a?和
六、(18分)
??。
1. 在一恒容反应器中，进行某反应，其机理如下：
(1) 实验测得50℃时，产物B与D的物质的量浓度之比
CB=2，且比例不随时间变化。当反应进行CD10min时，A的转化率为50%，求速率常数k1和k2。 (2) 若温度为60℃时，实验测得2. 某反应A2+B2→2AB 己知反应机理如下：
CB恒为3，试求活化能Ea,1与Ea,2之差。 CD (快速平衡)
(1) 证明该反应的速率方程式为：
dCAB=kaCA2CB2 dt(2)若A2及B2的初始浓度皆为0.01mol.dm-3，且在某反应温度下表观速率常数ka=1.60min-1.mol-1.dm3，求
半衰期。
七、(12分)
已知下列两反应：
反应1：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) 反应2：Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)
的标准平衡常数分别为K1、 K2，它们与温度的关系如下：
T/K 873
K1 0.871 K2 1.15 3
973 0.678 1.77 设两反应的△rCp,m均为零。试求： 1. 反应1和反应2的标准摩尔反应焓△rHm,1及△rHm,2；
2. 在什么温度下，Fe(s)、FeO(s)、Fe3O4(s)、CO(g)、CO2(g)全可共存于平衡系统中； 3. 上述两反应达平衡后，若温度再上升时，系统中哪些物质可能消失？
北京化工大学2001考研物理化学试题
(选择题10分，填空15分，计算5题75分共100分) 注意事项：答案写在答题纸上，101.325kPa≈100kPa=p
，作图用铅笔。
一、选择题(10分)
3. 气体被液化的条件是：
A. T=TC ， p 4. 在α、β两相中均含有A、B两种物质，当达到相平衡时下列化学势关系中正确的是： ?????A. ??A=?B； B. ?A=?A； C. ?A=?B； D. 以上都不对。 5. 下图表示理想气体经历的可逆循环示意图，其中AB是等温膨胀，BC是等容降温，CD 是等温压缩，DA是绝热压缩。试问：下面以不同坐标表示的可逆循环示意图中，哪一个图与p～V图所表示的循环相同。 6. 将固体NaHCO3放入一抽空的容器中，发生如下化学反应： 2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) 达到平衡时，该系统的组分数C与自由度F分别为： A. 4，3 ； B. 2，1 ； C. 3，2 ； D. 1，0。 5. 某化学反应，当温度每升高1K时，该反应的速率常数k增加1%，则该反应的活化能Ea约为： A. RT2； B. 100 RT2； C. 10 RT2； D. 0.01 RT2。 6. 298K时，0.002mol/kg的CuCl2溶液的平均活度系数(??)1与同浓度的CuSO4溶液的平均活度系数(??)2之间的 关系为： A. (??)1>(??)2； B. (??)1<(??)2； C. (??)1=(??)2； D.无法比较。 7. 下列问题中哪个不能通过电导实验测定得到解决： A. 求难溶盐的Ksp； B. 求离子的平均活度系数??； 4 C. 求弱电解质的电离度； D. 测定电解质溶液的浓度。 － 8. 对于AgI的水溶胶，当以KI为稳定剂时胶团结构式为：[(AgI)m.nI.(n-x)K+]x-.xK+，其中称为胶粒的是： －－－ A. (AgI)m； B. (AgI)m. nI； C. [(AgI)m. nI.(n-x)K+]x-； D. [(AgI)m.nI.(n-x)K+]x-.xK+。 9. 根据统计热力学原理，298.15K时下列化合物中标准摩尔熵最大的是： A. He； B. Ar； C. N2； D.CO。 二、填空题(15分) 1. 有1molH2O(l)，在373K、100kPa下，向真空蒸发为同温、同压的水蒸汽，则此过程：△H_____零；△S(系 统)_____零；△S(环境)_____零；△G_____零。(填大于、小于或等于) 4. 1mol理想气体从p1、V1、T1分别经①绝热可逆压缩到p2、V2、T2；②绝热不可逆压缩到p2’、V2’、T2’；若 p2=p2’，则T2’最高不能超过____温度，最低不能低于____温度。 5. 298K，100kPa温合苯和甲苯形成理想液态混合物，此混合过程：△Vmix_____零； △Hmix_____零；△Smix_____零；△Gmix_____零。(填大于、小于或等于) 4. 温度T时，某反应物每分钟转化了的百分数为一常数：4×10-2。则该反应转化50%时需时___________分钟。 5. 按电池正确表示，将下列电极构成可逆电池： (1) Cu2+(b1=1mol.kg-1)|Cu(s) － (2) Cu2+(b2=1×102mol.kg-1)|Cu(s) 电池为：_______________________________________。 － (1) Cl(b1=1mol.kg-1),AgCl(s)|Ag(s) －－ (2) Cl(b2=1×102mol.kg-1),AgCl(s)|Ag(s) 电池为：_______________________________________。 8. 已知473K时O2(g)在某催化剂表面上的吸附行为遵从Langmuir方程： 55?52p/?MPa????3? ??cm.kg?1 1?12?23p/?MPa???????则该温度下O2(g)在该催化剂表面上的饱和吸附量为：??=________cm.kg。 3-1 三、 (12分) 1. 己知纯物质的恒压摩尔热容与恒容摩尔热容有如下关系：Cp,m?CV,m??p????????Um????Vm????? ???Vm?T????T?p 某气体服从状态方程pVm=RT(1+bp)，式中b为常数。 试证 ①该气体的???Um??=bp2 ②Cp,m?CV,m=R(1+bp)2 ??V??m?T?32. 己知在压力p下，低温时某纯物质完美晶体的摩尔热容是温度的函数：Cp,m?aT 式中a为常数；在温度0K－T之间系统无相变化且摩尔热容服从上述方程。试导出温度为T时该物质的标准摩尔熵值S?T?= ?mC?p,m(T)3。 四、(15) 已知反应：SO2(g)+ T/K 810 1O2(g)=SO3(g) 在不同温度下的标准平衡常数K为： 2900 1000 31.3 6.55 1.86 K 设标准摩尔反应焓与温度的关系服从线性方程△rHm=A+BT。 5