北京市联合命题硕士学位研究生入学考试物理化学试题及答案.docx

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北京市联合命题硕士学位研究生入学考试物理化学试题及答案

2016年攻读硕士学位研究生入学考试北京市联合命题

物理化学试题

（请将答案写在答题纸上，写在试题上的答案无效）

一、选择一个正确的答案：

（本题共计60分，每小题2分）

1、在隔离系统内:

（A）热力学能守恒，焓守恒

（B）热力学能守恒，焓不一定守恒

（C）热力学能不一定守恒，焓守恒

（D）热力学能、焓均不一定守恒

2、下列说法正确的是：

（A）温度高的物体含热量多，温度低的物体含热量少

（B）热是能量传递的一种不规则形式，是由于存在温度差造成的

（C）热和功具有能量的量纲和单位，因此热和功是能量的一种存在形式

（D）当对电炉通电时，电源将热传给电炉

3、在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的:

（A）Q>0,∆H＝0,∆p<0（B）Q＝0,∆H<0,∆p>0

（C）Q＝0,∆H＝0,∆p<0（D）Q<0,∆H＝0,∆p<0

4、已知反应C（s）+O2（g）＝CO2（g）的△H，下列说法中，何者不正确？

（A）△H为CO2（g）的生成热（B）△H是C（g）的燃烧热

（C）△H与反应的△U数值不等（D）△H与反应的△U数值相等

5、热力学第三定律认为：

（A）在0K时任何完整晶体的熵等于零

（B）在0K时任何晶体的熵等于零

（C）在0K时任何物质的熵等于零

（D）在0K时任何完整晶体的熵都等于一个定值

6、下列关于偏摩尔量的理解,错误的是：

（A）只有广度性质的物理量才有偏摩尔量

（B）偏摩尔量是广度性质

（C）纯物质的偏摩尔量就是其摩尔量

（D）偏摩尔Gibbs自由能是化学势

7、当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：

（A）p必随T之升高而降低（B）p必不随T而变

（C）p随T之升高可变大或减少（D）p必随T之升高而变大

8、关于亨利定律的下列几点说明中，错误的是：

（A）溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同

（B）溶质必须是非挥发性的

（C）温度愈高或压力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈准确

（D）对于混合气体，在总压力不太大时，亨利定律能分别适用于每一种气体，与其它气体的分压无关

9、当用三角形（顶点为ABC）坐标来表示三组分物系时，若某物系其组成在平行于底边BC的直线上变动时，则该物系的特点是：

（A）B的百分含量不变（B）B和C的百分含量之比不变

（C）C的百分含量不变（D）A的百分含量不变

10、NaCl（s）、NaCl水溶液及水蒸气平衡共存时，系统的自由度为:

（A）f=0（B）f=1（C）f=2（D）f=3

11、影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为:

（A）温度（B）催化剂（C）压力（D）浓度

12、在等温等压下，化学反应达平衡时，下列诸式中何者不一定成立:

（A）（B）

（C）（D）

13、用补偿法测定原电池的电动势时，主要为了:

（A）消除电极上的副反应（B）减少标准电池的损耗

（C）在可逆情况下测定电池电动势（D）简便易行

14、电池在恒定温度、压力和可逆情况下放电，则其与环境间的热交换为:

（A）一定为零（B）T△S

（C）△H（D）与△H和T△S均无关

15、实际电解时，在阴极上首先发生还原作用而放电的是:

（A）标准还原电极电势最大者

（B）标准还原电极电势最小者

（C）考虑极化后实际上的不可逆还原电势最大者

（D）考虑极化后实际上的不可逆还原电势最小者

16、关于液体液接电势Ej,正确的说法是：

（A）无论电池中有无外电流通过，只要电池中有液体液界存在，Ej总是存在

（B）只有两种浓度种类不同的电解质溶液相互接触时Ej才存在

（C）电池中无电流通过时才有Ej存在

（D）只有电流通过时电池才有Ej存在

17、下列说法正确的是:

（A）对电解池来说，负极是阴极，正极是阳极

（B）对电解池来说，负极是阳极，正极是阴极

（C）对原电池来说，负极是阴极，正极是阳极

（D）对原电池和电解池来说，均是正极为阳极，负极为阴极

18、理论分解电压是:

（A）当电解质开始电解反应时，所必须施加的最小电压

（B）在两极上析出的产物所组成的原电池的可逆电动势

（C）大于实际分解电压

（D）电解时阳极超电势与阴极超电势之和

19、在海上航行的轮船，常将锌块嵌于船底四周，这样船身可以减轻腐蚀，此种方法称为:

（A）阴极保护牺牲阳极法（B）阳极保护法

（C）金属保护层法（D）电化学保护法

20.反应A

Y当实验测得反应物A的浓度CA与时间t成线性关系时则该反应为：

（A）一级反应（B）二级反应

（C）分数级反应（D）零级反应

21、在反应A

B

C，A

D中，活化能E1>E2>E3，C是所需要的产物,从动力学角度考虑，为了提高产物C的产量，选择反应温度时应选择：

（A）较高反应温度（B）较低反应温度

（C）适中反应温度（D）任意反应温度

22、按照简单碰撞理论，阿仑尼乌斯公式中的指前因子A、活化能Ea是否与温度T有关？

（A）A、Ea都与T有关（B）仅Ea与T有关

（C）仅A与T有关（D）A、Ea都与T无关

23、过渡态理论认为:

（A）反应速率取决于活化络合物的生成

（B）反应速率取决于活化络合物分解为产物的速率

（C）用热力学方法可以算出速率常数

（D）活化络合物和产物间建立平衡

24、常见的一些亚稳现象都与表面现象有关，下面的说法正确的是:

（A）过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致

（B）过热液体形成的原因是新相种子——小气泡的附加压力太小

（C）饱和溶液陈化，晶粒长大是因为小晶粒溶解度比大晶粒的小

（D）人工降雨时在大气中撒入化学物质的主要目的是促进凝结中心的形成

25、某物质在水中发生负吸附，该溶液在干净的玻璃毛细管中的高度比纯水在该管中的高度:

（A）更高（B）更低

（C）相同（D）不能确定

26、描述固体对气体吸附的BET公式，是在朗格缪尔理论的基础上发展而得的，它与朗格缪尔理论的最主要区别是认为:

（A）固体表面是均匀的（B）吸附是单分子层的

（C）吸附作用是动态平衡（D）吸附是多分子层的

27、温度与表面张力的关系是：

（A）温度升高表面张力降低（B）温度升高表面张力增加

（C）温度对表面张力没有影响（D）不能确定

28、对于带正电的和带负电的溶胶系统的相互作用，下列说法正确的是:

（A）混合后一定发生聚沉（B）混合后不可能聚沉

（C）聚沉与否取决于正、负电荷量是否接近或相等

（D）聚沉与否取决于Fe和Sb结构是否相似

29、关于胶粒稳定性，下列说法正确的是：

（A）溶胶中电解质越少，溶胶越稳定

（B）胶粒的布朗运动越激烈，溶胶越稳定

（C）胶团中扩散层里反号离子越多，溶胶越稳定

（D）胶粒的表面吉布斯能越大，溶胶越稳定

30、溶胶系统最基本的特征是:

（A）均相，热力学稳定（B）多相、热力学不稳定

（C）光散射现象明显，渗透压小（D）光散射现象弱，扩散极慢

二、回答下列问题：

（本题共计40分，每小题5分）

1、1mol温度为T的理想气体，经绝热不可逆膨胀，体积增加一倍，没有对外做功，问：

（1）该气体的温度会不会改变？

（2）该气体的熵变为多少？

（3）环境熵有没有变化？

2、在一恒温封闭的玻璃罩中，放入两杯液面相同的糖水（A）和纯水（B），经历若干时间后，两杯液面的高度将如何变化？

3、某种金属有多种晶型，有人声称他在一定T、p下制得了这一纯金属的蒸气、液态、

晶型及

晶型的平衡共存系统.问这是否可能？

4、超电势的存在对哪方面是有害的？

对哪方面是有利的？

简述其原因。

5、油在水面的铺展往往进行到一定程度便不再扩展，为什么？

6、碰撞理论中为什么要引入概率因子P？

P小于1的主要原因是什么？

7、将12cm3、0.02mol·dm3的KCl溶液和100cm3、0.005mol·dm3的AgNO3溶液混合以制备溶胶，生成的胶团的结构式如何？

电泳时溶胶朝什么方向移动？

8、什么情况下可以用电解法有效分离溶液中的金属离子？

298K下，对由两种2价金属离子组成的混合体系，用电解法对其分离，电极电势相对大小有什么要求？

（如果一种金属离子的浓度下降到起始浓度的千万分之一，可认为已实现分离）

三．相图题（共计10分）

Sn和Ag的二元液固平衡相图（大致形状）如下图所示。

（1）指出图中各相区的相；

（2）熔融液从a点冷却到b点时，有什么新相析出？

这时系统的自由度是多少？

（3）当进一步冷却到c点时，系统两相物质的量之比如何表示？

四、计算题（共计40分）

1、（本题15分）

在100℃、101.3kPa下的1mol液态水与100℃的热源接触，使它向真空蒸发成为100℃、101.3kPa下的水蒸气，试求该过程的U、S和G。

能否用G来判断过程的方向性？

能否用克劳修斯不等式来判断过程的可逆性，简述一下理由。

已知在100℃、101.3kPa时水的汽化焓为40.64kJ·mol-1，设蒸气为理想气体。

2、（本题10分）

乙烯热分解反应：

C2H4（g）

C2H2（g）+H2（g）是一级反应，在1073.2K时，反应经10h有转化率为50%的乙烯分解。

已知上述反应的活化能为250.8kJ•mol-1。

欲使10s内有转化率为60%的乙烯分解，问温度应控制在多少？

3、（本题15分）

298K时，下列电池的电动势为1.227V：

（1）写出该电池的电极反应和电池反应。

（2）试求该电池的标准电动势

。

（注：

活度因子不等于1）

2016年攻读硕士学位研究生入学考试北京市联合命题

物理化学试题答案

一、选择一个正确的答案：

（本题共计60分，每小题2分）

1-10：

BBCCABDBDB

11-20:

AACBCAABAD

21-30:

AABDADACCB

二、回答下列问题：

（本题共计40分，每小题5分）

1、答：

（1）Q=0，W=0，则△U=0，理想气体的热力学能使温度的函数，现热力学能恒定，则膨胀后温度不变。

（2）绝热膨胀对外不作功，只可能是向真空膨胀。

对于真空膨胀可设计等温可逆膨胀，则熵变为

（3）

2、答：

（A）杯高于（B）杯，糖水（A）可视为稀溶液，由依数性原理，其蒸汽压会低于纯水（B）的蒸汽压，B中的水会不断的蒸发到A中。

3、答：

不可能.根据相律

是不可能的.说明单组份系统最多只能有三相平衡共存。

4、答：

有害的一面是由于电极的极化产生了超电势，使电解过程多消耗电能，有利的一面是可利用超电势的存在实现电解分离，例如可利用氢在不同金属上的超电势的差异，控制氢和金属离子的析出顺序。

5、答：

液体在固体表面，或一种液体在另一种与其不相溶的液体表面的铺展过程，可用铺展系数S来描述，当S＞0时，铺展过程便可自动进行。

多数油与水之间并非完全不互溶，在铺展过程中，随着油和水分子在一定程度上的相互渗入，界面张力逐渐改变，当导致S＜0时，铺展便不能进行了。

6、答：

碰撞理论所用的模型过于简单，硬球不能代表反应的实际分子，由于分子的结构复杂或位阻效应，传能过程需要时间等因素，使理论计算值大于实验值，故引入概率因子P校正项，

，k1为实测值，k2为计算值，P通常小于1.

7、答：

结构式为：

电泳时向负极移动。

8、答：

若溶液中有多种金属离子，用电解法使他们在阴极上放电析出，当先放电的离子浓度降低到起始浓度的千万分之一以下，后放电的离子还没有放电，这种情况下表示两种离子可以有效分离。

分离金属离子的电极电势差值为：

其中，a1=1.0mol/kg；a2=10-7mol/kg；z=2。

计算得：

ΔE=0.21V。

三、相图题（本题10分）

解：

（1）①L；②L+SA；③L+SC；④L+Sβ；⑤Sβ；⑥SC+Sβ；⑦SA+SC。

（2）化合物C析出，f=0。

（3）nA/nC=ce/dc。

四、计算题

1、（本题15分）

解：

∆U=∆H－∆（pV）≈∆H－pVg≈∆H－nRT

=（40.64－1⨯8.314⨯373⨯10-3）kJ=37.54kJ

∆G=∆H－T∆S=0

因过程不是恒压的，故不能用∆G来判断方向性。

可以用熵变来判断过程的方向性。

W=0，Q=∆U－W=∆U=37.54kJ

热温商

，故为不可逆过程。

2、（本题10分）

解：

反应为一级，则

由阿仑尼乌斯方程：

代入k（1073.2K），k（T）及E=250.8×103J•mol-1得：

T=1535.9K

3、（本题15分）

解：

（1）负极

正极

净反应

（2）