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数之比为_____________。(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

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

(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[ ]

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’

2

(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。

四、(15)

已知CCl4(l)的蒸气压与温度的关系为lnp/Pa= ?3637.1其正常沸点为350K。100℃时SnCl4(l) 的?C，

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CD行10min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。

3