中国科学技术大学
一九九九年招收硕士学位研究生入学考试试卷
试题名称： 物理化学
选择题部分（共五题，每题2分）
（1）1mol理想气体在100℃作如下等温膨胀变化：初态体积25dm3，终态体积100dm3。先在外压恒定为体积等于50 dm3时的压力下膨胀到50 dm3，再在外压恒定为终态压力下膨胀到100 dm3。整个变化所做膨胀功为：（ ）
（A）3101J （B）5724J （C）2573J （D）4208J （2）373.15K和p下，水的蒸发潜热为40.7kJ?mol-1，1mol水的体积为18.8 cm3
?1mol－1
，水蒸汽的体积为30200 cm3?mol-1
，在该条件下1mol水蒸发为水蒸汽的?U为：（ ）
（A）45.2kJ (B)40.7kJ (C)37.6kJ (D)52.5kJ (3)373.15K和p下，1mol水向真空汽化膨胀为373.15K和p的水蒸汽，则该变化的?G为：（ ）
（A）40.7kJ (B)52.5kJ (C)37.6kJ (D)0
(4)用界面移动法测定H+离子的迁移率（淌度），在历时750秒后，界面移
动了4.0cm，迁移管两极之间的距离为9.6cm，电位差为16.0V，设电场是均匀的，H+离子的迁移率为：（ ）
（A）3.2×10-7m2·V-1·s-1, （B）5.8×10-7m2·V-1·s-1, （C）8.5×10-4m2·V-1·s-1, （A）3.2×10-5m2·V-1·s-1,
（5）在稀的砷酸溶液中通入H2S制备硫化砷（As2S3）溶胶，该溶胶稳定剂是H2S，则其胶团结构式是：（ ）
（A）[(As)+-x?-2S3m?nH,(n?x)HS]?xHS （B）[(As-,(n-x)H+]x-?xH+2S3)m?nHS （C）[(As+-x?-2S3)m?nH,(n?x)HS]?xHS （D）[(As-+x?+2S3)m?nHS,(n-x)H]?xH
计算题部分
1.（9分）温度与压力分别为298.15K，p时，已知下列反应的热效应： （
1
）
CH3COOH(l)+2O2(g)?2CO2(g)+2H2O(l) ?rHm,1??870.3kJ?mol-1
（
2
）
C(石墨）＋O2(g)?CO2(g) 1
?rHm,2??393.5kJ?mol-1
（
3
）
M(苯)?78.108?10?3kg?mol-1与M(联苯)?154.2?10?3kg?mol-1。
gH2(g)+12O2(g)?H2O(l) （ 1 求：）苯的沸点升高常数；（2）苯的蒸发热?lHm。
?-1rHm,3??285.8kJ?mol
求反应2C(石墨)+2H2(g)+O2(g)?CH3COOH(l) 的摩尔焓变?rHm＝？
2.（10） 试应用麦克斯韦关系式证明理想气体的内能与体积无关，而仅是温度的函数??即???U?＝0?；而范德华气体的内能随体积的增大而增加???V???T???即????U????V??＞0?。
T?3.（10分）已知25℃时，液态水的饱和蒸汽压为3167Pa，试计算25℃、p时，1mol过冷水蒸汽变为同温同压下液态水的?G，并判断该变化是否自
发。已知液态水的摩尔体积V(l)?1.807?10?5m3?mol-1m。
4.（10分）苯的正常沸点为80.1℃，在100g苯中加入13.76g联苯C6H5-C6H5之后，苯的沸点升至82.4℃。已知苯与联苯的摩尔质量分别为
5.（9分）硝基苯和水组成完全不互溶二组分混合液。在p下，其沸腾温度为99℃。已知99℃时水的蒸汽压为97.709kPa。水与硝基苯的摩尔质量分
别
为
M(水?)?3?138与?.M(硝)?123.11?10?3kg?mol-1。若硝基苯进行水蒸汽蒸馏，试求馏出
物中硝基苯所占质量百分数。
6.（9分）已知反应 (C3H2)CHOH(g)32(CH)2C 在457.4K时，Kp＝0.36，本反应的?rCp?0，
?rHm(298.15K)?6.150?104J?mol-1 , 试求500K时的Kp。
7.（9分）设有某气体A，其分子的最低能级是非简并的，取分子的基态作为能量零点，相邻能级的能量为?，其统计权重为2，忽略更高能级， (1) .写出A分子的总配分函数的表达式；
(2). 设?＝kT，求出相邻两能级上最可几分子数之比N1/No的值； (3).设?＝kT，试计算1mol该气体的平均能量为多少？（T＝298.15K）。
2
0O(g)+H8.（6分）下列电池
Pt|H2(p1)|HCl(m)|H2(p2)|Pt
设氢气符合状态方程pVm=RT+?p。式中?＝1.481?10?5m3?mol-1，且与温度，压力无关。当氢气的压力p1＝20.0?p，p2＝p时， (1).写出电极反应和电池反应；
(2).计算电池在温度为293.15K时的电动势；
(3).温度恒定为293.15K，发生1mol（l）中写出的电池反应，其可逆热效应QR,m是多少？
9.（6分） 298.15K时， 有一含Zn2+与 Cd2+的、浓度都为0.10mol?kg-1的
中
性
溶
液
(pH=7),
用
Pt
电
极
电
解
，
E(Zn2+Zn)??0.763V,E(Cd2+Cd)??0.403V，氢气的超电势?H2?0.6V,Zn与Cd的超电势忽略不计，
（1）哪种金属首选在阴极上析出？为什么？
（2）第二种金属刚折出时，首选析出金属的浓度是多少？
10.（9分）气相反应 H2(g)+Br2(g)??k?2HBr(g)的反应历程（基元反 应）为：
（1） Br2+M??k1?2Br? +M （2） Br? +Hk22???HBr+H? （3） H?+Br2??k3?HBr+Br? （4） H? +HBr??k4?H2+Br? （5） 2Br+M??k5?Br2+M 用稳态近似法推出总反应的动力学方程。
11.（6分）水中有一直径为1.000?10-6m的水汽泡（水面下附近，并忽略水柱的静压力），水的温度在沸点附近（即将沸腾），若该汽泡能顺利浮出
水面，汽泡的温度为多少？该汽泡中有多少个水分子？（已知此时水的表
面张力?＝0.0580N?m?1，水的密度＝0.95?103kg?m-3，水的摩尔质量为
M＝18.016?10?3kg?mol-1，水的汽化热近似为常数
?glHm?40.65kJ?mol?1水汽近似为理想气体，大气压力为p＝
101325Pa）。
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