中科院应化所考博真题2012高等物理化学及答案

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中国科学院长春应用化学研究所

2012年攻读博士学位研究生入学试题

高等物理化学

一、选择题(包括8小题,每小题2分,共16分)

1.298.15 K,已知气相反应2CO(g)﹢O2(g) → 2CO2(g)的r m ΔG﹦

-514.2 kJ/mol,则发生1 mol 反应进度的Δr Am: (C)

A. r m Δ A﹦-514.2 kJ/mol

B. r m Δ A﹦0

C. r m Δ A>-514.2 kJ/mol

D. r m Δ A﹤-514.2 kJ/mol

2.1mol 苯(l)在正常沸点完全变为蒸气时,一组不变的热力学函数是:(C)

A. 温度、压力、定压热容

B. 热力学能、温度、吉布斯函数

C. 温度、总(系统和环境)熵、吉布斯函数

D. 热力学能、焓、熵

3.在一定压力下,纯A 的沸点、饱和蒸气压和化学势分别为b T∗,

A p∗,A μ ∗,加入少量不挥发的溶质形成溶液后分别变成b T ,A p ,A μ ,因此有:(D)

A. b T > b T∗,A p >A p∗,A μ > A μ∗

B. b T < b T∗,A p

C. b T < b T∗,A p >A p ∗,A μ < A μ∗

D. b T > b T∗,A p

4.298 K,浓度均为0.01 mol·kg−1的下列电解质溶液,其γ±最大者是:(A)

A.KC l

B.CaC l2

C l3

D.ZnSO4

5.对于亲水性固体表面,其界面张力间的关系是:(B)

A. s g σ < l s σ

B. s g σ > l s σ

C. s g σ﹦l s σ

D. g s σ< l g σ

6.298 K 时有相同物质的量浓度的NaOH(l)和NaCl(2)溶液,两溶液中Na+的迁移数1 t 与2 t 之间的关系为:(C)

A. 1 t ﹦2 t

B. 1 t > 2 t

C. 1 t < 2 t

D.无法比较

7.下面属于水包油型乳状液(O/W 型)基本性质之一的是:(A)

A.有导电性

B.易于分散在油中

C.无导电性

8.下列物质在水溶液中能发生正吸附的是:(D)

A.烧碱

B.蔗糖

C.食盐

D.肥皂

二、填空题(包括10小题,每小题2分,共20分)

1.下列四个过程:

(a)物质的量为n的理想气体由始态(p

1,V

1

,T)变化到末态

(p

2,V

2

,T)

(b)实际气体的节流膨胀

(c)物质的量分别为n B,n C的纯液体B,C在恒温恒压下形成理想状态混合物的混合过程

(d)绝热,恒压,不做非体积功的化学反应过程。

在过程前后系统焓保持不变的有(abcd )

2.关系式S = k ln Ω的主要意思是( 联系统计热力学与宏观热力学的桥梁,表明了熵的统计意义 )

3.某反应在340 K 时的速率常数为0.292 min 1-,活化能为103.3 kJ/mol ,则353 K 时的半衰期为( 0.618 )min

4.已知298 K 时的标准电极电势E (Fe +3/Fe)=-0.036 V ,则E (Fe 2+/ Fe)=-0.439V ,则E (Fe 3+/ Fe 2+)为( 0.770 )

5. 若气体的状态方程为(pV m )/(RT)=1+b p ,b 为常数,则其逸度表

达式为

6. 已知某分子两能级的能量为1ε= 6.12110-⨯,2ε= 8.42110-⨯,相应的简并度(统计权重)为g 1= 3,g 2= 5,Boltzmamn 常数k = 1.382310-⨯,试计算T = 300 K 时这两个能级上分布的粒子数之比为( n 2/n 1=0.32 )

7. 氩气钢瓶外表的油漆的颜色是 天蓝 ,氢气钢瓶外表的油漆的颜色是 深绿 。

8. 对峙法测定原电池电动势所需的仪器是 电位差计 。

9. 在U 形管水银压差计中的液面上常加有隔离液,如石蜡油、甘油等,其作用是: 防止汞的蒸发扩散 。

10. 热电偶测温原理是利用两种金属的 温差电势 来测定温度的。

三、简答题(包括4小题,每小题5分,共20分)

1. 某相同温度下两实际气体的Z(压缩因子)

—P(压力)等温线如图1所示。由图可知,该

温度下,当P 0时,Z=1,当压力相当高的b

和b’点也有Z=1,它们均符合理想气体状态方程图1

pV m=R T的形式。问两者是否矛盾?为什么?

2. 25℃时,电池Zn(s)︱ZnO(s)︱OH-1(a﹦0.1)︱HgO(s)︱Hg(l)的

(1)负极反应.

(2)正极反应.

(3)电池反应.

(4)电池的电动势.

[已知25℃时,ΔfGm (ZnO,s)﹦-318.3 kJ/mol;f m ΔG (HgO,s)﹦-58.74 kJ/mol]

3. 甲苯的氯化反应:C 6H 6CH 3+Cl

2 实验表明,当低温(30-50℃)下使用FeCl 3作催化剂主要是苯环上取

代,高温(120-130℃)下用光激发,则主要是侧链取代。试用有关化学动力学知识解释其中的道理。

4. 以色列科学家Dan Shechtman 博士因发现准晶体独获2011年诺贝尔化学奖,请你回答:(1)至少2种准晶体类型;(2)准晶构造特性;

(3)准晶有什么特殊的性质/性能。

四、计算题(包括2小题,每小题10分,共20分)

1. 已知电极Ag +|Ag 和Ag +,AgCl|Cl -的标准电极电势分别为0.7994V 和0.2221V 。请计算298.15 K 时固体AgCl 在水中的活度积

C 6H 4ClCH 3+HCl

C 6H 5CH 2Cl+HCl

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