2011长春应用化学研究所考博高等物理化学

中国科学院长春应用化学研究所
2011年招收攻读博士学位研究生入学考试试题
科目名称：高等物理化学
一、选择题(包括15小题，每小题2分，共30分)
1. 下列各式不受理想气体条件限制的是：（）
（A）PV v = 常数（B）（∂p/∂v）= -P/V
（C）Q p = Q v + Σv B RT （D）∆H = ∆U + P∆V
2. 组成一定的均相系统，无非体积功且定温时，其吉布斯函数随压力的增大而：
（）
（A）增大（B）减小（C）不变（D）无法确定
3. NH3分子的平动、转动、振动自由度分别为：（）
（A）3、3、6 （B）3、2、7 （C）3、2、6 （D）3、3、7
4. 与分子运动空间有关的分子运动的配分函数是：（）
（A）振动配分函数（B）转动配分函数
（C）平动配分函数（D）前三个配分函数均与分子运动空间无关
5. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起：（）
（A）沸点升高（B）熔点升高（C）蒸气压升高（D）都不对
6. 某平行反应含有主、副两个反应，主反应的产物为Y，活化能为E1，副反应
产物为Z，活化能为E2，且E1>E2，则升高温度：（）
（A）对生成Y有利（B）对生成Z有利（C）无影响（D）无法确定7. 通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为：（）
（A）1 （B）2 （C）3 （D）4
8. 在下面过程中，系统内能变化不为零的是：（）
（A）不可逆循环过程（B）可逆循环过程
（C）纯液体的真空蒸发过程（D）理想气体的自由膨胀过程
9. 在光化学反应中，光的主要作用是：（）
（A）催化作用（B）增加体系的自由能
（C）活化反应物分子（D）增加传递能力的速度
10. 当发生极化现象时，两电极的电极电动势发生如下变化：（）
（A）E(阳)变大，E(阴)变小（B）两者都变大
（C）E(阳)变小，E(阴)变大（D）两者都变小
11. 二元恒沸混合物的组成：（）
（A）固定（B）随温度而变
（C）随压力而变（D）无法判断
12. 化学吸附对催化作用的影响，下列表述错误的是：（）
（A）吸附速率越高，对反应越有利
（B）吸附稳定性越高，对反应越有利
（C）吸附太强则会形成毒物使活性中心不能在生
（D）具有较快的吸附速率、适中的吸附强度的催化剂有利用催化反应
13. 气体在固体表面发生等温吸附时：（）
（A）ΔS>0 （B）ΔS<0 （C）S=0 （D）ΔS≥0
14. 液体在毛细管中上升的高度反比于：（）
（A）温度（B）毛细管半径（C）液体的粘度（D）大气压力15. 根据现代技术研究，下面叙述错误的是：（）
（A）金属催化剂的活性反映的是反应区间的动态过程
（B）晶格间距表达的只能是催化体系所需要的某种几何参数
（C）金属吸附气体后会发生重排、原子迁移和原子间距增大
（D）可以观察到催化剂表面上发生的真实过程
二、填空题(包括6小题，每空格1分，共10分)
1. 理想气体经节流膨胀过程，其∆U 0，∆H 0。

（填“>”、“<”或“=”）
2. 在温度T时，理想稀溶液中的溶剂化学式可表示为μA= 。

3. 1 kg水中分别溶解等物质量的NaCl、CaCl2、KCl和CO(NH2)2，其凝固点下降最低的是。

4. 使用可充电的化学电池时，电池对外输出的电压电池的电动势；而对电池充电时，外加电压要其电动势。

5. 鞍点是反应的最低能量途径上的最高点，但它不是势能面上的，也不是势能面上的。

6. 不可逆过程热力学的基本假定包括局部平衡假定和不完全平衡假定，根据第一个基本假定，研究对象可区分为系统和系统。

三、词语解释(包括5小题，每小题2分，共10分)
1. 孤立系统
2. 偏摩尔量
3. 离子迁移数
4. 聚沉值
5. 内扩散与外扩散
四、简答题(包括5小题，每小题3分，共15分)
1. 多相催化的所包含的基元步骤。

2. 积分吸附热。

3.氧化还原反应在电池中进行和在普通反应器中进行有何不同？
4.胶体是热力学的不稳定体系但它能在相当长的时间内稳定存在,试解释原因。

5. 请简述2010年诺贝尔化学,获奖者及贡献。

五、综合题(包括4小题，共35分)
1. (8分) 醋酸酐的分解反应是一级反应，该反应的活化能E=144348J⋅mol-1。

已知
在284℃，这个反应的k=。

现要控制此反应在10分钟内转化率达到90%，试问反应温度要控制在多少度？
2.（10分）在77.2K时，用微球型硅酸铝催化剂吸附N2气，在不同的平衡压力下测得每千克催化剂吸附的N2气在标准状态下的体积数据如下：
已知77.2K时N2的饱和蒸气压为99.125 kPa，每个N2分子的截面积a m为16.2×10-20 m2，使用BET公式计算该催化剂的比表面积。

3.（7分）25℃时，电池Zn(s) | ZnCl2 (b＝0.555mol·kg-1) | AgCl(s) | Ag(s) 的电
动势E＝1.015V，(∂E/∂T)p= －4.02×10-4 V·K－1。

已知Eθ(Zn2+/Zn)＝-0.7630V, Eθ(AgCl/Ag,Cl-)=0.2220V。

(1) 写出电池反应。

(2) 求上述反应的平衡常数Kθ。

4. （10分）
(1) 证明关系式
(∂H/∂T)v = C p + (∂H/∂p)T(∂p/∂T)v
(2) 用热力学原理证明在100℃和202.65 kPa的恒定条件下水比水蒸气稳定。