2014年青岛大学考研真题研究生入学真题829物理化学
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青岛大学 2014 年硕士研究生入学考试试题
科目代码： 829 科目名称： 物理化学 （共 5 页）
请考生写明题号，将答案全部答在答题纸上，答在试卷上无效 一、选择题（20 分） 1. (2 分) 单原子分子理想气体的 CV, m =(3/2)R，温度由 T1 变到 T2 时，等压 过程体系的熵变 ΔSp 与等容过程熵变 ΔSV 之比是： (A) 1 : 1 (C) 3 : 5
试分别采用稳态近似法和平衡近似法导出总反应的速率公式， 并讨论两种 方法的使用条件。 2.（10 分）) 以等体积的 0.08 mol•dm-3KI 和 0.1 mol•dm-3AgNO3 溶液混合 制备 AgI 溶胶，试写出该溶胶的胶团结构示意式，并比较电解质 CaCl2、 MgSO4、Na2SO4、NaNO3 对该溶胶聚沉能力的强弱。 3. (10 分) 请根据所学的物理化学知识解释下面现象的基本原理。 （1）水在玻璃毛细管 A 中可上升到 h 处，若将毛细管 B 中部扩大(如 图)， 水在毛细管中上升情况如何? 若将水抽到 h 以上 b 处，再让其自 动下降，结果又如何? 为什么? （5 分）
源自文库$ m
均为 298 K 时的数据） ： Na2CO3(s) -1130.9 136.6 109.6
3
NaHCO3(s) ΔfH $ mol-1 m /kJ· S
$ m
CO2(g) -393.5 213.6 37.1
H2O(g) -241.8 188.7 33.6
-947.7 102.1 87.6
/J· K-1· mol-1
θ
(B) 2 : 1 (D) 5 : 3
3 2. (2 分) 298 K， 标准压力 P 下有两瓶萘溶液， 第一瓶为 2dm（溶有 0.5mol
萘） ，第二瓶为 1dm3（溶有 0.25mol 萘） ，若以 μ1、μ2 分别表示两瓶中 萘的化学势，则： (A) μ1 =10μ2 (C) μ1 =μ2 度和压力皆有关系的是： (A) Ka (C) Kp 4. (2 分) 某电池的电池反应可写成： (1) H2(g) + 1/2O2(g) ─→ H2O(l) (2) 2H2(g) + O2(g) ─→ 2H2O(l) 用 E1，E2 表示相应反应的电动势，K1，K2 表示相应反应的平衡常数，下 列各组关系正确的是： (A) E1＝ E2 (C) E1＝ E2 K1＝ K2 K1≠ K2 (B) E1≠ E2 (D) E1≠ E2 K1＝ K2 K1≠ K2 (B) Kc (D) Kx (B) μ1 = 2μ2 (D) μ1=0.5μ2
E 4 1 －Hg（l）的电动势 E=0.0455V， 3.38 10 V K 。写出该电池 T p
的反应， 并求出该温度下的 ΔrGm、ΔrSm、 ΔrHm 及可逆放电时的热效应 Qr。 四、简答题（50 分）
k+ 1. (15 分) 一氧化氮氧化反应的机理如下： ①2NO kN 2O 2 ②N2O2 + O2 k2 2NO2
3. (2 分) 对于理想气体间反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与温
5. （2 分）组分 A 和 B 可以形成四种稳定化合物：A2B，AB，AB2，AB3， 设所有这些化合物都有相合熔点。则此体系的低共熔点最多有几个？ (A) 3 (C) 5
1
(B) 4 (D) 6
6. (2 分) 设水在某玻璃毛细管内上升的高度为 h，若此毛细管被折断，露 在水面以上的长度是 h/2，则水在毛细管上升到 h/2 以后，将： (A) 不断从管中流出 (B) 不从管中流出，管内液面曲率半径缩小到 1/2 倍 (C) 不从管中流出，管内液面曲率半径增大到 2 倍 (D) 不从管中流出，管内液面曲率半径不变 7. (2 分) 对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ (A) 与化合物一样，具有确定的组成 (B) 不具有确定的组成 (C) 平衡时，气相和液相的组成相同 (D) 其沸点随外压的改变而改变 8.（2 分）某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗 1/4 的时间 的 2 倍，则该反应的级数是： (A) 0.5 级反应 (C) 1 级反应 (B) 0 级反应 (D) 2 级反应
3. (2 分) 将含 0.01mol· dm-3 NaCl 和 0.02 mol· dm-3 KCl 的 10dm3 溶液和 100 dm3 0.005 mol· dm-3 的 AgNO3 液混合制备的溶胶， 其胶粒在外电场的 作用下电泳的方向是向____移动。 （填正极、负极） 4. （ 2 分 ） 电 池 Ag(s)│Ag+(aq)‖CuCl2(aq)│Cu(s) 的 电 池 反 应 是 ________________________。 5. （ 2 分 ） 平 行 反 应 的 总 速 率 是 所 有 平 行 发 生 的 反 应 速 率 的 ____________________ 。 其 决 速 步 是 平 行 反 应 中 反 应 速 率 最 ______________ (填快,慢)的一个。 三、计算题（70 分） 1.（10 分）将 298K 的 1 mol O2 从 pθ 绝热可逆压缩到 6pθ，试求 Q，W， ΔU， ΔH， ΔA， ΔG， ΔS 和 ΔS 隔离。 已知 Sm(O2, 29815 K) = 205.03 J· K-1· mol-1。 2.（15 分） A 和 B 组成理想溶液，在 136.7° C 时纯 A 和纯 B 液体的饱和 蒸气压分别为 115.1kPa 和 60.4kPa，设蒸气为理想气体。 (1) 计算 136.7° C 时，组成 xA＝0.600 的溶液的蒸气总压和气相组成。 (2) 136.7° C 时，如果气相中两种物质的蒸气压相等，求蒸气总压及溶液 的组成。 3.（15 分）将固体 NaHCO3 放入真空容器中会发生分解反应： 2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) (已知 exp(-11.96)=6.37*10-6 ) 求 : (1) 25℃分解达到平衡时，体系的组分数及自由度各为多少？ (2) 25℃，该平衡体系的总压为多少？ (3) 若平衡总压力为 101.325 kPa，该体系的温度为多少？ 已知下列数据（fH $ m ,S
5
9.（2 分）在一定量的以 KCl 为稳定剂的 AgCl 溶胶中加入电解质使其聚 沉，下列电解质的用量由小到大的顺序正确的是： (A) AlCl3<ZnSO4<KCl (C) ZnSO4<KCl <AlCl3 (B) KCl< ZnSO4 <AlCl3 (D) KCl <AlCl3<ZnSO4
10.（2 分）一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以 堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？ (A) 铜片 (C) 镀锡铁片 二、填空题（10 分） 1.(2 分) 理想气体等温 (T = 300 K) 膨胀过程中从热源吸热 600 J， 所做的 功仅是变到相同终态时最大功的 1/10，则体系的熵变 ΔS = ______ J· K-1。 2. (2 分) 已知 (Fe2+/Fe)= -0.440 V, (B) 铁片 (D) 锌片
Cp,m/J· K-1· mol-1
4. (15 分) 在 90° C，pθ 下，1mol 水蒸发成等温等压下的水蒸气，求此过程 的 △ S ，并判断此过程是否可能发生。已知 90° C 时水的饱和蒸气压为 7.012× 104 Pa，90° C 时的可逆汽化热为 41.10 kJ· mol-1，100° C 时可逆汽化 热 为 40.67 kJ· mol-1 ，液 态 水 和 气 态 水 的 定压 摩 尔 热 容 分 别 为 75.30 J· K-1· mol-1 和 33.58 J· K-1· mol-1。(已知 ln373/363=0.0272) 5.（15 分）25° C 时，电池 Ag（s）－AgCl（s）│KCl（m）│Hg2Cl2（s）
(Cu2+/Cu) = 0.337 V， 在 25℃, p时, 以 Pt
为阴极，石墨为阳极，电解含有 FeCl2(0.01 mol· kg-1)和 CuCl2 (0.02 mol· kg-1)的水 溶液，若电解过程不断搅拌溶液，且超电势可忽略不计，则最先析出的金属是 __________。
2
4
（2）人工降雨
（5 分）
4. (15 分) 下图是碳的相图，试根据该图回答下列问题：
(1) 说明曲线 OA，OB，OC 分别代表什么？ (2) 说明点 O 的含义。 (3) 碳在室温及 101.325 kPa 下，以什么状态稳定存在？ (4) 在 2000 K 时， 增加压力， 使石墨转变成金刚石是一个放热反应， 试从相图判断两者的摩尔体积 Vm 哪个大？为什么？
科目代码： 829 科目名称： 物理化学 （共 5 页）
请考生写明题号，将答案全部答在答题纸上，答在试卷上无效 一、选择题（20 分） 1. (2 分) 单原子分子理想气体的 CV, m =(3/2)R，温度由 T1 变到 T2 时，等压 过程体系的熵变 ΔSp 与等容过程熵变 ΔSV 之比是： (A) 1 : 1 (C) 3 : 5
试分别采用稳态近似法和平衡近似法导出总反应的速率公式， 并讨论两种 方法的使用条件。 2.（10 分）) 以等体积的 0.08 mol•dm-3KI 和 0.1 mol•dm-3AgNO3 溶液混合 制备 AgI 溶胶，试写出该溶胶的胶团结构示意式，并比较电解质 CaCl2、 MgSO4、Na2SO4、NaNO3 对该溶胶聚沉能力的强弱。 3. (10 分) 请根据所学的物理化学知识解释下面现象的基本原理。 （1）水在玻璃毛细管 A 中可上升到 h 处，若将毛细管 B 中部扩大(如 图)， 水在毛细管中上升情况如何? 若将水抽到 h 以上 b 处，再让其自 动下降，结果又如何? 为什么? （5 分）
源自文库$ m
均为 298 K 时的数据） ： Na2CO3(s) -1130.9 136.6 109.6
3
NaHCO3(s) ΔfH $ mol-1 m /kJ· S
$ m
CO2(g) -393.5 213.6 37.1
H2O(g) -241.8 188.7 33.6
-947.7 102.1 87.6
/J· K-1· mol-1
θ
(B) 2 : 1 (D) 5 : 3
3 2. (2 分) 298 K， 标准压力 P 下有两瓶萘溶液， 第一瓶为 2dm（溶有 0.5mol
萘） ，第二瓶为 1dm3（溶有 0.25mol 萘） ，若以 μ1、μ2 分别表示两瓶中 萘的化学势，则： (A) μ1 =10μ2 (C) μ1 =μ2 度和压力皆有关系的是： (A) Ka (C) Kp 4. (2 分) 某电池的电池反应可写成： (1) H2(g) + 1/2O2(g) ─→ H2O(l) (2) 2H2(g) + O2(g) ─→ 2H2O(l) 用 E1，E2 表示相应反应的电动势，K1，K2 表示相应反应的平衡常数，下 列各组关系正确的是： (A) E1＝ E2 (C) E1＝ E2 K1＝ K2 K1≠ K2 (B) E1≠ E2 (D) E1≠ E2 K1＝ K2 K1≠ K2 (B) Kc (D) Kx (B) μ1 = 2μ2 (D) μ1=0.5μ2
E 4 1 －Hg（l）的电动势 E=0.0455V， 3.38 10 V K 。写出该电池 T p
的反应， 并求出该温度下的 ΔrGm、ΔrSm、 ΔrHm 及可逆放电时的热效应 Qr。 四、简答题（50 分）
k+ 1. (15 分) 一氧化氮氧化反应的机理如下： ①2NO kN 2O 2 ②N2O2 + O2 k2 2NO2
3. (2 分) 对于理想气体间反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与温
5. （2 分）组分 A 和 B 可以形成四种稳定化合物：A2B，AB，AB2，AB3， 设所有这些化合物都有相合熔点。则此体系的低共熔点最多有几个？ (A) 3 (C) 5
1
(B) 4 (D) 6
6. (2 分) 设水在某玻璃毛细管内上升的高度为 h，若此毛细管被折断，露 在水面以上的长度是 h/2，则水在毛细管上升到 h/2 以后，将： (A) 不断从管中流出 (B) 不从管中流出，管内液面曲率半径缩小到 1/2 倍 (C) 不从管中流出，管内液面曲率半径增大到 2 倍 (D) 不从管中流出，管内液面曲率半径不变 7. (2 分) 对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ (A) 与化合物一样，具有确定的组成 (B) 不具有确定的组成 (C) 平衡时，气相和液相的组成相同 (D) 其沸点随外压的改变而改变 8.（2 分）某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗 1/4 的时间 的 2 倍，则该反应的级数是： (A) 0.5 级反应 (C) 1 级反应 (B) 0 级反应 (D) 2 级反应
3. (2 分) 将含 0.01mol· dm-3 NaCl 和 0.02 mol· dm-3 KCl 的 10dm3 溶液和 100 dm3 0.005 mol· dm-3 的 AgNO3 液混合制备的溶胶， 其胶粒在外电场的 作用下电泳的方向是向____移动。 （填正极、负极） 4. （ 2 分 ） 电 池 Ag(s)│Ag+(aq)‖CuCl2(aq)│Cu(s) 的 电 池 反 应 是 ________________________。 5. （ 2 分 ） 平 行 反 应 的 总 速 率 是 所 有 平 行 发 生 的 反 应 速 率 的 ____________________ 。 其 决 速 步 是 平 行 反 应 中 反 应 速 率 最 ______________ (填快,慢)的一个。 三、计算题（70 分） 1.（10 分）将 298K 的 1 mol O2 从 pθ 绝热可逆压缩到 6pθ，试求 Q，W， ΔU， ΔH， ΔA， ΔG， ΔS 和 ΔS 隔离。 已知 Sm(O2, 29815 K) = 205.03 J· K-1· mol-1。 2.（15 分） A 和 B 组成理想溶液，在 136.7° C 时纯 A 和纯 B 液体的饱和 蒸气压分别为 115.1kPa 和 60.4kPa，设蒸气为理想气体。 (1) 计算 136.7° C 时，组成 xA＝0.600 的溶液的蒸气总压和气相组成。 (2) 136.7° C 时，如果气相中两种物质的蒸气压相等，求蒸气总压及溶液 的组成。 3.（15 分）将固体 NaHCO3 放入真空容器中会发生分解反应： 2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) (已知 exp(-11.96)=6.37*10-6 ) 求 : (1) 25℃分解达到平衡时，体系的组分数及自由度各为多少？ (2) 25℃，该平衡体系的总压为多少？ (3) 若平衡总压力为 101.325 kPa，该体系的温度为多少？ 已知下列数据（fH $ m ,S
5
9.（2 分）在一定量的以 KCl 为稳定剂的 AgCl 溶胶中加入电解质使其聚 沉，下列电解质的用量由小到大的顺序正确的是： (A) AlCl3<ZnSO4<KCl (C) ZnSO4<KCl <AlCl3 (B) KCl< ZnSO4 <AlCl3 (D) KCl <AlCl3<ZnSO4
10.（2 分）一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以 堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？ (A) 铜片 (C) 镀锡铁片 二、填空题（10 分） 1.(2 分) 理想气体等温 (T = 300 K) 膨胀过程中从热源吸热 600 J， 所做的 功仅是变到相同终态时最大功的 1/10，则体系的熵变 ΔS = ______ J· K-1。 2. (2 分) 已知 (Fe2+/Fe)= -0.440 V, (B) 铁片 (D) 锌片
Cp,m/J· K-1· mol-1
4. (15 分) 在 90° C，pθ 下，1mol 水蒸发成等温等压下的水蒸气，求此过程 的 △ S ，并判断此过程是否可能发生。已知 90° C 时水的饱和蒸气压为 7.012× 104 Pa，90° C 时的可逆汽化热为 41.10 kJ· mol-1，100° C 时可逆汽化 热 为 40.67 kJ· mol-1 ，液 态 水 和 气 态 水 的 定压 摩 尔 热 容 分 别 为 75.30 J· K-1· mol-1 和 33.58 J· K-1· mol-1。(已知 ln373/363=0.0272) 5.（15 分）25° C 时，电池 Ag（s）－AgCl（s）│KCl（m）│Hg2Cl2（s）
(Cu2+/Cu) = 0.337 V， 在 25℃, p时, 以 Pt
为阴极，石墨为阳极，电解含有 FeCl2(0.01 mol· kg-1)和 CuCl2 (0.02 mol· kg-1)的水 溶液，若电解过程不断搅拌溶液，且超电势可忽略不计，则最先析出的金属是 __________。
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（2）人工降雨
（5 分）
4. (15 分) 下图是碳的相图，试根据该图回答下列问题：
(1) 说明曲线 OA，OB，OC 分别代表什么？ (2) 说明点 O 的含义。 (3) 碳在室温及 101.325 kPa 下，以什么状态稳定存在？ (4) 在 2000 K 时， 增加压力， 使石墨转变成金刚石是一个放热反应， 试从相图判断两者的摩尔体积 Vm 哪个大？为什么？