青岛科技大学2007物理化学

青岛科技大学2007年研究生入学考试试卷

考试科目：物理化学(答案全部写在答题纸上)

一. 选择及填充题(每小题3分，共30分)

1. 无非体积功的封闭系统中，等温、等压下的化学反应可用______来计算系统的熵变。

A. ΔS=Q/T

B. ΔS=ΔH/T

C. ΔS=(ΔH－ΔG)/T

D. ΔS=nR ln(V2/V1)

2. 298 K时气相反应2 SO3(g) == 2 SO2(g) + O2(g) 的标准平衡常数为K p (1)，反应 2 SO2(g) + O2(g) == 2 SO3(g) 的标准平衡常数K p (2) = _______________。

A. Kp (1)

B. －Kp (1)

C. 1 / Kp (1)

D. [Kp (1)]1/2

3. 已知25℃时标准电极电势E (Ag+｜Ag)=0.799 V，E (Cu2+｜Cu)=0.337 V。25℃时电池

Cu｜Cu2+(a=1)‖Ag+(a=1)｜Ag

的电动势E=______V。

A. –0.462

B. 0.462

C. –1.136

D. 1.136

4. 0.1 mol·dm－3的KI溶液与等体积的0.08 mol·dm－3的AgNO3溶液相混，制得的AgI溶胶分别用以下四种电解质溶液使其聚沉，其中聚沉能力最大的是___________：

A. Na2SO4

B. ZnCl2

C. Na3PO4

D. AlCl3

5. 在各种运动形式的配分函数中，与粒子运动空间有关的是______________。

A. q t

B. q v

C. q r

D. q t与q v

6. 某系统中粒子的分布符合玻尔兹曼分布。温度T下，分布在简并度均为1的两个能级ε2和ε 1 上的粒子数之比n2/n1=____________________。

A. (ε2－ε1) / (kT)

B. exp[ε2 / (kT)] / exp[ε1 / (kT)]

C. exp[－(ε2－ε1) / (kT)]

D. exp[－ε2 / (kT)] / exp[－ε1 / (kT)]

7. 25℃下，压力为100 kPa的2 m3气体反抗恒外压50 kPa膨胀至内、外压相等为止，此过程中气体对外做功－W=_______________。

8. 恒温、恒压下，由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)和CO2(g)构成的多相平衡系统的独立组分数为______________，自由度数为___________。

9. CaCl2溶液的质量摩尔浓度为b，此溶液的离子平均质量摩尔浓度b±=_________。

10. 25℃下进行反应2 A ─→B 的速率常数为k，采用催化剂S后，反应速率可提高到10 k。同温度下，反应B─→ 2 A的速率常数为0.1 s－1，采用催化剂S后，此反应的速率常数k’= _______________。

二.(20分)在100 kPa下将1 mol He(g)从100℃加热到200℃，计算此过程的Q、W、ΔU、ΔS及ΔG。已知100℃下He(g)的标准摩尔熵为130.2 J·K－1·mol－1，He(g)可看作理想气体。

三.(20分)将NH4HS(s)放入抽空的容器中，25℃下分解为NH3(g)和H2S(g)。平衡时容器内的压力为66.8kPa。若放入NH4HS(s)时容器中已有40.0 kPa的H2S(g)，计算25℃下平衡时容器中气体的压力。

四.(20分)苯的正常沸点为80℃，气化焓为393 J/g。计算25℃时苯的蒸气压及26.7 kPa下苯的沸点。

五.(20分)将反应Hg2Cl2(s) + H2[p(H2)] == 2 Hg(l) + 2 HCl[b(HCl)] 设计成电池(写出电池表示式)。若p(H2)=101.3 kPa，b(HCl)=0.1 mol/kg时，测得进行该反应的电池电动势与绝对温度T呈直线关系，直线斜率为1.88×10－3 V/K，截距为0.0694 V，计算25℃时所设计电池的电动势及电池反应的Δr H m、Δr S m和Δr G m。

六.(20分)乙酸甲酯和碱的皂化反应

CH3COOCH3 + NaOH == CH3COONa + CH3OH

对碱和酯分别为一级。298 K下，用等体积、同浓度(0.02 mol·dm－3)的酯溶液与碱溶液相混，反应5 min后测得溶液中碱的浓度为6.34×10－3 mol·dm－3，计算：

(1)反应的速率常数；

(2)反应10 min后，溶液中酯的浓度；

(3)酯的半衰期；

(4)若用浓度均为0.01 mol·dm－3的等体积酯溶液与碱溶液相混进行反应，酯的半衰期。

七.(8分)气相反应：

2 HI ─ H2 + I2

在283℃和300℃下的速率常数分别为 3.50×10－7dm3·mol－1·s－1 和 1.14×10－6 dm3·mol－1·s－1。计算此反应的活化能。

八.(12分)20℃下水的表面张力为72.75 mN·m－1，密度为103 kg·m－3。若在0℃~ 100 ℃范围内可将水的蒸发热看作常数，Δvap H m = 40.67 kJ/mol，计算20℃时，半径为10－7 cm水滴的饱和蒸气压。