07南昌大学物理化学研究生入学考试真题

南昌大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题
报考专业：____ 工业催化，应用化学___考试科目：_______物理化学______
( A )
一选择题：（每题3分，共30分）
1 某反应的速率常数k = 7.7×10-4 s-1，又初始浓度为0.1 mol·dm-3，则该反应的半衰期为：( )
(A) 86 580 s (B) 900 s (C) 1 800 s (D) 13 000 s
2 (1) 在晴朗的白昼, 天空呈蔚蓝色的原因是：( )
(2) 日出和日落时, 太阳呈鲜红色的原因是：( )
(A) 蓝光波长短, 透射作用显著(B) 蓝光波长短, 散射作用显著
(C) 红光波长长, 透射作用显著(D) 红光波长长, 散射作用显著
3 一体系如图，隔板两边均充满空气(视为理想气体)，只是两边压力不等，已知
p右<p左，则将隔板抽去后应有：( )
(A) Q = 0 W= 0 ΔU = 0 (B) Q = 0 W< 0 ΔU > 0
(C) Q > 0 W< 0 ΔU> 0 (D) ΔU = 0 , Q＝W≠ 0
4 已知Tl++e -=Tl(s)，φ1θ(Tl+|Tl)= - 0.34 V
Tl3++3e -=Tl(s)，φ2θ (Tl3+|Tl)= 0.72 V，
则Tl3++2e -=Tl+的φ3θ值为：（）
(A) 1.06 V (B) 0.38 V (C) 1.25 V (D) 0.83 V
5 反应(1) CaCO3(s)−−→CaO (s) + CO2(g)；Δr H m=179.5 kJ·mol-1
反应(2) C2H2(g) + H2O (l)−−→CH3CHO (g)；Δr H m=-107.2 kJ·mol-1
反应(3) C2H4(g) + H2O (l)−−→C2H5OH (l)；Δr H m=-44.08 kJ·mol-1
反应(4) CS2(l) + 3O2(g)−−→CO2(g) + 2SO2(g)；Δr H m=-897.6 kJ·mol-1
其中热效应│Q p│>│Q V│ 的反应是：( )
(A) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D) (4),(3)
6 两个一级平行反应A k1
B，A
k2
C，下列哪个结论是不正确的：
( )
(A) k总= k1+ k2(B) k1/k2= [B]/[C] (C) E总= E1+ E2(D) t
1
2
= 0.693/(k1+ k2) 7 电动势测定应用中，下列电池不能用于测定H2O(l)的离子积的是：（）
（A）Pt,H2(pθ)|KOH(aq)||H+(aq)|H2(pθ),Pt （B）Pt,H2(pθ)|KOH(aq)||参比电极（C）Pt,H2(pθ)|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) （D）Pt,H2(pθ)|HCl(aq)|Cl2(pθ),Pt
8 体系经历一个正的卡诺循环后，试判断下列哪一种说法是错误的？( )
(A) 体系本身没有任何变化
(B) 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环，最后体系和环境都没有任何变化
(C) 体系复原了，但环境并未复原
(D) 体系和环境都没有任何变化
9 对实际气体的节流膨胀过程，有( )
(A) ΔH= 0 (B) ΔS= 0 (C) ΔG= 0 (D) ΔU = 0
10 对临界胶束浓度(CMC)说法不正确的是：( )
(A) 是一个浓度范围(B) 在C M C 前后溶液的表面张力变化显著
(C) 在C M C 前后渗透压,电导等变化显著(D) C M C 是一个特定的浓度
二填空题：（每题4分，共32分）
1 已知A,B两组分可构成理想液体混合物，且该混合物在pθ下沸点为373.15 K。

若A,B两组分在373.15 K时的饱和蒸气压为106 658 Pa和79 993 Pa，则该理想液体混合物的组成为____________，沸点时气相的组成为__________________ 。

2 300 K时，0.125 mol正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热602 kJ，反应C7H16(l) + 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的Δr U m= _____，Δr H m = _____。

(RT≈2.5 kJ)
3 电池: Pt│H2(p∃)‖HCl(γ±,m)│Hg2Cl2│Hg│Pt 。

根据能斯特公式其电动势E = ________ _______ ，得到lgγ±= ____ _________ 。

4 在横线上填上＞、＜、＝或？（？代表不能确定）。

氢气和氯气在绝热刚性容器中反应，则：
(A) W____ 0 (B) ΔU____ 0 (C) ΔH____ 0 (D) Q____ 0
5 以KI和AgNO3为原料制备AgI溶胶时, 如果KI过量, 则制得的AgI胶团结构为：
；若AgNO3过量, 则制得的AgI胶团结构为。

6 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：
若反应C(s) + O2(g) = CO2(g) 在恒温、恒压条件下发生，其Δr H m< 0，若在恒容绝热条件下发生，则Δr U m _____ 0，Δr S m _____ 0。

7 实验测得反应：2A + B ─→ 2C + D 的速率方程为：r= k[A][B]，以[A]0= 2[B] 0 开始实验，可将方程式改写成r= k a[A]2，则k a与k的关系为____________ 。

8 在1100℃时有下列反应发生：
(1) C(s)＋2S(s)＝CS2(g) θ
1
K＝0.258
(2) Cu2S(s)＋H2(g)＝2Cu(s)＋H2S(g) θ
2
K＝3.9×10-3
(3) 2H2S(g)＝2H2(g)＋2S(g) θ
3
K＝2.29×10-2
试计算在1100℃时，用碳还原Cu2S 反应的平衡常数θ
4
K＝_________ 。

三问答题：（30分）
1 (6分) 对于理想气体，试证明：(∂A/∂T)p= -(S m+R)。

2 （8分）请根据下列实验数据确定反应级数α, β, γ和k值。

r×105/(mol·dm-3·s-1) 5.0 5.0 2.5 14.1
[A]0/mol·dm-30.010 0.010 0.010 0.020
[B]0/mol·dm-30.005 0.005 0.010 0.005
[C]0/mol·dm-30.010 0.015 0.010 0.010
已知r＝k[A]α[B]β[C]γ。

3 （10分）请说明下列公式适用条件：
(1) ΔH = Q p(2) H = U + pV(3) W体=2
1d
V V p V
⎰(4) ΔU p= nC V, m(T2- T1) (5) ΔH=ΔU + VΔp
4 (6分) 水能完全润湿毛细管玻璃，现有一两端半径不同的毛细管，里面有少量水如图所示。

试回答水在毛细管内如何运动，为什么？
四计算题：（58分）
1 （15分）1 mol NH3始态的温度为25℃，压力为p∃，然后在恒压下加热，使其体积增大至原来的三倍。

试计算Q，W，ΔH，ΔU和ΔS。

已知：C p, m= {25.90 + 33.00×10-3(T/K) - 30.46×10-7(T/K)2} J·K-1·mol-1，假设在这样条件下的NH3可当作理想气体。

2 （20分）电池Ag(s)|AgBr(s)|HBr(0.1 kJ·mol-1)|H2(0.01pθ),Pt，298 K时，E=0.165 V，当电子得失为1mol时，∆r H m= -50.0 kJ·mol-1，电池反应平衡常数Kθ=0.0301，Eθ(Ag+|Ag)=0.800 V，设活度系数均为1。

(1) 写出电极与电池反应；
(2) 计算298 K时AgBr(s)的K sp；
(3) 求电池反应的可逆反应热Q R；
(4) 计算电池的温度系数。

3 （11分）298 K时，N2O5(g)分解反应半衰期t
为 5.7 h，此值与N2O5的起始浓
1
2
度无关，试求：(甲) 该反应的速率常数
(乙) 作用完成90％时所需时间。

4 （12分）银可能受到H2S 气体的腐蚀而发生下列反应：
H2S (g) + 2Ag (s) Ag2S (s) + H2 (g)
298 K下，Ag2S (s) 和H2S(g) 的标准摩尔生成Gibbs自由能Δfθ
G分别为-40.25
m
kJ⋅mol-1和-32.93 kJ⋅mol-1。

(1) 在298 K, pθ下，H2S 和H2的混合气体中H2S 的物质的量分数低于多少时便不致使Ag 发生腐蚀？
(2) 该平衡体系的最大自由度为几？。