中科院应化所考博真题2015高等物理化学及答案

中国科学院长春应用化学研究所

2015年攻读博士学位研究生入学考试试题

高等物理化学

一、选择题(每小题2分，共30分)

1. 下列过程中, ΔU = 0 的是( C )

A. 气体节流膨胀过程；

B. 封闭系统的任何可逆过程

C. 封闭系统的任何循环过程；

D. 在密闭的刚性容器中进行的化学反应

2. 理想气体反应的平衡常数可用Ky和K表示,温度和压力对Ky和K 的影响为（D）

A. 温度和压力对Ky, K 均有影响

B. 温度和压力对Ky, K均无影响

C. 温度对Ky, K有影响, 压力对Ky无影响而对K有影响

D. 温度对Ky, K有影响, 压力对Ky有影响而对K无影响

3. 以下定律中不属于稀溶液依数性的是( A )

A.亨利定律;

B.沸点升高定律;

C.凝固点下降定律;

D.渗透压定律.

4. 用等体积、等摩尔浓度的LiCl, NaCl, CaCl2和AlCl3电解质溶液使As2S3溶胶聚沉, 加入AlCl3溶液聚沉得最快, 此溶胶的电性为( B)

A. 正;

B. 负;

C. 中性; D 不确定

5. 用96485 C电量最多可从CuSO4溶液中电解出Cu( B )克(取Cu的摩尔质量为64 g/mol)

A. 16;

B. 32;

C. 64;

D. 128.

E；副反应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

1

产物为Z ，活化能为2E ，且1E >2E ，则升高温度：（A ）

A. 对生成Y 有利

B. 对生成Z 有利

C. 无影响

D. 无法确定 7. 固体糖可以溶解在水中, 这说明固体糖的化学势( B )水溶液中糖的化学势。

A.等;

B. 高;

C. 低;

D. 无法判断.

8．在下面过程中，系统内能变化不为零的是（ C ）

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． 2mol C 2H 5OH(l)在正常沸点完全变为蒸气时，一组不变的热力学函数是（ B ）

A ．内能、焓、系统的熵变 B. 温度、总熵变、吉布斯函数变

C ．温度、压力、定压热容 D. 内能、温度、吉布斯函数变

10．在85℃及101.3kPa 压力下，过冷的H 2O （g ）变为H 2O （l ）时，应该是（ B ）

A ．ΔS 系<0，ΔH >0，ΔG <0 B. ΔG <0，ΔU <0，ΔH <0

C ．ΔH <0， ΔU >0，ΔS 系<0

11．理想气体在自由膨胀过程中，其值都不为零的一组热力学函数变化是（ B ）

A ．ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔV B. ΔS 、ΔA 、ΔV 、ΔG

C ．ΔS 、ΔV 、ΔT 、ΔG

D ΔU 、ΔA 、ΔH 、ΔV

12．当发生极化现象时，两电极的电极电动势发生如下变化：（ A ）

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

13．下列说法中不正确的是（ B ）

A ． 任何液面都存在表面张力

B ． 弯曲液面的表面张力方向指向曲率中心

C ． 平面液体没有附加压力

D ． 弯曲液面的附加压力指向曲率中心

14．气体在固体表面发生等温吸附时：（ B ）

A ．ΔS >0 B. ΔS <0 C. S =0 D. ΔS 0

15．液体在毛细管中上升的高度反比于（ B ）

A ．温度 B. 毛细管半径 C. 液体的粘度 D. 大气压力

二、填空题（每题2分，共14分）

1. 20℃下，含25.6％O2、4.4％CO2和70％N2 ( 质量百分比)的混合气体的压力为200 kPa，则O2的分压为47 kPa。

2. 在300 K下2 mol理想气体从300 kPa不可逆地压缩至1.66 dm，并放热10 kJ，此过程的ΔS = -38.3 J/K。

3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C6H6C2H5(g) → C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温

度不变的情况下，要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是降压或通入惰性气体。

4. 在边长为a的一维势箱中运动的粒子，当量子数n等于1时其波函数为

，能量E为h2/8ma2。

5. 质量摩尔浓度为1 mol/kg的Na2SO4水溶液, 平均活度系数为γ，该溶液的平均活度a ＝1.59 γ。

6. 已知25℃时下列物质的无限稀释摩尔电导率Λ/(S.cm.mol): 氯化铵＝149.8、氢氧化钠＝248.11、氯化钠＝26.5，则氢氧化氨的Λ= 271.4 S/cm.mol.

7. 在一定温度下, 弯曲液面的附加压力与液体的表面张力成正比, 与液面的曲率半径成反比。

三、简答题(每小题4分，共16分)

1. 试用附加压力解释为什么液滴或气泡在不受外加力场的影响下，通常都呈球形。

2．简单说明进行一产品生产的工艺设计时，从热力学和相平衡角度必须事先进行哪些有关化学反应的计算（或估算）。

3. 简述物理吸附和化学吸附的本质区别；在一定的温度和压力下，解释为什么物理吸附都是放热反应。

4. 解释稳态近似法中的“稳态”的含义。

在链反应或其它连续反应中，由于自由基等中间产物极活泼，浓度低，寿命又短，可以近似地认为在反应达到稳定状态后，它们的浓度基本上不随时间而变化四、计算及综合题(每小题10分，共40分)

1．1 mol双原子分子理想气体在0℃、101.3 kPa下恒温可逆膨胀到0.224 m,试计算此过程Q, W, ΔS及ΔG。

2. 25℃, 101.3 kPa下,电池Ag(s)│AgCl(s)│HCl(a＝0.1)│Hg2Cl2(s)│Hg(l)│Pt(s)

E (Cl, AgCl/Ag) = 0.2223 V，E (Cl, HgCl/Hg) = 0.268 V。

(1)写出电极反应和电池反应;

(2)求电池电动势;

E=E(右)-E(左)=0.268-0.2223