东北大学2017年硕士学位研究生入学考试物理化学试题

东北大学

2017年硕士学位研究生入学考试试题

(物理化学)

东北大学2017年硕士学位研究生入学考试物理化学试题

■需使用计算器 □不使用计算器

一、选择题(每小题 2 分,共 60 分)

1、从热力学基本关系式得知(?A /?V )T 等于( )

(A )(?H /?S )p (B )(?G /?T )p

(C )(?H /?T )S (D )(?U /?V )S

2、某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行,体系的温度由T 1升高到T 2, 则此过程的焓变ΔH ( )

(A) 小于零 (B) 等于零 (C) 大于零 (D) 不能确定

3、等温等压下进行的化学反应,其方向由Δr H m 和Δr S m 共同决定,自发进行的反应满足下列关系中的是 ( ) A 、T

H S m

r m r ?=

? B 、T H S m r m r ?>?

C 、T H S m r m r ?<

? D 、T

H

S m r m r ?≤?

4、已知某可逆反应的 (?Δr H m /?T )p = 0,则当反应温度降低时其熵变Δr S m ( )

(A) 减小 (B) 增大 (C) 不变 (D) 难以判断

5、在一简单的(单组分,单相,各向同性)封闭体系中,恒压只做膨胀功的条件下,吉布斯自由能值随温度升高如何变化? ( )

(A) (?G /?T )p > 0 (B) (?G /?T )p < 0 (C) (?G /?T )p = 0 (D) 视具体体系而定

6、关于亨利定律,下面的表述中不正确的是 ( )

(A)若溶液中溶剂在某浓度区间遵从拉乌尔定律,则在该浓度区间组分B 必遵从亨利定律

(B)温度越高、压力越低,亨利定律越正确 (C)因为亨利定律是稀溶液定律,所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律 (D)温度一定时,在一定体积的溶液中溶解的气体体积与该气体的分压力无关

7、298 K时,HCl(g,M r=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245 kPa?kg?mol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时,HCl(g)的平衡压力为( )

(A) 138 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa

8、在373.15 K 时,某有机液体A 和B 的蒸气压分别为p和3p,A和B 的某混合物为理想液体混合物,并在373.15 K,2p时沸腾,那么A 在平衡蒸气相中的摩尔分数是多少?( )

(A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/2 (D) 3/4

9、在一个密封的容器中装满了温度为373.15 K的水,一点空隙也不留,这时水的蒸气压()

(A)等于零(B)等于101.325 kPa (C)小于101.325 kPa (D)大于101.325 kPa

10、某一物质X在三相点时的温度是20℃,压力是2p?。下列哪一种说法是不正确的。( )

(A) 在20℃以上X 能以液体存在

(B) 在20℃以下X 能以固体存在

(C) 在25℃,p?下液体X 是稳定的

(D) 在25℃时,液体X 和固体X 具有相同的蒸气压

11、如图所示,物系处于容器内,容器中间的半透膜AB只允许O2(g)通过,当物系建立平衡时,则当达渗透平衡时,该体系的自由度为( )

东北大学2017年硕士学位研究生入学考试物理化学试题

(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

12、H3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)在25℃平衡常数K c为 4.0,今以CH3COOH及C2H5OH各1 mol混合进行反应,则达平衡常数最大产率为()

(A) 0.334% (B) 33.4% (C) 66.7% (D) 50.0%

13、下的气相反应,在T=200K时K p=8314×102Pa, 则K c/(mol·dm-3)是( )

(A) 5×102(B) 14×106(C) 14×103(D) 0.5

14、非理想气体是( )

(A) 独立的全同粒子体系(B) 相依的粒子体系

(C) 独立的可别粒子体系(D) 定域的可别粒子体系

15、在分子运动的各配分函数中与压力有关的是( )

(A) 电子运动的配分函数 (B) 平均配分函数 (C) 转动配分函数 (D) 振动配分函数

16、在其它条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而 ( ) (A) 增大 (B) 减小 (C) 先增后减 (D) 不变

17、在298K 时,浓度为0.1和10.01mol kg -?的HCl 溶液的液接电势为(1)j E ,浓度相同而换用KCl 溶液,其液接电势为(2)j E ,两者关系为( )。

(A) (1)j E >(2)j E (B) (1)j E <(2)j E (C) (1)j E =(2)j E (D) 无法判断

18、Al 2(SO 4)3的化学势 μ 与Al 3+ 和 SO 42-

离子的化学势 μ + ,μ-- 的关系为( ) (A) μ = μ + + μ-- (B) μ = 3μ + + 2μ-- (C) μ = 2μ ++ 3μ--- (D) μ = μ +·μ---

19、在298 K 将两个 Zn(s)极分别浸入 Zn 2+ 活度为0.02和0.2的溶液中, 这样组成的浓差电池的电动势为( )

(A)0.059 V (B)0.0295 V (C)-0.059 V (D) (0.059lg0.004) V

20、电池在下列三种情况:(1)I→0;(2)有一定电流;(3)短路。忽略电池内电阻,下列说法正确的( )

(A)电池电动势改变 ; (B) 电池输出电压不变 ; (C)对外输出电能相同 ; (D) 对外输出电功率相等 。

21、在 Hittorff 法测定迁移数实验中,用 Pt 电极电解 AgNO 3溶液,在 100 g 阳极部的溶液中,含 Ag +的物质的量在反应前后分别为 a 和 b mol ,在串联的铜库仑计中有c g 铜析出, 则 Ag +的迁移数计算式为( M r(Cu) = 63.546 ) ( ) (A) [ (a - b)/c ]×63.6 (B) [ c - (a - b) ]/31.8 (C) 31.8 (a - b)/c (D) 31.8(b - a)/c

22、关于反应分子数的不正确说法是( )

(A) 反应分子数是个理论数值 (B) 反应分子数一定是正整数

(C) 反应分子数等于反应式中的化学计量数之和

(D) 现在只发现单分子反应、双分子反应、三分子反应

23、光气 COCl 2 热分解的总反应为: COCl 2 →CO+Cl 2 该反应分以下三步完成: Cl 2 ? 2Cl 快速平衡 Cl +COCl 2 → CO +Cl 3 慢 Cl 3 ? Cl 2 +Cl 快速平衡

总反应的速率方程为:-d c (COCl2) /d t= kc (COCl2)·{c (Cl2)}1/2此总反应为()(A)1.5级反应,双分子反应;

(B)1.5级反应,不存在反应分子数;

(C)1.5级反应,单分子反应;

(D)不存在反应级数与反应分子数。

24、绝对反应速率理论的假设不包括()

(A) 反应物分子在碰撞时相互作用的势能是分子间相对位置的函数

(B) 反应物分子与活化络合物分子之间存在着化学平衡

(C) 活化络合物的分解是快速步骤

(D) 反应物分子的相对碰撞动能达到或超过某个值时才发生反应

25、在相同温度下,固体冰和液体水的表面张力哪个大? ( )

(A) 冰的大(B) 水的大(C) 一样大(D) 无法比较

26、把细长不渗水的两张白纸互相靠近(距离为d ),平行地浮在水面上, 用玻璃棒轻轻地在两纸中间滴一滴肥皂液, 两纸间的距离将( )

(A) 增大(B) 减小

(C) 不变(D) (A)、(B)、(C)都有可能

27、气固相反应CaCO3(s)?CaO(s) + CO2(g) 已达平衡。在其它条件不变的情况下,若把CaCO3(s) 的颗粒变得极小,则平衡将( )

(A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 来回不定移动

28、溶胶的动力性质是由于粒子的不规则运动而产生的, 在下列各种现象中, 不属于溶胶动力性质的是( )

(A) 渗透法(B) 扩散(C) 沉降平衡(D) 电泳

29、关于胶粒的稳定性, 下面的说法中正确的是()

(A) 溶胶中电解质越少, 溶胶越稳定

(B) 胶粒的布朗运动越激烈, 溶胶越稳定

(C) 胶团中扩散层里反号离子越多, 溶胶越稳定

(D) 胶粒的表面吉布斯能越大, 溶胶越稳定

30、下面的说法与DLVO理论不符的是( )

(A) 胶粒间的引力本质上是所有分子的范德华引力的总和

(B) 胶粒间的斥力本质上是双电层的电性斥力

(C) 每个胶粒周围都有离子氛, 离子氛重叠区越大, 胶粒越不稳定

(D) 溶胶是否稳定决定于胶粒间吸引作用与排斥作用的总效应

二、计算证明题(每小题9 分,共90 分)

1、(本题12分)0.5 mol氮气(理想气体)经下列三步可逆变化回复到原态:

A) 从2 p?,5 dm3在恒温T1下压缩至1dm3

B) 恒压可逆膨胀至5 dm3,同时温度T1变至T2

C) 恒容下冷却至始态T1,2 p?,5 dm3

试计算: (1) T1,T2;

(2) 途径2变化中各步的ΔU,Q,W, ΔH;

(3) 经此循环的?U总, ΔH总,Q总,W总。

2、(本题8分)纯净的氮以足够慢的速率通过一由3.0 g非挥发性有机物(2)溶于200 g苯(1)构成的溶液后,再通过纯苯,此时得知溶液减轻了2.1540 g,同时苯减轻了0.0160 g,求该有机物的分子量。已知苯的摩尔质量为0.078 kg?mol-1。

3、(本题12分)p 下,NaCl和水的固液平衡相图如下。已知NaCl和水可生成水合物NaCl·2H2O,各物质在固相完全不互溶,NaCl·2H2O在-9°C分解为NaCl和质量分数为27%的水溶液,NaCl与水之低共熔温度为-21.1°C,溶液组成为23.3%(质量分数)的NaCl。

东北大学2017年硕士学位研究生入学考试物理化学试题

(1)根据以上描述指明A,B,C各为何物质,在相图上标注出A的熔点和C的转熔温度。并完成下表。

东北大学2017年硕士学位研究生入学考试物理化学试题

(2)画出从a点开始沿虚线降温时的步冷曲线,并标出转折点及平台处的相变化情况。(3)北极爱斯基摩人根据季节的变换,从海水中取出淡水,根据相图分析其科学依据,如果能从海水中取淡水,试计算1000kg海水中能取出淡水的最大量是多少?已知海水为含NaCl 2.5%(质量分数)的溶液。

4、(本题10分)一氧化氮晶体是由形成的二聚物N2O2分子组成,该分子在晶格中可以有两种随机取向

东北大学2017年硕士学位研究生入学考试物理化学试题

用统计力学方法求298.15 K 时,1 mol NO气体的标准量热熵数值。

已知NO分子的转动特征温度Θr=2.42 K,振动特征温度Θv=2690 K,电子第一激发态与基态能级的波数差为121 cm-1,g e,0= 2,g e,1= 2。

5、(本题12分)298 K时有反应:H2(p?)+2AgCl(s) = 2Ag(s)+2HCl(0.1 mol·kg-1)

(1) 将此反应设计成电池;

(2) 计算HCl(0.1 mol·kg-1)的γ±,已知E = 0.3522 V,E?(AgCl|Ag) = 0.2223 V;

(3) 计算电池反应的平衡常数K?;

(4) 当Ag(s)插在HCl为1.0 mol·kg-1,γ±=0.809的溶液中时,求H2的平衡分压。

6、(本题10分)298 K时, p?压力下, 以Pt为阴极, 电解含FeCl2(0.01 mol·kg-1)和CuCl2(0.02 mol·kg-1) 的水溶液. 若电解过程中不断搅拌, 并设超电势可略去不计, 试问:

(1) 何种金属先析出?

(2) 第二种金属析出时至少需施加多大电压?

(3) 当第二种金属析出时, 第一种金属离子浓度为多少?

已知:φ? (Fe2+/ Fe)=-0.44 V, φ? (Cu2+/ Cu)=0.337 V, φ? (Cl2/ Cl-)=1.36 V

7、(本题8分)实验测得NO 在Pt 上的催化分解反应:2NO ?→N 2 + O 2的速率方程为:

假定吸附服从Langmuir 方程,试用拟出合理反应机理,导出上述速率方程,若NO 的吸

附热为80 kJ·mol -1,O 2的吸附热为100 kJ·mol -1,反应的表观活化能为60 kJ·mol -

1,计算表面反应的真实活化能。 8、(本题10分)已知水在293 K 时的表面张力γ = 0.07275 N·m -1,摩尔质量M = 0.018 kg·mol -1,密度为1000 kg·m -3,在273 K 时水的饱和蒸气压为610.5 Pa ,在273-293 K 温度区间水的摩尔气化热为40.67 kJ·mol -1,求293 K 时液滴半径为10-9 m 时水的饱和蒸气压。 9、(本题8分)设乙醛热分解CH 3CHO ?→CH 4 + CO 是按下列历程进行的: CH 3CHO k 1

→ CH 3· + CHO ;

CH 3· + CH 3CHO k 2

→ CH 4 + CH 3CO·(放热反应); CH 3CO· k 3

→ CH 3· + CO ; CH 3· + CH 3· k 4 → C 2H 6。

(1) 用稳态近似法求出该反应的速率方程:d[CH 4]/d t = ? (2) 巳知键焓εC -C = 355.64 kJ·mol -1,εC -H = 422.58 kJ·mol -1,求该反应的表观活化能。

2

O NO NO d d p p

k t p =-

相关推荐
相关主题
热门推荐