青岛科技大学考研真题-物理化学2011青 岛 科 技 大 学
二○一一年硕士研究生入学考试试题
考试科目:物理化学
注意事项:1.本试卷共8道大题(共计32个小题),满分150分;
2.本卷属试题卷,答题另有答题卷,答案一律写在答题卷上,写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划;
3.必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题,其它均无效。
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一.选择与填充题(每题3分,共30分)
1.一定T、p下,某实际气体的Vm大于理想气体的Vm,则该气体的压缩因子Z...
青 岛 科 技 大 学
二○一一年硕士研究生入学考试试题
考试科目:物理化学
注意事项:1.本试卷共8道大题(共计32个小题),满分150分;
2.本卷属试题卷,答题另有答题卷,
一律写在答题卷上,写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划;
3.必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题,其它均无效。
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一.选择与填充题(每题3分,共30分)
1.一定T、p下,某实际气体的Vm大于理想气体的Vm,则该气体的压缩因子Z 。
A. =1 B. >1 C. < 1 D.不确定
2.理想气体向真空膨胀时 。
A. ΔU = 0,ΔS = 0,ΔG = 0 B. ΔU > 0,ΔS > 0,ΔG >0
C. ΔU < 0,ΔS < 0,ΔG< 0 D. ΔU = 0,ΔS > 0,ΔG< 0
3.已知下列反应的平衡常数:
(1) H2(g) + S(s) = H2S(g) ,
; (2) S(s) + O2(g) = SO2(g),
则反应 H2(g) + SO2(g) = O2(g) + H2S(g) 的平衡常数是 。
A.
B.
C.
D.
4. HI的转动特征温度r=9.0K,300K时HI的转动熵为 。
A.37.45J·K-1·mol-1 B. 31.70J·K-1·mol-1 C. 29.15J·K-1·mol-1 D.不确定
5.将溶解了1 g葡萄糖和5 g蔗糖的1 kg水溶液降温至凝固点以下时,首先析出的是 。
6.298 K下,将NaCl 溶液的浓度由 0.01 mol·kg-1 增加到 0.05 mol·kg-1, 其电导率κ 和摩尔电导率Λm的变化为 。
A. κ增大,Λm减小 B.κ减小,Λm增大
C. κ和Λm均增大 D.κ和Λm均减小
7.毛细管内装有少量能润湿管壁的液体,如图: 。若在处加热,管内液体将向 方向移动。
8.某反应速率常数k = 36.8 min-1, 则反应物浓度从2.4 mol·dm-3变为0.8mol·dm-3和浓度从0.24 mol·dm-3变为 0.08 mol·dm-3所需的时间的比值为 。
9.以下物理量中,与能量零点选择无关的是 。
A. Cp,m B. U C. H D. G
10.对于一个N、U、V确定的系统,任何一种分布都必须满足 和 两个条件。
二.(20分)
苯的摩尔质量为78.12g·mol-1,在正常沸点80℃时摩尔蒸发焓ΔvapHm=30.75kJ·mol-1。现有100g液体苯由80℃、101.3kPa向真空蒸发为同温同压的气体苯,计算该过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG,并应用相关原理判断该过程是否可逆。(苯蒸气可视为理想气体)
三.(21分)
N2O4(g)易发生分解:N2O4(g)=2NO2(g)。实验测得100kPa下,333K达到平衡时,N2O4(g)有50%分解,373K达到平衡时,有80%分解。假设BBCp,m(B)0,气体可视为理想气体。
(1)试计算333K 下N2O4(g)分解反应的
平衡常数;
(2)若2mol N2O4(g)在100kPa、333K下进行分解反应,计算反应的ΔH、ΔS、ΔG;
(3)哪些操作可降低N2O4的分解百分数?
(4)333K下,如果体系中N2O4和NO2的分压均为50kPa,反应将向何方进行?说明判断依据。
四.(22分)
电解LiCl制备金属锂时,由于LiCl熔点太高(878K),不利于生产。为此,依据低共熔原理,用较LiCl难电解的KCl来降低熔点。常压下,KCl的熔点为1048K,LiCl-KCl低共熔温度为629K,低共熔点KCl质量百分含量(下同)为55%。实验还测得,723 K时含KCl 43%和63%的溶液分别析出LiCl(s)和KCl(s)。请:
(1)根据题给条件简略绘出定压下LiCl-KCl二组分系统的相图,标出各区及低共熔点的相态及自由度;
(2)说明进行电解操作时应如何控制电解槽温度?为什么?
(3)某次进行电解操作时发现,温度高达783K,还有少量固体盐不熔,期望通过加入少量LiCl(s)使固体消失,结果事与愿违,能否判断不熔盐是什么?
(4)如果将(3)所述系统(未加LiCl,槽液45kg)冷却至723K,能析出多少固体?723K下,向槽中加入多少千克何种盐才能使固体恰好消失?
五. (21分)
电池: Cd(s)│CdSO4(s)│H2SO4(0.002 mol·kg-1)│H2(p)│Pt(s),已知 25 ℃时E [Cd(s)/ CdSO4(s)] = - 0.40 V,0.002 mol·kg-1 H2SO4水溶液的γ=0.757,请:
(1)写出电池的电极反应及电池反应(按转移电子数为2写);
(2)计算 25℃时此电池的电动势;
(3)实验测得25℃下该电池反应的可逆热效应为67.2 kJ·mol-1,计算40℃下该电池的电动势。
(4)40℃下,可逆进行2mol电池反应所能做的电功是多少?
六.(9分)
如果水中的空气泡半径均为1.00×10-3mm,计算常压下这种水开始沸腾的温度。已知100℃以上水的表面张力为0.0589 N·m-1,气化焓为40.7 kJ·mol-1。
七. (20分)
有一平行反应 ,1000K时,k1 = 4.65 min-1,k2 = 3.74 min-1,
并已知反应的活化能Ea,1 = 20.0 kJ·mol-1, Ea,2 = 26.0 kJ·mol-1。试计算:
(1)反应物A 转化90%所需时间;
(2)反应物A的半衰期;
(3)产物B和C的浓度比;
(4)总反应的表观活化能;
(5)若反应物A的初始浓度[A]0 = 1mol· dm-3,求0.1 min后产物B的浓度。
八. (7分)
有三只烧杯a、b、c,均盛有浓度为0.008mol·dm-3 的 AgNO3溶液50 ml 。现向三只烧杯中分别加入0.005 mol·dm-3的NaI溶液60 ml 、80 ml和 100 ml,以制备AgI溶胶。请回答:
(1)三种不同加入量的烧杯中各有什么现象;
(2)写出生产溶胶的胶团结构;
(3)溶胶中通直流电,胶体粒子如何运动。
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