研究生入学物理化学考试题答案.docx
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研究生入学物理化学考试题答案
2008年研究生入学物理化学考试题答案
研究生入学物理化学考试题A答案
一、判断题(正确的填上“√”,错误的填上“×”)(每题1分,共20分)
1、A、B两组分构成溶液,当其对拉乌尔定律产生较大正偏差时,在p~x图上具有最高点,
在T~x图上具有最低点(√)
2、对正溶胶,以下一价负离子聚沉能力的顺序为NO-3 3、以 作判据,条件仅限于等温等压(×) 4、离子的迁移速率与电解质溶液的温度、浓度及离子的本性有关(√) 5、在恒容反应中,体系能量的增减全部用于内能的增减。 (√) 6、气体在固体表面的吸附分为物理吸附和化学吸附。 物理吸附的吸附层为单分子层, 化学吸附的吸附层为单分子层或多分子层。 (×) 7、A、B两组分构成理想溶液,当PB0>PA0时,在p~x图上,气相线总在液相线上方。 (×) 8、盐桥的作用是沟通第二类导体,消除液接电势(√) 9、在平行反应中,不论什么情况下速率常数k1/k2值总是常数。 (×) 10、只有被物系吸收的光,对于发生光化学变化才是有效的(√) 11、活化能是指使寻常分子变成活化分子所需要的最少能量(√) 12、∵ ,∴可逆过程的熵变大于不可逆过程的熵变(×) 13、任意热机效率η=(T2-T1)/T2(×) 14、冷机从低温热源吸热,必须体系对环境作功才能实现(×) 15、Helmholtz自由能A是等压条件下体系作功的本领(×) 16、双原子理想气体的Cv.m=5/2R(√) 17、非理想气体,不指明途径时△H= (×) 18、气体的绝热节流过程为恒焓过程(√) D、等T、等P,W非≠0 5、实际气体 中,标准态化学势 是(D) A、温度为T, 时符合理想气体的假想状态; B、温度为T, 时的化学势; C、温度为T, 时的化学势; D、温度为T, ,γ=1时符合理想气体行为的假想状态。 6、熵产生率是(A) A、单位时间的熵产生B、单位物质的量的熵产生 C、单位时间内热的流量D、单位物质的量内热的流量 7、从理想气体反应平衡常数 式看,由于 仅与温度有关,则 (A) A、亦仅与温度有关;B、与温度及压力有关; C、与温度、压力均无关;D、仅与压力有关 8、 Hoff等温方程 可判别下述那个过程的方向和限度(B) A、等温、等压;B、等温、等压,除体积功、化学功外无其他功; C、不限于等温、等压;D、等温、等压,除体积功外不作其他功 9、理想气体在可逆的绝热膨胀过程中(B) A.内能增加B.熵不变 C.熵增加D.温度不变 10、应用关系式dG=―SdT+VdP时,受到一定的条件限制, 下列各点中哪一点是不必要的(C) A.只作膨胀功的封闭体系B.双变量体系 C.必须是可逆过程D.过程无论是否可逆都适用 11、已知MgO(s)及SiO2(s)的生成热∆Hf分别为-601.8kJ·mol-1及-910.9kJ·mol-1,则反应2MgO(s)+Si(s)→SiO2(s)+2Mg(s)的反应热为(A) A.292.7kJB.-292.7kJ C.309.1kJD.-309.1kJ 12、几种纯物质混合形成理想溶液时(C) A、∆V混=0,∆H混≠0,∆G混≠0,∆S混=0; B、∆V混≠0,∆H混=0,∆G混=0,∆S混≠0; C、∆V混=0,∆H混=0,∆G混≠0,∆S混≠0; D、∆V混≠0,∆H混≠0,∆G混=0,∆S混=0; 13、液体接界电位是由于(A) A.离子的迁移速率不同而产生B.金属离子在化学位不同的相间发生转移而产生 C.不同金属的电子逸出功不同而产生D.上述所有原因 14、假设A,B两组分混合可以形成理想液体混合物,则下列叙述中不正确的是(A) A、A,B分子之间的作用力很微弱 B、A,B都遵守拉乌尔定律 C、液体混合物的蒸气压介于A,B的蒸气压之间 D、可以用重复蒸馏的方法使A,B完全分离 15、反应级数是(A) A.对总反应而言;B.只对基元反应而言; C.只能为正整数;D.理论上的概念。 三、填空题(共30分) 1、某一电池反应∆rSm(298)>0,则25℃原电池可逆工作时是吸热还是放热? __吸__热。 因为_QR=T∆S,∵∆S>0,∴QR>0_。 而实际电池放电时是吸热还是放热? __吸__热。 实际热量较可逆情况下哪个大? __QR>Q实际__。 因为__∆U相同时,WR>W实际__。 (每空1分,共5分) 2、对于电解池,实际外加分解电压Vi=Er+∆V;对于电池,不可逆电池电动势Ei=Er-∆V。 (2+2=4分) 3、对理想气体化学反应,标准态是指反应物和产物的分压__均为1__;对非气体反应则指反应物和产物的_活度_均为1。 (每空1分,共2分) 4、有以下a、b、c三个平衡 a.CO+H2O≒CO2+H2 b.CO+1/2O2≒CO2 c.H2+1/2O2≒H2O 独立的化学平衡数R=2,因为a=b-c。 (2+2=4分) 5、液-固界面的接触角θ<900(<,=,>)为润湿;θ>900(<,=,>)为不润 湿。 θ角的大小取决于气-液、液-固、固-气三个界面的界面张力γ的相对大小。 (1+1+3=5分) 6、当几种纯物质混合形成理想溶液时,必然伴随着两个通性: ①∆V混=0 ②∆H混=0。 (每空1.5分,共3分) 7、在水的相图中,水的蒸气压曲线OA越过三相点向下延伸的OF线代表过冷水与蒸气的平衡。 (2分) 8、在多相体系中相与相间的平衡与相的数量无关(有、无) 9、ξ电位的大小决定胶粒在电场中的运动速度。 (2分) 10、Langmuir吸附等温式的两个基本假设为①单分子层吸附②理想吸附。 (每空1分,共2分) 五、计算题(共70分) 1、.碘化氢分解反应: 2HI→H2+I2,在556K时,E=183.92KJ·mol-1,d=3.5×10-8cm,M=127.9,试计算反应速率常数k。 (10分) 解: 4分 4分 =5.23×10-7(dm3·mol-1·sec-1)2分 2、在298K及标准压力下,环丙烷、石墨及氢的燃烧热∆Hc分别是-2092、-393.8及-285.84kJ·mol-1。 (1)求环丙烷的生成热∆Hf; (2)若己知丙烯的生成热∆Hf=20.5kJ·mol-1,求环丙烷异构化为丙烯的∆H。 (10分) 解: (1)3C+3H2→环丙烷求∆fH=? 由题给条件可得环丙烷→3C+3H2∆rH燃=-53.08kJ·mol-1 ∴环丙烷的生成热∆fH=-∆rH燃=53.08kJ·mol-14分 (2)环丙烷→3C+3H2……①∆rH燃①=-53.08kJ·mol-1 3C+3H2→CH3-CH=CH2……②∆fH②=20.5kJ·mol-1 ①+②得: 2分 环丙烷→CH3-CH=CH2∆rH=? ∴环丙烷异构化为丙烯的∆rH=∆rH燃①+∆fH②=-32.58kJ·mol-14分 3、在水溶液中,2-硝基丙烷与碱的反应为二级反应,其速率常数与温度的关系为 ,试求反应的活化能,并求当两种反应物的初始浓度均为8×10-3mol·dm-3,10℃时反应的半衰期为多少? (10分) 解: ∵ , 2分 ∴E=60.56kJ·mol-14分 10℃时,lgk=0.7233,∴k=50288dm3·mol-1·min-12分 二级反应t1/2=1/k·C0=23.64min2分 4、利用反应2AgCl(s)+Zn(s)=ZnCl(aq)+2Ag构成电池时,25℃时的电动势为1.1558V,ZnCl的浓度m(ZnCl)=0.01021mol·kg-1,设此浓度的平均活度系数γ±=0.702,试求此反应的标准吉布斯自由能变化。 (10分) 解: ∵ ,3分∴Eφ=0.983(V)3分 因此 4分 5、在25℃及标准压力下,1molHe膨胀到0.1Pφ,经过 (1)等温可逆过程; (2)绝热地突然使压力减至0.1Pφ。 计算各过程的T2、V2、W、∆U、∆H,列成表格进行比较(He可看作理想气体,Cv=3/2R)。 (20分) 解: (1)∵是理想气体等温过程,∴∆U=∆H=02+2=4分 ∵等温,∴T2=298.2K2分 根据理想气体等温方程PV=nRT,∴V2=244.5×10-3m32分 W=nRTlnV2/V1=5708J2分 (2)绝热过程方程式P11-γT1γ=P21-γT2γ,∴T2=118.6K2分 根据理想气体等温方程PV=nRT,∴V2=97.3×10-3m32分 ∵绝热Q=0,∴∆U=-W=CV(T2-T1)=3/2R(118.6-298.2)=-2239.8J2分 W=2239.8J2分 ∆H-W=CP(T2-T1)=5/2R(118.6-298.2)=3732.9J2分 6、试指出在下列各过程中体系的△U、△H、△S、△F和△G何者为零? (10分) (1)理想气体卡诺循环 (2)H2和O2在绝热的弹式容器中起反应 (3)非理想气体节流膨胀 (4)液态水在1000C及Pφ蒸发为水蒸气 解: (1)∆U=∆H=∆S=∆A=∆G=04分 (2)∵Q=0,W=0∴∆U=02分 (3)∵Q=0,∴∆H=02分 (4)∆G=02分
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