重庆理工大学硕士研究生试题专用纸 第 1 页（共 6 页） 重庆理工大 学 20 18 年攻读硕士学位研究生入学考试试题 学院名称：化学化工学院 学科、专业名称：材料化学工程，化学工程 考试科目（代码） ：物理化学（821）( A 卷) （试题共 6 页 ） 注意：1 . 所有试题的答案均写在专用的答题纸上，写在试题纸上一律无效。 2 . 试题与答题纸装入原信封内交回。 一、 单项选 择题， 每 题只有 一个正 确答 案 （每题 2 分， 15 题， 共 30 分） 1 、 一理想 气体在恒容 条件下压力 从 1.0 1× 10 5 Pa 增大到 2.0 2× 10 5 Pa ， 放出热 量为 25 0J ，则此过程的热力学能改变量U 应为（ ）。 (A) 12 5J ( B ) 12 5J ( C ) 25 0J (D ) 2 5 0 J 2 、一卡诺热机在 两个不同温度之间的热源之间 运转 , 当工作物质为气 体时, 热机效率为 42 %, 若改用液体工作物质, 则其效率应当（ ） 。 (A ) 减少 (B) 增加 (C) 不变 (D ) 无法判断 3 、理想液态混合物的通性是() 。 (A ) V 混合 =0 ， S 混合 =0 ， H 混合 =0 ， G 混合 =0 (B ) V 混合 =0 ， S 混合 >0 ， H 混合 =0 ， G 混合 0 ， H 混合 =0 ， G 混合 =0 (D ) V 混合 >0 ， S 混合 >0 ， H 混合 >0 ， G 混合 0 、U>0 、S>0 (B) T0 5 、 通常被称为表面活性剂的物质， 是指当其加入少量后就能 （ ） 的物 质。 （A ）增加溶液的表面张力； （ B ）显著降低溶液的表面张力； （C ）改变溶液的导电能力； （ D ）使溶液表面发生负吸附。 6 、若液体对毛细管壁的润湿角大于 90 °，则当毛细管壁插入该液体时，毛 细管中将发生（ ） 。 (A ) 液面上升 (B) 蒸汽压小于平液面时的饱和蒸汽压 (C ) 液面凸起 (D) 液体能润湿毛细管壁重庆理工大学硕士研究生试题专用纸 第 2 页（共 6 页） 7 、对于质量摩尔浓度为 b ，离子的平均活度系数为 的 34 K PO 溶液，其 离子平均活度a 为（ ） 。 (A ) 1/ 4 27 b b (B ) 4 1/ 4 4 27 b b (C ) 3 3 b b (D ) 3 1/ 3 3 4 b b 8 、隔离系统内发生一变化过程，则系统的（ ）。 (A ) 热力学能守恒，焓守恒； (B ) 热力学能不一定守恒，焓守恒； (C ) 热力学能守恒，焓不一定守恒； (D ) 热力学能、焓均不一定守恒。 9 、下列电池中能测定 Ag Cl 的溶度积 sp K( A g C l ) 的是：（） 。 （A ）Ag|Ag C l(s)|KCl(a q)|Cl 2 (p) | P t （B ） Ag |Ag + |Cl - |A g C l(s ) | A g （C ）Ag |Ag + |Cl - |C l 2 |P t （D ）Ag |Ag C l|Ag Cl(s )|Ag 10 、吉布斯函数判据可以写作（ ） 。 （A ） / , 0 () 0 TpW dG （B ） , 0 () 0 TpW dG （C ） / , 0 () 0 TpW dG （D ） , 0 () 0 TpW dG 11 、氨水的浓度为 3 () c mol dm ，密度为 3 () gc m ，其质量摩尔浓度 （ 1 mol kg ）为（ ） 。 (A ) 1000 1000 35 c c (B ) 17 1000 17 c c 重庆理工大学硕士研究生试题专用纸 第 3 页（共 6 页） (C ) 1000 1000 17 c c (D ) 1000 1000 17 c c 12 、下列各式哪个表示偏摩尔量（ ） 。 （A） , ji i Tpn U n （B） , ji i TVn H n （C） , ji i TVn A n （D） , ji i Tpn n 13 、如果反应22 ABD 的速率可表示为： 11 22 ABD dc dc dc r dt dt dt ，则其反应分子数为（ ） 。 (A ) 单分子 (B) 双分子 (C) 三分子 (D) 不能确定 14 、H Q p 此式适用于哪一个过程:（） 。 (A ) 理想气体从 10 13 25 Pa 反抗恒定的 10 13 2. 5 P a 膨胀到 10 13 2. 5 P a ； (B ) 在 0 、10 13 25 P a 下，冰融化成水； (C ) 电解 CuSO 4 的水溶液； (D ) 气体从(2 98K ，10 13 25 P a ) 可逆变化到(37 3 K ，10 13 2. 5 P a ) 。 15 、用铜作电极，电解 3 1. 0mol dm 4 CuSO （pH =3 ）溶液，在阴阳极上 的电解反应是（ ） 。 (A ) 阴极析出铜，阳极析出氧 (B ) 阴极析出氢气，阳极析出氧气 (C ) 阴极析出铜，阳极铜溶解 (D ) 阴极析出氢气，阳极铜溶解 二、 填空题 （每空 1 分，20 空， 共 20 分） 1 、 按全微分的性质，有 / p HS 0 ， / S Hp 0 。 2 、理想气体绝热自由膨胀过程的U ， H 。（试填、 = 、0 ） 。 3 、 二元溶液，p B 对 Ra oult 定律发生负偏差， B 的 Hen r y 系数 k B( x ) _ _p B * 。 （p B * 为同温下纯 B 的蒸汽压）。重庆理工大学硕士研究生试题专用纸 第 4 页（共 6 页） 4、公 式 H Q p 适用于简单封闭系统中满足_ _ _ _以及_ _ _ _ _ _ 条件 的过程。 5 、 一定温 度下， 将过量 的 NH 4 HCO 3 (s) 放入真 空密闭容器内 ， 发生下 列分解 反应并达到平衡 NH 4 HCO 3 (s ) = NH 3 (g) + CO 2 (g) + H 2 O( g ) 系统的组分数 C= ；相数 P= ；自由度数 F= 。 6 、反应 ) ( ) ( ) ( ) ( 2 2 g H g CO g O H s C ，在 40 0 达到平衡， 1 5 . 133 mol kJ H m r ，为使平衡向右移动，可采取的措施有 ； ； ； 。 7、写 出 反 应 NH 4 HS （s ）=N H 3 （ g ） +H 2 S （g ） 的标 准平衡常 数 p K 的表 达 式 ； 若同温 下 NH 4 HS （s ） 的分解 压力为 62 .8 kPa ， 则标准 平衡常 数 p K 等于 。 8 、对于 U 、H 、S 、A 和 G 等热力学量， （1 ）在绝热定容反应器中反应，过程中不变的量是 。 （2）在 37 3K 和 10 13 25 Pa 下， 液体水气化过程中不变的量是 。 （3 ）气体绝热可逆膨胀过程中不变的量是 。 9 、 空气中半径为 r 的小气泡， 其内外气体的压力差在数值上等于 。 三、 判断题 ， 对的画“”， 错的画 “× ”， 如果 错 误请说明理由 （每题 2 分， 5 小题 ，共 10 分） 1 、 系统温度升高则一定从环境吸热， 系统温度不变就不与环境换热。（） 2 、 -1 0.01m ol kg 的 CaCl 2 水溶液的离子强度 -1 I = 0. 06m ol kg 。（） 3 、 单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。（） 4 、单分子反应称为基元反应，双分子反应和三分子反应称为复合反应。 （） 5 、若一个化学反应是一级 反应，则该反应的速率与反应物浓度的一次 方成 正比。（ ）重庆理工大学硕士研究生试题专用纸 第 5 页（共 6 页） 四、 相图分 析题（ 共 12 分） A 、B 二组分凝聚 相系统相图如附图。 （1 ）指出图中各相区的稳定相（5 分） ； （2 ）各三相线上的相平衡关系（3 分） ； （3 ）绘出 x 、y 点的冷却曲线的形状 （4 分） 。 五、 计算题 （ 7 题， 共 78 分） 1 、 （共 12 分） 1m o l 某理想 气体于 27 ， 10 1. 3 25 kP a 的始态 下 ， 先受某 恒 定外压恒温压 缩至平衡态， 再恒容升温至 97 .0 、 25 0.0 0 k P a ， 求过程的Q ， W ， U ， H 。已知气体的 1 1 92 20 mol K J C m V . , 。 2 、 （共 10 分） 已知 25 时的下列热力学数据： 物质 1 / mol kJ H m f 1 / mol kJ H m c C 2 H 5 OH( l) -2 7 7 .7 H 2 O(l) -2 8 5 .8 3 CH 3 OCH 3 (g) -145 6.0 CO 2 (g) - 393 . 5 1 求 25 下，C 2 H 5 OH( l)CH 3 OCH 3 (g) 反应的 m r H 。 3 、 （共 16 分） 电池 1 22 ( 101.325 ) ( 0.1 ) ( ) Pt H kPa HCl mol kg HgCl s Hg 电动势 E 与温度 T 的关系为 36 2 / 0.0694 1.881 10 / 2.9 10 ( / ) EV TK TK （1 ） 写出电极反应及电池反应（4 分） ； （2）计 算 25 时该反应的 rm G 、 rm S 、 rm H 以及电池恒温可逆放电 时该反应过程的 , rm Q （12 分） 。 4 、 （共 12 分） 0、 0. 5 MP a 的氮气 2d m 3 ，在 外压为 0.1 M Pa 下恒温膨 胀， 直至氮气 的压力等 于 0.1 MPa ，求过 程的 Q 、 W 、 U 、 H 、 S 、 G 和 e f c a A C B t D m n x y重庆理工大学硕士研究生试题专用纸 第 6 页（共 6 页） A 。假设氮气服从理想气体状态方程。 5 、 （共 8 分） 农药的水解速率系数及 半衰期是考察其杀虫效果的重要指标。 常用 农药敌敌 畏的水解 为一级反 应，当 20时它在 酸性介质 中的半衰 期 为 61 .5 天，试求 20 时敌敌畏在 酸性介质中的水解速 率系数。若在 70 时， 水解速率系数为 0. 1 7 3 h -1 ，求水解反应的活化能。 6 、 （共 10 分）已知苯在 10 1. 3 2 5 k Pa 下的 熔点为 5 ，在 此条件下的摩尔 熔化焓 1 9916 fus m HJ m o l ， 11 ,26 ( , ) 126. 78 pm CC Hl JKm o l ， 11 ,26 ( , ) 122.59 pm CC Hs J Km o l 。求 在 101.325 , 5 kPa 下 1m o l 过冷苯凝固为固体苯的 S 。 7 、 （共 10 分） 在 15 00 K ， p 时，反应 (1) H 2 O(g ) = H 2 (g) + 1 / 2O 2 (g)，水蒸 气的离解度为 4 2.21 10 ，反应 (2 ) C O 2( g )=C O ( g )+1 / 2 O 2 (g) 的离解度为 4 4.8 10 。求 反 应 (3) C O ( g) + H 2 O(g ) = H 2 (g) + CO 2 (g) 在该 温度的 平 衡常数 ,3 p K 。 （视所有气体为理想气体）