科目代码：630 科目名称：物理化学 第 1 页 共 5 页 南京航空航天大学 2013 年硕士研究生入学考试初试试题（ A卷） 科目代码 : 630 科目名称 : 物理化学 满分 : 150 分 注意: 认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一 . 填空题（ 60 分） （共 60 个空格，每个空格 1 分，共 60 分） 1. 临界温度较低的气体 _ （容易，难）液化，在应用理想气体状态方程式时，其适用的压力范围上限相对 _ （较高，较低） 。 2. 通常所说的液体的沸点是指正常沸点，即外压为 _ 时的沸点；当压力低于此值时，沸点将相应 _。 3. 维里方程中，第二维里系数反映了 _ 个气体分子间的相互作用对气体的 pVT 关系的影响， 第三维里系数则反映了 _ 个气体分子间的相互作用对气体的 pVT 关系的影响。 4. 封闭系统与环境之间没有 _ 交换、有 _ 交换。 5. 根据盖斯定律，并不能说明热是状态函数。 这是因为盖斯定律限定其反应过程是 _ 或 _ 过程，它们分别等于始末态之间的 U 和 H，这实际上反映的是状态函数的基本性质。 6. 气体膨胀或被压缩时，可逆过程的功 _ 不可逆过程的功。这就意味着，在气体膨胀时，在可逆过程中 系统对环境做功的绝对值比不可逆过程的做功的绝对值要 _ 。 7. 在隔离系统中发生反应 2C2H5OH(l) + 6O2(g) = 4CO2(g) + 6H2O(g)，使得系统的温度升高，则该系统的 U _ 0， H _ 0。 8. 在恒温、恒容、非体积功为零的系统中发生反应 科目代码：630 科目名称：物理化学 第 2 页 共 5 页 2C2H5OH(l) + 6O2(g) = 4CO2(g) + 6H2O(g)， 使系统的压力变大。此过程的 U _ 0， H _ 0。 9. 根据卡诺循环的热机效率计算式可知，与夏天 相比，所有热机在冬天做功更 _ ；根据此式还可以推知，若将热机反向运转，使低温热源的热在热机的作用下传给高温热源，则高温热源获得的热量将 _热机的输入能量。 10. 已知冰在 -10时的饱和蒸汽压为 260Pa，若在 -10、 260Pa 时，一定量的冰缓慢升华为水蒸气，则此过程的 U _ 0， G _ 0。 11. 一定温度时，真实气体的标准态是指 _ 压力 _ 理想气体。12. 理想液态混合物的任一组分在 _ 范围内都服从拉乌尔定律，其混合焓mixS _ 0。 13. 根据溶液中溶剂的化学势公式可知，溶液中溶剂的化学势 _ 同温度时纯溶剂的化学势，由此导致溶剂的蒸汽压 _ 、凝固点降低、沸点上升等依数性性质。 14. 作为判定过程可逆与否的判据，亥姆 霍兹函数判据适用于恒温、 _ 、非体积功为零的过程，吉布斯函数判据则适用于恒温、 _ 、非体积功为零的过程。 15. 当反应商 J _标准平衡常数 K时，rGm 0，反应 _ 进行。 16. 反应 2C2H5OH(l) + 6O2(g) = 4CO2(g) + 6H2O(g)的rHm 0，若升高温度，其标准平衡常数 K将 _ ，其化学平衡将 _ 移动。 17. 简单碰撞理论的基本假设包括：反应 物分子可看作无内部结构和相互作用的刚性球；反应物分子必须相互接触（碰撞）才可能发生反应；只有那些能量达到或超过 _ 的碰撞才会导致反应；反应分子的能量分科目代码：630 科目名称：物理化学 第 3 页 共 5 页 布服从 _ 能量分布。 18. 相律的数学表达式为 _；对于恒温恒压、单组份系统，自由度为零时，系统中共存的相数为 _。 19. 表面张力也可以称为 _或 _。 20. 根据统计热力学观点，位于晶体格点上的分（原）子称为 _子，它们是 _分辨的。 21. 离子独立运动定律适用于无限稀释条件下的 _电解质和_电解质。 22. 将指定液体置于固体表面形成液滴，当固体表 面张力增加时，该液滴的曲率半径将 _，液滴的形状趋向于 _。 23. 一个连串反应： ABC，随着反应进行， A 的数量将 _； B 的数量将 _。 24. 盐桥的功能是 _和 _。 25. 构造盐桥所使用的电解质应该具备 _的特性，同时不应与溶液中的其它成分 _。 26. 当电池电动势等于零时，说明此时电池反应处于 _状态，其平衡常数表达式为 _。 27. _反应的反应级数与其反应分子数相等，而 _ 反应则无法讨论反应分子数。 28. 从能量上分析，过渡状态占据势能面的 _位置，反应物和生成物均位于势能面的 _位置。 29. 溶液表面吸附现象使得溶质在表面层的浓度不 同于溶液本体浓度，具有表面活性的溶质在表面层中的浓度相对于溶液本体更 _，这些溶质在科目代码：630 科目名称：物理化学 第 4 页 共 5 页 溶液表面的聚集会导致溶液的 _下降。 30. 兰格缪尔等温吸附模型假设吸附剂表面是 _的，吸附质吸附于吸附剂表面时彼此之间 _相互作用力。 二 . 计算题（ 90 分） （共 9 题，每题 10 分，共 90 分） 1 某容器中含有氢气和氮气，300K 时的总压力为 150kPa。恒温条件下将氮气分离后，容器的质量减少了 14.01g，压力降为 50kPa。求该容器的体积和容器中氢气的质量。已知 H 的相对原子质量为 1.0079， O 的相对原子质量为 15.999， C 的相对原子质量为 12.0107， 2 已知 25时，水的标准摩尔生成焓f Hm(H2O， l) = 285.8kJ/mol，水的摩尔蒸发焓vapHm(H2O， l) = 44.01kJ/mol，且在 25时： B2H6(g) + 3O2(g) = B2O3(s) + 3H2O(g)； r Hm，1 2020kJ/mol 2B(s) + 3O2(g) + 3H2(g) = B2O3(s) + 3H2O(g)； r Hm，2 1264kJ/mol 求 25时 B2H6(g)的标准摩尔生成焓fHm。 3 已知水的比定压平均热容 cp = 4.184Jg1K1，现在常压下将 100g、 27的水与 200g、 72的水在绝热容器中混合，求此过程始末的 S。 4 已知 80时苯的饱和蒸气压为 100.4kPa，甲苯的饱和蒸气压为38.71kPa，二者可形成理想液态混合物，若在 80时，此混合物的平衡蒸气中苯的摩尔分数 y = 0.300，求此时液态混合物中的组成。 5 已知 N 的相对原子质量为 14.0067， O 的相对原子质量为 15.999， Br 的相对原子质量为 79.904。将体积相等的两个球用活塞连接并抽成真空，再关闭活塞使两个球不通。于温度为 324K 时，一个球中充入 NO(g)至压力为52.61kPa，另一个球中充入 Br2(g)至压力为 22.48kPa，然后打开活塞，两气的相对原子质量为N 14.0067。科目代码：630 科目名称：物理化学 第 5 页 共 5 页 体发生反应： 2NO(g) + Br2(g) 2NOBr(g)，反应达到平衡时，系统总压力为 30.82kPa，求此时的标准平衡常数 K和r Gm。 6 已知在 298K 时，平面上水的饱和蒸汽压为 3168 Pa，求在相同温度下，半径为 3 nm 的小水滴上的饱和蒸汽压。已知此时水的表面张力为 0.072 N.m1，水的密度为 1000 kg.m3，水的摩尔质量为 18.0 g.mol1。 7 电池 Pt,Cl2|HCl(aq),MnCl2(aq)|MnO2(s)的两极标准电极电势如下： E(MnO2/H+,Mn2+)=1.23V, E(Cl2/Cl)=1.358V （ 1）在标准状态下反应 MnO2(s)+4HCl(aq)=MnCl2(aq)+Cl2+2H2O(l)能否进行？ （ 2）若 Mn2+的浓度为 1.0mol/L，问要使上列反应正向进行， HCl 浓度至少应为多少？设活度因子均可当作 1。 8 电池 Pb,PbCl2|KCl(aq)|AgCl,Ag 在 25、 p下的 E=0.490V （ 1）写出电极反应和电池反应； （ 2）求电池反应的mrS 、mrG 、mrH 。已知p)(TE=1.80× 104V· K1 9 液体砷、固体砷的蒸汽压与温度的关系分别如下： 81.5K/T2460kPa/)l(plg += 92.9K/T6947kPa/)s(plg += 求三相点的温度和压力。