2019重庆理工大学研究生考试专业课真题821 物理化学A.pdf
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 、U0 、S0 (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)