一九九三年研究生入学考试物理化学试
题
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一.填空和选择1.在Boyl温度以上，实际气体的PV值________(>、<、=)理想气体的PV值。2.某气体服从状态方程P(V－b)＝RT，_________，__________，Cp－Cv＝________。3.理想气体节流膨胀，ΔS________(>、<、=)0，ΔG________(>、<、=)0。4.在
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状态下，298K时，反应2H2＋O2→2H2O(l)恒容热为－564.2kJ，则H2的标准燃烧焓为__________kJ.mol－1。5.不作非体积功的封闭系统单纯状态变化，当温度升高时，则系统ΔF______０(>、<、=)。6.在一带隔板的容器中，一边有理想气体，一边抽真空。当抽开隔板后，理想气体的ΔU________(>、<、=)0，ΔS________(>、<、=)0。7.在沸点时水蒸气变成水，然后恒压升温成过热水，则系统ΔG________(>、<、=)0，过程_______(能够、不能够)自发进行，能否用ΔG作自发性判据________(能、不能)。8.在1atm，25℃时，1升氢气和0.5升氧气恒温恒压混合，氢气的ΔS＝________J.K－1，混合系统的ΔS＝________J.K－1。9.低压下进行的吸热反应A(g)＋B(g)→C(g)，随着温度升高，反应的Kp将_________；当提高压力时，平衡将向__________反应方向移动；当增加惰性组分浓度时，平衡将向________反应方向移动。10.CO2为线性分子，具有振动自由度___________个。11.振动激发的理想晶体，从100℃升温到200℃，恒压热为________J.mol－1。12.室温下可发生如下解离平衡：NH4Cl(l)NH3(g)＋HCl(g)，在25℃下，一个由NH4Cl(l)、NH3(g)和HCl(g)组成的平衡系统，独立组分数为_________，自由度数为________。13.25℃时，H和Ac－的无限稀释无限稀释摩尔电导率分别为349.82×10－4和40.9×10－4S.m2.mol－1。在此温度下HAc的无限稀释摩尔电导率λ０＝________________。25℃时某Hac溶液的电离度为0.20，此溶液的摩尔电导率λ＝_______________。14.某复杂反应的机理为2AB，B＋CD。根据质量作用定律，反应物的消耗速率____________________________________，中间物B的生成速率_____________________________________________。15.胶体系统分散相粒子的直径一般在_________________之间范围，当可见光通过时，最明显的光学现象是_________________________________。16.AgI溶胶的胶团结构为{[AgI]mnI－，(n－x)K}X―xK，构成此胶团的胶粒为______________________________________；胶核为_______________________。二.文字题1.(12分)单原子理想气体，在25℃恒温可逆从1.5升膨胀到10升，吸热9405J，然后再绝热可逆压缩到1.5升，求整个过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG和ΔF。已知始态的规定熵S298K＝10J.mol－1.K－1。2.(8分)某卡诺热机工作于高温T1和低温T2＝300K的二个热源之间，具有25％的效率，每个循环产生1kJ的功。计算T1、Q1和Q2，已知系统低熵值状态的S＝10J.K－1，作出相当于该热机卡诺循环的S－T状态图。3.(10分)在500℃时，使氢气慢慢地通过FeO(s)，FeO被部分地还原为Fe，流出的平衡气体中含CO为2％。已知在该温度时，H2和CO的燃烧焓分别为－241.82和－283.84kJ.mol－1。若寻到一种催化剂使CO和水蒸气生成H2和CO2的变换反应在100℃时进行，等摩尔反应物的混合气体平衡转化率为多少？(假设反应热不随温度变化)。4.(5分)已知某双原子理想气体的振动特征温度Θv＝2980K。(1)计算在300K时，第一振动激发态粒子分布数与基态分布数之比？(2)若假定粒子只分布在基态和第一激发态，请给该情况下的振动配分函数qv。(3)计算该情况下，300K时，振动对以基态为零点的内能U˚的贡献几恒容热容Cv的贡献。5.(6分)苯和甲苯可组成理想溶液，其中苯的摩尔分数x苯＝0.142。80℃时，与溶液相平衡的蒸气中苯的摩尔分数y苯＝0.30，苯的蒸气压为14.26kPa。计算80℃纯苯和甲苯的饱和蒸气压。6.(4分)80℃时液体A与水混合成摩尔分数xA＝0.012的溶液，液面上蒸气总压为100kPa，计算与此溶液相平衡的蒸气中A的蒸气分压。(在20～100℃之间，水的蒸发热为40.5kJ.mol－1。7.(11分)25℃时，按附图组成一电池，Ag－AgCl电极为正极，Cl2电极为负极。所有含Cl－的溶液中Cl－的活度为1。通入Cl2的压力为101.3kPa。(1)写出电池
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达式。(2)写出电极和电池反应。(3)计算该电池的电动势。(4)计算该电池的温度系数。(5)计算25℃时AgCl(s)的分解压力。已知298K时下列数据：ΔH˚f.AgCl＝－127.0kJ.mol－1，Ag，AgCl和Cl2(g)的标准熵分别为42.7，96.11和243.87J.K－1.mol－1，法拉第常数为96500C.mol－1。8.(9分)20℃时，0.20mol.dm－3的A溶液进行反应A＋H2O＝B＋C，用A表示的速率常数kA＝1.20dm3.mol－1.min－1，该反应符合Arrhenius关系，活化能50kJ.mol－1。计算：(1)20℃时A的半衰期t1/2。(2)20℃时，反应1小时后，溶液中心A的浓度。(3)40℃时该反应的kA？9.(5分)简述Langmuir单分子层吸附理论的基本假设并写出Langmuir吸附等温式。(注明式中各符号所代表的物理量)
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