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江蘇大學2004年碩士研究生入學考試試題第1頁

考試科目：物理化學

考生注意：答案必須寫在答題紙上，寫在試題及草稿紙上無效！考生需帶科學計算器。

一、選擇題（40分，每題2分）

1．對于任何循環過程，系統經歷了i步變化，則據熱力學第一定律應該是----------------------()

(A)Qi=0,(B)Wi=0,(C)(Qi+Wi)>0,(D)(Qi+Wi)=0

2．1mol水銀蒸氣在正常沸點630K時壓縮成液體,已知其蒸發熱為54566J·mol-1,設水銀蒸氣為理想

氣體,則此過程的U和H為-----------------------------------------------------------------------------------()

(A)U=H=54566J(B)U=-49328J,H=-54566J

(C)由于定溫,故U=0,H=0(D)U=-59804J,H=-54566J

-1

3．某反應A+2BC,已知298K時標準摩爾反應熱rHm(298K)=80.14kJ·mol,Cp,m=0,則1000K

時rHm(1000K)為------------------------------------------------------------------------------------------------()

(A)rHm(1000K)>rHm(298K)(B)rHm(1000K)<rHm(298K)

(C)rHm(1000K)=rHm(298K)(D)rHm(1000K)=0

4．理想氣體與溫度為T的大熱源接觸作定溫膨脹吸熱Q，所作的功是變到相同終態的最大功的

20%，則系統的熵變為------------------------------------------------------------------------------------------()

(A)Q/T(B)0(C)5Q/T(D)-Q/T

5．可逆熱機的效率最高，在其它條件相同的情況下，假設由可逆熱機牽引火車，其速度將--()

(A)最快(B)最慢(C)中等(D)不能確定

6．液態水在373K及101325Pa下汽化為水蒸汽，則該過程的-----------------------------------------()

(A)H＝0(B)S＝0(C)A＝0(D)G=0

7．理想溶液的通性是--------------------------------------------------------------------------------------------()

(A)Vmix=0,Hmix=0,Smix0,Gmix0

(B)Vmix=0,Hmix=0,Smix0,Gmix=0

(C)Vmix=0,Hmix0,Smix0,Gmix0

(D)Vmix=0,Hmix=0,Smix=0,Gmix=0

8．A和B能形成理想溶液，已知在373K時純液體A的蒸汽壓力為133.32kPa，純液體B的蒸汽

壓為66.66kPa，當A和B的二元溶液中A的摩爾分數為0.5時，與溶液平衡的蒸汽中A的摩爾分

數是-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------()

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(A)1(B)3/4(C)2/3(D)1/2

9．在T、P條件下化學反應2A(g)+B(g)3C(g)自發地由反應物變為產物，則反應體系中化學勢

之間應滿足--------------------------------------------------------------------------------------------------------()

(A)2A+B3C(B)2A+B3C(C)2A+B=3C(D)A+BC

10．反應(1)SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)的平衡常數為Kp,1

(2)2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的平衡常數為Kp,2

則Kp,1與Kp,2的關系為-----------------------------------------------------------------------------------------()

-2

(A)Kp,1=Kp,2(B)(Kp,1)=Kp,2

2

(C)Kp,1=(Kp,2)(D)Kp,1=1/Kp,2

11．反應H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)，當O2(g)因反應消耗了0.2mol時，反應進度為(mol)-----()

(A)0.2(B)0.1(C)0.4(D)無法確定

g

12．對于單組分物系的汽液平衡研究，若lnp與1/T成直線關系，則lHm為--------------------()

gggg

（A）lHm=0（B）lHm=常數（C）lSm=0（D）lHm=f(T)

13．313K時純液體A的飽和蒸汽壓是純液體B的21倍，A和B能形成理想溶液，若氣相中A

和B的摩爾分數相等，則液相中A和B的摩爾分數之比XA:XB應為-------------------------------()

(A)1：21(B)21：1(C)22：21(D)1：22

-1

14．298K時，有濃度均為0.001molkg的下列電解質溶液其離子平均活度系數最大的是---()

(A)CuSO4(B)CaCl2(C)LaCl3(D)NaCl

15．下列兩電池反應的標準電動勢分別為E1和E2，則兩個值的關系為：

(1)1/2H2(p)+1/2Cl2(p)=HCl(a=1)

(2)2HCl(a=1)=H2(p)+Cl2(p)----------------------------------------------------------------------------------()

(A)E2=2E1(B)E2=-E1(C)E2=-2E1(D)E1=2E2

-1

16．0.001mol·kg的K3[Fe(CN)6]的水溶液的離子強度為---------------------------------------------()

(A)6.010-3mol·kg-1(B)3.010-3mol·kg-1

(C)4.510-3mol·kg-1(D)5.010-3mol·kg-1

17．H2(p)+1/2O2(p)=H2O(l)該反應可通過爆鳴氣反應生成，也可以通過氫氧可逆電池完成，兩者

的焓變分別為rHm(1)和rHm(2)，則兩個焓變的關系為-------------------------------------------------()

(A)rHm(1)=rHm(2)(B)rHm(1)>rHm(2)

(C)rHm(1)<rHm(2)(D)條件不夠，無法確定

6-2-1

18．反應2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)的速率常數k的單位是dmmols，則此反應的級數是--

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------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------()

(A)0(B)1(C)2(D)3

19．對于一個確定的化學反應來說，下列說法中正確的是---------------------------------------------()

(A)rGm越負，反應速率越快(B)rHm越負，反應速率越快

(C)活化能越大，反應速率越快(D)活化能越小，反應速率越快

20．在抽空密閉容器中加熱NH4Cl（s），有一部分分解成NH3（g）和HCl（g），當體系建立

平衡時，其組分數K和自由度f是-----------------------------------------------------------------------()

(A)K=1，f=1(B)K=2，f=2

(C)K=3，f=3(D)K=2，f=1

二、填空題（20分，每空1分）

1.1mol理想氣體在定壓下升溫10C時,該過程的功W=（1）;

2.下列反應：2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)，其速率方程對NO是二級，對H2是一級，則速率方

程是（2）；若濃度以moldm-3、時間以s表示，反應速率常數的單位（3）。

3.某反應的rGm=0，則該反應的標準平衡常數K=（4）.

4.可逆電池應該具備的條件是（5）、（6）。

3+2-

5.Al2(SO4)3的極限摩爾電導率與Al、SO4離子極限摩爾電導率之間的關系為（7）。

6.QV=U適用的條件為：（8）。

7.請指出下列各量哪些是偏摩爾量、哪些是化學勢？

AGVA

，，，

i

niT,p,njniT,V,njnp,V,njniT,V,nj

偏摩爾量為：（9）；化學勢（10）

8.298K時，已知E(Fe2+/Fe3+)=0.771V，E(Sn2+/Sn4+)=0.150V，則反應2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+的

-1

rGm值為（單位：kJmol）（11）。

9.氣相反應NO2+SO2==SO3+NO達到平衡(氣體符合理想氣體)，其熱力學平衡常數K、壓力平衡

常數KP和摩爾分數平衡常數Kx之間的關系為（12）。

10、反應CO（g）+Cl2（g）→COCl2（g），經實驗測得其速率方程式為：

d[COCl2]n

=k[Cl2][CO]，當溫度及CO濃度維持不變而使Cl2濃度增至3倍時，反應速率加快到

dt

原來的5.2倍，則相應于Cl2的n值是（13）。

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11．鹽橋的作用是（14）；實驗室里通常用（15）物質作鹽橋。

12．將反應Zn+2Fe3+Zn2++2Fe2+設計成一個原電池為（16）。

13．CaCO3(s)與其分解產物CaO(s)、CO2(g)成平衡，則該系統的組分數K和自由度數f分別為

（17）。

-2-1-3

14．某反應的速度常數k=4.6710min，初始濃度為0.1mol·dm，則反應的半衰期t1/2

（18）。

15．某非揮發性溶質溶于水中形成稀溶液，其質量摩爾濃度為0.01mol·kg-1，

則沸點升高值（19）凝固點降低值（用“、、”填空）。

16．實際氣體節流膨脹的熱力學特點是（20）。

三、簡答或論證題(30分,每題５分)

1．1mol理想氣體在300K、1p?時反抗0.5p?的恒外壓膨脹到300K、0.5p?的終態，試用過程方向

性的判據說明是否自發過程。

2．用熱力學方法論證：270K、p?壓力下冰比水穩定。利用狀態函數法畫出表示途徑的框圖，且

用Gibbs自由能判據說明之。

3．使用催化劑能否提高反應物的轉化率？為什么？

4．化學反應速率方程能否根據計量方程式直接寫出？為什么？

5．已知E?(Cu2+|Cu)=0.337V，E?(Fe3+|Fe2+)=0.771V，試用電化學理論說明電子工業中制作印刷

電路的原理，即為什么FeCl3溶液能腐蝕銅板？

6．A與B在固態時完全不互溶，p?壓力時A的熔點為300C，B的熔點為600C，A、B在100C為

低共熔點，低共熔物組成為B的物質的量分數xB=0.6，設A、B相互溶解的溶解度曲線均為

直線。（1）作出該二元系統熔點-組成圖(t-xB圖)；（2）標出相圖中各區域的穩定相及自由度

0

數；（3）70C、xB=0.4的熔液冷卻至什么溫度立即分離可得到最多量的什么純固體？

四、計算題(60分,每題10分)

1．1mol理想氣體從298K、p?壓力等溫可逆壓縮至10p?。（1）求過程的W、Q、U、H、

S、A和G；（2）如先在298K以10p?的恒外壓把此氣體壓縮到10p?壓力，再在恒定10

p?降溫至298K，求全過程的U、H、S、A和G。

2．（1）1mol液體乙醇在正常沸點（p?壓力下的沸點）780C時可逆氣化為蒸氣，已知正常氣化

g?-1

熱lHm=39.47kJ·mol.求過程的W、Q、U、H、S、A和G。（2）1mol液體乙醇在

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780C、p?外壓下突然撤去外壓氣化為780C、p?壓力下的乙醇蒸氣，求過程的W、Q、U、

H、S、A和G。

3．（1）溫度為T時，液體A與B的飽和蒸氣壓分別為1.4p?和0.50p?，A與B形成理想液態

混合物。當液相中A的物質的量分數xA=0.40時，求平衡氣相的總壓力與氣相的組成；（2）

如要求形成的理想液態混合物在p?壓力下沸點為T，求平衡液相與氣相的組成。

?

4．454K到475之間反應2C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+H2(g)的標準平衡常數K與溫度T的關

??-1

系為lgK=-2100/T+4.66。已知fHm