哈尔滨工业大学
二○○九年硕士研究生考试物理化学试题
一．填空题（20分）
1、 某反应中，反应物消耗掉3/4所需的时间是消耗掉1/2所需时间的3倍，则反应属于（ ）级反应。
2、 在体积为V ，温度为T 带有活塞的容器中，C （s ）+ CO2（g ）= 2CO （g ），反应达到平衡，平衡总压力为P ，若保持P 、T 不变，通入惰性气体N2，使系统体积变为2V ，则CO2与CO 的比值为（ ），保持T 、V 不变通入惰性气体N2，使系统压强变为2P ，则CO2与CO 的比值为（ ）。
3、 质量摩尔浓度为0.001mol/kg 的LaCl3的水溶液的离子强度I =（ ），平均活度系数为γ =（ ）。
4、 胶体系统的主要特征是（ ）。
5、 298K 下的体积为2dm3的刚性绝热容器内装有1mol 的O2（g ）和2mol 的H2（g ），发生反应生成液态水，该反应过程的∆U =（ ）。
6、 在真空密封的容器中，1mol 温度为100℃，压力为101.325 kPa 的液体谁完全蒸发为100℃、101.325 kPa 的水蒸气，测得此过程中从环境中吸热为37.53 kJ ，则此过程中的∆H =（ ），∆G =（ ）。
7、 85℃、101.325 kPa 的1mol 水蒸气在恒温恒压条件下变成85℃、101.325 kPa 的液态水，判断此过程用（ ）作判据。
二．选择题（20分）
1、反应C （g ）+ 2H2（g ）= CH4（g ）在100 K 的r m G θ∆ = 19.29 kJ ，当总压为
101 kPa ，气体组成为H2 70%、CH4 20%、N2 10%的条件下，上述反应（ ）
A 、正向进行
B 、逆向进行
C 、平衡
D 、不一定
2、某反应的速率常数为0.99min-1，反应物的初始浓度为0.2mol/dm3，则反应的半衰期为（ ）
A 、7min
B 、1.01min
C 、4.04min
D 、50.5min
3、不论是电解池或者是原电池，极化的结果都使阳极电势（ ）
A 、变大
B 、变小
C 、不发生变化
D 、变化无常
4、在一定温度下，强电解质AB 的水溶液中，其他离子的浓度与A+、B-的浓度相比皆可忽略不计，已知A+、B-的运动速率存在v+ = 1.5v-的关系，则A 的迁移数t+ =（ ）
A 、0.4
B 、0.5
C 、0.6
D 、0.7
5、表面活性剂在结构上的特征是（ ）
A 、一定具有亲水基和亲油基
B 、一定具有脂肪酸基和氨基
C 、一定具有磺酸基和高级脂肪烃基
D 、一定具有烃基和高级脂肪酸基
6、NaCl （s ）、NaCl 水溶液以及水蒸气平衡共存时，系统的自由度为（ ）
A 、0
B 、1
C 、2
D 、3
7、对于不做非体积功的封闭系统，以下诸式正确的是（ ）
A 、【ðT/ðV 】s = −【ðP/ðS 】v
B 、【ðT ðP 】s = 【ðV ðT 】v
C 、【ðS ðV 】t = 【ðT ðS 】v
D 、【ðS ðP 】t = 【ðV ðT 】p
8、被绝热材料包围的房间放一个电冰箱，将冰箱的门打开的同时供以电能给使电冰箱运行，室内的温度将（ ）
A 、逐渐降低
B 、逐渐升高
C 、不变
D 、不能确定
9、已知反应2A （g ）+ B （g ）= 2C （g ）在400 K 下其(400)r m
H K θ∆=150 1kJ mol -⋅ ，而且A （g ）、B （g ）、C （g ）的摩尔恒压热容分别为20、30、35 11J K mol --⋅⋅ ,
将上述反应放在800K 下进行，则上述反应的r m H θ∆=（ ）1k J m o l
-⋅ A 、300 B 、150 C 、75 D 、0
10、在一定温度范围内，某化学反应的r m H ∆与温度无关，那么该反应的r m S ∆ 随温度升高而（ ）
A 、增大
B 、减少
C 、不变
D 、不能确定
三、简答题（20分）
1、如何求算强电解质和弱电解质的极限摩尔电导率 ？
2、 用Zn 棒和Ag 棒放在HCl 水溶液中构成原电池是否为可逆电池 ？为什么 ？
3、试比较组分B 的化学势在二元理想溶液和非理想溶液中的公式有何异同 ？
4、“根据熵的定义，dS = δQ/T ，绝热过程δQ = 0，所以dS = 0”这种理解有什么不对 ？
四、计算题（90分）
1、已知甲苯和苯在90℃下纯液体的饱和蒸汽压分别为54.22 KPa 和136.12 KPa ，两者可形成理想液态混合物，取200.00 g 甲苯和200.00 g 本于带活塞的导热容器中，始态为一定压力下90℃的液态混合物，在恒温90℃逐渐降低压力，问：
（1）压力降到多少时开始产生气相，此气相的组成如何 ？（2）压力降到多少时液相开始消失，最后一滴液相的组成如何 ？（10分）
2、室温下，假设树根的毛细管管径为62.0010m -⨯ ，水渗入与根壁交角为30°，求其产生的附加压力，并求水可输送的高度。
（设25℃，水的γ =3175.210N m --⨯⋅ ，ρ =3999.7kg m -⋅ ）（13分）
3、25℃下设计的电池：3()(a 1)(a 1)Ag s AgNO KBr AgBr Ag ==，问：（1）试写出电池的电极反应和电池反应；（2）已知()0.07AgBr Br Ag V θϕ-+=，()0.80Ag Ag V θϕ+=，
试计算25℃时AgBr 的溶度积sp K θ；（3）若电池的温度系数为418.210V K ---⨯⋅，计算
电池的r H θ∆、r G θ∆、r S θ∆（16分）
4、用丁烯脱氢制备丁二烯的反应为322222(g)()()CH CH CH CH CH CHCHCH g H g =+,为了增加丁烯的转换率，加入惰性气体水蒸气，48C H 与2H O 的物质的量之比为
1:15，操作压力为202.7 kPa ，问：在什么温度下丁烯的转化率为40%。
已知丁
二烯的f m G θ∆1kJ mol -⋅ = 150.74，丁烯的为f m G θ∆1kJ mol -⋅ = 71.4，丁二烯的f m H θ∆ =
110.161kJ mol -⋅，丁烯的f m H θ∆ = −0.131kJ mol -⋅，并假设该反应的r m H θ∆不随温度而
变，,p m C 随温度变化为零。
（14分）
5、乙醛（A ）蒸汽的热分解反应如下：
34()()CO()CH CHO g CH g g →+
在518℃下，在一定容积中的压力变化为如表所示数据：
求反应级数以及速率常数。
（12分）
6、2mol 的2N （设为理想气体）处于300K ，101.325 kPa 的始态，经绝热可逆膨
胀压力减小，求算该过程的功。
（10分）
7、2mol 某理想气体，其定容摩尔热容为, 1.5v m C R =，由500K ，405.2 kPa 的始态，依次经历下列过程（1）在恒温外压为202.7 kPa 下，绝热膨胀为平衡态（2）再可逆绝热膨胀至101.3 kPa （3）最后恒容加热至500K 终态。
试求整个过程的Q ，W ，∆U ，∆H 和∆S 。
（15分）。