物理化学考研天津大学《物理化学》考研真题一、一、选择题1一定量的物质在绝热刚性容器中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,则下列物理量正确的一组是()。
[北京科技大学2012研]A.Q>0,W>0,DU>0B.Q=0,W=0,DU>0C.Q=0,W=0,DU=0D.Q<0,W>0,DU<0【答案】C@@@~~【解析】该过程为恒容绝热过程,故Q=W=0,从而得DU=0。
2若某电池反应的D r C p,m=0,则以下说法中不正确的是()。
[北京科技大学2012研]A.该电池反应的D r H m㊀不随温度变化B.该电池反应的D r S m㊀不随温度变化C.该电池的电动势不随温度变化D.该电池电动势的温度系数不随温度变化【答案】A@@@~~【解析】根据基希霍夫公式dD r H m㊀(T)/dT=D r C p,m可知,当D r C p, =0时,dD r H m㊀(T)/dT=0,即标准摩尔反应焓D r H m㊀不随温度变化。
3将某理想气体从温度T1加热到T2。
若此变化为非恒压过程,则其焓变AH为()。
[中国科学院大学2012研]A.DH=0B.DH=C p(T2-T1)C.DH不存在D.DH等于其他值【答案】D@@@~~【解析】AC两项:理想气体的焓变仅是温度的函数,温度改变,DH—定存在,即DHH0;B项:DH=C p(T2-T1)适用于理想气体在恒压过程中的焓变,此过程非恒压故不能使用此公式。
4当热自系统传向环境时,则有()。
[中国科学院大学2012研]A.AU>0,AH>0B.AU<0,AH<0C.AU和AH不可能为零D.AU、AH可能小于零,也可能等于或大于零【答案】D@@@~~【解析】热自系统传向环境,即Q<0。
但根据热力学公式H=U+pV,U=W+Q可知,当W、p、V、不确定时,无法判断系统的热力学能变和焓变。
5下列诸过程可应用公式dU=(C p-nR)dT进行计算的是()。
[北京科技大学2011研]A.实际气体等压可逆冷却B.理想气体绝热可逆膨胀C.恒容搅拌某液体以升高温度D•量热弹中的燃烧过程【答案】B@@@~~【解析】由公式dU=(C p-nR)dT知,dU仅是温度的函数。
C项,理想气体的热力学能仅是温度的函数,dU=C V dT=(C p-nR)dT;A项,实际气体热力学能的变化dU=nC V dT+[T(Vp/VT)v-p]dV;B项,液体不遵循状态方程pV=nRT,即T(Vp/VT)v-pW,AU不仅仅是温度的函数;口项,量热弹中的燃烧过程包含化学反应,AU p=Q p-An(g)RT。
6凡是在孤立体系中进行的变化,其AU和AH的值一定是()。
[北京科技大学2011研]A.AU>0,AH>0B.AU=0,AH=0C.AU<0,AH<0D.AU=0,AH大于、小于或等于零不确定【答案】D@@@~~【解析】孤立体系指与环境既没有物质交换也没有能量交换的系统,故AU=0。
而AH=AU+A(pV),不能确定其值变化。
7一定量的某理想气体从始态经向真空自由膨胀到达终态,可用下列哪个热力学判据来判断该过程的自发性?()[北京科技大学2012研]C.DS【答案】C@@@~~【解析】理想气体向真空自由膨胀的过程为绝热过程,故用DS判断该过程的自发性。
8对不做非体积功、封闭的单组分均相系统,其(帏/即)T的值应是()。
[北京科技大学2012研]A.<0B.>0C.=0D.无法判断【答案】B@@@~~【解析】根据热力学基本方程dG=-SdT+Vdp,得出恒温下(VG/Vp)T=V,而系统的体积大于零,故选B。
9在101.325kPa下,385K的水变为同温下的水蒸气,对该变化过程,下列各式中哪个正确()[北京科技大学2012研]AMS体+AS环>°BMS体+AS环<°CMS体+AS环=°D.AS体+AS环的值不能确定【答案】A@@@~~【解析】变化前后体系温度不变,恒压下水变为同温下的水蒸气的过程中吸收热量,Q=AH>0,故AS体>0;AS环=A v ap H/T>0,故AS体+AS环>0。
若把体系和环境加在一起看作一个孤立体系,孤立体系经历的是不可逆变化,得AS孤立二AS体+AS环>0。
10已知某可逆反应的(VA r H m/VT)p=0,则当反应温度降低时其熵变A r S m ()。
[北京科技大学2012研]A.减小B.增大C.不变D.难以判断【答案】B@@@~~【解析】由(VA r H m/VT)p=0可知,A r H m是一个不随温度变化而变化的常数,在恒压情况下,A r S m=Q p/T=A r H m/T,A r S m与T成反比,温度降低,A r S m增大。
11(多选)下述说法中,哪些不是热力学第二定律的结果?()[中国科学院大学2012研]A.熵是状态函数B.熵值不可能为负值C.耗散功是不可避免的D.第二类永动机是不可能实现的E.自然界不存在熵减少的过程【答案】BE@@@~~【解析】B项是热力学第三定律的结果;£项自然界不存在总熵减少的过程。
12下图1中两条等温线的温度分别为T a,T b。
1mol理想气体经过路径1231的W1与经过路径4564的W n大小关系是()。
[北京科技大学2011研]图1vA.W I>W IIB.W I<W IIC.W I=W IID.无法确定【答案】C@@@~~【解析】路径1231:恒温过程中0二劈二啊山?=晨2;片台二展[片£恒压过程中恒容过程中由于AU=Q+W=0,故W I=_Q1231。
同理路径4564:W II=-Q4564,故W]=W[]。
13恒压下纯物质当温度升高时其吉布斯自由能()。
[北京科技大学2011研]A.上升B.下降C.不变D.无法确定【答案】B@@@~~【解析】根据热力学基本方程dG=-SdT+Vdp,得出恒压下dG=-SdT,当温度升高时,dT>0,而纯物质S>0,故dG<0,吉布斯自由能下降。
14含有非挥发性溶质B的水溶液,在101325Pa、270.15K时开始析出冰。
已知水的凝固点下降系数K f=1.86K-kg-mol-i,沸点上升系数K b=0.52K-kg-mol-1。
那么该溶液的正常沸点是()。
[北京科技大学2012研]A.370.84KB.372.31KC.373.99KD.376.99K【答案】C@@@~~【解析】根据稀溶液的凝固点降低公式AT f=K f b B=273.15K-270.15K二3K,得既=3K/L86K-kg-moP1=L613mohkg-1根据稀溶液的沸点上升公式得进而得该溶液的正常沸点为(373.15+0.838)K=373.99K。
15在温度T时,纯液体A的饱和蒸气压为p A*,化学势为人*,并且已知在p e压力下的凝固点为T f*,当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成稀溶液时,上述三物理量分别为p A,M A,T f,^()。
[北京科技大学2012研]A.P A*<P A,U A*<U A,T f*<T fB.P A*>P A,U A*<U A,T f*<T fC.P A*<P A,U A*<U A,T f*>T fD.P A*>P A,U A*>U A,T f*>T f【答案】D@@@~~【解析】稀溶液的依数性:蒸气压下降;凝固点降低。
16在25℃时,M糖水的渗透压为n1,M食盐水的渗透压为n2,则()。
[中国科学院大学2012研]A.njnB.无法比较5口产口2口.n1<n2【答案】D@@@~~【解析】虽然盐水和糖水的摩尔浓度相同,但是盐可以电离,所以盐溶液中实际的粒子浓度比糖溶液高,因此渗透压也高。
17标准态的选择对下列物理量有影响的是()。
[北京科技大学2011研]A.f,m,A r G㊀B.m,m㊀,AHC.a,m e,A r G eD.a,m,(VG/Vx)【答案】C@@@~~【解析】标准态选取不同时,对标准态的化学势m e,标准吉布斯自由能变A r G㊀和活度a有影响,但化学势m和AH是状态函数,与标准态的选取无关。
18在0.1kgH2O中含0.0045kg某纯非电解质的溶液,于272.685K时结冰,该溶质的摩尔质量最接近于()。
[厦门大学2011研]A.0.135kg・mol-1B.0.172kg-mol-1C.0.090kg-mol.1D.0.180kg-mol.1已知水的凝固点降低常数K f为1.86K-moLrkg。
【答案】D@@@~~【解析】根据凝固点降低公式AT f=K f b B得:b B=0.25m。
l•kg-1,解得M=0.18kg・mol-1。
19饱和溶液中溶质的化学势u与纯溶质的化学势u*的关系式为()。
[浙江大学2010研]A.U=U*B.U>U*c.u<u*D.不能确定【答案】A@@@~~【解析】向饱和溶液中加入纯溶质,溶质不再溶解,溶液中溶质也不会析出,故饱和溶液中的溶质和纯溶质已经达到平衡,两者化学势相等。
20放热反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)达平衡后,若分别采取:①增加压力;②减少NO2的分压;③增加02分压;④升高温度;⑤加入催化剂,一定能使平衡向产物方向移动的是()。
[北京科技大学2012研]A.①②③B.②③④C.③④⑤D.①②⑤【答案】A@@@~~【解析】增加压力,反应平衡向分子数减小的方向即正向移动减少NO2的分压以及增加O2分压都能使反应物转化率提高。
对吸热反应,平衡常数随温度的上升而增大,对放热反应,平衡常数随温度的上升而减小;催化剂的加入可促进或者抑制反应的进程。
21用1300c的水蒸气(蒸气压为2.7p㊀)与1200℃的焦炭反应生成水煤气:C+H2O T CO+H2。
如果通入的水蒸气反应掉70%,则反应后混合气体中CO的分压为()。
设总压2.7p㊀不变。
[北京科技大学2012研]A.0.72p㊀B.1.11p㊀C.2.31p㊀D.1.72p㊀【答案】B@@@~~【解析】C+HzO>CO+Hz反应前2.7淖00反应量0.7X2.7pQ0.7X2.7^e0.7X2.7^°反应后0.3X2.7p日0.7X2.7p日0.7X2.7p&反应后气体的总量为二(0.3x2.7p o+0.7x2.7p o+0.7x2.7p o)=4.59p e故CO的分压为:22等压下加入惰性气体对气相反应的影响是()。
[北京科技大学2012研]A.反应向体积减小的方向移动B.反应向体积增加的方向移动C.反应和体积变化无关D.不确定【答案】B@@@~~【解析】对于恒压下的反应,加入惰性气体,相当于减小体系中反应物的分压,有利于Zv B>0的反应正向进行,即分子数增加,反应向体积增加的方向移动。