2012年全国硕士研究生入学考试
自命题科目试题册
业务课代码：728
业务课名称：物理化学
满分：150分考试时间：3小时
考生须知：1．答案必须写在另附的答题纸上，写在其它纸上无效。
允许使用无存储功能的计算器。
2．答题时必须使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答，用其他笔答题不给分。
不得使用涂改液。
一、填空题（填>,<,=号，每空1分，每题4分，共20分）
1．理想气体等温等外压压缩过程
A．ΔU_____0 B．ΔH_____0 C．ΔS_____0 D．ΔG_____0
2．在绝热条件下将100mL,300K的水和100mL,350K的水混合，该过程的A．ΔU_____0 B．ΔH_____0 C．ΔS_____0 D．ΔG_____0
3．某反应的平衡常数为1，当反应正向进行时应有
A．Δr G mθ_____0 B．Δr G m_____0 C．活度商Q a_____1 D．亲和势A_____0 4．若某自发可逆电池的电动势不随温度变化，则该电池在等温等压下可逆放电过程A．ΔH_____0 B．ΔG_____0 C．ΔS_____0 D．Q_____0
5．温度一定的条件下，阈能E c、能垒E b和实验活化能E a之间的关系
A．E a_____E b B．E a_____E c C．E c_____E b D．E b_____0
二、单选题（每题2分，共20分）
1．金刚石的生成热等于（）
A．0 B．石墨的燃烧热C．CO2的生成热D．石墨转化为金刚石的反应热2．对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是（）
A．恒温下绝热膨胀B．恒压下绝热膨胀
C．吸热，同时体积有缩小D．吸热而温度不变
3．水中加入乙醇后，其沸点（）
A．升高B．降低C．不变D．不确定
4．化学势不具有的基本性质是（）
A．化学势是偏摩尔量B．化学势是状态函数
C．化学势是体系的强度性质D．其绝对值不能确定
5．Na2SO4与H2O可形成多种水合盐，能够与冰共存的水合盐的种数最多为（）A．0 B．1 C．2 D．3
6．某反应的半衰期与起始浓度无关，则反应完成3/4寿期是半衰期的（）A．3/4倍B．1倍C．2倍D．3倍
7．用同一电导池测定浓度为0.01和0.10mol·dm-3的同一电解质溶液的电阻，前者是后者的10倍，则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为（）
A．1：1 B．2：1 C．5：1 D．10：1
8．25℃时，电池Pt|H2(100kPa)|H2SO4(b)|H2(10kPa)|Pt的电动势E为（）A．0.0592V B．－0.0592V C．0.0296V D．－0.0296V
9．一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中加入少量的NaCl，这时毛细管中液面的高度（）
10．下列各性质中不属于溶胶电动现象的是（）
A．电导B．电渗C．电泳D．沉降电势
三、（20分）
乙醇在正常沸点352K下的汽化热为40.1kJ·mol-1，今将352K,pθ压力下的1mol乙醇(l)向真空蒸发为同温同压下的乙醇蒸气(设为理想气体)。
(1) 求此过程的W、Q、ΔH、ΔS和ΔG；
(2) 求环境的熵变ΔS环；
(3) 求乙醇在298K,pθ压力下的等压摩尔汽化热；
(已知液态和气态乙醇的C p,m分别为111.5和65.4J·K-1·mol-1)
(4) 如何判断以上两种过程的可逆性？
四、（20分）
A和B两种液体的蒸气压与温度的关系分别为：
lg(p A/pθ)=19.7－6250K/T lg(p B/pθ)=14.0－4800K/T
设两液体组成的混合物为理想混合物。
(1) 求两纯液体的沸点；
(2) 计算沸点为330K时溶液组成和气相组成；
(3) 求(2)溶液的摩尔汽化热；(设溶液量足够大)
(4) 画出330K时A与B组成溶液的p－x相图；
(5) 含B60%的混合液在300K的总压为多少？
五、（20分）
蔗糖在稀溶液中，按照下式水解：
−+H C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
C12H22O11+H2O−→
当温度与酸的浓度一定时，反应速率与蔗糖的浓度成正比。
今有一溶液1dm3中含有
0.300mol C12H22O11和0.1mol HCl，在25℃时，20min内有32%的蔗糖水解。
(1) 计算反应速率常数；
(2) 计算反应开始时(t=0)和20min时的反应速率；
(3) 问40min后有多少蔗糖水解？
(4) 若60%的蔗糖发生水解，需要多少时间？
(5) 反应40min要得到6kg葡萄糖，试求反应器的有效容积。
六、（20分）
(1) 设计一个进行下列反应的电池（写出电池符号）
2
1H 2(g)+AgBr(s)══HBr(a ±=1)+Ag(s) (2) 已知该电池的电动势与温度的关系是E/V=0.07131－4.99×10-5(T/K －298)，求298K 时该
电池正极的φ+θ；
(3) 求此反应在308K 时的Δr G m θ和K θ；
(4) 求此反应在308K 可逆放电生成1 mol 固体银时与环境交换的热。
七、（20分）
根据以下数据表，通过计算（作适当假设），从热力学和原子利用率两方面评价乙烷在298K 和600K 温度下直接脱氢和催化氧化脱氢反应的可行性。
C 2H 6(g) C 2H 4(g) H 2O(g) Δf H m θ(298K)/kJ·mol -1
-83.820 52.510 -241.818 Δf G m θ(298K)/kJ·mol -1 -31.920 62.150 -228.572
研究表明：600K 温度下乙烷在Mo-V-Nb 复合氧化物催化下氧化脱氢反应对乙烷表现为1级，对氧气表现为零级。
有人认为是催化剂晶格中的氧（表示为[O]-β）参与了反应。
请拟设合理的反应机理，并根据拟设的机理推导反应速率方程、解释实验结果。
八、（10分）
Cl(g)的电子运动基态是4重简并的，其第一激发态为2重简并，能量比基态高87540m -1(波数)。
试求：
(1) 1000K 时Cl(g)的电子配分函数；
(2) 处于基态的原子占总原子数的分数。
2012年全国硕士研究生入学考试
自命题科目试题参考答案
业务课代码：728
业务课名称：物理化学
一、填空题（每空1分，每题4分，共20分）
1．=,=,<,>; 2．=,=,>,<; 3．=,<,<,>; 4．<,<,=,=; 5．>,>,>,>
二、单选题（每题2分，共20分）
D C B A D C A C B A
三、（20分）以下的答案我觉得有很多错误（四、七），一定自己仔细判别！。