大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题报考专业:____ 工业催化,应用化学___考试科目:_______物理化学______( A )一选择题:(每题3分,共30分)1 某反应的速率常数k = 7.7×10-4 s-1,又初始浓度为0.1 mol·dm-3,则该反应的半衰期为:( )(A) 86 580 s (B) 900 s (C) 1 800 s (D) 13 000 s2 (1) 在晴朗的白昼, 天空呈蔚蓝色的原因是:( )(2) 日出和日落时, 太阳呈鲜红色的原因是:( )(A) 蓝光波长短, 透射作用显著(B) 蓝光波长短, 散射作用显著(C) 红光波长长, 透射作用显著(D) 红光波长长, 散射作用显著3 一体系如图,隔板两边均充满空气(视为理想气体),只是两边压力不等,已知p右<p左,则将隔板抽去后应有:( )(A) Q = 0 W = 0 ΔU = 0 (B) Q = 0 W < 0 ΔU > 0(C) Q > 0 W < 0 ΔU > 0 (D) ΔU = 0 , Q=W≠04 已知Tl++e -=Tl(s),φ1 (Tl+|Tl)= - 0.34 VTl3++3e -=Tl(s),φ2θ (Tl3+|Tl)= 0.72 V,则Tl3++2e -=Tl+的φ3θ值为:()(A) 1.06 V (B) 0.38 V (C) 1.25 V (D) 0.83 V5 反应(1) CaCO3(s)−−→CaO (s) + CO2(g);Δr H m=179.5 kJ·mol-1反应(2) C2H2(g) + H2O (l)−−→CH3CHO (g);Δr H m=-107.2 kJ·mol-1反应(3) C2H4(g) + H2O (l)−−→C2H5OH (l);Δr H m=-44.08 kJ·mol-1反应(4) CS2(l) + 3O2(g)−−→CO2(g) + 2SO2(g);Δr H m=-897.6 kJ·mol-1其中热效应│Q p│>│Q V│的反应是:( )(A) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D) (4),(3)k1k26 两个一级平行反应A B,A C,下列哪个结论是不正确的:( )= (A) k总= k1+ k2(B) k1/k2= [B]/[C] (C) E总= E1+ E2(D) t120.693/(k1+ k2)7 电动势测定应用中,下列电池不能用于测定H2O(l)的离子积的是:()(A)Pt,H2(pθ)|KOH(aq)||H+(aq)|H2(pθ),Pt (B)Pt,H2(pθ)|KOH(aq)||参比电极(C)Pt,H2(pθ)|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) (D)Pt,H2(pθ)|HCl(aq)|Cl2(pθ),Pt8 体系经历一个正的卡诺循环后,试判断下列哪一种说法是错误的?( )(A) 体系本身没有任何变化(B) 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环,最后体系和环境都没有任何变化(C) 体系复原了,但环境并未复原(D) 体系和环境都没有任何变化9 对实际气体的节流膨胀过程,有( )(A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0 (C) ΔG = 0 (D) ΔU = 010 对临界胶束浓度(CMC)说法不正确的是:( )(A) 是一个浓度围(B) 在C M C 前后溶液的表面力变化显著(C) 在C M C 前后渗透压,电导等变化显著(D) C M C 是一个特定的浓度二填空题:(每题4分,共32分)1 已知A,B两组分可构成理想液体混合物,且该混合物在p 下沸点为373.15 K。
若A,B两组分在373.15 K时的饱和蒸气压为106 658 Pa和79 993 Pa,则该理想液体混合物的组成为____________,沸点时气相的组成为__________________ 。
2 300 K时,0.125 mol正庚烷(液体)在弹式量热计中完全燃烧,放热602kJ,反应C7H16(l) + 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的Δr U m= _____,Δr H m =_____。
(RT≈2.5 kJ)3 电池: Pt│H2(p )‖HCl(γ±,m)│Hg2Cl2│Hg│Pt 。
根据能斯特公式其电动势E = ________ _______ ,得到lgγ±= ____ _________ 。
4 在横线上填上>、<、=或?(?代表不能确定)。
氢气和氯气在绝热刚性容器中反应,则:(A) W____ 0 (B) ΔU____ 0 (C) ΔH____ 0 (D) Q____ 05 以KI和AgNO3为原料制备AgI溶胶时, 如果KI过量, 则制得的AgI胶团结构为:;若AgNO3过量, 则制得的AgI胶团结构为。
6 选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格:若反应C(s) + O2(g) = CO2(g) 在恒温、恒压条件下发生,其Δr H m< 0,若在恒容绝热条件下发生,则Δr U m _____ 0,Δr S m _____ 0。
7 实验测得反应:2A + B ─→2C + D 的速率方程为:r= k[A][B],以[A]0= 2[B] 0 开始实验,可将方程式改写成r= k a[A]2,则k a与k的关系为____________ 。
8 在1100℃时有下列反应发生:(1) C(s)+2S(s)=CS2(g) θK=0.2581(2) Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g) θK=3.9×10-32(3) 2H2S(g)=2H2(g)+2S(g) θK=2.29×10-23试计算在1100℃时,用碳还原Cu2S 反应的平衡常数θK=_________ 。
4三问答题:(30分)1 (6分) 对于理想气体,试证明:(∂A/∂T)p= -(S m+R)。
2 (8分)请根据下列实验数据确定反应级数α, β, γ和k值。
r×105/(mol·dm-3·s-1) 5.0 5.0 2.5 14.1[A]0/mol·dm-30.010 0.010 0.010 0.020[B]0/mol·dm-30.005 0.005 0.010 0.005[C]0/mol·dm-30.010 0.015 0.010 0.010已知r=k[A]α[B]β[C]γ。
3 (10分)请说明下列公式适用条件:(1) ΔH = Q p(2) H = U + pV(3) W体=2 1dV V p V⎰(4) ΔU p= nC V, m(T2- T1) (5) ΔH =ΔU + VΔp4 (6分) 水能完全润湿毛细管玻璃,现有一两端半径不同的毛细管,里面有少量水如图所示。
试回答水在毛细管如何运动,为什么?四计算题:(58分)1 (15分)1 mol NH3始态的温度为25℃,压力为p ,然后在恒压下加热,使其体积增大至原来的三倍。
试计算Q,W,ΔH,ΔU和ΔS。
已知:C p, m = {25.90+ 33.00×10-3(T/K) - 30.46×10-7(T/K)2} J·K-1·mol-1,假设在这样条件下的NH3可当作理想气体。
2 (20分)电池Ag(s)|AgBr(s)|HBr(0.1 kJ·mol-1)|H2(0.01pθ),Pt,298 K时,E=0.165 V,当电子得失为1mol时,∆r H m= -50.0 kJ·mol-1,电池反应平衡常数Kθ=0.0301,Eθ (Ag+|Ag)=0.800 V,设活度系数均为1。
(1) 写出电极与电池反应;(2) 计算298 K时AgBr(s)的K sp;(3) 求电池反应的可逆反应热Q R;(4) 计算电池的温度系数。
为5.7 h,此值与N2O5 3 (11分)298 K时,N2O5(g)分解反应半衰期t12的起始浓度无关,试求:(甲) 该反应的速率常数(乙) 作用完成90%时所需时间。
4 (12分)银可能受到H2S 气体的腐蚀而发生下列反应:H2S (g) + 2Ag (s) Ag2S (s) + H2 (g)298 K下,Ag2S (s) 和H2S(g) 的标准摩尔生成Gibbs自由能ΔfθG分别为m-40.25 kJ⋅mol-1和-32.93 kJ⋅mol-1。
(1) 在298 K, pθ下,H2S 和H2的混合气体中H2S 的物质的量分数低于多少时便不致使Ag 发生腐蚀?(2) 该平衡体系的最大自由度为几?大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试题报考专业:____ 工业催化,应用化学____考试科目:_______物理化学______( A )一选择题:(每题3分,共30分)k1k21 反应A B (I);A D (II),已知反应I 的活化能E1大于反应II 的活化能E2,以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例?( )(A) 提高反应温度(B) 延长反应时间(C) 加入适当催化剂(D) 降低反应温度2 用130℃的水蒸气(蒸气压为2.7pθ)与1200℃的焦炭反应生成水煤气:C+H2O −−→CO+H2,如果通入的水蒸气反应掉70%,问反应后混合气体中CO的分压为多少?设总压2.7pθ不变。
( )(A) 0.72pθ(B) 1.11pθ(C) 2.31pθ(D) 1.72pθ3 已知293 K 时,水-空气的表面力为7.275×10-2N·m-1, 当在298 K 和101.325 kPa下,可逆地增大水的表面积4 cm2, 体系的吉布斯自由能的变化为:( )(A) 2.91×10-5 J (B) 2.91×10-1 J(C) -2.91×10-5 J (D) -2.91×10-1 J4 通电于含有相同浓度的Fe2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+的电解质溶液, 已知φθ(Fe2+/ Fe) = -0.440 V ,φθ (Ca2+/ Ca) = -2.866 Vφθ (Zn2+/ Zn) = -0.7628 V ,φθ (Cu2+/ Cu) = 0.337 V当不考虑超电势时, 在电极上金属析出的次序是:( )(A) Cu →Fe →Zn →Ca (B) Ca →Zn →Fe →Cu(C) Ca →Fe →Zn →Cu (D) Ca →Cu →Zn →Fe5 2M →P 为二级反应,若M 的起始浓度为1 mol·dm-3,反应1 h后,M 的浓度减少1/2,则反应2 h后,M 的浓度是:( )(A) 1/4 mol·dm-3(B) 1/3 mol·dm-3(C) 1/6 mol·dm-3(D) 缺少k值无法求6 298 K 时, 在下列电池Pt│H2(p )│H+(a=1)‖CuSO4(0.01 mol·kg-1)│Cu(s)右边溶液入NH3, 电池电动势将:( )(A) 升高(B) 下降(C) 不变(D) 无法比较7 理想气体自状态p1,V1,T等温膨胀到p2,V2,T, 此过程的ΔA与ΔG的关系是:( )(A) ΔA>ΔG(B) ΔA<ΔG(C) ΔA=ΔG(D) 无确定关系8 一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,以下性质保持不变的有:( )(A) 表面能(B) 表面力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力9 298 K, pθ下,两瓶含萘的苯溶液,第一瓶为2 dm3(溶有0.5 mol萘),第二瓶为1 dm3(溶有0.25 mol萘),若以μ1和μ2分别表示两瓶中萘的化学势,则( )(A) μ1= 10μ2(B) μ1= 2μ2(C) μ1= (1/2)μ2(D) μ1=μ210 ΔH=Q p ,此式适用于下列那个过程:( )(A) 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 Pa(B) 0℃,101 325 Pa 下冰融化成水(C) 电解CuSO4水溶液(D) 气体从(298 K,101 325 Pa) 可逆变化到(373 K,10 132.5 Pa)二填空题:(每题4分,共32分)1 对带正电的溶胶,NaCl 比AlCl3的聚沉能力。