研究生入学考试物理化学模拟试卷（一）(3)

二、简答题

1．盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎。试用物理化学的有关原理分析其主要原因是什么？ 2．简述利用水-盐二组分系统的相图提纯粗盐的方法。

3．用克拉贝龙方程式推演克-克方程式作了哪些条件假设？家庭使用高压锅时，为什么需在常压下沸腾一段时间之后再盖上限压阀？

4．已知某化学反应的等压热容差△rCp=0，若使反应达到要求的平衡转化率，怎样利用化学平衡知识估算反应所需的温度？

5．20℃时水和汞的表面张力分别为7.28 × 10-2 N·m-1和0.483 N·m-1，汞-水界面张力为0.375 N·m-1，试判断水能否在汞的表面上铺展开来。

6．在一定温度下稀释电解质溶液，电导率?和摩尔电导率Λm将怎样变化？ 7．朗缪尔等温式和BET公式之间有什么联系和共同点？

8．将FeCl3水溶液加热水解得到Fe(OH)3溶胶，试写出此胶团的结构。若将此溶胶注入电泳仪的池中，通电后将会观察到什么现象？今有NaCl、MgCl2、Na2SO4、MgSO4四种盐，哪一种盐对聚沉上述溶胶最有效？

三、已知：苯在标准压力p?下的沸点是80.1℃，摩尔蒸发焓为30.75kJ·mol-1。若苯在正常沸点时发生如下过程：C6H6（l，p?）→C6H6（g，0.9p?），且假设苯蒸气为理想气体，求该过程的△H、△G、△A、△S和△U。

四、在20℃时HCl溶于苯中达到平衡。已知：当气相中HCl的分压为101.325kPa时，溶液中HCl的摩尔分数0.0425；20℃时苯的饱和蒸气压为10.0 kPa。若20℃气液平衡时HCl和苯蒸气的总压为101.325kPa，计算：100克苯中能溶解多少克HCl？

五、在煅烧炉中加热BaCO3(s)制BaO(s)，产生的CO2从烟道排空。已知下列数据：

物质 CO2(g) BaO(s) BaCO3(s)

θ?fHm（298.15K）/ kJ·mol-1 ﹣393.51 ﹣556.47 ﹣1217.5 θ?fGm（298.15K）/ kJ·mol-1 ﹣394.38 ﹣527.18 ﹣1138.0

Cp,m/ J·K-1·mol-1 37.66 43.51 90.79 试分别求出298.15K时BaCO3(s)分解反应的?rHm、?rGm值，以及?rHm与温度T的函数关系式。

六、已知某气体服从状态方程式pV=RT+αp（α＞0，且为常量）。

θθθ 11

（1）证明：??U/?V?T?0；

(2) 1mol该气体在恒定温度下从p1变到p2，求△S的表示式。

七、某晶体相对分子质量是80，在温度300K其密度为0.9kg·dm-3。若晶体与溶液间界面张力为0.2 N·m-1，微小晶体直径为0.1× 10-6 m，则该小晶体溶解度是大块晶体溶解度的多少倍？

八、二级反应1和2具有完全相同的指前因子，反应1的活化能比反应2的活化能高出

10.46kJ·mol-1。在373K时，若反应1的反应物初始浓度为0.1mol·dm-3，经过60min后反应1已完成30%，试问在相同温度下反应2的反应物初始浓度为0.05mol·dm-3时，要使反应2完成70%需要多长时间（单位：min）?

九、将反应PbO2(s) + Pb(s) + 2H2SO4(aq) →2PbSO4(s) + 2H2O(l)设计在电池中进行，已知298.2K时该电池的电动势E=1.9188V,，E?=2.041V，

（1）写出该电池的表示式和电极反应； （2）计算H2SO4的离子平均活度； （3）计算该电池反应的△G； （4）计算该电池反应的K?。 十、某一级平行反应如下所示，其中主反应生成Y，副反应生成Z。

k1YZAk2

(1) 800K时A反应掉一半所需时间为138.6s，求A反应掉99%所需的时间；

(2) 已知800K时，k1=4.7×10-3s-1，Ea1=80.0kJ·mol-1，求k2及产物分布cY/cZ； (3) 若800K时两反应的指前因子相同，若需提高主反应的产率，反应温度是降还是升好？为什么？

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研究生入学考试物理化学模拟试卷（二）参考答案

一、单项选择题

1.（D） 2. （C） 3. （A） 4. （C） 5. （B） 6. （C） 7. （B） 8. （C） 9. （B） 10. （C） 11. （C） 12. （C） 13. （C）

14. （B） 15. （D） 16. （B） 17. （B） 18. （B） 19. （D） 20. （B） 二、简答题答案略

三、解 （1）该过程为不可逆相变过程，设计如下过程 C6H6l,p1?p?θ?CH(g,p?????????G、?A、?S、?H、?U662?0.9pθ)

?G1?0 ?G2,?H2?0

?A1,?H1?A2

C6H6(g,pθ)

?G??G1??G2?0?RTlnp2?0.9?-1-1??8.314?353.3ln?J?mol=-309.3J?mol p1?1??A??A1??A2

?A1??G1?p?V??pθVg??RT???8.314?353.3?J?mol-1=-2937J?mol-1 ?A2??G2???pV???309.3J?mol-1

?A??A1??A2???2937+(-309.3)?J?mol-1=-3246.3J?mol-1

?H=?H1??H2?30.75kJ?mol-1

?H??G?30.75?103?(?309.3)?-1-1-1-1?S????J?K?mol?87.91J?K?mol

T353.3???U??H???pV???H?p2Vg??H?RT

??30.75?8.314?353.3?10?3?kJ?mol-1=27.81kJ?mol-1

四、解 20℃时，HCl在苯中的亨利系数

M(HCl)=36.5,M(苯）=78

k=p(HCl)101.325?kPa?2384kPa

x(HCl)0.0425 13

当HCl和笨蒸气的总压p为101.325kPa时，

p?pHCl?pC6H6?kxHCl?p?xC6H6?kxHCl?p?(1?xHCl)

则

x?p?p?101.325HClk?p???102384?10?0.0385 WHCl由

x?W36.5HCl?0.0385 HCl36.5?10078求得 W?0.0385?100/78HCl???1?0.0385?36.5???g=1.87g

五、 解 反应 BaCO3(s)→BaO(s)+CO2(g)

?θθθθrHm (298.15K)= ?fHm (BaO,s)+ ?fHm (CO2,g)﹣?fHm (BaCO3,s)

={(﹣393.51﹣556.47)﹣(﹣1217.5)}kJ·mol-1

=267.52 kJ·mol-1

?θθθθrGm (298.15K)= ?fGm (BaO,s)+ ?fGm (CO2,g)﹣?fGm (BaCO3,s)

={(﹣394.38﹣527.18) ﹣(﹣1138.0)} kJ·mol-1 =216.44 kJ·mol-1

△rCp，m=Cp，m(BaO,s) +Cp，m(CO2,g)﹣Cp，m(BaCO3,s)

={37.66+43.51﹣90.79} J·K-1·mol-1

=﹣9.62 J·K-1·mol-1

由基尔霍夫定律(??HdT)??Cp ,不定积分得 ?H??H0??rCpT （1）

T=298.15K,

?θrHm (298.15K)代入上式，可得

?H0?270.39kJ?mol-1

将?H0、?rCp代入式（1），可得

?θ?3rHm(T)/kJ·mol-1?270.39?9.62?10T/K

六、证明 （1）dU?TdS?pdV

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???U???V???T???S???p???V???p?T??T???p

TT?V 由pV?RT??p,则 p?RTV??,???p???T???R VV??所以，???U???V???T(R)?p?pTV???p?0 p2??S?p2（2）?S?????Vp2??p??dp??T????dp p1??T?pp2 ???Rpdp??Rlnp2p1p 1?Rlnp1p 2七、解 由公式 RTlncr2?Mc? 0?r代入相关的数据，得 lncr2?0.?20.c?0810?6?0.5?8.314?298.2 0900?0.1?lncrc?0.285，则 0crc?1.33 0八、解 对于二级反应 k1t?1c?1，则 AcA0 k1?11??1??11?t??1??cAcA??0?60????0.07?1?0.1?????mol?1?L?min?1?7.14?10?2mol?1?L?min?1

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