2012年北京科技大学804物理化学A考研试题

北京科技大学材料考研

北 京 京 科 科 技 技 大 大 学 学

2012年硕士学位研究生入学考试试题 年硕士学位研究生入学考试试题

============================================================================================================= ============================================================================================================= 试题编号：试题编号： 804 804 试题名称 物理化学A （A （共 7 页 7 页） 试题名称：试题名称： 物理化学

适用专业：适用专业： 材料科学与工程 材料科学与工程、材料科学与工程、材料工程（材料工程（专业学位）专业学位） 说明：说明： 所有答案必须写在答题纸上所有答案必须写在答题纸上，须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。做在试题或草稿纸上无效。

============================================================================================================= =============================================================================================================

一、单项选择题（单项选择题（每题2分，共30分）

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：

(A) Q > 0，W > 0，U > 0 (B) Q = 0，W = 0，U > 0

(C) Q = 0，W = 0，U = 0 (D) Q < 0，W > 0，U < 0

2．一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：

(A) ??A (B) ??G (C)? ?S (D) ?U

3．对不做非体积功、封闭的单组分均相系统，其(?G)T的值应是： ?p

(A) < 0 (B) > 0 (C) = 0 (D) 无法判断

4．已知温度为117°C~237°C区间内甲醇脱氧反应的标准平衡常数与温度的关系

θ如下：lnKθ=?10593.8/(T/K)+6.470，那么该反应在此温度区间的?rHm为：

(A) ?88.08 kJ?mol-1 (B) 88.08 kJ?mol-1

(C) ?38.25 kJ?mol-1 (D) 38.25 kJ?mol-1

5．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O2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：

(A) ①②③ (B) ②③④

(C) ③④⑤ (D) ①②⑤

您所下载的资料来源于http://wendang.chazidian.com考研资料下载中心

获取更多考研资料，请访问http://wendang.chazidian.com

北京科技大学材料考研

6．含有非挥发性溶质B的水溶液，在 101325 Pa、270.15 K时开始析出冰。已

知水的凝固点下降系数Kf =1.86 K?kg?mol-1，沸点上升系数Kb=0.52 K?kg?mol-1。

那么该溶液的正常沸点是：______

(A) 370.84 K (B) 372.31 K

(C) 373.99 K (D) 376.99 K

7． 已知 298.15K时，纯液体 A的饱和蒸气压是纯液体 B的饱和蒸气压的2 倍。

现将一定量的A与B混合，平衡时分为两液相（α相和β相），其组成分别为

xB(α)=0.98，xB(β)=0.01。假设二液相均可按理想稀溶液处理，则A在α相的亨利

系数与B在β相中的亨利系数之比=______

(A) 1.01 (B) 2.01

(C) 0.01 (D) 0.99

8．水的三相点处自由度数=______

(A) 1 (B) 2

(C) 3 (D) 0

9．若某电池反应的?rCp,m=0，则以下说法中不正确的是：______

θ(A) 该电池反应的?rHm不随温度变化

θ(B) 该电池反应的?rSm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

10．若某电池反应的热效应是负值，那么该电池进行可逆工作时，与环境交换的

热为：______

(A) 放热 (B) 吸热

(C) 为零 (D) 无法确定

11．某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物

初始浓度的关系是：______

(A) 成正比 (B) 成反比

(C) 平方成反比 (D) 无关

12．有两个反应活化能不相同的化学反应，其中 Ea2> Ea1，若在相同的升温范围

您所下载的资料来源于http://wendang.chazidian.com考研资料下载中心

获取更多考研资料，请访问http://wendang.chazidian.com

北京科技大学材料考研

内升温，则：______

dlnk2dlnk1dlnk2dlnk1><dTdTdTdT (A) (B)

dlnk2dlnk1dk2dk1=>dT (D) dTdT (C) dT

13．下列说法中不正确的是：______

(A) 液面都有界面张力

(B) 平面液体没有附加压力

(C) 弯曲液面表面张力的方向指向曲率中心

(D) 弯曲液面的附加压力指向曲率中心

14．用同一滴管在同一条件下分别滴下同体积的三种液体：水、氯化钠水溶液、戊醇水溶液，则它们的滴数为：______

(A) 一样多

(B) 水的最多，戊醇水溶液最少

(C) 氯化钠水溶液最多，戊醇水溶液最少

(D) 戊醇水溶液最多，氯化钠水溶液最少

15．设水在某玻璃毛细管内上升的高度为 h，若此毛细管被折断，露在水面以上的长度是 h/2，则水在毛细管上升到 h/2 以后，将______：

(A) 不断从管中流出

(B) 不从管中流出，管内液面曲率半径缩小到 1/2 倍

(C) 不从管中流出，管内液面曲率半径增大到 2 倍

(D) 不从管中流出，管内液面曲率半径不变

二、填空题（填空题（除特别标明分数外，除特别标明分数外，每空2分，共60分）

1． 1 mol某理想气体由同一始态开始，分别经(1)可逆绝热膨胀与(2)不可逆绝热膨胀至相同的终态温度，则两过程的?U1?U2，?S1?S2。（选填 >， =， <）

2． 1 mol 0°C、0.2 MPa的某理想气体沿着p/V=常数的可逆途径到达压力为0.4 MPa的终态。已知该理想气体的Cv，m=(5/2)R，经计算可得，该终态温度= K，

您所下载的资料来源于http://wendang.chazidian.com考研资料下载中心

获取更多考研资料，请访问http://wendang.chazidian.com

北京科技大学材料考研

该过程的W = kJ，?U = kJ， ?H = kJ，?S = J?K-1 。 3．已知?fHm?? (CH3OH , l , 298.15 K) =?238.57 kJ?mol?1；

?fHm?? (CO , g , 298.15 K) =?110.525 kJ?mol?1；

则反应CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(l)的?rHm?? (298.15 K) = ?mol-1； ?rU m?? (298.15 K) = kJ?mol-1。

4．已知下列氧化物的标准摩尔生成Gibbs自由能与温度的关系为：

θ?fGm(MnO) = (－3.849×105 +74.84 T/K) J·mol-1

θ?fGm(CO) = (－1.163×105 －83.89 T/K) J·mol-1

θ?fGm(CO2) = (－3.954×105) J·mol-1

则在0.133 Pa的密闭条件下，用碳粉还原固态MnO生成纯Mn及CO(g)的最低还原温度为 ；在此温度下能否按反应方程式2MnO(s)+ C(s)=2Mn(s)+ CO2(g)发生反应： （填能或不能）。

5．(a) 若反应CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)已达平衡，在其他条件不变的情况下将CaCO3进一步粉碎，则平衡 移动（填向左、向右或不）。

若将100 g CaCO3(s)放入一个巨(b) 在1000 °C时CaCO3(s)的分解压为3.871pθ，

大的盛有CO2(g)容器中（其中CO2压力为2.000pθ，温度为1000 °C），达平衡后CaCO3(s)的转化率为。

6．某反应的反应物和产物均为气体，该反应在298.15 K时的标准平衡常数

θKθ= 1，反应为吸热反应。则 (1) 在298.15 K时，该反应的?rGm； (2)

θ在同样的标准状态下，298.15 K时该反应的?rSm (3) 在313.15 K时

θ该反应的?rGm（选填 ＞0、＜0或＝0）

7．多组分多相系统的热力学基本方程dG=_________________（填写与温度、压力、组成等的关系）。

您所下载的资料来源于http://wendang.chazidian.com考研资料下载中心

获取更多考研资料，请访问http://wendang.chazidian.com

北京科技大学材料考研

8．不同的体系，化学势表达中标准态的规定不同，请简要写出各自的标准态：

(4分) 体系

纯理想气体

理想稀溶液 溶剂

溶质 化学势标准态

9．物理化学中引入理想气体和理想溶液的概念，请谈谈你对它们的理解并解释其引入的意义：（限80字以内）_______________________________。(4分) 10．有一酸式氢氧燃料电池Pt, H2 (p1)?H2SO4 (a)?O2 (p2), Pt，已知氧气电极在酸

θ性条件下的标准电极电势E(H+/O2,Pt)=1.229 V。若氢气、氧气的分压均为标准大气

压，在298.15 K、 H2SO4的活度a=0.89时，则此电池电动势为 。 11．若化学反应2NO + O2 ＝ 2NO2 的反应机理拟定为： N2O2 (快速达到平衡)

N2O2+ O2＝ 2NO2 (慢)

则总反应对 O2是 级；对 NO 是 级。

12．293.15 K时，水的表面张力为72.8×10-3 N?m-1，密度为1.0×103 kg?m-3，则曲率半径为10-8 m的凸形液滴蒸汽压与同样曲率半径凹形液滴蒸汽压之比为____________。

13．20 °C时，已知水、汞的表面及界面张力数据如下：σ水=72.8×10-3 N?m-1，σ汞=4.83×10-1 N?m-1，σ水-汞=3.75×10-1 N?m-1，判断水能否在汞的表面上展开

_________，理由是_________。

14．请图示出在101325 Pa压力下某固体纯物质由T1逐渐升温至T2变成气态的过程中摩尔熵Sm及化学势µ随温度T的变化情况（假设变化过程无晶型转变和无分

您所下载的资料来源于http://wendang.chazidian.com考研资料下载中心

获取更多考研资料，请访问http://wendang.chazidian.com **