青 岛 科 技 大 学
二○一一年硕士研究生入学考试
试题
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考试科目：物理化学
注意事项：1．本试卷共8道大题（共计32个小题），满分150分；
2．本卷属试题卷，答题另有答题卷，
答案
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一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；
3．必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。
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一.选择与填充题（每题3分，共30分）
1.一定T、p下，某实际气体的Vm大于理想气体的Vm，则该气体的压缩因子Z 。
A. =1 B. >1 C. < 1 D.不确定
2.理想气体向真空膨胀时 。
A. ΔU = 0，ΔS = 0，ΔG = 0 B. ΔU > 0，ΔS > 0，ΔG >0
C. ΔU < 0，ΔS < 0，ΔG< 0 D. ΔU = 0，ΔS > 0，ΔG< 0
3.已知下列反应的平衡常数：
(1) H2(g) + S(s) ＝ H2S(g) ，
； (2) S(s) + O2(g) ＝ SO2(g)，
则反应 H2(g) + SO2(g) ＝ O2(g) + H2S(g) 的平衡常数是 。
A.
B.
C.
D.
4. HI的转动特征温度r＝9.0K，300K时HI的转动熵为 。
A.37.45J·K-1·mol-1 B. 31.70J·K-1·mol-1 C. 29.15J·K-1·mol-1 D.不确定
5.将溶解了1 g葡萄糖和5 g蔗糖的1 kg水溶液降温至凝固点以下时，首先析出的是 。
6.298 K下，将NaCl 溶液的浓度由 0.01 mol·kg－1 增加到 0.05 mol·kg－1， 其电导率κ 和摩尔电导率Λm的变化为 。
A. κ增大，Λm减小 B.κ减小，Λm增大
C. κ和Λm均增大 D.κ和Λm均减小
7.毛细管内装有少量能润湿管壁的液体，如图： 。若在处加热，管内液体将向 方向移动。
8.某反应速率常数k = 36.8 min－1, 则反应物浓度从2.4 mol·dm-3变为0.8mol·dm-3和浓度从0.24 mol·dm-3变为 0.08 mol·dm-3所需的时间的比值为 。
9.以下物理量中，与能量零点选择无关的是 。
A. Cp,m B. U C. H D. G
10.对于一个N、U、V确定的系统，任何一种分布都必须满足 和 两个条件。
二．(20分)
苯的摩尔质量为78.12g·mol-1,在正常沸点80℃时摩尔蒸发焓ΔvapHm＝30.75kJ·mol-1。现有100g液体苯由80℃、101.3kPa向真空蒸发为同温同压的气体苯，计算该过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG，并应用相关原理判断该过程是否可逆。（苯蒸气可视为理想气体）
三．(21分)
N2O4(g)易发生分解：N2O4(g)＝2NO2(g)。实验测得100kPa下，333K达到平衡时，N2O4(g)有50％分解，373K达到平衡时，有80％分解。假设BBCp,m(B)0，气体可视为理想气体。
（1）试计算333K 下N2O4(g)分解反应的标准平衡常数；
（2）若2mol N2O4(g)在100kPa、333K下进行分解反应，计算反应的ΔH、ΔS、ΔG；
（3）哪些操作可降低N2O4的分解百分数？
（4）333K下，如果体系中N2O4和NO2的分压均为50kPa，反应将向何方进行？说明判断依据。
四．(22分)
电解LiCl制备金属锂时，由于LiCl熔点太高（878K），不利于生产。为此，依据低共熔原理，用较LiCl难电解的KCl来降低熔点。常压下，KCl的熔点为1048K，LiCl-KCl低共熔温度为629K，低共熔点KCl质量百分含量（下同）为55％。实验还测得，723 K时含KCl 43％和63％的溶液分别析出LiCl（s）和KCl（s）。请：
（1）根据题给条件简略绘出定压下LiCl-KCl二组分系统的相图，标出各区及低共熔点的相态及自由度；
（2）说明进行电解操作时应如何控制电解槽温度？为什么？
（3）某次进行电解操作时发现，温度高达783K，还有少量固体盐不熔，期望通过加入少量LiCl（s）使固体消失，结果事与愿违，能否判断不熔盐是什么？
（4）如果将（3）所述系统（未加LiCl，槽液45kg）冷却至723K，能析出多少固体？723K下，向槽中加入多少千克何种盐才能使固体恰好消失？
五. (21分)
电池: Cd(s)│CdSO4(s)│H2SO4(0.002 mol·kg－1)│H2(p)│Pt(s)，已知 25 ℃时E [Cd(s)/ CdSO4(s)] = - 0.40 V，0.002 mol·kg－1 H2SO4水溶液的γ=0.757，请：
（1）写出电池的电极反应及电池反应（按转移电子数为2写）；
（2）计算 25℃时此电池的电动势；
（3）实验测得25℃下该电池反应的可逆热效应为67.2 kJ·mol-1，计算40℃下该电池的电动势。
（4）40℃下，可逆进行2mol电池反应所能做的电功是多少？
六．(9分)
如果水中的空气泡半径均为1.00×10－3mm，计算常压下这种水开始沸腾的温度。已知100℃以上水的
表
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面张力为0.0589 N·m－1，气化焓为40.7 kJ·mol－1。
七. (20分)
有一平行反应 ，1000K时，k1 = 4.65 min-1，k2 = 3.74 min-1，
并已知反应的活化能Ea,1 = 20.0 kJ·mol-1， Ea,2 = 26.0 kJ·mol-1。试计算：
（1）反应物A 转化90％所需时间；
（2）反应物A的半衰期；
（3）产物B和C的浓度比；
（4）总反应的表观活化能；
（5）若反应物A的初始浓度[A]0 = 1mol· dm-3，求0.1 min后产物B的浓度。
八. (7分)
有三只烧杯a、b、c，均盛有浓度为0.008mol·dm-3 的 AgNO3溶液50 ml 。现向三只烧杯中分别加入0.005 mol·dm-3的NaI溶液60 ml 、80 ml和 100 ml，以制备AgI溶胶。请回答：
（1）三种不同加入量的烧杯中各有什么现象；
（2）写出生产溶胶的胶团结构；
（3）溶胶中通直流电，胶体粒子如何运动。
浙公网安备 33021202002483