中科院应化所考博真题2015高等物理化学及答案

中国科学院长春应用化学研究所 2015年攻读博士学位研究生入学考试试题

高等物理化学

一、选择题(每小题2分，共30分) 1. 下列过程中, ΔU = 0 的是 ( C )

A. 气体节流膨胀过程； B. 封闭系统的任何可逆过程

C. 封闭系统的任何循环过程； D. 在密闭的刚性容器中进行的化学反应 2. 理想气体反应的平衡常数可用 Ky和 K表示,温度和压力对Ky和 K 的影响为 （D）

A. 温度和压力对 Ky, K 均有影响 B. 温度和压力对 Ky, K均无影响

C. 温度对 Ky, K有影响, 压力对Ky无影响而对K有影响 D. 温度对 Ky, K有影响, 压力对 Ky有影响而对K无影响 3. 以下定律中不属于稀溶液依数性的是 ( A )

A.亨利定律; B.沸点升高定律; C.凝固点下降定律; D.渗透压定律.

4. 用等体积、等摩尔浓度的 LiCl, NaCl, CaCl2和 AlCl3电解质溶液使 As2S3溶胶聚沉, 加入AlCl3溶液聚沉得最快, 此溶胶的电性为 ( B)

A. 正; B. 负; C. 中性; D 不确定

5. 用 96485 C电量最多可从 CuSO4溶液中电解出 Cu( B )克 (取Cu的摩尔质量为 64 g/mol)

A. 16; B. 32; C. 64; D. 128.

6. 某平行反应含有主、副两个反应，主反应的产物为Y，活化能为E1；副反应

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产物为Z，活化能为E2，且E1>E2，则升高温度：（A）

A. 对生成Y有利 B. 对生成Z有利 C. 无影响 D. 无法确定 7. 固体糖可以溶解在水中, 这说明固体糖的化学势( B )水溶液中糖的化学势。

A.等; B. 高; C. 低; D. 无法判断.

8．在下面过程中，系统内能变化不为零的是（ C ）

A．不可逆循环过程 B. 可逆循环过程

C．纯液体的真空蒸发过程 D. 理想气体的自由膨胀过程

9． 2mol C2H5OH(l)在正常沸点完全变为蒸气时，一组不变的热力学函数是（ B ）

A．内能、焓、系统的熵变 B. 温度、总熵变、吉布斯函数变 C．温度、压力、定压热容

D. 内能、温度、吉布斯函数变

10．在85℃及101.3kPa压力下，过冷的H2O（g）变为H2O（l）时，应该是（ B ）

A．ΔS系<0，ΔH>0，ΔG<0 B. ΔG<0，ΔU<0，ΔH<0 C．ΔH<0， ΔU>0，ΔS系<0

11．理想气体在自由膨胀过程中，其值都不为零的一组热力学函数变化是（ B ）

A．ΔU、ΔH、ΔS、ΔV B. ΔS、ΔA、ΔV、ΔG C．ΔS、ΔV、ΔT、ΔG D ΔU、ΔA、ΔH、ΔV 12．当发生极化现象时，两电极的电极电动势发生如下变化：（ A ）

A．E(阳)变大，E(阴)变小 B. 两者都变大 C．E(阳)变小，E(阴)变大 D. 两者都变小 13．下列说法中不正确的是（ B ）

A． 任何液面都存在表面张力

B． 弯曲液面的表面张力方向指向曲率中心 C． 平面液体没有附加压力

D． 弯曲液面的附加压力指向曲率中心 14．气体在固体表面发生等温吸附时：（ B ）

A．ΔS>0 B. ΔS<0 C. S=0 D. ΔS?0 15．液体在毛细管中上升的高度反比于（ B ）

A．温度 B. 毛细管半径 C. 液体的粘度 D. 大气压力

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二、填空题（每题2分，共14分）

1. 20℃下，含 25.6％ O2、4.4％CO2和 70％ N2 ( 质量百分比 )的混合气体的压力为200 kPa，则O2的分压为 47 kPa。 2. 在 300 K下2 mol理想气体从 300 kPa不可逆地压缩至 1.66 dm，并放热 10 kJ，此过程的ΔS = -38.3 J/K。 3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C6H6C2H5(g) → C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温度不变的情况下，要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是 降压 或通入惰性气体。 4. 在边长为a的一维势箱中运动的粒子，当量子数n等于1时其波函数为

，能量E为 h2/8ma2 。

5. 质量摩尔浓度为 1 mol/kg的 Na2SO4水溶液, 平均活度系数为 γ， 该溶液的平均活度 a ＝1.59 γ。 6. 已知 25℃时下列物质的无限稀释摩尔电导率 Λ/(S.cm.mol): 氯化铵＝149.8、氢氧化钠＝248.11、氯化钠＝26.5，则氢氧化氨的 Λ= 271.4 S/cm.mol. 7. 在一定温度下, 弯曲液面的附加压力与液体的表面张力 成正比, 与液面的曲率半径 成反比。 三、简答题(每小题4分，共16分)

1. 试用附加压力解释为什么液滴或气泡在不受外加力场的影响下，通常都呈球形。

2．简单说明进行一产品生产的工艺设计时，从热力学和相平衡角度必须事先进行哪些有关化学反应的计算（或估算）。

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3. 简述物理吸附和化学吸附的本质区别；在一定的温度和压力下，解释为什么物理吸附都是放热反应。

4. 解释稳态近似法中的“稳态”的含义。

在链反应或其它连续反应中，由于自由基等中间产物极活泼，浓度低，寿命又短，可以近似地认为在反应达到稳定状态后，它们的浓度基本上不随时间而变化 四、计算及综合题(每小题10分，共40分)

1． 1 mol双原子分子理想气体在 0℃、101.3 kPa下恒温可逆膨胀到 0.224 m,试计算此过程 Q, W, ΔS及ΔG。

2. 25℃, 101.3 kPa下,电池 Ag(s)│AgCl(s)│HCl(a＝0.1)│Hg2Cl2(s)│Hg(l)│Pt(s)

E (Cl, AgCl/Ag) = 0.2223 V，E (Cl, HgCl/Hg) = 0.268 V。 (1) 写出电极反应和电池反应;

(2) 求电池电动势;

E=E(右)-E(左)=0.268-0.2223

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3. 反应 B是一级反应, 在25℃下反应进行 1小时后, A 反应掉 75 ％.计算:

(1) 计算A的半衰期;

(2) 2小时后 A 反应掉百分之几？

4. 水的相图如图所示，请完成下列问题

（1）用相律计算O点的自由度。 （2）试解释OA线的斜率为负值的原因；

（3）相同温度下OB线上b点与OC线上的c点哪个化学势大？这说明了什么问题？

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