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1、2010年考研试题西北大学 2010 年招收攻读硕士学位研究生试题（物理化学）一、选择题（每个选择题有A、B、C、D 四个答案，其中只有一个是正确的。每小题 2 分，共 40 分）1. 液态苯在一绝热刚性的氧弹中燃烧，其化学反应为：C6H6( l ) + 7.5O2( g ) = 6CO2( g ) + 3H2O ( g ) 则下面表示准确的是(A) U= 0, H 0,W=0 (C) U= 0, H= 0,Q=0 (D) U 0, H 0,Q=0 2. 一定量理想气体在绝热恒外压条件下被压缩至终态，此变化中的系统熵变 S体及环境熵变 S环应为：(A) S 体 0 , S环= 0 (B) S
2、体 0 (C) S 体 = 0 , S环= 0 (D) S 体 0 , S环 x2(B) x1 a2 ，则两个电池电动势的关系为：(A) E1= 2E2(B) E1= 1 / 2E2(C) E1= E2(D) 无法比较西北大学化学与材料科学学院2013 年硕士学位研究生报考指南101 14. 根据过渡态理论，由n 个气相反应物分子形成活化络合物时的焓变r Hm 与Arrhenius 活化能 Ea 的关系为(A) Ea= rHm(B) Ea= rHmnRT (C) Ea= rHmnRT(D) Ea= r Hm/ RT 15. 某反应在起始浓度下降一半时，其半衰期也缩短一半，则该反应的级数为：(A
3、) 一级(B) 1.5 级(C) 二级(D) 零级16. 某化学反应的速率系数k= 1.5 (moldm -3 ) -1 min -1 当转化分数 y= 0.875时所需时间为t1，y= 0.5时所需时间为 t2，则两个时间的关系为(A) t1= 2t2(B) t1= 3t2(C) t1= 5t2(D) t1= 7t2 17. 下列双分子反应中：(1) Br + Br Br2 (2) CH3CH2OH + CH3COOH CH3CH2COOCH3+ H2O (3) CH4+ Br2 CH3Br + HBr 碰撞理论中方位因子P 的相对大小是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -
4、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - (A) P(1) P(2) P(3) (B) P(1) P(3) P(2) (C) P(1) P(2) P(3) (D) P(1) P(3) P(2) 18. 光化学反应的初级阶段A(g) A*(g) ，反应速率(A) 与反应物浓度有关 (B) 与反应物浓度无关(C) 与入射光的强度无关 (D) 与入射光的频率有关19. 将一洁净毛细管插入水中，在毛细管内水面上升了15 cm。若将毛细管向下移动，只留 5 cm 高出水面，则水在毛细
5、管上端管口的行为是(A) 水从毛细管上端溢出 (B) 上端水面呈凸形弯月面(C) 上端水面呈凹形弯月面 (D) 上端水面呈水平面20. 对于 Fe(OH)3 水溶胶， NaCl 的聚沉值为 512.2 mmoldm -3，Na2SO4的聚沉值为 4.31 mmol dm -3，现若用 ZnSO4将其聚沉，其聚沉值为(A) 大于 512.2 mmoldm -3 (B) 小于 4.31 mmoldm -3 (C) 等于 4.31 mmoldm -3 (D) 略大于 4.31 mmoldm -3 二、填充题（共 18 分）答案请答在答题纸上，答在本试题上的答案一律无效1.（2 分）选择“”、 “”
6、、 “”中的一个填入下列空格：理想气体绝热节流膨胀后，W 0，Q 0，U 0，H 0 (热力学第一西北大学化学与材料科学学院2013 年硕士学位研究生报考指南102 定律U = Q+ W) 2.（2 分）已知 i 能级的能量 i 和简并度 gi 与基态能级的能量 0 和简并度 g0的关系为 i =40，gi= 2g0，在温度一定时，根据玻兹曼分布，在i 能级与基态上的粒子数之比为Ni / N0= 。3.（2 分）分解反应 A(s) = B(g) + 2C(g)，该反应的标准平衡常数Kp 与解离压力 p 之间的关系为 _。4.（2 分）NaHCO3(s)在真空容器中部分分解为Na2CO3(s)、
7、H2(g)和 CO2(g)达成平衡，则系统中的组分数C = ，相数 = ，自由度数 f = 。5.（1 分）298 K 时，有 1 mol 50 kPa的纯理想气体，它的化学势与标准态化学势差值：-名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - = 。6.（2 分）通过电动势的测定， 可以求难溶盐的活度积， 今欲求 AgCl 的活度积，则应设计的电池为： _。7.（1 分）有一 ZnCl2 水溶液， m = 0.002 mol
8、kg -1， = 0.83，则 a为。8.（2 分）已知某基元反应的阈能Ec= 83.68 kJmol -1，则在 300 K 是有效碰撞的分数等于。9.（2 分）当无机盐溶于水后，溶液的表面张力与浓度的关系为dc d_0，溶液表面浓度将溶液的本体浓度（填“大于” 、 “小于”或“等于”） ，发生 _吸附。10.（2 分）在稀的砷酸溶液中，通入H2S（g）以制备硫化砷 As2S3 溶胶，该溶胶的稳定剂是略过量的 H2S，则所形成胶团的结构式是。三、回答问题（每题4 分，共 20 分）1. 什么是稀溶液的依数性？稀溶液有哪些依数性？2. 沸点和恒沸点有何不同？3. 将 Zn(s)和 Ag(s)作
9、为电极插在 HCl 溶液中构成的电池是否为可逆电池？4. 同一固体，大块颗粒和粉状颗粒，其溶解度那个大？为什么？5. 为什么吸附法测定固体比表面的实验一般在比亚0.050.35之间进行？四、 （15分）设某气体的状态方程为pVm= RT，式中 b= 2.6710 -5 m 3 mol -1，试回答如下问题：（1）在 298 K 和 1000 kPa 是时， 1mol 该气体克服 100 kPa的外压作等温膨胀，直至终态压力也为 100 kPa，求该过程的 W，Q，U，H，S，A 和G。（2）求该气体的（ CV Cp）的值。西北大学化学与材料科学学院2013 年硕士学位研究生报考指南103 （3
10、）用计算说明该气体经Joule-Thomson实验后的温度将如何变化？五、 （10分）在标准压力和 298 K 时，有反应 N2(g) + O2(g) =2NO(g)，已知该反应的 rHm = 180.50 kJ mol -1，rSm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - = 24.81 Jmol -1 K -1。设反应的 rCp,m = 0。试计算：（1）当该反应的 rGm = 125.52 kJmol -1 时的
11、反应温度；（2）在标准压力和题（ 1）的反应温度下，反应的标准平衡常数Kp ；（3）在标准压力和题（ 1）的反应温度下，反应开始时只有等物质的量的N2(g)和O2(g)，计算该反应中N2(g)的平衡转化率。六、 （10分）已知 Hg-Tl 二组分体系的数据如下：（1）绘制其温度 -组成图（示意图）；（2）指出各相区、水平线段、交点的相数；（3）为扩大低温测量范围，应选什么组成的Hg-Tl 混合物做温度计较合适？七、 （10分）在 298 K 和标准压力下，用电解沉积法分离Cd 2+和 Zn 2+混合溶液。已知 Cd 2+和 Zn 2+浓度均为 0.1 molkg -1 (设活度因子均为 1)。
12、试问：(1) 阴极上首先析出何种金属？用未镀铂黑的铂作阴极，H2(g)在铂上的超电势为0.6 V，在 Cd 上的超电势为 0.8 V。(2) 第二种金属析出时第一种析出的离子的残留浓度为多少？已知： (Cd 2+ /Cd) = -0.402 V，(Zn 2+ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - /Zn) = -0.763 V。八、 （10分）有如下电池： Cu(s) | CuAc2(0.1 molkg -1 ) |
13、 AgAc(s) | Ag(s) 已知 298 K 时该电池的电动势E （298 K）= 0.372V， 温度为 308 K 时，E （308K）= 0.374 V，设电动势 E 随温度的变化是均匀的。又知298 K 时，（Ag + |Ag）= 0.799V，(Cu 2+ |Cu) = 0.337 V . （1）写出电极反应和电池反应；（2） 当电池可逆地输出2 mol 电子的电荷量时，求电池反应的rGm，rHm和rSm；西北大学化学与材料科学学院2013 年硕士学位研究生报考指南104 （3）求醋酸银 AgAc(s)的容度积 Ksp (设活度因子均为 1)。九、(12 分) N2O(g)的热
14、分解反应为： 2N2O(g) =2N2(g) + O2(g)，在一定温度下，反应的半衰期与初始压力成反比。在970 K 是时，N2O(g)的初始压力为 39.2 kPa，测得半衰期为 1529 s；在 1030 K 时，N2O(g)的初始压力为 48.0 kPa，测得半衰期为 212 s。（1） 判断该反应的级数。（2） 计算两个温度下的速率常数。（3） 求反应的实验活化能。（4） 在 1030 K，当 N2O(g)初始压力为 53.3 kPa时，计算总压达到64.0 kPa所需的时间。十、 （5 分）今有一光化学过程： M + hi ? ?a I M* （Ia 为吸收光强度） M* ? ?f
15、 k M + hf （荧光过程比速为 kf） M* + Q ? ? M + Q* （猝灭过程比速为kQ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 根据上述历程，可得Stern-Volmer 关系：?+ = 1 1 1 Q k k I I f Q a f 式中， Q为猝灭剂浓度。请证明上述关系（此关系式在光化学中很有用，作If -1 Q 图，则可由斜率求的kQ/ kf 。若荧光的消失速率可测定，则kQ 即可求得。名师资料总
16、结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 化学分析一、选择题（ 1 分每题，共 10 分）1、用 EDTA 滴定 Ca 2+，Mg 2+时，Fe 3+对其测定有干扰，现欲采用络合掩蔽法消除其干扰。宜选用下列何种掩蔽剂。A. 三乙醇胺 B. 抗坏血酸 C. 柠檬酸 D. 盐酸羟胺2、以甲基橙为指示剂，能用NaOH 标准溶液直接滴定的是：A. H2C2O4B. H3PO4C. HAc D .HCOOH 3、有一碱液，可能含有NaOH，
17、Na2CO3，NaHCO3。今用 HCl 溶液滴定，以酚酞为指示剂时，消耗 HCl 的体积为 15.80mL; 又加入甲基橙指示剂， 继续用 HCl 溶液滴定，又消耗 HCl 体积为 9.76mL。此碱液的组成为；A. NaOH B.Na2CO3C.Na2CO3+ NaHCO3D.NaOH +Na2CO3 4、在间接碘量法测定铜时，Fe 3+干扰测定，可加入下列何种溶液消除干扰。A. 邻二氮菲； B. HCl；C. H3PO4D. NH4F 5、要铈量法测定 Fe 2+时，滴定至化学计量点时的电位值为：已知： V 44 . 1 Ce / Ce E 3 4 = + + ， V 68 . 0 Fe
18、 / Fe E 2 3 = + + A. 0.68V B. 1.21V C. 1.06V D. 0.86V 6、 欲配制 pH=5.00 缓冲液 500mL， 已用去 6mol/L Hac 34.0mL 则需加 NaAc 3H2O约多少克（已知 pKa=4.74，NaAc3H2O 的分子量 136.1）A.20 B.30 C.40 B.50 7、测定某试样中的23 As O 含量时，先将其中的砷沉淀为34 Ag AsO，然后又把 34 Ag AsO转化为 AgCl 进行称量，若以AgCl 的量换算为试样中23 As O 的含量，则换算因素为：A. 23 ()/() MAs O M AgClB.
19、 23 ()/6() MAs O M AgCl C. 23 6( )/ ( ) MAs O M AgClD. 23 ()/3() MAs O M AgCl 8、在沉淀重量法中，可减小沉淀溶解度的是（）A. 配位效应 B. 酸效应 C. 盐效应 D. 同离子效应9、可用于减少测定过程中的偶然误差的方法是。A.进行对照试验 B.进行空白试验C.进行仪器校准 D.增加平行测定的次数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 西北
20、大学化学与材料科学学院2013 年硕士学位研究生报考指南110 10、在以 KHC8H4O4 为基准物标定 NaOH 溶液时，下列哪些仪器需用操作液淋洗 3 次？A. 滴定管； B. 容量瓶； C. 锥形瓶； D. 量筒二、计算题（共 25 分）1、在 pH 为 6.0 的溶液中，含有0.020 mol/L Zn 2+和 0.020 mol/L Cd 2+，游离酒石酸根（Tart）浓度为 0.20 mol/L，加入等体积的0.020 mol/LEDTA ，计算 KCdY值。 （Cd 2+ - Tart，lg 1=2.8; Zn2+ - Tart，lg1=2.4，lg2=8.32；lgKCdY=
21、16.46 ，lgKZnY=16.50；pH=6.0 时，lgaY(H)=4.65 ） （10 分）2、1.500g 铁矿石样品中的铁经处理并完全还原为Fe 2+后，再用 0.2000mol/L KMnO4 溶液 15.03mL 与之完全反应，求该铁矿石中以FeO表示的质量分数。（FeO相对分子质量 71.85） （8 分）3、计 算 CaC2O4在 pH=4.0 的 HCl 溶液中的溶解度。（pKsp （CaC2O4）=8.70，H2C2O4 的 pKa1=1.22，pKa2=4.19） （7 分）三、问答题（ 5 分）重量分析中为使沉淀定量完全， 必须加入过量的沉淀剂， 为什么不能过量太多？四、设计题（ 10 分）设计分别用酸碱滴定法、氧化还原滴定法测定CaCO3含量的方案。写出测定原理及简要步骤（ 10分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -