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1、（ 3） 2023 年考研试题西北大学 2023 年招收攻读硕士学位研究生试题科目名称：物理化学 科目代码： 826 共 6 页答案请答在答题纸上，答在本试题上的答案一律无效一、选择题（每个选择题有 A、 B、 C、 D 四个答案，其中只有一个是对的的。每小题 2 分，共 50 分）1. 抱负气体从同一始态 (p1,V1) 出发，经等温可逆压缩或绝热可逆压缩，使其终态均达成体积为 V2，此二过程做的功的绝对值应是：(A) 恒温功大于绝热功 (B) 恒温功等于绝热功(C) 恒温功小于绝热功 (D) 无法拟定关系2. 下述说法哪一种不对的?(A) 抱负气体经绝热自由膨胀后，其内能变化为零(B) 非
2、抱负气体经绝热自由膨胀后，其内能变化不一定为零(C) 非抱负气体经绝热膨胀后，其温度一定减少(D) 非抱负气体经一不可逆循环，其内能变化为零3. 欲测定有机物燃烧热 Qp，一般使反映在氧弹中进行，实测得热效应为 QV。由公式得： QpQVnRTQVpV，式中 p 应为什么值?(A) 氧弹中氧气压力 (B) 钢瓶中氧气压力(C) p (D) 实验室大气压力4. 加压使实际气体液化，必要条件是气体要到达：(A) 波义耳温度之下 (B) 临界温度之下(C) 温度低于沸点 (D) 临界温度之上5. 在 101.325 kPa 下， 385 K 的水变为同温下的水蒸气，对该变化过程，下列各式中哪个对的?
3、(A) S 体+S 环0 (B) S 体+S 环0(C) S 体+S 环=0 (D) S 体+S 环的值不能拟定6. 在二组分固-液相图中(见右图)，当系统从物系点 p 冷却到点 L 时，系统将出现：(A) A(s)、 E(l)、 C(s)三相共存(B) B(s)、 D(l)、 C(s)三相共存(C) C(l)(D) C(s)7. 在一定温度和压力下，设纯 A(l)的化学式为 *，其标准态为 $ 。若在 A 中加入另一液相 B(l)，形成抱负的液态混合物，这时 A(l)的化学势为 ，标准态化学势为 $ A ，则两种化学势的关系为：(A) *， $ $ A (B) *， $ $ A (C) *，
4、 $ $ A (D) *， $ $ A8. 相律在下列体系中何者不合用？(A) NaCl 水溶液 (B) NaCl 饱和水溶液(C) NaCl 过饱和水溶液 (D) NaCl 水溶液与纯水达渗透平衡9. 加入惰性气体对哪一个反映能增大其平衡转化率?(A) C6H5C2H5(g)C6H5C2H3(g) + H2(g)(B) CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)(C) 3 2 H2(g) + 1 2 N2(g)NH3(g)(D) CH3COOH(l) + C2H5OH(l)H2O(l) + C2H5COOCH3(l)10. 300 K 时，分布在 J1 转动能级上的分子数是 J
5、0 能级上分子数的 3exp(0.1)倍，则分子转动特性温度是(A) 10 K (B) 15 K (C) 30 K (D) 300 K11. 对单原子抱负气体分子，发生一个物理变化，欲求其热力学性质，要知道：(A) qt、 qr、 qv (B) qt (C) qr、 qe、 qn (D) qe、 qn12. 假定某原子的电子态有两个重要能级，即基态和第一激发态，能级差为1.38 10-21 J，其余能级可以忽略，基态是二重简并的。则在 100 K 时，第一激发态与基态上的原子数之比为：(A) 3 (B) 0.184 (C) 1 (D) 0.0113. 298 K、 0.1 moldm-3 的
6、HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为0.06 V，电解此溶液时，氢在铜电极上的析出电势 H2为：(A) 大于0.06 V (B) 等于0.06 V(C) 小于0.06 V (D) 不能鉴定14. 已知 25 时， (Cl- Cl2)1.360 V， (OH- O2)0.401 V， (Cu2+ Cu)0.337 V。现以铜板做电极，电解 0.001 mol/kg CuCl2 水溶液，设 O2 和 Cl2 在铜电极上的超电势可忽略，则当电解池的电压由小到大变化时，在阳极上一方面进行的电极反映为：（ A） 2OH-2e-0.5O2+H2O （ B） Cu2e-Cu2+（ C） 2Cl-2e-Cl2
7、 （ D）无法拟定15. 有 4 个浓度都是 0.01 molkg-1 的电解质溶液，其中平均活度系数最大的是： (A) KCl (B) CaCl2 (C) Na2SO4 (D) AlCl316. 下表列出反映 A + B C 的初始浓度和初速：初始浓度/moldm-3cA,0 cB,0 初速/moldm-3s-11.0 1.0 0.152.0 1.0 0.303.0 1.0 0.451.0 2.0 0.151.0 3.0 0.15此反映的速率方程为：(A) r = k cB (B) r = k cAcB (C) r = k cA(cB)2 (D) r = k cA17. 碰撞理论中方位因子
8、P(A) 一定小于 1 (B) 一定大于 1(C) 可大于 1，也也许小于 1 (D) 无法判断18. 对于反映 AB，假如反映物 A 的浓度减少一半， A 的半衰期也缩短一半，则该反映的级数为： (A) 0 级 (B) 1 级 (C) 2 级 (D) 3 级西北大学化学与材料科学学院 2023 年硕士学位研究生报考指南14219. 在过渡态理论的速率方程中，因数 RT/Lh 或 kBT/h 对所有反映都是同样的。其值约为：(A) 103 s-1 (B) 1013 s (C) 1013 s-1 (D) 103 s20. 二元溶液及其溶剂的比表面自由能分别为 和 0，已知溶液的表面超量 2 0
9、(B) = 0 (C) 7 (B) 7 (C) =7 (D) 不能拟定二、填充题（共 15 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）已知： Zn(s)+(1/2)O2ZnO(s)，cHm351.5 kJ/mol； Hg(l)+(1/2)O2HgO(s)，cHm= 90.8 kJ/mol。因此 Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的 rHm 是： 。2.（ 2 分） 18O2 和 16O2 转动配分函数的比值为 。3. （ 2 分）298 K 时， 电池反映： Ag(s) 12Hg2Cl2(s)AgCl(s)Hg(l) 所相应的rSm32.9 JK-1
10、mol-1，电池电动势为 0.0193 V，则相同反映进度时rHm ，(E/T)p_。 4.（ 2 分）某反映物的转化率分别达成 50%， 75%， 87.5% 所需时间分别为 t 12， 2t 12，3t12，则反映对此物质的级数为 _。5.（ 2 分）在下列物质共存的平衡体系中： Ni(s)， NiO(s)， H2O(l)， H2(g)， CO(g)，CO2(g)其独立的化学反映 R= ，独立组分数为 C= 。6.（ 2 分）将反映 Ag2O(s) = 2Ag(s) + 12 O2(g)设计成电池的表达式为:_。7.（ 2 分）具有某非挥发性溶质的水的稀溶液，在 271 K 时凝固，水的
11、Kf1.86Kkg/mol， Kb0.52 Kkg/mol， 该溶液的正常沸点为:_， 298.15 K 的渗透压为:_。8. （ 1 分）等体积的 0.08 mol/dm3 NaBr 溶液和 0.1 mol/dm3 AgNO3 溶液混合制备 AgBr溶液，在直流电场作用下，溶胶向 极移动。三、判断问题，说明因素。（每题 2.5 分，共 10 分）1. 有一个封闭系统，若经历了用一个 Q0， W0， U0 的过程，则系统的状西北大学化学与材料科学学院 2023 年硕士学位研究生报考指南143态并未改变，这样说对不对？为什么？2. 具有简朴级数的反映一定是基元反映，这样说对不对？为什么？3. 同
12、一固体，大块颗粒和粉状颗粒的溶解度相比，粉状颗粒的溶解度大，这样说对不对？为什么？4. 在氯碱工业中电解 NaCl 水溶液，获得氢气、氯气和氢氧化钠等化工原料。电解时用石墨作阳极可得到氯气，这样做行不行？为什么？四、（ 13 分） 4 g Ar（可视为抱负气体，其摩尔质量 M(Ar)=39.95 gmol-1）在 300 K时，压力为 506.6 kPa，今在等温下反抗 202.6 kPa 的恒定外压进行膨胀。试分别求下列两种过程的 Q， W， U， H， S， A 和 G。（ 1）若变化为可逆过程；（ 2）若变化为不可逆过程。五、 （ 10 分）已知在 273 K 时， H2O(l)和 H2
13、O(s)的摩尔体积分别为Vm *(H2O,l) 18.018cm3mol-1 和Vm *(H2O,s) 19.625 cm3mol-1。若外压增长了 1347.6 kPa，凝固点下降 0.1 K。(1) 计算在 273 K 时 H2O(s)的摩尔熔化焓 fusHm(H2O,s)；(2) 求水的凝固点减少系数 Kf；(3) 将少量蔗糖溶于水，在 101.3 kPa，冰点下降 0.40 K，求该蔗糖水溶液在373 K 时的饱和蒸汽压。六、（ 10 分） 25 时，正辛烷(C8H18,g)的标准燃烧焓是-5512.4 kJmol-1， CO2(g)和液态水的标准生成热分别为 -393.5 kJmol
14、-1 和 -285.8 kJmol-1，正辛烷，氢气和石墨的标准熵分别为： 463.7 JK-1mol-1， 130.6 JK-1mol-1， 5.694 JK-1mol-1，设正辛烷和氢气是抱负气体。试求： (1) 25 下，正辛烷生成反映的平衡常数 K $ p 和 K $ c ； (2) 增长压力对提高正辛烷的产率是否有利？为什么？ (3) 升高温度对提高产率是否有利？为什么？ 七、（ 10 分）根据如下相图（ 1）请写出图中标号的各区的相组成（相态）；（ 2）有几条三相平衡线，由哪三相组成？（ 3） C 是什么性质的化合物？（ 4）画出分别从 a， b 点冷却的步冷曲线。八、（ 10 分
15、）已知电极反映： CrSO4(s) + 2e-Cr(s) + SO 4 2 的 (298 K)0.40 V。(1) 写出电池 CrCrSO4(s)H2SO4(0.001 molkg-1)H2(p)Pt 的电池反映；西北大学化学与材料科学学院 2023 年硕士学位研究生报考指南144(2) 计算 298 K 时，该电池的电动势（不考虑活度系数的校正）；(3) 应用德拜休克尔极限定律计算活度系数，求该电池在 298 K 时的电动势。已知 A= 0.509 (molkg-1) 2 1 九、（ 10 分）已知 N2O5 的分解反映机理为： N2O5 11kk NO2+ NO3NO2 + NO3 k 2 NO2+ O2+ NONO + NO3 k 3 2NO2(1) 用稳态近似法证明它在表观上是一级反映(2) 在 298 K 时， N2O5 分解的半衰期为 5 小时 42 分钟，求表观速率常数和分解完毕 80% 所需的时间。 十、（ 12 分）反映 Co(NH3)5F2+ + H2O Co(NH3)5(H2O)3+ + F- 是酸催化反映，服从速率方程 r=kCo(NH3)5F2+aH+b，下面列出了在指定温度和起始浓度条件下，络合物反映一半和四分之三的时间。Co(NH3)5F2+0/moldm-3 H+0/moldm-3 T/K