清华大学1998年研究生入学考试:物理化学试题 #X?E#^6?E
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试题内容: JPg
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一、填空题(每空2分、共24分) x5M+\?I<2
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1、1mol理想气体经节流膨胀(即Joule-Tomson实验)压力自P1降低到P2,此过程的△A________0,△U______0 。(填>,=或<) |HwEwL+
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2、298K时,HCl(g)的标准摩尔生成焓△fHm=-92.31kJ/mol ,HCl(g)的无限稀释摩尔溶解焓(即1molHCl(g)溶于水形成无限稀薄溶液时的△H)为-75.13kJ/mol。若以b=b(θ)但仍遵守亨利定律的溶液作标准态,则HCl(aq)的标准摩尔生成焓△fHm(HCl,aq)=_______。 ')(U<5y)
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3、下图为Bi-Zn二组分体系的固液平衡相图, )6px5Vwz
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(1)A区的平衡相态为______, (Hs,Tj
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B区的平衡相态为________。 n6C!5zq7U
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(2)527K时,纯Bi(s)和含93%Bi(质量百分数)的溶液成相平衡。若以纯Bi(s)作标准态,则上述溶液中Bi的活度为_________,活度系数为__________。(Bi和Zn的相对原子质量分别为209和65.39) 0sF|Y%N
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4、某原子基态与第一激发态的能级是非简并的,第一激发态的简并度为3,若其他能级可被忽略,且以基态作为能量的零点,298K时,此原子的电子配分函数qe=______。当体系平衡时,在此二能级上的粒子数之比N2/N1=___________。(玻尔兹曼常数k=1.38×10-23J/K)。 Cli:;yi&n
STPRC&7;
5、对大多数纯物质的液体来说,当温度升高时,其表面张力__________。 Y6(=cm
J.c
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6、实验测得反应2A+B=C+D的速率方程式为r=k1[A][A][B],若反应物的起始浓度为[A]0=2[B]0,则速率方程式可写为:r=k2[A][A][A],k1与k2的关系为k1=________k2。 XS.*CB_m_
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7、在电池_____________________________中进行的反应是Ni(s)+H2O(l)→NiO(s)+H2(g) iMQ0Sq-%1
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二、选择填空题:(每题2分,共12分) |ZOdfr4uW
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1、若理想气体反应O=∑νBB在T1~T2的温度区间内,各物质均无相变,且△Cp<0(△Cp=∑νBCp,B),则在此温度区间内,反应摩尔焓变△rHm随温度升高而( )。 8O[l[5u&
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(a)增大 (b)减小 (c)不变 (d)无法确定其变化 !t\
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2、某纯物质的液体凝固时,液体的密度大于固体的密度,则该液体的凝固点随压力升高而( )。 @ 'U`a4
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(a)升高 (b)降低 (c)不变 (d)不能确定其变化 _/Ay$l;F
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3、对于组成不变的均相封闭体系,在w'=0的条件下,=( ) .}:*tvot
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(a) (b) (c) (d) 0|8cSE<
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ekqS=KfWl;
4、在浓差电池中,电池的电动势是E,液接电动势是Ej,则( ) 1qBE|PwBp
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(a)E>0,Ej>0 (b)E>0,Ej<0 a2/Mf
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(c)E<0,Ej>0 (d)E<0,Ej<0 wSPmiJ/!
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5、平行反应中,k1=10/min,k2=20/min,在反应过程中产物B和C的浓度之比,[B]/[C]=( ) 4;eD}g
@AK&R~<
(a)1 (b)2 (c)0.5 (d)无法确定其变化 m9+?>/R
Q{an[9To~P
6、当反应CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)在某给定条件下达到平衡时,若保持其他反应条件不变,而将CaCO3(s)的颗粒变小,平衡将( )。 p1("
8=zREt<Se
(a)向左移动 (b)向右移动 (c)不移动 CF@*ki3X
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(d)不能确定其移动方向 ?<Lm58p8
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三、计算题: ,KU%"{6
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1、在熔点附近的温度范围内,TaBr5固体的蒸气压与温度的关系为: lg(p/kPa)=1.696-5650/T; _*b`;{3
.GL@`7"
液体的蒸气压与温度的关系为: lg(p/kPa)=7.296-3265/T。 Q]3]Z/i
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试求TaBr5三相点时的摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。(12分) (:?bQA'Td
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2、在1000℃时,将4.4克CO2(g)充入一放有过量碳的容积为1立方厘米体积的容器中,发生下述反应,CO2(g)+C(s)=2CO(g) iHK.hs;
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当反应达平衡时,混合气体的平均摩尔质量为36g/mol。 8eYEi
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(1)计算此反应在1000℃时的K及容器中的平衡压力。 c h((u(G
-Fu,oEj{*
(2)当反应达平衡时,充入一些He(g),使反应压力增加一倍,求当反应重新达平衡时CO(g)的质量。 %e3E}m>
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b}w'
(3)如果当反应温度升高10℃时,K的值增加一倍,求此反应的△Hm和△Sm(假设△Cp=0)。(14分) |v5
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TW70z]B
3、电池 DuDt'^]
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(1)写出此电池的电极与电池反应; q9{)
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,4 _H{+M
(2)已知298K时,PbSO4的容度积Kφ=1.67×10e-8, `Syfl^9B
CR%h$+dzy
(3)当此电池在端电压为1V的情况下,不可逆放电96500C时,电池反应热为-151.61kJ,计算电池中硫酸根离子的活度a1。已知(эE/эT)p=-4.9×10e-4V/K。(14分) UnYb}rF#%
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4、当一气相反应2A──→P在一密闭容器中进行时,实验测得反应器内气体的总压随时间的变化如下: ZH8 w^}
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t/s 0 100 200 300 400 =T&<z_L
p/kPa 53.5 42.9 38.4 35.7 34.1 SK^(7Ws~0
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(1)求此反应的级数和速率系数 @xa$two
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(2)当反应物消耗掉60%时需多少时间?(14分) ; '
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5、(1)20℃时将半径为5×10e-5m的毛细管插入盛有汞的容器中,在毛细管内的汞面下降高度为11.10cm。若汞与毛细管壁的接触角为140°。汞的密度为1.36×10e4千克每立方米,求汞的表面张力。 D1 v0`od'
S-Vj$asv!
(2)若20℃时水的表面张力为0.0728N/m,汞-水的界面张力为0.375N/m。试判断水能否在汞的表面铺展开?(10分)