第1 页 大连理工大学二OO五年硕士生入学考试 《物理化学及实验》闭卷试题 共 6 页(10个大题) 注:答题必须注明题号答在答题纸上,否则试卷作废! 请认真看题,祝您好运! 一、是非题(每小题2分,共24分),正确的标“√”,错误的标“×”: 一定温度下化学反应的ΔG一定大于ΔA. 1. rmrm ∂G⎞ ⎛2. ⎜既是物质B的化学势又是物质B的偏摩尔量. ⎟⎜∂n⎟ ⎝B⎠T,p,n(C,C≠B) 3. 用ΔG<0判断变化方向,适用于任何系统的任何变化. 稀溶液的凝固点一定比纯溶剂的凝固点低. 4. 5. 因为溶胶在一定条件下能存在很长时间,所以它是热力学稳定系统. 在大气压下,水银在玻璃毛细管中的沸点高于其正常沸点. 6. 7. NaCl水溶液在表面层的浓度高于其溶液本体浓度. 物质B总是从高浓度相自发转移到低浓度相. 8. 9. 在化学反应中, 所有反应物分子实现化学反应都经过反应的最低能量途径. 超电势的存在, 使原电池的输出电压变小. 10. 11. NaOH水溶液的摩尔电导率与其浓度有关. 12. 气体在固体表面的吸附只能是单层的. 二、选择题(包括8小题,每小题2分,共16分),选择一个正确答案的编号: 1. Na2CO3与H2O可以生成如下几种化合物Na2CO3·H2O, Na2CO3·7H2O, NaCO·10HO, 在标准压力下与NaCO水溶液、冰平衡共存的水合物最多能23223 有几种: (A) 1种; (B) 2种; (C) 3种 试题编号:
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第 2页2. 在一密闭恒温容器内,有大小不同的两个微小汞滴,经过足够长时间后,容器内仍有液体汞存在。则下述叙述正确的是: (A)有大小不等的两个液滴;(B)有两个大小相等的液滴; (C)大液滴消失; (D)小液滴消失 3. 反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在一定温度下达到平衡. 现在不改变温度、CO2分压力及氧化钙的颗粒大小,只增大碳酸钙的分散度,则平衡将: (A)向左移动;(B)向右移动;(C)不移动 4. 现有一个由水形成的液珠和一个气泡,附加压力的方向分别是: (A)液珠:向外,气泡:向内,(B)液珠:向内,气泡:向外 (C)液珠:向外,气泡:向外,(D)液珠:向内,气泡:向内 5. 定温定压下,液态水变为水蒸气,系统的热力学函数: (A)熵增加,焓减小,(B)熵减小,焓增加 (C)熵和焓都减小, (D)熵和焓都增加 6.NaCl和KNO3的混合水溶液,Na+的活度: (A)只与Na+自身的浓度有关,而与其它离子的浓度无关; (B) 只与Na+和K+的浓度有关,而与负离子的浓度无关; (C) 除与Na+的浓度有关外,还与负离子的浓度有关; (D) 与所有离子的浓度有关 7.克-克方程不可用的平衡是: (A)固 气平衡;(B) 液 气平衡; (C) 固 液平衡 8.如果一个反应的表观速率系数k与各元反应速率系数的关系为k=则该反应的表观活化能E与各元反应活化能间的关系为: 2k1k2, k3(A)E= E1 + E2 -E3;(B) E= 2(E1 + E2)-E3;(C) E=试题编号: 2E1E2 E3淘花/文库专用
三、推导证明(10分): 如反应A Y +Z的机理是: k1A B k-1 k2B Y + Z 且其中k2>k-1>>k1,那么该反应表现为一级反应,且表观速率系数为 kk k=12k−1+k2 四(17分)、气相反应 第3 页A + 3B = Y + Z 求800.15 K下的ΔrG\\m和标准平衡常数K\\. 已知数据: 物c\\p,m/J·mol-1·K-1质 S\\m(298.15K)/J·mol-1·K-1ΔfH\\m(298.15K)/kJ·mol-1A B Y Z 29.1 28.8 33.6 35.7 198 130 188.8 186 -110 0 -241 -74 五(17分)、电池 Pt | H2(g,100 kPa) ⎢ HCl溶液(a)⎢H2(g, 50 kPa) | Pt 1. 写出电极反应和电池反应; 2. 求电池在25 ℃的电动势; 3. 若有1 F电量(F=96485C·mol-1)通过可逆电池, 反应的ΔG,ΔH,ΔS和Q; 4. 求电池的温度系数。 淘花/文库专用
六、(17分)图a是A、B两组分的固/液平衡相图,回答问题:
{T}
p 一定 { T }
k1700
① 15001500 13001300 NHM11001100 ③②
l F G 0.0 wB 1.0 AB图b 图a
(1)填表:
第4页 τ
相区 ① ② ③ MNH线
平衡相的聚集态及成分
条件自由度数f '
(2)在图(b)上画出由系统由点k降温至点l的步冷曲线。
(3)已知相点M(T=1180 K, wB=0.2)、相点N(T=1180 K, wB=0.62), 和相点H(T=1180 K, wB=0.76). 若10 kg组成为wB=0.70的该体系的某固体极缓慢地升温到刚刚高于1180K时,则存在晶体的组成为 ,质量为 kg;同时存在的熔融液为 kg.
七(12分)、在80 ℃下,有机物 B溶于水中(摩尔分数xB=0.10)的稀溶液与其气相平衡共存。如溶液可视为理想稀溶液,求气相中水的分压。已知水的气化焓为40.7 kJ·mol-1。
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第5页 八(14分)、气体A的分解反应
A(g) = Y(g) + Z(g)
已知反应速率与反应物、产物的浓度均无关. 若向真空容器内迅速充入气体
A,初始压力达到100 kPa. 在 700 K下恒容反应10秒,测得压力变为150 kPa, 求该反应在此反应条件下的速率系数.
九、(8分)在298.15 K, 1 mol O2 (g)放在体积为V的容器中, 压力为p\\, 试计算:
(1). O2分子的平动配分函数qt. (2). O2分子的平动热力学能Ut.
(已知k =1.38×10-23 J·K-1, h =6.63×10-34 J·s )
十、实验题(15分):
乙酸乙酯皂化反应的反应式为:
CH3COOC2H5 + NaOH=CH3COONa +C2H5OH
为验证该反应为对CH3COOC2H5 和对NaOH 均为一级的二级反应,并测定不同温度下该反应的速率系数,以及活化能,实验可在下列由A管和B管连通的双管皂化池中进行。
B
A
双管皂化池
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第6页 开始反应时,将置于A管中的NaOH 溶液用气压压入置于B管中的CH3COOC2H5溶液中, 并开始计时。
填空回答下列问题:
接1.置于A管中的NaOH 溶液用气压压入置于B管中的CH3COOC2H5溶液中后,着连续用气压快速将混合液再从B管到A管、从A管到B管反复压入的目的是: 。
2.完成本实验中目的,该双管皂化池必须置于恒温水浴中进行, 原因是: 。
3.本实验恒温水浴所用的两个温度计的名称和使用目的分别是: 温度计①名称: ,
使用目的: 。
温度计②名称: ,
使用目的: 。
4.实验时,采用相等初始浓度的NaOH 溶液与CH3COOC2H5溶液的目的是: 。
5.如果反应开始后混合液中的NaOH或 CH3COOC2H5溶液浓度能够方便跟踪测得:
① 如何根据实验数据确认该反应的确为二级反应? ② 如何根据实验数据得到指定温度下的速率常数?
,设计实验测定该反应的活化能所6.利用该装置(包括本题1~3所涉及的仪器)依据的公式是:
。
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