《考研资料》西北大学2009年物理化学考研真题.pdf

西北大学西北大学 2009 年招收攻读硕士学位研究生试题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：825 适用专业：化学各专业 共 7 页 答案请答在答题纸上，答在本试题上的答案一律无效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。每小题四个答案，其中只有一个是正确的。每小题 2 分，共分，共 40 分）分）1.有一绝热真空容器，通过活塞与大气相隔，当活塞打开时，空气冲入容器，当内外压力相等时，关闭活塞，测量容器内温度，则该温度与外界温度相比(A)比外界高 (B)比外界低 (C)与外界一样 (D)无法确定 2.H=Qp，此式适用于下列哪个过程：(A)理想气体从 106 Pa反抗外压 105 Pa膨胀 (B)0，105 Pa下冰融化成水 (C)电解CuSO4水溶液 (D)气体从(298 K，105 Pa)可逆变化到(373 K，104 Pa)3.一定量的液态环己烷在其正常沸点时变为同温同压下的蒸气，则：(A)U=H，A=G，S 0 (B)U H，A 0 (C)U H，A G，S 0 (D)U H，A G，S 0 4.某溶液由 2 mol A和 1.5 mol B混合而成，其体积为 420 cm3，此溶液中组分A的偏摩尔体积为 30 cm3mol-1，则组分B的偏摩尔体积：(A)200 cm3mol-1 (B)300 cm3mol-1(C)240 cm3mol-1 (D)280 cm3mol-1 5.合成了一个新化合物B（s）的质量为 1.5 g，溶于 1.0 kg纯水中形成非电解质溶液，测得出现冰的温度比纯水凝固点下降了 0.015 K，已知水的凝固点降低常数kf=1.86 Kmol-1kg，则该化合物的摩尔质量MB(A)100 gmol-1 (B)150 gmol-1 (C)186 gmol-1 (D)200 gmol-1 6.重结晶制取纯盐的过程中，析出的 NaCl 固体的化学势与母液中 NaCl 的化学势比较，高低如何？(A)高 (B)低 (C)相等 (D)不可比较 7.在 298 K时，设液体A和B能形成理想的液态混合物，它们的蒸气形成理想的气态混合物。已知纯A和纯B的饱和蒸汽压分别为pA*=50 kPa，pB*=60 kPa，若液相中xA=0.4，则平衡的气相中B的物质的量分数yB为：(A)0.25 (B)0.40 (C)0.50 (D)0.64 8.下列各系统中，属于近独立粒子系统的是 (A)在 0 K 时的完整晶体 (B)液体混合物(C)van der Waals 气体 (D)理想气体混合物 9.已知CO（g）的转动特征温度r=2.77 K，计算在 298.15 K时CO（g）的配分函数为(A)430.6 (B)215.2 (C)107.6 (D)53.8 10.390 K 至 510 K 的温度区间内，甲醇脱氧反应的平衡常数与温度的关系为：lnK=(-10593.8 K/T)+6.470 则甲醇脱氧反应在该温度区间内的标准摩尔反应焓变rHm等于(A)38.147 kJmol-1 (B)44.038 kJmol-1 (C)-88.077 kJmol-1 (D)88.077 kJmol-111.将纯的H2O（l）放入抽空的密闭的石英容器中，将容器不断冷却，可以观察到以下哪种现象？(A)三相共存现象 (B)沸腾现象 (C)升华现象 (D)临界现象 12.0.001 molkg-1 K2SO4和 0.003 molkg-1的Na2SO4溶液在 298 K时的离子强度是：(A)0.001 molkg-1 (B)0.003 molkg-1 (C)0.002 molkg-1 (D)0.012 molkg-1 13.有两个电池，电动势分别为E1和E2：H2(p)KOH(0.1 molkg-1)O2(p)E1 H2(p)H2SO4(0.0l molkg-1)O2(p)E2 比较其电动势大小：(A)E1 E2 (C)E1=E2 (D)不能确定 14.某反应具有一个有助于反应进行的活化熵，使反应速率常数比 =0 时大 1000倍，则反应的实际 为：(A)57.43 JK-1mol-1 (B)25.34 JK-1mol-1(C)120.2 JK-1mol-1 (D)无法求解 15.某反应的速率常数k=7.710-4 s-1，又初始浓度为 0.1 moldm-3，则该反应的半衰期为 (A)86 580 s (B)900 s (C)1 800 s (D)13 000 s 16.已知293 K时，水-辛醇的界面张力为0.009 Nm-1，水-汞的界面张力为0.375 Nm-1，汞-辛醇的界面张力为 0.348 Nm-1，故可以断定：(A)辛醇不能在水-汞界面上铺展开 (B)辛醇可以在水-汞界面上铺展开(C)辛醇可以溶在汞里面 (D)辛醇浮在水面上 17.在 298 K 时，已知 A 液的表面张力是 B 液的一半，其密度是 B 液的两倍。如果A，B 液分别用相同的毛细管产生大小相同的气泡时，A 液的最大气泡压力差等于 B 液的：(A)1/2 倍 (B)一倍 (C)二倍 (D)四倍 mS?mS18.对于有过量的 KI 存在的 AgI 溶胶，下列电解质中聚沉能力最强者是：(A)NaCl (B)K3Fe(CN)6 (C)MgSO4 (D)FeCl3 19.将少量硫酸滴入水中，所产生的结果是(A)0dda，正吸附 (B)0dda，正吸附 (D)0dda，负吸附 20.对电动电位的描述错误的是：(A)电动电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀相内的电位 (B)电动电位的值易随少量外加电解质而变化 (C)电动电位的绝对值总是大于热力学电位 (D)电动电位一般不等于扩散电位 二、填充题（共二、填充题（共 20 分）分）答案请答在答题纸上，答在本试题上的答案一律无效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“”、“”、“”中的一个填入下列空格：氢气和氧气在绝热钢瓶中爆鸣生成水，电火花能量不计，则 Q 0，W 0，U 0，H 0。（第一定律 U=Q+W）2.（2 分）1 mol理想气体，在 298 K时，已知分子的配分函数q=1.6，假定0=0，g0=1，则处于基态的分子数为 _。3.（2 分）反应A+B C 的速率方程为：-dcA/dt=kAcAcB/cC，则该反应的总级数是 _ 级。若浓度为 moldm-3，时间以s为单位，则速率常数kA的单位是 _。4.（2 分）实验测得反应：2A+B 2C+D 的速率方程为：r=k AB，反应历程为：A+Bk1C+F (慢)A+Fk2C+D (快)则 k1与 k 的关系为 _。5.（2 分）设某基元反应在 500 K时实验活化能为 83.14 kJmol-1，则此反应的临界能为 kJmol-16.（2 分）(a)德拜-休克尔极限公式为：lgA=z+z-I1/2，适用条件是 。(b)测迁移数的方法有 。7.（2 分）(a)恒温恒压下，将一液体分散成小颗粒液滴，该过程液体的熵值 。(b)在恒温恒压下，将一液体分散成小颗粒液滴，该过程液体是吸热还是放热？_ 8.（2 分）对于Au溶胶而言,当以NaAuO2作为稳定剂时,其胶团结构是：。9.（2 分）在 2000 K时，理想气体反应CO(g)+(1/2)O2(g)=CO2(g)的平衡常数Kp=0.640(kPa)-1/2,则该反应的rGm=_ Jmol-1。10.（2 分）KClH2O平衡体系，其最大相数为 。其平衡相态分别是：。三、判断下列各题说法或结论是否正确，并说明原因。（每题三、判断下列各题说法或结论是否正确，并说明原因。（每题 3 分，共分，共 18 分）分）1.不可逆过程的熵不会减少。2.二组分理想溶液的总蒸气压，一定大于任一组分的蒸气分压。3.低共熔物可看作是化合物。4.无限稀释时，HCl、KCl和NaCl三种溶液在相同温度、相同浓度、相同单位电场强度下，三种Cl-的迁移数相同。5.AB2=A+2B，这样的反应可能为基元反应。6.用同一支滴管滴出相同体积的水、NaCl 稀溶液和乙醇溶液，滴数肯定不相同，其中水的滴数最多，乙醇溶液的滴数居中，NaCl 稀溶液滴数最少。四、（15 分）373 K和 100 kPa压力下，1 mol H2O（l）经过可逆汽化；真空蒸发，变为同温同压的H2O（g）。（1）分别求两种途径的Q，W，vapUm，vapHm，vapSm，vapAm和vapGm。设水的标准摩尔汽化焓为 40.6 kJmol-1，并设摩尔汽化焓与温度无关，气体为理想气体，液体体积与气体相比可以忽略不计。（2）计算 298 K 时水的饱和蒸汽压。（3）在水的真空蒸发过程中，应该用哪个判据来判断它的不可逆性。五、（8 分）在标准大气压力下，NaCl（s）与水组成二组分系统，在 252 K时有一个低共熔点，此时H2O（s），NaCl2H2O（s）和质量分数为 0.223 的NaCl水溶液三相共存。264 K时，不稳定化合物NaCl2H2O（s）分解为NaCl（s）和质量分数为 0.27 的NaCl水溶液。已知NaCl（s）在水中的溶解度受温度的影响不大，温度升高溶解度略有增加。试画出NaCl（s）与水组成的二组分系统相图，并分析各部分的相态。六、（10 分）乙烯加氢反应的方程式为：C2H4（g）+H2（g）=C2H6（g），设所有的Cp,m与温度无关。试求：（1）反应在 350 K 时的标准平衡常数；（2）反应的转折温度。已知 298 K 时的热力学数据如下表：物质 C2H6(g)C2H4(g)H2(g)fHm/(kJmol-1)-84.68 52.26 0 Sm/(JK-1mol-1)229.6 219.6 130.68 七、（7 分）在 298 K 时，使下述电解池发生电解作用：PtCdCl2(1.0 molkg-1),NiSO4(1.0 molkg-1)Pt 问当外加电压逐渐增加时，两电极上首先发生什么反应？这时外加电压至少为若干？（设活度系数均为 1）。已知：(Cd2+/Cd)=-0.402 V，(Ni2+/Ni)=-0.25 V，(Cl2/Cl-)=1.358 V,(O2/OH-)=0.401V 八、（8 分）已知 298 K时,电池Zn(s)|ZnSO4(m)|PbSO4(s)|Pb(s)，m=0.01 molkg-1，=0.36。测得E1=0.5477 V。当ZnSO4浓度为 0.05 molkg-1时，测得E2=0.5230 V。求这时ZnSO4溶液的。九、（7 分）某物质A分解反应为二级反应，当反应进行到A消耗了1/3时，所需时间为2 min，若继续反应掉同样量的 A 应需多长时间？十、(12 分)500 K时，有一个对A和B均为一级的平行反应。已知A的起始浓度a=0.10 moldm-3，B的起始浓度b=0.20 moldm-3，开始无生成物存在。（1）反应 30 min后，有 70%的A转化为C，有 10%的A转化为D，计算k1和k2的值；（2）已知Ea,1=150 kJmol-1，求Ea,2的值，设两个反应的指前因子相等，即A1=A2；（3）为了提高主产物的比例，用公式说明升高温度有利还是下降有利。十一、（5 分）证明：()()HVTPpTVT=k1，Ea,1C（主产物）k2，Ea,2A+2BD（副产物）无机化学无机化学 1.选择题（110=10 分）下列各组量子数中，合理的一组是 （）a.n=3，l=1，m=+1，ms=+21 b.n=4，l=25，m=-1，ms=+21 c.n=3，l=3，m=+1，ms=-21 d.n=4，l=2，m=+3，ms=-21 下列各组氟化物，全不是用杂化轨道成键的是 （）a.HF，CaF2，LiF b.OF2，BF3，PF5 c.LiF，SF6，SiF4 d.NF3，BeF2，AlF3 按 VSEPR 理论，NO 的键角ONO 应是 （）2 a.大于 120 b.等于 120 c.介于 109.5 120 d.小于 109 在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJmol-1，金刚石燃烧反应的焓变为-395.6 kJmol-1，则石墨转变成金刚石反应的焓变为 （）a.-789.3 kJmol-1 b.0 c.+1.9 kJmol-1 d.-1.9 kJmol-1 苯的熔化热为 10.67 kJmol-1，其熔点为 5.0，则苯熔化过程的约为 （）mS a.2.09 Jmol-1K-1 b.10.88 Jmol-1K-1 c.38.38 Jmol-1K-1 d.54.39 Jmol-1K-1 某化学反应的速率常数的单位是moldm-3s-1时，则该化学反应的级数是 （）a.3/2 b.1 c.1/2 d.0 某反应物在一定条件下的平衡转化率为 35%，当加入催化剂时，若反应条件不变，此时它的平衡转化率是 （）a.大于 35%b.等于 35%c.小于 35%d.无法知道 下列各种物质中，既是路易斯酸又是路易斯酸碱的是（）a B2H6 b CCl4 c H2O d SO2Cl2 已知H3PO4的pK=2.12,pK=7.20,pKa3=12.36,0.10 moldma1a2-3 Na2HPO4溶液的pH约为 ()a 4.7 b 7.3 c 10.1 d 9.8 下列电极反应中，有关离子浓度减小时，电极电势增大的是：（）a.Sn4+2e-=Sn2+b.Cl2+2e-=2Cl-c.Fe-2e-=Fe2+d.2H+2e-=H2 2.填空题（0.54=20 分）当 电 解 熔 融KF时，阳 极 和 阴 极 发 生 的 反 应 分 别为 ，。含银电极的AgNO3溶液通过盐桥与会有锌电极的Zn(NO3)2溶液相连.这一电池的符号是 。Ni(CN)42-的空间构型为 ，它具有 磁性，其Ni2+采用 杂化轨道与CN-成键，配位原子是 。判断下列各对配合物的稳定性：（填“”或“”）a.Cd(CN)Cd(NH243)b.AgBr+242-AgI c.Ag(S22O3)Ag(CN)d.FeF3222+HgF+e.Ni(NH3)+24Zn(NH3)+24 根据酸碱质子理论，OH-的共轭酸是 。六亚甲基四胺的=8.85，用它配制缓冲溶液时的pH缓冲范围是 bpK，NH3的bpK=4.74，其pH缓冲范围是 。在 s 区金属中，熔点最高的是 ，熔点最低的是 ，密度最小的是 。给出下列物质的化学式：a.萤 石 ；b.生石膏 ；c.重 晶 石 ；d.天青石 ；e.方 解 石 ；f.光卤石 ；g.智利硝石 ；h.芒 硝 ；i.纯 碱 ；j.烧 碱 。判断：a.化合物的热稳定性 GaCl3 TlCl3；b.化学活性 -Al2O3 -Al2O3；c.酸性 Al(OH)3 Ga(OH)3；d.酸性溶液中，氧化性 Ga2O3 Tl2O3；给出下列化合物的颜色：PbCl2 ；PbI2 ；SnS ；SnS2 ；PbS ；PbSO4 ；PbO ；Pb2O3 ；3.简答题（54=20 分）H3BO3和H3PO3化学式相似，为什么H3BO3为一元酸而H3PO3为二元酸？从分子结构角度解释为什么O3比O2的氧化能力强？在含有Fe2+、Co2+和Ni2+离子的溶液中，分别加入一定量的NaOH溶液，放置在 空气中各有什么变化？写出反应方程式。能否可在水溶液中制取CaH2？4.根据实验现象写出方程式（74=28 分）将SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液中，发现有白色沉淀生成。将AgNO3加入到NaH2PO4或者Na2HPO4溶液中，均得到的是同一个相的白色沉淀。向Cr2(SO4)3溶液中滴加溶液，先发现有灰蓝色沉淀生成，后又发现沉淀溶解得到绿色溶液；再加入双氧水溶液，最后溶液由绿色变为黄色。用浓盐酸分别处理Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)3,前者得黄色溶液，后两者一为粉红色溶液，一为绿色溶液，但都放出一种刺激性气体。5.计算题（112=22 分）a)将 25.2g NaC2H3O2加入到 0.550 moldm-3的HC2H3O2溶液中，得到 500ml的缓冲溶液，计算此缓冲溶液的pH。已知Ka（HC2H3O2）=1.810-5.海水中Mg2+浓度大约有 0.059 moldm-3，在工业提取镁的过程中，首先把Mg2+转化成Mg(OH)2沉淀，然后再提取。如果一个海水样的OH 浓度为 2.010-3 moldm-3，那么(a)在沉淀完全后，Mg2+浓度为多少(=1.810spK-11)？(b)在以上条件下，Mg(OH)2是否沉淀完全？化学分析 化学分析 一问答题（共 15 分，每题 5 分）1在下列各种情况下，分析结果是准确的，还是偏低或偏高，为什么？（1）pH=4 时用莫尔法滴定Cl；（2）若试液中含有铵盐，在 pH10 时，用莫尔法滴定Cl；（3）用法扬司法滴定Cl时，用曙红作指示剂；（4）用佛尔哈德法测定Cl时，未将沉淀过滤也未加 1，2 一二氯乙烷；（5）若将H2C2O4 2H2O基准物质长期保存于干燥器中，用以标定NaOH溶液的浓度。2 为什么用作滴定分析的化学反应必须有确定的计量关系?什么是化学计量点?什么是终点?为什么滴定分析对化学反应进行的完全程度的要求比重量分析高?3晶形沉淀的沉淀条件一般如何？为什么需要这些条件？胶状沉淀（如Fe(OH)3）的沉淀条件如何？为什么？二计算题（25 分）1 用 0.1000 molL-1 NaOH溶液滴定 0.1000 molL-1的甲酸溶液，化学计量点pH是多少？计算用酚酞做指示剂(pH9.0）时的终点误差。(甲酸的pKa=3.74 )（10 分)2称取含有KI的试样 0.5000 克，溶于水后先用Cl2水氧化I-为IO3-，煮沸除去过量Cl2。再加入过量KI试剂。滴定I2时消耗了 0.02082 molL-1 Na2S2O3 21.30 mL。计算试样中KI的百分含量。(Mr(KI)=166.0)（10 分）3 测定某样品中的含氮量，六次平行测定的结果是 20.48，20.55，20.58，20.60，20.53，20.50。（1）计算这组数据的平均值、平均偏差、标准偏差、变异系数和平均值的标准偏差(5 分)三实验方案设计（10 分）设计一种实验方案，测定Zn2+Mg2+混合溶液中两组分的含量。(请指明测定酸度、介质、指示剂和滴定剂，以及其它必要的试剂，实验步骤和过程。