2023年北京科技大学硕士学位入学考试试题.docx

北京科技大学2023 年硕士学位争论生入学考试试题=试题编号：804试题名称：物理化学 A共5页 适用专业：材料科学与工程说明： 全部答案必需写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。考试用具：直尺、计算器、铅笔。=一、单项选择题每题 2 分，共 30 分1. 以下诸过程可应用公式 dU = (C - nR)dT 进展计算的是：p(A) 实际气体等压可逆冷却(B) 抱负气体绝热可逆膨胀(C) 恒容搅拌某液体以上升温度(D) 量热弹中的燃烧过程2. 如图两条等温线的温度分别为 T ，T 。1mol 抱负气体经过路径 1231 的 W与经过路径abI14564 的 WII大小关系是：(A) W >WIII(B) W <WIII(C) W =WIII(D) 无法确定3. 但凡在孤立体系中进展的变化，其U 和H 的值肯定是：(A) U > 0 , H > 0(B) U = 0 , H = 0(C) U < 0 , H < 0(D) U = 0 , H 大于、小于或等于零不确定4. 恒压下纯物质当温度上升时其吉布斯自由能：(A) 上升(B)下降(C)不变(D)无法确定5273 K，1013.25 kPa 下，液态水和固态水即冰的化学势分别为(l) 和 (s)， 两者的关系为：(A)(l) >(s)(B)(l) = (s)(C)(l) < (s)(D) 不能确定6. 标准态的选择对以下物理量有影响的是：(A) f，m， Gy(B) m，my，Hr(C) a，my， Gyr(D) a，m，(¶G/¶x)7. 两只烧杯各有 1 kg 水，向 A 杯中参加 0.01 mol 蔗糖，向 B 杯内溶入 0.01 mol NaCl， 设二者均形成稀溶液，假设两只烧杯按同样速度冷却降温，则有：(A) A 杯先结冰(B) B 杯先结冰(C) 两杯同时结冰(D) 不能推测其结冰的先后次序8. 下面对于物理吸附的描述，哪一条不正确：A吸附力基于范德华力，吸附一般没有选择性 B吸附较稳定，不易解吸C吸附层可以是单分子层或多分子层D吸附速度较快，吸附热较小9. 293K 时水辛醇的界面张力为 0.009 N·m-1，水汞的界面张力为 0.375 N· m-1，汞辛醇的界面张力为 0.348 N·m-1。由以上数据可以断定：A水可以在汞辛醇的界面上铺展B辛醇可以在汞水界面上铺展C水不能在汞的外表铺展D辛醇不能在汞的外表铺展10. 原电池在定温定压可逆条件下放电时，过程中与环境交换的热量在数值上与以下哪个量数值相等：AD HrmB零CTD Sr mD D Grm11. 在等温等压下，当反响的 Gy= 5 kJ×mol-1 时，该反响能否进展：r(A) 能正向自发进展(B) 不能推断(C) 能逆向自发进展(D) 不能进展12. 反响 A(g)+2B(g)¾® 2D(g) 的速率方程为 v=kc(A)c2(B)，假设使密闭的反响容器增大一倍，则反响速率为原来的：A8 倍B6 倍C 1/8D1/613. 某反响的速率常数 k=0.214 min-1，反响物浓度从 0.21 mol·dm-3 变到 0.14 mol·dm-3 的时间为 t ，从 0.12 mol·dm-3 变到 0.08 mol·dm-3 的时间为 t 。则 t ：t 等于：1212A0.57B0.75C1D1.7514. 在一个连串反响 ABC 中，假设需要的是中间产物B，则为得其最高产率应当：A增大反响物A 的浓度B增大反响的速率C掌握适当的反响温度D掌握适当的反响时间15. 某系统存在C(s)、H O(g)、CO(g)、CO (g)、H (g)五种物质，相互建立了下述三个平衡：222H O(g)+C(s)2H (g) + CO(g)2CO (g)+H (g)H O(g) + CO(g)222CO (g) + C(s)22CO(g)则该系统的独立组分数为：A4B3C2D1二、填空题每空 2 分，共 60 分1298 K, 101.325 kPa 下，1.00 mol 甲苯与 1.00 mol 苯混合形成抱负溶液，混合过程的 Hmix=，S =。mix2. 有个学生对抱负气体的某个公式记得不太真实了，他只模糊地记得是(¶S/¶X)Y= -nR/p，按你的看法，这个公式的正确表达式中，X 应为，Y 应为。3. 汞在 100 kPa 的熔点是 234.28 K，Dl Hq =2.367 kJ·mol-1，液体汞和过冷液体汞的smCq=28.28J ·K-1·mol-1，并认为它是常数，且 S q(Hg, l, 223.15 K)=69.210 J ·K-1·mol-1。将 1p,mmmol 223.15 K、100 kPa 的过冷液体汞，经绝热等压过程变为234.28 K 的液体汞与固体汞的平衡体系，则 1mol 汞体系由始态到终态的 H=；G=； S=；液体汞变为固体汞的量为；可以用判据来推断上述过程是否是可逆过程：填“是”或者“不是”。4电池 Ag(s)|Ag+a =0.090| Ag+a =0.072|Ag(s)在 25 时的电动势 E=_V。125电池 Pt|H2(py)|H2SO4(b=0.01mol·kg-1)|O2(py)|Pt 在 298.15 K 时的电动势 E=1.229 V，液 态 水 的 fHmy(298.15K)=-285.84kJ·mol-1 ， 则 该 电 池 所 对 应 的 电 池 反 应 为_；电池电动势的温度系数为_；所对应电池反响的 rHm为_；所对应电池反响的 rG m 为_；所对应电池反响的 rSm 为_。6. 氯仿 (1) 和丙酮 (2) 形成非抱负液体混合物，在 T 时，测得总蒸气压为 29398 Pa，蒸气中丙酮的物质的量分数 y = 0.818设蒸气可看成抱负气体，而该温度下纯氯仿的饱和蒸2气压为 29571Pa ， 则在溶液中氯仿的活度为； 活度的标准态为。7. 反响 2NH (g)= N (g)+ 3H(g)在某恒定温度下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此322条件下，氨的合成反响 (1/2)N (g)+(3/2) H (g)= NH (g) 的标准平衡常数为：。2238. 在 T，p 时，抱负气体反响 C H (g) H (g) + C H (g)的 K /K 为。26224cx9. 298.15 K时，纯液体A的饱和蒸气压是纯液体B的饱和蒸气压的2倍。现将肯定量的A与B混合，平衡时分为两液相相和相，其组成分别为x() =0.98，x () =0.01。假设二BB液相均可按抱负稀溶液处理，则A在相的亨利系数与B在相中亨利系数之比为。10. 20 时水的外表张力为 7.28×10-2 N·m-1，在此温度和 101.325 kPa 下将水的外表积可逆地增大 10 cm2 时，体系的 G 等于。11298 K 时，乙醇溶液的外表张力与乙醇浓度 cmol·m-3符合公式： =*ac+bc2，式中 s*=0.0729 N·m-1，a =5.00×10-7 N·m2·mol-1，b =2.00×10-10 N·m5·mol-2，则乙醇溶液浓度为 5.00×10-1 mol·L-1 时外表层的吸附量为。12. 298 K时NO(g) 的标准摩尔生成焓为90.37 kJ·mol1， N (g)， O (g) 及NO(g)的摩22尔熵分别为191.61，205.139 和210.761 J·mol1·K1。有人在天空雷电过后测得有NO(g) 产生，设NO(g) 生成反响的 C= 0，估量雷电发生处的最低温度为。rp , m13. 某二级反响 2A®P ，k=0.1 mol-1·dm3·s-1，c =0.1 mol·dm-3，当反响速率降低为 1/9 时，0所需时间。14N O 分解反响的机理如下：251 N O ¾¾k ,E¾a® NO+NO；2 NO +NO ¾k¾,E¾a ® NO +O+NO；3 NO+NO ¾k¾,Ea¾® 2NO¬¾1 ¾1 ¾2233,25kEa23232232-1-1其中，NO 和NO 是活泼的中间物。当用O 的生成速率表示反响速率时，32（1） 承受稳态近似法求得其反响速率为；（2） 设反响2 为决速步，反响1 为快平衡，则用平衡假求得其反响速率为；（3） 假设 k >>k ，则复合反响活化能 E 与基元反响活化能间的关系式。-12a15. 在温度 T，试验测得某化合物在溶液中分解的数据c /mol·dm-30.501.102.480t/s1/2则该化合物分解反响级数为。428088517416. 硫酸与水可形成 H SO ×H O(s)、H SO ×2H O(s)和 H SO ×4H O(s)三种水合物，问在242242242101.325 kPa 的压力下能与硫酸水溶液、冰平衡共存的硫酸水合物最多可有种。三、计算题每题15分11mol H2(g) 从 100 K，4.1 dm3 加热到 600 K，49.2 dm3，假设此过程是将气体置于750 K 的恒温炉中，让其抵抗恒定外压 100 kPa 的方式进展。以氢气为体系，计算体系的 Q、W、U、H、S、A 以及环境的熵变值。H2的规定熵值 S qm(298K)=130.6 J·K-1，假设气体符合抱负气体性质，在此温度区间内摩尔等容热容为常数：20.83 J·K-1·mol-1 。2. 原子能工业中生产U235的工艺路线是：先将从矿中得到的UO (s) 转化为UF (l)，再转化为24UF (g)，利用U235F (g) 和U238F (g) 的集中速度不同富集U235。其中对于UO (s) 转化为UF (l)66624的过程，曾设想利用反响UO2(s)+ 2F2(g) = UF4(l)+O2(g) 来实现，但转化率极低。后改为在反响系统中参加固态的碳(C)，利用产物中CO(g) 的生成使得UF (l)的收率得以极大提高。4298 K时DfG(CO,g) = -137.168 kJ mol-1 。试分析缘由并估算后一种工艺中的标准平m衡常数比前一种工艺中的标准平衡常数提高的数量级。3. 物质A 和B 能形成稳定化合物或称之为相合熔点化合物AB，且 A、B、AB 在固态时完全不互溶，A、AB、B 的熔点分别为 200°C、300°C、400°C。A 与 AB 形成的低共熔点温度为 150°C，组成 xB,E1= 0.20 ；AB 与 B 形成的低共熔点温度为 250°C，组成xB,E2= 0.80。(1) 画出物质A 和B 所组成系统的熔点-组成(t-x )图；B(2) 画出以下两条步冷曲线：组成 x =0.1 的系统从 200 °C 冷却到 100 °C，及组成 x =0.50BB的系统从 400 °C 冷却到 200°C；(3) 写出 8.0 mol B 和 12.0 mol A 组成的混合体系冷却到无限接近150 °C 时所存在的相态名称，各相中物质的量是多少？4. 一个带有毛细管颈的漏斗，其底部装有半透膜，内盛浓度为1.000×10-3 mol·L-1 的稀硬酯酸钠水溶液。假设溶液的外表张力 s = s*bc， 其中s*是纯水的外表张力s*=0.07288 N·m-1， b 为常数，b =19.62 N·m-1·mol-1·L，c 为溶液浓度。298.15 K 时将此漏斗缓慢地插入盛水的烧杯中，测得毛细管颈内液柱超出水面 30.71 cm 时达成平衡。假设将此毛细管插入水中，液面上升多少？