2016年苏州大学物化真题+答案-考研试题文档资料系列.doc

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1、苏州大学2016年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码：853 满分：150分科目名称：物理化学注意：认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上 ，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、 选择题（共15题，30分）1、2分 压强,即物理化学中通常称为压力的物理量,其量纲应该是什么? （ ） (A) 动量 (B) 力 (C) 动能 (D) 加速度 面积时间 面积时间 面积时间 面积质量 A 2、2分 在一绝热箱中装有水，水中通一电阻丝，由蓄电池供电，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以水和电阻丝为体系，其余为环境，则有： ( ) (A) Q

2、0 , W = 0 , U 0 (B) Q = 0 , W 0 (C) Q 0 , W = 0 , U 0 (D) Q 0 B3、2分 某气体在恒压升温和恒容升温过程中（无非体积功）所吸收的热量相同，试比较恒压过程体系升高的温度dTp与恒容过程体系升高的温度dTV的大小。 ( ) (A) dTp dTV (B) dTp = dTV (C) dTp 0 (B) vapU$vapH$，vapF$ 0 (C) vapU$vapH$，vapF$vapG$，vapS$ 0 (D) vapU$vapH$，vapF$vapG$，vapS$ B (B) A 0 (1分) 所以 原过程为不可逆过程。 (1分)

3、18. CO2在高温时按下式分解 2CO2 2CO + O2,在 p$，1000 K时解离度为 2.010-7，1400 K 时为 1.2710-4，设在该温度范围内反应热效应不随温度而改变，则在 1000 K 时反应的rG 和rS 各为多少？ 答 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g) 1 mol(1-) mol (1/2) mol = ( 1 +/2 ) mol (1分) 所以p(CO) = x(CO)p$ = 2.010-7 p$ (1分) p(O2) = 1.010-7 p$ p(CO2) p$ (1分) K (1000 K) = 4.010-21 (1分) K (1400 K)

4、 = 1.010-12 (1分) 根据等压方程求得：rH = 563 kJmol-1 (1分) rG (1000 K) = -RT lnK (1000 K) = 390 kJmol-1 (2分) rS (1000 K) = rH (1000 K)- rG (1000 K)/1000 K = 173 JK-1mol-1 (2分) 19.混合气体A,B,C的组成为：yA=0.4，yB=0.2。在一定温度下等温压缩此混合气体,问： (1) 加压至多大时开始有液相析出?液相组成是多少? (2) 继续加压至多大压力,此混合气体刚好全部凝结为液体? 已知在此温度下,各纯物质的饱和蒸气压分别为 pA*=53

5、 329 Pa; pB*=26 664 Pa; pc*=13 332 Pa (设混合气体为理想气体,构成的溶液为理想溶液)。 答 (1) 当加压至p时开始有液相析出,成气液平衡,设液相组成为 xA,xB,xC,此时气相组成视为不变 yA=pA/p=pA* xA/p=0.4 yB=pB/p=pB* xB/p=0.2 yC=pC/p=pC* xC/p=0.4 - (1) xA+xB+xC=1 - (2) 联立(1),(2)式解得： p=22220 Pa (3分) xA=xB=0.1667 (3分) xC=0.6666 (1分) (2) 当气体全部凝结为液相时,液相组成为： xA=0.4；xB=0.

6、2；xC=0.4, 此时平衡蒸气的气相分压为： pA= pA* xA= 21 332 Pa (1分) pB= pB* xB= 5333 Pa (1分) pC= pC* xC= 5333 Pa (1分) p=pA+pB+pC= 31 998 Pa (1分) 20.试设计一个电池，在其中进行下述反应 Fe2+(a2) + Ag+(a1) Ag(s) + Fe3+(a3) (1) 写出电池的表达式 (2) 计算上述电池反应在 298 K时的平衡常数 K$ (3) 设将过量磨细银粉加到浓度为 0.05 molkg-1的 Fe(NO3)3溶液中，当 反应达平衡后 Ag+ 的浓度为多少？ （设活度系数均等

7、于 1） 已知 f $ (Ag+,Ag) = 0.7991 V , f$ (Fe3+, Fe2+) = 0.771 V . 答 (1) PtFe3+,Fe2+Ag+Ag(s) (3分) (2) E$= (f$ (Ag+/Ag) - f$ (Fe3+/Fe2+) = 0.0281 V lnK= zFE$/RT K= 2.988 (3分) (3) Fe2+ + Ag+ Ag(s) + Fe3+ 平衡时 x x (0.05- x) molkg-1 K= (0.05-x)/x2 x = 0.0442 Ag+ = 0.0442 molkg-1 (4分) 21. 正丁烷在 298 K 时完全氧化： C4H

8、10(g) + 13/2 O2(g) 4CO2(g) + 5H2O(l) DrH= -2877 kJmol-1 DrS= -432.7 JK-1mol-1 假定可以利用此反应建立起一个完全有效的燃料电池，计算： (a) 最大的电功 (b) 最大的总功 (298.15 K) 答 (a) DrG= DrH- T DrS= -2750 kJmol-1 最大电功是 - DrG= 2750 kJmol-1 (2分) (b) 总功是 - DrF= - DrG- D(pV) = - DrG- nRT = 2739 kJmol-1 (n =-3.5) (3分) 22. 双分子反应 CONO2CO2NO 的速率

9、常数写为k/mol-1dm3s-1 1.21010exp(-132 kJmol-1/RT), 在一定体积下反应时, 10 h后, NO分压是多少(已知反应温度为600 K, CO ，NO的最初压力分别为666.6 Pa和933.3 Pa)。 答 T=600 K时, k=3.910-2 mol-1dm3s-1 (2分) 用压力表示时, 则k=(3.910-5)/(8.314600) Pa-1s-1=7.8210-9 Pa-1s-1 (3分) 设CO,NO2始压力为pB ，pC , t时刻NO分压为x, 则 1/t(pB-pC)lnpC(pB-x)/pB(pC-x) = k, 则x=142.7 P

10、a (5分) 三 问答题（3题，共30分）23.有一反应mA nB是一基元反应，其动力学方程为 -，cA单位是moldm-3，问：（1） k的单位是什么？（2） 写出B的生成速率方程；分别写出当m=1和 m1时k的积分表达式。 答 (1) 若时间以s表示，则k单位为dm3(m-1)mol1-ms-1 （2分）(2) = -=nkcAm （2分）m=1 , k= （4分）(3) （2分）m1 , k=(cA, 01-m- cA1-m)24. 已知H2O-NaI体系的相图如下: (1) 指出a,b各点的相态、相数与自由度,并说明这些点所代表的意义； (2) 指出cd线,1,2区的相数,相态与自由度

11、； (3) 以0纯水为标准态,求10%的NaI水溶液降温至-10.7时,饱和溶液中水的活度?已知水的凝固热为-600.8 Jmol-1。 答 (1),(2)如下表： (3) H2O(s,-10.7) H2O(含NaI 10%的溶液,-10.7) A(s)= A(l)= (T,p)+RTlnaA (lnaA/T)= A(s)- /RT/T =(1/R)(Gm/T)/T=-Hm/RT2 dlnaA=-Hm/RT2dT 取0纯水的活度为1,积分上式： dlnaA=-(Hm/R) (积分区间：0到lnaA) lnaA=(-600.8 Jmol-1/8.314 JK-1mol-1)(1/262.5 K-1/273.15 K) =-0.01078 aA=0.9893 (5分) 25.气相中O3分解反应 2O3 3O2，其速率方程为 -=k试说明下列建议的反应机理在什么条件下，与题给的速率方程相符合。O3O2 + O O2 + OO3 O3 + O2O2 答 据dO/dt=0 可得 O=k1O3/(k2O2+k3O3) （2分） -dO3/dt=k1O3-k2OO2+k3O3O =2k1k3O32/(k2O2+k3O3) （2分） 当反应后期k3O3k2O2时，r=(k1k3/k2)(O32/O2) ，与实验速率方程相吻合。 （2分）