【考研类试卷】考研基础物理化学真题2004年及答案解析.doc

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1、考研基础物理化学真题 2004 年及答案解析(总分：150.00，做题时间：90 分钟)一、是非题(总题数：12，分数：24.00)1.如果某溶质的稀溶液随溶质浓度的加大其表面张力变小，则在平衡态下该溶质在界面层中的浓度一定大于在溶液本体中的浓度。 （分数：2.00）A.正确B.错误2.一定温度下，化学反应的 一定大于该反应的 （分数：2.00）A.正确B.错误3.二组分真实液态混合物的总蒸气压与组分 B 的摩尔分数 x B 成直线关系。 （分数：2.00）A.正确B.错误4.定温定压下，纯物质 A 的化学势就是该条件下的摩尔吉布斯函数 G m，A 。 （分数：2.00）A.正确B.错误5.A

2、 和 B 形成的固熔体由 A(s)和 B(s)两相构成。 （分数：2.00）A.正确B.错误6.水在玻璃毛细管中时正常沸点高于 100。 （分数：2.00）A.正确B.错误7.对于封闭系统，在定压下没有非体积功时，系统从环境吸收的热量全部用来增加热力学能。 （分数：2.00）A.正确B.错误8.物质 B 有从化学势大的一相转移到化学势小的一相的趋势。 （分数：2.00）A.正确B.错误9.对于由 A 和 B 两组分组成的均相系统，定温定压下再向该系统加入少量 A 或 B 时，A 的偏摩尔体积 V A 增加时，B 的偏摩尔体积 V B 就减少。 （分数：2.00）A.正确B.错误10.在其他条件

3、相同时，电解质对溶胶的聚沉值与反离子的化合价数成反比，即反离子的化合价数越高，其聚沉值越小。 （分数：2.00）A.正确B.错误11.在液相进行的 A 和 B 间的非催化反应，其反应速率不受惰性溶剂存在与否的影响。 （分数：2.00）A.正确B.错误12.光化学反应的光量子效率总是在 01 之间。 （分数：2.00）A.正确B.错误二、选择题(总题数：7，分数：14.00)13.浓度为 0.005molkg -1 的蔗糖水溶液和 0.01molkg -1 的葡萄糖水溶液，二者沸点关系：_ A.0.005molkg-1蔗糖水溶液和 0.01molkg-1葡萄糖水溶液的沸点大致相同； B.0.01

4、molkg-1葡萄糖水溶液的沸点高于 0.005molkg-1蔗糖水溶液； C.无法比较。（分数：2.00）A.B.C.14.封闭系统内的状态变化：_（分数：2.00）A.如果系统的 Ssy0，则该变化过程自发；B.变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发；C.仅从系统的 Ssy 无法判断变化过程是否自发。15.真实液态混合物：_（分数：2.00）A.活度因子 f 的取值范围在 01 之间；B.活度因子 f 厂的取值有时大于 1；C.活度因子 f 的大小符合：bB 趋近于 0 时，fB 的取值趋近于 1。16.在定压下，NaCl 晶体、蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数 C

5、 和条件自由度f“的取值：_（分数：2.00）A.C=3，f“=1；B.C=3，f“=2；C.C=4，f“=2；D.C=4，f“=3。17.若一种液体在某固体表面能铺展，则下列几种描述正确的是：_（分数：2.00）A.s0，90；B.s0，90；C.s0，90。18.下列三种胶体分散系统中，热力学不稳定的系统是：_（分数：2.00）A.大分子溶液；B.胶体电解质；C.溶胶。19.对于 Na 2 SO 4 ，其离子平均活度与平均活度因子、质量摩尔浓度间的关系为：_ Aa = b/ ； Ba = 4 1/3 b/ ； Ca = 27 1/4 b/ （分数：2.00）A.B.C.D.三、推导题(总题

6、数：1，分数：10.00)20.A 和 B 两种吸附质在同一均匀固体表面上竞争(同种吸附中心)吸附，每个吸附质分子吸附在一个吸附中心上。如吸附符合兰缪尔(Langmuir)假设，试推导证明：达到吸附平衡时，A 的表面覆盖度 A 与A、B 在气相的平衡分压 p A ，p B 之间的关系为 （分数：10.00）_四、作图题(总题数：1，分数：15.00)固相金属 A、B 与它们生成的化合物间完全不互溶，用热分析法测得 A 和 B 双组分系统的步冷曲线的转折温度及停歇温度数据如下： （分数：15.00）(1).由以上数据绘制 A-B 系统的熔点组成图；（分数：3.75）_(2).已知 A 和 B 的

7、摩尔质量分别为 121.8gmol -1 和 112.4gmol -1 ，由相图求 A 和 B 形成化合物的最简分子式；（分数：3.75）_(3).对相图中各相区排号，在下表中列出相图中所有液-固两相区相应的固相成分： 相区(号) 固相成分 （分数：3.75）_(4).当 w B =0.25 的 A-B 双组分系统由 700逐步降温时，液相 1(A+B)中 B 的含量怎样变化(在一定温度区间或温度点的 w B 的大小及变化)?（分数：3.75）_五、计算题(总题数：7，分数：75.00)已知某物质 B 在液体和固体状态的饱和蒸气压 p(1)及 p(s)与温度的关系式分别为： （分数：10.00

8、）(1).计算下述过程的 G： B(s，1mol，300kPa，200K)B(1，1mol，300kPa，200K)（分数：5.00）_(2).判断在 200K、300kPa 下，物质 B 在液态能否稳定存在?（分数：5.00）_21.在定压下液相发生的某元反应 ，k 1 和标准平衡常数 与反应温度 T 有下列关系： （分数：6.00）_22.某溶液中的反应 A+B （分数：18.00）_已知以下数据： (i)298.15K 的热力学数据 (ii)电池 Pt|H 2 ( )|NaOH(aq)|HgO(s)|Hg(1)的 （分数：14.00）(1).写出阴阳两极电极反应和电池反应；（分数：3.5

9、0）_(2).计算该电池反应的 （分数：3.50）_(3).计算 HgO(s)的分解反应 HgO(s)=Hg(1)+(1/2)O 2 (g)的 （分数：3.50）_(4).计算 HgO(s)在 25时的分解压。（分数：3.50）_某分子 B，其运动形式只有三个可及的能级 1 、 2 、 3 ，其基态能级是非简并的。与基态能级相邻近的两个能级 2 、 3 的简并度分别为 3 和 5。当基态能级 1 取作能量零点时，邻近的两个能级的大小分别为 2 /k=100K， 3 /k=300K(式中 k 为玻尔兹曼常数)。（分数：12.00）(1).写出 B 分子的总配分函数 q 的析因子表示式；（分数：4

10、.00）_(2).计算在 200K 时 B 分子配分函数 q；（分数：4.00）_(3).计算在 200K 时由 B 分子构成的纯理想气体中，在这三个能级上的最概然分布的 B 分子数之比。（分数：4.00）_23.在 298K，有一含有 Zn 2+ 为 0.10molkg -1 的中性溶液(pH=7)，用 Pt 电极电解。已知 （分数：7.00）_24.某实际气体的状态方程为 pV m =RT+bp(其中 b 是常数)。1mol 该气体在恒定的温度下由 p 1 变到 p 2 ，求 S，H。 （分数：8.00）_六、实验题(总题数：1，分数：12.00)下图是测定不同温度下乙醇的饱和蒸气压装置。

11、在该装置上还可以测定乙醇的摩尔蒸发焓。蒸馏瓶中的乙醇所受的外压可以通过左侧的机械(油)泵将该装置抽到一定的真空度后，关闭 b，调节 c 给定。回答下列问题： （分数：12.00）(1).当机械(油)泵将该装置抽(此时 a 只接通泵和系统，b 开，c 关)到所需的真空度以上后，欲停泵(以准备实验)时，正确的操作步骤顺序是： _； _； _； 这样做的目的是：_。（分数：2.40）_(2).e 在该实验中的两个作用是： _； _。（分数：2.40）_(3).c 的作用是调节系统压力，d 作成毛细尖嘴口的原因是： _； _。（分数：2.40）_(4).利用放大镜，在 h 上最后一位可估读的温度()在

12、_：（分数：2.40）A.个位上；B.小数点后第一位；C.小数点后第二位；D.小数点后第三位(5).利用该装置测定乙醇的摩尔蒸发焓的原理(用公式表示)是：_。（分数：2.40）_考研基础物理化学真题 2004 年答案解析(总分：150.00，做题时间：90 分钟)一、是非题(总题数：12，分数：24.00)1.如果某溶质的稀溶液随溶质浓度的加大其表面张力变小，则在平衡态下该溶质在界面层中的浓度一定大于在溶液本体中的浓度。 （分数：2.00）A.正确 B.错误解析：2.一定温度下，化学反应的 一定大于该反应的 （分数：2.00）A.正确B.错误 解析：3.二组分真实液态混合物的总蒸气压与组分 B

13、 的摩尔分数 x B 成直线关系。 （分数：2.00）A.正确B.错误 解析：4.定温定压下，纯物质 A 的化学势就是该条件下的摩尔吉布斯函数 G m，A 。 （分数：2.00）A.正确 B.错误解析：5.A 和 B 形成的固熔体由 A(s)和 B(s)两相构成。 （分数：2.00）A.正确B.错误 解析：6.水在玻璃毛细管中时正常沸点高于 100。 （分数：2.00）A.正确 B.错误解析：7.对于封闭系统，在定压下没有非体积功时，系统从环境吸收的热量全部用来增加热力学能。 （分数：2.00）A.正确B.错误 解析：8.物质 B 有从化学势大的一相转移到化学势小的一相的趋势。 （分数：2.0

14、0）A.正确 B.错误解析：9.对于由 A 和 B 两组分组成的均相系统，定温定压下再向该系统加入少量 A 或 B 时，A 的偏摩尔体积 V A 增加时，B 的偏摩尔体积 V B 就减少。 （分数：2.00）A.正确 B.错误解析：10.在其他条件相同时，电解质对溶胶的聚沉值与反离子的化合价数成反比，即反离子的化合价数越高，其聚沉值越小。 （分数：2.00）A.正确 B.错误解析：11.在液相进行的 A 和 B 间的非催化反应，其反应速率不受惰性溶剂存在与否的影响。 （分数：2.00）A.正确B.错误 解析：12.光化学反应的光量子效率总是在 01 之间。 （分数：2.00）A.正确B.错误

15、解析：二、选择题(总题数：7，分数：14.00)13.浓度为 0.005molkg -1 的蔗糖水溶液和 0.01molkg -1 的葡萄糖水溶液，二者沸点关系：_ A.0.005molkg-1蔗糖水溶液和 0.01molkg-1葡萄糖水溶液的沸点大致相同； B.0.01molkg-1葡萄糖水溶液的沸点高于 0.005molkg-1蔗糖水溶液； C.无法比较。（分数：2.00）A.B. C.解析：14.封闭系统内的状态变化：_（分数：2.00）A.如果系统的 Ssy0，则该变化过程自发；B.变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发；C.仅从系统的 Ssy 无法判断变化过程是否自发。 解析：15

16、.真实液态混合物：_（分数：2.00）A.活度因子 f 的取值范围在 01 之间；B.活度因子 f 厂的取值有时大于 1； C.活度因子 f 的大小符合：bB 趋近于 0 时，fB 的取值趋近于 1。解析：16.在定压下，NaCl 晶体、蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数 C 和条件自由度f“的取值：_（分数：2.00）A.C=3，f“=1； B.C=3，f“=2；C.C=4，f“=2；D.C=4，f“=3。解析：17.若一种液体在某固体表面能铺展，则下列几种描述正确的是：_（分数：2.00）A.s0，90；B.s0，90；C.s0，90。 解析：18.下列三种胶体分散系统

17、中，热力学不稳定的系统是：_（分数：2.00）A.大分子溶液；B.胶体电解质；C.溶胶。 解析：19.对于 Na 2 SO 4 ，其离子平均活度与平均活度因子、质量摩尔浓度间的关系为：_ Aa = b/ ； Ba = 4 1/3 b/ ； Ca = 27 1/4 b/ （分数：2.00）A.B. C.D.解析：三、推导题(总题数：1，分数：10.00)20.A 和 B 两种吸附质在同一均匀固体表面上竞争(同种吸附中心)吸附，每个吸附质分子吸附在一个吸附中心上。如吸附符合兰缪尔(Langmuir)假设，试推导证明：达到吸附平衡时，A 的表面覆盖度 A 与A、B 在气相的平衡分压 p A ，p B

18、 之间的关系为 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：A 的吸附速率：v a，A =k a，A p A (1- A - B )(其中 k a，A 为 A 在该表面的吸附速率系数) A 的脱附速率：v d，A =k d，A A (其中 k d，A 为 A 从该表面的脱附速率系数) 吸附平衡时：v a，A =v d，A 则 同理有 (a)和(b)联立，解得 四、作图题(总题数：1，分数：15.00)固相金属 A、B 与它们生成的化合物间完全不互溶，用热分析法测得 A 和 B 双组分系统的步冷曲线的转折温度及停歇温度数据如下： （分数：15.00）(1).由以上数据绘制 A-B 系统的熔点组

19、成图；（分数：3.75）_正确答案：()解析：解：步冷曲线 w B =0 和 w B =1 上对应的停歇温度，应分别为纯 A 和纯 B 的熔点；步冷曲线 w B =0.58 没有转折温度，而有最高停歇温度，该停歇温度应为 A 和 B 所形成固体化合物的熔点；步冷曲线 w B =0.47 没有转折温度，而有与其他步冷曲线相同的停歇温度，且其 B 的含量低于 A 和 B 所形成的固体化合物(w B =0.58)，因此该组成是 A 和固体化合物的最低共熔物组成。类似地，步冷曲线 w B =0.93 应是B 和固体化合物的最低共熔物组成。将其他组成的步冷曲线的转折温度和停歇温度，分别标注于 t-w 图

20、上，再将各温度转折点与纯组分的熔点连接在一起，将各温度停歇点连接在一起，即可得到 A、B 二组分 t-w图，如图所示。 (2).已知 A 和 B 的摩尔质量分别为 121.8gmol -1 和 112.4gmol -1 ，由相图求 A 和 B 形成化合物的最简分子式；（分数：3.75）_正确答案：()解析：解： (3).对相图中各相区排号，在下表中列出相图中所有液-固两相区相应的固相成分： 相区(号) 固相成分 （分数：3.75）_正确答案：()解析：解： 相区(号) 固相成分 A A 2 B 3 A 2 B 3 B (4).当 w B =0.25 的 A-B 双组分系统由 700逐步降温时，

21、液相 1(A+B)中 B 的含量怎样变化(在一定温度区间或温度点的 w B 的大小及变化)?（分数：3.75）_正确答案：()解析：解：当 w B =0.25 的 A-B 双组分系统由 700逐步降温时，液相(A+B)中 B 的含量变化为： 700-525(估计温度)：w B =0.25(不变)。 525(估计温度)-410：由 w B =0.25 逐渐变至 w B =0.47。 在 410，w B 不再变化(直至消失)。五、计算题(总题数：7，分数：75.00)已知某物质 B 在液体和固体状态的饱和蒸气压 p(1)及 p(s)与温度的关系式分别为： （分数：10.00）(1).计算下述过程的

22、 G： B(s，1mol，300kPa，200K)B(1，1mol，300kPa，200K)（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：计算 200K 时 B 在液体和固体状态的饱和蒸气压 p(1)及 p(s)： 由 得 p(1)=228.7kPa 由 得 p(s)=161.1kPa 所给过程是定温、定压不可逆相变化过程，设计成以下可逆过程进行计算： (2).判断在 200K、300kPa 下，物质 B 在液态能否稳定存在?（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：在定温(200K)、定压(300kPa)下，液态 B 变为固态 B 的 G“=-582.6J0，说明液态 B 自发转变为固态 B

23、。液态 B 不能稳定存在。21.在定压下液相发生的某元反应 ，k 1 和标准平衡常数 与反应温度 T 有下列关系： （分数：6.00）_正确答案：()解析：一级，-16.6kJ/mol；33.26kJ/mol。22.某溶液中的反应 A+B （分数：18.00）_正确答案：()解析：解：(a) 代入 t 1 =1，t 2 =2，x A，1 =0.75，得 1-x A，2 =0.0625，A 剩余 6.25%未反应。 (b) 得 1-x A，2 =0.1429，A 剩余 14.29%未反应。 (c) 已知以下数据： (i)298.15K 的热力学数据 (ii)电池 Pt|H 2 ( )|NaOH(

24、aq)|HgO(s)|Hg(1)的 （分数：14.00）(1).写出阴阳两极电极反应和电池反应；（分数：3.50）_正确答案：()解析：解：阳极反应：H 2 (g， )+2OH - (aq)=2H 2 O(1)+2e - 阴极反应：HgO(s)+H 2 O(1)+2e - =Hg(1)+2OH - (aq) 电池反应：HgO(s)+H 2 (g， (2).计算该电池反应的 （分数：3.50）_正确答案：()解析：解：对于电池反应 (3).计算 HgO(s)的分解反应 HgO(s)=Hg(1)+(1/2)O 2 (g)的 （分数：3.50）_正确答案：()解析：解：由电池反应 HgO(s)+H

25、2 (g)=Hg(1)+H 2 O(1) (a) H 2 O(1)=H 2 (g)+(1/2)O 2 (b) (a)+(b)得：HgO(s)的分解反应：HgO(s)=Hg(1)+(1/2)O 2 (g) (c) 对于反应(b)： 则 故 (4).计算 HgO(s)在 25时的分解压。（分数：3.50）_正确答案：()解析：解： 某分子 B，其运动形式只有三个可及的能级 1 、 2 、 3 ，其基态能级是非简并的。与基态能级相邻近的两个能级 2 、 3 的简并度分别为 3 和 5。当基态能级 1 取作能量零点时，邻近的两个能级的大小分别为 2 /k=100K， 3 /k=300K(式中 k 为玻

26、尔兹曼常数)。（分数：12.00）(1).写出 B 分子的总配分函数 q 的析因子表示式；（分数：4.00）_正确答案：()解析：解：q=q t q r q v q e q n ；(2).计算在 200K 时 B 分子配分函数 q；（分数：4.00）_正确答案：()解析：解：q=1+3exp(-100/200)+5exp(-300/200)=3.936；(3).计算在 200K 时由 B 分子构成的纯理想气体中，在这三个能级上的最概然分布的 B 分子数之比。（分数：4.00）_正确答案：()解析：解：N 1 :N 2 :N 3 =1:3exp(-100/200):5exp(-300/200)=

27、1:1.820:1.116。23.在 298K，有一含有 Zn 2+ 为 0.10molkg -1 的中性溶液(pH=7)，用 Pt 电极电解。已知 （分数：7.00）_正确答案：()解析：解： 24.某实际气体的状态方程为 pV m =RT+bp(其中 b 是常数)。1mol 该气体在恒定的温度下由 p 1 变到 p 2 ，求 S，H。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解：n=1mol， 六、实验题(总题数：1，分数：12.00)下图是测定不同温度下乙醇的饱和蒸气压装置。在该装置上还可以测定乙醇的摩尔蒸发焓。蒸馏瓶中的乙醇所受的外压可以通过左侧的机械(油)泵将该装置抽到一定的真空度后

28、，关闭 b，调节 c 给定。回答下列问题： （分数：12.00）(1).当机械(油)泵将该装置抽(此时 a 只接通泵和系统，b 开，c 关)到所需的真空度以上后，欲停泵(以准备实验)时，正确的操作步骤顺序是： _； _； _； 这样做的目的是：_。（分数：2.40）_正确答案：()解析：关 b； a 接放空； 关泵； 这样做的目的是：防止泵油倒吸。(2).e 在该实验中的两个作用是： _； _。（分数：2.40）_正确答案：()解析：e 在该实验中的两个作用是： 稳定系统压力； 安全(万一系统漏气时防止水银回落太快)；(3).c 的作用是调节系统压力，d 作成毛细尖嘴口的原因是： _； _。（分数：2.40）_正确答案：()解析：c 的作用是调节系统压力，d 作成毛细尖嘴口的原因是： 便于系统压力调节； 安全(万一两通突然开启过大时，防止水银回落太快)(4).利用放大镜，在 h 上最后一位可估读的温度()在_：（分数：2.40）A.个位上；B.小数点后第一位；C.小数点后第二位； D.小数点后第三位解析：(5).利用该装置测定乙醇的摩尔蒸发焓的原理(用公式表示)是：_。（分数：2.40）_正确答案：()解析：