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河北工程大学2022年考研真题：813物理化学

考试科目代码：813

考试科目名称：物理化学

适用专业：085602化学工程

一、判断题（共20分，每题2分）

1.（）道尔顿分压定律对理想气体与实际气体都适用。

2.（）若要通过节流膨胀达到制冷效果，需要求μ_J-T小于0。

3.（）实际气体经过不可逆循环过程，则ΔU=0，ΔH=0。

4.（）在373.15K、101.325kPa下水蒸发为水蒸气的过程是可逆过程，此过程ΔS=0。

5.（）在25℃时，0.01mol·dm^-3糖水的渗透压为Π₁，0.01mol·dm^-3食盐水的渗透压为Π₂，则Π₁=Π₂。

6.（）原电池是将电能转化为化学能的装置。

7.（）电解溶液时，在阳极上，极化电极电势最高的物质优先进行反应。

8.（）朗缪尔吸附等温式适用于单分子层吸附。

9.（）一定T和P下，气体在固体表面自动吸附，则该过程的ΔG小于0。

10.（）电泳是在外电场的作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象。

二、填空题（共20分，每空2分）

1.在任意T,P下，理想气体的压缩因子Z_______1（填＞，＜或＝）。

2.水的临界温度为647K，则298K时水蒸气的对比温度为________________。

3.在0℃、101.325kPa下，液态水的摩尔熵__________冰的摩尔熵（填＞，＜或＝）。

4.理想气体混合物中任一组分化学势的表达式为_____________________________。

5.有理想气体反应：A(g)+2B(g)=C(g)达到平衡。当温度不变时，增大压力则反应平衡常数K^θ__________（填增大、减小或不变）。

6.在一定温度下,弯曲液面的附加压力与__________成正比，与__________成反比。

7.零级反应的半衰期t1/2与反应物初始浓度c₀和反应速率常数k的关系为：__________。

8.溶胶是热力学______体系;而大分子溶液是热力学_____体系（选填稳定或不稳定）。

三、简答题（共36分，每题6分）

1.焓的定义式是什么？它的变化量在什么情况下有明确的物理意义？焓有哪些特征？非等压过程有没有焓变？

2.40℃时，纯液体A的饱和蒸气压是纯液体B的两倍，组分A和B能构成理想液态混合物。若平衡气相中组分A和B的摩尔分数相等，则平衡液相中组分A和B的摩尔分数之比x_A:x_B是多少？

3.指出下列平衡系统中的组分数C，相数P及自由度数F。

NH₄HS(s)放入一抽真空的容器中，与其分解产物NH₃(g)和H₂S(g)成平衡。

4.请回答什么叫做电极的极化，并简要分析电极极化对电解池的影响。

5.已知某一级反应为A→P，其微分速率方程符合–dC_A/d_t=k_AC_A，请回答其动力学特征有哪些？

6.使溶胶聚沉的主要方法有哪些？

四、（15分）计算题在恒压101.325kPa、恒温263K下，10mol过冷水凝结成冰，求过程的Q，W，ΔU，ΔH。（已知水在273K时的摩尔熔化焓为6.012kJ×mol-1，在273~263K水的平均摩尔热熔为75.75J×mol^-1×K^-1，冰的平均摩尔热熔为36.03J×mol^-1×K^-1）。

五、（14分）计算题NO₂气体溶于水可生成硝酸。但NO₂气体也很容易发生双聚，生成N₂O₄，N₂O₄亦可解离，生成NO₂，二者之间存在如下平衡：

已知25℃下的热力学数据如下：

求25℃时，此反应的标准平衡常数。

六、（15分）推导题若反应

A2+B2→2AB反应机理为：

（1）试推导以产物AB生成速率dc_AB/dt表示的速率方程；（8分）

（2）若上述反应的表观活化能E_a=92.05kJ×mol^-1,机理中快速平衡过程的摩尔恒容反应热Q_v=41.84kJ×mol^-1,求慢步骤的活化能E₂。（7分）

七、（15分）计算题在25℃时，下面电池的电动势E为0.1705V，

Pb|PbSO4|H2SO4(0.01mol×kg-1)|H2(g,100kPa)|Pt

已知

D_fGm^q(H₂SO₄,aq)=–742.99kJ×mol^-1;D_fGm^q(PbSO₄,s)=–811.24kJ×mol^-1;

（1）写出电极反应与电池反应；（6分）

（2）求标准电极电势E^θ(PbSO₄/Pb)；（4分）

（3）求硫酸溶液的活度a。（5分）

八、（15分）相图题

下图为铋-镉二组分固液平衡相图（1）指出图中各区的相态。（8分）（2）物系点a在冷却过程中，首先析出的固体是什么？（2分）（3）画出物系点a的步冷曲线，并标明冷却曲线上的相态变化。（2分）（4）物系点为a的10kg熔融体，冷却到210℃时，有多少固体析出？（3分