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西南科技大学2022年考研专业课真题：807物理化学I

适用专业：070300化学

一、单项选择题(每题2分，共40分)

1、已知氢气的临界温度和临界压力分别为T_c=33.3K，P_c=1.297x10⁶Pa。有一氢气钢瓶，在298K时瓶内压力为98.0x10⁶Pa，这时氢气的状态为(  )。

A、液态

B、气态

C、气、液两相平衡

D、无法确定

2、一瓶盛有N₂和H₂的混合气体，当选择H₂作为体系时，则环境为(  )。

A、N₂、瓶子及瓶外其他物质

B、瓶子及瓶外其他物质

C、N₂和瓶子

D、N₂

3、甲烷的燃烧热为一965.6kJ·mol^-1,其相应的化学反应计量式为(  )。

A.C(g)+4H(g)=CH₄(g)

B.C(g)+2H₂(g)=CH₄(g)

C.CH₄(g)+3/2O₂(g)=CO(g)+2H₂O(1)

D.CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(1)

4、封闭体系的内能变化ΔU_体系和环境的内能变化ΔU_环境之间的关系为(  )。

A、|ΔU_体系|=|ΔU_环境I

B、|ΔU_体系|>|ΔU_环境|

C、|ΔU_体系|<|ΔU_环境|

D、ΔU_体系=ΔU_环境

5、体系不做非体积功的等压过程，吸收的热Q_p与体系焓变关系为(  )。

A、Q_p>ΔH

B、Q_p<ΔH

C、Q_p=ΔH

D、Q_p=ΔU

6、1molO₂(g)与2molH₂(g)完全反应生成2molH₂O(g)，反应进度ξ为(  )。

A、0.5mol

B、1mol

C、2mol

D、无法判断

7、根据熵增加原理，若从ΔS_系统>0判断过程一定是自发过程，那么系统一定是(  )。

A、封闭系统

B、敞开系统

C、隔离系统

D、非隔离系统

8、若要通过节流膨胀达到制冷效果，则要求μ_J-T(  )。

A、>0

B、=0

C、<0

D、无法确定

9、A和B两组分在等温等压下混合形成理想液态混合物时，则有(  )。

A、O_mixH=0

B、A_mixA=0

C、A_mixS=0

D、A_mixG=0

10、下列偏微分中是偏摩尔量的是(  )

11、A、B两液体混合物在T-χ图上出现最高点，则该混合物对Raoult定律产生(  )。

A、正偏差

B、负偏差

C、没偏差

D、不确定

12、在温度T时，某化学反应的A_rH^Θ_m<0, Δ_rS^Θ_m>0，则其标准平衡常数K^Θ()，且随温度的升高而(  )。

A、大于1，不变

B、小于1，不变

C、大于1，变小

D、小于1，变大

13、根据某一反应的Δ_rG^Θ_m值，下列不能确定的是(  )。

A、标准状态下自发变化的方向

B、在Δ_rG^Θ_m所对应的温度下的平衡位置

C、在标准状态下系统所能做的最大非膨胀功

D、提高温度对平衡的影响情况

14、当电流通过原电池或电解池时，电极电势将偏离平衡电极电势而发生极化。当电流密度增大时，通常将发生(  )。

A、原电池的正极电势增高

B、原电池的负极电势增高

C、电解池的阳极电势减小

D、无法判断

15、有两个都是一级反应的平行反应:，下列说法错误的是(  )。

A、k_总=k₁+k₂

B、E_总=E₁+E₂

C、k₁/k₂=[B]/[C]

D、t_1/2=In2/(k₁+k₂)

16、对于一般的化学反应，当温度升高时，下面说法正确的是(  )。

A、活化能明显降低

B、平衡常数一定变大

C、正、逆反应的速率系数成比例变化

D、反应到达平衡的时间变短

17、某化学反应的方程式为2A→P，则在动力学研究中表明该反应为(  )。

A、二级反应

B、基元反应

C、双分子反应

D、以上都无法确定

18、把细长的两根木棍互相靠近(距离为d),平行地浮在水面上，用玻璃棒轻轻地在两木棍中间滴一滴肥皂液，两纸间的距离将(  )。

A、增大

B、减小

C、不变

D、A.B.C都有可能

19、农药中加入一定量的表面活性物质，主要目的是(  )。

A、增加农药的杀虫药性

B、提高农药对植物表面的润湿能力

C、防止农药挥发

D、消除药液的泡沫

20、气相中的大小相邻液泡相碰，两泡将发生的变化是(  )。

A、大泡变大，小泡变小

B、大泡变小，小泡变大

C、大小泡均不变

D、两泡将分离开

二、填空题(每题3分，共45分)

1、范德华方程中的常数a是度量__的特征参数，常数b是度量__的特征参数。

2、T、p、V、U、H、S、G、W、Q等物理量中，_______属于状态函数。

3、运用盖斯定律计算过程热效应的前提是:(1)_____；(2)_______。

4、1mol单原子理想气体从p₁，T₁，V₁等容冷却到p₂,T₂,V₁，则该过程的ΔU___0，ΔS___0,W___0(填“>”，“=”或“<”)。

5、亨利定律的表示式是__。

6、蒸气压越大代表物质__挥发。(填“越难”或“越易”)

7、单组分系统中能平衡共存的最多相数是_____。

8、已知反应2NO(g)+O₂(g)<->2NO₂(g)是放热反应，当反应达到平衡时，要使平衡向右移动，应采用的手段是_______。

9、在强电解质的稀溶液中，摩尔电导率4m随浓度的增加而_____，电导率K随浓度的增加而____。(填“增大”或“减小”)

10、电解池是将___能转化为____能的装置。

11、强电解质MgCl₂水溶液，其离子平均活度a_±,与电解质活度a_B之间的关系为____。

12、零级反应____基元反应。(填“是”或“不是”)

13、某反应进行完全所需时间是有限的，且等于C₀/k(C₀为反应物起始浓度)，则该反应为___级反应。

14、已知某反应机理为:，则Y的浓度随时间的变化率dC_Y/dt为_______。

三、计算题(共35分)

1、(本题12分)将1molN₂(g，设为理想气体)从298K，100kPa的始态，经等温可逆压缩到600kPa，求该过程的Q，W，ΔU, ΔH，ΔS，ΔA，ΔG。

2、(本题8分)在400~500K，反应PCI₅(g)=PCl₃(g)+Cl₂(g)的标准吉布斯自由能变化可由下式给出: Δ_rG^Θ_m/(J.mol^-1)=83.68x10³-14.52T/KxIn(T/K)-72.26T/K。试计算此反应在450K时的Δ_rG^Θ_m，Δ_rH^Θ_m，Δ_rS^Θ_m及K^Θ_p。

3、(本题9分)设某电池的电池反应为Zn+CuSO₄(aq)=Cu(s)+ZnSO₄(aq)。在298K和313K时分别测得电池的电动势为1.1030V和1.0961V，并设在该温度范围内E随T的变化是均匀的。试求该电池在298K时反应的Δ_rG^Θ_m，Δ_rH^Θ_m，Δ_rS^Θ_m和可逆热效应Q_R。

4、(本题6分)药物阿司匹林的水解为一级反应。100°C下速率常数为7.92d^-1,活化能为56.48kJ.mol^-1。求:(1)100°C时水解反应的半衰期；(2)17℃时，阿斯匹林水解30%需多少时间?

四、简答题(5分)

为什么明矾能使浑浊的水很快变得澄清?

五、证明题(5分)

对于理想气体，试证明（δA_m/δT）_p=-(S_m+R)。

六、相图题(20分)

某A-B二组分凝聚系统在某压力下的相图如下图所示，其中C为不稳定化合物。

(1)标出图中1,2，3，4，5各相区的相态及组成和自由度数:

(2)指出图中的三相线及平衡关系;

(3)绘出图中状态点为a，b，c的样品的步冷曲线(无需注明冷却过程相变化);

(4)将5kg处于c点的样品冷却至t,系统中液态物质与析出固态物质的质量各为多少(已知j点对应的W_B为0.6，c点对应的W_B为0.7，r点对应的W_B为0.9)?

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