1、 科目代码：630 科目名称：物理化学 第 1 页 共 4 页 南京航空航天大学南京航空航天大学 2012017 7 年年硕士硕士研究生入学考试初试试题研究生入学考试初试试题（ A A 卷卷 ） 科目代码: 630 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；认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在所有答案必须写在答题纸答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一、一、 填空题（本题填空题（本题 60 分。每空格分。每空格 1 分）分） 1.
2、在理想气体模型中，分子间的相互作用力 F、相互作用势能 E 都是_的函数。 2. 临界温度 Tc是气体能够液化所允许的_（最高或者最低）温度，临界温度 Tc时的饱和蒸气压称为_。 3. 今有 20的乙烷和丁烷混合气体，充入体积为 400 cm3的真空容器中，直至压力为101.325 kPa，测得混合气体的质量为 0.7794 g，则乙烷的摩尔分数为_，丁烷的摩尔分数为_。 4. 通常处理真实气体的 pVT 关系可用有一定物理模型的半经验方程，其中最具有代表的是_方程，该方程中修正项分别代表_和_。 5. 物理化学中按照系统内部物质变化的类型，将过程分为单纯 pVT 变化、_和_。 6. 理想气
3、体膨胀时，在恒温可逆过程中，系统对环境做功的绝对值比不可逆过程的要_（大或小） ；气体被压缩时，在恒温可逆过程中，环境对系统做功比不可逆过程的要_（大或小） 。 7. 节流膨胀是在_条件下， 气体的始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。在室温和常压情况下，多数气体经过节流膨胀后产生_（致冷效应或致热效应） ，而氢气等少数气体产生_（致冷效应或致热效应） 。 8. 自发过程都是具有_，都是热力学_（可逆或不可逆）过程。 9. 冬季利用热泵从室外 273K 的环境吸热，向室内 291K 的房间供热，若每分钟用 100 kJ的功开动热泵，则热泵每分钟向室内最多供热_ kJ。 10. 绝热容器中
4、有一隔板，将 3 mol 的 N2和 2 mol 的 O2隔开，两边皆为 300K，1 dm3，求抽掉隔板后混合过程中的系统熵变mixS=_。 11. 在理想稀溶液中，溶质的相对含量趋于零，则溶剂符合_定律，溶质符合 科目代码：630 科目名称：物理化学 第 2 页 共 4 页 _定律。 12. 始态为 300 K、压力为 200 kPa 的 1mol 某双原子理想气体，经过恒容冷却使压力降至100 kPa，再恒压加热至 300 K，这该过程的 Q = _，S= _。 13. 理想稀溶液的依数性包括：_、_、_和渗透压。 14. 对于反应 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，在恒温
5、时减小系统的总压力，其标准平衡常数 K将_，其化学平衡将_移动。 15. 对于反应 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，在恒温恒压下向反应系统中通入氦气，其标准平衡常数 K将_，其化学平衡将_ 移动。 16. 过渡状态理论认为， 相对于反应物， 过渡状态不仅拥有_的能量， 而且在 _上也发生了变化，使之更加易于转化为反应产物。 17. 界面张力也被称为_。界面张力还等同于比界面吉布斯函数，其定义是增加_所致的系统吉布斯函数的增量。 18. 液体在固体表面的接触角变小时，液滴的外形趋向于_，此时固体的表面能相对于接触角变小前更加_。 19. 恒温下，一个会受到电场强度影响的系统，当电
6、场强度恒定时，相律的数学表达式一般为 _；此时对于双组份系统，相数最少时的自由度为 _。 20. 根据统计热力学观点， 真实气体的分 （原） 子称为_子， 它们是_分辨的。 21. 设浓度为 0.1250 mol.L-1的某电解质溶液的电导率为 2.250 S.m-1，该电导率等同于单位体积溶液的_，此溶液的摩尔电导率为_ Sm2mol-1。 22. 一般来说，当温度上升时，弯曲液面的曲率将_，这是因为_。 23. 某连串反应：ABC，随着反应进行，若希望 B 的数量尽可能多，则要求第一步反应与第二步反应的速率常数之比的数值_； 在此条件下， 系统中 C 的数量将_。 24. 在新相生成前后，
7、系统要经历亚稳态。亚稳态通常有四种，它们分别是：过热液体；_；过饱和溶液和_。 25. Langmuir 等温吸附模型的 4 条基本假设如下：_；固体表面均匀；被吸附分子间无相互作用；吸脱附处于动态平衡。该模型常用来描述_吸附行为。 26. 统计热力学所定义的相依子之间存在_。相依子系统的例子之一是_。 科目代码：630 科目名称：物理化学 第 3 页 共 4 页 27. 当电极发生极化时，其电位数值会偏离_，对于原电池而言，电极极化的存在将导致电池的输出能力_。 28. 某电池反应的rS 在 25时为 -30 J/K，则该电池在 25下可逆工作时将_（填吸热或放热） ，当该电池工作时，其与环
8、境交换的热量的绝对值最多为 _。 29. 链反应是复合反应，维持链反应能持续进行的步骤是 _。若通过加入某种物质来终止一个链反应，该物质必须具备_的能力。 30. 当在水中加入表面活性剂形成溶液后，表面活性剂溶质在溶液表面层的浓度相比于溶液本体_，这种表面层与溶液本体之间的溶质浓度差别被称为_。 二、二、 计算题（本题计算题（本题 90 分。共分。共 9 题，每题题，每题 10 分）分） 1. 已知水的平均定压摩尔热容 Cp,m=75.72 J/Kmol，水在 100、101.325kPa 时的摩尔蒸发焓vapHm= 40.668 kJ/mol , H 的相对原子质量为 1.0079，O 的相
9、对原子质量为 15.999，现于一个绝热良好的量热计中放置一块 15、212g 的金属块，并在 101.325kPa 条件下通入一定量的 100的水蒸气，最后金属块温度达到 97.6, 且有 3.91g 的水凝结于金属块表面，求此金属块的平均热容。 2. 在 273.2 K 和 1.0 MPa 压力下，10 dm3的理想气体，用下列几种不同方式膨胀到最后压力为 1.0105 Pa，(1)等温可逆膨胀；(2)绝热可逆膨胀；(3)在外压恒定为 1.0105 Pa 下绝热膨胀；试计算上述各过程的 Q、W、U、H。假定 Cv,m= 12.47 JK-1mol-1，且与温度无关。 3. 60时甲醇的饱和
10、蒸气压是 83.4 kPa，乙醇的饱和蒸气压是 47.0 kPa，二者可以形成理想的液态混合物。若混合物的组成为两者的质量分数各为 50%，求此时混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。H 的相对原子质量为 1.0079，O 的相对原子质量为 15.999，C 的相对原子质量为 12.017。 4. 25、200 kPa 下，将 4 mol 的纯 A(g)放入带有活塞的密闭容器中，达到如下化学平衡：A(g) =2B(g)。已知平衡时 nA=1.697 mol，nB=4.606 mol。 (1)求该温度下反应的 K和rGm 科目代码：630 科目名称：物理化学 第 4 页 共 4 页 (2)若总压
11、为 50 kPa，求平衡时 A 和 B 物质的量。 5. 固体 CO2的饱和蒸汽压在 -103时等于 10.226kPa，在 -78.5时等于 101.325kPa，求：（1）CO2的升华热； （2）在-90时 CO2的饱和蒸汽压。 6. 实验测得，具有下列电池反应的可逆电池，其电动势与温度的关系式为： Cd(s) + Hg22+ = Cd2+ + 2Hg(l) Et = 0.6708+1.0210-4(t/-25) - 2.410-6(t/-25)2V 求该反应在 40时的mrH、mrG、mrS。 7. 水的正常沸点为 100。另已知 80时水的饱和蒸汽压为 47.343kPa。测得某高原地
12、区的大气压为 56.323kPa，试估算水在该地的沸点。 8. 已知 H 的相对原子质量为 1.0079，O 的相对原子质量为 15.999，C 的相对原子质量为12.0107。60时甲醇的饱和蒸汽压为 83.4kPa，乙醇的饱和蒸汽压为 47.0kPa，二者可形成理想液态混合物。 若此混合物中二者的质量分数均为 0.5， 求 60时在此混合物的平衡蒸气中甲醇和乙醇的摩尔分数。 9. 有下列 298K 下的标准电极电势等数据如下： Tl /Tl+：-0.34V；2Cd/Cd+：-0.40V；3()1.6 10sp TlClK= 试写出下列电池的阳极反应、阴极反应和电池反应，并计算电池的标准电动势和电动势： 12|( )|(0.01)|Tl TlCl sCdClmol kgCd
