天津大学1999-2017物理化学839考研真题及部分答案及答案及使用方法_合并

考研真题资料一定要好好利用，反复做至少做三遍以上，因为历年考研真题会有相似甚至相同的题目，尤其在最后临近考试的时候真题仔细做几遍，对照教材复习巩固知识点，熟记于心，考研必胜。

天津大学招收2010年硕士学位研究生入学考试试题

考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839 所有答案必须写在答题纸上，并写清楚题号，答案写在试题上无效。 一、填空题(32分) 1. 封闭系统发生一循环过程，Q 。 A. > 0； B. < 0； C. = 0； D. 不确定 2. 封闭系统理想气体的真空膨胀过程(焦耳实验)，S 。 A. > 0； B. < 0； C. = 0； D. 不确定 3. 101.325 kPa下，5°C的水变为5°C的冰，S 。 HHH A. ； B. ； C. ； D. 与H关系不定 TTT S4. 对于一组成固定的封闭系统 。 pTCpVVV A. ； B. ； C. ； D.  TTTppH 5. 饱和蔗糖(C12H22O11, A)水溶液中As A溶液。 A. > ； B. < ； C. = ； D. 不确定 6. 理想气体反应 aAbBxXyY 在恒压、绝热条件下进行。若非体积功为零，则rH 。 A. > 0； B. < 0； C. = 0； D. 不确定 dlnp相变Hm7. 克劳修斯克拉佩龙方程适用于 、 相变，公式推dTRT2导中采用的近似条件为 、 。 8. 某双原子分子可看作一维谐振子，其振动能级分布数分别为n0,n1,n2,等。已知温度T下系统处于热平衡时n1n00.528，则n3n0 。 C，9. 1.00 mol 苯(C6H6) 和4.00 mol 甲苯(C6H5CH3)在25 °100 kPa下混合形成理想液态混合物，则该过程的熵变S 。(写出公式及结果) 10. 某温度、压力下H2g、N2g和NH3g反应达到化学平衡的系统中，组分数C ；自由度数F 。 共 5 页，第 1 页

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考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839

BC的活化能为Ea,1，摩尔反应焓为rHm，则其逆反应11. 某气相基元反应ABCA的活化能Ea,1 。 12. 某二级反应2A产物，A的浓度由初始浓度cA,02.0 moldm3降至cA,11.0 moldm3所需时间为90 s，问从cA,1再降至cA,20.5moldm3所需时间t 。 13. 写出下面三个表面化学公式 开尔文公式 ； 杨氏方程 ； 朗缪尔吸附等温式 ； 14. 若有一物质加入到水中后，可令液体的表面张力降低，则该物质在表面的浓度 其在溶液本体的浓度。判断所依据的公式为 (写出具体公式)。 15. 憎液溶胶在热力学上是不稳定的，它能够相对稳定存在的三个重要原因是 ， ， 。 二、(18分) 在恒定温度125°C下，100 kPa 1 mol H2g和100 kPa 0.5 mol O2g完全反应生成100 kPa 1 mol H2Og，求过程的H、S、U、G及A。25°C下各组分标准摩尔生成焓、标准摩尔熵及25~125°C间的平均摩尔定压热容见下表： $fHm$SmH2g 1O2g 0 205.138 29.71 H2Og 241.818 188.825 33.96 Cp,m kJmol JmolK JmolK 11110 130.684 29.05 三、(14分) 煤炭化工中，为了将煤转化成有用的化工原料，常将煤在高温下与水蒸气反应，生成重要的合成气(COH2)，反应式如下： C(s)H2O(g)CO(g)H2(g) 已知在1000 K、101.325 kPa的条件下，反应物H2Og的平衡转化率0.844。求： (1) 1000 K下反应的标准平衡常数； 共 5 页，第 2 页

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考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839

(2) 若已知反应在1200 K 的标准平衡常数K$＝38.08，试计算此温度范围内的平均$摩尔反应焓rHm； $$(3) 计算1200 K下反应的rGm以及平均摩尔反应熵rSm。 四、(12分) 1. 在30°C下实验测得苯(C6H6,A)和甲苯(C6H5CH3,B)混合物的蒸气总压为8.19 kPa，气相和液相的组成分别为yA0.582，xA0.30。设该混合物可看作理想液态混合物，求30°C 时苯和甲苯的饱和蒸气压。 2. 实验测得bB0.10 molkg1的乙酸水溶液的凝固点降低了0.191 °C。水的凝固点降低系数Kf1.86 Kmol1kg。该溶液可看作理想稀溶液，求该溶液0 °C时H离子的质量摩尔浓度bH。 五、(15分) 下图所示为A  B二组分凝聚系统相图 (1) 标出给定标号的各相区的稳定相； (2) 绘出图中状态点为a的样品的冷却曲线，并注明各阶段时的相变化。 六、(10分) 已知铅酸蓄电池 PbPbSO4sH2SO4b1.00molkg1,H2OPbSO4s,PbO2sPb 共 5 页，第 3 页

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考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839 在25°C时的电动势E = 1.9283 V，E$2.0501V。该电池的电池反应为： 2PbsPbO2s2SO44H2PbSO4s2H2O (1) 请写出该电池的电极反应； (2) 计算该电池中硫酸溶液的活度a、平均离子活度a及平均离子活度因子。 七、(6分) C时N2和CO的标准N2和CO的转动特征温度分别为2.863 K和2.766 K。试求25 °$$摩尔转动熵Sr,mCO、Sr,mN2，并说明造成它们不同的主要原因。 八、(12分) 1. 将材质相同半径不同的两根毛细管插入同一液体中，利用两毛细管中弯液面的高度差h可测量该液体的表面张力。现已知两毛细管的半径分别为r15.00104m，r21.00103m，测得h1.47102m，液体密度950 kgm3。设液体可完全润湿管壁，试计算该液体的表面张力。 2. 以等体积的0.08moldm3的AgNO3溶液与0.10 moldm3的KI溶液混合制备AgI溶胶。 (1) 写出其胶团结构的表示式，并指出该胶体粒子在电场中的移动方向； (2) 比较下列聚沉剂使该溶胶聚沉时的聚沉值大小，并将其按由大到小的顺序排列：MgNO32，KNO3，CaNO32，NaNO3，AlNO33。 九、(16分) 1. 一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮 2NO(g)+O2(g)==2NO2(g)假设有以下机理： 12NO井2N2O2井 kN2O22NOkk N2O2+O2井32NO2 (1) 根据上述机理推导以O2的消耗速率表示的反应速率方程。 (2) 实验表明该反应对NO为二级，对O2为一级。在何种条件下所推导的速率方程符合实验的动力学规律？ 共 5 页，第 4 页

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考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839 2. 高温下氯乙烷发生气相分解反应 k CH3CH2ClCH2CH2HCl 实验测得675 K和 775 K 下该反应的速率常数分别为2.51104 s1和4.73102 s1。

(1) 试求该反应的活化能； (2) 675 K下，密闭容器中氯乙烷的初始压力为200 kPa。求反应进行了1200 s时系统的总压及CH2CH2的摩尔分数。 十、(15分) $$AgCls在25°、标准摩尔生成焓DfHm可用C下的标准摩尔生成吉布斯函数DfGm电化学的方法加以测定。 $$(1) 设计测定AgClsfGm和fHm的电池(给出电池的图示表示)，并写出相应的电极、电池反应； (2) 给出实验所用主要仪器，并简述实验原理； (3) 简述实验需要测量哪些数据，数据如何处理。 共 5 页，第 5 页

天津大学招收2010年硕士学位研究生入学考试试题参考答案

考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839 一、填空题(32分) 1. D；2. A；3. B；4. B；5. C；6. C 7. 液-气 固-气 气相看作理想气体 忽略凝聚相的体积 8. 0.147 9. mixSRnBlnxBnClnxC，20.802JK1。 10. 2，1 11. Ea,1rHmRT 12. 180 s 13. lnprp2VmrRT；slslcos；14. 大于，cd RTdcbp 1bp15. 胶粒带电 ，溶剂化作用，布朗运动 二、(18分) $$$ 解：HmolfHm398.15KfHm298.15KrCp,mT 29.719.945JK1mol12H241.811039.945100242.813kJ rCp,m33.9629.05UHBgRTH0.5RT1mol B242.8131030.58.314398.15241.158kJ$fSm298.15K188.825130.684205.138244.828JK1mol1 398.15$$SfSmln1mol298.15KrCp,m298.15 398.1544.8289.945ln47.704JK1298.15AUTS241.158103398.1547.704222.164kJ GHTS242.813103398.1547.704223.820kJ 三、(14分) 解：假设H2Og的初始物质的量为1 mol，平衡转化率为，则平衡时总的物质量n1，平衡常数为 共 5 页，第 1 页

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考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839

1p2p$ K$2$p1p110.8442101.325(1) 1000 K时，K2.509 10.8442100$2$K$T2rHm(2) ln$KT1R$1138.08rHm11；ln 2.5098.31410001200T1T2$解得 rHm135.67kJmol1。 $$(3) rGm8.3141200ln38.0836.312kJmol1 RTlnK$，rGm$$135.6736.31210143.32JK1mol1 rHmrGmrST1200$m 四、(12) 1. 解：假设混合物的蒸气为理想气体，根据拉乌尔定律 1yAp0.418yA0.582*；pB8.194.89kPa pp8.1915.89kPaxA0.301xA0.70*A 2. 解：设乙酸在0 °和H）C的解离度为，则溶液中粒子(CH3CO2H，CH3CO2总的质量摩尔浓度 b0.101，而冰点降低TfKfb，故 0.101KfTf，即  Tf0.191110.0269 0.10Kf0.101.86bH0.102.69103molkg1， 五、 (15分) (1) 1：； 2：l； 3. αD；4：lD； 5：lC；6：CD；7：lD；8：l1l2 共 5 页，第 2 页

天津大学招收2010年硕士学位研究生入学考试试题参考答案

考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839 (2) 六、(10分) 解：(1) 电极反应 PbSOs2e 阳极反应：PbSO2 44 22ePbSO4s2H2O 阴极反应：PbO2s4H+SO4 (2) 电池的能斯特方程为 2aHOaPbSO4sRT2$EEln2242FaPbsaPbOsaSOaH 24RTRT2$E$lnaSO2aHElna4FFEE$F1.92832.050196485.309expaexpRT8.314298.158.7305103 aa1338.3051030.2059；b34molkg1 abb$0.2059340.1297 七、(6分) 解：双原子分子的平动熵 Sr,mRlnqrR qrN2TrN2298.15KT298.15K52.07qrCO107.79； 22.863KrCO12.766KSr,mN28.314ln52.78.31441.18JK1mol1 Sr,mCO8.314ln107.798.31447.23JK1mol1 共 5 页，第 3 页

天津大学招收2010年硕士学位研究生入学考试试题参考答案

考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839

两者不同在于N2为对称分子。由于两个N原子的全同性，N2分子绕通过两原子中心且垂直于两原子连线的轴旋转180o得到的构型与原构型不可区分，因此引入对称数来对这种现象加以校正。 八、(12分) 1. 解：液体在毛细管中上升的高度 h2cos rg由于液体可完全润湿管壁cos1，所以gh21r11r2 9509.81.471020.0684Nm168.4mNm1220001000 2. 解：(1) KI过量，胶体粒子带负电 AgImnInxKxxK 该胶体粒子在电场中向正极移动。 (2) 聚沉值顺序(由大到小)： NaNO3，KNO3，MgNO32，CaNO32，AlNO33 九、(16分) 解：(1) 用O2的消耗速率表示反应速率 vdO2dt1. dN2O22k1NOk2N2O2k3N2O2O20 dt N2O2 vk1NO2k2k3O2； 2dO2dtk1k3NOO2k2k3O2 (2) 要使导出的速率方程符合实验结果，须k2k3O2，此种情况下 vdO2dtk1k32NOO2 k2 共 5 页，第 4 页

天津大学招收2010年硕士学位研究生入学考试试题参考答案

考试科目名称：物理化学 考试科目代码：839

2. 解：(1) 假设活化能在所给温度范围内为常数，根据阿伦尼乌斯方程 kT2ElnakT1R11 T2T1Ea14.7310211，解得 lnE227.85kJmola42.51108.314775675 (2) 由k的单位分析该反应为一级反应，因此用压力表示速率的速率常数kpk。 分别以A，B和C表示氯乙烷，乙烯和氯化氢。由一级反应速率方程的积分式，反应1200 s 后氯乙烷的分压 pApA,0expkt200exp12002.51104147.99kPa 系统总压 ppA,0pA,0pA2pA,0pA2200147.99252.01kPa 乙烯的摩尔分数为 xB 十、(15分) 答：(1) 设计电池 AgAgClsCla1Cl2p100kPaPt pA,0pAp200147.990.21 252.011 阳极反应：AgsClAgClse；阴极反应：Cl2geCl 21 电池反应：AgsCl2gAgCls 2(2) 所用的主要仪器有电位差计，检流计，标准电池，工作电池及恒温槽。用对消法进行测量。 (3) 精确测量25°C时电池的电动势；在25°C附近选择数个温度，在每个温度下精确测量电池电动势；对所得E-T数据作图，通过曲线的斜率计算电池电动势的温度系数。$$$$$FE$，fSmFE$T及fHmfGmTfSm利用公式fGm进行计算得到所p要求结果。 共 5 页，第 5 页

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