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考 试 科 目 ： 物 理 化 学 第 1页 共 5页 2017 年 攻 读 硕 士 学 位 研 究 生 入 学 考 试北 京 市 联 合 命 题 试 题 参 考 答 案（ 物 理 化 学 ）一 、 选 择 一 个 正 确 的 答 案 ： （ 本 题 共 计 45 分 ， 每 小 题 3 分 ）1-5： DCCAA 6-10； ADBBA 11-15:BCABC二 、 回 答 下 列 问 题 ： （ 本 题 共 计 45 分 ， 每 小 题 5 分 ）1、 答 ： 不 对 。 因 为 化 学 反 应 的 等 压 热 效 应 H 是 指 在 等 温 等 压 ， 无 非 体积 功 条 件 下 ， 反 应 放 出 或 吸 收 的 热 ， 在 该 条 件 下 ， PQ H ， 当 0H ，反 应 时 放 热 ， 如 果 反 应 不 是 在 等 温 等 压 ， 无 非 体 积 功 的 条 件 下 进 行 ， 就 不 一 定 放 热 。 另 外 ， 即 使 是 放 热 反 应 ， S 也 不 一 定 小 于 零 ， 例 如 浓 硫 酸溶 于 水 ， 放 热 ， 但 0S 。2、 答 ： 不 正 确 。 基 本 方 程 使 用 的 条 件 是 组 成 不 变 的 单 相 体 系 （ 不 做 非 体积 功 ） ， 或 者 可 逆 过 程 。 该 题 不 是 组 成 不 变 的 单 相 体 系 ， 也 不 是 可 逆 的 相变 过 程 ， 不 能 用 基 本 方 程 。 过 冷 水 结 冰 的 过 程 是 不 可 逆 相 变 ， 因 此 得 出结 论 0G 是 错 误 的 。3、 答 ： 使 用 的 浓 度 是 不 一 样 的 ， 以 氨 气 溶 于 水 为 例 ， 设 氨 在 水 中 的 浓 度是 m， 它 在 水 中 电 离 平 衡 ， 设 电 离 度 ， 则 ：+ -3 2 4NH H O NH +OH (1 ) m m m 计 算 溶 质 蒸 气 压 用 亨 利 定 律 ， 亨 利 定 律 要 求 溶 质 在 液 相 存 在 状 态 和 气 相相 同 ， 因 此 ， 只 有 没 有 电 离 的 氨 的 浓 度 才 有 效 ， 3NH (1 )mp k m ； 而 依数 性 计 算 ， 与 溶 质 本 性 无 关 ， 与 溶 质 粒 子 数 有 关 ， 因 此 要 把 没 有 电 离 的 、已 经 电 离 的 都 要 计 算 在 内 。 例 如 ， 凝 固 点 下 降 值 计 算 ： (1 )f fT K m 。4、 答 ： 不 能 。 因 为 水 和 汞 是 完 全 不 互 溶 的 两 种 液 体 ， 两 者 共 存 时 ， 各 组分 的 蒸 气 压 与 单 独 存 在 时 的 蒸 气 压 一 样 ， 液 面 上 的 总 蒸 气 压 等 于 纯 水 和纯 汞 的 蒸 气 压 之 和 ， 在 汞 面 上 加 一 层 水 是 不 可 能 降 低 汞 的 蒸 气 压 的 ， 但是 可 以 降 低 汞 的 蒸 发 速 度 。 考 试 科 目 ： 物 理 化 学 第 2页 共 5页 5、 答 ： 对 于 理 想 气 体 化 学 反 应 ， 平 衡 常 数 之 间 关 系 如 下 ：( ) ( ) ( ) ( )p c x n BpK K p K RT K p K n 若 计 量 系 数 0 ， p c x nK K K K K ， 因 此 增 加 系 统 总 压 力 或 通入 惰 性 气 体 ， 加 入 催 化 剂 等 都 不 改 变 平 衡 点 ， 若 0 ， 温 度 、 压 力 、惰 性 气 体 对 平 衡 都 有 影 响 ， 只 有 催 化 剂 对 平 衡 没 有 影 响 。6、 答 : 对 于 同 一 反 应 ， 化 学 反 应 的 等 压 热 效 应 与 电 池 反 应 的 电 化 学 热 效应 不 相 同 ， 因 为 化 学 热 效 应 是 等 温 等 压 下 ， 无 非 体 积 功 时 的 反 应 热 ， Qp H。 而 电 池 反 应 热 效 应 Q R TS， H nFE QR 两 者 之 间 相 差 电池 与 环 境 的 电 能 传 递 的 nEF。7、 答 ： 实 际 分 解 电 压 要 克 服 以 下 阻 力 ： （ 1） 电 解 产 物 与 电 极 组 成 的 原 电池 的 可 逆 电 动 势 ， 该 数 值 通 常 称 为 理 论 分 解 电 压 ， 其 绝 对 值 用 RE 表 示 ；（ 2） 由 于 两 个 电 极 上 发 生 极 化 而 产 生 的 超 电 势 a c 和 ， 通 常 称 为 不 可 逆电 动 势 ； （ 3） 克 服 电 池 内 电 阻 必 须 消 耗 的 电 势 降 IR； 所 以 ， 实 际 分 解 电压 为 ： a= R cE E IR 分 解 ， 这 样 ， 实 际 分 解 电 压 一 定 大 于 理 论 分 解电 压 。8、 答 ： 因 为 矿 泉 水 和 井 水 中 含 有 较 多 的 无 机 盐 离 子 ， 这 些 离 子 都 是 非 表面 活 性 物 质 ， 使 矿 泉 水 和 井 水 的 表 面 张 力 增 大 ， 较 大 的 表 面 张 力 会 使 水面 高 出 杯 口 。 如 果 在 液 面 上 滴 一 滴 肥 皂 液 ， 肥 皂 是 表 面 活 性 物 质 ， 能 降低 溶 液 表 面 张 力 ， 溶 液 表 面 张 力 降 低 后 ， 高 出 杯 口 的 溶 液 就 不 能 维 持 ， 水 就 会 沿 杯 口 淌 下 ， 凸 面 又 变 成 了 平 面 。9、 答 ： 碰 撞 理 论 中 的 阈 能 cE 是 指 碰 撞 分 子 的 相 对 平 动 能 ， 在 质 心 连 心线 上 的 分 量 必 须 大 于 的 某 个 数 值 （ c ） ， 这 样 的 碰 撞 才 是 有 效 的 ， 所 以 cE称 为 阈 能 ， 也 称 为 临 界 能 ， 阈 能 是 微 观 量 ， 与 温 度 无 关 。 阈 能 cE 与Arrhenius活 化 能 aE 在 数 值 上 的 关 系 为 ： c a 12E E RT 。 阈 能 cE 数 值 大小 碰 撞 理 论 本 身 不 能 给 出 ， 还 要 依 赖 实 验 活 化 能 才 能 得 到 ， 所 以 碰 撞 理论 是 半 经 验 的 。 考 试 科 目 ： 物 理 化 学 第 3页 共 5页 三 、 相 图 题 （ 本 题 15分 ）答 :（ 1） 1.l(A+B);2.s(A)+l;3.l+s(AB);4.s(AB)+s(A+B);5.l+s(A+B)（ 2）相 变 情 况 ：系 统 a: ll+s(A) l+s(A) +s(A 9B)s(A9B); 系 统 b: ll+s(AB) +s(A9B)s(AB)+s(A9B)系 统 c:ll+s(AB)l+s(AB)+s(A+B)s(AB)+s(A+B)（ 3） 系 统 中 有 两 相 ， 一 相 为 s(AB)， 另 一 相 为 E（ l） 。 根 据 杠 杆 原 理 ：m(AB)(0.7-0.5)=m(l)(0.8-0.7)m(AB)+m(l)=1m(AB)=0.33kg;m(l)=0.67kg四 、 计 算 题 （ 本 题 共 计 45 分 ）1.(本 小 题 10分 ) 解 ： n=5molT1=300KV1p1=50kPa dQ=0可 逆 n=5molT2V2p2=100kPa dp=0 n=5molT3V3=85dm3p3=100kPa67.1 K39611212 TppT K204K314.85 85100333 nRVpT 考 试 科 目 ： 物 理 化 学 第 4页 共 5页 kJ986.5kJ)300204(314.8235)( 13 TTnCU Vm kJ977.9kJ)300204(314.8255)( 13 TTnCH Pm kJ95.19kJ)396204(255)( 23, RTTnCQ mp kJ96.13kJ95.19986.5 QUW 1,21 KJ93.68396204ln0 mPnCSSS2.（ 本 小 题 15分 ）解 ： (1） 负 极 ： 2Zn(s) Zn ( ) 2b e 正 极 ： 2AgCl(s) 2 2Ag(s) 2Cl ( )e b 电 池 反 应 ： 2Zn 2AgCl(s) 2Ag(s) ZnCl ( )b （ 2） 计 算 平 衡 常 数 ， 由 r mlnRT K G zFE ， 有2 96500 (0.222 0.762)ln 76.628.314 298.15zFEK RT 331.89 10K （ 3） 电 池 反 应 的 可 逆 热 4 4 1r,m r m ( ) 2 298.15 96500 ( 4.02 10 ) 2.313 10 J molpEQ T S zFT T (4) 计 算 平 均 离 子 活 度 因 子 133 3 32 4(ZnCl ) ( ) 4( )b ba a b b 25 时 ， 对 上 述 电 池 反 应 应 用 能 斯 特 方 程 32 0.05916ln (ZnCl ) lg4( ) 2 bRTE E a EzF b 即 30.059161.015 (0.222 0.762) lg4(0.555 ) 2 解 出 ： 0.508 考 试 科 目 ： 物 理 化 学 第 5页 共 5页 3. （ 本 小 题 10分 ）解 ： （ 1） 设 V和 Vm 分 别 为 平 衡 吸 附 量 和 最 大 吸 附 量 ， 则mVV bpbpVV 1 m即 pVV Vb )( m Pa101.34kgdm5.828.93 kgdm5.82 413 13 =5.45 10-4Pa-1 (2) V= 3 1 4 1 34 1 393.8dm kg 5.45 10 Pa 6.67 10 Pa1 5.45 10 Pa 6.67 10 Pa =73.5dm3 kg-14. （ 本 小 题 10分 ）解 ： （ 1） 因 为 反 应 的 半 衰 期 与 初 始 压 力 成 反 比 ， 这 是 二 级 反 应 的 特 征 ，即 该 反 应 为 二 级 反 应 。（ 2） (970K)pk = 1/2 A,01t p = 311529s 39.2 10 Pa = 8 1 11.7 10 Pa s (1030K)pk = 31212s 48.0 10 Pa = 8 1 19.8 10 Pa s （ 3） (1030K)ln (970K)ppkk = a 1 1( )970K 1030KER 8 1 18 1 19.8 10 Pa sln1.7 10 Pa s = a 1 1 1 1( )8.314J mol K 970K 1030KE 解 得 aE = 1242.5kJ mol
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