清華大學1998年考研專業課試卷物理化學

試題內容：
一、填空題（每空 2 分、共 24 分）

1 、 1mol 理想氣體經節流膨脹（即 Joule-Tomson 實驗）壓力自Ｐ 1 降低到Ｐ 2 ，此過程的△Ａ ________0 ，△Ｕ ______0 。（填 > ， = 或 < ）

2 、 298K 時， HCl(g) 的標準摩爾生成焓△ f Ｈ m=-92.31kJ/mol ,HCl(g) 的無限稀釋摩爾溶解焓（即 1molHCl(g) 溶于水形成無限稀薄溶液時的△ H ）為 -75.13kJ/mol 。若以 b= ｂ ( θ ) 但仍遵守亨利定律的溶液作標準態，則 HCl(aq) 的標準摩爾生成焓△ f Ｈ m （ HCl,aq ） =_______ 。

3 、下圖為 Bi-Zn 二組分體系的固液平衡相圖，
　　（１） A 區的平衡相態為 ______,
B 區的平衡相態為 ________ 。
　　（２） 527K 時，純 Bi(s) 和含 93%Bi （質量百分數）的溶液成相平衡。若以純 Bi(s) 作標準態，則上述溶液中 Bi 的活度為 _________ ，活度系數為 __________ 。（ Bi 和 Zn 的相對原子質量分別為 209 和 65.39 ）

4 、某原子基態與第一激發態的能級是非簡并的，第一激發態的簡并度為 3 ，若其他能級可被忽略，且以基態作為能量的零點， 298K 時，此原子的電子配分函數ｑ e=______ 。當體系平衡時，在此二能級上的粒子數之比Ｎ 2 ／Ｎ 1=___________ 。（玻爾茲曼常數 k= １ . ３８×１０ -23 Ｊ／Ｋ）。

5 、對大多數純物質的液體來說，當溫度升高時，其表面張力 __________ 。

6 、實驗測得反應 2A+B=C+D 的速率方程式為 r= ｋ 1[A][A][B] ，若反應物的起始濃度為 [ Ａ ]0=2[ Ｂ ]0 ，則速率方程式可寫為：ｒ＝ｋ 2[ Ａ ][ Ａ ][ Ａ ] ，ｋ 1 與ｋ 2 的關系為ｋ 1 ＝ ________ ｋ 2 。

7 、在電池 _____________________________ 中進行的反應是Ｎｉ (s) ＋Ｈ 2 Ｏ (l) →ＮｉＯ (s) ＋Ｈ 2(g)
　　

二、選擇填空題：（每題 2 分，共 12 分）

1 、若理想氣體反應Ｏ＝∑ν B Ｂ在Ｔ 1 ～Ｔ 2 的溫度區間內，各物質均無相變，且△Ｃｐ <0 （△Ｃｐ＝∑ν B Ｃｐ ,B ），則在此溫度區間內，反應摩爾焓變△ｒＨｍ隨溫度升高而（　　　）。
　　（ａ）增大　　（ｂ）減小　　（ｃ）不變　　（ｄ）無法確定其變化

2 、某純物質的液體凝固時，液體的密度大于固體的密度，則該液體的凝固點隨壓力升高而（　　　）。
　　（ａ）升高　　（ｂ）降低　　（ｃ）不變　　（ｄ）不能確定其變化

3 、對于組成不變的均相封閉體系，在ｗ ' ＝ 0 的條件下，＝（　　　）
　　（ａ）　　（ｂ）　　（ｃ）　　（ｄ）

4 、在濃差電池中，電池的電動勢是Ｅ，液接電動勢是Ｅｊ，則（　　　）
　　（ａ）Ｅ > ０ , Ｅｊ > ０　　（ｂ）Ｅ > ０ , Ｅｊ < ０
　　（ｃ）Ｅ < ０ , Ｅｊ > ０　　（ｄ）Ｅ < ０ , Ｅｊ < ０

5 、平行反應中，ｋ 1 ＝ 10/min ，ｋ 2 ＝ 20/min ，在反應過程中產物Ｂ和Ｃ的濃度之比，［Ｂ］ / ［Ｃ］＝（　　　）
　　（ａ）１　　　（ｂ）２　　　（ｃ）０ . ５　　（ｄ）無法確定其變化

6 、當反應ＣａＣＯ 3(s) ＝ＣａＯ (S) ＋ＣＯ 2(g) 在某給定條件下達到平衡時，若保持其他反應條件不變，而將ＣａＣＯ 3(s) 的顆粒變小，平衡將（　　　）。
　　（ａ）向左移動　　　（ｂ）向右移動　　　（ｃ）不移動
　　（ｄ）不能確定其移動方向
　　

三、計算題：

1 、在熔點附近的溫度范圍內，ＴａＢｒ 5 固體的蒸氣壓與溫度的關系為：　　 lg(p/kPa)=1.696-5650/T;
　　液體的蒸氣壓與溫度的關系為：　　 lg(p/kPa)=7.296-3265/T 。
　　試求ＴａＢｒ 5 三相點時的摩爾蒸發焓及摩爾熔化焓。（ 12 分）

2 、在 1000 ℃時，將 4.4 克ＣＯ 2(g) 充入一放有過量碳的容積為 1 立方厘米體積的容器中，發生下述反應，ＣＯ 2(g) ＋Ｃ (s) ＝ 2 ＣＯ (g)
　　當反應達平衡時，混合氣體的平均摩爾質量為 36g/mol 。
(1) 計算此反應在 1000 ℃時的Ｋ及容器中的平衡壓力。
(2) 當反應達平衡時，充入一些Ｈｅ (g) ，使反應壓力增加一倍，求當反應重新達平衡時ＣＯ (g) 的質量。
(3) 如果當反應溫度升高 10 ℃時，Ｋ的值增加一倍，求此反應的△Ｈｍ和△Ｓｍ（假設△Ｃｐ＝０）。（ 14 分）

3 、電池
(1) 寫出此電池的電極與電池反應；
(2) 已知 298 Ｋ時，ＰｂＳＯ 4 的容度積Ｋφ＝ 1.67×10e-8 ，
(3) 當此電池在端電壓為 1 Ｖ的情況下，不可逆放電 96500 Ｃ時，電池反應熱為 -151.61kJ ，計算電池中硫酸根離子的活度ａ 1 。已知（эＥ／эＴ）ｐ＝－ 4.9×10e-4 Ｖ / Ｋ。（ 14 分）

4 、當一氣相反應 2 Ａ──→Ｐ在一密閉容器中進行時，實驗測得反應器內氣體的總壓隨時間的變化如下：
t/s 0 100 200 300 400
p/kPa 53.5 42.9 38.4 35.7 34.1
　　（ 1 ）求此反應的級數和速率系數
　　（ 2 ）當反應物消耗掉 60% 時需多少時間？（ 14 分）

5 、（ 1 ） 20 ℃時將半徑為 5×10e-5m 的毛細管插入盛有汞的容器中，在毛細管內的汞面下降高度為 11.10cm 。若汞與毛細管壁的接觸角為 140° 。汞的密度為 1.36×10e4 千克每立方米，求汞的表面張力。
　　（ 2 ）若 20 ℃時水的表面張力為 0.0728 Ｎ / ｍ，汞 - 水的界面張力為 0.375 Ｎ / ｍ。試判斷水能否在汞的表面鋪展開？（ 10 分）