浙江大学硕士入学物理化学2002试题乙及答案
浙 江 大 学
2002年攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目 物理化学 （乙） 编号 566 注意：答案必须写在答题纸上，写在试题纸或草稿上均无效。
一、单项选择题（每小题2分）
1．（ ）在下面过程中，系统内能变化不为零的是：
A ．不可逆循环过程 B. 可逆循环过程
C ．纯液体的真空蒸发过程 D. 理想气体的自由膨胀过程
2．（ ）2mol C 2H 5OH(l)在正常沸点完全变为蒸气时，一组不变的热力学函数是：
A ．内能、焓、系统的熵变 B. 温度、总熵变、吉布斯函数变
C ．温度、压力、定压热容 C. 内能、温度、吉布斯函数变
3．（ ）在85℃及101.3kPa 压力下，过冷的H 2O （g ）变为H 2O （l ）时，应该是
A ．ΔS 系<0，ΔH >0，ΔG <0 B. ΔG <0，ΔU <0，ΔH <0
C ．ΔH <0， ΔU >0，ΔS 系<0
4．（ ）理想气体在自由膨胀过程中，其值都不为零的一组热力学函数变化是：
A ．ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔV B. ΔS 、ΔA 、ΔV 、ΔG
C ．ΔS 、ΔV 、ΔT 、ΔG
5．（ ）已知H 2O 的气化热为140.60kJ mol -?，一高压锅使用时，允许的最高温度是150℃，此时，锅内的压力约为
A ．65740.461kPa B.101.482 kPa C ．476.203 kPa D.104.510 kPa E. 420.315 kPa
6．（ ）已知2(Cu Cu)0.337V,E +=(Cu Cu)0.521V E +=，则2(Cu Cu )E ++等于
A ． 0.184V B. -0.184V C. 0.352V D. 0.153V
7．（ ）当发生极化现象时，两电极的电极电动势发生如下变化：
A ．E (阳)变大，E (阴)变小 C. 两者都变大
C ．E (阳)变小，E (阴)变大 D. 两者都变小
8．（ ）下列说法中不正确的是
A ． 任何液面都存在表面张力
B ． 弯曲液面的表面张力方向指向曲率中心
C ． 平面液体没有附加压力
D ． 弯曲液面的附加压力指向曲率中心
9．（ ）气体在固体表面发生等温吸附时，
A ．ΔS >0 B. ΔS <0 C. S =0 D. ΔS 0
10．（ ）液体在毛细管中上升的高度反比于
A ．温度 B. 毛细管半径 C. 液体的粘度 D. 大气压力
二、填空题
1． 在一个体积恒定为0.50m 3的绝热容器中发生某化学反应，使容器内气体温度升高
750℃，压力增加60kPa ，此反应过程的Q ______0，W ______0，ΔU ____0，Δ H _____0。（请填上>,=,<号）（2分）
2． 1mol 理想气体在p 外=0的条件下，由T 1V 1绝热膨胀到T 2V 2，则终态温度
T 2=_______________，过程的ΔS =_________________。（2分）
3． 实际气体节流膨胀过程Q =________, ΔH =____________.（2分）
4． 100℃，51.01310Pa ?的1mol 水与100℃热源接触，使它向真空器皿中蒸发变成
100℃，51.01310Pa ?的水汽，ΔH
蒸发为已知，过程中ΔS 系统=_____、ΔS 环境=-______________、ΔS 总=______________（6分）
5． 将Ag 棒插入硝酸银溶液，将Zn 棒插入氯化锌溶液，再用盐桥相连组成自发电池，
电池的书写形式为：________________________________。（2分）
6． 丁二烯的液相聚合反应，实验已确定对丁二烯为一级，并测得在323K 时的速率常
数为213.310min --?，当丁二烯的转化率为80%时，反应时间为___________________________。（2分）
7． 液滴越小，其饱和蒸汽压越_____________；而液体中的气泡越小，气泡内液体的
饱各蒸汽压越________________。（1分）
8． 固体NH 4HS 放入真空瓶内，在一定温度下分解反应达到平衡时，系统的组分数
=__________，相数=_____________，自由度=_________。 （2分）
9． 常温常压下，气体的平衡态分布遵循_____________分布，该分布的表示式为
_________________________________________（2分）
三、计算题
1． 80℃时纯苯的蒸汽压为100kPa ，纯甲苯的蒸汽压为38.7kPa,两液体可形成理想的液
态混合物。若有苯-甲苯的气液平衡混合物，80℃时气相中苯的摩尔分数y(苯)=0.300，求液相的组成。 （10分）
2． -5℃（268.2K ），1摩尔液态苯凝固时，放热9874J ，求苯凝固过程中的ΔS 并判断此
过程是否自发进行。已知苯的熔点为278.7K ，1,9916J mol m H -?=?熔,
-1-1,()126.8J K mol P m C l =??,-1,()122.6J mol P m C s =?。
（15分） 3． 测得电池-12Zn|ZnCl (0.555mol kg )|AgCl(s)|Ag b =?在298K 时的电动势
E =1.015V ，温度系数41(/) 4.0210V K P E T --??=-??。
已知2(Zn Zn)0.763V,(AgCl Ag)0.222V E E +=-=
A ． 写出上述电池的电极反应与电池反应
B ． 求上述电池反应在25℃下的标准平衡常数
K
C ． 求电池反应在温度浓度均相同而经历下列过程进行1mol 反应时，系统与环境
交换的热量是多少？
a) 在恒压不作非体积功的反应釜中进行
b) 在电池中可逆地进行 （15分）
4．醋酸酐的分解反应是一级反应，该反应的活化能E =144348J ?mol -1。已知在284℃，这个反应的k =21
3.310s --?。现要控制此反应在10分钟内转化率达到90%，试问反应温度要控制在多少度？ （10分）
5．根据内能函数与粒子配分函数的关系，求独立三维平动子系统的摩尔内能。(10分) 浙江大学2002年年攻读硕士研究生入学考试物理化学（乙）参考答案
一、单项选择题
1、C;
2、B;
3、B;
4、B;
5、C;
6、D;
7、A;
8、B;
9、B; 10、B 。
二、填空题
1．Q =0， W =0，ΔH >0。
2．T 2=T 1， ΔS =R ln V 2/V 1。
3．Q =0，ΔH =0。
4．ΔS 系统=ΔH 蒸发/373.15，ΔS 环境=ΔH 蒸发/373.15+R ，ΔS 总=R 。
因为熵是状Q 系统=ΔU －W =ΔU －p ΔV =ΔH －nRT
1molH 2O, ΔS 环境=ΔH 蒸发/373.15+R , ΔS 总=R
5．Zn|ZnCl 2(a 1)‖AgNO 3(a 2) |Ag 。6．48.77min -1 。7．大；小。8．1；2；0。
9．玻尔兹曼；
/i kT i i N n g e q ε-= 三、计算题
1．x (苯)=0.142
2．ΔS =-35.42J·K -1，40.1=?隔离S J·K -1 过程自发进行。
ΔS =ΔS 1+ΔS 2+ΔS 3= -35.42(J·K -1)
ΔS 环境=-Q 系统/T 环境=9874/268.2=36.82(J·K -1)
ΔS 隔离=ΔS 系统+ΔS 环境=1.40(J·K -1)。
3、（1）阳极：Zn →Zn 2++2Cl -(2b )
阴极：2AgCl(s) +2e -→2Ag+2Cl -(2b )
电池反应：Zn+2AgCl(s)→2Ag+Zn 2+(b )=2Cl -(2b ) (2)E = E (AgCl|Ag)- E (Zn 2+|Zn)=
F
RT 2㏑K K =1.99×1033 (3)a. Q p ,m =Δ r H m =-zFE +zFT p
T E ??? ????=-219.02(kJ·mol -1) b. Q r,m =T Δ r S m =zFT p
T E ??? ????=-23.13(kJ·mol) 4、 ㏑(1-x A )=-kt
㏑(1-0.9)=-k 2×600
k 2=3.84×10-3(s -1)
㏑12k k =-R E a (21T -1
1T ) ㏑2
3103.31084.311--??T =－1314.8144348(21T -1
15.5571) T 2=521K
5、 2
,ln ()t t V N q U NkT T ?=? , V h mkT q t 2/322??? ??=π
3/2222ln t V mkT V h U NkT T π??????????? ?????????=?????????=NkT 23 , U m,t =23LkT =23RT 。