清华大学1998年研究生入学考试：物理化学试题
试题内容：
一、填空题（每空2分、共24分）
1、1mol理想气体经节流膨胀（即Joule-Tomson实验）压力自Ｐ1降低到Ｐ2，此过程的△Ａ________0，△Ｕ______0 。（填>，=或<）
2、298K时，HCl(g)的标准摩尔生成焓△fＨm=-92.31kJ/mol,HCl(g)的无限稀释摩尔溶解焓（即1molHCl(g)溶于水形成无限稀薄溶液时的△H）为-75.13kJ/mol。若以b=ｂ(θ)但仍遵守亨利定律的溶液作标准态，则HCl(aq)的标准摩尔生成焓△fＨm（HCl,aq）=_______。
3、下图为Bi-Zn二组分体系的固液平衡相图，
（１）A区的平衡相态为______,
B区的平衡相态为________。
（２）527K时，纯Bi(s)和含93%Bi（质量百分数）的溶液成相平衡。若以纯Bi(s)作标准态，则上述溶液中Bi的活度为_________，活度系数为__________。（Bi和Zn的相对原子质量分别为209和65.39）
4、某原子基态与第一激发态的能级是非简并的，第一激发态的简并度为3，若其他能级可被忽略，且以基态作为能量的零点，298K时，此原子的电子配分函数ｑe=______。当体系平衡时，在此二能级上的粒子数之比Ｎ2／Ｎ1=___________。（玻尔兹曼常数k=１.３８×１０-23Ｊ／Ｋ）。
5、对大多数纯物质的液体来说，当温度升高时，其表面张力__________。
6、实验测得反应2A+B=C+D的速率方程式为r=ｋ1[A][A][B]，若反应物的起始浓度为[Ａ]0=2[Ｂ]0，则速率方程式可写为：ｒ＝ｋ2[Ａ][Ａ][Ａ]，ｋ1与ｋ2的关系为ｋ1＝________ｋ2。
7、在电池_____________________________中进行的反应是Ｎｉ(s)＋Ｈ2Ｏ(l)→ＮｉＯ(s)＋Ｈ2(g)
二、选择填空题：（每题2分，共12分）
1、若理想气体反应Ｏ＝∑νBＢ在Ｔ1～Ｔ2的温度区间内，各物质均无相变，且△Ｃｐ<0（△Ｃｐ＝∑νBＣｐ,B），则在此温度区间内，反应摩尔焓变△ｒＨｍ随温度升高而（ ）。
（ａ）增大 （ｂ）减小 （ｃ）不变 （ｄ）无法确定其变化
2、某纯物质的液体凝固时，液体的密度大于固体的密度，则该液体的凝固点随压力升高而（ ）。
（ａ）升高 （ｂ）降低 （ｃ）不变 （ｄ）不能确定其变化
3、对于组成不变的均相封闭体系，在ｗ'＝0的条件下，＝（ ）
（ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ）
4、在浓差电池中，电池的电动势是Ｅ，液接电动势是Ｅｊ，则（ ）
（ａ）Ｅ>０,Ｅｊ>０ （ｂ）Ｅ>０,Ｅｊ<０
（ｃ）Ｅ<０,Ｅｊ>０ （ｄ）Ｅ<０,Ｅｊ<０
5、平行反应中，ｋ1＝10/min，ｋ2＝20/min，在反应过程中产物Ｂ和Ｃ的浓度之比，［Ｂ］/［Ｃ］＝（ ）
（ａ）１ （ｂ）２ （ｃ）０.５ （ｄ）无法确定其变化
6、当反应ＣａＣＯ3(s)＝ＣａＯ(S)＋ＣＯ2(g)在某给定条件下达到平衡时，若保持其他反应条件不变，而将ＣａＣＯ3(s)的颗粒变小，平衡将（ ）。
（ａ）向左移动 （ｂ）向右移动 （ｃ）不移动
（ｄ）不能确定其移动方向
三、计算题：
1、在熔点附近的温度范围内，ＴａＢｒ5固体的蒸气压与温度的关系为,lg(p/kPa)=1.696-5650/T;
液体的蒸气压与温度的关系为,lg(p/kPa)=7.296-3265/T。
试求ＴａＢｒ5三相点时的摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。（12分）
2、在1000℃时，将4.4克ＣＯ2(g)充入一放有过量碳的容积为1立方厘米体积的容器中，发生下述反应，ＣＯ2(g)＋Ｃ(s)＝2ＣＯ(g)
当反应达平衡时，混合气体的平均摩尔质量为36g/mol。
(1)计算此反应在1000℃时的Ｋ及容器中的平衡压力。
(2)当反应达平衡时，充入一些Ｈｅ(g)，使反应压力增加一倍，求当反应重新达平衡时ＣＯ(g)的质量。
(3)如果当反应温度升高10℃时，Ｋ的值增加一倍，求此反应的△Ｈｍ和△Ｓｍ（假设△Ｃｐ＝０）。（14分）
3、电池
(1)写出此电池的电极与电池反应；
(2)已知298Ｋ时，ＰｂＳＯ4的容度积Ｋφ＝1.67×10e-8，
(3)当此电池在端电压为1Ｖ的情况下，不可逆放电96500Ｃ时，电池反应热为-151.61kJ，计算电池中硫酸根离子的活度ａ1。已知（эＥ／эＴ）ｐ＝－4.9×10e-4Ｖ/Ｋ。（14分）
4、当一气相反应2Ａ──→Ｐ在一密闭容器中进行时，实验测得反应器内气体的总压随时间的变化如下：
t/s 0 100 200 300 400
p/kPa 53.5 42.9 38.4 35.7 34.1
（1）求此反应的级数和速率系数
（2）当反应物消耗掉60%时需多少时间？（14分）
5、（1）20℃时将半径为5×10e-5m的毛细管插入盛有汞的容器中，在毛细管内的汞面下降高度为11.10cm。若汞与毛细管壁的接触角为140°。汞的密度为1.36×10e4千克每立方米，求汞的表面张力。
（2）若20℃时水的表面张力为0.0728Ｎ/ｍ，汞-水的界面张力为0.375Ｎ/ｍ。试判断水能否在汞的表面铺展开？（10分）
试题内容：
一、填空题（每空2分、共24分）
1、1mol理想气体经节流膨胀（即Joule-Tomson实验）压力自Ｐ1降低到Ｐ2，此过程的△Ａ________0，△Ｕ______0 。（填>，=或<）
2、298K时，HCl(g)的标准摩尔生成焓△fＨm=-92.31kJ/mol,HCl(g)的无限稀释摩尔溶解焓（即1molHCl(g)溶于水形成无限稀薄溶液时的△H）为-75.13kJ/mol。若以b=ｂ(θ)但仍遵守亨利定律的溶液作标准态，则HCl(aq)的标准摩尔生成焓△fＨm（HCl,aq）=_______。
3、下图为Bi-Zn二组分体系的固液平衡相图，
（１）A区的平衡相态为______,
B区的平衡相态为________。
（２）527K时，纯Bi(s)和含93%Bi（质量百分数）的溶液成相平衡。若以纯Bi(s)作标准态，则上述溶液中Bi的活度为_________，活度系数为__________。（Bi和Zn的相对原子质量分别为209和65.39）
4、某原子基态与第一激发态的能级是非简并的，第一激发态的简并度为3，若其他能级可被忽略，且以基态作为能量的零点，298K时，此原子的电子配分函数ｑe=______。当体系平衡时，在此二能级上的粒子数之比Ｎ2／Ｎ1=___________。（玻尔兹曼常数k=１.３８×１０-23Ｊ／Ｋ）。
5、对大多数纯物质的液体来说，当温度升高时，其表面张力__________。
6、实验测得反应2A+B=C+D的速率方程式为r=ｋ1[A][A][B]，若反应物的起始浓度为[Ａ]0=2[Ｂ]0，则速率方程式可写为：ｒ＝ｋ2[Ａ][Ａ][Ａ]，ｋ1与ｋ2的关系为ｋ1＝________ｋ2。
7、在电池_____________________________中进行的反应是Ｎｉ(s)＋Ｈ2Ｏ(l)→ＮｉＯ(s)＋Ｈ2(g)
二、选择填空题：（每题2分，共12分）
1、若理想气体反应Ｏ＝∑νBＢ在Ｔ1～Ｔ2的温度区间内，各物质均无相变，且△Ｃｐ<0（△Ｃｐ＝∑νBＣｐ,B），则在此温度区间内，反应摩尔焓变△ｒＨｍ随温度升高而（ ）。
（ａ）增大 （ｂ）减小 （ｃ）不变 （ｄ）无法确定其变化
2、某纯物质的液体凝固时，液体的密度大于固体的密度，则该液体的凝固点随压力升高而（ ）。
（ａ）升高 （ｂ）降低 （ｃ）不变 （ｄ）不能确定其变化
3、对于组成不变的均相封闭体系，在ｗ'＝0的条件下，＝（ ）
（ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ）
4、在浓差电池中，电池的电动势是Ｅ，液接电动势是Ｅｊ，则（ ）
（ａ）Ｅ>０,Ｅｊ>０ （ｂ）Ｅ>０,Ｅｊ<０
（ｃ）Ｅ<０,Ｅｊ>０ （ｄ）Ｅ<０,Ｅｊ<０
5、平行反应中，ｋ1＝10/min，ｋ2＝20/min，在反应过程中产物Ｂ和Ｃ的浓度之比，［Ｂ］/［Ｃ］＝（ ）
（ａ）１ （ｂ）２ （ｃ）０.５ （ｄ）无法确定其变化
6、当反应ＣａＣＯ3(s)＝ＣａＯ(S)＋ＣＯ2(g)在某给定条件下达到平衡时，若保持其他反应条件不变，而将ＣａＣＯ3(s)的颗粒变小，平衡将（ ）。
（ａ）向左移动 （ｂ）向右移动 （ｃ）不移动
（ｄ）不能确定其移动方向
三、计算题：
1、在熔点附近的温度范围内，ＴａＢｒ5固体的蒸气压与温度的关系为,lg(p/kPa)=1.696-5650/T;
液体的蒸气压与温度的关系为,lg(p/kPa)=7.296-3265/T。
试求ＴａＢｒ5三相点时的摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。（12分）
2、在1000℃时，将4.4克ＣＯ2(g)充入一放有过量碳的容积为1立方厘米体积的容器中，发生下述反应，ＣＯ2(g)＋Ｃ(s)＝2ＣＯ(g)
当反应达平衡时，混合气体的平均摩尔质量为36g/mol。
(1)计算此反应在1000℃时的Ｋ及容器中的平衡压力。
(2)当反应达平衡时，充入一些Ｈｅ(g)，使反应压力增加一倍，求当反应重新达平衡时ＣＯ(g)的质量。
(3)如果当反应温度升高10℃时，Ｋ的值增加一倍，求此反应的△Ｈｍ和△Ｓｍ（假设△Ｃｐ＝０）。（14分）
3、电池
(1)写出此电池的电极与电池反应；
(2)已知298Ｋ时，ＰｂＳＯ4的容度积Ｋφ＝1.67×10e-8，
(3)当此电池在端电压为1Ｖ的情况下，不可逆放电96500Ｃ时，电池反应热为-151.61kJ，计算电池中硫酸根离子的活度ａ1。已知（эＥ／эＴ）ｐ＝－4.9×10e-4Ｖ/Ｋ。（14分）
4、当一气相反应2Ａ──→Ｐ在一密闭容器中进行时，实验测得反应器内气体的总压随时间的变化如下：
t/s 0 100 200 300 400
p/kPa 53.5 42.9 38.4 35.7 34.1
（1）求此反应的级数和速率系数
（2）当反应物消耗掉60%时需多少时间？（14分）
5、（1）20℃时将半径为5×10e-5m的毛细管插入盛有汞的容器中，在毛细管内的汞面下降高度为11.10cm。若汞与毛细管壁的接触角为140°。汞的密度为1.36×10e4千克每立方米，求汞的表面张力。
（2）若20℃时水的表面张力为0.0728Ｎ/ｍ，汞-水的界面张力为0.375Ｎ/ｍ。试判断水能否在汞的表面铺展开？（10分）
