物理化学考研天津大学《物理化学》考研真题
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物理化学考研天津大学《物理化学》考研真题
一、一、选择题
1一定量的物质在绝热刚性容器中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，则下列物理量正确的一组是（ ）。[北京科技大学2012研]
A．Q＞0，W＞0，DU＞0
B．Q＝0，W＝0，DU＞0
C．Q＝0，W＝0，DU＝0
D．Q＜0，W＞0，DU＜0
【答案】C @@@ ~~
【解析】该过程为恒容绝热过程，故Q＝W＝0，从而得DU＝0。
2若某电池反应的DrCp，m＝0，则以下说法中不正确的是（ ）。[北京科技大学2012研]
A．该电池反应的DrHmϴ不随温度变化
B．该电池反应的DrSmϴ不随温度变化
C．该电池的电动势不随温度变化
D．该电池电动势的温度系数不随温度变化
【答案】A @@@ ~~
【解析】根据基希霍夫公式dDrHmϴ（T）/dT＝DrCp，m可知，当DrCp，m＝0时，dDrHmϴ（T）/dT＝0，即标准摩尔反应焓DrHmϴ不随温度变化。
3将某理想气体从温度T1加热到T2。若此变化为非恒压过程，则其焓变ΔH为（ ）。[中国科学院大学2012研]
A．DH＝0
B．DH＝Cp（T2－T1）
C．DH不存在
D．DH等于其他值
【答案】D @@@ ~~
【解析】AC两项：理想气体的焓变仅是温度的函数，温度改变，DH一定存在，即DH≠0；B项：DH＝Cp（T2－T1）适用于理想气体在恒压过程中的焓变，此过程非恒压故不能使用此公式。
4当热自系统传向环境时，则有（ ）。[中国科学院大学2012研]
A．ΔU＞0，ΔH＞0
B．ΔU＜0，ΔH＜0
C．ΔU和ΔH不可能为零
D．ΔU、ΔH可能小于零，也可能等于或大于零
【答案】D @@@ ~~
【解析】热自系统传向环境，即Q＜0。但根据热力学公式H＝U＋pV，U＝W＋Q可知，当W、p、V、不确定时，无法判断系统的热力学能变和焓变。
5下列诸过程可应用公式dU＝（Cp－nR）dT进行计算的是（ ）。[北京科技大学2011研]
A．实际气体等压可逆冷却
B．理想气体绝热可逆膨胀
C．恒容搅拌某液体以升高温度
D．量热弹中的燃烧过程
【答案】B @@@ ~~
【解析】由公式dU＝（Cp－nR）dT知，dU仅是温度的函数。C项，理想气体的热力学能仅是温度的函数，dU＝CVdT＝（Cp－nR）dT；A项，实际气体热力学能的变化dU＝nCVdT＋[T（¶p/¶T）v－p]dV；B项，液体不遵循状态方程pV＝nRT，即T（¶p/¶T）v－p≠0，ΔU不仅仅是温度的函数；D项，量热弹中的燃烧过程包含化学反应，ΔUp＝Qp－Δn（g）RT。
6凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是（ ）。[北京科技大学2011研]
A．ΔU＞0，ΔH＞0
B．ΔU＝0，ΔH＝0
C．ΔU＜0，ΔH＜0
D．ΔU＝0，ΔH大于、小于或等于零不确定
【答案】D @@@ ~~
【解析】孤立体系指与环境既没有物质交换也没有能量交换的系统，故ΔU＝0。而ΔH＝ΔU＋Δ（pV），不能确定其值变化。
7一定量的某理想气体从始态经向真空自由膨胀到达终态，可用下列哪个热力学判据来判断该过程的自发性？（ ）[北京科技大学2012研]
A．DA
B．DG
C．DS
D．DU
【答案】C @@@ ~~
【解析】理想气体向真空自由膨胀的过程为绝热过程，故用DS判断该过程的自发性。
8对不做非体积功、封闭的单组分均相系统，其（¶G/¶p）T的值应是（ ）。[北京科技大学2012研]
A．＜0
B．＞0
C．＝0
D．无法判断
【答案】B @@@ ~~
【解析】根据热力学基本方程dG＝－SdT＋Vdp，得出恒温下（¶G/¶p）T＝V，而系统的体积大于零，故选B。
9在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸气，对该变化过程，下列各式中哪个正确？（ ）[北京科技大学2012研]
A．ΔS体＋ΔS环＞0
B．ΔS体＋ΔS环＜0
C．ΔS体＋ΔS环＝0
D．ΔS体＋ΔS环的值不能确定
【答案】A @@@ ~~
【解析】变化前后体系温度不变，恒压下水变为同温下的水蒸气的过程中吸收热量，Q＝ΔH＞0，故ΔS体＞0；ΔS环＝ΔvapH/T＞0，故ΔS体＋ΔS环＞0。若把体系和环境加在一起看作一个孤立体系，孤立体系经历的是不可逆变化，得ΔS孤立＝ΔS体＋ΔS环＞0。
10已知某可逆反应的（¶ΔrHm/¶T）p＝0，则当反应温度降低时其熵变ΔrSm（ ）。[北京科技大学2012研]
A．减小
B．增大
C．不变
D．难以判断
【答案】B @@@ ~~
【解析】由（¶ΔrHm/¶T）p＝0可知，ΔrHm是一个不随温度变化而变化的常数，在恒压情况下，ΔrSm＝Qp/T＝ΔrHm/T，ΔrSm与T成反比，温度降低，ΔrSm增大。
11（多选）下述说法中，哪些不是热力学第二定律的结果？（ ）[中国科学院大学2012研]
A．熵是状态函数
B．熵值不可能为负值
C．耗散功是不可避免的
D．第二类永动机是不可能实现的
E．自然界不存在熵减少的过程
【答案】BE @@@ ~~
【解析】B项是热力学第三定律的结果；E项自然界不存在总熵减少的过程。
12下图1中两条等温线的温度分别为Ta，Tb。1mol理想气体经过路径1231的WI与经过路径4564的WII大小关系是（ ）。[北京科技大学2011研]
图1
A．WI＞WII
B．WI＜WII
C．WI＝WII D．无法确定
【答案】C @@@ ~~
【解析】路径1231：恒温过程中
恒压过程中
恒容过程中
由于ΔU＝Q＋W＝0，故WI＝－Q1231。
同理路径4564：WII＝－Q4564，故WI＝WII。
13恒压下纯物质当温度升高时其吉布斯自由能（ ）。[北京科技大学2011研]
A．上升
B．下降
C．不变
D．无法确定
【答案】B @@@ ~~
【解析】根据热力学基本方程dG＝－SdT＋Vdp，得出恒压下dG＝－SdT，当温度升高时，dT＞0，而纯物质S＞0，故dG＜0，吉布斯自由能下降。
14含有非挥发性溶质B的水溶液，在101325Pa、270.15K时开始析出冰。已知水的凝固点下降系数Kf＝1.86K·kg·mol－1，沸点上升系数Kb＝0.52K·kg·mol－1。那么该溶液的正常沸点是（ ）。[北京科技大学2012研]
A．370.84K
B．372.31K
C．373.99K
D．376.99K
【答案】C @@@ ~~
【解析】根据稀溶液的凝固点降低公式ΔTf＝KfbB＝273.15K－270.15K＝3K，得
根据稀溶液的沸点上升公式得
进而得该溶液的正常沸点为（373.15＋0.838）K＝373.99K。
15在温度T时，纯液体A的饱和蒸气压为pA*，化学势为μA*，并且已知在pϴ压力下的凝固点为Tf*，当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成稀溶液时，上述三物理量分别为pA，μA，Tf，则（ ）。[北京科技大学2012研]
A．pA*＜pA，μA*＜μA，Tf*＜Tf
B．pA*＞pA，μA*＜μA，Tf*＜Tf
C．pA*＜pA，μA*＜μA，Tf*＞Tf
D．pA*＞pA，μA*＞μA，Tf*＞Tf 【答案】D @@@ ~~
【解析】稀溶液的依数性：蒸气压下降；凝固点降低。
16在25℃时，M糖水的渗透压为∏1，M食盐水的渗透压为∏2，则（ ）。[中国科学院大学2012研]
A．∏1＞∏2
B．无法比较
C．∏1＝∏2
D．∏1＜∏2
【答案】D @@@ ~~
【解析】虽然盐水和糖水的摩尔浓度相同，但是盐可以电离，所以盐溶液中实际的粒子浓度比糖溶液高，因此渗透压也高。
17标准态的选择对下列物理量有影响的是（ ）。[北京科技大学2011研]
A．f，m，ΔrGϴ
B．m，mϴ，ΔH
C．a，mϴ，ΔrGϴ
D．a，m，（¶G/¶x）
【答案】C @@@ ~~
【解析】标准态选取不同时，对标准态的化学势mϴ，标准吉布斯自由能变ΔrGϴ和活度a有影响，但化学势m和ΔH是状态函数，与标准态的选取无关。
18在0.1kg H2O中含0.0045kg某纯非电解质的溶液，于272.685K时结冰，该溶质的摩尔质量最接近于（ ）。[厦门大学2011研]
A．0.135kg·mol－1
B．0.172kg·mol－1
C．0.090kg·mol－1
D．0.180kg·mol－1
已知水的凝固点降低常数Kf为1.86K·mol－1·kg。
【答案】D @@@ ~~
【解析】根据凝固点降低公式ΔTf＝KfbB得：bB＝0.25mol·kg－1，解得M＝0.18kg·mol－1。
19饱和溶液中溶质的化学势μ与纯溶质的化学势μ*的关系式为（ ）。[浙江大学2010研]
A．μ＝μ*
B．μ＞μ*
C．μ＜μ*
D．不能确定
【答案】A @@@ ~~
【解析】向饱和溶液中加入纯溶质，溶质不再溶解，溶液中溶质也不会析出，故饱和溶液中的溶质和纯溶质已经达到平衡，两者化学势相等。
