北京矿冶研究总院 801 物理化学考研历年真题答案参考书目

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封面
【初试】2024 年北京矿冶研究总院
801 物理化学考研精品资料
附赠:重点名校真题汇编
考研精品资料
2 页 共 996
【初试】2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研精品资料
说明:本套资料由高分研究生潜心整理编写,高清 PDF 电子版支持打印,考研首选资料。
一、重点名校考研真题汇编及考研大纲
1.附赠重点名校:物理化学 2016-2022 年重点名校考研真题汇编(暂无答案)
说明:本科目没有收集到历年考研真题,赠送重点名校考研真题汇编,因不同院校真题相似性极高,甚至
部分考题完全相同,建议考生备考过程中认真研究其他院校的考研真题。
2.北京矿冶研究总院 801 物理化学考研大纲
①2023 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研大纲。
说明:考研大纲给出了考试范围及考试内容,是考研出题的重要依据,同时也是分清重难点进行针对性复
习的首选资料,本项为免费提供。
二、2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研资料
3.《物理化学》考研相关资料
1)《物理化学》[笔记+课件+提纲]
①北京矿冶研究总院 801 物理化学之《物理化学》考研复习笔记。
说明:本书重点复习笔记,条理清晰,重难点突出,提高复习效率,基础强化阶段首选资料。
②北京矿冶研究总院 801 物理化学之《物理化学》本科生课件。
说明:参考书配套授课 PPT 课件,条理清晰,内容详尽,版权归属制作教师,本项免费赠送。
③北京矿冶研究总院 801 物理化学之《物理化学》复习提纲。
说明:该科目复习重难点提纲,提炼出重难点,有的放矢,提高复习针对性。
2)《物理化学》考研核心题库(含答案)
①北京矿冶研究总院 801 物理化学考研核心题库之问答题精编。
②北京矿冶研究总院 801 物理化学考研核心题库之计算题精编。
说明:本题库涵盖了该考研科目常考题型及重点题型,根据历年考研大纲要求,结合考研真题进行的分类
汇编并给出了详细答案,针对性强,是考研复习首选资料。
3)《物理化学》考研模拟题[仿真+强化+冲刺]
①2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研专业课五套仿真模拟题。
说明:严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题,共五套全仿真模拟试题含答案解析。
②2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研强化五套模拟题及详细答案解析。
说明:专业课强化检测使用。共五套强化模拟题,均含有详细答案解析,考研强化复习首选。
③2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研冲刺五套模拟题及详细答案解析。
说明:专业课冲刺检测使用。共五套冲刺预测试题,均有详细答案解析,最后冲刺首选资料。
三、电子版资料全国统一零售价
4.本套考研资料包含以上一、二部分(高清 PDF 电子版,不含教材),全国统一零售价:[¥]
考研精品资料
3 页 共 996
特别说明:
①本套资料由本机构编写组按照考试大纲、真题、指定参考书等公开信息整理收集编写,仅供考研复习参
考,与目标学校及研究生院官方无关,如有侵权、请联系我们将立即处理。
②资料中若有真题及课件为免费赠送,仅供参考,版权归属学校及制作老师,在此对版权所有者表示感谢,
如有异议及不妥,请联系我们,我们将无条件立即处理!
四、2024 年研究生入学考试指定/推荐参考书目(资料不包括教材)
5.北京矿冶研究总院 801 物理化学考研初试参考书
傅献彩《物理化学》
五、本套资料适用学院和专业
材料科学与工程/冶金工程/矿业工程
版权声明
编写组依法对本书享有专有著作权,同时我们尊重知识产权,对本电子书部分内容参考和引用的市面
上已出版或发行图书及来自互联网等资料的文字、图片、表格数据等资料,均要求注明作者和来源。但由
于各种原因,如资料引用时未能联系上作者或者无法确认内容来源等,因而有部分未注明作者或来源,在
此对原作者或权利人表示感谢。若使用过程中对本书有任何异议请直接联系我们,我们会在第一时间与您
沟通处理。
因编撰此电子书属于首次,加之作者水平和时间所限,书中错漏之处在所难免,恳切希望广大考生读
者批评指正。
考研精品资料
4 页 共 996
目录
封面............................................................................................................................................................. 1
目录............................................................................................................................................................. 4
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学备考信息...................................................................................... 9
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研初试参考书目........................................................................................ 9
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研招生适用学院及专业............................................................................ 9
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研大纲.................................................................................................10
2023 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研大纲.....................................................................................10
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研核心笔记..............................................................................11
《物理化学》考研核心笔记.......................................................................................................................11
1 气体...................................................................................................................................................... 11
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................11
考研核心笔记........................................................................................................................................................11
2 热力学第一定律.................................................................................................................................. 27
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................27
考研核心笔记........................................................................................................................................................27
3 热力学第二定律.................................................................................................................................. 48
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................48
考研核心笔记........................................................................................................................................................48
4 溶液多组分体系热力学在溶液中的应用....................................................................................... 64
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................64
考研核心笔记........................................................................................................................................................64
5 相平衡.................................................................................................................................................. 80
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................80
考研核心笔记........................................................................................................................................................80
6 化学平衡.............................................................................................................................................. 93
考研提纲及考试要求...........................................................................................................................................93
考研核心笔记........................................................................................................................................................94
7 统计热力学基础................................................................................................................................ 103
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................103
考研核心笔记......................................................................................................................................................103
8 电解质溶液........................................................................................................................................ 119
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................119
考研核心笔记......................................................................................................................................................119
9 可逆电池电动势及其应用................................................................................................................ 128
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................128
考研精品资料
5 页 共 996
考研核心笔记......................................................................................................................................................128
10 电解与极化作用.............................................................................................................................. 137
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................137
考研核心笔记......................................................................................................................................................137
11 化学动力学基础(一).................................................................................................................. 147
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................147
考研核心笔记......................................................................................................................................................147
12 化学动力学基础(二).................................................................................................................. 167
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................167
考研核心笔记......................................................................................................................................................167
13 表面物理化学.................................................................................................................................. 172
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................172
考研核心笔记......................................................................................................................................................172
第 14 章 胶体分散系统和大分子溶液.......................................................................................................... 179
考研提纲及考试要求.........................................................................................................................................179
考研核心笔记......................................................................................................................................................179
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研辅导课件............................................................................183
《物理化学》考研辅导课件 ........................................................................................................................... 183
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研复习提纲............................................................................408
《物理化学》考研复习提纲 ........................................................................................................................... 408
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研核心题库............................................................................411
《物理化学》考研核心题库之问答题精编 ................................................................................................... 411
《物理化学》考研核心题库之计算题精编 ................................................................................................... 440
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研题库[仿真+强化+冲刺]......................................................492
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研仿真五套模拟题................................................................................ 492
2024 年物理化学五套仿真模拟题及详细答案解析(一)..........................................................................492
2024 年物理化学五套仿真模拟题及详细答案解析(二)..........................................................................498
2024 年物理化学五套仿真模拟题及详细答案解析(三)..........................................................................503
2024 年物理化学五套仿真模拟题及详细答案解析(四)..........................................................................509
2024 年物理化学五套仿真模拟题及详细答案解析(五)..........................................................................514
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研强化五套模拟题................................................................................ 520
2024 年物理化学五套强化模拟题及详细答案解析(一)..........................................................................520
2024 年物理化学五套强化模拟题及详细答案解析(二)..........................................................................527
2024 年物理化学五套强化模拟题及详细答案解析(三)..........................................................................533
2024 年物理化学五套强化模拟题及详细答案解析(四)..........................................................................538
2024 年物理化学五套强化模拟题及详细答案解析(五)..........................................................................546
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研冲刺五套模拟题................................................................................ 552
考研精品资料
6 页 共 996
2024 年物理化学五套冲刺模拟题及详细答案解析(一)..........................................................................552
2024 年物理化学五套冲刺模拟题及详细答案解析(二)..........................................................................558
2024 年物理化学五套冲刺模拟题及详细答案解析(三)..........................................................................565
2024 年物理化学五套冲刺模拟题及详细答案解析(四)..........................................................................571
2024 年物理化学五套冲刺模拟题及详细答案解析(五)..........................................................................576
附赠重点名校:物理化学 2016-2022 年考研真题汇编(暂无答案).......................................................582
第一篇、2022 年物理化学考研真题汇编 ...................................................................................................... 582
2022 年湖南师范大学 728 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................582
2022 年武汉工程大学 801 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................586
2022 年西南科技大学 807 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................589
2022 年西南科技大学 808 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................594
2022 年北京化工大学物理化学考研专业课真题.........................................................................................599
2022 年汕头大学 821 物理化学考研专业课真题........................................................................................604
2022 年扬州大学 825 物理化学(理)考研专业课真题 ...........................................................................610
2022 年扬州大学 826 物理化学(工)考研专业课真题 ...........................................................................614
2022 年南京师范大学 838 物理化学(理)考研专业课真题...................................................................618
2022 年河北工程大学 813 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................622
2022 年湖南师范大学 728 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................624
2022 年武汉工程大学 801 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................628
第一篇、2021 年物理化学考研真题汇编 ...................................................................................................... 631
2021 年河北科技大学 714 物理化学一考研专业课真题 ...........................................................................631
2021 年河北科技大学 846 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................634
2021 年青岛理工大学 801 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................637
2021 年安徽师范大学 911 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................640
2021 年北京化工大学 860 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................644
2021 年常州大学 820 物理化学考研专业课真题........................................................................................649
2021 年广东工业大学 812 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................652
2021 年广西名族大学 823 物理化学二考研专业课真题 ...........................................................................656
2021 年桂林理工大学 853 物理化学(A 卷)考研专业课真题...............................................................660
2021 年河北工程大学 813 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................663
2021 年昆明理工大学 846 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................667
2021 年宁波大学 881 物理化学考研专业课真题........................................................................................671
2021 年汕头大学 821 物理化学考研专业课真题........................................................................................674
2021 年西南科技大学 807 物理化学考研专业课真题 ...........................................................................680
2021 年西南科技大学 808 物理化学考研专业课真题 ...........................................................................685
2021 年西南科技大学 835 物理化学考研专业课真题 ...........................................................................692
2021 年扬州大学 825 物理化学(理)考研专业课真题 ...........................................................................695
2021 年扬州大学 826 物理化学(工)考研专业课真题 ...........................................................................698
2021 年浙江工业大学 801 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................701
考研精品资料
7 页 共 996
2021 年中国海洋大学 815 物理化学 A 考研专业课真题 ..........................................................................705
第二篇、2020 年物理化学考研真题汇编 ...................................................................................................... 711
2020 年扬州大学 664 高分子化学与物理考研专业课真题.......................................................................711
2020 年青岛理工大学 801 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................713
2020 年浙江工业大学 801 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................716
2020 年长沙理工大学 801 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................720
2020 年武汉科技大学 807 物理化学考研专业课真题及答案...................................................................724
2020 年浙江工业大学 807 高分子化学与物理考研专业课真题...............................................................731
2020 年西南科技大学 801 物理化学考研专业课真题 ...........................................................................733
2020 年西南科技大学 808 物理化学考研专业课真题 ...........................................................................738
2020 年常州大学 810 高分子化学与物理考研专业课真题.......................................................................743
2020 年河北师范大学 810 物理化学(含结构化学)考研专业课真题 ..................................................745
2020 年广东工业大学 812 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................751
2020 年武汉科技大学 815 材料物理与化学考研专业课真题...................................................................754
2020 年武汉科技大学 812 材料物理与化学考研专业课真题...................................................................760
2020 年暨南大学 816 物理化学考研专业课真题........................................................................................763
2020 年常州大学 820 物理化学考研专业课真题........................................................................................768
2020 年西安建筑大学 820 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................770
2020 年广西民族大学 823 物理化学二考研专业课真题 ...........................................................................773
2020 年赣南师范大学 825 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................778
2020 年扬州大学 825 物理化学(理)考研专业课真题 ...........................................................................782
2020 年扬州大学 826 物理化学(工学)考研专业课真题.......................................................................785
2020 年西南科技大学 835 物理化学考研专业课真题 ...........................................................................788
2020 年南京师范大学 842 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................791
2020 年昆明理工大学 846 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................794
2020 年桂林理工大学 853 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................798
2020 年西安建筑科技大学 864 材料物理化学考研专业课真题...............................................................801
2020 年广东工业大学 865 高分子化学与物理考研专业课真题...............................................................805
2020 年宁波大学 881 物理化学考研专业课真题........................................................................................808
2020 年安徽师范大学 842 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................812
2020 年汕头大学 821 物理化学考研专业课真题........................................................................................816
2020 年河北工程大学 813 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................821
第三篇、2019 年物理化学考研真题汇编 ...................................................................................................... 825
2019 年安徽师范大学 911 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................825
2019 年北京化工大学 860 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................829
2019 年赣南师范大学 825 高分子化学与物理考研专业课真题...............................................................834
2019 年广东工业大学 812 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................838
2019 年江苏大学 858 物理化学考研专业课真题........................................................................................841
2019 年南昌航空大学 825 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................845
2019 年青岛理工大学 801 物理化学考研专业课真题 ...............................................................................847
考研精品资料
9 页 共 996
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学备考信息
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研初试参考书目
傅献彩《物理化学》
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研招生适用学院及专业
材料科学与工程/冶金工程/矿业工程
考研精品资料
10 页 共 996
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研大纲
2023 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研大纲
考试参考范围:
物理化学
理想气体状态方程,真实气体状态方程,热力学第一定律,热力学第二定律,热力学第三定律及化学
反应熵变,化学平衡及平衡常数,拉乌尔定律和亨利定律,稀溶液的依数性,相平衡,电解质溶液,原电
池,表面现象,化学反应速率,活化能,催化作用,胶体化学。
考研精品资料
11 页 共 996
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研核心笔记
《物理化学》考研核心笔记
1 气体
考研提纲及考试要求
考点:气体分子动理论
考点:压力和温度的统计概念
考点:气体分子运动公式对几个经验定律的说明
考点:分子平均平动能与温度的关系
考点:分子的平均自由程
考研核心笔记
【核心笔记】气体分子动理论
1.理想气体的状态方程
P 是压力,单位为 Pa
V 是体积,单位为 m3
n 是物质的量,单位为 mol
R 是摩尔气体常数,等于 8.3145J·mol-1K-1
T 是热力学温度,单位为 K
2.气体分子动理论的基本公式
气体分子的微观模型
1)气体是大量分子的集合体
2)气体分子不停地运动,呈均匀分布状态
3)气体分子的碰撞是完全弹性的
设在体积为 V 的容器内,分子总数为 N,单位体积内的分子数为 nn = N/V),每个分子的质量为 m
令:在单位体积中各群的分子数分别是 n1n2,…等。
设其中第 群分子的速度为
,它在
轴方向上的分速度为
在单位时间内,在
面上碰撞的分速度为
的分子数,如下图所示
考研精品资料
12 页 共 996
时间内,第 群分子碰到
面上的垂直总动量为:
时间内,碰到
面上的垂直总动量为对各群求和:
新组成的
群分子在
时间内,碰到
面上的垂直总动量为:
在垂直于
面方向上的动量的总变化量为:
根据压力的定义:
因此
令:
代表各分子在 x 方向上分速度平方的平均值:
得:
考研精品资料
13 页 共 996
同理
各个方向的压力应该相同,所以有
从而可得:
对于所有分子而言,显然应该有:
上式两边同除以 n,得:
令根均方速率 u 为:
则有:
等式两边同乘以 V,得:
2.压力和温度的统计概念
单个分子在单位时间、单位体积上所引起的动量变化是起伏不定的。但由于气体是大量分子的集合,
尽管个别分子的动量变化起伏不定,而平均压力却是一个定值,并且是一个宏观可测的物理量。
对于一定量的气体,当温度和体积一定时,压力具有稳定的数值。
压力 p 是大量分子集合所产生的总效应,是统计平均的结果。
是两个半透膜,
只允许 A 分子出入。
只允许 B 分子出入。
在中间交换能量,直至双方分子的平均平动能相等。
分子的平均平动能是温度的函数:
若两种气体的温度相同,则两种气体的平均平动能也相同,所以可以用温度计来测量温度。
温度也具有统计平均的概念。
3.气体分子运动公式对几个经验定律的说明
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14 页 共 996
1Boyle-Marriote 定律
定温下,有
这就是 Boyle-Marriote 定律。式中 C 为常数。即:定温下,一定量的气体的体积与压力成反比。
2Charles-Gay-Lussac 定律
已知:
设温度在 0℃和 t 时的平均平动能之间的关系为
根据气体分子动理论
因为
所以
令:
式中
为常数,
是体膨胀系数
对定量的气体,在定压下,体积与 T 成正比,这就是 Charles 定律,也叫做 Charles-Gay-Lussac 定律。
3Avogadro 定律
任意两种气体当温度相同时,具有相等的平均平动能
从分子运动公式
在同温、同压下,相同体积的气体,应含有相同的分子数,
。这就是 Avogadro 定律。
4)理想气体的状态方程
气体的体积是温度、压力和分子数的函数。
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2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研辅导课件
《物理化学》考研辅导课件
考研精品资料
184 页 共 996
考研精品资料
185 页 共 996
考研精品资料
186 页 共 996
考研精品资料
408 页 共 996
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研复习提纲
《物理化学》考研复习提纲
考研精品资料
409 页 共 996
考研精品资料
410 页 共 996
考研精品资料
411 页 共 996
2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研核心题库
《物理化学》考研核心题库之问答题精编
1.
题:1mol 水在
、101.3kPa 下,向真空蒸发成
、101.3kPa 的水蒸气,试计算此过程的
并判断过程是否可逆。
【答案】n=1mol
水向真空蒸发过程是不可逆相变过程,可以将其设计成恒温恒压(373.15K、101.3kPa)下可逆相变过
程。该过程的
因为吉布斯函数是状态函数,所以
这说明过程是不可逆的。
2. 某一级反应在
时,,反应物浓度降为初始时的 时,所用时间为 500 分钟,而在
时,同样降
为原来浓度的 时,所用时间仅为 100 分钟。
试求:①该反应
时的速率常数;
②该反应的活化能;
时反应物浓度降为初始时的 所经历的时间。
【答案】①因为对一级反应有
,所以
所以
3. 试用相律分析:由
分解所得平衡体系,若保持恒温而加入
,平衡体系压力是否会改变?
【答案】该体系有一个反应
因为保持恒温,所以
考研精品资料
412 页 共 996
0
即通入
时,一旦体系温度恒定,则平衡体系压力不会改变。可以理解为:通入
,只能使
CaO 生成
,只增加
的量而不改变体系的平衡压力。除非通入的
的量足够多以致使 CaO 全部
反应,体系变成
二组分体系,此时继续通入
才会使体系压力升高。
4. 组分 A 的正常熔点为
,B 为
。两种纯固态物不互溶。低共熔点 E 为-1 ,低共熔物中含 B
为 0.2(摩尔分数)。A 和 B 可以形成不稳定化合物
,它在
时分解。
(1)据以上数据画出 A-B 双组分 T-x 相图;
(2)标出各相区组成;
(3)二组分体系的低共熔点 E 自由度数为多少?在低共熔点 E 所处的水平线上(恒温线)能否用杠杆规
则?
(4)说明含 B 摩尔分数为 0.8 的不饱和溶液在冷却过程中的相变情况。
【答案】(1)根据题给数据,A-B 双组分 T-x 相图如下图 1 所示。其中,
;题目没
有给出稳定化合物在异成分熔点分解时对应溶液的组成,故图中 FG 线的左端点是任意给的。
(2)各相区组成如下表所示:
(3)在低共熔点 E,自由度数为
F=C-P+1=2-3+1=0
在二组分系统相图中,杠杆规则只能用于两相平衡共存的区域中。而在 CD 线上系统存在 1, 和
相共存,因此不能使用杠杆规则。
(4)含 B 摩尔分数为 0.8 的不饱和溶液的物系点如相图 1 中 K 点所示。
图 1
5. 水、乙醇和乙酸乙酯三组分系统在 343K 时的平衡数据(质量分数 )如下表:
(1)在三角坐标上绘出溶解度曲线和连结线;
(2)三组分共沸物组成为含水
、乙醇
、乙酸乙酿
,可用加水分层的方法使酯浓缩。
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现将 100g 共沸物加水 200g,揽拌,分两层,求两层溶液的组成;
(3)酯层中各组分的质量及乙酸乙酯的损失量。
【答案】(1)绘出的三组分系统相图如下图 1 所示。
图 1
(2)三组分共沸物为图中 Q 点所示。
当加 200g 水于 100g 共沸物中,其组成为
在相图中找出该组成物系点的位置,为 P 点所示(当向共沸物 Q 中加水时,物系点必自 Q 向 A 点(代表
水)移动,故 P 点必位于 Q 点与 A 点的连线 QA 上,再由其组成数据即可定出 P 点位置)。
为求两层溶液的组成,可过 P 点作一条连结线,交水层于 a 点,酯层于 b 点,由此可确定
水层(a 点)的组成:
(水)=0.89, (酯)=0.07, (醇)=0.04
酯层(b 点)的组成: (水)=0.07, (酯)=0.91, (醇)=0.02
(3)为求酯层中各组分的质量,需先由杠杆规则求出酯层的质量
(ap,ab 的长度数据是从另一张更精确的三角坐标相图中量得)
酯层的组成:
已知原共沸物中含酯:
损失的乙酸乙酯量:
(83.2-66.61)g=16.59g
6.
分子的平衡核间距
,请求算
(1)转动特征温度。
(2)在 298.15K 下,HBr 分子占据转动量子数 J=1 的能级上的分率。
(3)298.15K,HBr 理想气体的摩尔转动熵。已知 H 与 Br 的摩尔质量分别为
【答案】(1)
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(2)
(3)
7.
的基本振动波数为
。求其第一振动能级与基态能级的能量差。
的振动光谱是否在红
外吸收光谱中出现,为什么?
【答案】振动能级为
的振动光谱不
出现在红外吸收光谱中,因
是非极性分子,偶极矩为零。
8 . 某 理 想 气 体 从 同 一 始 态 4 出 发 经 三 种 不 同 途 径 到 达 不 同 终 态 :
,
,(1)若终态体积相同,问点 D 位于 BC 线上什么位置?(2)若终态压力相同,
问 D 点位于 BC 线上什么位置?为什么?
【答案】(1)当终态体积相同,都为
时,点在点 S、C 之间(图 1),其具体位置因具体绝热不可逆过
程的不同而不同。因为等温可逆过程温度不变,绝热膨胀过程体系温度下降,又因为在绝热可逆过程中伴
系对外所做的功大于在绝热不可逆过程中体系所做的功,再根据绝热 a 程功的计算式
可知:绝热可逆过程终态温度
低于绝热不可逆过程终态温度
,而
,因此点 D 在点 B、C
之间( 相同时,P=nRT/V,终态温度越髙,压强越大,即
)。
(2)当终态压力相同时,点 D 也在点 B、C 之间(图 2),其具体位置因具体过程不同而不同。根据前面
分析可知
,又
,终态压力相同时,温度越高,体积越大,所以终态体积关系是
,即点 D 在点 B、C 之间。
图 1
图 2
9. 今有二组分凝聚系统相图如下图 1 所示:浓度坐标为质量分数(w),L、M、N 三点的组成分别为
①标明图中各区的稳定相。
②绘出样品 l(组成
)和样品 w(组成
)的步冷曲线。
③今有一组成
的样品 210g,自 q 高温冷却到温度
(见下图 1),在此温度下若相平衡时组
成为 N 的那一相的量依次为 126g,90g 和 70g 时,凝聚系统内分别是哪几个相成平衡,平衡时各相的量分
别是多少?
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2024 年北京矿冶研究总院 801 物理化学考研题库[仿真+强化+冲刺]
北京矿冶研究总院 801 物理化学考研仿真五套模拟题
2024 年物理化学五套仿真模拟题及详细答案解析(一)
一、问答题
1. (1)写出二体刚性转子的能级公式,并指出其量子数的取值。
(2)写出转动配分函数
计算式。
(3)写出转动热力学能
(以基态作为能量零点时的转动热力学能)的关系。
【答案】(1)二体刚性转子能级公式:
,量子数 的取值:
(2)转动配分函数:
(3)
关系:
2. 有条件完全相同的两个真空密闭的、体积较大的容器 A 与 B,其中 A 放有过量
,B 放有过量的
。在一定温度下,它们分别按下列式子分
【答案】
达平衡后,实验测得 A、B 容器的压力分别为
。而后往容器 A 中加入少量的
,往容器 B
中加入少量的
,重新达平衡后,容器的压力是否改变,请用相律解释之。
答:在 A、B 容器中未加入
气前,由相律:
容器 A:S=3,R=1,
,C=l,P=2,F=1-2+1=0;
容器 B:S=3,R=l,
,C=2,P=3,F=2-3+1=0;
所以,只要系统的温度不变,则系统的压力与各相组成为确定值。
在容器 A 中加入
后,因
,C=2,F=2-2+1=1,即容器温度虽不变,但容器压力与气相组成两
者之一可以变化,现因气相组成变化,所以容器压力要随之而变[所谓组成相等条件,不能用于不同相,
]。
反过来看,对容器 B,因为
不因加入
而改变,所以 仍为 0,所以 F=0,即容器 B 中的压力
不因
加入而变。
3. 含有溶质 A 的质量为 m 的 1kg 溶剂沸点升高
,已知沸点升高常数为
,但 A 在该溶剂中发生部
分二聚,即
,试证明浓度平衡常数
【答案】
由沸点升高规律,
,代入(A)式即得到所需证的公式
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4. 什么是成键轨道、非键轨道和反键轨道?电子填充在这些轨道时对分子的能量及稳定性有何影响?
【答案】描述分子中单个电子运动的波函数称为分子轨道。如果分子轨道所对应的能量比原来的原子
轨道低,就称这种轨道为成键轨道。如果分子轨道所对应的能量比原来的原子轨道能量高,则称为反键轨
道。如果分子轨道所对应的能量与原来的原子轨道相比,未发生变化,则称为非键轨道。
当电子填充在成键轨道上时,可起到降低分子能量、使分子稳定的作用。电子填充到非键轨道上,不
降低分子的能量,也不增加分子的稳定性。而当电子填充到反键轨道上时,增加了分子的能量,降低分子
的稳定性。
5.
二组分系统的低共熔点为 252K,此时有溶液(质量分数为 0.223 的 NaCl)、冰及
平衡共存。在 264K 处有一不相合熔点,在该温度时
分解并生成 NaCl(s)及
NaCl 溶液。已知 NaCl(s)在水中的溶解度随温度之升高略有增加。
(1)绘出相图,指出图中各区、线的相态及意义;
(2)若有 1.0kg 质量分数为 0.28 的 NaCl 水溶液,由 300K 冷却到接近 264K,试求所能分离出纯 NaCl(s)
的质量;
(3)某地炼厂所用的淡水是由海水(
:的 NaCl)淡化而来。其方法是利用液化气膨胀吸热使泵取的
海水在装置中降温析出冰,将其熔化得淡水。问冷冻到什么温度所得淡水最多?
【答案】(1)不稳定化合物
中 NaCl 的质量分数
应在质量分数为 0.619 处作一垂线 EF,据题意,该不稳定化合物在 264K 分解,则垂线顶端 F 点是 264K。
该温度下不稳定化合物分解为 NaCl(s)与
的 NaCl 水溶液,故过 F 点应有一水平线,其一端与纯 NaCl
垂线相交,另一端至
处。绘制的该二组分系统的相图如下图 1 所示。
图 1
各区的相态
各线的意义
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(2)1.0kg300K 含 NaCl
的水溶液如 N 点所示,当冷却到接近 264K 时,将有 NaCl(s)析出,此时物
系呈两相平衡共存。析出 NaCl(s)的质量可按达 264K(三相线相应的温度)时,用杠杆规则计算。
求得
(3)待淡化的海水(含 NaCl
)如 P 点所示。当将其降温到稍高于 252K(即三相线 CAD 之上)时,所
获冰即淡水最多。
6. 熵既然是状态函数,它的变化就应该与过程无关,那为什么熵变又能够作为过程性质的判据呢?
【答案】熵是体系的状态函数,它的变化与过程性质无关,也就是说只要体系的始、终态分别相同,
就有
(可逆)=
(不可逆),这里的
是指
,当过程可逆时
,当过程不可逆时,不能
直接用上式计算,可以设计成始、终态分别相同的可逆过程来计算。
而熵变用来判别过程性质时,
指的是
。若算出
,则表示始、终两态处于平衡,即对
应的过程是可逆的;若算出的
,则表示两态不平衡,过程将自动进行到平衡态为止,即对应的过
程是自发的。
因此用熵函数作为过程性质的判据与熵是体系的状态函数并不矛盾。
7. 题:25℃时用 Pt 电极电解 NaOH 水溶液,理论分解电压应当是 1.23V,但实际上电解池的外加电压
时,两极才明显有气泡产生。为什么?
【答案】根据电解产物规律,在阴极上析出电势越大的氧化态越先放电,在阳极上析出电势越小的还
原态越先放电,据此阴极上首先析出
,阳极上首先析出
。最初产生的氢气和氧气吸附在电极表
面,与电解池溶液构成一个反电池:
NaOH 水溶液
,此电池在
25℃时的电动势
,这就是用 Pt 电极电解 NaOH 水溶液的理论分解电压
但实际电解池有一定的内电阻
、浓差极化和电化学极化,所以电解池的外加电压必须满足
两极才能发生放电反应。浓差极化和内电阻的电压降可以通过搅拌和加入导电盐降低到可忽略的程
度,但电化学极化是不可避免的,所以
时电解反应才能顺利进行。
8. 单原子理想气体的平动熵计算公式是否可以用来计算双原子理想气体的平动熵?独立子系统的平动熵
值与哪些因素有关?
【答案】平动熵的计算公式对单原子或多原子理想气体都相同,因为平动是分子外部的整体运动,与
分子中的原子数无关,只要代入对应的原子质量,都能计算对应的平动熵。根据计算平动熵的萨克-特鲁
德公式可以看出,平动熵与分子的质量(或摩尔质量)、温度、体积(或压力)等因素有关。也只有平动运动
的配分函数才与体积或压力有关。
二、计算题
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9. 在 25°C 时,
,铁在酸性介质中的腐
蚀反应可简化为:
问:当
时,铁在 25°C 时的酸性介质中腐蚀能否自发进行?
(要求设计成原电池,写出原电池图式、电极和电池反应)
【答案】设计电池
阳极反应:
,阴极反应:
电池反应:
代入数字得
所以反应能自发进行。
(或
所以反应能自发进行)
10.用铂电极电解
的水溶液,与电解池对应的电池为
(1)写出电解时的电极反应及电解反应;
(2)计算 298K 时,在电流密度为
条件下的分解电压,已知此时铀电极上的超电势:
(3)当所用的电流密度为
时,计算使电解能顺利进行的最小分解电压。
已知
【答案】(1)阳极反应:
阴极反应:
电解反应:
(2)
所以分解电压为 1.72V。
(3)电解反应
,反电动势为 1.228V。
11.试求在
所围成的体积元内找到氢原子
1s 电子的概率。
【答案】氢原子 1s 态波函数为:
在体积元内找到电子的概率为:
12.对某一特定的一级反应在
反应时,经过 5000s 后,反应物的浓度减少到初始值的一半,在
时,
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附赠重点名校:物理化学 2016-2022 年考研真题汇编(暂无答案)
第一篇、2022 年物理化学考研真题汇编
2022 年湖南师范大学 728 物理化学考研专业课真题
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