北京大学物理化学（含结构化学）历年考研试题共9套!.pdf

北北京京⼤⼤学学物物理理化化学学（（含含结结构构化化学学））历历年年考考研研试试题题共共9套套!

北京⼤学1992年研究⽣⼊学考试试题

考试科⽬：物理化学(含结构化学)考试时间：2⽉16⽇上

招⽣专业：研究⽅向：

指导教师：

试题：

单独考试者不答带“*”号的题

答案⼀律写在答案纸上，在试题纸上答题⽆效

基本常数：Planck常数h＝6.626×10－34JS

Boltzmann常数k＝1.381×10－23JK1

Avagadro常数NA＝6.022×1023mol－1

Faraday常数F＝9.648×104Cmol1

物理化学部分（共七题，60分）

⼀．（10分）甲苯在正常沸点383K的摩尔⽓化焓，。设甲苯蒸⽓为理想⽓体。（1）求正常沸点下，1mol液体甲苯可逆⽓化

吸的热量Q及对外作的功W。

（2）求正常沸点下，甲苯的，，，。

（3）设甲苯的为常数，请估算甲苯在300K的蒸⽓压。

（4）将1mol，383K，101.325kPa的液体甲苯，在等温下向真空蒸发，完全变为同温同压下的⽓体。请求甲苯的熵变，环境

的熵变，并判据该过程是否可逆。⽤Gibbs⾃由能减少原理能否判断该过程的⽅向性？请说明理由。

⼆．（8分）（A）对于纯物质均相流体

（1）请证明

（2）在273.15K－277.15K之间，将液体⽔绝热可逆压缩，⽔的温度是升⾼还是降低？

请阐述理由。

（B）物质B与⽔在任何浓度下都可形成液体混合物。在298K下，实验测得与χB＝0.100液体混合物达平衡⽓相中⽔的分压为

2.92kPa，同温下纯⽔的蒸⽓压为17.0kPa。（1）写出上述液体混合物与⽓相平衡的所有平衡条件。

（2）写出液体混合物中⽔的化学势等温式，并具体指明⽔的标准状态。

（3）求上述液体混合物中⽔的活度系数。要指明计算的依据。

三．（8分）FeO和MnO的正常熔点分别为1643K及2058K。在1703K，含有30％和60％MnO（质量％，下同）的两种固溶体

及含有15％MnO的熔液平衡共存。在1473K时，有两个固溶体平衡共存，分别含26％及64％的MnO。FeO和MnO在固态不⽣

成化合物。

（1）画出此⼆元系的等压相图。

（2）标出⾃由度不为零的各相区所存在的相。

（3）将含28％MnO熔液从1900K冷却到1300K，请画出步冷曲线，并指名相态变化情况

四．*（8分）O2的摩尔质量M＝0.03200kgmol1，O2分⼦的核间距离R＝1.2074×1010m，振动特征温度θv＝2273K。

（1）求O2分⼦的转动特征温度θr。

（2）求O2理想⽓体在298K的标准摩尔转动熵。

（3）设O2的振动为简谐振动，选振动基态为振动能量零点，写出O2分⼦的振动配分函数。

（4）求O2理想⽓体与占据第⼀振动激发态的⼏率为最⼤的温度。

五．（10分）（A）在1100K时，研究NO（g）＋H2（g）的反应动⼒学。

（1）当P0（NO）＝P0（H2）时，测得如下数据：

t1/281224

P0/Pa335202

请求该反应的总反应级数。

（2）在不同起始压⼒下，测定初始反应速率，结果如下：

P0（H2）/kPaP0（NO）/kPa

53.340.00.137

53.320.30.033

38.553.30.213

19.653.30.105

如该反应的速率⽅程为，请求x、y。

（B）试证明，相同反应级数平⾏反应，总反应的表观活化能Ea为：

六．*（8分）O3分解反应动⼒学研究得到如下⼀些规律：在反应初始阶段，反应速率⽅程对[O3]为⼀级，⽽在反应后期，对

[O3]为⼆级，对[O2]为负⼀级，且在反应体系中，检测到的唯⼀的活性中间体为⾃由原⼦O，请根据以上事实，推测O3分解反

应历程。七．（8分）为测定PH，设计如下电池

Ag(s)|AgCl(s)|HCl(0.100moldm3)|玻璃膜|H+(c)|KCl(饱和溶液)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)已知298K时，Eθ（Cl－|AgCl|Ag）＝

0.2224V、Eθ（Cl－|Hg2Cl2|Hg）＝0.2415V、HCl的γ±（0.100moldm3）=0.796

请推导电池电动势与pH之关系式。

结构化学（40分）

1.⽤速度v＝1×109cms－1的电⼦进⾏衍射实验，若所⽤晶体粉末MgO的⾯间距为

2.42Å，粉末样品到底⽚的距离为2.5cm，求第2条衍射环纹的半径。（8