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华侨大学《物理化学》(工科)2023--2025年考研专业课真题试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共10分）

1.下列状态函数中，其变化值与途径无关的是（）。

A.焓变(ΔH)

B.熵变(ΔS)

C.吉布斯自由能变(ΔG)

D.内能变(ΔU)

2.在恒定温度和压力下，一个系统自发变化的方向是（）。

A.ΔS0的方向

B.ΔH0的方向

C.ΔG0的方向

D.ΔA0的方向

3.对于一个理想气体向真空自由膨胀的过程，下列描述正确的是（）。

A.Q=0,W=0,ΔU=0

B.Q0,W=0,ΔU0

C.Q=0,W0,ΔU0

D.Q=0,W=0,ΔS0

4.根据拉乌尔定律，理想稀溶液中，溶质的摩尔分数趋近于零时，（）。

A.溶质化学势无限大

B.溶质化学势等于其在纯液态时的摩尔吉布斯自由能

C.溶质逸度等于其在纯液态时的分压

D.溶剂活度系数小于1

5.对于二级反应A→产品，若初始浓度[A]?，反应速率常数k，则反应完成80%所需的时间为（）。

A.k[A]?/2

B.2k[A]?/2

C.k[A]?/4

D.4k[A]?

二、填空题（每小题3分，共15分）

6.克拉佩龙方程描述了在相平衡时，纯物质的气、液（或固、液）两相平衡压力随______的变化关系。

7.在恒定温度下，理想气体从体积V?膨胀到体积V?，若过程可逆且对外做功，则系统的熵变ΔS=______（用R,T,V?,V?表示）。

8.对于一个由两个独立变量描述的系统，在恒压下，系统的吉布斯自由能全微分为dG=-SdT+VdP，则该系统的温度系数（(?G/?T)??）等于______。

9.已知在298K时，反应2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)的ΔG°=-189kJ·mol?1，该反应在此温度下______（填“正向自发”或“逆向自发”）。

10.活度系数γ?是衡量实际溶液与理想溶液偏差的参数，若实际溶液中溶质的行为表现为正偏差，则γ?______（填“大于”或“小于”）1。

三、计算题（共65分）

11.（15分）已知在100°C和1.013×10?Pa下，水的饱和蒸气压为1.013×10?Pa，水蒸气的比容为1.673m3·kg?1，液态水的比容可忽略不计。计算在此条件下，将1.0kg水从液态转变为气态过程的熵变ΔS。假设水蒸气可视为理想气体。

12.（15分）将2.00mol的理想气体从初态（10.0L，500K）经过（a）等温可逆膨胀至终态体积为40.0L；（b）绝热可逆膨胀至终态体积为40.0L。分别计算气体所做的功、内能变化量以及终态的温度。气体常数R=8.314J·mol?1·K?1。

13.（15分）在25°C时，某弱酸HA的电离常数Ka=1.8×10??。计算：（1）0.100mol·L?1的HA溶液的氢离子浓度[H?]和pH值；（2）该溶液中HA和A?的平衡浓度。

14.（10分）已知在373K时，反应2NO(g)+O?(g)?2NO?(g)的ΔH°=-173kJ·mol?1。若该反应的活化能E?(正)=112kJ·mol?1，计算正反应的活化能E?(逆)。（提示：可利用范特霍夫方程的近似）

15.（10分）将1.00mol的非理想溶液中溶质B的摩尔分数x?=0.20，在25°C下进行无限稀释，测得溶质B的活度系数γ?=1.10。计算该非理想溶液中溶质B的活度a?。

试卷答案

一、选择题

1.D

2.C

3.A

4.B

5.A

二、填空题

6.温度

7.Rln(V?/V?)

8.-S

9.正向自发

10.大于

三、计算题

11.解析思路：首先判断过程可逆，利用理想气体状态方程和热力学公式计算。水蒸气视为理想气体，其熵变ΔS?=nRln(V?/V?)=nRln(P?/P?)。液态水变为气态水是等温等压相变，其熵变ΔS?=ΔS_vap=ΔH_vap/T，其中T为绝对温度，ΔH_vap可通过Clausius-Clapeyron方程ΔH_vap=T