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北京化工大学《物理化学》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：______

注意事项：

1.请将答案写在答题纸上，写在试卷上无效。

2.字迹工整，卷面整洁。

3.考试时间：180分钟。

一、选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。请将正确选项的代表字母填在答题纸上。）

1.下列过程是可逆过程的是（）。

A.理想气体自由膨胀

B.恒温下理想气体向真空绝热膨胀至新的平衡态

C.可逆等温压缩

D.理想气体绝热自由膨胀

2.在恒定温度和压力下，反应2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)的ΔS0，该反应自发进行的判据是（）。

A.ΔG0

B.ΔH0

C.ΔS(体系)+ΔS(环境)0

D.ΔG(体系)+ΔG(环境)0

3.对于一个由两个相同理想气体分别组成的绝热系统，若两气体分别经历自由膨胀过程，则此复合系统（）。

A.总熵变为正

B.总熵变为负

C.总熵变为零

D.无法判断总熵变符号

4.在一个恒容容器中，发生反应A?B。若正逆反应速率常数分别为k?和k?，平衡常数为K，则平衡时正逆反应速率之比为（）。

A.k?/k?

B.K

C.K2

D.1/K

5.某反应的活化能E0，该反应属于（）。

A.吸热反应

B.放热反应

C.零级反应

D.无限级反应

二、填空题（本题共5小题，每空2分，共20分。请将答案填在答题纸上。）

1.1mol理想气体在恒定外压下从10L膨胀到50L，对外做功为__________J（设R=8.314J·mol?1·K?1，过程可逆）。

2.在298K时，反应CO(g)+?O?(g)?CO?(g)的ΔH0，ΔS0，则该反应的ΔG__________0（填“”、“”或“=”）。

3.亨利定律的数学表达式为__________，其中k_H称为__________。

4.对于基元反应A+B→P，其反应速率方程为__________。

5.胶体颗粒的稳定主要依赖于__________现象和__________效应。

三、简答题（本题共3小题，每小题8分，共24分。请将答案写在答题纸上。）

1.简述可逆过程的特征及其与不可逆过程的主要区别。

2.解释什么是吉布斯自由能（G），并说明其在判断化学反应方向和限度方面的意义。

3.简述影响化学反应速率的主要因素，并举例说明。

四、计算题（本题共3小题，共41分。请将计算过程和答案写在答题纸上。）

1.（12分）在1000K和1.01325×10?Pa下，反应2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)的平衡常数为K=1.25×1012。已知该反应的标准摩尔焓变ΔH0。试计算：

（1）该反应的标准摩尔吉布斯自由能变ΔG00。

（2）若起始时SO?和O?的分压分别为0.01MPa和0.005MPa，SO?的分压为零，计算平衡时SO?的分压。

2.（15分）已知反应A→P的活化能E?=150kJ·mol?1，反应速率常数k?在300K时为1.0×10?3s?1。若该反应的指前因子A=1.0×1012s?1，且活化能E?=120kJ·mol?1。试计算：

（1）该反应的Arrhenius方程式。

（2）该反应的活化熵ΔS0xE20x820x97。

（3）在350K时，该反应的速率常数k?。

3.（14分）1mol理想气体经历如下过程：

（1）从初态(200K,1.01325MPa)可逆绝热膨胀到终态压强为0.1MPa。

（2）然后沿恒定体积线回到初态。

整个过程对外放热500J。试计算：

（1）过程(1)的终温T?。

（2）过程(1)的终态体积V?。

（3）整个循环过程的ΔU总和ΔS总。（设R=8.314J·mol?1·K?1）

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试卷答案

一、选择题

1.C

2.A

3.A

4.B

5.B

二、填空题

1.-1.47×10?

2.

3.p×x=k_H×C(或p=k_H×C)，亨利常数

4.r=k×C_A^m×C_B^n