物理化学2003郑州大学考研真题

郑州大学

2003年攻读硕士学位研究生入学试题适用专业：化学工艺、应用化学、环境工程

考试科目：物理化学

一、简答（40分，每小题5分）

1、自然界中存在温度降低，但熵值增加的过程，判断正误，并说明原因，请举一实例说明。

2、试说明水的冰点比它的三相点低0.01℃的原因。

3、在等压下，无论用什么手段进行一个A+B=C的反应，若△r H m>0，则该反应一定为吸热反应。判断正误，并说明原因。

4、298K时A、B和C彼此不发生化学反应，三者所形成的溶液与固相A和由B和C组成的气相同时平衡，则该体系的自由度数F为多少？平衡共存的最大相数P为多少？在恒温条件下，如果向溶液中加入组分A，则体系的压力将如何变化？若向溶液中加入B，则体系的压力又将如何变化？

5、简述科尔劳施离子独立运动定律。

6、试用描述液体蒸汽压与弯曲液面曲率半径关系的开尔文公式解释毛细管凝结现象。

7、简述碰撞理论要点。

8、已知某分子两个能级的能量分别为ε1=6.1×10-21J，ε2=4×10-21J，相应的简并度为g1=3，g2=5。若使两能级上分布的离子数之比n1：n2=0.634：1，则需要控制温度为多少度？

二、（15分）在25℃，pθ下，化学反应

A（s）+ B(l) =C（l）+ D（g）

的△r H mθ=—152.42kJ·mol-1。若上述反应在电池中可逆进行，可做做大电功147.26 kJ。计算化学反应的△U、△H，△S，△A，△G。

三、（15分）在373K、101.325kPa下，1mol液态水在真空瓶中挥发为同温、压力为30.398kPa的水蒸气，此过程吸热46.024kJ。试计算W、△U、△H、△S、△G。（计算时可以作合理的近似）

四、（10分）吸烟对人体有害，香烟中的尼古丁系致癌物质，经分析得知，其中含有9.3%的H，72%的C和18.70%的N，现将0.6g尼古丁溶于12.0g的水中，所得溶液在101325Pa

下的凝固点为-0.62℃，试确定该物质的化学式（已知水的

K f=1.86K·kg·mol-1）

五、（10分）已知Hg的凝固点为-39℃，Tl的凝固点为303℃，Tl2Hg5为15℃。将Tl加入Hg中，使Hg凝固点降低，最低为-60℃，此时Tl含量为8%，Tl和Tl2Hg5的低共熔点为0.4℃，此时Tl含量为41%

（1）试作出Hg-Tl相图

（2）有一含Tl为35%，Hg为65%的混合物，加热至300℃，然后逐渐冷却，说明冷却至-80℃过程中的相变化。（Hg的原子量200.1，Tl的原子量204.4）

六、（15分）已知25℃时Br2(g)的标准摩尔生成焓△f H mθ（T）分别为30.00 kJ·mol-1和3.00 kJ·mol-1。

（1）计算液态溴在298K时的蒸汽压。

（2）计算溴在323K时的蒸汽压。

（3）近似计算标准压力下液态溴的沸点。

七、（20分）在298.15K，有下面可逆电池：

Ag|AgCl(s)|MCl(b=0.1 kJ·mol-1)|M(s)

的电动势E=0.500V。

（1）请用德拜-休克尔极限公式计算强电解质MCl溶液的离子平均活度系数γ±(公式中A=0.509（kJ·mol-1）

0.5)。

（2）写出该电池的电池反应，并计算298.15K时，该电池

的标准电动势Eθ。

（3）若该电池反应的△r H m=2.0×105J·mol-1，试计算35℃时的电动势E

八、（15分）实验测得某气相热分解反应的半衰期与初始压力的关系如下：

(1)试确定此反应的级数和773K时的速率常数k

(2)若P A,0=47.9kPa，求773K下的反应物分解90%所需时间。

(3)若P A,0=47.9kPa，求反应物在10min内分解80%所需温度，

已知E a=83.14 kJ·mol-1。

九、（10分）已知27℃时水的饱和蒸汽压Pθ为3.529kPa，密度为0.997×103kg·m-3。表面张力为7.18×10-2N·m-1。（1）若27℃时水在半径r=5×10-4m的毛细管中上升高度是2.8×10-2m，求接触角为多少？

（2）当毛细管半径r=2×10-9m时，求27℃下水蒸气能在毛细管凝聚所具有的最低蒸汽压是多少？