华中科技大学 2008 年物理化学(603)考研真题

0.0826 m3 kg 1 （已换算成标准状态） ，求：
（1） CHCl3 在活性炭上的吸附系数 a ； （2）活性炭的饱和吸附量 Vm ； （3）若 CHCl3 的分子截面积 Ac 3.0 1019 m 2 ，求活性炭的比表面积。
7.（10 分）某蛋白质 P 在某分子 C 催化作用下进行分解，P 与 C 先生成中间产物 PC（该过程为平衡过程，正向和逆向反应速率常数分别为 k1 和 k1 ） ，中间产物 PC 经分
解形成产物 D 。该步反应很慢，过程如下：
k2 1 P+C D C PC k1 k
推导 P 分解反应的动力学方程。
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。
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11.（2 分）表面活性剂溶于水时，水的表面张力显著
附。
，此时溶液表面显
吸 。
12. （3 分） 憎液溶胶的基本特征是
13.（2 分）在下图中示意画出 s-l 、 g-l 、 g-s 和 （ 为表面张力， 为润湿角） 。
3.（5 分）当电极上有电流通过时，产生极化作用，说明产生极化的两个原因。极化对
于电极的平衡电位有什么影响？
4.（6 分）化学动力学中要直接测量化学反应过程中物质的浓度是很困难的，在化学动
力学实验中是如何解决这一问题？请举例说明之。
5.（8 分）将 FeCl3 水溶液加热水解得到 Fe(OH)3 溶胶，试写出此胶团的结构。若
膨胀至与外压平衡。若 N 2 ( g ) 可视为理想气体，试求此过程的 W 、 Q 、 U 、 H 、 S 和 G 。
2.（12 分）已知 298.l K 时有如下数据：
f H m (kJ mol1 ) Sm (J mol1 K 1 )
C p ,m (J mol1 K 1 )
华中科技大学 2008 年招收硕士研究生入学考试自主命题试题
考试科目及代码 适用专业 物理化学 603 无机化学、分析化学、物理化学、 高分子化学与物理、有机化学
除画图题外，所有答案都必须写在答题纸上，写在试题纸及草稿纸上无效， 考完后试题随答题纸交回。 一、填空题（共 30 分） 1. （2 分） 一定量的理想气体经历一等温混不可逆压缩过程， 则 H （填“>” 、 “=”或“<” 。 ） 2.（2 分）某化学反应 2A+C=3D 在一定条件下达到平衡，则各物质的化学势之间应 满足的关系为 。 。 0，S 0。
得到纯净物质。已知 A 和 B 二组分形成的液态互溶、固态完全 不互溶的气、液、固相图如右图所示： （1）标出 1、2、3、4、5、6 相区内的稳定相； （2）图中 ①、②、③、④、⑤ 五条线的名称各是什么？ （3）画出系统点 a 的冷却曲线（示意图） ，并描述过程中 的相变化； （4）现工业中由化学反应只能得到状态为 b 的混合物。 根据相图，要得到纯 B 和纯 A 应如何操作？
系统的总压力为 36.00 kPa。试由这些数据： （1）计算 A 的初始压力； （2）求此反应的速率常数 k ； （3）计算 100 min 时 A 的压力； （4）求此反应的半衰期。
6.（12 分） CHCl3 (g) 在活性炭上的吸附服从 Langmuir 吸附等温式，在 298 K 时，
当 CHCl3 (g) 的压力为 5.2 kPa 及 13.5 kPa 时，平衡吸附量分别为 0.0692 m3 kg 1 及
则系统平衡时的相数、独立组分数和自由度分别为 用外推法求得。 、 和 。 的极限摩尔电导率不能 。
5.（2 分）在电解质 NaCl 、 NaOH 、 HCl 和 HAc 中， 6.（2 分）在电池电动势的测量过程中，使用盐桥的作用是 7.（3 分）将反应 2Ag(s)+Hg 2 Cl2 ( s ) 2AgCl(s)+2Hg(l)
（1）298.15 K 时的标准平衡常数 K ；
（2）596.30 K 时反应的 r H m 和 r Sm ；
（3）596.30 K 时反应的 K 。从热力学的角度考虑，升高温度对此反应是否有利？
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3.（16 分）工业生产中有时需要结晶与蒸馏联合运用方可
在 25℃ 时， I
a

3
1
①
2
b
④
②
t
4
A
③
5 6 ⑤ wB
B
4.（15 分）有原电池如下： Pb(s) PbI2 (s) HI(b=0.1 mol kg 1 ) AgI(s) Ag(s) 。已知
AgI(s) Ag(s) 0.152 V ， I PbI 2 (s) Pb(s) 0.366 V 。 （1）写出上述电池的电极反应式与电池反应式； E 4 1 （2）若在 25 ℃ 时电动势温度系数 1.38 10 V K ，计算电池可逆放电 T p 2 F 电量时，电池反应的 r Gm 、 r Sm 、 r H m 和 Qr ；
将此溶胶注入电泳仪中，通电后会观察到什么现象？今有 NaCl 、 MgCl2 、 Na 2SO 4 和
MgSO 4 四种盐，哪一种对聚沉上述溶胶最有效？
三、计算题（共 90 分）
1.（10 分）273 K、 5 105 Pa、 2 (dm)3 的 N 2 (g) 在恒定的 1 105 Pa 外压下恒温
CO(g) H 2 O(g) CO 2 (g) H 2 (g)
310.5 241.8 393.5
0
197.7 188.8 213.7
29.1 33.6 37.1 28.8
130.7
现假设 C p ,m 不随温度变化，试计算理想气体反应：
CO(g)+H 2 O(g)=CO2 (g)+H 2 (g) ，
设计成电池的表示式为
。 ： （1）速率常数， （2）活化能， （3 ） 和 O2 ， 反 应 的 活 化 能 为
8.（2 分）在下列诸量中，催化剂能改变
反应物的转化率， （4） r Gm 。
9. （ 2 分 ） 在 298.15 K 时 ， H 2 O 2 分 解 成 H 2 O
由于酶的催化作用使反应速率大致改变了
3.（3 分）当 CO 2 钢瓶在工厂车间充气时（车间温度为 15 ℃）会发现，当充气压力
表达到一定数值后，就不再升高，而钢瓶的总重量却还在增加，其原因是 式分解：
4.（3 分）将 NH 4 HCO3 (s) 放入真空容器中，恒温到 400 K 时， NH 4 HCO3 (s) 按下 NH 4 HCO3 (s) NH 3 (g) H 2 O(g)+CO 2 (g) ，
k1
75.3 kJ mol1 ，用 H 2 O 2 酶作催化剂的时，活化能降为 25.1 kJ mol1 ，因此 298.15 K 时
倍（假设指前因子 A 相等） 。
B
10.（2 分）在一平行反应 A
k2
中，两基元反应对 A 来说都是一级反应，
C
在一定温度下，任一时刻系中 CB CC （浓度之比）为
（3）若在 25 ℃ 时， Pb 2

Pb 0.126 V ，求该温度下 PbI(s) 的溶度积 Ksp 。

5.（15 分）在 373 K，气相反应 A(g) 2B(g)+C(g) 是一级反应，从纯 A 开始做实 10rnin 时测得系统的总压力为 23.47 kPa， 将反应器放置长时间后 （假设反应进行完全） ， 验，
二、问答百度文库（共 30 分）
1.（6 分）简单说明进行一产品生产的工艺设计时，从热力学和相平衡角度考虑，必须
事先进行哪些有关化学反应的计算（或估算） 。
2.（5 分）对于化学反应：
C(s)+1 2 H 2 O(g)=CO(g) ，
一般很难控制，或多或少会有 CO 2 ( g ) 生成，所以，此反应的焓无法直接测量。设计两个 易测反应焓的反应来计算上述反应焓（写出反应式、计算方法和所需数据） 。