华东理工大学2003年研究生入学考试《物理化学》试题

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物理化学__华东理工大学(9)--《物理化学》(上)考试试卷及答案(A)

物理化学__华东理工大学(9)--《物理化学》(上)考试试卷及答案(A)

四、(14 分) 20℃时,HCl 气体溶于苯中形成理想稀溶液。
(1)当达气液平衡时,若液相中 HCl 的摩尔分数为 0.0385,气相中苯的摩尔分数为 0.095。试求气相 总压。(7 分)
(2)当达气液平衡时,若液相中 HCl 的摩尔分数为 0.0278。试求气相中 HCl 气体的分压。(7 分) 已知 20℃时纯苯的饱和蒸气压为 10010Pa。
D.
K 1
(K

2
)0.5
=1
二、(15 分) 以 25℃的 1mol CH4 (g) 和 4mol H2O(l) 为原料,在恒定压力下进行如下化学反应: CH4 (g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2 (g)
第2页
若 CH4 的转化率为 50%,终态温度为 700℃,试求整个过程的热量。设气体服从理想气体状态方程,各物
相化合物之间彼此完全不互溶,则在 A 和 B 完整的液固平衡相图中最低共熔点有( )个。
A. 2 ; B. 3 ; C. 4;
D.5
17. 对于正偏差系统,下列正确的说法是( )。
A. pi < pi*xi ;
B.正偏差强烈时,可形成最高恒沸混合物 ;
C. pi = pi*xi ;
D.正偏差强烈时,可形成最低恒沸混合物
8. 体积功的定义式是( )。
∫ A.W
=−
V2
pdV

V1
∫ B.W = − V2 p外dV ; V1
∫ C.W = V2 p外dV ; V1
∫ D.W =
V2
Vd p
V1
9. 当化学反应 H2 (g) + 0.5O2 (g) = H2O(g) 达平衡时,下列式子何者正确?(

物理化学__华东理工大学(14)--《物理化学》(下)中期学习测试卷及答案

物理化学__华东理工大学(14)--《物理化学》(下)中期学习测试卷及答案

N
q
3.757
N
q
∑ E
=
L
3 i=0
εi

Nj N

=
6.022 ×1023mol−1
×(ε0×0.266来自+ε1
×
0.273 +
ε2
×
0.332
+
ε3
×
0.129)
(3) = 6.022×1023mol−1 × 261.04kK
= 6.022 ×1023 × 261.04 ×13.81
降低一半,则该反应的活化能等于
kJ ⋅ mol-1 。(假定活化能与温度无关)
6. 将纯 BHF2引入到 292 K 的恒体积的容器中,发生 6BHF2(g) → B2H6(g) + 4BF3(g)反应。
不论起始压力如何,反应 1 h 后,发现反应物均分解 8 %,则该反应为
级反应。
7. 一平动子处于能量 εt = 7h2 / (4mV 2/3) 的能级上,则此能级的简并度 gt=
有一平衡的独立子系统,服从玻耳兹曼分布,粒子的最低四个能级为 ε0 /k = 0 , ε1 / k = 200K , ε2 / k = 350K , ε3 / k = 700K ,它们的简并度分别为 1,2,4,5,这里 k 为玻 耳兹曼常数且 k = 13.80658×10−24J⋅K−1,当系统的温度为 300 K 时,试计算: (1) 子的配分函数 q ;(4 分) (2) 粒子分别在能级 ε 0 和 ε3 上出现的概率;(5 分) (3) 系统的摩尔能量。(5 分)

10. 振动频率为ν,则振动能级的零点能等于

三、(16 分)
313K 时,N2O5在 CCl4溶剂中发生分解反应,速率方程为: vN2O5 = kcN2O5 。已知初始速率

物理化学__华东理工大学(19)--《物理化学》(下)考试试卷及答案(A)

物理化学__华东理工大学(19)--《物理化学》(下)考试试卷及答案(A)

四、(14 分)
(1) 在 平 衡 的 独 立 子 系 统 中 , 粒 子 的 两 个 能 级 的 能 量 分 别 为 ε1 = 6.1×10−21J 和 ε 2 = 8.4 ×10−21J ,能级的简并度分别为 g1 = 3和 g2 = 5 。试求 300 K 时此两能级上分布的粒子数
第2页
之比 N2 : N1 。已知玻尔兹曼常数 k = 13.81×10−24 J ⋅ K−1 。(7 分) (2) CO 气体分子的转动惯量 I = 1.45 ×10−46 kg ⋅ m2 ,试求 100℃时 CO 分子的转动配分函数
{ } { } 1.2307V, Eo Zn2+ Zn = −0.7630 V , Eo Cl− Hg2Cl2 (s), Hg (l) = 0.2676 V , (∂E ∂T )p =
− 4.29 ×10−4 V ⋅ K−1 。 (1) 写出电极反应和电池反应;(5 分) (2) 求溶液中 ZnCl2的活度 aZnCl2 ;(5 分) (3) 当1mol Zn 发生反应时,求电池反应的 ∆rGm 、 ∆r Sm 、 ∆r H m 。(6 分)
h2 8π 2 Ik
=

(0.6626 ×10−33)2



2
×
1.45
×
10−
46
×
13.81
×
10− 24

K
=
2.777 K
qr
=
T σ Θr
= 373.15 1× 2.777
= 134.4
五、解:(1) σ = σ ∗ − bc , (∂σ / ∂ c)T = −b
Γ (1) 2
⋅ dm3
⋅ s −1

物理化学__华东理工大学(12)--《物理化学》下册期中考试试卷及答案

物理化学__华东理工大学(12)--《物理化学》下册期中考试试卷及答案

三、(15 分)
508 ℃ 时 , 反 应 2H I ( g) H2 (g) I2 (g) 在 一 恒 容 容 器 中 进 行 , 以 压 力 表 示 的 速 率 方 程 为

dpHI dt

k
HI,p
p
Hale Waihona Puke HI(kHI,p
为以压力表示的速率系数)。当
HI
的初始压力为105 Pa 时,其半衰期为
A. q r 和 q v ; B. q r 和 q t ; C. q v 和 q t ; D. q t 、 q r 和 q r
18. 下面哪个式子正确表达了单原子分子理想气体的子配分函数的析因子性质。( )
A. q qt qe qn ; B. q qr ; C. q qv ; D. q qe qn

11. 链反应机理包括三个基本步骤,它们分别是

12. 范德华气体可视为
。(选填:独立的离域子系统、相倚的离
域子系统)
13. 相空间中的任意一点,代表
。(选填:系统的一个微观状态、
处于一定运动状态的一个分子)
14. 对于常温下的氮气,能级间隔最小的能级是
,能级间隔最大的能级

。(选填:转动能级、平动能级、振动能级)
C. 中间产物 B 的浓度在反应过程中出现极大值; D. 在反应过程中 B 的消耗速率不变
8. 合成氨反应为 0 N2 3H2 2NH3 ,若氮气的消耗速率用 N 2 表示,则氢气的消耗速率 H2 应为

)。
A. H2= N2 ;
B.

H

2
1 2
N2

C.

华东理工大学2003年

华东理工大学2003年

华东理工大学2003年硕士研究生入学考试试题一、(24分)1、在两个玻璃容器中分别盛有理想气体A和B,并且两气体的温度和密度都相同,测得A 的压力是B的压力的 1.3754倍。

若A的摩尔质量为32g⋅mol-1,则B的摩尔质量为__________g/mol2、H2(g)和CO2(g)在某温度下的Z-p恒温线如右图所示,何者的玻义耳温度高?____________。

图3、(2H2O+O2)可以作为物质的基本单元。

____________(对、错)4、理想气体从相同的初态,___________分别经可逆绝热膨胀和不可逆绝热膨胀到达同一终态。

(能、不能)5、反应SO2(g)+21O2→SO3(g)的标准摩尔反应焓就是SO2(g)的标准摩尔燃烧焓。

(对、错)6、在绝热恒容的容器中发生一化学反应,反应后容器中的压力升高,则该容器的____________。

(选填:a、U∆>0,S∆>0; b、H∆>0, S∆>0)7、由物质Ag2O(s)、Ag(s)、O2(g)组成的相平衡体系,其自由度f =__________。

8、在已达平衡的多组分多相封闭系统中,任一组分i在各相中的化学势必定相等。

_________(对、错)9、组分A和B可以形成四种固态稳定化合物A2B、AB、AB2、AB3,则在该系统完整的液固平衡相图中有几个最低共熔点?______________。

10、对于合成氨反应N2+3H2→2NH3,在某温度下若标准状态的压力p 取不同的数值,则反应的Δr Gm_________。

(变化、不变)11、一级反应aA→P的速率系数为k1,则A反应掉n1的时间t =________。

12、能量标度的零点设在基态能级上的电子配分函数q0e 与基态能级的简并度g0,e间的关系为______________________。

13、一般说来,由统计力学所得的统计熵总要比由热力学第三定律算得的熵要_________。

华东理工大学华东理工大学年考研真题考研试题

华东理工大学华东理工大学年考研真题考研试题

华东理工大学
说明:以下2007年试卷单科每年10元,其他年份的试卷单科每年5元。

化工学院
物理化学1991——1992,1996——2007(1998——2003有答案)
化工原理1993——2007
化工原理(综)1999
网络与数据库2003——2006
自动控制原理1998
控制原理2000——2007
运筹学2001——2006
高分子化学和物理1998——2007
有机化学(含试验)1998——2006
硅酸盐物理化学(含试验)1998——2007
细胞生物学(含细胞遗传学)2000——2005
化学制药与工艺学1999
精细化学品化学及精细有机单元反应2000——2002
分析化学1998,2000——2002,2007
化学与分子工程学院
物理化学1991——1992,1996——2007(1998——2003有答案)
综合化学1998——2006
有机化学(含试验)1998——2007
化工原理1993——2007
化工原理(综)1999
普通生物化学1999——2004
生物化学1998——2002,2005——2007
化学制药与工艺学1999
精细化学品化学及精细有机单元反应2000——2002
分析化学1998,2000——2002,2007
无机化学2000——2002,2007
生物工程学院
微生物学1998——2007
普通生物化学1999——2004
生物化学1998——2002,2005——2007
综合化学1998——2006
化工原理1993——2007
化工原理(综)1999。

华东理工大学《802物理化学》历年考研真题专业课考试试题

华东理工大学《802物理化学》历年考研真题专业课考试试题
(3)如果 、 的分压分别为1kPa和100kPa,试计算 的分压为多 少时反应才逆向进行?
(4)该反应的Ky随温度升高变大还是变小?为什么?
六、(19分)
1.物质A(g)在450K于一恒容容器中发生气相分解反应A(g) B(g)+D(g)。反应开始时只有A(g)存在,压力为213kPa。反应进行到100s 时,系统总压为233kPa。试求此一级反应的速率系数,A的半衰期以及 120s时A的转化率。
(1)若气相总压为0.1mpa,则气相中苯和盐酸的摩尔分数;
(2)在气相总压为0.1mpa下1kg苯可以溶解多少千克盐酸。
四、2000年第六大题原题,有关二氧化氮那个。
五、离子独立移动定律,简单,给出醋酸钠、盐酸、和氯化钠的无限稀 释摩尔电导率,求醋酸求离子强度,分别求出氯化钾0.01mol/L、氯化镁 0.01mol/L的离子强度。表示出平均离子活度、离子活度与质量摩尔浓度 b和平均活度因子的关系。
2006年华东理工大学451物理化学考研 真题
2005年华东理工大学451物理化学考研 真题
2004年华东理工大学451物理化学考研 真题
2003年华东理工大学451物理化学考研 真题
2014年华东理工大学802物理化学考研真题(回忆版)
2012年华东理工大学802物理化学考研真题(回忆版)
一、摩尔单原子理想气体分子从0.1mpa、300k、绝热可逆至400k,求终 态压力、ΔU、ΔH、ΔS、W、Q。
11.一平动子处于能量
的能级上,则此能级的简并度
gt=______。 12.摩尔电导率 是电解质溶液浓度______时的摩尔电导率。(很小, 无限稀释,等于零) 13.用对消法测定电池反应的电势,目的在于______。(A.保护标准电 池;B.延长被测电池的寿命;C.使电池在接近可逆条件下工作) 二、(21分) 2mol理想气体由1013.25kPa,10dm ,609.4K的初态,在101.325kPa的 恒定外压下膨胀至80dm3,且内外压力相等。求此过程的Q、W、 、

2003大工考研物理化学

2003大工考研物理化学

一、断题(包括15小题,每小题1分,共15分),正确的在题前的括号内画“ ”,错误的画“×”:()1. 绝热过程Q=0,故必是等熵过程。

()2. 某系统从初态Ⅰ经过一个不可逆过程到终态Ⅱ,此过程环境的熵变一定大于该体系由态Ⅰ→态Ⅱ经历可逆过程时环境的熵变。

()3. H2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中反应生成水,反应体系的ΔH=0,ΔU=0,Δp=0。

()4. 理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时,气相总压力p与液相组成x B呈线性关系。

()5. 如果某一化学反应的Δr H m >0,则该反应的K 随温度升高而增大。

()6. 任何化学反应的半衰期都与反应物的初始浓度有关。

()7. 对同一反应,活化能一定,则反应的起始温度愈低,反应的速率系数对温度的变化愈敏感。

()8. 用能斯特公式算得电池的电动势为正值,表示该电池反应在定温定压下可正向进行。

()9. 可逆过程中,体系的熵不变;不可逆过程中,熵值增大。

()10. 一定量纯气体恒温变压时,其转动配分函数不变化。

()11. 胶束溶液是高度分散的均相热力学稳定系统。

()12. 垂直插入水中一支干净的玻璃毛细管,当在管中水上升所至的平衡液面处加热时,水柱会上升。

()13. 真实液态混合物中组分B的活度因子值:0 <f B <1()14. 一级反应肯定是单分子反应。

()15. BET吸附定温式可用于物理吸附。

二、选择题(包括9小题,每小题2分,共18分),选择正确答案的编号,填在题前的括号内:()1. 298.15 K,已知气相反应2CO(g) + O2(g) →2CO2(g)的Δr G m =-514.2 kJ·mol-1,则发生1mol反应进度的Δr A :AΔr A =-514.2 kJ·mol-1 BΔr A =0C Δr A >-514.2 kJ·mol-1 DΔr A <-514.2 kJ·mol-1 ()2. 1mol苯(l)在正常沸点完全变为蒸气时,一组不变的热力学函数是:A温度、压力、定压热容B热力学能、温度、吉布斯函数C温度、总(体系和环境)熵、吉布斯函数D内能、焓、系统熵()3. 在一定压力下,纯A的沸点、饱和蒸汽压和化学势分别为T b*, p A*,μA*, 加入少量不挥发的溶质形成溶液后分别变成T b, p A, μA, 因此有:A T b>T b*, p A >p A*, μA>μA*B T b<T b*, p A <p A*, μA<μA*C T b<T b*, p A >p A*, μA<μA*D T b>T b*, p A <p A*, μA<μA*()4. 298 K,浓度均为0.01 mol/kg的下列电解质溶液,其γ±最大者是:A KCl ,B CaCl2,C LaCl3 ,D ZnSO4()5. 对于亲水性固体表面,其界面张力间的关系是:Aσs-g<σl-s,Bσs-g>σl-s ,Cσs-g=σl-s ,Dσg-s<σl-g ()6. 298K时有相同物质的量浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液,两溶液中Na+的迁移数t1与t2之间的关系为:A t1=t2 ,B t1>t2,C t1<t2 ,D无法比较()7.下面属于水包油型乳状液(O/W型)基本性质之一的是:A有导电性, B易于分散在油中, C 无导电性()8. 下列物质在水溶液中能发生正吸附的是:A烧碱,B 蔗糖,C食盐, D肥皂()9. 如要使电解池正常工作,必须使其阴阳两极的电势分别满足:A阳极电势>阳极平衡电势 + 阳极超电势;阴极电势<阴极平衡电势 + 阴极超电势B阳极电势>阳极平衡电势 + 阳极超电势;阴极电势<阴极平衡电势 - 阴极超电势C 阳极电势>阳极平衡电势 - 阳极超电势;阴极电势>阴极平衡电势 - 阴极超电势D 阳极电势>阳极平衡电势 + 阳极超电势;阴极电势>阴极平衡电势 + 阴极超电势三、填空题(每空2分,共20分),在各题的“”处填写答案:1. 383.2 K, p 下的CH3C6H5(g), 其化学势为μ 1 ;383.2 K, 0.5p 下的CH3C6H5(g),其化学势为μ2(视CH3C6H5(g)为理想气体) , 则μ2-μ1= .2. CaCO3(s),BaCO3(s),BaO(s),CO2(g)构成多相平衡系统,独立组分数C = ,自由度数f = 。

华东理工大学物理化学2003-2006物理化学答案

华东理工大学物理化学2003-2006物理化学答案

一:1.44g/mol2.2. CO2(g) P19,波义耳温度3.对P12,物质的量的概念4.不能∆S是状态函数5.错P43,燃烧产物规定SO2(g)标准摩尔反应焓为零6.b7.f=28.对9.5 P185,最低共熔点数=生成化合物数+1 (固相完全不相溶)10.不变化11.t={ In n/(n-1)}/k1 P296 7.412.q 0e=g e0 P29下12.613.大位形熵P39下12.1114.C P135下15.515.离子独立运动定律P208下16.P258下例10二:387.34KJ/mol三:(1). Q=W=∆U=0 ∆S=nRInp1/p2=38.3J/K不可逆∆A=∆G=-T∆S=-11.487KJ(2).∆U=∆H=0 ∆S∆A∆G和上面一样W=-Pdv=-nRTInv2/v1=-11.487KJ Q=-W四:(1)L; L+SA;SA;L+SC;SA+SC;SB+SC;SB;L+SB(2) L,SA,SC; L,SB,SC(3) 以P182的图4-24为例(4) f=2 P181的自由度五:(1)f=1; k°=4.82*10-7 p=138.98pa(2)3168K(3)不能六:P314 先根据积分发求出k1,k2,然后根据阿仑尼乌斯方程求得Ea=166.8KJ/mol七:1. 56KPa2. 表面非均一性八:可以参考P244下的例2一:1.易2. <3.错5.>6.P1517.错8.<9.对10. 111.小12.零级13. 914.对15. E1=E216. -)pt,Br2(l)|Br-|Cl-|Cl2(p°),pt(+二:(1)52.4KJ/mol(2)-1460.39KJ/mol三:∆S=0,T2=159.4K四:(1)XB=0.33,xB=0.15 ,yB=0.52 (2)XB=0.52, XB=0.15, 不能(3)XB=0.67 高(4)XB=0.07 低(5)精馏塔+冷凝器五:4.5Sn(Mg)2六:(1)769.70(2) 减小七:1. E=E1+E2-E-12. 0.335L/mol.s 406S八:r = 6.208*10-7 m 1.002九:(1). 0.05913v 0.03472v(2). 完全解离0.64122005年扫描版的上面有我做的答案2006年物化1:否,是2:P1V1r=P2V2r3:20.794:15:Цi=цi°(g)+RTIn(pцi/p°)6:X=Σn i X i i=1∽k7: 提高8:不变9:零10:大位形熵的存在,分子在空间不同的排列所产生的不同位形,因而产生不同的微观状态所致11:>12:a±=(a b+v+a b-v-)1/v=a B1/v二:∆U=-1.68KJ ∆H=-2.80KJ ∆S=-20.17J/K W=2.34KJ三:dp/dt=∆H/T∆V ∆P≈∆H∆T/T∆V运动员体重达到81.6公斤会导致冰融化四:(1):P=108.008KPa y B=0.1716(2):V B=3.412>1 相对理想溶液是正偏差VB=0.5646<1 相对无限稀释溶液是负偏差五:(1):K°=7.4*10-4(2):有利因为∆r G m°=17.86KJ/mol 是吸热反应(3):K=0.2325>k°故不能达到六:(1):Ea=107.1KJ/mol k=3.0716(2):45S七:P38下的原踢(我这道做错了,小小郁闷一下)八:和以往的真题最后一道差不多注:P200下指下册物化第200页,上册默认12.11指第十二章11节。

2003年华南理工大学 《物理化学》考研试题及参考答案(理工)

2003年华南理工大学 《物理化学》考研试题及参考答案(理工)

华南理工大学2003攻读硕士学位研究生入学考试试卷物理化学部分(与化工原理合一门课程)(试题已由葛华才老师整理求解,有错请告知!)1. 1mol 水在100℃、101.325kPa下正常气化, 已知水的正常蒸发焓为40.64 kJ . mol-1,求此过程的Q、W、∆U、∆H、∆S、∆G。

(15分)解:Q=∆H=n∆Vap H m= 1mol×40.64 kJ . mol-1= 40.64kJ (注:若题目未给出蒸发焓,可以不算出数值)∆S= ∆H/T= 40.64kJ/373.15K= 108.9J . K-1(可逆相变过程)∆G=0W= -p[V(g)-V(l)]≈-pV(g) = -nRT= -1mol×8.3145J . K-1 . mol-1×373.15K=-3103J∆U=Q+W= 40.64kJ-3103J = 37.54kJ2. 已知反应2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)温度为50℃、100℃时系统的平衡总压分别为3950Pa、96300Pa。

设反应的∆r H m与温度无关,试求:(1) 计算50℃时该反应的K、∆r G m。

(2) 计算该反应的∆r H m。

(3) 计算NaHCO3(s)的分解温度。

(15分)解:(1) 设平衡总压为p,则2NaHCO3(s)= Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)平衡p/2 p/2K=p[H2O(g)] p [CO2(g)]/ p2 = (p / p)2/4 =(3950Pa/Pa)2/4=0.∆r G m= -RT ln K= -8.3145J . K-1 . mol-1×323.15K×ln(0.)= 21089 J . mol-1(2) T’=373.15K时,K‘= (p’ / p)2/4 =(96300Pa/Pa)2/4=0.2318∆r H m= [RT’T/(T’-T)]ln(K’/ K)=[8.3145J . K-1 . mol-1×373.15K×323.15K/(373.15K-323.15K)]×ln(0.2318/0.)=J . mol-1=128.1 kJ . mol-1(3) 若分解温度即为平衡总压p =Pa 时对应的温度T”,此时 K“= (p ”/ p )2/4 =(Pa/Pa)2/4=0.2567利用等压方程ln (K ”/ K ) = (∆r H m / R )(1/T -1/T”)即 ln(0.2567/0.)=(kJ . mol -1/8.3145J . K -1 . mol -1)(1/323.15K -1/T ”) T ”= 374.06K3.硫酸在常压下与水可形成3种水合物,其相图如右。

华东理工大学物理化学97-02历年研究生入学试题

华东理工大学物理化学97-02历年研究生入学试题

1997年物化试题一、(16分)(1) 理想气体温度计以 为测温性质。

(2) 实际气体的压缩因子Z 。

( ①不会等于1;②可以大于、等于、小于1。

) (3) 已知1mol CO 2气体分子的已占体积 b = 0.0427×10-3m 3mol -1。

若气体可视为van der Waals 流体,则1mol CO 2气体分子本身的体积为 。

(4) 在两个不同温度热源间运转着两个可逆热机,其工作介质分别为水和理想气体,则这两个可逆热机的效率 。

(相同,不相同)(5) 一绝热、密闭容器中的氢气和氧气经点燃后迅速化合成水,其熵变∆S 0。

(>,=,<)(6) 如下两个偏导数,何者是偏摩尔量。

( )①∂∂G n T V ni j [i]⎛⎝ ⎫⎭⎪,, ; ②∂∂H n T p ni j [i]⎛⎝ ⎫⎭⎪,,(7) 对于化学反应0=∑νB BB ,其化学平衡条件为 。

(8) 若化学反应系统可视为理想溶液,则o K K x 。

(>,=,<) (9) 系统存在弯曲界面时的力平衡条件通式为 。

(10) 气体在固体表面上吸附的BET 理论与兰缪尔理论,它们最显著的不同是 。

(11) 在相同温度下移动子、线型刚体转子、单维简谐振子,何者的配分函数最大。

(12) 能量标度零点设在基态能级上的电子配分函数q 0 e 与电子基态能级的简并度g e 0之间的关系为 。

(13) 正反应放热的对峙反应的基本特征是 。

(14) 过渡状态理论认为,双分子基元反应的模式为_________________________ 。

(15) 已知25℃时,在无限稀释水溶液中 Na + 和21SO 42—的摩尔电导率分别为50.1×10 -4S ∙m -2∙mol -1和79.8×10 -4S ∙m -2∙mol -1,则 Na 2SO 4 的___________m =Λ∞。

(16) 电池 Ag, AgCl(s) |Cl — ¦ ¦A g + | Ag 应该用 做盐桥。

华南理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试《物理化学》试题

华南理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试《物理化学》试题

华南理工大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答,试后本卷与答题纸一同交回)科目名称:物理化学适用专业:材料物理化学、材料加工工程、环境工程、生物医学工程点评:本套题题量偏多,至少多了3题,部分题难度偏大,且其中一道题所给的条件有误,使学生根本无法计算。

1. 一绝热容器中装有10mol、80 ℃的纯水。

已知液态水的恒压摩尔热容C p,m(H2O,l) 为75.3J·mol-1·K-1;水的摩尔气化焓和冰的摩尔焓分别为40 kJ·mol-1、46.004 kJ·mol-1。

在101325Pa下,为了使容器中的水温降至50 ℃。

试问:(1)(1)需加入0℃的冰为多少?(2)(2)水和冰混合过程的总熵变。

(10分)解:本题求解需冰的溶化焓,但题目没有给出,题目给的冰的摩尔焓没有任何意义,所以是一个无法求解的题。

也许,题目给的应该是冰的摩尔升华焓,这时冰的溶化焓可近似计算如下:∆fus H= ∆sub H- ∆vap H= 46.004 kJ·mol-1-40kJ·mol-1=6.004 kJ·mol-1(1)(1)设加入的冰量为x mol,根据绝热条件有Q p=∆H = n(H2O) C p,m(H2O,l)(50-80)K+ x [∆fus H +C p,m(H2O,l)(50-0)K] = 0于是:x =n(H2O) C p,m(H2O,l)×30K/[∆fus H +C p,m(H2O,l)×50K]=10mol×75.3J·mol-1·K-1×30K/[6004 J·mol-1+75.3J·mol-1·K-1×50K]= 2.31 mol(2) ∆S = n(H2O) C p,m(H2O,l)×ln(333.15K/353.15K)+x [∆fus H /273.15K+C p,m(H2O,l)×ln(333.15K/273.15K)]=10mol×75.3J·mol-1·K-1×ln(333.15K/353.15K)+2.31mol×[6004 J·mol-1 /273.15K+75.3J·mol-1·K-1×ln(333.15K/273.15K)]= 41.42 J·K-12. 2mol 理想气体在101325Pa下由300K加热到500K,该过程的热为18kJ。

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5
物质
f Hm (298K) / kJ mol-1
NaHCO 3 (s) -950.81 101.7

Na 2 CO 3 (s) -1130.68 134.98
H 2 O(g) -241.818 188.825
CO(g) -393.509 213.74
Sm (298K) / J K mol


1
八、 (20 分)25℃时,H 2 O(l)的 f H m =-285.85kJmol
, △ f Gm =-237.14kJmol

1

1、试写出下列燃料电池的电极反应和电池反应,并计算它的电池反应的电势。 Pt ,H 2 (0.1MPa)|H ( aH )|O 2 (0.1MPa) , Pt 2、计算 H | O 2 ,Pt 的电极反应的标准电势 3、求该电池在 5℃时电池反应的电势 4、若有 1mol H 2 参加反应,且反应在电池中可逆地进行,试求所做的电功。
二、 (16 分) 试求 25℃时反应 HCN(g)+C 2 H 2 (g) CH 2 CHCN(g)的标准摩尔反应焓 r H m 。
设气体为理想气体,已知数据如下: 物质
1 c H m (298K)/kJmol 1 f Hm (298K)/ kJmol
CH 2 CHCN(l) C(石墨) H 2 (g) C 2 H 2 (g) HCN(g)
-1759.5 -393.5 -285.8 -1299.6 135.1
1
在此温度下,CH 2 CHCN(l)的标准摩尔蒸发焓为 32.84 kJmol
பைடு நூலகம்

三、 (16 分)2mol O 2 (g)分别经下列两个过程从 300K、10 p变到 p。试分别计算各过程的 Q、W 以及 U 、 S 、 H 、 A 、 G ,并以合适的平衡判据判断过程(1)的可逆性。设 O 2 (g)服从理想气体状态方程:p=10 Pa。 (1)绝热向真空膨胀; (2)恒温可逆膨胀。 四、 (20 分)右图是物质 A 和 B 的液固平衡相图。 (1) 试写出相图中各相区的相态: 1、________:2、________:3、________:4、________: 5、________:6、________:7、________:8、________。 (2) 三相线 m n o 和 I j k 上各有哪三相平衡共存? m n o:___________________; i j k___________________。 (3) 在相图右侧的坐标中画出以 a 点为代表的系统的冷却曲线。 (4) 略去压力对凝聚系统平衡的影响,试计算在相区④系统的自由度 f =_______________。 (先列出算式,再进行计算) 五、 (22 分)298K 时,NaHCO 3 (s)在真空容器中发生下列分解反应: 2 NaHCO 3 (s) = Na 2 CO 3 (s)+H 2 O(g)+ CO(g) (1)298K 时平衡反应系统的自由度和总压是多少? (2)反应系统的温度为多高时,平衡总压才能达到 101.3kPa? (3)298K 时, NaHCO 3 (s)能否在 H 2 O(g)与 CO(g)分压分别为 3168Pa 与 30.4Pa 的空气中稳定 存在? 已知数据如下表:
华东理工大学 2003 年硕士研究生入学考试试题 一、 (24 分) 1、在两个玻璃容器中分别盛有理想气体 A 和 B,并且两气体的温度和密度都相同,测得 A 的压力是 B 的压力的 1.3754 倍。若 A 的摩尔质量为 32gmol-1 ,则 B 的摩尔质量为 __________g/mol 2、H 2 (g)和 CO 2 (g)在某温度下的 Z-p 恒温线如右图所示, 何者的玻义耳温度高?____________。
1 的时间 t =________。 n
12、能量标度的零点设在基态能级上的电子配分函数 q 0 e 与基态能级的简并度 g e , 0 间的关 系为______________________。 13、一般说来,由统计力学所得的统计熵总要比由热力学第三定律算得的熵要_________。 (大、小) 14、垂直插在水中的 a,b,c 三根玻璃毛细管,其半径大小顺序为 r a <r b <r c ,则管中液面上方 饱和蒸汽压最大的何者?__________。
15、无限稀释 KCl 溶液的摩尔电导率 Λ m 与正、负离子(K 和 Cl )的摩尔电导率 和


间的关系为_________________。
16 、 将 反 应
1 H 2
2
( p)+AgCl(s) Ag(s)+HCl(a

)设计成电池,该电池为
__________________________。

3、(2H 2 O+O 2 )可以作为物质的基本单元。____________(对、错) 4、 理想气体从相同的初态, ___________分别经可逆绝热膨胀和不可逆绝热膨胀到达同一终 态。 (能、不能) 5、反应 SO 2 (g)+
1 O 2 SO 3 (g)的标准摩尔反应焓就是 SO 2 (g)的标准摩尔燃烧焓。 (对、 2
错) 6 、 在 绝 热 恒 容 的容 器 中 发 生一 化 学 反 应 , 反 应后 容 器 中 的 压 力升 高 , 则 该容 器 的 ____________。 (选填:a、 U >0, S >0; b、 H >0, S >0) 7、由物质 Ag 2 O(s)、Ag(s)、O 2 (g)组成的相平衡体系,其自由度 f =__________。 8 、在已达平衡的多组分多相封闭系统中,任一组分 i 在各相中的化学势必定相等。 _________(对、错) 9、组分 A 和 B 可以形成四种固态稳定化合物 A 2 B、AB、AB 2 、AB 3 ,则在该系统完整的 液固平衡相图中有几个最低共熔点?______________。 10、对于合成氨反应 N 2 +3H 2 2NH 3 ,在某温度下若标准状态的压力 p 取不同的数值, 则反应的 Δ r G m _________。 (变化、不变) 11、一级反应 aA P 的速率系数为 k 1 ,则 A 反应掉

设气体服从理想气体状态方程, f H m 不随温度而变化。 六、 (18 分)纯物质 A 在高温下的气相分解是一级反应,反应式为 A(g) 2B(g)。在一定 温度下,将一定量的纯 A(g)迅速放入一恒容反应器中,然后用实验测量 t 时刻容器内的总压 p 及 A 完全反应后的总压 p 。做了两个温度下的实验,数据列于下表中,假设气体是理想气体, 反应的活化能 Ea 不随温度而变化,试求此活化能。 T/K 553 578 t/s 454 320 ∞ p/Pa 2.476 4.008 2.838 3.554
七、 (14 分) 1、273K 时,用木炭吸附 CO 气体。实验测得,当 CO 的平衡压力分别为 24.0 和 41.2kPa 时,每 kg 木炭吸附 CO 的平衡吸附量分别为 5.567×10
3
和 8.668×10
3
dm (STP)。设该吸附服
3.
从兰缪尔吸附等温式,试计算当木炭表面覆盖率达 70%时,相应的 CO 的平衡压力是多少? 2、实验测得,H 2 在洁净钨表面上的吸附热随表面覆盖率的变化如图中曲线所示。试简明 回答产生这种现象的原因是什么?
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