华南理工大学物理化学(二)2000答案

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华南理工大学考研试题2016年-2018年852物理化学(二)

华南理工大学考研试题2016年-2018年852物理化学(二)

852A
华南理工大学
2016年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)
科目名称:物理化学(二)
适用专业:材料物理与化学;化学工程;化学工艺;生物化工;应用化学;工业催化;能源化学工程;绿色能源化学与技术;生物医学工程;化学工程(专业学位);生物医学工程(专业学位)
(1)标出相区1至5的相态。

2)欲由组成为A的混合物制取纯MX.2H2O,最佳的操作步骤是什么?在图上标出并作简要说明。

3)SR线能否延长至QP线相交?为什么?若是完整相图,这部分是否有缺漏?若有,请补充完善。

2k B(g) + C(g)其中正向和逆向基元反应的速率常数分别为1k - ES 分别为反应物、产物和中间物。

中间物态近似法处理,试证明酶催化反应的动力学方程为
852B
华南理工大学
2018年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)
科目名称:物理化学(二)
适用专业:材料科学与工程;化学工程;化学工艺;生物化工;应用化学;工业催化;
能源化学工程;绿色能源化学与技术;化学工程(专硕)
计算两种金属形成的化合物的化学比例式(分子式)。

华南理工大学大学物理习题二及答案

华南理工大学大学物理习题二及答案

入一电介质板,如图所示, 则 [ C ]
(A) C1 极板上电荷增加,C2 极板上电荷减少. (B) C1 极板上电荷减少,C2 极板上电荷增加.
C1
C2
(C) C1 极板上电荷增加,C2 极板上电荷不变.
(D) C1 极板上电荷减少,C2 极板上电荷不变.
二、填空题
1.一平行板电容器充电后切断电源,若使二极板间距离增加,则二极板间场强不变,电容 减小. (填增大或 减小或不变)
AB E0/3 E0 E0/3
用力为 F.则两极板间的电势差为 2Fd / C ,极板上的电荷为 2FdC .
6.圆形平行板电容器,从 q = 0 开始充电,试画出充电过程中,极板间某点 P 处
电场强度的方向和磁场强度的方向.
i
H
× P
E
i P
2
三、计算题
1.若将 27 个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴,此大水滴的电势将为小水滴
4.A、B 为两块无限大均匀带电平行薄平板,两板间和左右两侧充满相对介电常量为 r的各向同性均匀电介质.已
知两板间的场强大小为
E0,两板外的场强均为
1 3
E0
,方向如图.则
A、B
两板所带电荷面密度分别为
A =______, 2 0 r E0 / 3
B =______. 4 0 r E0 / 3
5.一空气平行板电容器,电容为 C,两极板间距离为 d.充电后,两极板间相互作
2.真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电球面的电场 能量 W1 与带电球体的电场能量 W2 相比,W1 < W2 (填<、=、>).
Q r

2011年华工物化考研试题及参考答案(工科)

2011年华工物化考研试题及参考答案(工科)

2SO3(g), 在1000 K 时, 6. 有理想气体反应2SO2(g)+O2(g) K=3.45, 计算在SO2、 O2 和
SO3 的分压分别为2.03× 104 Pa、1.01× 104 Pa 和1.01× 105 Pa 的混合气中发生上述反应的ΔrGm, 并判 断反应自发进行的方向。若SO2 和O2 的分压仍分别为2.03× 104 Pa 和1.01× 104 Pa,为使反应正向进 行,SO3 的分压最大不能超过多少?(15 分) 解:ΔrGm=RTln(Jp/K)=8.315*1000*ln(1.012/(0.2032*0.101*3.45)) J.mol-1=35449 J.mol-1 ΔrGm>0, 反应不能正向进行。若要正向进行时 ΔrGm=RTln(Jp/K)=8.315*1000*ln((p/p)2/(0.2032*0.101*3.45)) J.mol-1<0 J.mol-1 即 p<0.1198p=1.198× 104 Pa
此时的电池电动势E、反应吉布斯函数 r Gm 和平衡常数K又是多少?已知E(I2|I-) =0.5355 V ;
E(Cd2+|Cd) = - 0.4029 V。 (15 分) 解:设计的电池如下: 阴极(正极):I2(s)+2e-→2I阳极(负极):Cd(s)→Cd2++2e电池: Cd(s) | CdI2 | I2(s) E=E(I2|I-)- E(Cd2+|Cd) =0.5355V-(-0.4029V) =0.9384V
葛华才编. 华南理工大学 2011 年攻读硕士学位研究生工科《物理化学》试题及参考答案. 日期:2011-12-04
852
华南理工大学 2011 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷

物化下学期试题及答案华南理工考研真题

物化下学期试题及答案华南理工考研真题

物化下学期一、选择题(共20题,每题1分。

需简要说明选择的理由,否则不给分):1.下列各系统中属于独立粒子系统的是:A. 绝对零度的晶体B. 理想液体混合物C. 纯气体D. 理想气体的混合物答案:()原因:2. 双原子分子振动的零点能等于:A. kTB. (1/2)kTC. hvD. (1/2)hv答案:()原因:3. 一个体积为V,粒子质量为m 的离域子系统,其最低平动能级和其相邻能级的间隔是:A. h2/ 8mV2/3B. 3h2/ 8mV2/3C. 5h2/ 8mV2/3D. 8h2/ 8mV2/3答案:()原因:4. CO2分子的转动运动对内能的贡献是A. U r=RT/2B. U r=RTC. U r=3RT/2D. U r=5RT /2答案:()原因:5. 独立子系统的分子全配分函数,可分解为彼此独立的各种运动形式的配分函数的乘积,各配分函数中与压力有关的是A. 平动配分函数B. 转动配分函数C. 振动配分函数D. 电子配分函数答案:()原因:6. 已知CO和N2的质量,转动特征温度皆基本相同,若电子均处于非简并的最低能级且振动对熵的贡献可忽略,则A. S(CO)=S(N2)B. S(CO)<S(N2)C. S(CO)与S(N2)无法比较D. S(CO)>S(N2)答案:()原因:7. 有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中,水面上升高度为h,其中一根在 1/3 h 处使其弯曲向下,试问水在此毛细管端的行为是A 水从毛细管端滴下;B 毛细管端水面呈凸形弯月面;C 毛细管端水面呈凹形弯月面;D 毛细管端水面呈水平面。

答案:()原因:8. 讨论固体对气体的等温吸附的兰格缪尔(Langmuir)理论其最重要的基本假设为A. 气体是处在低压下B. 固体表面的不均匀性C. 吸附是单分子层的D. 吸附是多分子层的答案:()原因:9. 同时具有亲水和亲油基团的分子作为表面活性剂是因为 A. 在界面上产生负吸附 B. 能形成胶囊C. 在界面上定向排列降低了表面能D. 使溶液的表面张力增大 答案:( ) 原因:10. 温度T 时某一级反应A--→B,为了使A 的浓度改变1/5, 需时4s, 则反应的半衰期为 A. 12.42s B. 15.53s C. 4.14s D. 6.21s 答案:( ) 原因:11. 对行反应当温度一定时由纯A 开始反应,下列说法中哪一点是不对的? A.起始时A 的消耗速率最快B.反应进行的净速率是正逆两向反应速率之差C.k 1/k -1的值是恒定的D.达到平衡时正逆两向的速率常数相同。

2013年华南理工物化二考研试题及参考答案(工科)-完整

2013年华南理工物化二考研试题及参考答案(工科)-完整

(5 分)
/ RT 代入得 将 ln K r Gm
ln K {r H m (298K) r C p ,m (T 298K) T [r Sm (298K) r C p ,m ln(T / 298K)]} / RT
将数值代入有:
(298K) +4.0*ln(457.4/298)]}/(8.315*457.4) ln0.36=-{61500+4.0*(457.4-298)-457.4*[ r Sm
3. 固态和液态 UF4 的蒸气压与温度的关系分别为: ln[p(s)/Pa]=41.67-(10.017× 103 K)/T ln[p( l ) /Pa]=29.43-(5.900× 103 K)/T (1) 试计算 UF4 三相点的温度和压力; (2) 求 UF4 的正常沸点; (3) 计算 UF4 三相点的摩尔熔化热及摩尔熔化熵; (4) 计算由 UF4 三相点温度增加 0.012 K 时,其压力变化多少? 假设 1 mol 液态 UF4 的体积比固体大 0.0091dm3。 3. [解]:(1) 41.67-10.017 10 K/T=29.43-5.900 10 K/T
5. 将氯苯用水蒸气蒸馏提纯,在 100kPa 压力下进行,冷凝后的水和氯苯完全不互溶,已知该 系统的共沸点为 92℃,氯苯在共沸点下的蒸气压为 29 kPa。试解决下列问题: (1) 气相中氯苯的组成; (2) 欲蒸出 100 kg 纯氯苯,需要消耗多少水蒸气?氯苯的摩尔质量为 112.5 g·mol 1。(10 分)
(4 分) (2 分)
=RT2[dln(p(l)/Pa)]/dT=49.05 kJ· mol-1 kJ· mol-1 (6 分)
subHm fusHm fusSm

2005年华南理工大学物理化学考研试题及参考答案

2005年华南理工大学物理化学考研试题及参考答案
~2~
葛华才整理并解答.
2005 年《物理化学》(二) 参考答案
△U1=△H1△pV=△H1△nRT=44.01kJ.mol11×8.315×298 J.mol 1=41.53kJ.mol 1 4. (1)请简要回答胶体系统的主要特征是什么 ? 胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要 原因是什么?(6 分) (2) 反应 Ba(SCN)2+K2SO4→2KSCN+BaSO4,在 K2SO4 稍过量的情况下, 生成 BaSO4 溶胶, 试写出 BaSO4 溶胶的胶团结构表示式。(4 分) 解答:(1) 主要特征:高度分散,多相,热力学上的不稳定系统。胶体系统能够稳定存在的主 要原因与胶粒带电有关。 (2) K2SO4 为稳定剂,胶团结构为 [(BaSO4)m nSO42 . (2nx)K+]x . xK+ 或 [(BaSO4)m nSO42 . 2(nx)K+]2x . 2xK+
= cBRT=(0.1976×1000×8.315×298.2)Pa=4.90×105Pa
(3) 已知水在 100℃时的蒸气压 pA=101.325Pa,求 25℃时的蒸气压 p,利用克克方程 ln(p/101.325kPa)= (40670/8.315)(1/298.151/373.15)
1 H2O(l, 1 mol, 298K, p )
ΔH
H2O(g, 1 mol, 298K, p=101325Pa) ↑△H4
↓△H2
ΔH
3 H2O(l, 1 mol, 298K, p*) H2O(g, 1 mol, 298K, p*=3168Pa )
忽略压力对液体的影响:△H2≈0,△S2≈0, 平衡相变过程:△H3 =44.01kJ.mol 1 △S3=△H3/T=44.01kJ.mol 1/298K=147.7 J. K1.mol 1 气相变压过程:△H4 =0 △S4= Rln( p/p*)=[8.315×ln(101325/3168)] J. K1.mol 1=28.81 J. K1.mol 1 因此 △H1=△H2+△H3+△H4=(0+44.01+0) kJ.mol 1= 44.01kJ .mol 1 △S1=△S2+△S3+△S4=(0+147.728.81) J. K1.mol 1= 118.9J. K1.mol 1 △G1=△H1T△S1=(44.010.298×118.9) kJ.mol 1=8.578 kJ.mol 1

华南理工大学2009年物理化学二(852)考研真题答案

华南理工大学2009年物理化学二(852)考研真题答案

Cp,m/(J·K-1·mol-1)
� � � 解:298.15K时: ∆ r Gm = ∆r H m − T ∆ r Sm =1.398 kJ·mol-1 � K � = exp(−∆ r Gm / RT ) =exp(-1398/(8.315×298.15)) = 0.5690 � � � = ∆r H m − T ∆ r Sm 425K时: ∆ r Gm = 39.648 kJ·mol-1
说明:本题在以前考研题中已出过,亦可从霍瑞贞编《物理化学解题指导》中找到! 解:(1) 负极:Zn(s) → Zn2+ +2e正极:Hg2Cl2(s) +2e- → 2Hg(l) + 2Cl电池反应:Zn(s)+ Hg2Cl2(s) →2Hg(l)+ ZnCl2(b)
� (2) E⊖= 1.030V;(3) ∆ r Gm = -197.1kJ.mol-1; K⊖=3.374×1034
葛华才老师, 邮箱:ge1963@
1.在一个装有理想活塞的气缸中,含有温度为100℃,压力为140kPa的理想气体混合 物,其中n(N2)=8.1228 mol,n1(H2O,g)=9.9279 mol。今将该气体混合物等温100℃,可逆压缩 到总压为201.325 kPa的终态。试求:(1)此时有多少水凝结?(2)此过程的ΔH,ΔU,W,Q,ΔS, ΔG及ΔA各为多少?已知 100℃,101.325 kPa下水的摩尔汽化焓ΔvapHm=40.67 kJ·mol-1,终态 时V(H2O, l)与V(H2O, g)相比较V(H2O, l)可忽略不计,且不考虑N2在水中的溶解。(15分) 解:(1)凝固的水量为n2=1.6975mol (2) 系统过程可设想如下: N2: n , H2O: n1 p1=140kPa g 1 N2: n , H2O: n1 p2=201.325kPa g 2 N2: n p2 g H2O: n1 p2 g 3 N2: n H2O: H2O: p2 n3 n2 g p2,g p2,g

2019华南理工大学材料科学与工程考研860普通物理与852物理化学(二)历年真题试卷与真题答案

2019华南理工大学材料科学与工程考研860普通物理与852物理化学(二)历年真题试卷与真题答案

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《2019华南理工大学考研860普通物理复习全析〔含真题与答案〕》根据华工860普通物理(含力、热、电、光学)考研参考书目:《普通物理学》程守洙、江之永,高等教育出版社结合提供的往年华工考研真题内容及答案解析,帮助报考华南理工大学考研的同学通过华工教材章节框架分解、配套的课后习题讲解及相关985、211名校考研真题与解答,帮助考生梳理指定教材的各章节内容,深入理解核心重难点知识,把握考试要求与考题命题特征。

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适用院系:物理与光电学院:凝聚态物理、声学、光学、无线电物理、物理电子学材料科学与工程学院:材料科学与工程、材料工程〔专业学位〕适用科目:860普通物理(含力、热、电、光学)内容详情本书包括以下几个部分内容:Part 1 - 考试重难点:通过总结和梳理程守洙《普通物理学》各章节复习和考试的重难点,建构教材宏观思维及核心知识框架,浓缩精华内容,令考生对各章节内容考察情况一目了然,从而明确复习方向,提高复习效率。

Part 2 - 教材课后习题与解答针对教材课后习题配备详细解读,以供考生加深对教材基本知识点的理解掌握,做到对华工考研核心考点及参考书目内在重难点内容的深度领会与运用。

Part 3 - 名校考研真题详解汇编:根据教材内容和考试重难点,精选本专业课考试科目相关的名校考研真题,通过研读参考配套详细答案检测自身水平,加深知识点的理解深度,并更好地掌握考试基本规律,全面了解考试题型及难度。

2002年华南理工大学物理化学考研真题及参考答案

2002年华南理工大学物理化学考研真题及参考答案

3. 已知反应: 4Na (g) + O2 = 2 Na2O(s)
r Gm / (J·mol-1 ) = -1276222 + 890.6T/K-32.34( T/K)ln( T/K)
(a)
而反应: 4Cr(s) + 3 O2(g) 在 298K 时
= 2Cr2O3(s)
(b)
=2256.85 kJ·mol -1 r H m
2. 已知 H2O(l) 和 H2O(g) 的 S m (298K) 分别为 69.940 和 188.83 J·K-1·mol -1 ; f H m (298K)分别为
285.838 kJ·mol -1
和 241.825 kJ·mol -1 ; 假设相变过程的热效应随温度的变化可忽略不计。
= 547.77 J·mol -1 ·K-1 r Sm
rCp, m = 56 假设rCp, m 与温度无关。 (1) (2)
J·mol -1·K-1
写出反应(b)的 r Gm 与温度 T 的关系式;
证明在 p、温度低于 1063K 时 Cr2O3(s) 能被 Na(g)还原,即发生如下反应: 2Cr2O3 + 12Na(g) = 4 Cr(s) + 6 Na2O(s) (12 分) (c)
H = nCp,m(T2-T1) = [1×(12.471+8.3145)×(109.25-273.15)] J =-3407 J T V 10V 109.25 S nCV ,m ln 2 nR ln 2 [1 12.471ln 1 8.315ln 1 ]J K1 7.72J K1 T1 V1 273.15 V1 A U TS U T2 S S1 (T2 T1 ) [ 2043.9 109.25 7.72 13 (109.25 273.15)]J 756.6J G H TS H T2 S S1 (T2 T1 ) 2120J 注意: TS=T2S2-T1 S1 = T2(S1 + S)-T1 S1 ≠T1S + S1T

【华南理工大学2012年考研专业课真题】物理化学(二)2003

【华南理工大学2012年考研专业课真题】物理化学(二)2003

温度为 50℃、100℃时系统的平衡总压分别为 3950Pa、96300Pa。设反应的rHm 与温度无关, 试求: (1) 计算 50℃时该反应的 K 、rGm 。 (2) 计算该反应的rHm 。 (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
今将该液体在 80℃ 及 101325Pa 下等温可逆分散成球形小液滴,计算: (1) (2) (3) 小液滴半径为 1.00×107m 时的附加压力。 该小液滴的饱和蒸气压。 若将半径为 1.00×107m 的毛细管插入该液体中,已知润湿角为 20°,则管中
液面将上升多少? 已知 80℃ 及 101325Pa 时该液体的密度为 882kg . m3,摩尔质量为 74×10-3 kg . mol 1,不 考虑分散度对表面张力的影响。(15 分)
k”= 0.0537 mol 1 . dm3 . s1
(4) x =1/(1+1/ktcA0) = 1/[1+1/( 0.0537 mol 1 . dm3 . s1×600s×0.0100mol . dm3)] = 0.244 =24.4%
6. 某液体的表面张力与温度的关系如下:
/(103N . m1) = 21.50 - 0.086( t /℃)
MNO L+ D(s)+ E(s)
PQR L+ E(s)+ B(s)
(3) 从相图上可知道,98%的浓硫酸在温度降至 0℃左右时会产生固体硫酸,影响管道输送, 所以冬天时将无法输送。对于 93%的浓硫酸,其凝固点约-35℃,一般的室温都高于此温度, 故用管道输送时将不会因产生固体而堵塞管道的问题。

华南理工大学 物理化学考研试题及参考答案

华南理工大学 物理化学考研试题及参考答案

华南理工大学2001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(含物理化学实验)适用专业:化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程1. C6H6在100kPa时的熔点为5℃,摩尔熔化焓为9916J·mol-1,C p,m(l)=126.8J·K-1·mol-1,C p,m(s)=122.6J·K-1·mol-1。

求100kPa、–5℃下1 mol过冷C6H6凝固成固态C6H6的Q、△U、△H、△S、△A、△G,假设凝固过程的体积功可以忽略不计。

(12分)解:涉及过程如下:∆H= ∆H1+ ∆H2+ ∆H3= C p,m(l)(T’-T) +∆H2+C p,m(s)(T-T’)=9916 J·mol-1+(122.6-126.8)×(268-278) J·mol-1= 9958 J·mol-1恒压Q= ∆H= 9958 J·mol-1∆U= ∆H- ∆pV ≈∆H=9958 J·mol-1∆S= ∆S1+ ∆S2+ ∆S3= C p,m(l)ln(T’/T) +∆H2/T’+C p,m(s)ln(T/T’)= ∆H2/T’+[C p,m(s)-C p,m(s)]ln(T/T’)=9916 J·mol-1/278K+(122.6-126.8)ln(268/278) J·K-1·mol-1= 35.8 J·K-1·mol-1∆G≈∆A= ∆H- T∆S = 9958 J·mol-1-268K×35.8 J·K-1·mol-1 = 363.6 J·mol-12. 卫生部规定汞蒸气在1m3空气中的最高允许含量为0.01mg。

已知汞在20℃的饱和蒸气压为0.160Pa,摩尔蒸气发焓为60.7kJ·mol-1(设为常数)。

【精选资料】华南理工大学 考研工科物化试题及答案

【精选资料】华南理工大学 考研工科物化试题及答案

华南理工大学2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷科目名称:物理化学(含物理化学实验)适用专业:化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程(试题已由葛华才老师整理求解,有错请告知!)1. 在绝热的条件下,将0.4mol某理想气体从200kPa压缩到1000kPa时,温度从300K上升到900K,求该过程的W、△H、△S、△U、△G,判断过程的性质并指出判据,已知:该理想气体在300K和200kPa时的摩尔熵为S m=205J·K-1·mol-1,定压摩尔热容为C p,m=3.5R(12分) 解:分析过程:(p1=200kPa,V1,T1=300K) →(p2=1000kPa,, V2, T2=900K)绝热Q=0理想气体△U = nC V,m△T = n(C p,m-R)△T△H = nC p,m△T故W =△U -Q过程熵△S = nC p,m ln(T2/ T1)+nR ln(p1/ p2)△G =△(H-TS) =△H-(T2S2-T1S1) =△H-(T2△S-S1△T)过程绝热,所以只能用△S判断过程的方向。

注意:本题非恒外压,功一般由热力学第一定律式计算W =△U -Q。

2. 298K时,反应N2O4(g)=2NO2(g) 的平衡常数Kθ=0.155,标准摩尔焓为57.24kJ·mol-1(假定温度对反应焓的影响可以忽略不计)。

(共10分)求(1) 373K时反应的平衡常数Kθ。

(2) 298K,总压为pθ时N2O4的离解度。

(3) 298K,总压为pθ,离解前N2O4和N2(惰性气体)物质的量为1:1时N2O4的离解度。

解:本题主要利用等压方程求不同温度下的平衡常数,以及与组成关系。

(1) 等压方程:ln(K2θ/ K1θ)= (T2-T1)∆r H mθ/R(T2T1)(2)N2O4(g) =2NO2(g)t=0 1mol 0 molt=∞时n 1-x2x n总=1+x分压(1-x) pθ/( 1+x) 2x pθ/( 1+x)K1θ=[2x/( 1+x)]2/[(1-x)/( 1+x)] =4x2/(1-x2)可求出x=(3)N2O4(g) =2NO2(g) N2t=0 1mol 1molt=∞时n1-x2x1mol n总=2+x分压(1-x) pθ/( 2+x) 2x pθ/( 2+x)K1θ=[2x/( 2+x)]2/[(1-x)/( 2+x)] =4x2/(2-x-x2)可求出x=3. 水的蒸汽压与温度之间可用如下关系式表示:lg (p/Pa) =-A/T+B若已知水在77℃时的饱和蒸汽压为41.847kPa,求:(1) 常数A ,B 的值以及水的摩尔蒸发焓;(2) 在多大外压下水的沸点可以改变为101℃;(共8分)解:(1) 给出的关系式实际上为克-克方程的不定积分式。

2000及答案 华南理工考研真题

2000及答案 华南理工考研真题

华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试《物理化学》试题(适用专业:应化类含制糖工程,化工类,未注明的为两类共用题)1.苯的正常沸点为353K ,摩尔汽化焓为30.77kJ•mol -1,现将353K ,标准压力下的1摩尔液态苯向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸汽(设为理想气体)。

A .计算该过程苯吸收的热量和做的功;B .求过程的 G 和 S ;C .求环境的熵变;D .可以使用何中判据判断过程的性质。

(12分)解A .因真空蒸发, p 环=0⎰=-=∴0dV p W 环Q = U = H - (pV )压力变化不大时,压力对凝聚系统的焓、熵影响不大,所以 H 1=0、 S 1=0。

又理想气体恒温 H 3=0 ,所以H = H 1+ H 2+ H 3= H 2= n  vap H m则 Q =n vap H m - p (V g -V l )= n vap H m - pV g ≈ n vap H m - nRT= 1×30770 J - 1mol ×8.3145 J·K -1·mol -1×353K = 27835JB. S = S 1+ S 2+ S 3= S 2+ S 2= ( H 2/T )+ nR ln(p /p)= (30770J/353K)+1×8.3145J ·K -1×ln(101.325kPa/100kPa)= 87.28J ·K -1G = H - T S = 30770J - 353K×87.28J·K -1= -39.84J C. 环境熵变 :设系T =环TS 环= -Q 系/T 环= -27835J/353K =-78.85 J·K -1D . 可用熵判据判断过程的性质,此过程S 隔= S 系+ S 环= 87.28J·K -1+(-78.85J·K -1)= 8.43J·K -1> 0 故为不可逆过程。

华南理工大学物理化学(二)考研真题2008—2018

华南理工大学物理化学(二)考研真题2008—2018

852华南理工大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:物理化学(二)适用专业:材料物理与化学,材料学材料加工工程,化学工程,化学工艺,应用化学,工业催化,能源环境材料及技术,制药工程,生物医学工程共 3 页1. 4 g Ar(可视为理想气体,其摩尔质量M(Ar)=39.95 g·mol-1)在300 K时,压力为506.6 kPa,今在等温下反抗202.6 kPa的恒定外压进行膨胀。

试分别求下列两种过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,ΔA和ΔG。

(1) 若变化为可逆过程;(2) 若变化为不可逆过程。

(15分)2.如图所示,两只 5 dm3充满N2(g,可视为理想气体)的烧瓶浸没在沸水里,瓶内气体压力60795 Pa。

然后把一只瓶浸到冰水混合物中,一只仍在沸水中,试求(1)系统的压力;(2)过程的热(Q)和系统热力学能变化(ΔU);(3)系统焓变。

(10分)3.1 mol压力为P∃的液体A,在其正常沸点下,向真空容器中蒸发,终态变为与始态同温同压的1mol蒸气A。

设蒸气为理想气体,液体体积可以忽略,并已知液体A 在67℃的饱和蒸气压为 0.5P∃,蒸发热为34.92 kJ·mol-1,且与温度无关。

计算上述过程W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔA。

(15分)4.已知某植物营养液的浓度为0.1mol·dm-3。

(1) 求此溶液在25℃时的渗透压。

若把植物细胞近似看成半透膜,试计算该营养液能被植物提升的高度;(2) 假设植物毛细管半径为0.1μm,该营养液能够完全润湿毛细管,试计算该营养液在毛细管中提升的高度;(3) 根据上述计算结果,判断植物主要依赖何种方式获取养分?(4) 你认为植物能够长的高度极限应该多少?原因?已知该营养液的密度为 1.00kg·dm-3,表面张力为0.0717N·m-1,重力加速度为9.81m·s-2。

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解:(1) 正极: 2AgCl(s) +2e- → 2Ag(s)+2Cl负极: 2Hg(l) +2Cl-→ 电池: Hg(l) | Hg2Cl2(s) Hg2Cl2(s) +2e| Cl-(a) | AgCl(s) | Ag
电动势 E= - DrGm/zF= -(-201880J·mol-1)/(2×96500C·mol-1)=1.046V (2) 将反应 AgCl(s) → Ag++Cl- 设计成电池:
2NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 平衡 p/2 p/2
K=p[H2O(g)] p [CO2(g)]/ p2 = (p / p)2/4 =(3950Pa/100000Pa)2/4= 0.0003901 rGm= -RTln K= -8.3145J·K-1·mol-1×323.15K×ln(0.0003901)= 21089 J·mol-1 (2) T'=373.15K 时,K‘= (p' / p)2/4 =(96300Pa/100000Pa)2/4=0.2318
rHm= [RT'T/(T'-T)] ln (K'/ K) =[8.3145J·K-1·mol-1×373.15K×323.15K/(373.15K323.15K)]×ln(0.2318/0.0003901) =128075J·mol-1=128.1 kJ·mol-1 (3) 若分解温度即为平衡总压 p=101325Pa 时对应的温度 T” ,此时 K“= (p”/ p)2/4 =(101325Pa/100000Pa)2/4=0.2567 利用等压方程 ln (K”/ K) = (rHm/ R )(1/T -1/T”) 即 ln(0.2567/0.0003901)=(128100kJ·mol-1/8.3145J·K-1·mol-1)(1/323.15K-1/T”) T”= 374.06K
正极: AgCl(s) +e- → Ag(s)+Cl负极: Ag(s) → Ag+ + e-
电池:Ag(s) | Ag+ | Cl- | AgCl(s) | Ag(s) E= RTlnK/zF= RTlnKsp/zF = E[AgCl(s)/Ag,Cl-]- E[Ag+/Ag] E[AgCl(s)/Ag,Cl-]= E[Ag+/Ag]+RTlnKsp/zF= 0.799V+0.05916V×ln(1.75×10-10)
2.(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rHm与温度无 关,试求: (1) 计算 50℃时该反应的 K、rGm。 (2) 计算该反应的rHm。 (3) 计算 NaHCO3(s)的分解温度。(15 分) 解:(1) 设平衡总压为 p,则
2003 年物理化学试卷(合化工原理一部分内容) 化工类专业
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·mol1,求此过程的 Q、W、U、H、S、G。 (15 分) 解:Q=H=nVapHm= 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=0 W= -p[V(g)-V(l)]≈ -pV(g) = -nRT= U=Q+W= 40.64kJ-3103J = 37.54kJ -1mol×8.3145J·K-1·mol-1 ×373.15K=-3103J
相区 相态 自由度
VIII D(s) + E(s) 1
IX E(s)+L 1
X D(s)+L 1
XI E(s)+L 1
XII L+ B(s) 1
XIII E(s)+ B(s) 1
三相线的相态(F=0) 三相线 相态 FGH 冰+L+ C(s) JKL L+ C(s)+ D(s) MNO L+ D(s)+ E(s) PQR L+ E(s)+ B(s)
H2O-H2SO4 系统的相图
(2) 在常压下,硫酸与水的相图看起来似乎复杂,实际上很简单,是 H2O— H2SO4·4H2O、H2SO4·4H2O—H2SO4·2H2O、H2SO4·2H2O—H2SO4·H2O、 H2SO4·H2O—H2SO4 固相完全不互溶的相图的组合,因此各区和三相线的相态很容易确 定,自由度为 F=C-P+1=3-P,具体相态(L 为液体,S 为固体)和自由度数值见下表: 相区 相态 自由度 I L 2 II 冰+L 1 III L+C(s) 1 IV 冰+ C(s) 1 V C(s)+L 1 VI L+ D(s) 1 VII C(s)+ D(s) 1
3.硫酸在常压下与水可形成 3 种水合物,其相图如右。 (1) 指出三个水合物的组成。已 知硫酸和水分子的相对质量分别为 98、18。 (2) 指出各区和三相线的相态和 自由度。 (3) 生产过程中用管道输送液态 硫酸,若是 98%的浓硫酸,会不会出 现问题?若是 93%的浓硫酸,又会如 何? (15 分) 答:(1) 组成分别为 H2SO4·4H2O(C)、 H2SO4·2H2O(D)、 H2SO4·H2O(E)。
(3) 从相图上可知道,98%的浓硫酸在温度降至 0℃左右时会产生固体硫酸,影响管 道输送,所以冬天时将无法输送。对于 93%的浓硫酸,其凝固点约-35℃,一般的室温都 高于此温度,故用管道输送时将不会因产生固体而堵塞管道的问题。
4. 298K 时,已知反应 2Hg(l) + 2AgCl(s) → Hg2Cl2(s)+2Ag(s)的 DrGm = 201.88kJ·mol-1, E(Ag+/Ag)=0.799V,Ksp(AgCl)=1.76×10-10。 (1) 将反应设计成电池并计算出该电池的标准电动势。 (2) 计算 E[AgCl(s)/Ag,Cl-]。 (3) 若该电池电动势的温度系数(∂E/∂T)p=1×10-4V·K-1,计算该电池反应的 DrSm、 DrHm、Qr。(15 分)
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