太原理工大学物理化学B考研真题2009年

太原理工大学2009年攻读硕士研究生入学考试试题

物理化学B

常数R=8.314J K -1mol -1 F=96500C ·mol -1 L=6.023×1023mol -1 P Θ=100KPa C Θ=1mol dm -3

一. 填空题(30分)

1、 封闭系统且W ’=0 时，热力学能随熵的变化的变化率V

U S ∂⎛⎫

⎪∂⎝⎭ = ,吉布斯随压力的变化率T

G P ∂⎛⎫

⎪∂⎝⎭ = 。

2、 若变化过程的△S=0，该过程是 。

3、 373K 时，100g 水中含有11.8gNaCl 的溶液上方蒸气压为p=94.232kpa 。则溶液中水的活度a= 。水的活度系数γ= （已知M(NaCl)=58.44，M(H 2O)=18，P H2O =101.325KPa ）

4、 NH 4HS(S)放入抽空的瓶内发生分解，恒温下NH 4HS(S)=NH 3(g)+H 2S(S)则分解反应达到平衡时该体系的独立组分数为C= 自由度数F 为 。

5、 方程ln p

d dT

=m 2H RT ∆ 可适用于 。

6、 从多孔硅胶的强烈吸水性能比较，在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子化学势μ 吸附在硅胶表面的水分子化学势μ。

7、 气相反应2H 2+2NO →N 2+2H 2O 不是基元反应，因为

8、 在300K 时，鲜牛奶5h 后即变酸，但在275K 的冰箱里，可保存50h ，牛奶变酸反应的活化能E= . 9、兰格缪尔吸附等温式θ=

bp

1+bp

中θ的物理意义是 ，常数b 的物理意义是 。

10、 瑞利（Rayleigh ）在研究散射作用后得出，对于单位体积胶体体系，散射光的强度与入射光波长的 次方成 比。 二、（15分）某气体状态方程为p （V —nB ）=nRT （其中B 为常数），nmol 气体从始态p 1，T 1，经过绝热真空膨胀终态压力为p 2，求该过程的 Q,W ，△U ，△H ，△S.

三、（20分）已知A-B 二元凝聚系统相图如下：

组成坐标为B 的质量分数（w B ）,L,M,N 三点的组成w B 分别为0.30,0.50,0.80. （1） 确定相图中标有数字1~6相区的稳定相态、自由度数F ：

（2） 绘出试样1（w B =0.30）和试样m （w B =0.50）的步冷曲线示意图;

（3） 今有w B =0.60的试样c 的质量210g ，自高温冷却到三相平衡温度t 时，

当含w B =0.80的固溶体的质量为126g ，问此时系统有哪些平衡相？平衡时各相的质量是多少？ 四、（15分）反应C(石墨)+2H 2(g)=CH 4(g) zai 898K 时Δr H m Θ=-88.05 KJ mol -1，

各物质的标准熵分别为

C(石墨) H 2(g) CH 4(g)

S m / J mol -1k -1

14.9 161.6 225.9

（1） 试问T=898K,p=100KPa 时当y 4CH =0.1 ，y 2H =0.7 , y 2N =0.2的反应方向？ （2） 若温度和组分不变，欲使反应方向向右进行为了获得更大CH 4(g)压力应如何控制？

五（15分）298K 某普通钢铁容器内盛pH=4的水溶液，问在此情况下容器是否会被腐蚀？

（一般以Fe 2+浓度超过10-6mol -1dm -3时作为被腐蚀的标准）。已知298K 时，E Θ

（Fe 2+/Fe ）=-0.440V ,H 2在铁上析出时的超电势为0.40V 。

六（20分）已知298K 电池Pt|H 2(100kpa)|HBr （a ±=1）|AgBr （S ）|Ag （S ）该电池电动势 E=0.0713V , P

E T ∂⎛⎫

⎪∂⎝⎭ = -5.0×10-4V K -1

(1) 写出电极反应和电池反应；

(2) 计算298K 时电池反应的△r ， H m ，△r S m ，△r G m ; (3) 上述反应在确定浓度的条件下，在恒压无非体积功的反应器中进行和在电池中可逆地进

行时吸放的热量各为多少？

七（15分）反应A+B →C 的速率方程为： -

A

dC = ,实验数据如下:

求该反应级数(α,β)和反应速率常数k.

八(20分)在汞蒸气存在下,乙烯加氢反应C 2H 4+H 2g

H −−

→ C 2H 6的反应机理如下: Hg+H 2k1

−−

→ Hg +2H · H ·+C 2H 4k2

−−→ C 2H 5·

C 2H 5·+H 2k3−−

→ C 2H 6+ H · H ·+ H ·+Hg k4

−−→ Hg+H 2 采用稳定处理法,假设中间产物H ·及C 2H 5·的浓度很小,求C 2H 6的生成速率表达式.

自己手打的，共享给需要的同学们！