郑州大学2010年攻读硕士学位研究生入学试题物理化学A卷

11. 19℃时，丁酸水溶液的表面张力与浓度的关系可以准确地用下式表示：
* A ln(1 Bc)
其中 * 是纯水的表面张力，c 为丁酸浓度，A、B 为常数。 ①导出此溶液表面吸附量 Г 与浓度 c 的关系； ②已知 A 0.013N m-1 ， B 19.62dm3 mol-1 ，求丁酸浓度为 0.20mol dm -3 时的吸附量
郑
学科、专业：化学 研究方向：工业催化，应用化学
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大
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2010 年攻读硕士学位研究生入学试题 A 卷
考试科目：物理化学（五） ，科目代码 925
（共 3 页）
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1. 将1mol O 2 从298K，100 kPa的始态绝热可逆压缩到600 kPa的终态。试求该过程的Q，W，
g 1 d t 3 b 6 A wB C1 c 7 e 4
h
5
k
f
2 a
8
C2
B
图 A-B 二组分凝聚系统相图 （1）各相区相态 相区 相态 相区 相态
1 2 3 4
（2）三相线上的相平衡关系：
2
6. 将固体 NH4C1(s)放入真空容器中，在某一定温度下达到分解平衡时有如下反应 NH4C1(s)＝NH3(g)＋HCl(g)
Г；
③求丁酸在溶液表面的饱和吸附量 Γ ； （6 分）
3
正比。在 970K 时，N2O(g)的初始压力为 39.2kPa，测得半衰期为 1529s，1030K 时，N2O(g) 的初始压力为 48.0kPa，测得半衰期为 212s。
(1) 判断该反应的级数。 (2) 计算两个温度下的速率常数。 (3) 求反应的实验活化能。
（20 分）
4. 气相反应 H 2 (g)+Br 2 (g)=2HB r (g) 的历程为 : (1) Br 2 → 2Br (2) Br + H 2 → HBr + H (3) H + Br 2 → HBr + Br (k1) (k2) (k3)
1
(4) H + HBr → H 2 + Br (5) 2Br → Br 2
(k4) (k5)
试证明反应的动力学方程式为 :
d[HBr] k[H 2 ][Br2 ]1 / 2 [HBr] dt 1 k' [Br2 ]
（ 10 分）
（2）三相线上的相平衡关系。 5 . A-B 二组分凝聚系统相图如图。指出（1）各相区的稳定相， （18 分）
9. 在298K时，有一含Zn2+和Cd2+的质量摩尔浓度均为0.1 mol ·kg-1的溶液，用电解沉积的方法
把它们分离。试问：(1)哪种金属首先在阴极上析出？用未镀铂黑的铂作阴极，H2在铂上的超 电势为0.6V，在Cd上的超电势为0.8V。(2)第二种金属开始析出时，前一种金属剩下的浓度 （10分） 为多少？设活度因子均为1。 可逆的使纯水表面增加 1.0m2 的面积， 吸热 0.04J。 求该过程的 ΔG,W, ΔU, ΔH, 10. 求在 283K 时， （10 分） ΔS 和 ΔF 各为多少？已知该温度下纯水的表面吉布斯自由能为 0.074J·m-2。
系统的组分数为 ，相数为 ，自由度数为 。 （6 分）
( ) 和 标 准 生 成 自 由 能 f Gm ( ) 分 别 为 30.71 和 7.. 已 知 A2 (g) 的 标 准 生 成 焓 f H m
3.14kJ·mol-1。
（1）计算液态 A2 在 298K 时的蒸气压。 （2）近似计算 A2 在 323K 时的蒸气压。 （3）近似计算标准压力下液态 A2 的沸点。 （20 分）
U ， H ， S系 ， A ， G 以及 S隔 。
设 O 2 为理想气体，已知 O 2 的 C p ,m 3.5 R , S m (O 2 , g) 205.14J K 1 mol1 。 （20分）
2. 已知水在 100℃ 及标准压力下蒸发焓为 2259 J g 1 ，求 1mol 100℃ 及标准压力下的水变为 100℃、 5 104 Pa 的水蒸气的 U ， H ， S ， A 和 G 。 （20分） 3. N2O(g)的热分解反应为 2N2O(g)→2N2(g)+O2(g)，在一定温度下，反应的半衰期与初始压力成
8 电池 Pb (s) | Na2SO4·10H2O 饱和溶液| Hg2SO4(s) | Hg（l） 在25℃时电动势为0.9647V，电
（1）写出电池反应； （2）计算25℃时该反应的ΔrGm ，ΔrSm 动势的温度系数为1.74×10-4V·K-1。 和ΔrHm 以及电池恒温可逆放电时的可逆热效应Qr,m。 （10分）