869617com:2007年合肥工业大学物化考研试题

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合肥工业大学 2007 年攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目:物理化学 一、 (45 分)综合填空题(选做且只做 15 题) 1. 400K 下,某理想气体 T (?Am ?T )V = ?10000J ? mol ?1 , Gm = 2. 下列物质中由定义便可知其标准燃烧焓的物质是 物质是 (O2,NH3,O3,CO2,C60) 。 +U m 。

,标准生成焓为零的

3. 组成和体积不变的条件下,随着 S 的下降,封闭系统的 T 和 A 将分别 。 和 4. 系统经循环过程 10Q = ?5000J + 7 ΔU ,则该过程 W ? 5ΔH = J。

5. 假设某纯溶剂的化学势为-20000J/mol,溶入少量的蔗糖后,溶剂的化学势与 (-20094,-19850,-19999,-30000) 。 (J/mol)之比为 6. 某水溶液在 100.52℃沸腾,相同压力下该液体凝固点为 T,则与 T/K 最接近 的值为 (273.67,272.63,271.29,371.29) 。 7. 恒 温 恒 压 下 , 可 逆 电 池 做 电 功 -1000kJ , 过 程 热 值 为 -100kJ , 则 ΔH 为 。 (-1100 kJ,-900 kJ,900 kJ,1100 kJ) 8. 定压下,二组分物系中能与水溶液平衡共存的含水盐最多为 (1,2,3,4) 。 9. 气体在固体表面上发生等温媳妇过程,熵变 ΔS 将 。 相

10. H2SO4 的稀溶液,其电解质的平均活度系数为 γ ± , Y ? γ ± =1.19,则整数 Y= 。

11. 某温度下,水的离子积为 1.0×10-14 ,摩尔电导率为 5.4782×0.01 S m2/mol, 则纯水的电导率为: 。 12. 朗阁缪尔吸附中θ =1/2 时的压力为 100kPa时,则吸附常数b= θ =3/4 时对应的气相压力p= kPa。 (kPa)-1,

在 13. 电池Pt | H2 (400.0kPa) | HCl (0.100mol·L-1) | H2 (40.0kPa) | Pt, 298.2K下的电 动势,不可逆放电时有,E< mV。

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14. 半径为r的液滴蒸气压为Pr ,则 ln( pr / p∞ ) 与界面张力成 2×10-8m时附加压 Δp =5900Pa,当 Δp =1180Pa时,r= m。

,若r=

15. 某反应级数为m,中间一步反应分子数为n,则m+(m-n)2为 (2,1/2,1/9,-1) 。 16. 已知 Eθ (Cu 2+ / Cu)=0.340V ,E θ (Cu + / Cu)=0.522V , E θ (Cu + / Cu +)= 则 V。 17. 接触角θ<90°时, 固气界面张力 18. 某反应机理如下: A dCP / dt = 固液界面张力, cosθ= θ由 计算。

C , B + C → P ,用稳态法导出反应的速率方程为 。 销毁和 , 使阴极电势 销毁所致。 。

19. 支链反应的爆炸上限和爆炸下限分别出由 20. 电极极化作用的结果是: 使阳极电势

二、 (20 分)双原子和单原子分子各 2.00mol组成的混合理想气体,经下述不同 过程到达各自的终态。 始态均为 600K, 100kPa, 计算下述各过程的 W , ΔU 和 ΔS 。 已知双原子分子和单原子分子的摩尔恒容热容分别为 Cv, m= 2.5R和 1.5R,R= 8.314J·K-1·mol-1。 1. 恒温可逆压缩至 400kPa; 2. 恒容冷却至 200K; 3. 恒定外压为 50kPa 的不可逆绝热过程。 三、 (15 分)在气液平衡的 400.0K 和 100.0kPa 下,假定蒸气为理想气体、液体 体积可以忽略,且 Δ vap H m 与温度无关。 1. 在 400K、100.0kPa 下 1 摩尔液态 D 变成气体,计算该过程的 ΔU 、ΔS 和 ΔA 。 2. 将 400K、 100.0kPa 下 1 摩尔液态 D 注入一真空容器中, 蒸发成 400.0K、 100.0kPa 的气体,计算该过程的 ΔU 、 ΔS 和 ΔA 。 3. 气液平衡时测得压力为 1000kPa,计算气体的温度 T。

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四、 (15 分)两个等体积容器在 200kPa 和 300K 下分别装有理想气体 A、B,接 通二容器并加入催化剂后,A 和 B 发生理想气体 A+B 下测得平衡压力分别是 160kPa 和 200kPa。 1. 若 A 与 B 不反应(无催化剂时) ,计算在 360K 和 400K 下,混合后 A 的分压 力。 2. 计算反应 A+B
θ AB 在 360K 和 400K 下的标准平衡常数 K1θ 和 K 2 。

AB ,在 360K 和 400K

θ θ θ θ 3. 假定 Δ r H m 与温度无关,求反应的 Δ r H m 和 360K 下的 Δ r Gm 和 Δ r S m 。

五、 (20 分)电池Pb | PbSO (s) | Na2SO (s) ·10H2O 饱和溶液| Hg2SO (s) | Hg (l)的电 动势与温度T(K)的关系为: E / V=0.9467 + 1.74 × 10?4 T / K ? 298.2) ( 1. 写出 z=2 时的电极反应和电池反应; 2. 计算 298.2K时该反应的 Δ r Gm 、 Δ r S m 和 Δ r H m ; (F=96485 C·mol-1) 。 3. 对外做功为零时,上述电池反应的 Δ r Gm 、 Δ r H m 及 Δ r Sm 。 六、 (15 分)定压下,某二组分凝聚系统相图如下:


p =101.3 kPa

a 1

b

c H

2 T/K C D 4 3 0 A 0.2 J A2B 0.4 XB 0.6 E 6 1.0 B F 5 G

0.8

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1. 标明各相区内的相态 (含具体物质) 和相数; 指出 CDF 和 JEG 线上的相平衡; 2. 画出 b、c 点冷却的步冷曲线; 3. 将 40mol含XB=0.50 的溶液自a点冷却,在固液两相共存区,析出固体 5mol 和 20mol的固态分别是什么物质; 4. 析出固体 5mol和 20mol的固态时液相的组成XB(L)分别是多少? 七、 (20 分)对于反应B+S→D+P, ?dCB / dt = kCBCS ,在 400K且B和S初始浓度 均为 0.100 mol·L-1条件下,半衰期为 300.0 min, 1. 计算该反应的速率常数 k; 2. 当B和S均从初始浓度 0.400 mol·L-1降至 0.100 mol·L-1,计算反应时间; 3. 活化能为 80.0 kJ·mol-1,计算 CS, 0 =3.00 mol·L-1, CB, 0 =0.03 mol·L-1,380K时 B的半衰期。


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