01-04华南物理化学考研真题[

华南理工大学

2001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,Cp,m(l)=126.8J?K-1?mol-1,Cp,m(s)=12

2.6J?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:

H2+Cp,m(s)(T-T’) H3= Cp,m(l)(T’-T) + H2+ H1+ H=

=9916 J?mol-1+(122.6-126.8)×(268-278) J?mol-1

= 9958 J?mol-1

H= 恒压Q= 9958 J?mol-1

H=9958 J?mol-1 pV ≈ H- U=

S3= S2+ S1+ S= H2/T’+Cp,m(s)ln(T/T’) Cp,m(l)ln(T’/T) +

= H2/T’+[Cp,m(s)-Cp,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

S = 9958 J?mol-1-268K×35.8 J?K-1?mol-1 = 363.6 H- A= G≈ J?mol-1

2. 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)。若在30℃时汞蒸气在空气中达到饱和,问此时空气中汞的含量是最高允许含量的多少倍?汞蒸气看作理想气体,汞的摩尔质量为200.6g?mol-1。(10分)

解:本题主要利用克-克方程进行计算。30℃时汞蒸气压为

vapH (T ’-T )/RTT ’] p’= p exp[

= 0.160Pa×exp[60700×(303.15-293.15)/(8.315×293.15×303.15)]

=0.3638Pa

此时空气中汞含量是最高允许含量的倍数为

(pV/RT)M/0.01×10-3g =[0.3638×1/(8.315×303.15)]×200.6/10-5=2895

3.钙和镁能形成一种稳定化合物。该系统的热分析数据如下

质量百分数wCa/% 0 10 19 46 55 65 79 90 100

冷却曲线出现折点时T/K - 883 - 973 - 923 - 998 -

冷却曲线的水平线T/K 924 787 787 787 994 739 739 739 1116

(1) 画出相图(草图)并分析各相区的相态和自由度。

(2) 写出化合物的分子式,已知相对原子量:Ca,40;Mg,24。

(3) 将含钙35%的混合物1kg熔化后,放置冷却到787K前最多能获稳定化合物多少? (12分)

解1) 相图如下。单相区F=2,两相区F=1,三相线F=0。

(2) 化合物C含Ca 55%,可知其分子式为

Ca:Mg= (55/40):(45/24) = 11/15

即为Ca11Mg15。

(3) 根据杠杠规则,设能得到化合物为W,则

(1kg-W)×(35-19)= W×(55-35)

得

W= 0.444kg

4. 在25℃时,下列电池

Zn(s) | ZnCl2(b=0.005mol?kg-1) | Hg2Cl2(s) | Hg(1)

的电动势E=1.227V。

(1) 写出电极反应和电池反应。

±和活度a 。已知德 (2) 求25%时该ZnCl2水溶液的离子强度I,离子平均活度系数拜-许克尔极限公式中常数A=0.509kg1/2?mol-1/2。

。 (3) 计算电池的标准电动势E

(4) 。(13分) rG 求电池反应的

解:此题与霍瑞贞主编的《物理化学学习与解题指导》258页15题基本相同,但书上计算活度部分是错误的!

(1) 正极反应:Hg2Cl2(s)+2e- = 2Hg(1)+2Cl-

负极反应:Zn(s) = Zn2++2e-

电池反应:Hg2Cl2(s)+Zn(s) = 2Hg(1)+ZnCl2

(2) b+=b,b-=2b,

bBzB2=0.5×[b×4+2b×1]=3b I=(1/2) =3×0.005mol?kg-1=0.015mol?kg-1

±=-Az+|z-|I1/2 = -0.509×2×0.0151/2= lg -0.1247

±=0.750

3 = (0.005) (2×0.005) ±3/b 3 =b+b-2 ±3 /b a=a±3=b±3 2×0.7503

=2.11×10-7

(3) 根据Nernst方程

=E+(0.05916V/2) E lga(ZnCl2)=1.227V+0.02958V×lg(2.11×10-7)=1.030V

= =-zFE rG (4) -2×96500×1.021J= -197.1kJ

5. v=3200K,转动特征温度 HI的摩尔质量M=127.9×10-3kg?mol-1,振动特征温度r=9.0K:已知k=1.381×10-23J?K-1,h=

6.626×10-34J?s,L=6.022×1023mol-1。

(1) 计算温度298.15K,100kPa时HI的平动、转动、振动配分函数qt、qr、qv0。

(2) 根据转动各能级的分布数,解释能级越高粒子分布数越小不一定正确。(10分)

解:(1) V=nRT/p=(1×8.315×298.15/100000)m3 =0.02479m3

=3.471×1031

= 298.15K/(9.0K×1)=33.13 r qr=T/

=1.000

(2) 根据玻尔玆曼分布,转动能级分布

r /T)/qr = (2J+1) nJ/N =gJexp(-J(J+1) r /T)/qr =gJ fJ e xp(-J(J+1)

由gJ= (2J+1)和fJ决定,随着J增大,gJ增大,fJ减少,因此有可能出现一个极大值,即能级越高粒子分布数越小不一定正确。

6. 在273K时用钨粉末吸附正丁烷分子,压力为11kPa和23kPa时,对应的吸附体积(标准体积)分别为1.12dm3?kg-1和1.46dm3?kg-1,假设吸附服从Langmuir等温方程。

(1) 计算吸附系数b和饱和吸附体积V∞。

(2) 若知钨粉末的比表面积为1.55×104m2?kg-1,计算在分子层覆盖下吸附的正丁烷分子的截面积。已知L=6.022×1023mol-1。(10分)

解:(1) Langmuir等温方程V/ V∞= bp /(1+bp),两种不同压力下的数据相比数得

V/ V’ = (1+1/bp’)/(1+1/bp)

1.46/1.12=(1+1/11kPa/b)/ (1+1/23kPa/b)

可得b=0.156 kPa-1

所以

V∞= V(1+bp) / bp=1.12dm3?kg-1×(1+0.156×11)/(0.156×11)

=1.77 d m3?kg-1

(2) 比表面A0= V∞LA/(0.0224m3?mol-1) ,可得截面积为

A=(0.0224m3?mol-1)A0/ V∞L

= (0.0224m3?mol-1)×1.55×104 m2?kg-1/(1.77×10-3m3?kg-1×6.022×1023mol-1)

=3.257×10-19m2

7. 有下列反应

式中k1和k2分别是正向和逆向基元反应的速率常数,它们在不同温度时的数值如下:

温度/K 300 310

k1/s-1 3.50×10-3 7.00×10-3

)-1 7.00×10-7 k2/(s?p 1.40×10-6

(1) 计算上述可逆反。 应在300K时的平衡常数Kp和K

(2) 分别计算正向反应与逆向反应的活化能E1和E2。

H。 (3) 计算可逆反应的反应焓

(4) ,问系统总压p’, 在300K时,若反应容器中开始时只有A,其初始压力p0为p

时所需时间为多少?(可适当近似)(13分)。 达到1.5p

解:(1) )-1=2000 p Kp=k1/k2=3.50×10-3s-1/7.00×10-7(s?p

=2000 =Kp /p K

(2) E1=RTT’ln(k1’/k1)/( T’-T’)= [8.315×300×310×ln(7.00/3.50)/(310-300)]J?mol-1

=53.6k J?mol-1

E2=RTT’ln(k2’/k2)/( T’-T’)

= [8.315×300×310×ln(1.40×10-6/7.00×10-7)/(310-300)]J?mol-1

=53.6k J?mo l-1

H= E1-E2= 0 (3)

(4) A(g) = B(g) + C(g)

t=0 p p= p

-pA -pA p= 2p p -pA p t=t’ pA -p 即pA=2p

速率方程

-pA)2 ≈k1 pA ( ∵ -dpA /dt = k1 pA-k2 (p k2 p<

积分得

/(2p -p)]/t =ln[p /(2p t=ln(pA0/pA)/k1=ln[p )]/3.50×10-3s-1=198s -1.5p

8.在浓度为10 mol?m-3的20cm3 AgNO3溶液中,缓慢滴加浓度为15 mol?m-3的KBr溶液10cm3 ,以制备AgBr溶胶。

(1) 写出AgBr溶胶的胶团结构表达式,指出电泳方向。

(2) 在三个分别盛10cm3 AgBr溶胶的烧杯中,各加入KNO3、K2SO4、K3PO4 溶液使其聚沉,最少需加电解质的数量为:1.0 mol?m-3的KNO3 5.8 cm3 ;0.01 mol?m-3的K2SO4 ;8.8 cm3 ;1.5×10-3 mol?m-3的K3PO4 8.0 cm3 ;计算各电解质的聚沉值以及它们的聚沉能力之比。

(3) 293K时,在两极距离为35cm的电泳池中施加的电压为188V,通电40min =1.03×10-3 Pa?s r=80,粘度 电势为多大?已知293K时分散介质的相对介电常数 15s,测得AgBr溶胶粒

子移动了3.8cm。问该溶胶的0=8.854×10-12F?m-1。(10分) ,真空介电常数

解:(1) AgNO3过量,为稳定剂,胶团结构为

[(A gBr)m nAg+?(n-x)NO3- ]x+ ?xNO3-

胶粒带正电,电泳时向负极移动。

(2) KNO3 的聚沉值: 1.0mol?dm-3×5.8cm3 / (10+5.8) cm3 = 0.367 mol?dm-3

K2SO4的聚沉值: 0.01 mol?dm-3×8.8cm3 / (10+8.8) cm3 = 4.68×10-3 mol?dm-3

K3PO4 的聚沉值;0.0015 mol?dm-3×8.0cm3 / (10+8.0) cm3 = 6.67×10-4 mol?dm-3 聚沉能力之比KNO3:K2SO4:K3PO4

= (1/0.357):(1/4.48×10-3):(1/6.67×10-4) =1:79.7:535

(3) / h得 (V/l) /h = E 由公式u=

0 V r V = ul h / = ulh /

= (0.038m/2415s) ×0.35m ×1.03×10-3Pa?s/ (80×8.854×10-12F?m-1×188V)

= 0.0426V

9. 在室温下氨基甲酸铵很不稳定,易分解,且分解平衡压力小于大气压。请你设计反应装置,测量这个反应的平衡常数,粗略画出实验装置草图,说明部件要求什么条件,如何测量压力,并推导平衡常数表达式。

NH2COONH4(s) = 2NH3(g) + CO2?(g) (10分)

解:参考物理化学实验教材。

华南理工大学

2002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. 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Sm=205J?K-1?mol-1,定压摩尔热容为Cp,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 = nCV,m△T = n(Cp,m-R)△T

△H = nCp,m△T

故W =△U -Q

过程熵

△S = nCp,mln(T2/ T1)+nRln(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) =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) 的平衡常数K

求(1) 。 373K时反应的平衡常数K

时N2O4的离解度。 (2) 298K,总压为p

(3) ,离解前N2O4和N2(惰性气体)物质的量为1:1时N2O4的离解度。 298K,总压为p 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) /R(T2T1) rHm )= (T2-T1) / K1 等压方程:ln(K2

(2) N2O4(g) = 2NO2(g)

t=0 1mol 0 mol

t=∞时n 1-x 2x n总=1+x

/( 1+x) /( 1+x) 2x p 分压(1-x) p

=[2x/( 1+x)]2/[(1-x)/( K1 1+x)] =4x2/(1-x2)

可求出x=

(3) N2O4(g) = 2NO2(g) N2

t=0 1mol 1mol

t=∞时n 1-x 2x 1mol n总=2+x

/( /( 2+x) 2x p 分压(1-x) p 2+x)

=[2x/( 2+x)]2/[(1-x)/( 2+x)] =4x2/(2-x-x2) K1

可求出x=

3. 水的蒸气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℃时的饱和蒸气压为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) vapHm 给出的关系式实际上为克-克方程的不定积分式。题目只给出一个温度下的蒸气压,代入方程无法求解。所以必须考虑其他条件或常识,即水在100℃时的饱和蒸气压为101.325kPa,代入自然就可得到A,B。至于可用与A的关系计算:

vapHm = -2.303×AR

亦可用克-克方程的定积分式计算。

(2) 外压压力即为101℃时的水的饱和蒸气压。

4.(NH4)2SO4-H2O所组成的二组分系统,在-19.1℃时有一个低共熔点,此时冰、(NH4)2SO4(s)和浓度为38.4%(质量分数,下同)的(NH4)2SO4水溶液平衡共存。在108.9℃时(NH4)2SO4饱和溶液(浓度为51.8%)沸腾。

(1) 试绘出相图示意图。

(2) 分析各组分存在的相平衡。

(3) 含30%的(NH4)2SO4水溶液冷却能否得到纯固体(NH4)2SO4?若不能,如何得到纯固体(NH4)2SO4?

(4) 1kg含51.8%的(NH4)2SO4水溶液在何温度下能得到最多的纯固体(NH4)2SO4, 计算出最多能得到的(NH4)2SO4的量。(共12分)

解:(1) 相图和各相组成如下

(3) 不能。可通过加热蒸发使硫酸铵的浓度增大至超过38.4%(或51.8%)即可.

(4) 冷却到接近-19.1℃时能得到最多的纯固体。设固体量为Ws,利用杠杆规则则有,

(51.8-38.4)(1kg-Ws)= (100-51.8)Ws

Ws=0.218kg

5.25℃时,电池Zn(s) | ZnCl2 (b=0.555mol?kg-1) | AgCl(s) | Ag(s) 的电动势E=1.015V,(? E/?T)p = -4.02×10-4 (AgCl/Ag,Cl-)=0.2220V。 (Zn2+/Zn)=-0.7630V, E V?K-1。已知E

(1) 写出电池反应。

(2) 。 求上述反应的平衡常数K

(3) 求电解质溶液ZnCl2的平均活度系数。

(4) 求上述反应在定浓条件下,在恒压无其他功的反应器中进行或在电池中可逆地进行时吸

放的热量各为多少?(共12分)

解:(1) 电极反应:

Zn(s) →Zn2+ + 2e—

AgCl(s) + e—→Ag(s) + Cl—

电池反应: Zn(s) + 2AgCl(s) →2 Ag(s) + ZnCl2(l)

/RT) = = exp(zFE (2) K exp[2×96500×(0.2220+0.7630)/8.315/298.2]= 1.983×1033

-(0.05916/2)lg[4 (3) =E )3] 3(b/b

,而,

代入 1.015=(0.2220+0.7630)-(0.05916/2)lg(4×3×0.5553)

±=0.521

(4) 可逆电池Qr= zFT(?E/?T)p= 2×96500×298.2×(-4.02×10-4) J?mol-1

= -23136J?mol-1

非电池反应:

rG+Qr = -zFE+ Qr= rS = rG+T rH = Qp= [-2×96500×1.015+(-23136)] J?mol-1

= -219031J?mol-1

6. 25℃时乙醇水溶液的表面张力与溶液中乙醇的浓度c(单位mol?dm-3)的关系为

/(N?m-1)=[72-0.5(c/ mol?dm-3)+0.2 (c/ mol?dm-3) 2]×10-3

计算c=0.6mol?dm-3时,(1)乙醇在液面的表面过剩;(2)将半径为10-3m的玻璃毛细管垂直插入该溶液中(设乙醇水溶液完全润湿毛细管),溶液在毛细管中上升高度是多少?已知该溶液的密度为986kg?m-3,重力加速度为9.8N?kg-1。(共8分)

/dc = -(c/RT)d 解:(1)

= -(c/RT)[0.4(c/ mol?dm-3)-0.5]×10-3 N?m-1/ (mol?dm-3)

=-[0.6/(8.315×298.2)](0.4×0.6-0.5) ×10-3 mol?m-2

= 6.29×10-8mol?m-2

注意单位的处理!

gr = 2×(72-0.5×0.6+0.2×0.62) / (2) h=2 ×10-3/(986×9.8×10-3m)

=0.0149m

7. 乙醛热分解CH3CHO →CH4+CO是不可逆反应,在518℃及恒容条件下,有数据:

初始压力(纯乙醛) 0.400kPa 0.200kPa

100秒后系统总压0.500kPa 0.229kPa

求(1)乙醛分解的反应级数;(2)计算518℃时的速率常数;(3)实验测得在538℃时的速率常数是518℃时的两倍,计算该反应的活化能。(共12分)

解:本题与天津大学《物理化学》第四版教材11.33题基本相同。

设甲醛为A,因为是恒温恒容反应,可用压力代替浓度进行有关计算。

A →CH4 + CO

t=0 pA0 0 0 总压p=pA0

t=t pA pA0-pA pA0-pA 总压p=2pA0-pA

所以pA=2pA0-p

(1) 可用多种方法求解。比较简单的是积分法。假设为级数n=1,

则k=ln(pA0/pA)/t =ln[pA0/(2pA0-p)]/t

代入数据:

k1=ln[0.400/(2×0.400-0.500)]/100s=0.00288s-1

k2=ln[0.200/(2×0.200-0.229)]/100s=0.00157s-1

速率常数相差太多,可否定为一级反应。

假设为二级反应,则k=(pA-1-pA0-1) t

代入数据得:

k1=[(2×0.400-0.500)-1-0.400-1] kPa-1/100s=0.00833 kPa-1?s-1

k2=[(2×0.200-0.229)-1-0.200-1] kPa-1/100s=0.00848 kPa-1?s-1

速率常数非常接近,所以可认为是二级反应。

用n级反应的压力与时间式代入建立一个方程,用尝试法求n亦可。

(2) 速率常熟k=(k1+k2)/2 =0.00841 kPa-1?s-1。

(3) Ea=RT1T2ln(k’/k)/( T2-T1)

=(8.315×793.15×813.15×ln2/20)J?mol-1

=186 kJ?mol-1

8.有一平行反应

在500K时,k1、k2分别为4.65s-1和3.74s-1。求(1) A转化90%所需要的时间;(2)求总反应的表观活化能。已知两平行反应的活化能E1、E2分别为20kJ?mol-1和26 kJ?mol-1。(共10分)

解:本题需掌握一级平行反应的规律才容易做。若没掌握,需自己推导。

(1) A的转化率x与时间的关系如下:

t = -ln(1-x)/(k1+k2) =-ln(1-0.90)/(4.65s-1+3.74s-1)= 0.2744s

(2) E=(k1 E1+k2 E2)/ (k1+k2)=(4.65×20+3.74×26) kJ?mol-1/(4.65+3.74)

=22.67 kJ?mol-1

双电层示意图

9.将稀KI和AgNO3(过量)溶液混合制成溶胶。(1)写出胶团结构示意图;(2)画出此胶团相对的双电层电势差示意图;(3)如何确定胶粒是带正电还是带负电?(共8分)

解:(1) AgNO3为稳定剂,胶团结果如下

[(AgI)m nAg+?(n-x)NO3- ]x+ ?xNO3-

(2) 双电层电势差示意图见右。

(3) 胶粒带正电。主要由胶核吸附的离子决定。

10.在物理化学实验中为了测定反应:I-+ I2 = I3- 的平衡常数,一种方法是在水溶液系统中加入CCl4溶剂。请试述在两系统中如何确定上述反应中各物质的平衡浓度,从而计算反应的平衡常数?(共8分)

解:见实验教材。

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Cp,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) 需加入0℃的冰为多少?

(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: vapH= s ubH- f usH= 46.004 kJ?mol-1-40kJ?mol-1=6.004 kJ?mol-1

(1) 设加入的冰量为x mol,根据绝热条件有

fusH +Cp,m(H2O,l)(50-0)K] H = n(H2O) Cp,m(H2O,l)(50-80)K+ x [ Qp= = 0

于是:

fusH +Cp,m(H2O,l)×50K] x = n(H2O) Cp,m(H2O,l)×30K/ [

= 10mol×75.3J?mol-1?K-1×30K/[6004 J?mol-1+75.3J?mol-1?K-1×50K]

= 2.31 mol

S = n(H2O) Cp,m(H2O,l)×ln(333.15K/353.15K)+ (2)

fusH x [ /273.15K+Cp,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 /27

3.15K+75.3J?mol-1?K-1×ln(333.15K/273.15K)]

= 41.42 J?K-1

2. 2mol 理想气体在101325Pa下由300K加热到500K,该过程的热为18kJ。已知系统终态的

-1?K-1,在300K~500K温度范围内热容视为摩尔熵Sm=25 G。(12分) A, S, H, U, J?mol

常数,试求该过程的W,

解:W= -p(V2-V1) = - p2V2+p1V1 = nR(-T1+T2) = 2×8.315×(500-300) J =3326J

cp=Q/n(T2-T1)=18000J/[2mol×(500-300)K]=45 J?mol-1?K-1

U=ncV(T2-T1)= 2×(45-8.315)×200 J = 14674J

H=ncp(T2-T1)= 2×45×200 J = 18000J

S=ncpln(T2/T1)= 2×45×ln(500/300) J?K-1 = 45.97J?K-1

S2=2Sm=50 J?K-1

S= (50-45.97) J?K-1 = 4.03 S1= S2- J?K-1

TS= T2S2- T1S1 = (500×50-300×4.03)J = 23791J

TS= U- A = 14674J-23791J = -9117J

TS= 18000J-23791J = -5791J H- G =

3. 0.5mol 甲醇和0.5mol 乙醇组成液态混合物可视为理想液态混合物。已知甲醇、乙醇的正常沸点分别为65℃、78.5℃,乙醇的摩尔气化焓为39.47 kJ?mol-1,假设甲醇、乙醇的摩尔气化焓不随温度而变。

(1) 该混合物在101325Pa 下,温度达到多高才开始沸腾?(设刚沸腾时气相组成为y乙醇=0.45)

(2) 甲醇饱和蒸气压ln(p/Pa)与T的函数关系式。

(3) mixGm。(14分) mixUm和混合摩尔吉布斯函数变 在298K下混合,计算混合摩尔内能变

解:(1) 设乙醇记为B,沸腾时pB=p总yB=101325Pa×0.45=45596Pa,根据拉乌尔定律,

p’=pB*=pB/xB=45596Pa/0.5=91192Pa

vapH=39.47 对于温度为T’,已知乙醇的T=78.5℃,p=101325Pa且kJ?mol-1,利用克-克方程得vapH /R)(1/T-1/T’) ln(p/p’) = -(

ln(101325Pa/91192Pa)= -( 39470/8.315)(1/351.65-K/T’)

T’=348.93K=75.78℃

(2) 设甲醇为A,混合物刚沸腾时pA=101325Pa-45596Pa=55729Pa,纯A饱和蒸气压

p’=pA*=pA/xA=55729Pa/0.5=111458Pa

利用其正常沸点的数据和克-克方程可算其气化焓

vapH /R=TT’1n(p/p’)/(T-T’)

=338.15K×348.93K×ln(101325Pa/111458Pa)/(338.15K-348.93K)

= 1043K

将正常沸点下的数据代入克-克方程得

ln(p/101325Pa) = -1043K×(1/T-1/338.15K)= -1043K/T +3.085

mixHm=0, (3) 混合焓变

mix mixHm- mixUm= pV=0-0=0

=(8.315×298) m ixGm=RT(xAlnxA+ xAlnxA J?mol-1×(0.5ln0.5+0.5ln0.5)

=-1718 J?mol-1

4. 在25 ℃时,反应

=2.2×10-5 (a) CuSO4?H2O(s) = CuSO4(s) + H2O(g) K

CuSO4?H2O(s) = =6.948×10-4 (b) CuSO4(s) + H2O(l) K

水的标准摩尔生成吉布斯函数为-237.13 kJ?mol-1 ,设水蒸气为理想气体,且V(g)>>V(l)。试求:

。 fGm (1) 25℃水蒸气的标准摩尔生成吉布斯函数

(2) 25℃水的饱和蒸气压。(10分)

解:(1) 反应(a)-(b) 为

H2O(l) = H2O(g)

- fGm

= +RTlnKb (b) = -RTlnKa Gm (a)- Gm = Gm (H2O,l) fGm (H2O,g)

整理得:

) /Ka (H2O,g)+RTln(Kb fGm (H2O,g)= fGm

= -237.13 kJ?mol-1+8.315×0.29815kJ?mol-1×ln[6.948×10-4/(2.2×10-5)]

= -228.57 kJ?mol-1

(2) 把水的蒸发过程当作一个反应即

H2O(l) = H2O(g)

p/p

/RT) Gm = exp(- = p/p 平衡(饱和)时K =exp[(228570-237130)/(8.315×298.15)]=0.03166 所以饱和蒸气压p=0.03166 =3.166kPa p

本题亦可用其他方法求解。

5. ZnCO3(s) 的分解反应为: ZnCO3(s)=ZnO(s) + CO2(g)

ZnCO3(s) ZnO(s) CO2(g)

(298K)/kJ?mol-1 -731.52 –318.3 –394.36

(298K)/(J?mol-1?K-1) 82.4 S 43.64 213.7

cp,m/(J?mol-1?K-1) 79.71 40.3 37.1

试求:

; Um 和 (1)在298K时,ZnCO3(s)分解反应的标准平衡常数K

(2)在500K时,ZnCO3(s)的分解压力;

(3)在298K,p(CO2)=1000Pa下,ZnCO3(s)能否分解。(14分)

解:(1) = (-318.3-394.36+731.52) kJ?mol-1= 18.86 kJ?mol-1 B vB = Gm

= (43.64+213.7-82.4) J?mol-1?K-1= 174.94 vBSB = Sm J?mol-1?K-1

-1

=(18.86+298×0.17494) kJ?mol-1= 70.99 Sm +T Gm = Hm kJ?mol

vBRT= (70.99-1×8.315×298×10-3) kJ?mol-1 - Hm = Um

=68.51 kJ?mol-1

/RT) Gm =exp(- K =exp[-18860/(8.315×298)]=4.948×10-4

vBcp,m,B=(40.3+37.1-79.71) (2) J?mol-1?K-1 = -2.31 J?mol-1?K-1

计算500K时

vBcp,m,B×(500-298)K=(70.99-2.31×0.202) (298K)+ Hm (500K)= Hm kJ?mol-1

=70.52 kJ?mol-1

vBcp,m,B×ln(500K/298K) (298K)+ Sm (500K)= Sm

= [174.94-2.31×ln(500/298)] J?mol-1?K-1

= 173.74 J?mol-1?K-1

(500K)=(70.52-0.5×173.74) kJ?mol-1 Sm (500K)-500K× Hm (500K)= Gm = 16.35 kJ?mol-1

/RT)=exp[(-16350/8.315×500)]=0.01959 Gm =exp(- K

ZnCO3(s)的分解压

=0.01959p p p=K

(3) =49.48Pa =4.948×10-4p p 在298K,ZnCO3(s)的分解压p=K

6. 用银电极电解AgNO3 溶液,通电一定时间后,测得在阴极上析出1.15g的Ag,在阴极区溶液中Ag+ 的总量减少了0.605g。求AgNO3溶液离子迁移数。(10分)

解:NO3-不反应,阴极区溶液中Ag+ 的减少量即为NO3-的迁移量,所以

t(NO3-) = 0.605g/1.15g = 0.526

t(K+) =1-t(NO3-) = 1-0.526 = 0.474

) | H2SO4 (b=0.5mol?kg-1) | Hg2SO4(s) | 7. 电池Pt | H2(p=p Hg(l) (Hg|Hg2SO4)=0.6258V。(14分) 在25℃时的电动势E=0.6960V,求该电解质溶液H2SO4的平均活度系数。已知E 解:电池反应:Hg2SO4(s) + H2(g)→Hg(l) + H2SO4(b)

)3] -(0.05916/2)lg[4 3(b/b =E

,而,

代入0.6960=0.6258-(0.05916/2)lg(4×3×0.53)

±=0.204

8. v=2690K,试求300K时NO分子的振动配分函数qv及qv0。(10分) 已知NO分子的振动特征温度

解:qv=

=0.0113

=1.000

9. 请推导球形液滴的饱和蒸气压pr,与其曲率半径的r关系式(开尔文公式)

M/r RTln(pr/p)= 2

并注明此式的适用条件。(8分)

解:在温度T时, 平液面和小液滴的饱和蒸气压分别p和pr,蒸气为理想气体。将1mol 物质的平面液体分散成半径为r的小液滴,设想如下路径:

路径a:(1)、(2)、(3)

G1=0; (1) 恒温平衡相变

G2= ; (2) 恒温过程

G3=0。 (3) 恒温平衡相变

路径b:

G=

/r,Vm(l) = p=2 r) (附加压力 M / ( = 2 ) M /

G3 G2 + G1 + G= 因为:

所以: ,即得开尔文公式。

适用条件:恒温单组分系统。

10. 与浓度c的关系为(b为常数) RSO3H是一种强酸,R表示长链烷烃,25℃时,此强酸水溶液的表面张力0为纯水的表面张力,As为RSO3H分子的横截面积,k为玻尔玆曼常数。(10分) )As=(1/2)kT,式中 0- 0-bc2。请推导表面吸附达饱和时,有关系式( =

解:溶液的表面超量

)/RT 0- /dc = -(c/RT)(-2bc) =2bc2/RT =2( = -(c/RT)d

∞与截面积的关系为(注意与吸附体积的关系式不同!) 吸附达饱和时,表面超量

)/RT 0- = 1/[L2( ∞ As=1/L ]

移项后得

)As = (1/2)T(R/L)=(1/2)kT 0- (

11. 1,2-二氯丙醇在NaOH存在的条件下,发生环化作用生成环氧氯丙烷的反应。实验测得该反应为二级,活化能为125.24 kJ?mol-1。试计算:

(1) 在20 ℃下,当1,2-二氯丙醇与NaOH的起始浓度均为0.328 mol?dm-3 ,反应的半衰期为35.868min,反应经过31min,1,2-二氯丙醇的转化率可达多少?

(2) 在30 ℃下,当1,2-二氯丙醇与NaOH的起始浓度分别为0.327和0.360 mol?dm-3 ,若1,2-二氯丙醇的转化率达90%时,需要多长时间?(12分)

解:(1) 起始浓度相同的二级反应,转化率x与时间t的关系式如下:

t = x/kc0(1-x)

速率常数为

k =1/c0t1/2 = 1/(0.328 mol?dm-3×35.868min)=0.0850 mol-1?dm3?min-1

当t’=31min时,

x’= kc0t’/( kc0t’+1) = 0.0850×0.328×31/(0.0850×0.328×31+1) =0.464

(2) 已知20℃时的速率常数k和反应活化能Ea,可先算出30℃时的速率常数k’:

ln(k’/k) = Ea(T’-T)/RT’T

ln(k’/0.0850 mol-1?dm3?min-1)=125240×10/(8.315×293.15×303.15)

k’=0.4629 mol-1?dm3?min-1

本题两反应物的初浓度不同,最好自己推导积分式:设NaOH为A, 1,2-二氯丙醇为B,则

A +

B = 环氧氯丙烷

t=0 cA0 cB0 0

t=t cA0-y cB0-y y

dy/dt = k(cA0-y)( cB0-y)

移项

kdt =dy/(cA0-y)( cB0-y)= [1/(cA0-y)-1/( cB0-y)] dy/(cB0- cA0)

积分得

t=ln{[cA0(cB0-y)]/[cB0 ( cA0-y)]}/[k(cB0- cA0)]

当y=0.327 mol?dm-3×0.90= 0.2943mol?dm-3时

t=ln{[0.360×(0.327-0.2943)]/[0.327×(0.360-0.2943)]}/[0.4629×(0.327-0.360)] min

=39.38 min

说明:本题求解过繁,积分公式难记。

12. 有氧存在时,臭氧分解的机理为:

(1) 试利用稳态近似法推证反应的动力学方程式为:

-dc(O3)/dt = kc(O3)2c(O2)-1 式中k=2k2K

(2) 已知上述反应在70℃-100℃间进行时,表观活化能为119.2 kJ?mol-1,且知臭氧的标准生成焓为142.3 kJ?mol-1 ,氧原子的标准生成焓为247.4 kJ?mol-1,求第二步反应的活化能E2。(14

分)

解:(1) 根据稳态法,对中间物氧原子有

dc(O)/dt = k1c(O3)-k-1c(O2)c(O)-k2c(O3)c(O)=0

得c(O)=k1c(O3)/[k-1c(O2)+k2c(O3)]

-dc(O3)/dt = k1c(O3)-k-1c(O2)c(O)+k2c(O3)c(O)

= 2 k2c(O3)c(O) (利用稳态法式代入)

= 2 k1k2c(O3)2 /[k-1c(O2)+k2c(O3)]

由于第二步反应慢,因此有k-1c(O2)>>c(O3)

所以

-dc(O3)/dt = 2 k1k2c(O3)2 /k-1c(O2) =kc(O3)2c(O2)-1 式中k=2k2K

(2) k=2k2K=2k2k1/ k-1

所以H1 E=RT2dlnk/dT=RT2dlnk2/dT+RT2dlnk1/dT-RT2dlnk-1/dT=E2+E1-E-1= E2+

H1 E2= E- = [119.2-(247.4-142.3)] kJ?mol-1

= 14.1 kJ?mol-1

13. 有一Al(OH)3溶胶,在加入KCl使其最终浓度为80×10-3 mol?dm-3 时恰能聚沉。加入K2C2O4浓度为0.4×10-3 mol?dm-3 时恰能聚沉。

(1) Al(OH)3溶胶所带电荷是正还是负?

(2) 为使该溶胶聚沉,大约需要CaCl2 浓度为多少?

(3) 若Al(OH)3溶胶以NaOH作稳定剂,写出胶团结构式,并指明胶粒的电泳方向。(12分) 解:(1) 根据负离子价数增大,聚沉值降低的实验结果可知该溶胶带正电。

(2) 溶胶带正电,CaCl2 与KCl相比,Ca2+的价态比K+高, 起消弱聚沉作用,所以CaCl2 的聚沉浓度应该大于80×10-3 mol?dm-3。

(3) 胶核首先吸附OH-,胶团结构如下,胶粒的运动方向为正极。

{[Al(OH)3]m nOH-?(n-x)Na+}x-?xNa+

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, G。(15分) S、 H、 U、 已知水的正常蒸发焓为40.64 kJ?mol-1,求此过程的Q、W、

VapHm= H=n 解:Q= 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)

H/T= S= 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= -1mol×8.3145J?K-1?mol-1 ×373.15K=-3103J

U=Q+W= 40.64kJ-3103J = 37.54kJ

2. 已知反应2NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g)

rHm 与温度无关,试求: 温度为50℃、100℃时系统的平衡总压分别为3950Pa、96300Pa。设反应的

(1) rGm 。 计算50℃时该反应的K 、

rHm 。 (2) 计算该反应的

(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/2

K =p[H2O(g)] p [CO2(g)]/ p 2 = (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/(373.15K-323.15K)]×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

rHm / R )(1/T -1/T”) 利用等压方程ln (K ”/ K ) = (

即ln(0.2567/0.0003901)=(128100kJ?mol-1/8.3145J?K-1?mol-1)(1/323.15K-1/T”)

T”= 374.06K

3.硫酸在常压下与水可形成3种水合物,其相图如右。

H2O-H2SO4系统的相图

(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)。

(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I II III IV V VI VII

相态L 冰+L L+C(s) 冰+ C(s) C(s)+L L+ D(s) C(s)+ D(s)

自由度 2 1 1 1 1 1 1

相区VIII IX X XI XII XIII

相态D(s) + E(s) E(s)+L D(s)+L E(s)+L L+ B(s) E(s)+ B(s)

自由度 1 1 1 1 1 1

三相线的相态(F=0)

三相线FGH JKL MNO PQR

相态冰+L+ C(s) L+ C(s)+ D(s) L+ D(s)+ E(s) 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。

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)

解:(1) 正极: 2AgCl(s) +2e- →2Ag(s)+2Cl-

负极: 2Hg(l) +2Cl-→Hg2Cl2(s) +2e-

电池: Hg(l) | Hg2Cl2(s) | 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:

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/z

F = 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)

= 0.222V

(3) DrSm =zF(?E/?T) p =2×96500C?mol-1×1×10-4V?K-1=19.3 J?K-1?mol-1

Qr=TDrSm = 298.15K×19.3 J?K-1?mol-1=5754J?mol-1

DrHm =DrGm +TDrSm =DrGm +Qr = -201.88kJ?mol-1+5754J?mol-1

= -196.1kJ?mol-1

5. 某溶液含有NaOH 和CH3CO2C2H5,浓度均为0.0100mol?dm-3。298.2K 时,反应经600s 有39.0% 的CH3CO2C2H5分解;而在308.2K 时,反应经600s 有55.0% 的分解。已知该皂化反应为二级反应。

(1) 求反应在两种温度下的速率常数。

(2) 求反应的活化能。

(3) 计算288.2K时的速率常数

(4) 计算288.2K时600s能分解多少? (15分)

解:(1) 反应为NaOH +CH3CO2C2H5 →CH3CO2Na + C2H5OH

该反应为二级且初浓度相同,故有-dcA/dt=kcA2 , cA=cA0(1-x),

积分后得

k= (1/t)(1/cA-1/cA0) = x/tcA0(1-x)

298.2K 时,k=0.390/[600s×0.0100mol?dm-3×(1-0.390)]=0.107 mol-1?dm3?s-1

308.2K 时,k’=0.550/[600s×0.0100mol?dm-3×(1-0.550)]=0.204 mol-1?dm3?s-1

(2) Ea = RTT’ln(k’/k)/(T’-T)

= 8.3145J?K-1?mol-1×298.2K×308.2K×ln(0.204/0.107)/(308.2K-298.2K)

= 49.3 kJ?mol-1

(3) 288.2K时的速率常数k”:

ln(k”/k)=Ea (T”-T)/ RTT”

ln(k”/0.107 mol-1?dm3?s-1)=49300J?mol-1×(288.2K-298.2K)

/(8.3145J?K-1?mol-1×298.2K×288.2K)

k”= 0.0537 mol-1?dm3?s-1

(4) x =1/(1+1/ktcA0) = 1/[1+1/( 0.0537 mol-1?dm3?s-1×600s×0.0100mol?dm-3)]

= 0.244 =24.4%

6. 某液体的表面张力与温度的关系如下:

/(10-3N?m-1) = 21.50 - 0.086( t /℃)

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) 小液滴半径为1.00×10-7m 时的附加压力。

(2) 该小液滴的饱和蒸气压。

为20°，则管中液面将上升多少？ (3) 若将半径为1.00×10-7m 的毛细管插入该液体中,

已知润湿角

已知80℃及101325Pa时该液体的密度为882kg?m-3,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)

解:(1) /(10-3N?m-1) = 21.50 - 0.086×80 =14.62 80℃时的表面张力

/r = p = 2 2×14.62×10-3N?m-1/ 1.00×10-7m = 2.924×105Pa

(2) 由开尔文公式RTln(pr/p) = r M/ 2

8.3145J?K-1?mol-1 ×353.15K×ln(pr/101325Pa)=2×14.62×10-3N?m-1×74×10-3 kg?mol-1/(882kg?m-3×1.00×10-7m)

pr = 102175Pa

/r’ = cos /r =2 p== 2 (3) gh

gr’ = / cos h =2 2×14.62×10-3N?m-1×cos20°/(882kg?m-3×9.80m?s-2×1.00×10-7m)

= 31.8m

7 (1) 10cm3、0.02mol?dm-3 AgNO3 溶液,缓慢地滴加到60cm3、0.003 mol?dm-3 的KBr 溶液中,可制得AgBr溶胶,写出其胶团结构的表示式,并指出该溶胶的电泳方向。

(2) 对上溶胶,比较加入电解质CaCl2、NaCl、Na2SO4 、Na3PO4的聚沉能力(10分) 解:

(1) 该系统AgNO3过量,起稳定剂作用,其胶团结构如右。

胶粒带正电,电泳时往正极移动。

(2) 胶粒带正电,加入电解质起聚沉作用的主要是负离子的价态,价态越高,聚沉能力越强;对相同价态的负离子,正离子起消弱聚沉作用,且价态越高,消弱作用越强,所以聚沉能力如下: CaCl2

华南理工大学

2003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:化工原理

适用专业:纸浆造纸工程、制糖工程、环境工程

一.填空(在括号内填入适当的文字)(40分)

1. 流量计安装时,孔板流量计可以在( )方向安装,转子流量计( )方向安装,流体流动方向应取( )。

2. 图示,流体在园管中自上而下流动,通过l段的摩擦阻力损失为h∫ab,压强差为△pab,指示液高度为R1,若流量及其他条件都不变,使流体自下而上流动通过该l 段,则改变流动方向后的阻力损失h∫ba 与改变前h∫ab的关系为( ),改变后的压强差△pba与改变前的△pab 关系为( )。改变前R1与改变后R2( )。

3. 当流体的温度升高时,离心泵的安装高度( );流量不变,当吸入管的管径减少时,离心泵的安装高度( )。

4. 固体颗粒在一长方体的沉降室中沉降,沉降过程符合stocks定律;气体的处理量不变,若在沉降室的1/2高度处加一与沉降面积相同的隔板,此时该沉降室能沉降最小颗粒的直径是原来的( )倍。

5. 一台转筒真空过滤机,其他条件不变,

提高真空度,不利于提高生产能力( );

提高悬浮液的温度,有利于提高生产能力( );

增加浸没度,有利于提高生产能力( );

6. 为了减少保温瓶的热损失,

在瓶胆的夹层中抽真空是为了减少( )形式的热损失;

在瓶胆的夹层中镀水银是为了减少( )形式的热损失;

7. 在大容器内饱和液体沸腾时,影响沸腾状态的主要因素是( );工业生产中一般总是设法液体沸腾控制在( )状态下操作。

8. 理想物系,平衡时测得气相组成是液相组成的两倍。若将含轻组分50%的该物系进行平衡蒸馏分离,控制液化率50%,分离后馏出物轻组分浓度是原料含轻组分浓度的( )倍。

9. 蒸馏是利用各组分的( )不同特性实现分离的。精馏是通过多次的( )和( )的过程分离混合物。

10. 吸收操作时,吸收塔总压增加一倍,相平衡常数m( )倍,增加压力对吸收操作( );吸收塔温度增加,相平衡常数m( ),增加温度对吸收操作( )。

11. 假定吸收系统的相平衡常数m为零,填料高度及其他条件不变,若增加气体流量,吸收率将变( )。

12. 影响恒速干燥速率的主要因素是( )

影响降速干燥速率的主要因素是( ) 13. 恒速干燥过程中,如果其他条件不变,空气的相对湿度增大,干燥速率将( );空气的相对湿度达到饱和,干燥速率将为( ),写出作为以上分析依据的表达式( )。

二.(15分)有一输水系统如图所示,管子规格为φ48×4,已知管路阻力(直管和局部阻

力)损失为:

试求:(1)该体系的流量;

(2)若欲使流量增大20%,水箱的高度应增加多少米?(设摩擦阻力系数不变)

三.(13分)已知泵特性方程为He=20-2V2(m),其中V———体积流量,m3/min),单泵的流量为1m3/min,两敞口容器的液面高差为10m,试问当流量为1.5m3/min时,采用两泵串联还是并联操作,才能满足输送要求?设阻力系数为常数。

四.(12分)有一转筒过滤机,转速为2分钟转一周,生产能力为4m3/h,现将生产能力增大到5m3/h,试问转速应增加到多少?滤饼厚度为原来的多少倍?

五.(15分)一列管式换热气,壳程120℃的蒸气冷凝放热,将管程中20℃的空气加热到80℃,若将该换热气改为双管程,其他条件不变,设空气作完全湍流,物性随温度的变化可忽略,此时空气的出口温度为多少?

六.(15分)一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物,已知进料中含苯0.5(摩尔分率,下同),泡点进料。塔顶产品组成为0.9,塔底产品组成为0.03,塔顶为一个分凝器和一个全凝器,泡点回流,系统的平均相对挥发度为2,回流比是最小回流比的2倍,试求:

(1)精馏段操作线方程。

(2)离开塔顶第一块理论板的上升蒸气组成。

七.(15分)在逆流操作的吸收塔中,用清水吸收氨——空气混合气中的氨,混合气进塔时氨的浓度Yt=0.01(摩尔比),吸收率90%,操作压力760mmHg,溶液为稀溶液,系统平衡关系服从拉乌尔定律,操作温度下,氨在水溶液的饱和蒸气压力为684mmHg,传质单元高度为0.5米,试求:

(1)最小单位吸收剂用量。

(2)当吸收剂用量为最小用量的2倍时,填料层的高度为多少米?

(3)出口液体的浓度为多少?

八.(10分)已知一个干燥系统的操作示意图如下:

(1)在I—H图中画出过程示意图

(2)求循环空气量L

九.(15分)料组成xt=0.2,以饱和蒸气状态自精馏塔底部进料,塔底不再设再沸器, xp=0.95,xn=0.11,平均相对挥发度为2.5。

试求:(1)操作线方程

(2)若离开第一块板的实际液相组成为0.85,则塔顶第一块板以气相表示的单板效

率为多少?

华南理工大学

2005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:化工原理

适用专业:纸浆造纸工程、制糖工程、环境工程

一、各专业考生都必须做的题目:

UV 应用条件是; ; 1、QV = 。(6分)

2、由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时,所做的三个近似处理分别是; ; 。(6分)

3、一级反应的特征是; ; 。(6分)

4、兰缪尔等温吸附理论的基本假设为。(8分) ; ;

;

107 5、氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是7.2 mol-1,由亨利定律系数可知,在相同条件下, 在水中的溶解度大于 kg 108 Pa mol-1 和133 kg Pa 在水中的溶解度。(4分)

6、对于化学反应0 = ,其标准平衡常数的定义是= ,

式中= ,称为。(6分)

7、已知电池反应为PbO2 + Pb +2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 设2H2SO4的浓度为1mol?kg-1,水的活度为1。构成原电池后,在0~60℃范围内,电动势

E/V=1.91737 + 5.61×105(t/ ℃) + 1.08×108(t/ ℃)2。又知25℃电池的标准电动势为2.041伏。

(1)设计原电池,写出电极反应、电池反应;

(2)计算1mol?kg-1 H2SO4的平均活度系数,硫酸的活度和硫酸的离子平均活度。(12分) 8、一般药物的有效期可通过升温时测定一定时间的分解率来确定。例如某药物分解30%即无效,今在50℃、60℃测得它每小时分解0.07%、0.16%。若浓度改变不影响每小时分解的百分数。

(1)求此药物分解反应的活化能Ea。

(2)此药物在25℃保存,有效期是多少? (12分)

9、100℃时水的表面张力为58.9 mN?m-1,密度为958.4 kg?m-3。问直径为10-7 m的球形凹面上,100℃时水蒸气压为多少?在101325Pa外压下能否从100℃的水中蒸发出直径为10-7 m 的水蒸气泡? (12分)

10、1.0mol 理想气体由500K、1.0Mpa,反抗恒外压绝热膨胀到0.1Mpa,然后恒容升温至500K,求整个过程的W、Q、△U和△H。已知CV,m mol-1。(12分) K-1 =20.786J

11、若1.0mol斜方硫转变为单斜硫时,体积增加3.53X10-6m3(设此值不随温度、压力而改变)。在298K、101325Pa下,斜方硫和单斜硫的摩尔燃烧焓分别为

mol-1。在101325Pa下,两种晶型的正常转化温度为96.7℃,问在100℃、5 X mol-1和—297.1kJ —296.7kJ 101325Pa 下,硫的那一种晶型较稳定?假定硫的两种晶型的

CP,m 相等。(12分)

12、已知Br2(l)的饱和蒸气压p*(Br2 ,l)= 28 574 Pa, 求反应Br2(l) = Br2(g)的(298K)。(12分)

13、在330.3K,丙酮(A)和甲醇的液态混合物在101325Pa下平衡,平衡组成为液相XA=0.400,气相Y A=0.519,(纯组分的蒸气压力p =104791Pa, p =73460Pa)试说明该液态混合物是否是理想液态混合物,为什么?若不是理想液态混合物,计算各组分的活度和活度因子。(均以纯液态为标准态) (12分)

请考生注意:按所报专业分别做以下题目!做错题目,不记成绩!

二、只要求报考环境科学、无机化学、分析化学、物理化学的考生做的题目:

-26 10 1、设Ar气在体积为V的立方体容器中,已知Ar分子的质量m=6.634 1。-23 J?K 10 -34 J?s,玻耳兹曼常数k=1.381 10 kg,普朗克常数h=6.626

(1)若,求量子数nx=1,ny=2,nz=3的状态和基态间粒子分布数的比值。

-6 m3时的配分函数。(2)求T = 300K,V = 10 (10分)

2、有一Al(OH)3溶胶,在加入KCl使其最终浓度为80 mmol?L-1时恰能聚沉,加入K2C2O4浓度为0.4 mmol?L-1时恰能聚沉。

(1)Al(OH)3溶胶电荷是正是负?

(2)为使该溶胶聚沉,大约需要CaCl2的浓度为多少?这三种电解质聚沉能力之比为多少? (10分)

3、简单说明统计热力学研究的对象与任务以及它的研究方法。(10分)

三、只要求报考高分子化学与物理的考生做的题目:

= 0.36,本反应的= 0 , 1、已知反应: A(g) = B(g) + C(g) 在457.4K时K 。 mol-1 ,求500K时的K (298.15K)= 61.50kJ (10分)

2、泡压法测定丁醇水溶液的表面张力。20℃时测最大泡压力为0.4217kPa; 20℃时测得水的最大泡压力为0.5472kPa, m-1,请计算丁醇水溶液的表面张力。 已知20℃时水的表面张力为72.75 mN (10分)

3、856℃时氨在钨丝上的催化分解反应2NH3→N2+3H2不同时间t与系统总压p总的数据如下:

t/s 200 400 600 1000

p总/Pa 30398 33331 36397 42397

请写出总压p总随时间t的变化率(dp总/dt)的动力学方程并求出反应级数n。(10分)

华南理工大学

2004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:化工原理

适用专业:纸浆造纸工程、制糖工程、环境工程

一. 2 mol 乙醇在正常沸点(78.4℃)下,变为蒸汽,其摩尔汽化焓为41.50KJ.mol-1,乙醇蒸汽可视为理想气体。

(1) 试求该相变过程的Q,W,△U,△S,△A,△G。

(2) 若乙醇摩尔汽化焓可认为与温度无关时,那么50℃时乙醇的饱和蒸汽压应为多少?

(3) 当2mol乙醇蒸汽在101325Pa下,从78.4℃升温至100℃时,△H,△S各为多少?(已知Cp, m(C2H5OH,g)=65.44 J.mol-1 K-1)。

(本题15分)

二. 已知在298K,100 kPa下,反应:

C2H4 (g)+H2O (l)==C2H5OH (l)

数据如下:(C2H4(g)视为理想气体)

C2H4 (g) H2O (l) C2H5OH (l)

△fHm?/KJ.mol-1 52.26 -285.83 -277.7

Sm?/J.mol-1.K-1 219.6 69.91 161

Cp,m/J.mol-1.K-1 43.56 75.291 111.5

(1) 试求在298K下,反应的标准平衡常数K?。

(2) 在298K时,当乙烯的压力为200kPa,能否生成C2H5OH (l)?

(3) 在500K,100kPa下,反应的△rHm?和△rSm?各为多少？升高温度对C2H5OH (l)生成是否有利?

(本题20分)

三. 电池Pt│H2 (100 kPa) │HCl (0.1mol.Kg-1) │Hg2Cl2(S)│Hg

在298K时电动势为0.3724V,标准电动势为0.3335V,电动势的温度系数为1.526×10-4 V.K-1。

(1) 写出正、负极及电池反应。

(2) 计算在298K时该反应的标准平衡常数K?, △rGm, Qr, m。

(3) 计算在298K时,HCl (0.1mol.Kg-1)水溶液的活度、平均活度a±及离子平均活度系数。

(本题15分)

四. 某电镀液含有Sn2+,Cu2+离子,其活度分别为: aSn2+=1, aCu2+=1,

已知E?Sn2+/Sn= -0.1366V, E?Cu2+/Cu=0.3400V,不考虑超电势,在298K下,进行电镀。

(1) 何者首先在阴极上析出?

(2) 当第二种金属也开始析出时,原先析出的金属离子在镀液中的浓度为多少?

(3) 为了得到铜锡合金,你认为应采取何种措施?

(本题15分)

五. A、B两液体能形成理想液态混合物,已知在t℃时,纯A、纯B的饱和蒸汽压分别为PA*=40 kPa, PB*=120 kPa。

(1) 若将A、B两液体混合,并使此混合物在100kPa,t℃下开始沸腾,求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸汽压的组成(摩尔分数)?

(2) 在298K,100kPa下,1mol A和1mol B混合,求混合过程的△mixGm, △mixHm, △mixSm以及A的化学势μA(已知△fGm0(A,l,25℃)=123KJ.mol-1)。

(本题10分)

六. 水-异丁醇系统液相部分互溶,在101325 Pa下,系统的共沸点为89.7℃,气(G),液(L1),液(L2)三相平衡时的组成(含异丁醇%质量)依次为70.0%,8.7%,85.0%。已知水,异丁醇正常沸点分别为100℃,108℃。

(1) 画出水-异丁醇系统平衡的相图(t ~ w%图)(草图),并标出各相区的相态。

(2) 共沸点处的自由度数F为多少?

(3) 350g水和150g异丁醇形成的系统在101325Pa下,由室温加热至温度刚到共沸点

时,系统处于相平衡时存在哪些相?其质量各为多少?

(本题15分)

七. 某双原子分子的振动频率ν=5.72×1013Hz, 求298K时该分子的振动特性温度ΘV, 振动配分函数qV. (玻尔兹曼常数k=1.38×１０-23J/K, 普朗克常数h = 6.626 ×10-34J.s) (本题10分)

八. (1) 20℃时将半径为5×10-5m的毛细管插入盛有汞的容器中,在毛细管内的汞面下降高度为11.10cm。若汞与毛细管壁的接触角为140°。汞的密度为1.36×104千克/立方米,求汞的表面张力。

(2) 若20℃时水的表面张力为0.0728N/m,汞-水的界面张力为0.375N/m。试判断水能否在汞的表面铺展开?

(本题15分)

九. 测得使 1.0×10-5m3 Al(OH)3溶胶明显聚沉时, 最小需加 1.0×10-5m3浓度为 1.0 mol/dm-3的KCl溶液, 或加6.5×10-6m3浓度为0.1 mol/dm-3的K2SO4溶液. 试求上述两电解质对Al(OH)3溶胶的聚沉值和聚沉能力之比.

(本题15分)

十. 实验测得恒容气相反应NO + O3 →NO2 + O2为二级反应, 25℃时速率常数为1.20×107dm3.mol-1.s-1. 假定NO与O3的起始浓度均为0.1 mol.dm-3时.

[1]. 求反应时间为1.0秒时O3的浓度;

[2]. 求NO浓度下降到起始浓度的1/4时所需要的时间.

(本题20分)

物理化学考研题

北京化工大学2011年研究生入学考试：物理化学 试题内容： 一、填空题（每空2分、共24分） 1、1mol理想气体经节流膨胀（即Joule-Tomson实验）压力自Ｐ1降低到Ｐ2，此过程的△Ａ________0，△Ｕ______0 。（填>，=或<） 2、298K时，HCl(g)的标准摩尔生成焓△fＨm=-92.31kJ/mol ,HCl(g)的无限稀释摩尔溶解焓（即1molHCl(g)溶于水形成无限稀薄溶液时的△H）为-75.13kJ/mol。若以b=ｂ(θ)但仍遵守亨利定律的溶液作标准态，则HCl(aq)的标准摩尔生成焓△fＨm（HCl,aq）=____ ___。 3、下图为Bi-Zn二组分体系的固液平衡相图， （１）A区的平衡相态为______, B区的平衡相态为________。 （２）527K时，纯Bi(s)和含93%Bi（质量百分数）的溶液成相平衡。若以纯Bi(s)作标准态，则上述溶液中Bi的活度为_________，活度系数为__________。（Bi和Zn的相对原子质量分别为209和65.39） 4、某原子基态与第一激发态的能级是非简并的，第一激发态的简并度为3，若其他能级可被忽略，且以基态作为能量的零点，298K时，此原子的电子配分函数ｑe=______。当体系平衡时，在此二能级上的粒子数之比Ｎ2／Ｎ1=___________。（玻尔兹曼常数k=１.３８×１０-23Ｊ／Ｋ）。 5、对大多数纯物质的液体来说，当温度升高时，其表面张力__________。 6、实验测得反应2A+B=C+D的速率方程式为r=ｋ1[A][A][B]，若反应物的起始浓度为[Ａ]0=2[Ｂ]0，则速率方程式可写为：ｒ＝ｋ2[Ａ][Ａ][Ａ]，ｋ1与ｋ2的关系为ｋ1＝_ _______ｋ2。 7、在电池_____________________________中进行的反应是Ｎｉ(s)＋Ｈ2Ｏ(l)→ＮｉＯ(s)＋Ｈ2(g) 二、选择填空题：（每题2分，共12分） 1、若理想气体反应Ｏ＝∑νBＢ在Ｔ1～Ｔ2的温度区间内，各物质均无相变，且△Ｃｐ<0（△Ｃｐ＝∑νBＣｐ,B），则在此温度区间内，反应摩尔焓变△ｒＨｍ随温度升高而（

2003年广工研究生入学物理化学试题

广东工业大学 2003年研究生入学物理化学试题 考试科目：物理化学科目编号：423 招生专业：应用化学、环境工程 注：考生必须在答题纸上答题（含填充题、选择题），答完后连同本试题一并交回。 一、单项选择题（30分） 1、一定量的理想气体由同一始态出发，分别经恒温可逆膨胀和绝热可逆膨胀到相同的终态压力为P时，终态体积有（）。 A V恒温=V绝热； B V恒温V绝热； D 无法判定。 2、对于焓H的描述下列哪点是不确切的（）。 A 焓H是状态函数； B 在无非体积功的封闭体系内的恒压过程?H=Q P； C 焓的改变值?H的符号不能作为过程自发方向的判据； D 在U、H、A、G几个函数中H的绝对值最大。 3、下列哪一个过程不能用?G作为过程自发方向和达平衡条件的判据（）。 A 纯物质单纯P、V、T变化； B 两种和两种以上的物质恒温恒压混合； C 恒温恒压非平衡条件下的相变化过程；D恒温恒压下不作电功的化学变化过程。 4、恒压下纯气体物质的吉布斯函数G随温度的升高而（）。 A 增加； B 降低； C 不变； D 不能判定。 5、对于均相封闭系统（?G/?P）T 等于( ). A （?G/?T）P ； B （?U/?S）V； C （?A/?V）T； D （?H/?P）S。 6、乙醇比水易挥发，将少量乙醇溶于水形成稀溶液，下列说法中何者是正确的（）。 A 溶液的蒸汽压必低于同温下水的饱和蒸汽压； B 溶液的沸点比高于相同压力下水的沸点； C 溶液的凝固点必低于相同压力下水的凝固点； D 平衡气相中乙醇的摩尔分数小于液相中乙醇的摩尔分数。 7、将不挥发性溶质甲、乙分别溶于水形成稀溶液，若甲的水溶液的凝固点低于乙的水溶液的凝固点，则甲的水溶液的沸点和乙的水溶液的沸点有（）。 A 乙的高； B 甲的高； C 一样高； D 无法比较。 8、理想气体反应；N2O4（g）=2NO2（g）在某温度达平衡后，在恒压下向系统加入惰性气体，平衡转化率（）。 A提高；B 降低；C 不变；D无法确定。 9、在10ml、1mol·L-1的KOH溶液中加入1ml水，其电导率к如何变化( )。 A增大；B 减小；C 不变 D 无法判定。 10 某电池的电动势随温度升高而降低，则电池放电时的焓变的符号为（）。 A ?r H m >0； B ?r H m <0； C ?r H m =0； D 无法判定。 11、电解金属盐的水溶液时在阴极上（）。 A 平衡还原电势与超电势之和越正的金属越易析出；B平衡还原电势越正的金属越易析出；C平衡还原电势与超电势之和越负的金属越易析出；D平衡还原电势越负的金属越易析出。 12、对于反应2A→C+D，反应物浓度降为初始浓度一半需时间20min，降为1/4需时间60min，该反应为（）。 A 零级反应； B 一级反应； C 二级反应； D 三级反应。

中山大学2000(B)《物理化学》考研试题及答案

中山大学二OOO年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目: 物理化学；专业: 高分子化学与物理；研究方向: 本专业的各研究方向 I 一. (共30分) 填空与问答题(1): 1.在绝热钢弹中, 发生一个放热的分子数增加的化学反应, 则( )。(2分) (a) Q > 0, W > 0, ?U > 0 (b) Q = 0, W = 0, ?U > 0(c) Q = 0, W = 0, ?U = 0 (d) Q < 0, W > 0, ?U < 0 2. 1 mol单原子理想气体始态为273K, 一个标准大气压, 经下列过程: (a) 恒容升温1K; (b) 恒温压缩至体积的一半; (c) 恒压升温10 K; (d) 绝热可逆压缩至体积的一半。上述四过程中, 终态压力最大的是过程______, 终态压力最小的是过程______, 终态温度最高的是过程______, 终态温度最低的是过程 ______。(2分) 3.实际气体经节流膨胀后，下述哪一组结论是正确的? ( ) (2分) (a) Q < 0, ?H = 0, ?p < 0 (b) Q = 0, ?H = 0, ?T < 0(c) Q = 0, ?H < 0, ?p < 0 (d) Q = 0, ?H = 0, ?p < 0 4.理想气体从状态I经自由膨胀到达状态II, 可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性( )。(2分) (a)?F (b) ?G (c)?S (d)?U 5. 分子配分函数的定义为( ), 其适用条件为( )。(2分) 6.热力学函数与分子配分函数的关系式对于定域子体系和离定域子体系都相同的是( )。(2分) (a) G, F, S (b) U, H, S (c) U, H, C v (d) H, G, C v 7.有四种含不同溶质相同浓度m = 1 mol? kg-1的水溶液, 分别测定其沸点, 沸点升得最高的是( )。(2分) (a) Al2(SO4)3(b) MgSO4(c) K2SO4 (d) C6H5SO3H 8. Ca(CO3)2 (s)、BaCO3 (s)、BaO(s)和CO2 (g)构成的多相平衡体系的组分数为______, 相数为______, 自由度数为______。(2分) 9. PCl5(g)分解反应, 在473 K平衡时有48.5%分解, 在573K平衡时有97%分解, 此反应的?r H? ________0。(请填>, < 或=) (2分) m 10.分解反应A(s) = B(g) + 2C(g), 反应平衡常数K?p和离解压p离的关系式为_____ ___ __。(2分) 11. 298K时, 有浓度均为0.001 mol? kg-1的电解质溶液, 其离子平均活度系数?±最大的是( )。(2分) (a) CuSO4 (b) CaCl2 (c) LaCl3 (d) NaCl

浙江工业大学考研物化试卷资料及答案

浙江工业大学 2001年攻读硕士学位研究生入学试题 试题科目：物理化学 适用学科、专业__________________ 一、选择题（40%）（在以下的每小题后面均有A 、B 、C 、D 4个答案供选择，请选择其中 一个您认为是正确的答案，并将相应的字母写在题号前面的括号内。注意：只选一个答案，多选不得分） 1、 在373.15kPa 时，1mol H 2O （l ）经可逆相变完全汽化为同温同压的H 2O （g ）则下列结 论正确的是 （A ）W =- RT ln( g l V V ) （B ）W = - RT （C ）21.T v m T U C ?=?dT=0 （D ） 21.0T p m T H C dT ?==? 2、 对任意一化学反应，等压热效应与等容热效应的关系为()p V B g Q Q RT ν=+∑故 （A ）p Q >v Q ( B) p Q

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

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

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：应化类材料物理与化学、化学工程、化学工艺、生物化工、工业催化、生物医学工程、应用化学、环境工程，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：设计如下途径计算： A ．因真空蒸发， p 环=0 真空等温蒸发 H 3、 S 3 (1) 苯 (l) 1 mol 苯 ( l ) 1 mol 苯 ( g ) 1 mol 苯 (g ) 1 mol (2)

?=-=∴0 dV 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 - p V g ≈ n vap H m - nRT = 1×30770 J - 1mol ×8.3145 J ·K -1·mol -1 ×353K = 27835J B. 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 -1 G = H - T S = 30770J - 353K ×87.28J ·K -1= -39.84J C. 环境熵变 ：设系 T =环 T S 环= -Q 系/T 环= -27835J/353K =-78.85 J ·K -1 D . 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。 2．已知288.15K 时纯水的饱和蒸汽压为1705Pa ，现将１mol NaOH 溶解在4.559mol 水中，

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. kT B. (1/2)kT C. hv D. (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/ 8mV2/3 B. 3h2/ 8mV2/3 C. 5h2/ 8mV2/3 D. 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/2 B. U r=RT C. U r=3RT/2 D. 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) 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：

北化2000考研物化试题

北京化工大学2000考研物理化学试题 (填空16分，选择题9分，计算5题75分共100分) 注意事项：答案写在答题纸上，101.325kPa ≈100kPa=p ，作图用铅笔。 一、填空题(16分) 1. 1mol 双原子理想气体由始态370K 、100kPa 分别经(1)等压过程，经(2)等容过程加热到473K ，则(1)，(2)两个过程下列物理量的关系是Q 1_____Q 2，W 1_____W 2，△H 1_____△H 2，△S 1_____△S 2。(填大于、小于或等于) 2. 200℃时，Ag 2O 的分解反应为：Ag 2O(s)→2Ag(s)+ 2 1O 2(g) 己知200℃时固体Ag 2O 的分解压为137.8kPa 。今让1mol Ag 2O(s)在200℃分解达平衡，则该过程△G=_______，K =_________，反应过程系统与环境交换的功W=______(忽略固体体积，并设气体为理想气体。 3. 根据电池反应设计原电池。己知电池反应： AgCl(s)+I －(-I a )=AgI(s)+Cl － (-Cl a ) 所设计的原电池为__________________________________________。 4. 有理想气体反应： A(g)+2B(g)→C(g) 在等温和总压不变的条件下进行，若原料气中A 与B 的物质的量之比为1:2，达平衡时系统的组分数C=_______，自由度数f=_______。当温度一定时，增大压力则K _______(填增大、减小或不变)，平衡将________移动(填向左、向右或不)。 5. 在一个锥形容器中，放入一滴液体，如下图所示。试画出接触角θ。因θ____900 (填大 于、小于或等于)，则该液体对容器______润湿(填能或不能)。 6. 有(N 、E 、V)确定的理想气体，设分子的运动形式只有三个可及的能级，它们的能量和简并度分别为：k 1 ε=0K ，g 1=1 k 2 ε=100K ，g 1=3 k 3 ε=300K ，g 1=5 (式中k 为玻尔兹曼常数) 当温度为200K 时，分子的配分函数值为_______。在某温度下，若kT i e ε-→1时，三个能级上最可几分子数之比为_____________。(注：为i ε) 7. 请设计实验测定反应 C 6H 6(l)+ 2 15O 2→6CO 2(g)+3H 2O(g) 的摩尔反应焓△r H m 。实验方法及理论依据是：___________________________________。 (不考虑用光谱或波谱方法，不要求写出实验步骤和实验装置)。

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 2002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. 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 mol t=∞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) N2 t=0 1mol 1mol t=∞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=

《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库

《物理化学》考研傅献彩版配套考研真题库 第一部分考研真题精选 一、选择题 1原电池在定温定压可逆条件下放电时，过程中与环境交换的热量在数值上与下列哪个量数值相等？（）[北京科技大学2011研] A．Δr H m B．零 C．TΔr S m D．Δr G m 【答案】C查看答案 【解析】等温可逆过程，Q r＝TΔr S m。 2采用对消法（或称补偿法）测定电池电动势时，需要选用一个标准电池。这种标准电池所具备的最基本条件是（）。[首都师范大学2010研] A．电极反应的可逆性很大，常用做参比电极 B．电动势精确已知，与测量温度无关 C．电池可逆，电势具有热力学意义 D．高度可逆，电动势温度系数小，稳定 【答案】D查看答案 【解析】标准电池指测定电池电动势时，需要的电动势已知的并且稳定不变的辅助电池。其电池内的反应是可逆的，且与温度的关系很小。 3为延长建筑物的寿命和降低成本，最好不用下面哪种水来搅拌用于浇注钢筋的混凝土？（）[中国科学技术大学2010研]

A．河水 B．超纯水 C．海水 D．去离子水 【答案】C查看答案 【解析】钢筋混泥土的主要成分是铁，海水中含有多种矿物质，会与铁形成原电池，而腐蚀钢筋。 4一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？（）[中国科学技术大学2010研] A．镀锡铁 B．铁片 C．铜片 D．锌片 【答案】D查看答案 【解析】为了达到防腐蚀的目的，焊接的金属应该与铁构成原电池，且选择的金属片的活性要高于铁，所以为锌片。 5反应A＋B→P符合Arrhenius公式，当使用催化剂时，其活化能降低了80kJ·mol －1，在室温（298K）下进行反应时，催化剂使其反应速率常数约提高了（）倍。[中国科学技术大学2010研] A．2×105 B．1014 C．5000

物化考研试题复习过程

A 卷 一、单项选择题（共30题，75分） 1．反应A(g)+B(g)?D(g)在固体催化剂下进行，在等温下达到吸附平衡时，覆盖度：q A = k A P A / （1+k A P A+k B P B） q A = k A P A /（1+k A P A+k B P B）当A是弱吸附，而B是强吸附时，反应速率为 A. r=KP A B. r=KP B C. r=K(P B/P A) D. r=K(P A/P B) 2．对于化学吸附，下列说法不正确的是 A. 吸附是单分子层 B. 吸附力来源于化学键力 C. 吸附热接近反应热 D. 吸附速度快，升高温度能降低吸附速度 3．晶体颗粒大小与其溶解度关系是，微小晶体的溶解度 A. 大于大块、大粒晶体 B. 小于小块、小粒晶体 C. 等于大块、大粒晶体 D. 与大块、大粒晶体溶解度的关系不好确定 4．固体吸附剂在溶液中的吸附量 A. 总是随浓度的增加而增加 B. 随溶解度的增加而增加 C. 随溶质极性的增加而增加 D. 能使固液表面自由能降低最多的溶质被吸附的量是最多 5．液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素无关 A. 温度 B. 液体密度 C. 附加压力 D. 大气压力 6．一分散体系，在温度T每当高度升高4′10-2m时，体系浓度降低一半，则粒子在分散介质中的重量为 A. 0.02272 kT B. 17.33 kT C. 39.9 1 kT D. 0.02272/kT 7．下列有关冷光描述中,正确的是 A. 原子或分子吸收外界光变为激发分子，发出与原光源不同的光 B. 化学反应过程中产生的激发分子回到基态时发出的光 C. 切断电源后继续发出的光 D. 由物体反射回来的光 8．将含有表面活性剂的水溶液形成下列四种半径为R的液滴或气泡，受到附加压力最大的是 A. 在空气中形成的液滴 B. 在空气中吹成的气泡 C. 在溶液中吹出的气泡 D. 将此溶液滴入石蜡中形成液滴 9．将浓度为0.5 mol×dm-3的KI溶液和0.1 mol×dm-3的AgNO3溶液等体积混合后制的得AgI溶胶，下列三种电解质，其聚沉值由大到小的顺序为 A. FeCl3>MgSO4>K3Fe(CN)6 B. K3Fe(CN)6>MgSO4>FeCl3

北化2001年物化考研真题

北化2001考研物理化学 一、选择题(10分) 1. 气体被液化的条件是： A. T=T C ， p

T C ， p ≧p C ； C. T(±γ)2； B. (±γ)1<(±γ)2； C. (±γ)1=(±γ)2； D.无法比较。 7. 下列问题中哪个不能通过电导实验测定得到解决： A. 求难溶盐的K sp ； B. 求离子的平均活度系数±γ； C. 求弱电解质的电离度； D. 测定电解质溶液的浓度。

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=0 W= -p[V(g)-V(l)]≈-pV(g) = -nRT= -1mol×8.3145J . K-1 . mol-1×373.15K=-3103J ?U=Q+W= 40.64kJ-3103J = 37.54kJ 2. 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/2 K=p[H2O(g)] p [CO2(g)]/ p2 = (p / p)2/4 =(3950Pa/100000Pa)2/4=0.0003901 ?r G m= -RT ln 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 ?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(0.2318/0.0003901) =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

华南理工大学物理化学考研真题Word版

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,Cp,m(l)=126.8J?K-1? mol-1,Cp,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: H2+Cp,m(s)(T-T’)H3= Cp,m(l)(T’-T) + H2+ H1+ H= =9916 J?mol-1+(122.6-126.8)×(268-278) J?mol-1 = 9958 J?mol-1 H=恒压Q= 9958 J?mol-1 H=9958 J?mol-1pV ≈H-U= S3=S2+ S1+ S= H2/T’+Cp,m(s)ln(T/T’)Cp,m(l)ln(T’/T) + = H2/T’+[Cp,m(s)-Cp,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 S = 9958 J?mol-1-268K×35.8 J?K-1?mol-1 = 363.6H-A=G≈J?mol-1 2. 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)。若在30℃时汞蒸气在空气中达到饱 和,问此时空气中汞的含量是最高允许含量的多少倍?汞蒸气看作理想气体,汞的摩尔质量为 200.6g?mol-1。(10分) 解:本题主要利用克-克方程进行计算。30℃时汞蒸气压为 vapH (T ’-T )/RTT ’]p’= p exp[ = 0.160Pa×exp[60700×(303.15-293.15)/(8.315×293.15×303.15)] =0.3638Pa 此时空气中汞含量是最高允许含量的倍数为 (pV/RT)M/0.01×10-3g =[0.3638×1/(8.315×303.15)]×200.6/10-5=2895 3.钙和镁能形成一种稳定化合物。该系统的热分析数据如下 质量百分数wCa/% 0 10 19 46 55 65 79 90 100 冷却曲线出现折点时T/K - 883 - 973 - 923 - 998 - 冷却曲线的水平线T/K 924 787 787 787 994 739 739 739 1116 (1) 画出相图(草图)并分析各相区的相态和自由度。 (2) 写出化合物的分子式,已知相对原子量:Ca,40;Mg,24。 (3) 将含钙35%的混合物1kg熔化后,放置冷却到787K前最多能获稳定化合物多少? (12分) 解1) 相图如下。单相区 F=2,两相区 F=1,三相线 F=0。 (2) 化合物C含Ca 55%,可知其分子式为 Ca:Mg= (55/40):(45/24) = 11/15 即为 Ca11Mg15。

北京大学2016年研究生入学考试物理化学试题

北京大学 2016年硕士学位研究生入学考试试题 （物理化学） □ √需使用计算器□不使用计算器 一、选择题（每小题 2 分，共 60 分） 1. 在温度、容积恒定的容器中，含有A和B两种理想气体，这时A的分压和分体积分别是p A和V A。若在容器中再加入一定量的理想气体C，问p A和V A的变化为（） (A) p A和V A都变大 (B) p A和V A都变小 (C) p A不变，V A变小 (D) p A变小，V A不变 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程() (A) 可以从同一始态出发达到同一终态 (B) 不可以达到同一终态 (C) 不能断定(A)、(B) 中哪一种正确 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 3. 理想气体从同一始态(P1,V1)出发，经等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀，使其终态均达到体积为V2，此二过程做的功的绝对值应是：( ) (A) 恒温功大于绝热功(B) 恒温功等于绝热功 (C) 恒温功小于绝热功(D) 无法确定关系 4. 对于可逆变化有 ?=?B A R T Q S δ 下述各说法中，哪一个正确（） （A）只有可逆变化才有熵变（B）可逆变化没有热温商（C）可逆变化熵变与热温商之和相等（D）可逆变化熵变为零 5．用力迅速推动气筒活塞而压缩气体，若看作绝热过程，则过程熵变( ) （A）小于零（B）大于零（C）等于零（D）不能确定

6. 将固体NaCl投放到水中，NaCl逐渐溶解，最后达到饱和。开始溶解时溶液中的NaCl 的化学势为μ(a) ，饱和时溶液中NaCl的化学势为μ(b) , 固体NaCl的化学势为μ(c)，则：( ) （A）μ (a)=μ (b)<μ (c) （B）μ (a)=μ (b) >μ (c) （C）μ (a) >μ (b)=μ (c) （D）μ (a) <μ (b) =μ(c) 7. 恒温恒压下，在A与B组成的均相体系当中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加时，则B的偏摩尔体积将如何变化？( ) （A）增加（B）减少（C）不变（D）不一定 8. 两液体的饱和蒸气压分别为p A?，p B?，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若p A?>p B?，则：( ) (A)y A>x A（B）y A>y B（C）x A>y A（D）y B>y A 9. 在温度T 时，纯液体A的饱和蒸气压为P A*，化学势为μA*，并且已知在PΘ下的凝固点为T f*，当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为P A、μA、T f则( ) (A) P A* < P A，μA*<μA，T f* P A ，μA*<μA ，T f*< T f (C) P A*< P A，μA*<μA，T f*> T f(D) P A*> P A ，μA*>μA , T f*> T f 10. 在PΘ下，用水蒸汽蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点: ( ) (A)必低于373.2K (B) 取决于有机物的分子量大小. (C)必高于373.2K (D) 取决于水与有机物的相对数量 11. 对于相律，下面的陈述中正确的是( ) (A) 相律不适用于有化学反应的多相系统 (B) 影响相平衡的只有强度因素 (C) 自由度为零意味着系统的状态不变 (D) 平衡的各相中，系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确 12. 在300K下，一个抽空的容器中放入过量的A(s)，发生下列反应 A(s) B(s)+3D(g) p=1.02kPa。此反应的标准平衡常数θK(300K)应为（）达到平衡时D(g)的压力* D （A）1.02 （B）3.06 （C）1.04×10-4（D）1.03×10-6 13. 关于配分函数，下面哪一点是不正确的( ) (A) 粒子的配分函数是一个粒子所有可能状态的玻尔兹曼因子之和 (B) 并不是所有配分函数都无量纲 (C) 粒子的配分函数只有在独立粒子体系中才有意义 (D) 只有平动配分函数才与体系的压力有关

清华大学2014考研物理化学化试题

1．有一绝热的刚性密闭容器内抽成真空，通过阀门和大气隔离，当阀门打开 时，空气(可视为理想气体)进入容器，此时容器内气体的温度将： (A)升高 (B)降低 (c)不变 (D)不能确定 2．在标准压力P θ和383．15 K 时，水变为同温下的蒸气。则该相变过程中，下 列哪个关系式不能成立? (A) ΔG<0 (B) ΔH>0 (C)△S iso

考研物理化学模拟试题

物理化学模拟试题（ 1） （试卷共 4 页，答题时间 120 分钟） 题号 一 二 三 四 五 总分 统分人 复核人 得分 得分 阅卷人 一、选择题（每小题 20 分，共 2 分。请将答案 填在下面的表格内） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1、盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，主要原因是 （ ） A. 盐碱地的土壤有毒 B. 使农作物肥料不足 C. 很少下雨的原因 D. 渗透压的存在使农作物水分倒流 2、已知 Cu 的相对原子质量为 64，用 0.5 法拉第电量可从 4 溶液中沉淀 CuSO 出 Cu （ ）。 A. 16g B. 32g C. 64g D. 128g 3、在 298K 、无限稀释的水溶液中，摩尔电导率最大的是 （ ） A. 1 La 3+ B. 1 M g 2+ C. NH 4 + D. H + 3 2 4、273 K ，10 标准大气压下， 液态水和固态水 （即冰）的化学势分别为 μ(l) 和 μ(s)，两者达到平衡时，其关系为（ ） A μ(l) > μ(s) B μ(l) = μ(s) C μ(l) < μ(s) D 不能确定 5、在温度、压力恒定条件下， 设 A(l) 和 B(l) 混合形成理想溶液， 则有：（ ） A. mix V m 0, mix H m 0, mix S m 0, mix G m 0 B. mix V m 0, mix H m 0, mix S m 0, mix G m V H S G

D. mix V m 0, mix H 0, mix S m 0, mix G m 0 6、在 302K 时， A →B 过程△ H=－ 102kJ ，△ S=－330 J ·K － 1 ，可判断该过程： A. 自发 B.非自发 C.平衡 D. 无法判断 7、对反应 CH (g) + 2O (g) = CO (g) + 2H 2O (g)，若压力增大 1 倍，则将发生： 4 2 2 A. 平衡向右移动 B.平衡向左移动 C.不改变平衡 D.反应进行到底 8、如果其它条件系统，沉淀在电池阴极的物质的量正比于： A. 阴极表面积 B. 通过电池的电荷量 C. 溶液中电解质浓度 D. 电极间距离 9、下列函数中为强度性质的是： ( ) A S B ( G/ p)T C( U/ V)T D C V 10、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( ) A 可以从同一始态出发达到同一终态 B 从同一始态出发，不可能达到同一终态 C 不能断定 A 、B 中哪一种正确 D 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 得分 阅卷人 二、填空题（每小题 2 分，共 20 分） 1、 对于一个 U 、V 、N 一定的系统，任何一种分布都必须满足的两个条件是 2、 ℃时某 和 + 迁移数为 0.490，则 Cl - 迁移数为 ____。 KCl 溶液中，如果 25 K 3、 在所有的偏摩尔量中，以偏摩尔吉布斯自由能 G i 最为重要。它有个专门名 称叫 ______。 4 在水的相图中，三相点的在自由度 f =______。 、 5、 由 N 个分子组成的理想气体系统，具有微态数最多的分布在统计热力学中 叫 分布。 6、 混合理想气体中组分 B 的化学势 B 与温度 T 及组分 B 的分压 P B 的关系是 u u B = ，其标准态选为 。 7、 3 膨胀到 10 dm 3 时，吸热 9414.5 J ， 某理想气体，等温 (25℃)可逆地从 1.5 dm 则此气体的物质的量为 摩尔。 8、 在石灰窑中，分解反应 CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)已达平衡，则该系统的组 分数 C= ，自由度 f= 。

物理化学考研样题

北京化工大学 攻读硕士学位研究生入学考试 物理化学样题 注意事项 1．答案必须写在答题纸上，写在试卷上均不给分 ．．．．．．．．．。 2．答题时可不抄题，但必须写清题号。 3．答题必须用蓝、黑墨水笔或圆珠笔，用红笔或铅笔均不给分。 -23-1 一、选择题 1．将1mol在温度T及其饱和蒸汽压p*下的H2O(l)分别经过程I：等温、等压蒸发及过程II：向真空蒸发，变为相同温度、相同压力下的H2O(g)。下列关系正确的是。 A．ΔG(I) ≠ΔG(II)，ΔH(I) = Q(I)，ΔH(II) ≠Q(II) B．ΔG(I) = ΔG(II)，ΔU(I) = Q(I)，ΔH(I) = ΔH (II) C．ΔG(I) = ΔG(II)，ΔH(I)= ΔU(I)，ΔH(II) ≠Q(II) D．ΔG(I) = ΔG(II)，ΔH(I)= Q(I)，ΔH(II) ≠Q(II) 2．对封闭系统，下列自发性判据不正确 ．．．的是。 A．等温且W'=0的过程：ΔA≤W体积B．等温等压且W'=0的过程：ΔG≤0 C．任意过程：ΔS隔离=ΔS系统+ΔS环境≤0D．恒熵恒容过程：ΔU≤W' 3．下列有关偏摩尔物理量和化学势的说法不正确的是： A．偏摩尔物理量为恒温恒压下增加1mol某物质的量对容量性质的贡献值 B．某物质在T、p条件下达气液平衡时，其气态化学势与液态化学势相等 C．理想液态混合物在T、p条件下混合过程无吸、放热现象及无体积变化 D．恒温恒压下，物质自发进行的方向是向着化学势减小的方向进行 4．对于理想液态混合物的混合过程，混合前后下列关系正确的是。 A．ΔV=0，ΔH=0，ΔS>0，ΔG<0B．ΔV<0，ΔH>0，ΔS>0，ΔG<0 C．ΔV<0，ΔH>0，ΔS<0，ΔG>0 D．ΔV=0，ΔH=0，ΔS<0，ΔG>0 5 下列表达正确的是。 A．该反应的分解温度是897℃ B．1200℃时分解压力为29.1×10-2 kPa C．600℃时该反应的平衡压力为2.45×10-3 kPa D．该反应为放热反应降低温度有利于反应进行 6．反应器内放入N2(g)、O2(g)及一种固体催化剂，反应达平衡时生成两种气态氮氧化物，系统的独立组分数、相数及自由度数分别为：。 A．3，3，2 B．3，2，3C．2，2，2 D．2，3，1