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04华南理工物理化学.doc

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04华南理工物理化学.doc

452华南理工大学2004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)科目名称物理化学适用专业材料物理与化学、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、环境工程共3页第1页1.始态为25℃常压下的10克固体萘C10H8置于含足够氧的弹式量热计中燃烧,最终产物为25℃的CO2及液体水,过程放热400.911KJ。试求此过程的焓变ΔH.10分2.在绝热体系里将273K、1mol的水同373K、lmol的水混合成323K的水,试计算此过程的熵变ΔS。设在此温度范围水的等压摩尔热容量为75JK-1mol1。10分3.已知反应Ag=2Bg在298K时△rGmO=4.75KJmol1,试求1反应开始只有A,在298K、100KPa下Ag的离解度2当温度不变,总压增至1000KPa,Ag的离解度3反应开始时原料气中Ag与惰性气体的摩尔比为12,在298K、100KPa下Ag的离解度4解释2、3的计算结果。15分4.对于汞铊二组分系统,已知汞和铊的熔点分别为–39℃和303℃,它们可形成化合物Tl2Hg5,熔点为15℃形成的低共熔点的组成分别为8、41Tl(质量分数),相对应的温度分别为–60℃、0℃汞和铊的摩尔质量分别为200.5gmol1、204.3gmol1。1画出汞铊二组分系统的相图示意图。2分析各区域和三相线对应的相态和自由度。15分5.已知25℃时,反应ZnsHg2Cl2s→ZnCl2bHgl的△rGmO–198.8kJmol1。将该反应设计为电池。1写出电池图式和电极反应。2求电池的标准电动势Eθ。3若ZnCl2溶液的质量摩尔浓度b0.005molkg1。求该电池的电动势E。第2页已知德拜休克尔极限公式中常数A0.509kg1/2mol1/2,法拉第常数F96500Cmol1。15分6.电池Pt|H2p|HClɑ|AgCls|Ag在某指定条件下的电动势与温度t的关系为E/V0.23659–4.8564104t/℃–3.4205106t/℃2求上述电池在25℃、可逆放电193C(库仑)的电量时,反应过程的电功Wrˊ、熵变ΔrS、焓变ΔrH及可逆热Qr。15分7.273K时,用木炭吸附CO气体,当CO平衡分压分别为24.0kPa、41.2kPa时,对应的平衡吸附量为5.567103dm3kg1、8.668103dm3kg1,设该吸附服从兰格缪尔吸附等温式,计算当固体表面覆盖率达0.9时,CO的平衡分压是多少10分8.在101325Pa外压,100℃的某液体产生一个半径为1105m的小气泡。1计算小气泡所承受的压力。2判断该气泡能否逸出液面说明理由。已知此温度下该液体的表面张力为58.5103Nm1,密度为1000kgm3,饱和蒸气压为102000Pa,该液体的摩尔质量为30103kgmol1。忽略液体静压的作用。10分9.已知反应AgBgCg,20℃时k10.3dm3mol1s1,k14.0103s1,30℃时,k10.6dm3mol1s1。1求20℃时反应的△rGmO。2求正向反应活化能。3若忽略逆反应,设30℃时反应物A和B起始浓度均为0.1moldm3,求反应级数,半衰期,2分钟时反应物A的转化率。15分10.一氧化氮气相氧化反应2NOO22NO2反应机理为N2O2①2NO2NO2②O2N2O21设N2O2是活泼不稳定物质,导出用生成物NO2表示的反应速率方程。2设①式正逆反应活化能均很小,②式活化能大,导出用NO2表示的反k1k1k1k2k3第3页应速率方程。15分11.在三氧化二砷的饱和水溶液中,缓慢通入H2S可制备As2S3溶胶,H2S为稳定剂。1写出胶团结构式,说明胶粒电泳方向。2说明电势与表面电势的主要区别及电势的物理意义。3NaCl,MgSO4,MgCl2何者聚沉能力最弱电解质引起聚沉是影响斯特恩双电层模型的哪个电势15分12.根据能量零点的选择不同,给出粒子的两种不同形式的配分函数kTiiiegq/和ikTiiegq/001在q和q0中,分别规定粒子基态能级的能量为何值2写出q和q0的定量关系。5分以下空白

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