华南理工大学 2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 物理化学(二).doc

11 mol，-5的过冷水，在绝热容器中部分凝结，形成0的冰，水两相共存的平衡混合物。（已知冰在0时的摩尔熔化焓是DH6009 J.mol-1，水与冰的定压摩尔热容分别为4.184，2.092 J.K-1.g-1）。（1）写出体系物态的变化。（2）析出多少摩尔冰？（3）计算此过程的DU，DH和DS。（4）该过程是可逆的吗？（15分）2. 1mol的理想气体从同一始态（298.2K，506.5kPa）分别经过下列过程到达相同的终态（298.2K，101.3kPa），求DU，DH，DS，DG ，Q，W，已知气体的Cp,m=2.5R。（1）等压加热，然后经过等容降温达到终态。（2）绝热可逆膨胀后，等压加热到终态。（15分）3在 100120K 的温度范围内，甲烷的蒸气压与绝对温度T如下式所示： lg(p/Pa) = 8.96 - 445/(T/K) 甲烷的正常沸点为 112 K。在 1.01325105 Pa 下，下列状态变化是等温可逆地进行的。 CH4(l) CH4(g) (pq,112 K) 试计算： (1) 甲烷的vapHqm，vapGqm，vapSqm及该过程的Q，W； (2) 环境的S环和总熵变S。（10分）4. 25时某物质B溶于水溶液，摩尔分数为0.02和0.4时B的蒸汽分压分别为1.43kPa和15.55Pa。已知纯水在25时的蒸汽压为3169Pa，含B摩尔分数较小的水溶液可近似为理想稀溶液，试求：(1) 含B摩尔分数为0.02的水溶液中水的蒸汽分压。(2) 溶质B的亨利常数kx。(3) 含B摩尔分数为0.4的水溶液中B的活度及活度系数。（15分）5. 某稀水溶液含有非挥发性溶质，在 -1.4下凝固。假设该水溶液为理想稀溶液，试求：(1) 该溶液的正常沸点。(2) 25时该溶液的蒸汽压。(3) 25时该溶液的渗透压。已知水的Kb=0.52K.kg. mol-1，Kf=1.86K.kg.mol-1，纯水在25时的蒸汽压为3169Pa。（15分）6. H2OCaCl2系统存在三个含水盐CaCl2 . 2H2O、CaCl2 . 4H2O、CaCl2 . 6H2O，其相图如下，解决下列问题：(1) 标出各相区和三相线对应的相态。(2) 画出图中a、b、c三点的冷却曲线。(3) 对CaCl2水溶液，如何控制得到纯的CaCl2 . 4H2O固体盐？常温下能得到的是何种纯固体盐？(4) 已知CaCl2 . 2H2O的分解温度为82，分解得到含CaCl2 质量分数为0.46的水溶液和纯CaCl2固体。当含CaCl2 质量分数为0.485的1kg水溶液冷却时，如何能得到最多的纯CaCl2固体?具体数量多少？（15分）7. 对于反应：C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)，已知下列数据（298 K），乙烯的标准摩尔燃烧焓：DcHqm(C2H4,g)=-1411 kJmol-1;乙烷的标准摩尔燃烧焓：DcHqm(C2H6,g)=-1560 kJmol-1;水的标准摩尔生成焓：DfHqm(H2O,l)=-286 kJmol-1;各物质的标准摩尔熵值为：C2H4(g)C2H6(g)H2(g)/ ( Jmol-1K-1)219.5229.5130.6在2981000K范围内，反应的平均热容差 DrCp,m=10.84 kJmol-1。（1）求算反应在 1000 K 时的标准平衡常数。（2）升高温度对生成C2H6是否有利? （15分）8. 在 298 K 时下述电池 : PtH2(pq)HI(a)AuI(s)Au(s)当HI活度a=110-8时，电池电动势E=0.97V。已知电极 Au+Au(s)的Eq值为1.68 V。(1)写出电极反应和电池反应。(2)计算在298 K时电池反应的DrGqm。(3)求AuI(s) 的活度积 Ka（15分）925时，质量摩尔浓度b=0.20 molkg-1的K2SO4水溶液正负离子的平均活度系数r=0.099，试问此水溶液中正负离子的平均活度a及K2SO4的整体活度各为若干。（10分）10某二级反应A(g)2B(g)在一个恒容容器中进行，反应温度为373K,测得不同时间系统的总压如下：t/min010P总/kPa35.59742.66353.329当t=时,A消失。（1）导出A的分压pA系统总压p总和p总的关系式，并计算A的初始压力p0A。（2）求该反应的速率常数kp(以压力表示)和kc（以浓度表示）。（3）求该反应的半衰期t1/2。（15分）1125时乙醇水溶液的表面张力与溶液中乙醇的浓度c(单位moldm-3)的关系为=72-0.5c+0.2c2(mNm-1)，计算c=0.6 moldm-3