常州大学考研物理化学.doc

江 苏 工 业 学 院2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题一、填空题(30分) T/K 0 p1、 某实际气体的温度T低于它的波义 z耳温度TB。试在右图中画出该气体在温度T下Zp恒温线的大致形状。 2、 在300K和500K热源间的卡诺机， 1其热机效率= 。若该卡诺机从高温热源吸热Q1=200kJ，则可向外界提供的功W= ，同时传递给低温热源的热 Q2= 。3、下列偏导数属于偏摩尔量的是 ，属于化学势的是 。 （a） （b）（c） （d） 4、在何种情况下，拉乌尔定律和亨利定律才相一致？ 5、CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)、CO2(g)构成一多相平衡系统，这个系统的独立组分数C= ,相数P ，自由度数F 。6、将反应1/2H2（p）AgCl（s）Ag(s)HCl（a） 设计成电池,其电池的表达式为 。7、有一原电池的电势温度系数为负值，则该电池反应的H值将是 。 （a）正值 （b）负值 （c）无法确定试题名称： 物理化学 共 5 页 第 1 页 8、试写出波尔兹曼能量分布公式： 。据此可见，能级的简并度愈大，粒子在能级中的出现几率愈 ，而能级愈高，则出现的几率愈 。（大、小）9、试写出子配分函数的析因子性质： 。、. 10、 如图，请在图中画出并标明接触角，该液体 （润湿或不润湿）固体表面，因为 90o（或 。 （a）FeCl3 (b)MgCl2 (c)NaNO3 (d)K3Fe（CN）612、任一化学反应A+B=C,E为正反应的表观活化能，E为逆反应的表观活化能，则 。 （a）EE=U (b) EE=H (c) E+E=U (d) 以上都不对 二、（12分） （1）制备氯乙烯的反应为C2H2（g）HCl（g）CH2CHCl（g）。若将反应器的温度维持在25，试求每用掉1HCl（g），至少需要15的冷却水多少？已知H2O和HCl的摩尔质量分别为18.02和36.46 gmol-1，H2O（l）的Cp，m75.0JK-1mol-1。设各气态物质均服从理想气体状态方程，其标准摩尔生成焓数据如下： C2H2（g）HCl（g）CH2CHCl（g） 226.7392.30735.6试题名称： 物理化学 共 5页 第 2 页 （2）通常压力下，CaO（s）CO2（g）CaCO3（s）的反应热与温度的关系为： rHm=177.8210317.2103T-12.76T+9.01610-3T2单位为Jmol-1。设固体的体积略去不计，气体为理想气体，试求rUm、Cp与温度的关系式。三、（16分）1mol双原子理想气体，依次经历下列三个过程：（1） 从25、101.325kPa恒压加热至80；（2） 向真空自由膨胀，体积增大一倍；（3） 绝热可逆膨胀，温度降低至25。试计算全过程的Q、W、U、H、S、A和G。四、（12分） （1）将2mol、10、101.325 kPa的H2O（s）变为25、101.325 kPa的H2O（l），试求其熵变。已知H2O（s）在0的熔化热为333.4 Jg-1，100范围内H2O（s）的平均比热容为2.067 JK-1g-1，025范围内H2O（l）的平均比热容为4.184JK-1g-1，H2O的摩尔质量为18.02 gmol-1。 （2）已知在0、101.325 kPa下H2O（s）和H2O（l）的密度分别为0.9175与1.000 gcm-3。试计算当压力变化多少时，其熔点才能下降0.01。试题名称： 物理化学 共 5页 第 3 页 五、（14 分） 气体A在1000、2p 下通过反应器的催化剂层，发生如下理想气体反应：。分析达平衡的出口气体得知，500cm3（STP）气体混合物中含有200 cm3（STP）的C（g）。（1） 求该反应在1000时的K 。（2） 若反应在1000时，温度升高1K，K增大1。试求反应在1000时的。设反应的Cp0。 六、（14 分） 含80.44g苯（A）和241.36g正己烷（B）的二元实际溶液，在25下达到气液平衡。由实验测得其平衡气相总压为20.078kPa，平衡气相和液相的组成为yA=0.247、xA=0.290。已知苯和正己烷的摩尔质量分别为78.1gmol-1和86.2 gmol-1， 25时的饱和蒸气压分别为12.693 kPa和 20.371 kPa。设气体服从理想气体状态方程。 （1）试按活度标准状态惯例I，计算活度系数A, I和B, I，该系统是正偏差还是负偏差？ （2）试求该系统25达气液平衡时各相物质的量。 （3）示意画出该系统25时的恒温相图，并指出各相区的相态。七、（10分）在恒温条件下，1mol体积为V的He和1mol体积为V的Ar混合成体积为2V的混合气体。试计算该过程的熵变以及混合前后的微观状态数之比。试题名称： 物理化学 共 5页 第 4页 八、（14 分） 25时，电池 Ag|AgCl（s）|HCl（aq）|Cl2（101.325kPa）| Pt的电动势为1.1362V，电动势的温度系数为5.59104VK1。（1） 试写出电极反应和电池反应。（2） 电池在25下可逆放电96485C，吸收或放出多少热量？ （3） 25下，电池在短路条件下放电96485C，吸收或放出多少热量？九、（12 分）25时，乙醇水溶液的表面张力与浓度C的关系遵循下式： 72.9710-3-5.010-4C+2.010-4C2 （式中因次为Nm-1，C因次为moldm-3）。试求：0.5 moldm-3的乙醇溶液，其表面乙醇的吸附量为多少？ 十、（16分） （1）物质A（g）在450K于一恒容容器中发生气相分解反应：A（g）B（g）D（g）。反应开始时只有A（g）存在，压力为213kPa。反应进行到100s时，系统总压为