厦门大学2017年826物理化学（回忆版）考研真题

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厦门大学2017年招收攻读硕士学位研究生

入学考试试题

科目代码：826

科目名称：物理化学

招生专业：化学化工学院、材料学院、能源研究院各专业

考生须知：1.答题必须使用黑（蓝）色墨水（圆珠）笔：不得直接在试题（草稿）纸上作

答；凡未按规定作答均不予评阅、判分；责任考生自负。

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1.（15分）两个10dm的容器用一活塞连接，抽空后一个注入0.1kg的H2O；

另一个压入202650Pa的干燥CO2气体，两者温度均为298.15K。恒温下旋开活塞，

待达到平衡后，问体系的总压力为多少？已知CO2在298.15K时在水中的溶解度

为2mol/(1kgH2O），纯水在298.15K时的蒸汽压为3199.7Pa。

〔解〕

1

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2.（12分）（电化学题）数据太多，记不起来，略。

3．（10分）lOO℃,l01325Pa的1molH20(1)向真空蒸发成100℃,l01325Pa

的水汽，求此过程的ΔG。该过程是否为可逆过程?该过程是否为等温等压过程?

能否用Gibbs函数减少原理判断此过程的方向性?能否用熵增加原理来判断?并

请加以说明。已知100℃时H2O(1)的摩尔蒸发焓为40.66kJ．mol-1

〔解〕

略

4.（8分）已知25℃、标准压力下，石墨的密度为2.260g·cm-3，金刚石

的密度为3.515g·cm-3，已知：，

试问：

(1)25℃，下能否由石墨制备金刚石？

(2)25℃时，需多大压力才能使石墨变成金刚石？

〔解〕

(1)由题知，对反应C(石墨)→C(金刚石)而言：

，可见在室温及常压下石墨较稳定，

不能由它制备金刚石。

(2)因

故

当压力为p时，若能由石墨制金刚石，则至少需求，为标准状态下反

应前后的体积改变，如果有一摩尔碳（石墨）反应生成一摩尔碳（金刚石），则：

将上述这些结果代入前式可得：

经整理可解出：，即压力高达，才能将石

墨变为金刚石，此预测现已实现。

5.（15分）对FeO-MnO二组分体系，已知FeO和MnO的熔点分别为1370℃

和1785℃，在1430℃、分别含有30%和60%的MnO（质量）的二固体溶液相发生

转熔变化，其平衡的液相组成为15%的MnO。在1200℃时，二固熔体的组成为26%

和64%的MnO，试依据上述数据

（1）绘制FeO-MnO二元相图；

（2）指出各相平衡区的相态；

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（3）画出28%MnO的二组分系由1600℃缓慢冷却至1200℃的步冷曲线和

路径的相变化。

〔解〕

（1）（2）如下图所示

（3）28%MnO从1600℃降温，途径l→l+b→l+a+b→l+a→a→a+b

6.（15分）将1.1gNOBr放入-55℃抽真空的1dm3容器中，加热容器至

25℃，此时容器内均为气态物质，测得其压力为3.24×104Pa，其中存在着以

下的化学平衡：

2NOBr(g)＝2NO(g)+Br2(g)

若将容器内的气体视为理想气体，求上述反应在25℃时的标准吉布斯自由

θ

能变化值ΔrGm。已知原子的摩尔质量数据如下：

N∶14g·mol-1，O∶16g·mol-1，Br∶80g·mol-1

〔解〕

始态(1)及平衡(2)时的物质的量分别为：

-1

n1=1.1g/[(14+16+18)g·mol]=0.010mol

n2=pV/RT=0.013mol

2NOBr(g)＝2NO(g)+Br2(g)

0.010-2x2xxn总=n2=(0.010+x)mol

Kpθ

θθ-1

ΔrGm=-RTlnKp=4450J·mol

7.（12分）

（1）两块平板玻璃在干燥时，叠放在一起很容易分开。若在其间放些水，

再叠放在一起，使之分开却很费劲，这是什么原因?若其间不是放水而是放非

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极性有机液体，则结果又将如何?为什么?

（2）有人建议由测定同一液体在两个管径不同的毛细管中的上升高度

来求出液体的表面张力。请导出计算公式，并说明此法的优点。

〔解〕

（1）由于水能润湿玻璃，因此，在平板玻璃之间会形成凹液面。产生的附加压力指向

两端，从而产生一向外的拉力，此拉力将使两块玻璃贴得更紧，因此，玻璃不易分开;而

有机液体不润湿玻璃，因此在玻璃之间形成凸液面，附加压力指向液体内部，相当于在玻

璃间施加一个使玻璃分开的力，因此，玻璃分开较容易。r1

（2）

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8.（15分）实验测得气相反应C2H6(g)=2CH3(g)的速率常数k=2.0X10exp(-

-l13-l

363800/RT)s，kBT/h=2X10s，试求1000K时以下各量:

(1)反应的半衰期t1/2

≠θ

(2)C2H6(g)分解反应的活化熵ΔSm

≠θ-1

(3)己知1000K时该反应的标准熵变ΔSm=74.1J·K，将此与(2)式中所

≠θ

得ΔSm值比较后，定性地讨论该反应的活化络合物的性质。

〔解〕

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9.（18分）气体A在表面均匀的催化剂上发生催化转化反应，其机理为:

(S为催化活性中心)

若第一步的吸附可达平衡，第二步为速率决定步骤。

(a)试导出速率方程，并分析在低压和高压下，反应分别表观为几级。

(b)若B也在表面吸附(设吸附平衡常数为KB)，则速率方程如何变化?

如B的吸附很强，则反应对A和B分别表观为几级?

〔解〕

10.（15分）在i→φ(电流-电势)坐标系中分别画出原电池和电解池的电极

极化曲线（不考虑电阻超电势）；电极极化主要有哪儿种极化?电极超电势为各类

极化引起的超电势的总和，可采取何种措施分别降低上述极化引起的超电势?

〔解〕

（1）如图所示

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（2）也极极化主要由活化极化、浓度极化、和电阻极化所造成。电极超电

势为各类极化引起的超电势的总和:

η电极=η活化+η浓度+η电阻