东北大学2002年物理化学考研真题

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东北大学2002年研究生入学考试物理化学试题

1．有1mol氮气，温度为0℃，压力为101.3kPa，熵值为188.94Jmol-1·K-1，经绝热可逆膨

胀至原体积的2倍。求过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔA、ΔS及ΔG。

2．分别指出系统发生下列状态变化的ΔU、ΔH、ΔA、ΔS和ΔG中何者必为零；

1）任何封闭系统经历一个循环过程；

2）在绝热密封闭刚性容器内进行的化学变化；

3）一定量理想气体的组成及温度保持不变，但体积和压力发生变化；

4）某液体变成同温、同压下的饱和蒸气；

5）任何封闭系统经历任何可逆过程到达某一终态。

3．卫生部门规定汞蒸汽在1m3空气中的最高允许含量为0.01mg，已知汞在20℃的饱和蒸

汽压为0.160Pa，汞的蒸发热为60.7kJmol-1。若30℃时汞蒸汽在空气中达到饱和，此时

空气中汞的含量是最高允许含量的多少倍？已知汞蒸汽是单原子分子，分子量为200.59。

4．通常钢瓶中装的氮气含有少量氧气，在实验中为除去氧气，可将气体通过高温下的铜，

发生下列反应：

1

2Cu(s)＋O2﹦Cu2O(s)

2

-1

已知在25℃时的标准生成焓为－166.69kJmol、Cu(s)、O2、Cu2O的标准熵为33.35、

-1-1

205.03、100.8Jmol·K。假设上述反应的ΔCp﹦0，问在600℃上述反应达到平衡时，

经过处理后的氮气中的氧气浓度为若干？

5．300K时液体A、B的蒸汽压分别为37.329kPa及22.65kPa，等量(均为2mol)A与B混

合形成溶液，此时溶液总压力为50.650kPa。已知蒸汽中A的摩尔分数yA﹦0.6，设蒸汽

为理想气体，计算：

1）溶液中A及B的浓度与活度系数；2）Gmix

6．1）根据相律说明斜方硫、单斜硫、液态硫、气态硫不能平衡共存。

2）用热分析法测得Sb－Cd系统步冷曲线的转折温度及水平温度如下：

Cd%0.020.537.547.550.058.070.093.0100.0

转折温度/℃－550460－419－400－－

水平温度/℃630410410410410439295295321

（1）由以上数据绘制Sb－Cd系统熔点－组成图；

（2）已知Sb和Cd原子量分别为121.75和112.41，求Sb和Cd组成的化合物的最简分

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子式；

（3）将各区的相数和条件自由度列成表。

7．1）在下列表格中填上化学吸附和物理吸附的四点主要区别：

物理吸附：

化学吸附：

2）水的表面张力与温度的关系为/10-3N·m﹦75.64－0.14t/℃

估计水的临界温度，计算25℃半径r﹦10-8m的水球形成雾滴的饱和蒸汽压及所受

的附加压。已知25℃时平面液态水的饱和蒸汽压为3.167kPa。

8．1）已知反应B→y＋z在一定温度范围内速率常数与温度的关系为：

lg(k/min)﹦－4000/T(K)＋7.000

求反应的活化能；若需在30s时B反应掉50%，问反应温度应控制在多少度？

k1Y

2）平行反应A＋B的正逆反应对A、B均为一级，若反应开始时A、B的浓

k2Z

-3

度为0.5mol·dm，30min后有15%A转化为Y，25%A转化为Z，求k1与k2的值。

．）﹦︱-1﹦︱﹦

91Pt|H2(p50663Pa)NaOH(0.1mol·kg,0.759)O2(p101325Pa)|Pt

（1）负极反应：

（2）正极反应：

（3）电池反应：

-1

（4）25时上述电池的电动势E为多少？已知E(OH|O2)﹦0.401V

-1

2）0.2mol·kg的CaCl2水溶液的离子平均活度系数﹦0.219，则其离子平均活度a±

﹦；

）已知℃时，﹦-42-1

325m(NaOAc)9.1×10s·m·mol