2007年合肥工业大学物化考研试题

合肥工业大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：物理化学 一、（45分）综合填空题（选做且只做15题） 1. 400K下，某理想气体T(∂Am∂T)V=−10000J⋅mol−1，Gm= +Um。 2. 下列物质中由定义便可知其标准燃烧焓的物质是 ，标准生成焓为零的 物质是 （O2，NH3，O3，CO2，C60）。 3. 组成和体积不变的条件下，随着S的下降，封闭系统的T和A将分别 和 。 4. 系统经循环过程10Q=−5000J+7ΔU，则该过程W−5ΔH= J。 5. 假设某纯溶剂的化学势为-20000J/mol，溶入少量的蔗糖后，溶剂的化学势与。 （J/mol）之比为 （-20094，-19850，-19999，-30000） 6. 某水溶液在100.52℃沸腾，相同压力下该液体凝固点为T，则与T/K最接近 的值为 （273.67，272.63，271.29，371.29）。 7. 恒温恒压下，可逆电池做电功-1000kJ，过程热值为-100kJ，则ΔH为 。（-1100 kJ，-900 kJ，900 kJ，1100 kJ） 8. 定压下，二组分物系中能与水溶液平衡共存的含水盐最多为 相 （1，2，3，4）。 9. 气体在固体表面上发生等温媳妇过程，熵变ΔS将 。 10. H2SO4的稀溶液，其电解质的平均活度系数为γ±，Y−γ±=1.19，则整数Y= 。 11. 某温度下，水的离子积为1.0×10-14 ，摩尔电导率为5.4782×0.01 S m2/mol，则纯水的电导率为： 。 12. 朗阁缪尔吸附中θ =1/2时的压力为100kPa时，则吸附常数b= （kPa）-1，θ =3/4时对应的气相压力p= kPa。 在298.2K下的电13. 电池Pt | H2 (400.0kPa) | HCl (0.100mol·L-1) | H2 (40.0kPa) | Pt，动势，不可逆放电时有，E< mV。 共 4 页 第 2 页

14. 半径为r的液滴蒸气压为Pr，则ln(pr/p∞)与界面张力成 ，若r＝2×10-8m时附加压Δp＝5900Pa，当Δp＝1180Pa时，r＝ m。

15. 某反应级数为m，中间一步反应分子数为n，则m＋(m-n)2为 （2，1/2，1/9，-1）。

16. 已知Eθ(Cu2+/Cu）＝0.340V，Eθ(Cu+/Cu）＝0.522V，则Eθ(Cu+/Cu+）＝ V。

θ由cosθ＝ 计算。 17. 接触角θ<90°时，固气界面张力 固液界面张力，

18. 某反应机理如下：AUC，B+C→P，用稳态法导出反应的速率方程为dCP/dt= 。

19. 支链反应的爆炸上限和爆炸下限分别出由 销毁和 销毁所致。

20. 电极极化作用的结果是：使阳极电势 ，使阴极电势 。 二、（20分）双原子和单原子分子各2.00mol组成的混合理想气体，经下述不同过程到达各自的终态。始态均为600K，100kPa，计算下述各过程的W,ΔU和ΔS。已知双原子分子和单原子分子的摩尔恒容热容分别为Cv,m＝2.5R和1.5R，R＝8.314J·K-1·mol-1。

1. 恒温可逆压缩至400kPa； 2. 恒容冷却至200K；

3. 恒定外压为50kPa的不可逆绝热过程。 三、（15分）在气液平衡的400.0K和100.0kPa下，假定蒸气为理想气体、液体体积可以忽略，且ΔvapHm与温度无关。

1. 在400K、100.0kPa下1摩尔液态D变成气体，计算该过程的ΔU、ΔS和ΔA。2. 将400K、100.0kPa下1摩尔液态D注入一真空容器中，蒸发成400.0K、100.0kPa的气体，计算该过程的ΔU、ΔS和ΔA。

3. 气液平衡时测得压力为1000kPa，计算气体的温度T。

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四、（15分）两个等体积容器在200kPa和300K下分别装有理想气体A、B，接通二容器并加入催化剂后，A和B发生理想气体A+BUAB，在360K和400K下测得平衡压力分别是160kPa和200kPa。 1. 若A与B不反应（无催化剂时），计算在360K和400K下，混合后A的分压力。 θ2. 计算反应A+BUAB在360K和400K下的标准平衡常数K1θ和K2。 θθθθ3. 假定ΔrHm与温度无关，求反应的ΔrHm和360K下的ΔrGm和ΔrSm。 五、（20分）电池Pb | PbSO (s) | Na2SO (s) ·10H2O 饱和溶液| Hg2SO (s) | Hg (l)的电动势与温度T（K）的关系为：E/V＝0.9467+1.74×10−4 （T/K−298.2）1. 写出z＝2时的电极反应和电池反应； 2. 计算298.2K时该反应的ΔrGm、ΔrSm和ΔrHm；（F＝96485 C·mol-1）。 3. 对外做功为零时，上述电池反应的ΔrGm、ΔrHm及ΔrSm。 六、（15分）定压下，某二组分凝聚系统相图如下： Ⅰp=101.3 kPaa1bcH2T / KCD43JE6F5G0 0.2 A2B 0.4 0.6 0.8 1.0A XB B 时间/min 共 4 页 第 4 页

1. 标明各相区内的相态（含具体物质）和相数；指出CDF和JEG线上的相平衡； 2. 画出b、c点冷却的步冷曲线；

3. 将40mol含XB＝0.50的溶液自a点冷却，在固液两相共存区，析出固体5mol和20mol的固态分别是什么物质；

4. 析出固体5mol和20mol的固态时液相的组成XB(L)分别是多少？

七、（20分）对于反应B+S→D+P，−dCB/dt=kCBCS，在400K且B和S初始浓度均为0.100 mol·L-1条件下，半衰期为300.0 min， 1. 计算该反应的速率常数k；

2. 当B和S均从初始浓度0.400 mol·L-1降至0.100 mol·L-1，计算反应时间； 3. 活化能为80.0 kJ·mol-1，计算CS,0＝3.00 mol·L-1，CB,0＝0.03 mol·L-1，380K时B的半衰期。