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1、哈尔滨工业大学 2000 年硕士研究生入学考试试题 一 填空题 1 若 已 知 1000K 时 反 应 1 2C s 1 2 CO2 g CO g 的 K1 1 318 2C s O2 g 2CO g 的K2 22 37 1040 CO g 1 2 O2 g CO2 g 的K3 2 偏摩尔熵的定义式为 3 甲醇 乙醇 乙醇 水 水 盐酸三组溶液中 可看成理想溶液的是 溶液 4 克拉贝龙 克劳修斯方程的适用条件为 5 习惯上 人们把那些加入 就能显著 溶液表面张力的物质称为 6 在典型的复杂反应中 平行反应的速率控制步骤为 连续反应的速率控制步骤为 7 反应Ba CNS 2 K2SO4 2KCN
2、S BaSO4 在Ba CNS 2过量的情况下 生成BaSO4溶 胶 胶粒电性为 胶团的结构式为 二 回答下列问题 1 将一玻璃球放入真空容器中 球中已封入 1mol H2O 101 325Pa 100 真空容器的 内部恰好容纳 1mol H2O 101 325Pa 100 保持整个体系的温度为 100 不变 将小 球击破后水全部汽化为水蒸气 这个过程的 U S F G各为若干 设水在 101 325Pa 100 时的摩尔汽化热为 a 小球体积与真空容器体积相比可忽略不计 水蒸气 可视为理想气体 这个过程是自发过程吗 用哪个热力学函数做判断 2 对于任一恒温 恒容的气相反应 惰性组分的加入 对
3、反应物的转化率 a 有无影响 为什么 3 恒温恒压条件下 饱和氯化钠水溶液的自由度为多少 往该体系中加入NaCl固体是否 会影响溶解度 4 在实验室中 测定电池电动势的常用方法是什么 指出主要仪器和设备 并说明可逆 电池电动势测定的应用 5 在两支水平放置的毛细管中间皆放有一段液体如附图所示 a 管中的液体对管的内 壁完全润湿 b 管中的液体对管的内壁完全不润湿 若皆在两管的右端加热时 管内的液 体各向哪一端流动 为什么 6 活化能的物理意义是什么 温度对活化能有无 影响 在催化反应中 催化剂的存在对活化能有无 影响 说明理由 7 胶体体系的主要特征是什么 胶体体系能在一 定程度上稳定存在的主
4、要原因是什么 三 A B 二组分凝聚体系相图如附图所示 写 出各相区的稳定相 各三相线上的相平衡关系 分 别画出 a b c 各点的步冷曲线形状 并标出冷却过程的相变化情况 四 1 molH2 假定为理想气体 由 100 404kPa 膨胀到 25 101kPa 已知 298 15K 时H2的Sm 130 58J mol 1 K 1 求 H S G 如果 G 0 即Jp K 反应不能自动进行 p 0 B G 0 C G 0 D G 0 10 下列说法正确的是 A 溶胶时热力学不稳定系统 B 电泳实验中观察到胶粒向阳极移动 则胶粒带负电 分散介质带正电 C 反号离子对溶胶的溶沉起主要作用 D 电
5、势的绝对值总是大于热力学电势的绝对值 11 当入射光的波长 胶体粒子的直径时 则可能出现丁达尔现象 A 大于 B 等于 C 小于 D 远小于 12 基元反应分子数的数值 A 可能为 0 1 2 3 B 只能为 1 2 3 这三个正整数 C 可能为正 负数和零 D 可为正 负分数 二 回答下列问题 20 分 1 理想气体做恒温膨胀 从P1V1T膨胀到P2V2T 其吉布斯函数的增量为 G nRTlnP2P1 Hm 0 298K B Hm0 1000K B C D 二 填空题 20 分 1 在298K P0 100kPa下 在纯水中加入少量乙醇构成理想稀溶液 水的摩尔分数为 0 986 此时溶液中水
6、与纯水的化学势之差为 2 没有半透膜将溶液和溶剂隔开 渗透压将无法体现 半透膜的作用是 3 当温度从T1升到T2时 反应A B C的标准平衡常数保持不变 则反应的 rHm 0 为 4 根据偏摩尔量的定义 偏摩尔熵可表示为 5 CaCO3 s 分解反应为CaCO3 s CaO s CO2 g CO2 g 视为理想气体 该反应的标准 平衡常数为 6 将12ml0 02mol kg 1的KCl溶液和100ml0 005mol kg 1的AgNO3溶液混合以制备AgCl溶 胶 其胶团结构为 7 浓度为0 001ol kg 1 K3 Fe CN 6 的离子强度 I 用德拜 修格尔极限公式可得其离子 平均
7、活度系数为r 8 已知电解质溶液KCl的 m 为129 68 10s m mol 1 并知迁移数tk 为 0 496 则 k Cl 9 293 2K 时 乙醚 水 汞 乙醚 汞 水的界面张力分别为 0 0107 0 379 0 375N m 1 在乙醚与汞的界面上滴一滴水 其接触角 10 已知反应C B在一定温度范围内 其速率常数与温度的关系式为lgk min 1 4000 T 7 0 k 的单位为min 1 若反应 30 秒是 C 反应掉 50 则反应温度 T 应控制 在 三 简答题 25 分 1 反应A g B g C g 反应焓 rHm 0 0 则反应进行时必定吸热 对吗 为什么 2 1
8、mol理想气体经历绝热可逆膨胀过程 系统的 S为零 经历绝热不可逆过程 因Q 0 系统的 S也应为零 这种说法对吗 为什么 3 在一定T P下 在纯 A I 中加入少量的 B I 构成理想稀溶液后 A I 的化学势是 降低还是升高 为什么 4 可逆电池的特点是什么 5 说明碰撞理论的要点及局限性 四 计算题 1 有1mol理想气体 初态为T1 298K P1 100kPa 经绝热可逆过程到达终态P2 600kPa 计算过程Q W U H G 和 S 已知系统的Cp m 3 5R 初态的标准熵Sm 0 298K 205 3J mol 1 K 1 15 分 2 一定温度时 苯胺和水的蒸汽压分别为0
9、 760kPa 和 19 9kPa 在此温度 苯胺和水不分 互溶形成两相 苯胺层和水层 两相中水的摩尔分数分别为 0 268 和 0 912 1 假设每一相中溶剂遵守拉乌尔定律 溶质遵守亨利定律 计算水的亨利常数 k 水 2 以纯态作为活度的标准态 求出苯胺层中每个组分的活度系数 10 分 3 298 2K 时 乙醇水溶液的表面张力符合下式 v N m 1 0 072 5 00 10 4 4 00 10 4 2 式中 为活度 试计算 0 500时的表面超量 8 分 4 在450K时 试验测得体系中压力为213kPa的A g 进行下列一级热分解反应 A g B g D g 反应进行100s时 试
10、验测得体系中压力为233kPa 试求此反应的速率常数及半衰期 10 分 5 已知298K时电极Hg2 2 1 Hg I 的标准还原电极电势为0 789V HgSO4 s 的活度积 Ksp 8 2 10 7 现 有 电 池Hg I Hg2 2 m1 SO42 m2 HgSO4 Hg I m1 m2 0 0005mol kg 1 设活度系数均为 I 1 写出该电池的电极和电池反应 2 求 Hg 2S04 Hg SO4 2 0 的值 3 判断该电池反应能否自发进行 14 分 五 如图是 MA 及其水合物的相图 1 表明 1 5 相区的相态 2 欲由 P 点的溶液 T 310K 制取 纯的 MA 的最佳操作步骤是什么 说 明此过程中相态的变化情况 3 将 P 点的溶液已知冷却到完全固 化 说明此过程中的相态变化情况 4 说明MA 3H2O水合物从 240K 升 温到 310K 过程中相态的变化情况 16 分
