《华南理工大学2004-2010年物理化学考研真题及参考答案 2010-物化一》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华南理工大学2004-2010年物理化学考研真题及参考答案 2010-物化一（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、葛华才编 .华南理工大学 201年攻读硕士学位研究生理科 物理化学 试题及参考答案 .日期 ： 201-2-71629华南理工大学 201年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（ 请在 答题 纸上 做答 ，试 卷上 做答 无效 ，试 后本 卷必 须与 答题 纸一 同交 回）科 目名 称： 物理 化学 (一 )适 用专 业： 无机 化学 ，分 析化 学， 有机 化学 ，物 理化 学， 高分 子化 学与 物理 说 明 说 明 说 明 说 明 ： ： ： ： 本 套 题 有 一 定 的 综 合 本 套 题 有 一 定 的 综 合 本 套 题 有 一 定 的 综 合 本 套 题 有 一 定 的 综 合 。
2、。 。 。第3和8题有些偏。第2题的条件不够严格。葛老师已对试题作了少量规范化处理并完成解答，未参考标准答案。因此可能有错误或不妥之处，欢迎用电子邮件告知，同时随时注意网上公布的更正情况。谢谢！更多信息请看主页：葛华才老师的邮箱： 1 1m ol理 想气 体依 pV2=C（ 为 常数 ）从 10kPa， 47.64dm 3可 逆膨 胀到 57.2dm 3， 求该 过程 的 H、 U、 Q、 W。 已知 CV,m =20.9JK-1m ol-1。 （ 15分 ）解 解 解 解 ： p2=68.12kPa， T1=572.9K， T2=472.9， U=-209J， H=-292JW=-832.0
3、J， Q=-1258J2 将 lm olH2O(g)在 37K， l01.325kPa下 小心 等温 压缩 ， 在 没有 灰尘 情况 下获 得了 压力为 2l01.325kPa的 过饱 和蒸 气， 但不 久全 凝聚 成液 态水 。计 算整 个过 程的 H、 S、 G。已 知 ： 在 此条 件下 ， 水 的气 化热 为 46.024kJm ol-1。 设 气体 为理 想气 体 ， 水 的密 度为 10kgm-3， 液体 体积 不受 压力 影响 。 （ 15分 ）注 ： “ 此 条件 下 ” 并 不明 确， 气化 热应 为气 化焓 。解 解 解 解 ：变化过程:37K下H2O(g， p=l01.3
4、25kPa)H2O(g， 2*l01.325kPa)H2O(l， 2*l01.325kPa)=-46.024kJ， S=-123.4JK-1， G=1.826J若 用 G=H-TS计 算则 为 0。3.已 知 413K时 ， 纯 A和 纯 B的 蒸气 分压 分别 为 125.4kPa和 6.10kPa， 由 纯 A和 纯 B可 形成 理想 液态 混合 物。 （ 1） 在 10.32kPa， 413K时 ， A和 B形 成的 某混 合物 沸腾 ，求 该混 合物 的组 成；（ 2） 在 25时 ， 对 1摩 尔 A从 浓度 xA=0.8稀 释到 xA=0.6， 这 一过 程的 G为 多少 ？ （
5、15分 ）注 ： 本 题 类 似 于 葛 等 编 物 理 化 学 教 材注 ： 本 题 类 似 于 葛 等 编 物 理 化 学 教 材注 ： 本 题 类 似 于 葛 等 编 物 理 化 学 教 材注 ： 本 题 类 似 于 葛 等 编 物 理 化 学 教 材 17页 的 第 页 的 第 页 的 第 页 的 第 6题 。 关 键 需 知 恒 温 恒 压 过 程 混题 。 关 键 需 知 恒 温 恒 压 过 程 混题 。 关 键 需 知 恒 温 恒 压 过 程 混题 。 关 键 需 知 恒 温 恒 压 过 程 混合 物的 合 物的 合 物的 合 物的 G=nB即 式 即 式 即 式 即 式 (3.
6、2.6)。 。 。 。解 解 解 解 ： (1)xA=0.5955；(2)G=-1230J葛华才编 .华南理工大学 201年攻读硕士学位研究生理科 物理化学 试题及参考答案 .日期 ： 201-2-724.已 知反 应 ZnO(s)+H2(g)=Zn(g)+H2O(g)的 rmG=(230-160T/K)Jm ol-1， 298K时 ZnO(s)和 H2O(g)的 标准 生成 焓分 别为 -348.2和 -241.82kJm ol-1。（ 1） 试求 反应 的rmS；（ 2） 计算 298K时 Zn(g)的 标准 生成 焓；（ 3） 80K时 ， 若 H2(g)、 Zn(g)、 H2O(g)的
7、 分压 分别 为 10、 0.3和 0.3kPa， ZnO(s)能 否被 还原 为 Zn(g)？ （ 15分 ）解 ： (1)rm rm rm( )/SHGT= =160JK-1m ol-1(2)fmH(Zn(g)=125.4kJ.m ol-1(3)rGm =26715J.m ol-10， ZnO(s)不 能 被还 原为 Zn(g)。5.A（ FeCl2， 熔 点 67 ） 和 B（ KCl， 熔 点 76 ） 在 高温 下可 以生 成稳 定化 合物 KFeCl3(熔点 39 )和 不稳 定化 合物 K2FeCl4（ 不 相合 熔点 380 ） ， 它 们的 固态 完全 不互 溶 ， 可 以形
8、 成两 个低 共熔 混合 物， 第一 个低 共熔 点 351 ， 组成 为 xA=0.38； 第二 个低 共熔 点 39 ， 组成为 xA=0.54， 且已 知 KCl的 溶解 度曲 线与 K2FeCl4溶 解度 曲线 在 xA=0.34处 相交 。（ 1） 请根 据上 述数 据绘 出相 图（ 草图 ）， 并标 出各 区相 态；（ 2） 欲得 到稳 定化 合物 KFeCl3， 混合 物的 组成 xA应 控制 在什 么范 围？（ 3） 组 成为 xA=0.48， 2摩 尔的 混合 物从 450 冷 却刚 到 351 时 ， 析 出的 KFeCl3纯 固体 量为 多少 ？ （ 15分 ）答 ： (
9、1)见 下图 。 AB=KFeCl3， AB2=K2FeCl4(2)xA应 控制 0.380.54之 间 .(3)nAB=1.67m ol葛华才编 .华南理工大学 201年攻读硕士学位研究生理科 物理化学 试题及参考答案 .日期 ： 201-2-736 在 25 测 得 PbSO4饱 和水 溶液 的电 导率 为 4.16310-3Sm -1， 配 制该 溶液 纯水 的电 导率为 1.3210-4Sm -1， 已知 m(Pb2+)=1.410-2Sm 2m ol-1， m(SO42-)=1.59610-2Sm 2m ol-1；且 已知 反应Pb(s)+2H+SO42-PbSO4(s)+H2(g)
10、的 标准 电动 势 E=0.356V。（ 1） 求 PbSO4的 溶度 积 Ksp；（ 2） 把 反 应 Pb2+SO42-PbSO4(s)设 计 在 原 电 池 中 进 行 ， 写 出 对 应 的 原 电 池 ， 并 计 算25 该 电池 的标 准电 动势 ；（ 3） 求 25 时 电极 Pb2+(a=0.5)+2e-Pb(s)的 电极 电势 。 （ 15分 ）解： (1)Ksp=1.809*10-8(2)电 池： Pb(s)|PbSO4(s)|SO42-|Pb2+|Pb(s)， E=0.290V(3)E(Pb(s)|Pb2+)=(0.290-.356)V=0.127V， E(Pb(s)|P
11、b2+)=0.18V7 异 丁基 过氧 化物 (CH3)COC(H3)分 解产 物为 丙酮 和乙 烷：(C3)CC(3)2CH3OCH3+C2H6通 常认 为此 反应 的机 理如 下： (CH3)COC(H3)2(CH3)CO k1(C3)CC3OC3+C3 k2CH3+CH3C2H6 k3（ 1） 此反 应是 链反 应吗 ？为 什么 ？（ 2） 采用 稳态 近似 推导 C2H6的 生成 速率 并说 明反 应级 数；（ 3） 采用 稳态 近似 的条 件之 一是 自由 基浓 度很 低。 解释 为何 此反 应仍 然可 以被 用作 一个 CH3自 由基 的标 准源 。 （ 15分 ）解 解 解 解
12、： (1)是 连串 反应 ，不 是链 反应 。因 为链 反应 是 循 环的 连 串反 应。(2)dC2H6/dt=k3CH32=k1(CH3)COC(H3)， 反应 级数 为 1。(3)反 应最 终自 由基 为 CH3自 由基 。 自 由基 浓度 实际 上只 要低 于反 应物 浓度 的 2%(见 葛等 编教 材 )便 可使 用稳 态近 似法 ,这 种浓 度作 为自 由基 源已 完全 足够 。8 实 验 研 究 了 氨 在 木 炭 上 的 吸 附 。 每 克 木 炭 吸 附 一 定 量 氨 所 需 要 的 压 力 在 30K时 为1430Pa， 35K时 为 7460Pa。 假 设 NH3在 木
13、炭 上的 吸附 为单 分子 层吸 附 ， 且 在实 验中 维持葛华才编 .华南理工大学 201年攻读硕士学位研究生理科 物理化学 试题及参考答案 .日期 ： 201-2-74较 低的 覆盖 度。 （ 1） 计算 等量 吸附 热；（ 2） 吸附 过程 是吸 热还 是放 热？ （ 15分 ）解 解 解 解 ： (1)吸 附过 程可 当做 相变 过程 ，在 一定 吸附 量下 ，有Ha=-Hd=-RT12ln(p2/1)/(T2-1)=-29609J.m ol-1直 接用 克 -克 方程 计算 的为 脱附 焓 (终 态为 气相 )。(2)Ha0， 表明 吸附 过程 放热 。9 有 一 装 有 绝 热
14、壁 的 房 间 ， 容 积 是 10m3， 室 温 是 273K。 今 欲 将 室 温 提 高 10K， 保 持室 内压 力仍 为 p。 问需 供给 多少 热量 ？设 空气 为理 想气 体， 其 Cp,m =30JK-1m ol-1。 （ 7分 ）提 示： 本题 类似 于葛 华才 等编 物 理化 学 (多 媒体 )教 材中 46页 第 10题 。解 解 解 解 ： Qp =1298kJ10 何 为稀 溶液 的依 数性 ？举 两个 日常 生活 中的 实例 加以 说明 。 （ 8分 ）解 解 解 解 ： 稀 溶 液 依 数 性 即 为 与 溶 液 所 含 溶 质 的 数 量 或 浓 度 有 关 而
15、 与 物 质 无 关 的 性 质 ， 通 常有 凝 固 点 降 低 ， 沸 点 升 高 ， 蒸 汽 压 下 降 和 渗 透 压 。 如 冬 天 撒 盐 去 除 公 路 上 的 冰 (冰 的 熔 点 降低 )， 海水 提纯 可利 用反 渗透 现象 。1 用 Pt电 极电 解 Cul2的 酸性 溶液 a(Cu2+)=1,a(H+)=1， 已 知 E(Cu2+|Cu)=0.34V， E(O2,H+|2O)=1.23V， E(Cl2|l-)=1.36V， 忽 略超 电势 。 请 指出 在阳 极及 阴极 上优 先发 生的反 应。 （ 8分 ）解 解 解 解 ： 列 出 阳 极 和 阴 极 可 能 反 应 。 忽 略 超 电 势 时 ， 分 解 电 压 V=E阳 -阴 越 小 ， 电 解 越 易发 生， 故可 知阳 极优 先发 生水 氧化 成氧 气， 阴极 发生 Cu2+还 原成 Cu的 反应 。12 简 述物 理吸 附和 化学 吸附 的差 异。 （ 7分 ）答 ： 物 理化 学吸 附通 过分 子间 作用 力形 成 ， 化 学吸 附通 过化 学键 形成 。 前 者比 较容 易形成 ，吸 附弱 ，速 度快 ，多 分子 吸附 ；后 者难 形成 ，吸 附强 ，速 率慢 ，单 分子 层吸 附。
