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1、 江 苏 工 业 学 院 2007 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 一、填空题(30 分)T/K 0 p 1、 某实际气体的温度 T 低于它的波义 z 耳温度 TB。试在右图中画出该气体在温 度 T 下 Zp 恒温线的大致形状。 2、 在 300K 和 500K 热源间的卡诺机， 1 其热机效率 = 。若该卡诺 机从高温热源吸热 Q1=200kJ，则可向 外界提供的功 W= ，同时传递 给低温热源的热 Q2= 。 3、下列偏导数属于偏摩尔量的是 ，属于化学势的是 。（a） （b） （c） （d） 4、在何种情况下，拉乌尔定律和亨利定律才相一致？5、CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO
2、3(s)、BaO(s)、CO2(g)构成一多相平衡系统，这个系统的独立 组分数 C= ,相数 P ，自由度数 F 。 6、将反应 1/2H2（p）AgCl（s）Ag(s)HCl（a） 设计成电池,其电池的表达式为 。 7、有一原电池的电势温度系数为负值，则该电池反应的 H 值将是 。（a）正值 （b）负值 （c）无法确定 试题名称： 物理化学 共 5 页 第 1 页 8、试写出波尔兹曼能量分布公式： 。据此可见，能级的简并度愈大，粒 子在能级中的出现几率愈 ，而能级愈高，则出现的几率愈 。 （大、小） 9、试写出子配分函数的析因子性质： 。、. 10、 如图，请在图中画出并标明接触角 ，该液体
3、 （润湿 或不润湿）固体表面，因为 90o（或 。（a）FeCl3 (b)MgCl2 (c)NaNO3 (d)K3Fe（CN）6 12、任一化学反应 A+B=C,E为正反应的表观活化能，E为逆反应的表观活化能，则 。（a）EE=U (b) EE=H (c) E+E=U (d) 以上都不对 二、 （12 分）（1）制备氯乙烯的反应为 C2H2（g）HCl（g）CH2CHCl（g） 。若将反应器的温度 维持在 25，试求每用掉 1HCl（g） ，至少需要 15的冷却水多少？已知 H2O 和 HCl 的 摩尔质量分别为 18.02 和 36.46 gmol-1，H2O（l）的 Cp，m75.0JK-
4、1mol-1。设各气态物 质均服从理想气体状态方程，其标准摩尔生成焓数据如下： C2H2（g） HCl（g） CH2CHCl（g）226.73 92.30735.6试题名称： 物理化学 共 5 页 第 2 页 （2）通常压力下，CaO（s）CO2（g）CaCO3（s）的反应热与温度的关系为：rHm=177.8210317.2103T-12.76T+9.01610-3T2 单位为 Jmol-1。设固体的体积略去不计，气体为理想气体，试求rUm、Cp 与温度的关系式。三、 （16 分）1mol 双原子理想气体，依次经历下列三个过程： （1） 从 25、101.325kPa 恒压加热至 80； （2
5、） 向真空自由膨胀，体积增大一倍； （3） 绝热可逆膨胀，温度降低至 25。 试计算全过程的 Q、W、U、H、S、A 和 G。四、 （12 分）（1）将 2mol、10、101.325 kPa 的 H2O（s）变为 25、101.325 kPa 的 H2O（l） ， 试求其熵变。已知 H2O（s）在 0的熔化热为 333.4 Jg-1，100范围内 H2O（s）的 平均比热容为 2.067 JK-1g-1，025范围内 H2O（l）的平均比热容为 4.184JK-1g- 1，H2O 的摩尔质量为 18.02 gmol-1。（2）已知在 0、101.325 kPa 下 H2O（s）和 H2O（l
6、）的密度分别为 0.9175 与 1.000 gcm-3。试计算当压力变化多少时，其熔点才能下降 0.01。试题名称： 物理化学 共 5 页 第 3 页 五、 （14 分） 气体 A 在 1000、2p 下通过反应器的催化剂层，发生如下理想气体反应： 。分析达平衡的出口气体得知，500cm3（STP）气体混合物中含有 200 cm3（STP）的 C（g） 。 （1） 求该反应在 1000时的 K 。（2） 若反应在 1000时，温度升高 1K，K 增大 1。试求反应在 1000时的。 设反应的 Cp0。 六、 （14 分） 含 80.44g 苯（A）和 241.36g 正己烷（B）的二元实际溶
7、液，在 25下达到气液平衡。由实验测得其平衡气相总压为 20.078kPa，平衡气相和液相的组成为 yA=0.247、xA=0.290。已知苯和正己烷的摩尔质量分别为 78.1gmol-1 和 86.2 gmol-1， 25时的饱和蒸气压分别为 12.693 kPa 和 20.371 kPa。设气体服从理想气体状态方程。（1）试按活度标准状态惯例 I，计算活度系数 A, I 和 B, I，该系统是正偏差还是负 偏差？（2）试求该系统 25达气液平衡时各相物质的量。（3）示意画出该系统 25时的恒温相图，并指出各相区的相态。七、 （10 分）在恒温条件下，1mol 体积为 V 的 He 和 1m
8、ol 体积为 V 的 Ar 混合成体积为 2V 的混合气体。试计算该过程的熵变以及混合前后的微观状态数之 比。 试题名称： 物理化学 共 5 页 第 4 页 八、 （14 分）25时，电池 Ag|AgCl（s）|HCl（aq）|Cl2（101.325kPa）| Pt 的电动势为 1.1362V， 电动势的温度系数为5.59104VK1。 （1） 试写出电极反应和电池反应。 （2） 电池在 25下可逆放电 96485C，吸收或放出多少热量？（3） 25下，电池在短路条件下放电 96485C，吸收或放出多少热量？九、 （12 分）25时，乙醇水溶液的表面张力 与浓度 C 的关系遵循下式：72.97
9、10-3-5.010-4C+2.010-4C2 （式中 因次为 Nm-1，C 因次为moldm-3） 。 试求：0.5 moldm-3 的乙醇溶液，其表面乙醇的吸附量 为多少？十、 （16 分）（1）物质 A（g）在 450K 于一恒容容器中发生气相分解反应：A（g）B（g）D（g） 。 反应开始时只有 A（g）存在，压力为 213kPa。反应进行到 100s 时，系统总压为 233 kPa。试求此一级反应的速率常数、A 的半衰期以及 120 s 时 A 的转化率。 试题名称： 物理化学 共 5 页 第 5 页 （2）丁二烯（A）的二聚反应 2A（g）A2（g）为二级反应。当温度由 326降至306时，反应速率降低一半，试估算该反应的活化能。
