2018年华南理工大学845材料物理化学考研真题试题试卷

芝士传媒 × 题源库 https://www.sodocs.net/doc/0212344758.html,...让知识更美味...

目录

2018 年华南理工大学845材料物理化学考研真题试题试卷 (2)

第 1 页，共 10 页

华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试《物理化学》试题

华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试《物理化学》试题

华南理工大学 2000年攻读硕士学位研究生入学考试《物理化学》试题 （适用专业：应化类材料物理与化学、化学工程、化学工艺、生物化工、工业催化、生物医学工程、应用化学、环境工程，未注明的为两类共用题） 1．苯的正常沸点为353K ，摩尔汽化焓为 30.77kJ ?mol -1 ，现将353K ，标准压力下的1摩尔液态苯向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸汽（设为理想气体）。 A ．计算该过程苯吸收的热量和做的功； B ．求过程的 G 和 S ； C ．求环境的熵变； D ．可以使用何中判据判断过程的性质。（12分） 解：设计如下途径计算： A ．因真空蒸发， p 环=0 真空等温蒸发 H 3、 S 3 (1) 苯 (l) 1 mol 苯 ( l ) 1 mol 苯 ( g ) 1 mol 苯 (g ) 1 mol (2)

?=-=∴0 dV p W 环 Q = U = H - (pV ) 压力变化不大时，压力对凝聚系统的焓、熵影响不大，所以 H 1=0、 S 1=0。 又理想气体恒温 H 3=0 ，所以 H = H 1+ H 2+ H 3= H 2= n ? vap H m 则 Q =n vap H m - p (V g -V l )= n vap H m - p V g ≈ n vap H m - nRT = 1×30770 J - 1mol ×8.3145 J ·K -1·mol -1 ×353K = 27835J B. S = S 1+ S 2+ S 3= S 2+ S 2= ( H 2/T )+ nR ln(p /p ) = (30770J/353K)+1×8.3145J ·K -1×ln(101.325kPa/100kPa) = 87.28J ·K -1 G = H - T S = 30770J - 353K ×87.28J ·K -1= -39.84J C. 环境熵变 ：设系 T =环 T S 环= -Q 系/T 环= -27835J/353K =-78.85 J ·K -1 D . 可用熵判据判断过程的性质，此过程 S 隔= S 系+ S 环 = 87.28J ·K -1+(-78.85J ·K -1)= 8.43J ·K -1 > 0 故为不可逆过程。 2．已知288.15K 时纯水的饱和蒸汽压为1705Pa ，现将１mol NaOH 溶解在4.559mol 水中，

物化下学期试题及答案华南理工考研真题

物化下学期 一、选择题（共20题，每题1分。需简要说明选择的理由，否则不给分）： 1．下列各系统中属于独立粒子系统的是： A. 绝对零度的晶体 B. 理想液体混合物 C. 纯气体 D. 理想气体的混合物 答案：（）原因： 2. 双原子分子振动的零点能等于： A. kT B. (1/2)kT C. hv D. (1/2)hv 答案：（）原因： 3. 一个体积为V，粒子质量为m 的离域子系统，其最低平动能级和其相邻 能级的间隔是: A. h2/ 8mV2/3 B. 3h2/ 8mV2/3 C. 5h2/ 8mV2/3 D. 8h2/ 8mV2/3 答案：（）原因： 4. CO2分子的转动运动对内能的贡献是 A. U r=RT/2 B. U r=RT C. U r=3RT/2 D. U r=5RT /2 答案：（）原因： 5. 独立子系统的分子全配分函数,可分解为彼此独立的各种运动形式的配分函数的乘积,各配分函数中与压力有关的是 A. 平动配分函数 B. 转动配分函数 C. 振动配分函数 D. 电子配分函数 答案：（）原因： 6. 已知CO和N2的质量,转动特征温度皆基本相同,若电子均处于非简并的最低能级且振动对熵的贡献可忽略,则 A. S(CO)=S(N2) B. S(CO)S(N2) 答案：（）原因： 7. 有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中，水面上升高度为h，其中一根在 1/3 h 处使其弯曲向下，试问水在此毛细管端的行为是 A 水从毛细管端滴下； B 毛细管端水面呈凸形弯月面； C 毛细管端水面呈凹形弯月面； D 毛细管端水面呈水平面。 答案：（）原因： 8. 讨论固体对气体的等温吸附的兰格缪尔(Langmuir)理论其最重要的基本假设为 A. 气体是处在低压下 B. 固体表面的不均匀性 C. 吸附是单分子层的 D. 吸附是多分子层的 答案：（）原因：

华南理工大学《物理化学》考研试题及参考答案

华南理工大学 2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (请在答题纸上做答，试后本卷与答题纸一同交回) 科目名称：物理化学(含物理化学实验) 适用专业：化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程 1. 在绝热的条件下，将0.4mol某理想气体从200kPa压缩到1000kPa时，温度从300K 上升到900K，求该过程的W、△H、△S、△U、△G，判断过程的性质并指出判据，已知：该理想气体在300K和200kPa时的摩尔熵为S m＝205J·K-1·mol-1，定压摩尔热容为C p，m ＝3.5R(12分) 解：分析过程：(p1=200kPa,V1,T1=300K) →(p2=1000kPa,, V2, T2=900K) 绝热Q=0 理想气体△U = nC V,m△T = n(C p,m－R)△T △H = nC p,m△T 故W =△U －Q 过程熵 △S = nC p,m ln(T2/ T1)+nR ln(p1/ p2) △G =△(H－TS) ＝△H－(T2S2－T1S1) =△H－(T2△S－S1△T) 过程绝热，所以只能用△S判断过程的方向。 注意：本题非恒外压，功一般由热力学第一定律式计算W =△U －Q。 2. 298K时，反应N2O4(g)＝2NO2(g) 的平衡常数Kθ＝0.155，标准摩尔焓为57.24kJ·mol-1(假定温度对反应焓的影响可以忽略不计)。(共10分) 求(1) 373K时反应的平衡常数Kθ。 (2) 298K，总压为pθ时N2O4的离解度。 (3) 298K，总压为pθ，离解前N2O4和N2(惰性气体)物质的量为1：1时N2O4的离解度。 解：本题主要利用等压方程求不同温度下的平衡常数，以及与组成关系。 (1) 等压方程：ln(K2θ/ K1θ)= (T2－T1)?r H mθ/R(T2T1) (2)N2O4(g) ＝2NO2(g) t=0 1mol 0 mol t=∞时n 1－x2x n总=1＋x 分压(1－x) pθ/( 1＋x) 2x pθ/( 1＋x) K1θ＝[2x/( 1＋x)]2/[(1－x)/( 1＋x)] =4x2/(1－x2) 可求出x= (3)N2O4(g) ＝2NO2(g) N2 t=0 1mol 1mol t=∞时n1－x2x1mol n总=2＋x 分压(1－x) pθ/( 2＋x) 2x pθ/( 2＋x) K1θ＝[2x/( 2＋x)]2/[(1－x)/( 2＋x)] =4x2/(2－x－x2) 可求出x=

2003年华南理工大学 《物理化学》考研试题及参考答案(理工)

华南理工大学 2003攻读硕士学位研究生入学考试试卷 物理化学部分(与化工原理合一门课程) (试题已由葛华才老师整理求解，有错请告知！) 1. 1mol 水在100℃、101.325kPa下正常气化, 已知水的正常蒸发焓为40.64 kJ . mol-1，求此过程的Q、W、?U、?H、?S、?G。(15分) 解：Q=?H=n?Vap H m= 1mol×40.64 kJ . mol-1= 40.64kJ (注：若题目未给出蒸发焓，可以不算出数值) ?S= ?H/T= 40.64kJ/373.15K= 108.9J . K-1（可逆相变过程） ?G=0 W= -p[V(g)-V(l)]≈-pV(g) = -nRT= -1mol×8.3145J . K-1 . mol-1×373.15K=-3103J ?U=Q+W= 40.64kJ-3103J = 37.54kJ 2. 已知反应2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 温度为50℃、100℃时系统的平衡总压分别为3950Pa、96300Pa。设反应的?r H m与温度无关，试求： (1) 计算50℃时该反应的K、?r G m。 (2) 计算该反应的?r H m。 (3) 计算NaHCO3(s)的分解温度。(15分) 解：(1) 设平衡总压为p，则 2NaHCO3(s)= Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) 平衡p/2 p/2 K=p[H2O(g)] p [CO2(g)]/ p2 = (p / p)2/4 =(3950Pa/100000Pa)2/4=0.0003901 ?r G m= -RT ln K= -8.3145J . K-1 . mol-1×323.15K×ln(0.0003901)= 21089 J . mol-1 (2) T’=373.15K时，K= (p’ / p)2/4 =(96300Pa/100000Pa)2/4=0.2318 ?r H m= [RT’T/(T’-T)]ln(K’/ K) =[8.3145J . K-1 . mol-1×373.15K×323.15K/(373.15K-323.15K)]×ln(0.2318/0.0003901) =128075J . mol-1=128.1 kJ . mol-1 (3) 若分解温度即为平衡总压p=101325Pa时对应的温度T”，此时 K= (p”/ p)2/4 =(101325Pa/100000Pa)2/4=0.2567

华南理工大学物理化学考研真题Word版

华南理工大学 2001年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (请在答题纸上做答,试后本卷与答题纸一同交回) 科目名称:物理化学(含物理化学实验) 适用专业:化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程 1. C6H6在100kPa时的熔点为5℃,摩尔熔化焓为9916J?mol-1,Cp,m(l)=126.8J?K-1? mol-1,Cp,m(s)=122.6J?K-1?mol-1。求100kPa、–5℃下1 mol过冷C6H6凝固成固态C6H6 的Q、△U、△H、△S、△A、△G,假设凝固过程的体积功可以忽略不计。(12分)解:涉及过程如下: H2+Cp,m(s)(T-T’)H3= Cp,m(l)(T’-T) + H2+ H1+ H= =9916 J?mol-1+(122.6-126.8)×(268-278) J?mol-1 = 9958 J?mol-1 H=恒压Q= 9958 J?mol-1 H=9958 J?mol-1pV ≈H-U= S3=S2+ S1+ S= H2/T’+Cp,m(s)ln(T/T’)Cp,m(l)ln(T’/T) + = H2/T’+[Cp,m(s)-Cp,m(s)]ln(T/T’) =9916 J?mol-1/278K+(122.6-126.8)ln(268/278) J?K-1?mol-1 = 35.8 J?K-1?mol-1 S = 9958 J?mol-1-268K×35.8 J?K-1?mol-1 = 363.6H-A=G≈J?mol-1 2. 卫生部规定汞蒸气在1m3空气中的最高允许含量为0.01mg。已知汞在20℃的饱和蒸气压 为0.160Pa,摩尔蒸气发焓为60.7kJ?mol-1(设为常数)。若在30℃时汞蒸气在空气中达到饱 和,问此时空气中汞的含量是最高允许含量的多少倍?汞蒸气看作理想气体,汞的摩尔质量为 200.6g?mol-1。(10分) 解:本题主要利用克-克方程进行计算。30℃时汞蒸气压为 vapH (T ’-T )/RTT ’]p’= p exp[ = 0.160Pa×exp[60700×(303.15-293.15)/(8.315×293.15×303.15)] =0.3638Pa 此时空气中汞含量是最高允许含量的倍数为 (pV/RT)M/0.01×10-3g =[0.3638×1/(8.315×303.15)]×200.6/10-5=2895 3.钙和镁能形成一种稳定化合物。该系统的热分析数据如下 质量百分数wCa/% 0 10 19 46 55 65 79 90 100 冷却曲线出现折点时T/K - 883 - 973 - 923 - 998 - 冷却曲线的水平线T/K 924 787 787 787 994 739 739 739 1116 (1) 画出相图(草图)并分析各相区的相态和自由度。 (2) 写出化合物的分子式,已知相对原子量:Ca,40;Mg,24。 (3) 将含钙35%的混合物1kg熔化后,放置冷却到787K前最多能获稳定化合物多少? (12分) 解1) 相图如下。单相区 F=2,两相区 F=1,三相线 F=0。 (2) 化合物C含Ca 55%,可知其分子式为 Ca:Mg= (55/40):(45/24) = 11/15 即为 Ca11Mg15。

华南理工大学《物理化学》考研试题及参考答案

若字符显示不正常，请装化学字库！ 华南理工大学 2000年攻读硕士学位研究生入学考试《物理化学》试题 (适用专业：应用化学、制糖工程) 1．苯的正常沸点为353K，摩尔蒸发焓为30.77kJ?mol-1，现将353K，标准压力下的1摩尔液态苯向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸汽(设为理想气体)。 (1) 计算该过程苯吸收的热量和做的功； (2) 求过程的?G和?S； (3) 求环境的熵变； (4) 可以使用何种判据判断过程的性质。(本题12分) 解：设计如下途径计算 (1) 因真空蒸发可理解为p amb=0或恒容过程，W=0 可忽略压力对凝聚系统的焓的影响，?H1=0；理想气体恒温时?H3=0，故 ?H=?H1+?H2+?H3=0＋?vap H+0= (1×30.77)kJ=30.77kJ Q=?U=?H-? (pV)＝?vap H-p (V g-V l)= n?vap H m-p V g=n?vap H m-nRT = (30770-1×8.315×353)J = 27835J (2) ?S=?S1+?S2+?S3=0+?S2+?S3= (?H2/T)+ nR ln(p/p ) ={(30770/353)+1×8.315×ln(101.325kPa/100kPa)}J·K-1

= 87.28J ·K -1 ?G =?H -T ?S = (30770-353×87.28)J= -39.84J (3) ?S amb = -Q /T amb = -27835J/353K = -78.85 J ·K -1 (4) 可用熵判据判断过程的性质，此过程 ?S iso =?S sys +?S amb = 87.28J ·K -1+(-78.85J ·K -1)= 8.43J ·K -1 > 0 故为不可逆过程。 2．有关金刚石和石墨在298K 时的热力学数据如下表所示： ?c H m /(kJ ·mol - 1) -395.3 -393.4 S m /(J ·K -1·mol -1) 2.43 5.69 密度/(kg ·dm -3) 3.513 2.260 求：A. 298K 时，由石墨转化为金刚石的?r G m ； B. 298Ｋ时，由石墨转化为金刚石的最小压力。(本题１０分) 解：石墨 → 金刚石 A. ?r H m =?c H m (石墨) - ?c H m (金刚石) = -393.4 kJ ·mol -1 - (-395.3 kJ ·mol -1) = 1.9 kJ ·mol -1 ?r S m =S m (石墨) - S m (金刚石) = 2.43 J ·K -1·mol -1 - 5.69 J ·K -1·mol -1 = -3.26 J ·K -1 ·mol -1 ?r G m =?r H m –T ?r S m = 1900 J ·mol -1 - 298K ×(-3.26 J ·K -1·mol -1) = 2871 J ·mol -1 B ．设计如下路径 ? G =0 石 墨 p 、298K 金刚石 p ，298K ?=p p p V G θd Δ3金 ?G 2=2871J ·mol -1 石 墨 p 、298K 金刚石 p ，298K ?=p p dp V G θ1Δ石

华南理工大学考研物理化学试题

一．计算题 1． 如图所示：一个缸壁和活塞均为绝热的气 缸被一固定的导热隔板分为两部份，靠近活塞的部分里有1mol 氢气，另一部分里有0.005mol 氧气和0.01mol 一氧化碳，反应开始前两部分的温度均为25℃，反应过程中活塞所受的压力恒定，假定导热隔板热容为零，活塞运动无摩擦，一氧化碳的氧化反应可以进行到底，所有气体均为理想气体。求从反应开始到结束并达到热平衡时整个气缸系统的Q 、W 、?U 、?H 。已知二氧化碳和氢气的C p,m 均为3.5R ，一氧化碳 和二氧化碳在25℃下的标准摩尔生成焓分别为：-110.525 kJ·mol -1、-393.609 kJ·mol -1。 （16分） 2． 10mol 氧气、1mol 氢气和1mol 过热冰在一温度为25℃，压力为100kPa 的反应器中进行恒温恒压反应，假定平衡时化学反应已进行到底，求从反应开始到系统处于平衡态时系统的Q 、W 、?U 、?H 、?S 、?F 、?G 。已知氢气、氧气、和液态水在25℃时的标准熵分别为：130.684J·mol -1·K -1、205.138J·mol -1·K -1、69.91J·mol -1·K -1，液态水在25℃时的标准摩尔生成焓为 -285.830kJ·mol -1，饱和蒸气压为3.167kPa ，冰在0℃时的可逆熔化焓为5.999 kJ·mol -1，水在100℃时的可逆蒸发焓为40.668 kJ·mol -1，水蒸气、水和过热冰的C p,m 分别为33.577J·mol -1·K -1、75.291J·mol -1·K -1、36.000 J·mol -1·K -1，忽略热容随温度的变化、凝聚态受压力的影响及凝聚态的体积，所有气体可近似看成理想气体。 （16分） 3． 20℃时，苯的饱和蒸气压是13.332kPa ，辛烷的饱和蒸气压是2.6664kPa ，如果将1mol 辛烷溶于4mol 苯中，形成的溶液是理想溶液，计算： （1）该溶液的总蒸气压； （2）气相组成（用物质的量分数表示）； （3）将气相完全冷凝后,并让其达到气液平衡，问此时的气相组成有多少？(15分) 4． 反应 C （石墨）= C （金刚石） 25℃时，r m H ?$=1880J·mol -1，r m S ?$= -3.31J·K -1， 金刚石和石墨的密度分别为3.51g·cm -3和2.22g·cm -3。 （1）导出r m G ?$= f (T )的关系式，并用此式计算500K 的r m G ?$值，计算的时候假定r m H ?$， r m S ?$是常数。 （2）计算 500K 反应处于平衡时的压力。问在25℃, 标准压力100kPa 时哪一种形式的碳在热力学上更为稳定，这种形式的碳在所有的T 和100kPa 时都稳定吗？ （3）你用哪两个反应的r m H ?$（容易测定）来确定上述反应的r m H ?$。 （4）根据上述计算你认为采用什么实际条件可以从石墨制造金刚石？ （15分） 5． 在298 K 时，电池 Pt │H 2│H + .. OH -│O 2│Pt 的标准电动势E $= 0.40 V ，水的f m G ?$= -237.2 kJ·mol -1 。求解离过程 H 2O(l) → H +(aq) + OH -(aq) 的f m G ?$(解离) 和水的离 子积K w 。 （15分） 6． 计算下述电池于298 K 时的电动势并判断电池的反应方向：

物化上学期试题及答案华南理工考研真题1

年《物理化学》上学期试题 1999年《物理化学》上学期试题 1999 一、选择题.（每题2分，共10题） 1·在298K和100kPa下，反应3C(s)+O2(g)+3H2(g)→CH3COOCH3(l)的等压热效应Q p与等容热效应Q v之差为 A.9911J·mol-1 B.-9911J·mol-1 C.14866J·mol-1 D.7433J·mol-1 1·.A Q p-Q v=△vRT=(0-4)×8.3145J/(mol·K)×298K=-9911J·mol-1 2·在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使系统的温度从T1升高到T2.压力从p1升高到p2，则 A.Q>O，W<0，△U0，W=0，△U>0 2.B 3·满足△S=0的过程是 A.可逆绝热过程 B.节流膨胀过程 C.绝热过程 D.等压绝热过程 3.A 4·比较如下两筒氧气（理想气体）化学势的大小 A.μA>μB B.μA<μB C.μA=μB D.不能比较其相对大小 B.μ=μθ+RT ln(p/pθ) 4·已知373K时液体A的饱和蒸气压为66.7kPa，液体B的饱和蒸气压为101kPa，设A和B构成理想液体混合物，则当A在溶液中的物质的量分数为0.5时，气相中A的物质的量分数应为： A.0.199 B.0.301 C.0.398 D.0.602 4.C y A=p A*x A /(p A*x A+p B*x B)=66.7*0.5/(66.7*0.5+101*0.5)=0.398 5若298K时反应N2O4(g)＝2NO2(g)的Kθ=0.1132，则当p(N2O4)=p(NO2)=1kPa 时，反应将 A.向生成NO2的方向进行； B.向生成N2O4的方向进行； C.正好达化学平衡状态； D.难于判断其进行方向。 6·将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒温到400K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) 系统的组分数C和自由度数F为 A.C=2，F=1 B.C=2，F=2 C.C=1，F=0 D.C=1，F=1 6.C S=4 C=S-R-R'=4-1-2=1

华南理工大学_845材料物理化学2015--2017年_考研真题

845 华南理工大学 2015年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：材料物理化学 适用专业：材料学；材料工程(专业学位)；生物医学工程；生物医学工程(专业学位) 共6页一、选择题（40分，每小题2分） （1）在面心立方晶体中，密排面是（） (A){001}面（B）{011}面（c）{111}面(D){110}面 （2）MgO、CaO和SrO均为NaCl型结构，其晶格能分别为936 KCal/mol、830KCal/mol和784KCal/mol，则其熔点存在以下关 系（） (A)MgO>CaO>SrO（B）SrO>CaO>MgO (C)CaO>MgO>SrO(D)MgO=CaO=SrO (3)离子晶体AB中，A和B的离子半径分别为0.078和0.132nm, 则正离子配位数为（） （A）3（B）4(C)6(D)8 (4)在尖晶石型结构中，二价阳离子占据（） （A）四面体空隙（B）八面体空隙 （C）立方体空隙（D）三方柱空隙 (5)下列硅酸盐矿物，属于链状结构的是（） （A）镁橄榄石Mg2[SiO4](B)顽火辉石Mg2[Si2O6] （C）绿柱石Be3Al2[Si6O18](D)叶腊石Al2[Si4O10](OH)2 (6)在下列几类晶体中，形成间隙型固溶体的次序是（） (A)沸石>CaF2>TiO2>MgO(B)MgO>TiO2>CaF2>沸石 (C)CaF2>TiO2>MgO>沸石(D)TiO2>MgO>CaF2>沸石 (7)在非化学计量化合物UO2+x中存在的非化学计量结构缺陷类型 是（） （A）阴离子空位（B）阳离子空位 第1页

华南理工大学物理化学2006研究生入学考试试卷及答案详解

452 华南理工大学 2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称：物理化学(二) 适用专业：材料物理与化学材料学材料加工工程化学工程化学工艺生物化工 应用化学工业催化能源环境材料及技术生物医学工程应用化学 试题点评：本套题过于综合(如计算题1，2，8)，有些知识点太多重复，而有些知 一．计算题 1．如图所示：一个缸壁和活塞均为绝热的 气缸被一固定的导热隔板分为两部份，靠近活塞的部分里有1mol 氢气，另一部分里有0.005mol 氧气和0.01mol 一氧化碳，反应开始前两部分的温度均 为25℃，反应过程中活塞所受的压力恒定，假定导热隔板热容为零，活塞运动无摩擦，一氧化碳的氧化反应可以进行到底，所有气体均为理想气体。求从反应开始到结束并达到热平衡时整个气缸系统的Q 、W 、?U 、?H 。已知二氧化碳和氢气的C p ,m 均为3.5R ，一氧化碳和二氧化碳在25℃下的标准摩尔生成焓分别为：-110.525kJ·mol -1、-393.609kJ·mol -1。(16分) 解：缸壁和活塞均为绝热，故整个气缸系统无热交换，即Q =0。对隔板固定的左边系统状态变化为恒容过程，可设想如下： 0.005mol O 2(g)+0.01mol CO(g)0.01mol CO 2(g)0.01mol CO 2(g) ????→?V ℃，恒25??→?V t ，恒过程Q 左=Q r ，V +Q t ,V = (∑B v B ?f H B - ∑B v B RT )+n (CO 2)(C p ,m -R )(T -298.15K)=0.01×[(-393609+110525-0.5×0)J －(-0.5×8.315×298.15)J]+{0.01×2.5×8.315×(T /K -298.15)}J ={-2880.4+0.2079T /K}J 对于带有活塞的右边系统，发生恒压变化，即 1mol H 2(25℃，p ,V 1)→1mol H 2(t ，p ,V 2) 过程热Q 右=n (H 2)C p ,m (T -298.15K)=[1×3.5×8.315×(T /K -298.15)]J=(29.10T /K –8676.9)J 总热效应Q =Q 左+Q 右=(-2880.4+0.2079T /K +29.10T /K –8676.9)J=0得T =394.34K W =W 左+W 右=0-p (V 2-V 1)=-n (H 2)R (T -298.15K)=-1×8.315×(394.34-298.15)J =-799.8J ?U =W +Q =W =-799.8J ?H =?U +?pV =?U +?(pV )左+?(pV )右

2018年华南理工大学研究生入学考试专业课真题852_物理化学(二)

852B 华南理工大学 2018 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：物理化学(二) 适用专业：材料科学与工程；化学工程；化学工艺；生物化工；应用化学；工业催化； 能源化学工程；绿色能源化学与技术；化学工程(专硕)

? G $ $ r m (3) 该化合物从缓冲溶液中萃取还是从正辛醇中萃取更有效？升温 对萃取是否有效？(15 分) 5. 已知反应 C 2H 4 (g) + H 2O(g)= C 2H 5OH(g) 的标准摩尔吉布斯函数 与绝对温度 T 的关系为： $ / (J .mol -1) =-3.47?104 +26.4 (T /K) ln(T /K) +45.2 (T /K) (1) 推导标准摩尔反应焓 ?r H m 与温度 T 的关系。 (2) 计算 573K 时的标准平衡常数 K ?。 (3) 计算 573K 时的标准摩尔反应熵 ?r S m 。 (15 分) 6. 对合成氨反应 N 2(g)+3 H 2(g) = 2 NH 3(g)，已知 298K 时的标准摩尔 反应焓为 -46.11 kJ .mol -1。 (1) 反应若在恒温恒容容器中进行，充入惰性气体会使反应向左移动 吗？ (2) 从热力学角度提出促进氨合成的三种操作。(７分) 7. 实验测得金属铜(Cu)和镧(La)系统的凝聚系统相图如下： (1) 计算两种金属形成的化合物的化学比例式(分子式)。

(2) 指出图中各相区的相态。 (3) 绘制含镧摩尔分数为0.2 时从1000℃降温的冷却曲线，指出折点处的相变或反应行为。 (4) 对于含镧摩尔分数为0.8 的混合物，如何得到纯镧固体? (15 分) 8. CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(s)在温度T 下达到平衡，确定系统的独立组分数、自由度数和对应的强度变量。(７分) 9. 有一级平行反应A ?k?1 →B 和A ?k?2 →C，其中主反应生成B，副反应生成C。 (1) 若副反应可忽略，800K 时A 反应一半所需时间为138.6s，求A 反应完成99.9%所需的时间。 (2) 若副反应不可忽略(以下同此条件)，800K 时A 反应99.9%所需时间为1837s，求(k1+k2)。 (3) 若已知800K 时k1 为2.71?10-3 s-1，求k2 及产物分布c B/c C。 (4) 若800K 时两反应的指前因子相同，活化能E a1=70 kJ.mol-1，求 E a2。 (5) 欲提高主反应的产率，反应是降温还是升温好？为什么？(15 分) 10. 298K 时，电池Zn(s) | ZnCl2 (a) | Hg2Cl2(s) | Hg(l) 的电动势为1.2272 V，(?E?/T)p 为-4.52?10-4 V.K-1 。已知该温度下标准电极电势E?(Zn2+|Zn) = -0.7630V，E?(Cl-|Hg2Cl2|Hg) = 0.2676 V。 (1) 写出电极反应和电池反应。 (2) 求电解质ZnCl2 的活度a。 (3) 求该电池反应298 K 时的?r G m 、?r S m、?r H m 和可逆热Q r。(15 分) 11. 291 K 时各种脂肪酸水溶液的表面张力γ 与浓度c 的关系式为γ = γ0 –a ln(1+bc)，其中γ 0 为纯水的表面张力，a 和b 为常数。 (1) 推导脂肪酸的吸附量Γ 与浓度c 的关系。