2004年华东理工大学物理化学考研试题

华南理工大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(329)参考答案科目名称：物理化学(化)适用专业：无机化学、分析化学、物理化学、环境科学说明：本答案由葛华才老师完成，试题做了规范化和少量处理，若有不恰当之处特别是错误之处，欢迎用电子邮件方式告知葛老师本人(邮箱：**************)。

一. 2 mol 乙醇在正常沸点（78.4℃）下，变为蒸汽，其摩尔汽化焓为41.50kJ . mol-1，乙醇蒸汽可视为理想气体。

(1)试求该相变过程的Q，W，△U，△S，△A，△G。

(2)若乙醇摩尔汽化焓可认为与温度无关时，那么50℃时乙醇的饱和蒸汽压应为多少？(3)当2mol乙醇蒸汽在101325Pa下，从78.4℃升温至100℃时，△H，△S各为多少？（已知C p，m(C2H5OH，g)=65.44 J . mol-1 . K-1）。

(本题15分)解：(1) Q p=∆H=n ∆vap H m= 2mol×41.50kJ . mol-1= 83.00 kJW= -p∆V= -pV g= -nRT= -[2×8.315×(273.15+78.4)] J =5846J∆U=Q+W= 83.00kJ+5.846kJ=88.85kJ∆S=Q/T= 83000J/(273.15+78.4)K=236.1J . K-1∆G=0 (可逆相变)∆A=∆U－T∆S=W= 5846J(2) 已知T=351.55K，p=101.325kPa，蒸发焓∆vap H m= 41.50kJ . mol-1，利用克－克方程可求T’=323.15K时的蒸气压p’：ln(p’/101.325kPa)=-(41500/8.315)[(1/323.15)-(1/351.55)]p’=28.10kPa(3) 乙醇蒸汽C p，m与温度无关，△H＝nC p，m△T＝(2×65.44×21.6)J = 2827J△S = nC p，m ln(T2/T1)＝[2×65.44×ln(373.15/351.55)]J . K-1 = 7.804J . K-1二. 已知在298K，100 kPa下，反应：C2H4 (g)+H2O (l)==C2H5OH (l)数据如下：（C2H4(g)视为理想气体）C2H4 (g) H2O (l) C2H5OH (l) △f H mθ/kJ . mol-152.26 -285.83 -277.7S m θ/J . mol -1 . K -1219.6 69.91 161 C p ，m /J . mol -1 . K -1 43.56 75.291 111.5(1) 试求在298K 下，反应的标准平衡常数K θ。

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第二章 热力学定律和热力学基本方程单元测试卷一、选择题（每小题1分，共30分）1. 下列叙述不正确的是 。

A ：不可逆过程发生的实质都归结于能量品位的降低；B ：凡是不违背能量守恒原理的过程都能发生；C ：一个不可能进行的过程假设已经进行，必将使能量的品位升高2. 在800K 的高温热源和300K 的低温热源之间运转的热机，当其从高温热源吸收800kJ 的热量并对外做功时，则热机至少需将 kJ 的热量传给低温热源。

A ：300；B ：400；C ：5003. 从熵的统计意义可判断下列过程的熵变S ∆大于零的是 。

A ：苯乙烯聚合成聚苯乙烯；B ：气体在催化剂上吸附；C ：液态苯汽化成气态苯4. 下列说法中不正确的是 。

A ：可逆绝热过程的ΔS 总是等于零；B ：不可逆绝热过程的ΔS 总是大于零；C ：不可逆绝热过程的ΔS 总是小于零5.绝热不可逆过程中，系统（Sys ）与环境（Sur ）的熵变，正确的是 。

A ：Sys Sur Δ0,Δ0S S ==；B ：Sys Sur Δ0,Δ0S S >=；C ：Sys Sur Δ0,Δ0S S =< 6. 在一绝热恒容的系统中发生了一个爆炸反应，系统的温度和压力都升高了，以下结论正确的是 。

A ：Δ0,Δ0,Δ0U H S =>=；B ：Δ0,Δ0,Δ0U H S =>>；C ：Δ0,Δ0,Δ0U H S ==>7. 一化学反应在恒压绝热的条件下发生（W /=0），反应系统的温度升高且体积增加了，以下结论正确的是 。

A ：Δ0,Δ0,Δ0U H S =>>；B ：Δ0,Δ0,Δ0U H S >=>；C ：Δ0,Δ0,Δ0U H S <=>8. 恒温恒容条件下进行某化学反应，其1135kJ mol A −∆=−⋅，以下不正确的是 。

A ：理论上最多可对外做135kJ 的非体积功；B ：要使化学反应逆向进行，则外界至少需提供135kJ 的非体积功；C ：理论上至少可对外做135kJ 的非体积功9. 关于吉布斯函数G ，下列说法中正确的是 。

华东理工大学
说明：以下2007年试卷单科每年10元，其他年份的试卷单科每年5元。

化工学院
物理化学1991——1992，1996——2007（1998——2003有答案）
化工原理1993——2007
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自动控制原理1998
控制原理2000——2007
运筹学2001——2006
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有机化学(含试验)1998——2006
硅酸盐物理化学(含试验)1998——2007
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化学制药与工艺学1999
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有机化学(含试验)1998——2007
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化学制药与工艺学1999
精细化学品化学及精细有机单元反应2000——2002
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化工原理1993——2007
化工原理（综）1999。

华南理工大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(452)参考答案科目名称：物理化学适用专业：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、环境工程说明：本答案由葛华才老师完成，试题做了规范化和少量处理，若有不恰当之处特别是错误之处，欢迎用电子邮件方式告知葛老师本人(邮箱：ge1963@)。

1. 始态为25℃常压下的10克固体萘(C10H8)置于含足够氧的弹式量热计中燃烧，最终产物为25℃的CO2及液体水，过程放热400.911kJ。

试求此过程的焓变ΔH．(10分) 解：弹式量热计燃烧过程C10H8(s)+ 12O2(g) = 10CO2(g) + 4H2O(l)是恒容过程，故∆U=Q V= -400.911kJ∆H= ∆U+∆pV= ∆U+∆n(g)RT= -400.911kJ+[(-2)×(10g/128g)×8.315×298.15]×10－3kJ=-404.785kJ2. 在绝热系统中将273K、1mol的水和373K、lmol的水混合,试计算此过程的熵变ΔS。

设在此温度范围水的等压摩尔热容量为75J . K－1 . mol-1。

(10分)解：整个系统过程为恒压绝热过程，设终态温度为T，则Q p=∆H=1mol×C p(T－273K)+ 1mol×C p(T－373K)=0解得T=323K过程熵变∆S=∆S(冷水)+∆S(热水)=1mol×75J . K－1 . mol-1×ln(323/273)+ 1mol×75J . K－1 . mol-1×ln(323/373)=1.819 J . K－13. 已知反应A (g) = 2B(g) 在298K时△r G mθ=4.75kJ•mol-1, 试求：(1) 反应开始只有A，在298K 、100kPa下A (g)的离解度？(2) 当温度不变，总压增至1000kPa，A (g)的离解度？(3) 反应开始时原料气中A (g) 与惰性气体的摩尔比为1：2，在298K 、100kPa下A (g)的离解度？(4) 解释(2)、(3)的计算结果。

华东理工大学二00四年硕士研究生入学考试试题考试科目代码及名称：461化工原理（含实验）一、简答题：（30分）1．动量守恒和机械能守恒应用于流体流动时，二者关系如何?2．简述因次分析法规划实验的主要步骤。

3．简述搅拌过程中强化湍动的主要措施。

4．影响颗粒沉降速度的因素有哪些?5．何谓流化床层的内生不稳定性?如何抑制?6．影响辐射传热的主要因素有哪些?7．化学吸收和物理吸收相比有何优点?8．简述恒沸精馏和萃取精馏的主要异同点。

9．板式塔的不正常操作现象有哪些?10．何谓填料塔的载点和泛点?二、流体流动计算30分）如图所示的输水管路系统，AO管长lAO=100m，管内径75mm，两支管管长分别为 lOB = lOC=75m，管内径均为50mm，支管OC上阀门全开时的局部阻力系数ξ==15。

所有管路均取摩擦系数λ＝0.03。

支管OB中流量为18m3/h，方向如图所示。

除阀门外其他局部阻力的当量长度均已包括在上述管长中。

试求：(1)支管OC的流量，m3/h；(2)A糟上方压强表的读数PA， kPa。

三、吸收计算(30分)某填料吸收塔，用纯水逆流吸收气体混合物中的可溶组分A，气相总传质为0. 3m 。

入塔气体中A组分的含量为0.06（摩尔分率，下同），单元高度HOG工艺要求A组分的回收率为95%,采用液气比为最小液气比的1.4倍。

己知在操作范围内相平衡关系为y＝0.2x。

试求：（1）填料塔的有效高度应为多少？（2）若在该填料塔内进行吸收操作，采用液气比为1.8，则出塔的液体、气体浓度各为多少？四、精馏计算(30分)如图所示的连续精馏流程，以回收二元理想混合物中的易挥发组分A。

两塔塔顶设全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热．物系相对挥发度α＝2．0，已知x＝0．4，x D＝0．99，x W＝0．01, x T＝0．7, x B＝0．2(均为摩尔分率），加料F F=100kmol/h。

F、T、B均为饱和液体。

试求：（1）D，T，B，W的流率；（2）塔I的最小回流比R；min时，写出F与B之间塔段的操作线数值方（3）当塔I的回流比取R=1．5Rmin程。

第八章 界面现象单元测试卷一、选择题（每小题1分，共30分）1. 关于界面张力的说法不正确的是 。

A. 界面中单位长度的收缩张力；B. 界面张力等于增加单位界面面积时系统必须得到的可逆界面功；C. 界面张力是恒温恒容下，单位表面积中的分子所具有的吉布斯函数值2. 对于平面液体，下列物理量中量值为零的是 。

A. 表面张力；B. 附加压力；C. 表面吉布斯函数3. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多小水滴时，同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的是 。

A. 表面张力；B. 表面能；C. 比表面4. 溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小，这一说法 。

A. 正确；B. 错误；C. 无法判断5. 相同温度下，纯水、盐水、皂液相比，其表面张力的排列顺序是 。

A.盐水 > 纯水 > 皂液；B. 纯水 > 盐水 > 皂液；C. 皂液 > 纯水 > 盐水6. 在铂丝框中有一层液膜，如果不在可移动的铂丝上施加外力f ，液膜将缩小。

已知可移动的铂丝长度L =0.2m ，液膜的表面张力为0.04 N .m -1。

要使液膜稳定存在，所施加的外力f 应等于 N 。

A. 0.008；B. 0.016；C. 0.0327. 铺展压的定义为def πσσ∗==−，下列正确的说法是 。

A. 铺展压会使溶液的气液界面更为铺展；B. 铺展压会使溶液的气液界面更为收缩；C. 铺展压与溶液的浓度无关8. 已知25℃时水的表面张力-10.0720N m σ=⋅，如环境对液态水施加144 J 的功，理论上可使水的表面积增加 m 2。

A. 500；B. 1000；C. 20009. 下列说法中，不正确的是 。

A. 实际界面层中物质i 的量永远为正值；B. 采用吉布斯界面相模型时，界面相中物质i 的量可以为负值；C. 采用吉布斯界面相模型时，界面相中物质i 的量不会等于零10. 根据(1)i Γ的定义，下列说法中，不正确的是 。