2013年东南大学物理化学（955）
研究生招生考试试题（手打版）
一．填空题（12分）
1．所谓热力学平衡，实际上包括了 ， ， ， 四大平衡。
2．已知A，B两组分可构成理想液体混合物，且混合物在101.325kPa下沸点为373.15K。若A,B两组分在373.15K时的饱和蒸汽压为106658Pa和79993Pa，则该理想液体混合物的组成为：xA= ，气相的组成为yA= 。
3．在n，T一定条件下，任何种类的气体，当压力趋于零时：lim()mppV= 。
4．在温度为T时反应C（s）+O2（g）=CO2（g），C（s）+12O2（g）=CO（g）的平衡常数分别为K1，K2，则反应CO（g）+12O2（g）=CO2（g）的平衡常数为 。
5．强电解质MX，MY和HY的摩尔极限电导分别为123,,,则HX的摩尔极限电导为 。
6．在恒T，p下，纯液体是通过 来降低其表面吉布斯函数的。
7．一定温度下，在含有NO3-,K+,Ag+的水溶液中，微小的AgI晶体粒子，最易于吸附
离子，而使胶体带 电荷。
二．选择题（12分）
1．1mol理想气体在室温下进行恒温不可逆膨胀（Q=0），使系统体积增大一倍，则-1-1/ JmolSK系统，-1-1/ JmolSK环境，-1-1/ JmolSK隔离为（ ）
A.5.76 5.76 0 B.0 5.76 5.76
C.0 0 0 D.5.76 0 5.76
东南大学-物理化学-复习提纲(总4页)
--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可--
--内页可以根据需求调整合适字体及大小-- 第一章 气体
一．重要概念
理想气体，分压，分体积，临界参数，临界状态
二．重要关系式
(1) 理想气体：pV=nRT , n = m/M
(2) 分压： pB= p yB
(3) 分压定律，分体积定律
理想气体：nnVVppyBBBB
第二章 热力学第一定律与热化学
一、 重要概念
系统与环境，状态与状态函数，强度性质与广度性质，功、热、内能、焓，节流膨胀
二、 重要公式与定义式
1. 体积功：W= -p外dV （适用于各种变化过程）
2. 热力学第一定律： U = Q+W ， dU =Q +W
3．焓的定义： H=U + pV
4．热容：摩尔定容热容 CV，m = Q V /dT = （ Um/ T ）V
摩尔定压热容 Cp，m = Q p /dT = （ Hm/ T ）P J·mol-1·K-1
比定压热容Cp = Q p /dT = （h/ T ）P J·g-1·K-1
5. 标准摩尔反应焓：由标准生成焓 fHm,B （T）或标准燃烧焓 c Hm,B （T）计算
rHm= vB fH m,B （T） = - vB c H m,B （T）
6. 基希霍夫公式（适用于相变和化学反应过程）（状态函数法）
rHm（T2）= rHm（T1）+ rCp，m dT
二、各种过程Q、W、 U、 H 的计算
1．pVT变化过程
(1)理想气体pVT变化过程
恒温过程dT=0， U= H=0， Q=－W；
非恒温过程， U = n CV，m T， H = n Cp，m T，
单原子气体CV，m =3R/2，Cp，m = CV，m+R = 5R/2
物理化学经典习题
二、问答题
1．为什么热和功的转化是不可逆的？
2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + 21O2(g) ═ H2O(g)，在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，∆U，∆H，∆S和 ∆F。
3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？
4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？
5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？
三、计算题
1．苯在正常沸点353K下的∆vapHmø = 30.77 kJ·mol-1，今将353K及pø下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。
(1) 求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W；
(2) 求苯的摩尔气化熵 ∆vapSmø 及摩尔气化自由能 ∆vapGmø；
(3) 求环境的熵变 ∆S环，并判断上述过程是否为不可逆过程。
2．把一定量的气体反应物A迅速引入一个温度800K的抽空容器内，待反应达到指定温度后计时（已有一部分A分解）。已知反应的计量方程为
2A(g) 2B(g) + C(g) ，反应的半衰期与起始浓度无关；t=0时，p总=1.316×104Pa ；t=10min时，p总 =1.432×104Pa ；经很长时间后，p总
=1.500×104Pa。试求：
(1) 反应速率常数k和反应半衰期t1/2 ；
(2) 反应进行到1小时时，A物质的分压和总压各为多少？
3．A和B能形成两种化合物A2B和AB2，A的熔点比B低，A2B的相合熔点介于A和B之间，AB2的不相合熔点介于A和A2B之间。请画出该体系T ~ x相图的示意图。
4．将正丁醇（Mr = 74）蒸气聚冷至273 K，发现其过饱和度（即p/ p°）约达到4方能自行凝结为液滴。若在273K时，正丁醇的表面张力为0.0261
N·m-1，密度为1000 kg·m-3，试计算：
第三章 统计热力学基础
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1. 设有一个体系,由三个定位的单维简谐振子所组成,体系能量为11/2 hν,这三个振子在三个固定的位置上振动,试求体系全部的微观状态数。
2. 当热力学体系的熵函数S增加0.418 J/K时，则体系的微观状态数增加多少？
用ΔΩ/Ω1表示。
3. 对于双原子分子，证明： Ur=NkT Uv=NkT
设基态振动能为零，≈1+x 。
4．将N2气在电弧中加热，从光谱中观察到处于第一激发态的相对分子数N(v=1)/N(v=0)=0.26,式中ν为振动量子数N(v=0)为基态占有的分子数，N(v=1)为第一激发振动态占有的分子数，已知N2的振动频率ν= 6.99×,
(1) 计算气体温度。
(2) 计算振动能量在总能量（包括平动，转动和振动）中所占的百分数。
5．设某理想气体A,其分子的最低能级是非简并的,取分子的基态作为能量零点,相邻能级的能量为ε，其简并度为2，忽略更高能级。
（1） 写出A分子的总配分函数的表达式。
（2） 设ε=kT，求出相邻两能级上最概然分子数之比n1/n0。
（3） 设ε=kT，试计算1 摩尔该气体的平均能量是多少？
6． 某气体的第一电子激发态比基态能量高400 kJ/mol,试计算
（1） 在300 K时，第一激发态分子所占的百分数？
（2） 若要使激发态的分子数占10%，则需多少温度？
7． 零族元素氩（Ar）可看作理想气体，相对分子量为40，取分子的基态（设其简并度为1）作为能量零点，第一激发态（设其简并度为2）与基态能量差为ε，忽略其它高能级。
（1） 写出氩分子的总的配分函数表达式。
（2） 设ε=5kT，求在第一激发态上最可几分布的分子数占总分子数的百分数。
（3） 计算1 mol Ar气在标准状态下的统计熵值。设Ar 的核和电子的简并度均等于1。
8． Na原子气体（设为理想气体）凝聚成一表面膜
