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。

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9916J²mol-1，C p,m(l)=126.8J²K-1²mol-1，C p,m(s)=122.6J²K-1²mol-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：∆H= ∆H1+ ∆H2+ ∆H3= C p,m(l)(T’－T) +∆H2＋C p,m(s)(T－T’)＝9916 J²mol-1+(122.6－126.8)³(268－278) J²mol-1= 9958 J²mol-1恒压Q= ∆H= 9958 J²mol-1∆U= ∆H－ ∆pV ≈∆H=9958 J²mol-1∆S= ∆S1+ ∆S2+ ∆S3= C p,m(l)ln(T’/T) +∆H2/T’+C p,m(s)ln(T/T’)= ∆H2/T’+[C p,m(s)－C p,m(s)]ln(T/T’)＝9916 J²mol-1/278K+(122.6－126.8)ln(268/278) J²K-1²mol-1= 35.8 J²K-1²mol-1∆G≈∆A= ∆H－ T∆S = 9958 J²mol-1－268K³35.8 J²K-1²mol-1 = 363.6 J²mol-12. 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60.7kJ²mol-1(设为常数)。

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 molt=∞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) N2t=0 1mol 1molt=∞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=3. 水的蒸汽压与温度之间可用如下关系式表示： lg (p /Pa) ＝－A /T ＋B若已知水在77℃时的饱和蒸汽压为41.847kPa ，求：(1) 常数A ，B 的值以及水的摩尔蒸发焓；(2) 在多大外压下水的沸点可以改变为101℃；(共8分)解：(1) 给出的关系式实际上为克－克方程的不定积分式。

华南理工大学2003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：高分子化学与物理适用专业：高分子化学与物理、材料学、材料加工工程高分子化学部分一、选择题（每题2分，工10分）1、烯类单体自由基聚合中，存在自动加速效应时，将导致----。

A、聚合速度和分子量同时下降B、聚合速度增加但分子量下降C、聚合速度下降但分子量增加D、聚合速度和分子量同时增加而分子量分布变宽。

2、在无终止的阴离子聚合中，阴离子无终止的主要原因是----。

A、阴离子本身比较稳定B、阴离子无双基终止而是单基终止C、从活性链上脱除负氢原子困难D、活化能底，在底温下聚合3、在自由基共聚中，e值相差较大的单体，易发生---。

A、交替共聚B、理想共聚C、非理想共聚D“嵌段”共聚4、所有缩聚反映所共的是----。

A、逐步特性B、通过活性中心实现链增长C、引发速率很快D、快终止5、开发一聚合物时，单体能否聚合需要从热力学和动力学两方面进行考察。

热力学上判断聚合倾向的主要参数是----。

A、聚合物玻璃化转变温度B、聚合焓△GC、聚合物的分解温度D、聚合反应速率二、填空题（每题4分，共16分）1、阻聚剂、缓聚剂和链转移剂（分子量调节剂）共同作用原理是----，主要区别是---。

2、能进行自由基聚合的单体有----、----、----。

能进行阳离子聚合的单体有----、----、----。

能进行阴离子聚合的单体有----、----、----。

3、已知M1和M2的Q1=2.39，e1=-1.05,Q2=0.60,e2=1.20.比较两单体的共轭稳定性是--大于--，两单体的活性是--大于--，两自由基的稳定性是--大于--，如两单体分别均聚合，--的KP大于--的KP。

4、合成高聚物的几种聚合方法中，能获得最窄分子量分布的是--聚合。

三、完成下列各题（33分）1、在尼龙6和尼龙66生产中为什么要加入醋酸或已二酸作为分子量控制剂？在涤纶生产中为什么不加分子量控制剂？在涤纶生产中是采用什么措施控制分子量的？（8分）2、用图示的方法，比较在自由基聚合和逐步聚合中（6分）（1）单体转化率反应时间的关系；（2）聚合物分子量与反应时间的关系；3、从聚合物结构出发，分析天然橡胶和丁基橡胶的耐氧化性（5分）4、以乙二醇二甲醚为溶剂，分别以RLi、RNa、RK为引发剂，在相同条件下，使苯乙烯聚合.判断采用上述不同引发剂时聚合速率大小顺序。

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：ge1963@)。

一. 2 mol 乙醇在正常沸点（78.4℃）下，变为蒸汽，其摩尔汽化焓为41.50kJ²mol-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 J²mol-1²K-1）。

(本题15分)解：(1) Q p=∆H=n ∆vap H m= 2mol³41.50kJ²mol-1= 83.00 kJW= -p∆V= -pV g= -nRT= -[2³8.315³(273.15+78.4)] J =5846J∆U=Q+W= 83.00kJ+5.846kJ=88.85kJ∆S=Q/T= 83000J/(273.15+78.4)K=236.1J²K-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= 41.50kJ²mol-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＝(2³65.44³21.6)J = 2827J△S = nC p，m ln(T2/T1)＝[2³65.44³ln(373.15/351.55)]J²K-1 = 7.804J²K-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/kJ²mol-152.26 -285.83 -277.7S mθ/J²mol-1²K-1219.6 69.91 161C p，m/J²mol-1²K-143.56 75.291 111.5(1)试求在298K下，反应的标准平衡常数Kθ。

历年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷与真题答案历年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷与真题答案一、考试解读：part 1 学院专业考试概况：①学院专业分析：含学院基本概况、考研专业课科目:629物理化学（一）的考试情况；②科目对应专业历年录取统计表：含华工相关专业的历年录取人数与分数线情况；③历年考研真题特点：含华南理工大学考研专业课629物理化学（一）各部分的命题规律及出题风格。

part 2 历年题型分析及对应解题技巧：根据华工629物理化学（一）考试科目的考试题型（计算题、简答题等），分析对应各类型题目的具体解题技巧，帮助考生提高针对性，提升答题效率，充分把握关键得分点。

part 3 近年真题分析：最新真题是华工考研中最为珍贵的参考资料，针对最新一年的华南理工大学考研真题试卷展开深入剖析，帮助考生有的放矢，把握真题所考察的最新动向与考试侧重点，以便做好更具针对性的复习准备工作。

part 4 2020考试展望：根据上述相关知识点及真题试卷的针对性分析，提高2020考生的备考与应试前瞻性，令考生心中有数，直抵华工考研的核心要旨。

part 5 华南理工大学考试大纲：①复习教材罗列（官方指定或重点推荐+拓展书目）：不放过任何一个课内、课外知识点。

②官方指定或重点教材的大纲解读：官方没有考试大纲，高分学长学姐为你详细梳理。

③拓展书目说明及复习策略：专业课高分，需要的不仅是参透指定教材的基本功，还应加强课外延展与提升。

part 6 专业课高分备考策略：①考研前期的准备；②复习备考期间的准备与注意事项；③考场注意事项。

part 7 章节考点分布表：罗列华工考研专业课试卷中，近年试卷考点分布的具体情况，方便考生知晓华工考研专业课试卷的侧重点与知识点分布，有助于考生更具针对性地复习、强化，快准狠地把握高分阵地。

二、华南理工历年考研真题与部分答案：2000年华南理工大学物理化学考研真题试卷2001年华南理工大学物理化学考研真题试卷2002年华南理工大学物理化学考研真题试卷2003年华南理工大学329物理化学（一）考研真题试卷2004年华南理工大学329物理化学（一）考研真题试卷2005年华南理工大学329物理化学（一）考研真题试卷2006年华南理工大学329物理化学（一）考研真题试卷2007年华南理工大学329物理化学（一）考研真题试卷2008年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2009年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2010年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2011年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2012年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2013年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2014年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2015年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2016年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2017年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2018年华南理工大学629物理化学（一）考研真题试卷2000年华南理工大学物理化学考研真题答案解析2001年华南理工大学物理化学考研真题答案解析2002年华南理工大学329物理化学（一）考研真题答案解析2003年华南理工大学329物理化学（一）考研真题答案解析2004年华南理工大学329物理化学（一）考研真题答案解析2005年华南理工大学329物理化学（一）考研真题答案解析2006年华南理工大学329物理化学（一）考研真题答案解析2007年华南理工大学329物理化学（一）考研真题答案解析2008年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析2009年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析2010年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析2011年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析2012年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析2013年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析2014年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析2015年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析2016年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析2017年华南理工大学629物理化学（一）考研真题答案解析此真题试卷与真题答案摘自致远华工考研网。

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，C p,m(l)=126.8J·K-1·mol-1，C p,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：∆H= ∆H1+ ∆H2+ ∆H3= C p,m(l)(T’－T) +∆H2＋C p,m(s)(T－T’)＝9916 J·mol-1+(122.6－126.8)×(268－278) J·mol-1= 9958 J·mol-1恒压Q= ∆H= 9958 J·mol-1∆U= ∆H－ ∆pV ≈∆H=9958 J·mol-1∆S= ∆S1+ ∆S2+ ∆S3= C p,m(l)ln(T’/T) +∆H2/T’+C p,m(s)ln(T/T’)= ∆H2/T’+[C p,m(s)－C p,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∆G≈∆A= ∆H－ T∆S = 9958 J·mol-1－268K×35.8 J·K-1·mol-1 = 363.6 J·mol-12. 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)。

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，C p,m(l)=126.8J·K-1·mol-1，C p,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：∆H= ∆H1+ ∆H2+ ∆H3= C p,m(l)(T’－T) +∆H2＋C p,m(s)(T－T’)＝9916 J·mol-1+(122.6－126.8)×(268－278) J·mol-1= 9958 J·mol-1恒压Q= ∆H= 9958 J·mol-1∆U= ∆H－ ∆pV ≈∆H=9958 J·mol-1∆S= ∆S1+ ∆S2+ ∆S3= C p,m(l)ln(T’/T) +∆H2/T’+C p,m(s)ln(T/T’)= ∆H2/T’+[C p,m(s)－C p,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∆G≈∆A= ∆H－ T∆S = 9958 J·mol-1－268K×35.8 J·K-1·mol-1 = 363.6 J·mol-12. 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)。

物理化学复习要览（48学时）试题结构：一选择题（10题20分）二计算题（6题60分）三简答题（5题20分）第二章热力学第一定律一、重要概念系统与环境，隔离系统，封闭系统，(敞开系统)，广延量(加和性：V，U，H，S，A，G)，强度量(摩尔量，T，p)，功，热，内能，焓，热容，状态与状态函数，平衡态，过程函数(Q，W)，可逆过程，节流过程，真空膨胀过程，标准态，标准反应焓，标准生成焓，标准燃烧焓二、重要公式与定义式1. 体积功：δW= -p外dV2. 热力学第一定律：∆U = Q+W，d U =δQ +δW3．焓的定义：H=U + pV4．热容：定容摩尔热容C V，m = δQ V /dT = (∂U m/∂T )V定压摩尔热容C p，m = δQ p /dT = (∂H m/∂T )P理想气体：C p，m- C V，m=R5. 标准摩尔反应焓：由标准生成焓∆f H Bθ (T)或标准燃烧焓∆c H Bθ(T)计算∆r H mθ = ∑v B∆f H Bθ (T) = -∑v B∆c H Bθ (T)6. 基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)∆r H mθ(T2)= ∆r H mθ(T1)+⎰21TT∆r C p，m d T7. 恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Q p-Q V = ∆r H m(T) -∆r U m(T) =∑v B(g)RT8. 理想气体的可逆绝热过程方程：p1V1γ= p2V2γ，p1V1/T1 = p2V2/T2，γ=C p，m/C V，m三、各种过程Q 、W 、∆ U 、∆ H 的计算1．解题时可能要用到的内容(1) 对于气体，题目没有特别声明，一般可认为是理想气体，如N 2，O 2，H 2等。

恒温过程d T =0， ∆ U =∆ H =0， Q =W非恒温过程，∆ U = n C V ，m ∆ T ， ∆ H = n C p ，m ∆ T(2) 对于凝聚相，状态函数通常近似认为只与温度有关，而与压力或体积无关，即∆ U ≈∆ H = n C p ，m ∆ T2． 恒压过程：p 外=p =常数，无其他功W '=0(1) W = -p 外(V 2-V 1)， ∆ H = Q p =⎰21T T n C p ，m d T ， ∆ U =∆ H -∆(pV )，Q =∆ U -W(2) 真空膨胀过程p 外=0，W =0，Q =∆ U理想气体(Joule 实验结果)：d T =0，W =0，Q =∆ U =0，∆ H =0(3) 恒外压过程：例1： 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到1013.25kPa 。

华南理工大学2003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：物理化学适用专业：材料物理化学、材料加工工程、环境工程、生物医学工程点评：本套题题量偏多，至少多了3题，部分题难度偏大，且其中一道题所给的条件有误，使学生根本无法计算。

1. 一绝热容器中装有10mol、80 ℃的纯水。

已知液态水的恒压摩尔热容C p,m(H2O,l) 为75.3J·mol-1·K-1；水的摩尔气化焓和冰的摩尔焓分别为40 kJ·mol-1、46.004 kJ·mol-1。

在101325Pa下，为了使容器中的水温降至50 ℃。

试问：(1)(1)需加入0℃的冰为多少？(2)(2)水和冰混合过程的总熵变。

(10分)解：本题求解需冰的溶化焓，但题目没有给出，题目给的冰的摩尔焓没有任何意义，所以是一个无法求解的题。

也许，题目给的应该是冰的摩尔升华焓，这时冰的溶化焓可近似计算如下：∆fus H= ∆sub H－ ∆vap H= 46.004 kJ·mol-1－40kJ·mol-1＝6.004 kJ·mol-1(1)(1)设加入的冰量为x mol，根据绝热条件有Q p=∆H = n(H2O) C p,m(H2O,l)(50－80)K+ x [∆fus H +C p,m(H2O,l)(50－0)K] = 0于是：x ＝n(H2O) C p,m(H2O,l)×30K/[∆fus H +C p,m(H2O,l)×50K]＝10mol×75.3J·mol-1·K-1×30K/[6004 J·mol-1+75.3J·mol-1·K-1×50K]= 2.31 mol(2) ∆S = n(H2O) C p,m(H2O,l)×ln(333.15K/353.15K)+x [∆fus H /273.15K+C p,m(H2O,l)×ln(333.15K/273.15K)]=10mol×75.3J·mol-1·K-1×ln(333.15K/353.15K)+2.31mol×[6004 J·mol-1 /273.15K+75.3J·mol-1·K-1×ln(333.15K/273.15K)]= 41.42 J·K-12. 2mol 理想气体在101325Pa下由300K加热到500K，该过程的热为18kJ。