华南理工大学2007物理化学考研真题及答案
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物化下学期试题及答案华南理工考研真题页数:8
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华南理工大学物理化学考研真题Word版页数:22
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华南理工大学_无机化学2007年_考研专业课真题
第
3
页
2+ 3+ 2+ （D）E ( MnO 4 / Mn ) –5 E (Fe / Fe ) = 0
16. 如果往 1 升 0.10 mol· L 的 NH3 水溶液中加入一些 NH4Cl 固体，其结果会使： （A）NH3 水的电离常数 Kb 增大 （B）NH3 水的电离常数 Kb 减小 （C）溶液的 pH 值增大 （D）溶液的 pH 值减小 17. 下列各组元素中，性质最相似的两种元素是： (A) Mg 和 Al (B) Zr 和 Hf (C) Ag 和 Au (D) Fe 和 Co 18. 下列物质和水反应，得不到 H2O2 的是： (A) K2O2 (B) Na2O2 (C) KO2 (D) Na2O 19. 下列溶液中 pH 值最小的是： （A）0.200 mol· L 的氨水中加入等体积的 0.200 mol· L 的 HCl （B）0.200 mol· L1 的氨水中加入等体积的水 （C）0.200 mol· L1 的氨水中加入等体积的 0.200 mol· L1 的 H2SO4 （D）0.200 mol· L1 的氨水中加入等体积的 0.200 mol· L1 的 NH4Cl 20. 最适合[Fe(H2O)6]2+（μ=5.0 B.M.）描述的是： (A) sp3d2 杂化，顺磁性 (B) sp3d2 杂化，反磁性 (C) d2sp3 杂化，顺磁性 (D) d2sp3 杂化，反磁性
2 2
1
1
（B）Mn2+、 MnO4 和 MnO2 （C）Mn2+、Mn3+ 和 MnO2 （D） MnO4 、Mn3+ 和 Mn2+ 10. 在 CuSO4 溶液中加入过量的碳酸钠溶液，通常形成的产物是： (A) Cu(HCO3)2 (B) CuCO3 (C) Cu2(OH)2CO3
华南师范大学2007年物理化学招收硕士研究生入学考试试题
2007 年招收硕士研究生入学考试试题
考试科目：物理化学
适用专业：化学一级学科
一单项选择题（每小题2分，共44分，请将答案填在答卷纸）
1. 在298K时,往容积相等的A、B两个抽空容器中分别灌入100g和200g水，当达到气-液平衡时，两容器中的水蒸气压力分别为P A和P B，则两者的关系为
（A）P A＞P B（B）P A＜P B
（C）P A=P B（D）无法确定
2. 当热从环境传向体系时,体系的热力学能
(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 无一定规律
3．石墨(C)和金刚石(C)在298K、标准压力下的标准摩尔燃烧焓分别为-393.4 KJ/mol和-395.3KJ/mol,则金刚石的标准摩尔生成焓(298K)为
(A)-393.4KJ/mol (B)-395.3KJ/mol (C) -1.9 KJ/mol (D) 1.9KJ/mol
4．对于一个只做膨胀功的简单封闭体系，恒温时下列图中那一个图是正确的
G l G g
g l
（A）（B）
P G g P
G l l
（C）g （D）
P P
考生注意：答案写在本试题上无效共6 页第1 页
考生注意：答案写在本试题上无效共6页第 2 页
考生注意：答案写在本试题上无效共6页第5页
考生注意：答案写在本试题上无效共6页第 6 页。
华南理工大学2007年研究生入学(化工原理)考试试卷
二、（20分）在附图所示的管路系统中，有一直径为 38 2.5mm、长为30m的水平直管段AB，在其中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量，孔流系数Co为0.63，流体流经孔板的永久压降为6 104Pa，AB段摩擦系数 取为0.022，试计算：
（1）流体流经AB段的压强差；
（2）若泵的轴功率为800W，效率为62％，求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。已知：操作条件下流体的密度为870kg/m3，U形管中的指示液为汞，其密度为13600 kg/ m3。
14、碳钢的导热系数为_____；不锈钢的导热系数为_____；铜的导热系数为_____，常压常温空气的导热系数为_____；常温水的导热系数为_____。
（A）17 W/（m ）（B）380W/（m ）（C）45 W/（m ）
（D）16 W/（m ）（E）0.62 W/（m ）（F）0.025W/（m ）
(A)湿物料的临界水分将降低，恒速干燥段时间缩短
(B)湿物料的临界水分将降低，恒速干燥段时间延长
(C)湿物料的临界水分将提高，恒速干燥段时间延长
(D)湿物料的临界水分将提高，恒速干燥段时间缩短
19、影响塔设备操作弹性的因素有（）
①物系性质，②塔的结构，③气液负荷
(A) ①和② (B) ①和③ (C) ②和③ (D) ①、②和③
热辐射（）。
8、在包有两层相同厚度但热传导系数不同的保温材料的圆形管道上，应该将（）材料包在内层，其原因是（）。
9、流体沸腾根据温度差大小可分为（）、（）、
（）、三个阶段，操作应控制在（）
10、将单程列管式换热器改为双程的作用是（），但这将使（）减小，（）增大。
11、列管换器中，用饱和水蒸气加热空气，空气走管内，蒸气走管间，则管壁温度接近（）的温度，总传热系数接近（）的对流传热系数。
（1）流体流经AB段的压强差；
（2）若泵的轴功率为800W，效率为62％，求AB管段所消耗的功率为泵的有效功率的百分率。已知：操作条件下流体的密度为870kg/m3，U形管中的指示液为汞，其密度为13600 kg/ m3。
14、碳钢的导热系数为_____；不锈钢的导热系数为_____；铜的导热系数为_____，常压常温空气的导热系数为_____；常温水的导热系数为_____。
（A）17 W/（m ）（B）380W/（m ）（C）45 W/（m ）
（D）16 W/（m ）（E）0.62 W/（m ）（F）0.025W/（m ）
(A)湿物料的临界水分将降低，恒速干燥段时间缩短
(B)湿物料的临界水分将降低，恒速干燥段时间延长
(C)湿物料的临界水分将提高，恒速干燥段时间延长
(D)湿物料的临界水分将提高，恒速干燥段时间缩短
19、影响塔设备操作弹性的因素有（）
①物系性质，②塔的结构，③气液负荷
(A) ①和② (B) ①和③ (C) ②和③ (D) ①、②和③
热辐射（）。
8、在包有两层相同厚度但热传导系数不同的保温材料的圆形管道上，应该将（）材料包在内层，其原因是（）。
9、流体沸腾根据温度差大小可分为（）、（）、
（）、三个阶段，操作应控制在（）
10、将单程列管式换热器改为双程的作用是（），但这将使（）减小，（）增大。
11、列管换器中，用饱和水蒸气加热空气，空气走管内，蒸气走管间，则管壁温度接近（）的温度，总传热系数接近（）的对流传热系数。
华南理工大学2007年攻读硕士研究生入学考试试卷(化工原理)考研真题与答案
华南理工大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：化工原理适用专业：环境工程；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，化学工程（专业学位）；制浆造纸工程，制糖工程，轻工技术与工程（专业学位）本卷满分：150分一、（50分）选择填空题1.流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度（ ）成正比。
极度湍动区；压强降与速度（ ）成正比。
2.U 形管差压计用水作指示液，测量气体管道的压降，若指示液读数R ＝20㎜，则表示压降为（ ）Pa,，为使R 读数增大，而△P 值不变，应更换一种密度比水（ ）的指示液。
3.某转子流量计，其转子材料为不锈钢，测量密度为1.2kg/m 3的空气时，最大流量为400 m 3/h 。
现用来测量密度为0.8kg/ m 3氨气时，其最大流量为（ ）m 3/h 。
4.离心泵的工作点是（ ）曲线与（ ）曲线的交点。
列举三种改变工作点的方法（ ），（ ），（ ）。
5.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生（ ）现象。
用离心泵输送接近沸点的液体时，该泵应安装与被输送液体液面的（ ）方。
6.重力沉降和离心沉降的理论依据是：（ ）7.三种传热方式的基本定律：热传导（ ）；热对流（ ）；热辐射（ ）。
8.在包有两层相同厚度但热传导系数不同的保温材料的圆形管道上，应该将（ ）材料包在内层，其原因是（ ）。
9.流体沸腾根据温度差大小可分为（ ）、（ ）、（ ）、三个阶段，操作应控制在（ ）。
10.将单程列管式换热器改为双程的作用是（ ），但这将使（ ）减小，（ ）增大。
11.列管换器中，用饱和水蒸气加热空气，空气走管内，蒸气走管间，则管壁温度接近（）的温度，总传热系数接近（）的对流传热系数。
12.图示为一异径管段，从A 段流向B 段，测得U 形压差计的读数为R=R 1，从B 段流向A 段测得U 形压差计读数为R=R 2，若两种情况下的水流量相同，则① 21R R >②21R R ＝ ③21R R < ④12-R R =13.孔板流量计的孔流系数Co ，当Re 数增大时，其值_____。
2007年华南理工大学物理化学考研试题及参考答案
试计算：(1) 甲烷的vapH m ，vapG m ，vapS m 及该过程的 Q，W；
(2) 环境的S 环和总熵变S。(10 分) 解：(1)利用克-克方程
vapH m =RT2dlnp/dT=2.303RT2dlgp/dT=2.303RT2×(445/T2)K
=2.303×8.315×445J.mol -1 =8522 J.mol -1
(3) H=Qp =0，U=HpV H=0 S =S1+S2 =ncp,m(l)ln( T2/T1+x凝固 Hm/T2 =(18.02×4.184×ln(273.15/268.15) 0.06274×6009/273.15) J.K-1 =0.01269 J.K-1 (4) 过程绝热且S>0，为自发，不是可逆。
注意：本题先算 Q 比算 W 要方便。
3．在 100~120K 的温度范围内，甲烷的蒸气压与绝对温度 T 如下式所示： lg( p/Pa) = 8.974 - 445/(T/K) 甲烷的正常沸点为 112 K。在 105 Pa 下，下列状态变化是等温可逆地进行的。 CH4(l) ＝ CH4(g) (p，112 K)
(2) 绝热可逆膨胀后，等压加热到终态。(15 分)
恒压 解：(1) 状态变化：(T1=298.2K，p1=506.5kPa, V1) (T2=?，p2= p1, V2) 恒容 (T3=298.2K，p3=101.3kPa, V3=V2)
其中：V3=V2=nRT3/p3=(1×8.315×298.2/101300) m3=0.02448m3 理想气体始终态温度相同，U=H=0 S =nRln( p1/p3)= {1×8.315×ln(506.5/101.3)} J.K-1=13.38 J.K-1 G=H-TS=(0-298.2×13.38)J =-3990J
华南理工大学2007年高分子化学与物理考研真题
C．两者都发生结晶的破坏、取向和再结晶等过程。
8．结晶高聚物的熔点与其结晶温度的关系是（ ）
A.在越低温度下结晶，熔点越低，而且熔限越窄；
B.在越低温度下结晶，熔点越高，而且熔限越宽；
C.在越高温度下结晶，熔点越高，而且熔限越窄；
9．共聚物的玻璃化转变温度通常是（）
A.低；
B.高；
C.介于两者之间。
① 由水终止的聚合物的数均分子量；
② 未被水终止的活性链的最终分子量。
高分子物理部分（共75分）
一、解释下列基本概念（每题2分，共20分）
1．构型与构象2．高聚物的熔点
3．内聚能密度4．玻璃化温度
5．增塑作用6．高聚物的多分散性
7．冷流8．溶胀现象
9．应力松弛10．内耗
二、判断题(正确的在括号内打√，错误的打；每题1分，共5分)
3．PET的玻Βιβλιοθήκη 化转变温度是69℃，但用它制造的可乐瓶和矿泉水瓶在很低的温度下却还有很高的抗冲击性能，主要是由于它在玻璃化转变温度以下还存在。
4．作为橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是。
5．随着应变速率的增加，高分子材料的脆性转变温度将。
6．高分子链的柔顺越大，它在溶液中的构象数越，其均方末端距越。
2．下列哪个公式是高分子的自由旋转链的均方末端距的表达式，其中n是键的数目，l是每个键的长度，θ是键角的补角，φ是内旋转的角度。（ ）
A．<h2>=nl2；
B. <h2>= nl2(1+cosθ)/ (1-cosθ)
C. <h2>= nl2[(1+cosθ)/ (1-cosθ)]·[(1+cosφ)/ (1-cosφ)]
A．MI=0.1；
8．结晶高聚物的熔点与其结晶温度的关系是（ ）
A.在越低温度下结晶，熔点越低，而且熔限越窄；
B.在越低温度下结晶，熔点越高，而且熔限越宽；
C.在越高温度下结晶，熔点越高，而且熔限越窄；
9．共聚物的玻璃化转变温度通常是（）
A.低；
B.高；
C.介于两者之间。
① 由水终止的聚合物的数均分子量；
② 未被水终止的活性链的最终分子量。
高分子物理部分（共75分）
一、解释下列基本概念（每题2分，共20分）
1．构型与构象2．高聚物的熔点
3．内聚能密度4．玻璃化温度
5．增塑作用6．高聚物的多分散性
7．冷流8．溶胀现象
9．应力松弛10．内耗
二、判断题(正确的在括号内打√，错误的打；每题1分，共5分)
3．PET的玻Βιβλιοθήκη 化转变温度是69℃，但用它制造的可乐瓶和矿泉水瓶在很低的温度下却还有很高的抗冲击性能，主要是由于它在玻璃化转变温度以下还存在。
4．作为橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是。
5．随着应变速率的增加，高分子材料的脆性转变温度将。
6．高分子链的柔顺越大，它在溶液中的构象数越，其均方末端距越。
2．下列哪个公式是高分子的自由旋转链的均方末端距的表达式，其中n是键的数目，l是每个键的长度，θ是键角的补角，φ是内旋转的角度。（ ）
A．<h2>=nl2；
B. <h2>= nl2(1+cosθ)/ (1-cosθ)
C. <h2>= nl2[(1+cosθ)/ (1-cosθ)]·[(1+cosφ)/ (1-cosφ)]
A．MI=0.1；
华南理工大学期末考试物理化学试卷2007试卷A (1)
,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《物理化学》试卷A1. 考前请将密封线内填写清楚；所有答案请直接答在答题纸上．考试形式：闭卷；( 每题2分，共20分 )、对于理想气体的内能有下述四种理解：(1) 状态一定，内能也一定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时，内能一定跟着改变其中正确的是：( )(A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(4) (D) (1),(3)、下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是：( )(A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程(B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程(C) 273.15 K，p 下液态水结成冰的过程(D) 恒容下加热实际气体、某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V2,若环境所做功的绝对值分别为W T和W A,问W T和W A的关系如何?( )(A) W T>W A(B) W T <W A(C) W T =W A(D) W T和W A无确定关系、关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是：(A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零(B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量(C) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势(D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式、某体系存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡：H2O(g) + C(s)＝H2(g) + CO(g)CO2(g) + H2(g)＝H2O(g) + CO(g)CO2(g) + C(s)＝2CO(g)则该体系的独立组分数C为: ( ) (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4$=-280 J⋅mol-1,则对该反应有利的条件是：6、已知反应3O2(g) = 2O3(g) 在25℃时，Δr Hm( )(A) 升温升压(B) 升温降压(C) 降温升压(D) 降温降压7、298标K，当H2SO4溶液的浓度从0.01 mol·kg-1增加到0.1 mol·kg-1时，其电导率k和摩尔电导率Λm将：( )(A) k减小, Λm增加(B) k增加, Λm增加(C) k减小, Λm减小(D) k增加, Λm减小8、对于亲水性固体表面，其表面张力间的关系是：( )(A) γ固-水 > γ固-空气(B) γ固-水 < γ固-空气(C) γ固-水 = γ固-空气(D) 不能确定其液固间的接触角θ 值为：( )(A) θ> 90°(B) θ= 90°(C) θ= 180°(D) θ< 90°9、已知E Cl-Cl = 243 kJ/mol，E H-H= 436 kJ·mol-1，用光照引发下面反应：H2+ Cl2 →2HCl所用光的波长约为：( h=6.626×10-34 J·s C=2.998×10 8m·s-1) ( )(A) 4.92×10-4 m(B) 4.92×10-7 m(C) 2.74×10-7 m(D) 1.76×10-7 m10、对于AgI 的水溶胶，当以KI 为稳定剂时，其结构式可以写成：[(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+，则被称为胶粒的是指：( )(A) (AgI)m·n I-(B) (AgI)m(C) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+(D) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-二、填空题 (每题2分，共10分 )1、 1kg 水中分别加入相同数量(0.01mol)的溶质：葡萄糖, NaCl, CaCl 2和乙醇溶液。
2007年华南理工大学物理化学一试卷及答案解析
(2) 对反应：2MnO(s)＋C(s)＝2Mn(s)＋CO2(g)
� ∆rG m ={−3954×102 − 2× (−3849×102 + 74.48 T/K)} J·mol-1
=(3744×102 −148.96 T/K) J·mol-1
� ∆rGm = ∆rG m +RTln[pCO/p⊖]
说明：(1)~(2)属电池的热力学问题。(3) 形成固溶体，实质为电池过程。 解：(1) 电池为 Al(s) | AlCl3-NaCl(l) | Al-Zn(a) 正极反应： Al3+ +3e- →Al-Zn (a) 负极反应： Al(s) →Al3+ +3e电池反应：Al(s) →Al-Zn (a) 注意：此电池为浓差电池，电池反应应为从高到低。 (2) 根据 Nernst 方程，E= E⊖ –(RT/3F)lna= –(RT/3F)lna 得
～～ 2 ～～
. 《物理化学》 (多媒体版 ). 北京：高等教育出版社， 2008 年 葛华才等编 葛华才等编. 《物理化学》( 多媒体版). 北京：高等教育出版社，2008
=(2686×102 −270.85 T/K) J·mol-1 反应能进行，∆rGm <0，即
T>268600K/270.85= 991.7K
80
100
wB
二组份系统 t -w B图
mB=900g
(5) 混合物 wB=150/250=0.6，两共轭溶液的组成分别为 53%和 84%。设液相 A 的质量 为 m，利用杠杆规则有两液相的质量之比为
m/(250g-m)=(0.84-0.6)/ (0.6-0.53)=3.249
(6) 大约加热到 37℃时体系由浑浊变清。
� ∆rG m ={−3954×102 − 2× (−3849×102 + 74.48 T/K)} J·mol-1
=(3744×102 −148.96 T/K) J·mol-1
� ∆rGm = ∆rG m +RTln[pCO/p⊖]
说明：(1)~(2)属电池的热力学问题。(3) 形成固溶体，实质为电池过程。 解：(1) 电池为 Al(s) | AlCl3-NaCl(l) | Al-Zn(a) 正极反应： Al3+ +3e- →Al-Zn (a) 负极反应： Al(s) →Al3+ +3e电池反应：Al(s) →Al-Zn (a) 注意：此电池为浓差电池，电池反应应为从高到低。 (2) 根据 Nernst 方程，E= E⊖ –(RT/3F)lna= –(RT/3F)lna 得
～～ 2 ～～
. 《物理化学》 (多媒体版 ). 北京：高等教育出版社， 2008 年 葛华才等编 葛华才等编. 《物理化学》( 多媒体版). 北京：高等教育出版社，2008
=(2686×102 −270.85 T/K) J·mol-1 反应能进行，∆rGm <0，即
T>268600K/270.85= 991.7K
80
100
wB
二组份系统 t -w B图
mB=900g
(5) 混合物 wB=150/250=0.6，两共轭溶液的组成分别为 53%和 84%。设液相 A 的质量 为 m，利用杠杆规则有两液相的质量之比为
m/(250g-m)=(0.84-0.6)/ (0.6-0.53)=3.249
(6) 大约加热到 37℃时体系由浑浊变清。
物化下学期试题及答案华南理工考研真题
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. kTB. (1/2)kTC. hvD. (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/ 8mV2/3B. 3h2/ 8mV2/3C. 5h2/ 8mV2/3D. 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/2B. U r=RTC. U r=3RT/2D. 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)C. S(CO)与S(N2)⽆法⽐较D. 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：9. 同时具有亲⽔和亲油基团的分⼦作为表⾯活性剂是因为 A. 在界⾯上产⽣负吸附 B. 能形成胶囊C. 在界⾯上定向排列降低了表⾯能D. 使溶液的表⾯张⼒增⼤答案：（）原因：10. 温度T 时某⼀级反应A--→B,为了使A 的浓度改变1/5, 需时4s, 则反应的半衰期为 A. 12.42s B. 15.53s C. 4.14s D. 6.21s 答案：（）原因：11. 对⾏反应当温度⼀定时由纯A 开始反应,下列说法中哪⼀点是不对的? A.起始时A 的消耗速率最快B.反应进⾏的净速率是正逆两向反应速率之差C.k 1/k -1的值是恒定的D.达到平衡时正逆两向的速率常数相同。
华南理工大学_普通物理(含力、热、电、光学)2007年_考研专业课真题
1 2 ct 2
1 悬 2
于桌边下，然后由静止释放，任其滑动，则它全部离开桌面时的速率为_______． 12. （本题 6 分） 在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为 f(v)、分子质量为 m、最概然速率为 vp，试说明下列各式的物理意义： (1) (2)
f v dv 表示_____________________________________________；
mR 2 J
v ，顺时针． R
(B)
mR 2 J
v ，逆时针． R
2
(C)
mR 2 J mR 2
mR v 顺时针． (D) ， J mR 2 R
v 逆时针． ［ ， R
］
第
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4. （本题 4 分） 一个未带电的空腔导体球壳，内半径为 R．在腔内离球心的距离为 d 处( d < R)， 固定一点电荷+q，如图所示. 用导线把球壳接地后，再把地线撤去．选无穷远处为电 势零点，则球心 O 处的电势为 (A) 0 ． (C) (B)
460
华南理工大学 2007 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：普通物理(含力、热、电、光学) 适用专业：材料物理与化学 凝聚态物理 声学 一、选择题[ 共 36 分] 1. （本题 4 分） 质量分别为 m 和 M 的滑块 A 和 B，叠放在光滑水平桌面上， 如图所示．A、B 间静摩擦系数为s，滑动摩擦系数为k，系统原 处于静止．今有一水平力作用于 A 上，要使 A、B 不发生相对滑 动，则应有 (A) F ≤smg． (B) F ≤s(1+m/M)mg． (C) F ≤s(m+M)mg． (D) F ≤ k mg
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当 HI 活度 a=1×10-8 时，电池电动势 E=0.97V。已知电极 Au+│Au(s)的 E值为 1.68 V。 (1) 写出电极反应和电池反应。 (2) 计算在 298 K 时电池反应的rGm。 (3) 求 AuI(s) 的活度积 Ka。(15 分) 解：(1) 负极：(1/2) H2(p) → H+ + e 正极：AuI(s)+ e→Au(s)+I 电池反应：(1/2) H2(p)+ AuI(s) →Au(s)+HI(a) (2) E= E-(RT/F)ln{a/[p(H2)/ p]1/2}= E{AuI(s)|Au(s)}(RT/F)ln{a/[p(H2)/ p]1/2}
(4) 当溶液温度控制在接近 82℃时结晶，可得到最多的纯 CaCl2 固体，设为 m。根据杠 杠规则有
m×(10.485)=(1.0kgm)×(0.4850.46)
即
m=0.0463kg
7. 对反应 C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)，已 知 298 K 时水的标准生成焓 fHm(H2O，l) = -286
解：(1)利用克-克方程 vapHm=RT2dlnp/dT= 2.303RT2dlgp/dT=2.303RT2*(445/T2)K=2.303*8.315*445J.mol-1 =8522 J.mol-1
过程恒温可逆：vapGm=0
Q= nvapHm= 1mol*8522 J.mol-1 = 8522J
其中：V1=nRT1/p1=(1*8.315*298.2/506500) m3=0.004895m3
比热容 = Cp,m/CV,m=2.5R/1.5R=5/3
利用绝热可逆方程： p1V1 = p2V2
得
V2 = V1 (p1/ p2)1/ = {0.004895* (506500/101300)3/5} m3 = 0.01286 m3
W = -p(Vg-Vl) -pVg= -nRT = -1*8.315*112 J = -931.3J
vapSm=vapHm/T=8522J.mol-1/112K= 76.09J.K-1.mol-1
(2) 环 S=Q 环/T = -Q 系/T= -8522J/112K = -76.09 J.K-1 S=环 S+系 S= 0
其中：V3=V2=nRT3/p3=(1*8.315*298.2/101300) m3=0.02448m3 理想气体始终态温度相同，U=H=0
S =nRln(p1/p3)= {1*8.315*ln(506.5/101.3)} J.K-1=13.38 J.K-1 G=H-TS=(0-298.2*13.38)J =-3990J
(1) 标出各相区和三相线对应的相态。
(2) 画出图中 a、b、c 三点的冷却曲线。 (3) 对 CaCl2 水溶液，如何控制得到纯的 CaCl2 . 4H2O 固体盐？常温下能得到的是何种 纯固体盐？
(4) 已 知 CaCl2 . 2H2O 的分解 温度 为 82 ℃ ， 分 解 得 到 含 CaCl2 质 量 分 数 为 0.46 的 水 溶 液 和 纯 CaCl2 固 体 。 当 含 CaCl2 质 量 分 数 为 0.485 的 1kg 水溶液冷 却时，如何能得到最 多的纯 CaCl2 固体?具 体数量多少？(15 分)
答：(1) 各相区和 三相线的相态列入下
t / oC
XI
120 Z
a b cW
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0.0
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H2O(A)
J
0.4
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CD
0.8
1.0
E
w
CaCl (B) 2
B
表 (C=CaCl2 . 6H2O ， D=CaCl2 . 4H2O，E=CaCl2 . 2H2O):
3．在 100~120K 的温度范围内，甲烷的蒸气压与绝对温度 T 如下式所示： lg(p/Pa) = 8.96 - 445/(T/K)
甲烷的正常沸点为 112 K。在 105 Pa 下，下列状态变化是等温可逆地进行的。 CH4(l) ＝ CH4(g) (p，112 K)
试计算：(1) 甲烷的vapHm，vapGm，vapSm及该过程的 Q，W； (2) 环境的S 环和总熵变S。(10 分)
4. 25℃时某物质 B 溶于水溶液，摩尔分数为 0.02 和 0.4 时 B 的蒸汽分压分别为 1.43kPa 和 15.55Pa。已知纯水在 25℃时的蒸汽压为 3169Pa，含 B 摩尔分数较小的水溶液可近似为 理想稀溶液，试求：
(1) 含 B 摩尔分数为 0.02 的水溶液中水的蒸汽分压。 (2) 溶质 B 的亨利常数 kx。 (3) 含 B 摩尔分数为 0.4 的水溶液中 B 的活度及活度系数。(15 分) 解：(1) pA= pA* xA = pA* (1-xB) =3169Pa×(1-0.02) = 3106Pa (2) B 为溶质，服从亨利定律，pB= kx aB= kxBxB 对于稀溶液：xB =0.02，B=1，有 kx = pB / xB=1.43kPa/0.02=71.5kPa (3) xB =0.4，aB = pB / kx=15.55kPa/71.5kPa=0.217
452
华南理工大学 2007 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 应用化学 工 业催化 能源环境材料及技术 制药工程 生物医学工程 应用化学
x=0.06274mol (3) H=Qp =0，U=H-pV H=0
S =S1+S2 =ncp,m(l)ln(T2/T1+x凝固 Hm/T2 =(18.02*4.184ln(273.15/268.16)0.06274*6009/273.15) J.K-1 =0.01279 J.K-1
(4) 过程绝热且S>0，为自发，不是可逆。
解：(1)298K 时：rHm= -BvBcHm(B)= -(-1560+1411+286) kJ·mol1= -137 kJ·mol1
rSm= BvBSm(B)= (229.5-219.5-130.6) J·K1·mol1= -120.6 J·K1·mol1 其中水的标准生成焓即为 H2(g)的摩尔燃烧焓。rCp，m 为常数，1000K 时，
(2)
XI
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a b cW
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V M N VIII
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Y ab c
T
IX
H
0.0 H O(A)
2
I IV 0.2
J
0.4
0.6
0.8
CaCl· 6HO
2
2
CaC2l· 2H2O
w
B
1.0 C a C l( B )
2
(3) 将 CaCl2 水溶液加热浓缩到组成在 wL<w<wK 之间且降温到 tL<t<tK 之间结晶时可得到 四水盐。常温下结晶得到的是六水盐。
2. 1mol 的理想气体从同一始态(298.2K，506.5kPa)分别经过下列过程到达相同的终态 (298.2K，101.3kPa)，求U，H，S，G ，Q，W，已知气体的 Cp, m=2.5R。
(1) 等压加热，然后经过等容降温达到终态。
(2) 绝热可逆膨胀后，等压加热到终态。(15 分)
解：(1) 状态变化：(T1=298.2K，p1=506.5kPa, V1) 恒压 (T2=?，p2= p1, V2) 恒容 (T3=298.2K，p3=101.3kPa, V3=V2)
I
II
Hale Waihona Puke IIIIVV
VI
VII
VIII
l
A(s)+l l+C(s) A(s)+C(s)
l+D(s) C(s)+D(s)
l+E(s) D(s)+E(s)
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HIJ
LMN
KOP
RST
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E(s)+B(s) l+B(s) g+B(s) A(s)+l+C(s) l+C(s)+ D(s) l+D(s)+ E(s) l+E(s)+ B(s) l+g+ B(s)
rHm=rHm(298K)+rCp，mT ={-137+10.84*(1000-298)} kJ·mol1 =7473 kJ·mol1
rSm=rSm(298K)+rCp，mln(T2/T1) ={-0.1206+10.84*ln(1000/298)}kJ·K1·mol1 = 13.00 kJ·K1·mol1
说明：本套试题难度合适，适用于工科各专业。考试内容比较全面，分布基本合理 ， 但有个别错漏。题目已作规范化处理。本答案由本人完成，仅供参考，可能有错漏，若 发现，希望在网上留言或用电子邮箱告知。谢谢！
葛华才老师，邮箱：ge1963@
2007 年 12 月 15 日星期六
1．1 mol，-5℃的过冷水，在绝热容器中部分凝结，形成 0℃的冰，水两相共存的平衡 混 合 物。(已知冰在 0℃时的摩尔熔化焓是H＝6009 J.mol-1，水与冰的定压热容分别为 4.184， 2.092 J.K-1.g-1)。
(4) 当溶液温度控制在接近 82℃时结晶，可得到最多的纯 CaCl2 固体，设为 m。根据杠 杠规则有
m×(10.485)=(1.0kgm)×(0.4850.46)
即
m=0.0463kg
7. 对反应 C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)，已 知 298 K 时水的标准生成焓 fHm(H2O，l) = -286
解：(1)利用克-克方程 vapHm=RT2dlnp/dT= 2.303RT2dlgp/dT=2.303RT2*(445/T2)K=2.303*8.315*445J.mol-1 =8522 J.mol-1
过程恒温可逆：vapGm=0
Q= nvapHm= 1mol*8522 J.mol-1 = 8522J
其中：V1=nRT1/p1=(1*8.315*298.2/506500) m3=0.004895m3
比热容 = Cp,m/CV,m=2.5R/1.5R=5/3
利用绝热可逆方程： p1V1 = p2V2
得
V2 = V1 (p1/ p2)1/ = {0.004895* (506500/101300)3/5} m3 = 0.01286 m3
W = -p(Vg-Vl) -pVg= -nRT = -1*8.315*112 J = -931.3J
vapSm=vapHm/T=8522J.mol-1/112K= 76.09J.K-1.mol-1
(2) 环 S=Q 环/T = -Q 系/T= -8522J/112K = -76.09 J.K-1 S=环 S+系 S= 0
其中：V3=V2=nRT3/p3=(1*8.315*298.2/101300) m3=0.02448m3 理想气体始终态温度相同，U=H=0
S =nRln(p1/p3)= {1*8.315*ln(506.5/101.3)} J.K-1=13.38 J.K-1 G=H-TS=(0-298.2*13.38)J =-3990J
(1) 标出各相区和三相线对应的相态。
(2) 画出图中 a、b、c 三点的冷却曲线。 (3) 对 CaCl2 水溶液，如何控制得到纯的 CaCl2 . 4H2O 固体盐？常温下能得到的是何种 纯固体盐？
(4) 已 知 CaCl2 . 2H2O 的分解 温度 为 82 ℃ ， 分 解 得 到 含 CaCl2 质 量 分 数 为 0.46 的 水 溶 液 和 纯 CaCl2 固 体 。 当 含 CaCl2 质 量 分 数 为 0.485 的 1kg 水溶液冷 却时，如何能得到最 多的纯 CaCl2 固体?具 体数量多少？(15 分)
答：(1) 各相区和 三相线的相态列入下
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J
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CaCl (B) 2
B
表 (C=CaCl2 . 6H2O ， D=CaCl2 . 4H2O，E=CaCl2 . 2H2O):
3．在 100~120K 的温度范围内，甲烷的蒸气压与绝对温度 T 如下式所示： lg(p/Pa) = 8.96 - 445/(T/K)
甲烷的正常沸点为 112 K。在 105 Pa 下，下列状态变化是等温可逆地进行的。 CH4(l) ＝ CH4(g) (p，112 K)
试计算：(1) 甲烷的vapHm，vapGm，vapSm及该过程的 Q，W； (2) 环境的S 环和总熵变S。(10 分)
4. 25℃时某物质 B 溶于水溶液，摩尔分数为 0.02 和 0.4 时 B 的蒸汽分压分别为 1.43kPa 和 15.55Pa。已知纯水在 25℃时的蒸汽压为 3169Pa，含 B 摩尔分数较小的水溶液可近似为 理想稀溶液，试求：
(1) 含 B 摩尔分数为 0.02 的水溶液中水的蒸汽分压。 (2) 溶质 B 的亨利常数 kx。 (3) 含 B 摩尔分数为 0.4 的水溶液中 B 的活度及活度系数。(15 分) 解：(1) pA= pA* xA = pA* (1-xB) =3169Pa×(1-0.02) = 3106Pa (2) B 为溶质，服从亨利定律，pB= kx aB= kxBxB 对于稀溶液：xB =0.02，B=1，有 kx = pB / xB=1.43kPa/0.02=71.5kPa (3) xB =0.4，aB = pB / kx=15.55kPa/71.5kPa=0.217
452
华南理工大学 2007 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 应用化学 工 业催化 能源环境材料及技术 制药工程 生物医学工程 应用化学
x=0.06274mol (3) H=Qp =0，U=H-pV H=0
S =S1+S2 =ncp,m(l)ln(T2/T1+x凝固 Hm/T2 =(18.02*4.184ln(273.15/268.16)0.06274*6009/273.15) J.K-1 =0.01279 J.K-1
(4) 过程绝热且S>0，为自发，不是可逆。
解：(1)298K 时：rHm= -BvBcHm(B)= -(-1560+1411+286) kJ·mol1= -137 kJ·mol1
rSm= BvBSm(B)= (229.5-219.5-130.6) J·K1·mol1= -120.6 J·K1·mol1 其中水的标准生成焓即为 H2(g)的摩尔燃烧焓。rCp，m 为常数，1000K 时，
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0.0 H O(A)
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I IV 0.2
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0.4
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CaCl· 6HO
2
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CaC2l· 2H2O
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1.0 C a C l( B )
2
(3) 将 CaCl2 水溶液加热浓缩到组成在 wL<w<wK 之间且降温到 tL<t<tK 之间结晶时可得到 四水盐。常温下结晶得到的是六水盐。
2. 1mol 的理想气体从同一始态(298.2K，506.5kPa)分别经过下列过程到达相同的终态 (298.2K，101.3kPa)，求U，H，S，G ，Q，W，已知气体的 Cp, m=2.5R。
(1) 等压加热，然后经过等容降温达到终态。
(2) 绝热可逆膨胀后，等压加热到终态。(15 分)
解：(1) 状态变化：(T1=298.2K，p1=506.5kPa, V1) 恒压 (T2=?，p2= p1, V2) 恒容 (T3=298.2K，p3=101.3kPa, V3=V2)
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II
Hale Waihona Puke IIIIVV
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A(s)+l l+C(s) A(s)+C(s)
l+D(s) C(s)+D(s)
l+E(s) D(s)+E(s)
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E(s)+B(s) l+B(s) g+B(s) A(s)+l+C(s) l+C(s)+ D(s) l+D(s)+ E(s) l+E(s)+ B(s) l+g+ B(s)
rHm=rHm(298K)+rCp，mT ={-137+10.84*(1000-298)} kJ·mol1 =7473 kJ·mol1
rSm=rSm(298K)+rCp，mln(T2/T1) ={-0.1206+10.84*ln(1000/298)}kJ·K1·mol1 = 13.00 kJ·K1·mol1
说明：本套试题难度合适，适用于工科各专业。考试内容比较全面，分布基本合理 ， 但有个别错漏。题目已作规范化处理。本答案由本人完成，仅供参考，可能有错漏，若 发现，希望在网上留言或用电子邮箱告知。谢谢！
葛华才老师，邮箱：ge1963@
2007 年 12 月 15 日星期六
1．1 mol，-5℃的过冷水，在绝热容器中部分凝结，形成 0℃的冰，水两相共存的平衡 混 合 物。(已知冰在 0℃时的摩尔熔化焓是H＝6009 J.mol-1，水与冰的定压热容分别为 4.184， 2.092 J.K-1.g-1)。