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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

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华南理工大学《物理化学》64-2试卷

华南理工大学《物理化学》64-2试卷

2．理想气体等温过程的 Δ A A．＞Δ G B．＜Δ G C．=Δ G D．不能确定
3．理想气体从状态 I 经自由膨胀到状态 II，可用哪个热力学函数来判断过程的自 发性? A．Δ H B．Δ G C．Δ S D．Δ U
4．在标准压力下，用水蒸汽蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点： A．必低于 373.2K C．取决于水与有机物的相对数量 B．必高于 373.2K D．取决于有机物的分子量大小
C. △G=△A+△pV=△A+nR△T =△A C. 一般过程只能用熵来判断 A 因水和有机物都有一定的蒸气压， 故系统的沸点低于水的沸点
0.25 2 =2
1
△G1 = △G2 + △G3 ， —z1F E1 = —z2F E2 —z3F E3
E3=2 E1－E2 = 2×0.337V - 0.521V = 0.153V
5．已知温度为 T 时反应 2NH3 = N2 + 3H2 的标准平衡常数为 0.25，那么在同温下， 反应
1 2
N2 +
3 2
H2 = NH3 的标准平衡常数为 B. 1 C. 2 D. 4
A．0.5
6． 298K 时，Cu2+ + 2e— = Cu Cu+ + 则反应 Cu2+ + e— = A．-0.153V e— = Cu
E1 ADVANCE \ll6 E2 ADVANCE \ll6
O ADVANCE \l5
O ADVANCE \l5
ADVANCE \l6

= 0.337V
O ADVANCE \l5
ADVANCE \l6
= 0.521V

华南理工大学 攻读硕士学位研究生入学考试试卷 物理化学(一)

华南理工大学 攻读硕士学位研究生入学考试试卷 物理化学(一)
（2）求异戊二烯在大气中的平均寿命；
（3）异戊二烯被释放到大气中后会迁移。计算风速10 km·h-1时，异戊二烯在空气中的平均迁移距离。（15分）
简答题：
9．对于一定量的理想气体，分析下列过程是否可能？
（1）恒温下绝热膨胀。
（2）恒压（压力不为0）下绝热膨胀。
（3）热完全转化为功。（7分）
10．在25℃时，某液体物质A可在水中溶解xA（摩尔分数），设水在此液体中不溶解，若以该物质纯液体为标准态，如何求25℃该液体在水的饱和溶液中的活度系数？（7分）
计算题：
1．将装有0.1摩尔乙醚液体的微小玻璃泡，放入充满氮气（压力为101325 Pa）的恒容恒温（10 dm3，35℃）容器中。将小玻璃泡打碎后，乙醚完全汽化，此时形成一混合理想气体。已知乙醚在101325 Pa时的沸点为35℃，其汽化焓为25.104 kJ·mol-1。请计算：
（1）混合气体中乙醚的分压；
（2）在（1）的条件下还原反应能否按下列方程式进行？
2MnO(s)＋C(s)＝2Mn(s)＋CO2(g)（15分）
4．由A和B组成的液态混合物为理想混合物，在85℃、101325 Pa下，混合物达到沸腾，试求刚沸腾时液相组成。已知B的正常沸点为80.10℃，摩尔汽化焓为34.27 kJ·mol-1，85℃时，A的饱和蒸气压为46.00 kPa。设饱和蒸气为理想气体。
（4）在10℃时，至少应在100gA中加入多少克B，才能使A层消失？
（5）将100gA和150gB的混合液加热至30℃时，计算此时两共轭溶液的组成和质量之比[m（A层）:m（B层）]各为多少？
（6）若将（5）中的混合液在恒定压力下继续加热，问大约加热到什么温度时体系由浑浊变清？（15分）
6．由固态铝、铝-锌合金及熔化物AlCl3-NaCl为电解质组成原电池，653K时，当合金中Al的质量分数为0.38时，测得电池电动势为7.4310-3V，电动势的温度系数=2.910-5V·K-1。

华南理工大学2000-2003年攻读硕士学位研究生入学考试题

华南理工大学2000-2003年攻读硕士学位研究生入学考试题

华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试题一、填空选择题1.流体在半径为R 的圆形之管中作层流流动，则平均速度发生在距管中心 r= R。

2.在长为L(m)，高为H(m)的降尘室中，颗粒的沉降速度为，气体通过降沉室的水平速度为，则颗粒能在降尘是分离的必要条件为。

3.空气在内径一定的圆管中稳定流动，当气体质量流量一定，气体温度升高时，Re值将。

4.流量一定，当吸入管径增加，离心泵的安装高度将。

5.有一板框过滤机，以恒压过滤一种悬浮液，滤饼为不可压缩，过滤介质阻力忽略不计。

当其他条件不变时，过滤时间缩短一半，所得的滤液是原来滤液的倍。

6.某水平管式换热器，管间为饱和水蒸气冷凝，若饱和水蒸气与壁温之差增加一倍时，冷凝传热速率将增加为原来的。

A. B. C. D.7.判断下列命题是否正确，正确的是。

A.上升的气速过大会引起漏液`；B.上升的气速过小会引起液泛；C.上升的气速过大会造成过量的液沫夹带；D.上升的气速过大会造成过量的气泡夹带；E.上升气速过大会使板效率降低。

8.在以下几个吸收过程中，那个改为化学吸收将会最显著的提高吸收速率。

A. 水吸收氨；B.水吸收HCl气体；C. 水吸收SO2； D. 水吸收CO29.在精镏操作中，两组分的相对挥发度越大，则表示分离该体系越。

A. 困难；B.完全；C. 容易；D. 不完全10.减压（真空）干燥器主要用于的物料，但它的设备费和能量消耗费都。

二、某常压连续干燥器，已知操作条件如下：干燥气的生产能力为200kg/h（按干燥产品计），空气的状况为：进预热器前的温度为20℃，相对湿度为60%，湿含量为0.01kg水/kg干空气，离开干燥气的温度为40℃，相对湿度为60%，湿含量为0.03 kg水/kg干空气，进干燥器前的温度为90℃，物料的状况：进干燥器前的温度为20℃，干基含水量为0.25kg水/kg 干料，出干燥器式的温度为35℃，干基含水量为0.01kg/kg干料。

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《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 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。

华南理工大学物理化学2001及答案年考研专业课初试真题

华南理工大学物理化学2001及答案年考研专业课初试真题
(1) 计算温度298.15K，100kPa时HI的平动、转动、振动配分函数qt、qr、qv0。 (2) 根据转动各能级的分布数，解释能级越高粒子分布数越小不一定正确。(1 0分) 解：(1)
V=nRT/p=(1×8.315×298.15/100000)m3 =0.02479m3
=3.471×1031
华南理工大学 2001年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
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·mol1，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= Cp,m(l)(T'－T) + H2＋Cp,m(s)(T－T') ＝9916 J·mol-1+(122.6－126.8)×(268－278) J·mol-1 = 9958 J·mol-1
(2) 求25％时该ZnCl2水溶液的离子强度I，离子平均活度系数± 和活度a
。已知德 拜－许克尔极限公式中常数A＝0.509kg1/2·mol-1/2。
(3) 计算电池的标准电动势E。
(4) 求电池反应的rG。(13分)
解：此题与霍瑞贞主编的《物理化学学习与解题指导》258页15题基本相同， 但书上计算活度部分是错误的！
±=0.750 a=a±3=b±3±3 /b3 =b+b-2±3/b3 = (0.005) (2×0.005) 2×0.7503

(完整版)华南理工大学期末考试物理化学试卷2008.643(1)

(完整版)华南理工大学期末考试物理化学试卷2008.643(1)

华南理工大学《物理化学》64-3试卷 (参考答案其它试题)专业________ 班级编号______ 姓名分数一、选择体(每题2分，共20分)1. 在恒T、pθ下，C(石墨) + O2 (g)─→CO2(g) 的反应焓为△r H mθ，下列哪种说法是错误的( )A. △r H mθ是CO2(g)的标准生成焓B. △r U mθ< △r H mθC. △r H mθ是石墨的燃烧焓D. △r H mθ=△r U mθ2. 1mol的纯液体在其正常沸点时汽化为蒸气，该过程中增大的量是( )A. 蒸气压B. 汽化焓C. 系统熵D. 吉氏函数3. 根据依数性以渗透压法来测定化合物的摩尔质量时，最广泛被用来测定的化合物是( )A. 无机非电解质B.低分子的有机物C.无机的电解质D.大分子化合物4. 反应 CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) 在 600℃、100kPa下达到化学平衡，当压力增大到 5000kPa 时，各气体的逸度系数为：ϕ(CO2) = 1.90 ϕ(H2) = 1.10 ϕ(CO) = 1.23 ϕ(H2O) = 0.77 则平衡点( )A. 向右移动B. 不移动C. 向左移动D. 无法确定5. 将NH4Cl(s)置于抽空容器中，加热到597K，使NH4Cl(s)分解， NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)达平衡时系统总压力为100kPa，则热力学标准平衡常数K pθ为( )A. 0.5B. 0.025C. 0.05D. 0.256. 下列各电池中，其电池电动势与氯离子的活度a(Cl－)无关的是( )A. Zn |ZnCl2(aq) | Cl2(p)，PtB. Zn | ZnCl2(aq) KCl(aq) | AgCl(s) | AgC.Pt，H2(p1) | HCl(aq)| Cl2 (p2)，PtD. Ag | AgCl(s) | KCl(aq) | Cl2(p)，Pt7. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是( )A. dγ/d c < 0，正吸附B. dγ/d c <0，负吸附C. dγ/d c > 0，正吸附D. dγ/d c >0，负吸附8. 微小晶体与普通晶体相比较，那一种性质不确?( )A. 微小晶体的饱和蒸气压大B. 微小晶体的溶解度大C. 微小晶体的熔点较低D. 微小晶体的溶解度较小9. 反应速率常数随温度变化的阿累尼乌斯(Arrhenius)经验公式适用于( )A. 基元反应B. 基元反应和大部分非基元反应C. 对行反应D. 所有化学反应10. 憎液溶胶是热力学上的( )A. 不稳定、可逆的系统B. 不稳定、不可逆系统C. 稳定、可逆的系统D. 稳定、不可逆系统二、填空题(共12分)1. 一个过程系统的熵变为△S，而另一个过程的始终态与前过程相同，但路径不同，则此过程系统的熵变应为___________。

华南理工大学考研真题物理化学(二)2000 B(含答案)

华南理工大学考研真题物理化学(二)2000 B(含答案)
Qr=TDrSm= 298.15K×19.3 J·K-1·mol-1=5754J·mol-1
DrHm=DrGm+TDrSm=DrGm+Qr= -201.88kJ·mol-1+5754J·mol-1
4. 298K时，已知反应2Hg(l) + 2AgCl(s) → Hg2Cl2(s)+2Ag(s)的DrGm= -201.88kJ·mol-1,E(Ag+/Ag)=0.799V，Ksp(AgCl)=1.76×10-10。
(1)将反应设计成电池并计算出该电池的标准电动势。
(2)计算E[AgCl(s)/Ag,Cl-]。
rHm= [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
相区
I
II
III
IV
V
VI
VII
相态
L
冰+L
L+C(s)
冰+C(s)
C(s)+L
L+ D(s)
C(s)+D(s)
自由度
2
1
1Байду номын сангаас
1
1
1
1
相区
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
相态
D(s) +E(s)
E(s)+L
D(s)+L

华南理工大学 2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 物理化学(一)

华南理工大学 2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 物理化学(一)

华南理工大学 2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷物理化学（一）
629
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(一)
适用专业：高分子化学与物理无机化学分析化学有机化学物理化学
，试计算：
数）：
（1）作出部分互溶液体A和B所形成的相图，指出最高会溶温度大约为多少？
（2）在10℃时，往100 g A中慢慢的加入B，问加入多少克B时，体系开始变浑浊？
（3）在10℃时，往100 g A中加入B 的质量为100 g时，两共轭溶液的组成和质量各为多少？
（4）在10℃时，至少应在100 g A中加入多少克B，才能使A层消失？
（5）将100 g A和150 g B的混合液加热至30℃时，计算此时两共轭溶液的组成和质量之比[m（A层）: m（B层）]各为多少？
（6）若将（5）中的混合液在恒定压力
1 1
* EC
k
k-
−−为叶绿素，
=。

华南理工大学 攻读硕士学位研究生入学考试试卷 分析化学

华南理工大学 攻读硕士学位研究生入学考试试卷 分析化学
一．单项选择题（共20题，每空1.5分，共计30分）
1.配制500mL 0.2molL-1NaOH溶液需要固体NaOH（MNaOH＝40.00）：
A.40gB.0.4gC.4.000 gD.4 g
2.以下各项措施中，不能校正系统误差的是：
A.校正仪器B.作对照试验
C.作空白试验D.增加平行测定次数
3.提高萃取效率的首选途径是：
D.用Volhard法测定I－时，指示剂铁铵钒需要在加入AgNO3后加入；
_____________________________________________________________。
2.在少量数据的统计处理中，当测定次数相同时，置信度水平越高，置信区间越________，包含真值的可能性越________。
7.用0.02 molL-1的EDTA滴定同浓度的Cu2+，pH最高允许上限是____________（已知 ）
8.已知 ，而 ＝0.77 V， ＝0.535V，则其理论平衡常数（25℃）为lgK＝__________。
9.在以二苯胺磺酸钠为指示剂，K2Cr2O7为氧化剂滴定Fe2+时，加入H3PO4-H2SO4中H3PO4的作用为（1）________________；（2）________________。
二、填空题：（共21题，每空一分，总40分）
1.指出下列实验现象发生的原因或理由：
A.用Na2CO3标定HCl溶液浓度时不用酚酞为指示剂；
______________________________________________________________________。
B.返滴定法测A1时，加入EDTA与A13+配位时需煮沸溶液；

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 物理化学考研试题及参考答案

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)。

华南理工大学考研物理化学难点、要点概括及考研真题

华南理工大学考研物理化学难点、要点概括及考研真题

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(试题已由葛华才老师整理求解，有错请告知！)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)∆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。

华南理工大学物理化学(二)考研真题2008—2018

华南理工大学物理化学(二)考研真题2008—2018

852华南理工大学2008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：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，生物医学工程共 3 页1. 4 g Ar（可视为理想气体，其摩尔质量M(Ar)=39.95 g·mol-1）在300 K时,压力为506.6 kPa，今在等温下反抗202.6 kPa的恒定外压进行膨胀。

试分别求下列两种过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,ΔA和ΔG。

(1) 若变化为可逆过程；(2) 若变化为不可逆过程。

(15分)2．如图所示，两只 5 dm3充满N2(g，可视为理想气体)的烧瓶浸没在沸水里，瓶内气体压力60795 Pa。

然后把一只瓶浸到冰水混合物中，一只仍在沸水中，试求(1)系统的压力；(2)过程的热（Q）和系统热力学能变化（ΔU）；(3)系统焓变。

(10分)3．1 mol压力为P∃的液体A，在其正常沸点下，向真空容器中蒸发，终态变为与始态同温同压的1mol蒸气A。

设蒸气为理想气体，液体体积可以忽略，并已知液体A 在67℃的饱和蒸气压为 0.5P∃，蒸发热为34.92 kJ·mol-1，且与温度无关。

计算上述过程W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔA。

(15分)4.已知某植物营养液的浓度为0.1mol·dm-3。

(1) 求此溶液在25℃时的渗透压。

若把植物细胞近似看成半透膜，试计算该营养液能被植物提升的高度；(2) 假设植物毛细管半径为0.1μm，该营养液能够完全润湿毛细管，试计算该营养液在毛细管中提升的高度；(3) 根据上述计算结果，判断植物主要依赖何种方式获取养分？(4) 你认为植物能够长的高度极限应该多少？原因？已知该营养液的密度为 1.00kg·dm-3，表面张力为0.0717N·m-1，重力加速度为9.81m·s-2。

华南理工大学2003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2003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。

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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)⎰=-=∴0dV 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= 27835JB. 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 -1G = H - T S = 30770J - 353K ×87.28J ·K -1= -39.84JC. 环境熵变 ：设系T =环TS 环= -Q 系/T 环= -27835J/353K =-78.85 J ·K -1D . 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，测得该溶液的饱和蒸汽压596.5Pa，求：A.A.溶液中水的活度；B.B.在纯水中和在溶液中，水的化学势的差值。

（应化类做, １０分）解： A. ♋☎H2O)=p(H2O)/ p*(H2O)=596.5Pa/1705Pa=0.3499B． H2O(溶液) →H2O(纯水)❍ =❍✉☎☟ ✆❍☎☟ ✆因为 ❍☎☟ ✆❍✉☎☟ ✆+RT ln♋☎H2O)所以 ❍= -RT ln♋☎H2O)= -8.3145J·K-1·mol-1×288.15K×ln0.3499=2516J·mol-13．有关金刚石和石墨在298K时的热力学数据如下表所示：金刚石石墨c H m/(kJ·mol-1)-395.3 -393.4S 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rG m；B. 298Ｋ时，由石墨转化为金刚石的最小压力。

（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 = 1900J ·mol -1 - 298K ×(-3.26 J ·K -1·mol -1)= 2871 J ·mol -1B ．设计如下路径∙G = G 1+ G 2+ G 3=022d )(0d d G p V V p V G p Vp p ppp p ∆-=-=+∆+⎰⎰⎰石金金石假设(V 金-V 石)与p 无关，得： (V 金-V 石)( p - p ) = - G 22)(G p p MM∆-=--石金）（ρρ石墨金刚∆G =0石墨金刚∆G 2=2871J ·∆G 1=⎰石pppV d∆G 3=⎰pppV 金dPa 10100)m kg 102.260mol kg 1012m kg 103.513mol kg 1012(mol 2871J ]([33313331312⨯+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⨯⋅⨯-⋅⨯⋅⨯⋅-=+-∆-=-------石金）pMMG p ρρ=1.516×109Pa = 1.516×106kPa4．对MnO-FeO 二组分系统，已知MnO 和FeO 的熔点分别为1785℃和1370℃；在1430℃时，含有40％和70％FeO （质量％）两固溶体间发生转熔变化，与其平衡的液相组成为85％FeO ；在1200℃，两个固溶体的组成为36％FeO 和74％FeO 。

A. A. 试绘制出该系统的相图；B. B. 指出个区域和三相线对应的相态和自由度；C. C. 当一含74％FeO 的二相组分系统，由1650℃缓慢冷至1100℃时，作出冷却曲线，简述其相态的变化。

D. D.当一含74％FeO 的二相组分系统，由1650℃缓慢冷至无限接近1430℃，试分析此时各相的组成和质量。

假设系统的总质量为1kg 。

（12分） 解：A. 系统相图如下1200130014001500160017001800DBAfedcbaVIVVII IIIIII MnOFeO% FeO (质量)t /℃图 MnO-FeO 系统的液-固恒压相图和a 点的步冷曲线B. 各区相态：I ：固溶体a II ：固溶体a +固溶体β III ：固溶体βIV ：溶液+ 固溶体a V ：溶液+固溶体β VI ：溶液三相线ABD ：固溶体a + 固溶体β + 溶液自由度F =C +1-P =3-P ：单相区P =1，F =2；两相区P =2，F =1；三相线P =3，F =0C. 由相图可看出相态变化如下： 1650℃1508℃（溶液+ 固溶体a ）1430℃（固溶体a + 溶液 + 固溶体β）1410℃（溶液+固溶体β）1290℃1100℃（固溶体a +固溶体βD. 当一含74% FeO的二组分系统，由1650℃缓慢冷至无限接近1430℃,存在固溶体a和溶液两相，其组成分别接近40%和85% FeO，设其质量分别为M s,M l,根据杠杆规则，则有M s×AC=M l×CD即M s×(0.74-0.40)=M l×(0.85-0.74)可得M s=1kg×0.11 / 0.45 =0.244kgM l=1kg-M s=1kg- 0.244kg = 0.756kg其中固溶体含FeO ：M s×0.40=0.244kg×0.40=0.098kgMnO:0.244kg-0.098kg=0.146kg其中溶液含FeO ：M l×0.85=0.756kg×0.85=0.643kgMnO:0.756kg-0.643kg=0.113kg5．298K时，电池 Hg(1)∣HgCl2(s) | HCl(a)| Cl2(g，p ) | Pt 的电动势及它的温度系数分别为1.092V和9.427X10-4V•K-1。

A. 写出电极反应及电池反应。

B. 求电池反应的r G m、 r S m、 r H m及Q r，m 。

C. 比较该反应在可逆电池中及在通常反应条件（298K，p下热反应）下进行时的热效应。

（14分）解：A.电极反应：阳极：2Hg(l) + 2Cl-(a) →Hg 2Cl2 (s)+2e-阴极：Cl2 (g，p)+2e-→2Cl-(a)电池反应：2Hg(l) + Cl2 (g，p) →Hg2Cl2(s)B. r G m= -zFE= -2×96500C·mol-1×1.092V=-210.756kJ·mol-1(若z=1， r G m =-105.38kJ ·mol-1)r S m=zF(✩E/✩T)p= 2×96500C·mol-1×9.427X10-4V•K-1 = 181.94J·K-1·mol-1（若z=1， r S m = 90.97J·K-1·mol-1） r H m= r G m+T r S m= -210756J·mol-1+298K×181.94 J·K-1·mol-1 = -156538J·mol-1（若z=1， r H m =-78269J·mol-1）Q r,m= T r S m= 298K×181.94J·K-1·mol-1= 54.218kJ·mol-1（若z=1，Q r，m= 27.109kJ·mol-1）C．因为恒压不做非体积功时 r H m=Q p，即通常条件下反应时放热156.538kJ·mol-1但在电池中反应时，则从环境吸热54.206kJ·mol-1，并将其转化为电功。

6．293K时，苯的表面张力为28.9X10-3N·m-1，密度为 879kg·m-3，苯的正常沸点为354.5K，汽化热为33.9kJ·mol-1(可视为常数)。

求293K 时半径为10-6m的苯的雾滴（球形）的饱和蒸汽压。

（10分）解: 第一步: 求293K时，苯的饱和蒸汽压p蒸*(293K) = 9063Pa (即p平面)第二步: 求293K时，半径为10-6m的苯雾滴的饱和蒸汽压p r用开尔文公式得p r = 9082Pa分子的摩尔质量M、转动特征温 7．已知H2度、振动特征温度分别为2.0×10-3 kg·mol-1、85.4K、6100K。