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浙江大学2005-2006学年冬季学期《物理化学(乙)》课程期末考试试卷开课学院：理学院，考试形式：闭卷，允许带___计算器 _入场考试时间：2006年1月11日,所需时间： 120 分钟考生姓名： ___ __学号：专业： ________一、填空题（20分，每题2分）1.一定量的理想气体从V1自由膨胀到V2后，其ΔU 0；ΔA（或ΔF）0（请选择填入>、<、＝、不确定）。
2.理想气体的焦耳－汤姆逊系数μJ-T0（请选择>、<、＝、不确定）。
3.如果要确定一个“组成和总量都已知的均相多组分体系”的状态，我们至少还必须知道该体系的其它个独立状态变量。
4.当隔离体系中发生某种变化（包括化学变化）后，该体系的ΔU 0（请选择>、<、＝、不确定）。
5.在恒温条件下，对理想气体进行恒压压缩时，该过程的体系熵变ΔS体系0，ΔS体系+ΔS环境0（请选择填入>、<、＝、不确定）。
6.以汞作为工作物质的可逆卡诺热机的热机效率为以理想气体作为工作物质的可逆卡诺热机的热机效率的％。
7.零下5℃的过冷水变成同温同压下的冰时，该过程的体系熵变ΔS 0（请选择填入>、<、＝、不确定）。
8.已知某二元溶液对拉乌尔定律产生正偏差。
如果以xB →0，γB＝1为标准态时，其活度系数是（请选择填入：>1、<1、＝1、不确定）。
9.当反应体系的总压一定时，加入惰性气体有利于气体物质的量的反应。
（请选择填入：增大、减小、不变、不确定）10.I2(g)溶于互不相溶的水和CCl4(l)中并达到平衡，则该体系的组分数C＝；自由度数F＝。
二、选择题（20分，每题2分）1. 已知H2临界温度t c= －239.9°C, 临界压力p c = 1.297×103 kPa。
现有一氢气钢瓶，在298 K时瓶中H2的压力为98.0×103 kPa，则H2的状态一定是(a)气态(b) 液态(c) 气－液两相平衡(d)无法确定2. 在一个绝热良好、抽成真空的容器中，灌满压力为101.325 kPa、温度为373 K的纯水(容器内无气体存在)，此时水的饱和蒸气压p*(H2O)(a) > 101.325 kPa (b) < 101.325 kPa (c)= 101.325 kPa (d)无法确定3. 被绝热材料包围的房间内放有一电冰箱，将电冰箱门打开的同时向电冰箱供给电能而使其运行。
《物理化学（甲）》考试大纲一、内容：涵盖物理化学（占80%左右）和结构化学（占20%左右）。
二、物理化学大纲１. 气体的PVT关系基本内容：理想气体状态方程；分压定律和分体积定律；理想气体的微观模型；气体的液化；范德华方程与维里方程；临界性质；对应状态原理；压缩因子图。
２. 热力学第一定律基本概念：重要热力学概念；热力学第一定律；热、功；内能；焓；热容；可逆体积功；相变焓；反应焓；节流膨胀。
基本内容：热力学基本概念及术语；热力学第一定律的表述与数学表达式；Qv=ΔU,Qp=ΔH及H的定义；过程热的计算；Cp与Cv的关系；由Cp计算Qp和ΔH；理想气体的等温可逆过程与绝热可逆过程功的计算；其他常见过程功的计算；相变焓、相变过程、相变热的计算；化学变化过程、化学反应热效应的计算；化学反应进度；标准热力学函数的计算。
３.热力学第二定律基本概念：卡诺循环，过程可能性判据，热力学第二定律，熵及熵变，第三定律，吉布斯自由能，亥姆霍兹自由能，热力学基本方程及麦克斯韦关系式，特性函数，克－克方程。
基本内容：卡诺循环；自发过程的共同特征；卡诺定理与热力学第二定律，熵增原理；熵函数，熵判据；各种典型过程熵变的计算；热力学第三定律，规定熵与标准熵；亥姆霍兹函数与吉布斯函数；ΔA与ΔG判据；一些基本过程ΔG的计算与应用；热力学基本方程与麦克斯韦关系式；吉布斯—亥姆霍兹方程；克拉贝龙方程及其应用。
４.多组分系统热力学基本概念：偏摩尔量，化学势，化学势判据，拉乌尔定律，亨利定律，理想液态混合物，理想稀溶液，稀溶液的依数性，逸度与逸度因子，活度与活度因子，热力学标准态。
基本内容：偏摩尔量与摩尔量；偏摩尔量的集合公式；Gibbs-Duhem方程；化学势的定义与各类系统化学势的表示式；化学势判据；拉乌尔定律与享利定律；理想液态混合物的定义及其特征；稀溶液的定义及其依数性；逸度与逸度因子的计算；活度和活度因子的计算；标准态选择与活度的关系；简单汽液平衡计算。
浙江工业大学2003年硕士研究生入学考试业务课试卷一．选择题（共计20小题，每小题3分，每小题选一个你认为最好的答案，注意，只能选一个，多选不得分）1．对于3A +2B →C ，当A 耗掉0.6mol 时，反应进度改变值为A 、0.6molB 、0.2molC 、0.3molD 、0.1mol2.判断某一化学反应绝热恒容条件下能否发生，可以使用的判据是 （W '为除体积功以外的非体积功）A 、A ∆≤0B 、i i μν∑≤0C 、S ∆≥ 0D 、A ∆≤ W '3．称作体系中B 物质偏摩尔量的是A 、,,()C B T p n BU n ≠∂∂ B 、,,()C B T V n BA n ≠∂∂ C 、,,()C B T p n Bn μ≠∂∂ D 、,,()C B S p n BH n ≠∂∂4．等压下由纯物质构成理想液态混合物时，其热力学函数的改变值应满足：A 、m ix H ∆=0 , m ix G ∆=0B 、m ix H ∆=0 , mix S ∆=0C 、mix S ∆=0, m ix U ∆=0D 、m ix U ∆=0, m ix H ∆=05．惰性气体影响平衡的原因是由于加入惰性气体使反应的A 、 K a 发生变化B 、K c 发生变化C 、K p 发生变化D 、 K x 发生变化 6.反应CO ()g +2H O ()g ==2C O ()g +2H ()g 在973K 时压力平衡常数K p =0.71 ,若此时各物质分压为C O p =100Kpa, 2HOp =50kPa , 2C O p =2H p =10kPa 则A 、反应向右进行B 、 反应向左进行C 、反应处于化学平衡状态D 、 反应进行的方向难以确定7．某物质的V m (s)< V m (l) ，当外压增大时，该物质的凝固点A 、升高B 、下降C 、不变D 、不能确定8某化学反应速率常数的单位是mol ⋅dm 3-⋅s 1- ，则该反应的级数是：A 、零级B 、一级C 、二级D 、三级9．对双分子反应A(g)+B(g)→ 产物 , 在标准状态下过度状态理论中艾林方程的热力学表示式是：A 、/()AB K c c c ≠≠= B 、k K ν≠=C 、(/)exp(/)exp(/)B r m r m k k T hc S R H RT ≠≠=∆∆D 、 '(/)k k T h K ≠= (注：k '是Boltzmann 常数，h 为普朗克常数)10.慢反应为速控步骤的复杂反应为：A 、平行反应B 、对峙反应C 、连串反应D 、链反应11．以银为阳极，Ag-AgCl 为阴极，电解食盐水，已知E (Ag +|Ag)=0.799V ，E (Cl 2|Cl -)=1.36V ，E (O 2|OH -)=0.401V , E (AgCl|Ag)=0.222V ，则发生反应是：A 、阳极2Cl --2e -→Cl 2 , 阴极2H ++2e -→H 2B 、阳极Ag+Cl --e -→AgCl ，阴极AgCl+e →Ag+Cl -C 、阳极2Cl --2e -→Cl 2 ， 阴极AgCl+e →Ag+Cl -D 、阳极Ag-e -→Ag + ， 阴极2H ++2e -→H 212．以AgNO 3为稳定剂的AgI 溶胶，当达到等电点状态时，其胶粒结构为： A 、(AgI)m B 、 (AgI)m ⋅n Ag +C 、[(AgI)m ⋅n Ag +(n -x )3N O -]x +D 、 [(AgI)m ⋅n Ag +(n -x )3N O -]x +⋅x 3N O -13．确定基态能量为某一数值 0ε 时 ，分子配分函数以 0()q ε表示，确定基态能量0ε=0时，分子配分函数以q 0表示，下列诸试中错误的是：A 、0()q ε=exp(-0ε/kT )exp(/)i i ig kT ε-∑ B 、 q 0=exp(/)i i ig kT ε-∑C 、q (0ε)=exp(/)i i ig kT ε-∑ D 、 q (0ε)=q 00exp(/)kT ε-14．在描述恒沸物时，下列各点何者不正确A 、恒沸点的f =0，是一个无变量点B 、不具有确定的组成C 、平衡时气相和液相组成相同D 、其沸点随外压改变而改变 15.各种运动形式的配分函数中与压力有关的是：A 、电子配分函数q (电)B 、转动配分函数q (转)C 、振动配分函数q (振)D 、平动配分函数q (平)16.以铜为电极，电解1.0mol ⋅dm 3-CuSO 4(pH=3)溶液,在阴、阳极上的电解反应是 A 、阴极析出铜，阳极析出氧 B 、阴极析出氢气，阳极析出氧气 C 、阴极析出铜，阳极铜溶解 D 、阴极析出氢气，阳极铜溶解17.对连串反应A 1k −−→B 2k −−→C ，为使多得产物B ，当指前因子相同时，应选择 A 、如果活化能E 1>E 2，宜用较高反应温度 B 、如果E 1>E 2，宜用较低反应温度 C 、如果E 1<E 2，宜用较高反应温度 D 、如果k 1<k 2，宜用较低反应温度 18. 丁达尔现象的本质是光的散射，下列说法中错误的是A 、大分子溶液中大分子的大小与胶粒相近，两者丁达尔效应的强弱也相近B 、小分子溶液中溶质粒子小，故丁达尔效应不明显C 、散射现象仅是光传播方向发生变化，其波长不变D 、在超显微镜下观察到的光点不是胶粒的真实形象 19．下列关于电解池的两个电极特征的说明中不正确的是A 、在阳极，其电位较高，进行氧化反应B 、电子密度较低的电极，称为阴极C 、电子密度较高的电极，进行还原反应D 、在阴极进行还原反应 20.某溶液含有氧化性的物质，若利用电动势法测定该溶液的pH 值，现以饱和甘汞电极作为参比电极，最好选用下列哪种电极作为指示电极A 、玻璃电极B 、氢电极C 、铂电极D 、醌-氢醌电极 二（15分）某理想气体1mol （沿pV =2477.6J 的可逆途径膨胀，体积从始态1dm 3变到终态10 dm 3，求该过程的G ∆、A ∆、U ∆、H ∆、S ∆、Q 及W三（15分）镉—甘汞电池反应为Cd+ Hg 2Cl 2===Cd +2+2Cl -+2Hg,如果式中所有组分都处在标准态,其电池电动势随温度变化的关系式为:E =0.67-1.02×10-4(T -298)×2.4×10-6(T -298)21.写出电池的表示式2.试计算上述电池反应在313K 时的H ∆、S ∆、G ∆和热效应Q四．（10分）反应NiO(s)+CO(g)===Ni(s)+CO 2(g)的r m G ∆/(J ⋅mol -1)=-20700-11.97T ,求在101.325kPa 压力下，什么温度时平衡的气相产物中含有400ppm 的CO?(ppm 为百万分之一，即1/106)。
浙江大学考试用纸 A1卷考试科目名称（ 普通物理-上 ） 考试时间长度（ 120 ）分钟校区（ ）学院（ ）系别（ ）专业（ ） 班级（ ）学号（ ）姓名（ ） 成绩（ ） 登分栏气体摩尔常量 -1-1K mol J 31.8⋅⋅=R ， 玻尔兹曼常量 -123K J 1038.1⋅⨯=-k一、填充题：（共48分） 1.（本题4分）0440如图所示，两个小球用不能伸长的细软绳连接，垂直地跨过光滑的半径为R 的圆柱，小球B 着地，小球A 的质量为B 的三倍，且恰与圆柱的轴心一样高。
由静止状态轻轻释放A 后，当A 球到达地面后，B 球继续上升的最大高度为 。
2R2.（本题4分）3415一平面简谐波，沿X 轴负方向传播，其角频率为ω，波速为u 。
设2T t =时刻的波形图如图所示，则该波的波动表达式为 。
]2)(cos[πω++=ux t A y3.（本题4分）0596一质点在水平面内以顺时针方向沿半径为2米的圆形轨道运动，此质点的角速度与时间的关系为ω= kt 2（其中k 为常数），已知质点在第二秒末的线速度为32米/秒，则：（1）在t =0.5秒时，质点的切向加速度a t =_____________________； （2）在t =0.5秒时，质点的法向加速度a n =_________________。
)/(2),/(822s m a s m a n t ==4.（本题4分）0551一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为0ω，设它所受的阻力矩与角速度成正比，即ωk Mf-=（k 为正的常数），则圆盘的角速度从0ω变到041ω所需的时间t ∆=________ ______。
kJLn 225.（本题4分）5744某花样滑冰运动员在作旋转表演时将水平张开的手臂收回靠紧身体,此动作会引起该运动员自转的转动惯量 ；运动员的自转动能 。
（仅填：变大、变小或不变）J 变小,E k 变大 6.（本题4分）40722g 氧气与2g 氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内，温度也相同。
2003年浙江大学数学分析试题答案2003年浙江大学数学分析试题答案一、,,0N ∃>∀ε当N n >时，ε<->>∀m n a a N n N m ,, 证明：该数列一定是有界数列，有界数列必有收敛子列}{kn a ，a a k n k =∞→lim ，所以，ε2<-+-≤-a a a a a a k k n n n n二 、,,0N ∃>∀ε当N x >时，ε<-)()(x g x f ，,0,01>∃>∀δε当1'''δ<-x x 时，ε<-)''()'(x f x f对上述,0>ε当N x x >'','时，且1'''δ<-x xε3)''()'()''()''()'()'()''()'(<-+-+-≤-x f x f x f x g x g x f x g x g当N x x <'','时，由闭区间上的连续函数一定一致收敛，所以,0,02>∃>∀δε2'''δ<-x x 时ε<-)''()'(x g x g ，当'''x N x <<时，由闭区间上的连续函数一定一致收敛，在 ],['','22δδ+-∈N N x x 时，ε<-)''()'(x g x g ，取},m in{21δδδ=即可。
三、由,0)('',0)('<>x f a f 得,0)('<x f 所以)(x f 递减， 又2))((''21))((')()(a x f a x a f a f x f -+-+=ξ，所以-∞=+∞→)(lim x f x ，且0)(>a f ，所以)(x f 必有零点，又)(x f 递减，所以有且仅有一个零点。
第一章习题解答基本题1-1有一混合气体，总压为150Pa ，其中N 2和H 2的体积分数分别为0.25和0.75，求H 2和N 2的分压。
解：根据式(1-6)p VV p B B =p (N 2)=0.25p =0.25×150Pa =37.5Pap (H 2)=0.75p =0.75×150Pa =112.5Pa1-2液化气主要成分是甲烷。
某10.0m 3贮罐能贮存-164℃、100kPa 下的密度为415kg ⋅m -3的液化气。
计算此气罐容纳的液化气在20︒C 、100kPa 下的气体的体积。
解：甲烷的物质的量为n ＝(415×1000g.m -3×10m 3/16.04g.mol -1)=259×103mol 所以33-1-133m 6309 Pa10100.293K .K .mol 8.314Pa.m mol 10259nRT =⨯⨯⨯==p V 1-3用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.03，这种水溶液的密度为1.0g ⋅mL -1，请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质量的浓度和摩尔分数。
解：1L 溶液中，m (H 2O 2)=1000mL ⨯1.0g ⋅mL -1⨯0.030=30gm (H 2O)=1000mL ⨯1.0g ⋅mL -1⨯(1-0.030)=9.7⨯102gn (H 2O 2)=30g/34g ⋅moL -1=0.88moln (H 2O)=970g/18g.⋅mol -1=54molb (H 2O 2)=0.88mol /0.97kg =0.91mol ⋅kg -1c (H 2O 2)=0.88mol/1L =0.88mol ⋅L -1x (H 2O 2)=0.88/(0.88.+54)=0.0161-4计算5.0%的蔗糖(C 12H 22O 11)水溶液与5.0%的葡萄糖(C 6H 12O 6)水溶液的沸点。
浙江大学20032003––2004学年第1学期期末考试 《 普通化学普通化学 》课程试卷开课学院：开课学院： 理学院理学院 任课教师：任课教师： 徐端钧徐端钧 等 姓名：姓名： 专业：专业： 学号：学号： 考试时间：120 分钟 题序一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得分 评卷人 本试卷中可能用到的常数的数值：本试卷中可能用到的常数的数值：气体常数R = 8.314; R = 8.314; 法拉第常数法拉第常数法拉第常数 F = 96500; F = 96500; F = 96500; 标准压力标准压力标准压力 p p ° = 1013251． 填空填空（1）用熵增判据判断化学反应能否自发进行，需要满足的条件是（）用熵增判据判断化学反应能否自发进行，需要满足的条件是（ ））。
（2）液体凝固点下降需要满足的条件是（）液体凝固点下降需要满足的条件是（ ））。
（3）pH 计能够测定溶液中H ＋离子，是因为（离子，是因为（ ））。
（4）活化能小的化学反应，其反应速率受温度变化的影响较（）活化能小的化学反应，其反应速率受温度变化的影响较（ ））。
（5）芳香化合物结构的共同特征是（）芳香化合物结构的共同特征是（ ））。
2． 已知某稀溶液具有沸点升高的依数性。
如果提高该溶液的浓度，使得变为浓溶液，请问该溶液的沸点还会升高吗？该溶液的沸点还会升高吗？如果不会升高，请说明为什么？如果不会升高，请说明为什么？如果还会升高，请解释为什么通常称为“稀”溶液的依数性？如果还会升高，请解释为什么通常称为“稀”溶液的依数性？如果还会升高，请解释为什么通常称为“稀”溶液的依数性？3． 简单说明在临界温度以上，为什么增加压力也不能使CO 2发生液化？发生液化？4． 液体加热时经常会发生“暴沸”，为了防止液体暴沸，需要往液体中添加“沸石”。
试用热力学的观点简单解释这一现象，并说明添加沸石的理由。
浙大作业物理化学习题集答案浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业（必做）姓名：张倩倩学号：714007222005年级：2014年秋学习中心：温州—————————————————————————————第一章热力学第一定律一、填空题1.宏观上静止且无外力场存在的封闭2.封闭系统在非体积功为0且等压3.强度性质4.小于二、简答题1.什么是系统？什么是环境？答：将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究的对象，这一部分物质就称为系统；系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2.什么是热力学第一定律？答：将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 答：（1）自由膨胀；)(0)(1212e ＝＝＝V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以： ΔU =ΔH =f (T )＝0 （2）等温可逆膨胀；因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，所以等温过程 ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPaW=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 答：2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)△r H m ө=（∑H ）产物-（∑H ）反应物=（-1383-92.3*2）-（-411*2-811.3）=65.7KJ/mol第二章热力学第二定律一、单选题1.反应NH 4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的△r S mөA 。
A．大于零B．小于零C．等于零D．不确定二、填空题1.过程方向限度2.大于3.绝热可逆压缩4.封闭系统等温等压和非体积功为零5.小于三、简答题1.什么是热力学第二定律？答：热量由低温物体传给高温物体而不引起其他变化，是不可能的。
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业（必做）姓名： 张倩倩 学 号： 714007222005 年级：2014年秋学习中心：温州—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、填空题1. 宏观上静止且无外力场存在的封闭2. 封闭系统在非体积功为0且等压3. 强度性质4. 小于二、简答题1. 什么是系统？什么是环境？答：将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究的对象，这一部分物质就称为系统； 系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是热力学第一定律？答：将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 答：（1）自由膨胀；0)(0)(1212e ＝＝＝V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以： ΔU =ΔH =f (T )＝0 （2）等温可逆膨胀；因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，所以等温过程 ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430JQ=-w=2430J（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 答：2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)△r H m ө=（∑H ）产物-（∑H ）反应物=（-1383-92.3*2）-（-411*2-811.3）=65.7KJ/mol第二章 热力学第二定律一、单选题1. 反应 NH 4Cl (s) = NH 3(g) + HCl (g)的△r S m өA 。
A ．大于零B ．小于零C ．等于零D ．不确定二、填空题1. 过程方向限度2. 大于3. 绝热可逆压缩4. 封闭系统等温等压和非体积功为零5.小于三、简答题1. 什么是热力学第二定律？答：热量由低温物体传给高温物体而不引起其他变化，是不可能的。
浙大远程《物理化学》课程作业（选做）及答案热力学第一定律一、判断题1. 状态函数改变后，状态一定改变。
(√)2. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。
(×)3. O2（g）的标准摩尔燃烧焓等于零。
(√)4. H2O（l）的标准摩尔燃烧焓等于零。
(√)5. H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的△U等于零。
(√)二、单选题1. 是状态函数。
A A．G B．△U C．W D．Q2. 具有广度性质。
BA．T B、U C．P D．ρ（密度）3. 具有强度性质。
BA．S B．V C．G D．η（粘度）4. 101.325kPa和273.15K的水等温等压变为冰，该过程的。
DA．Q0 B．△U =0 C．△H0 D．△H05. 理想气体向真空膨胀，其体积从V1增大到V2，则系统做功为。
AA．W=0B．W0C．W0D．W＝?nRTlnV2 V1三、填空题1. 最稳定单质的标准摩尔生成焓= 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。
2. 完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓= 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。
3. 在充满氧气的定容绝热反应器中，石墨剧烈燃烧。
若以反应器以及其中所有物质为系第1 页共20 页统，则该过程的△H 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。
4. 规定在标准压力p(100kpa)和指定温度T时，1摩尔的物质完全燃烧的等压热效应称为该物质的标准摩尔燃烧焓。
5. C（石墨）的标准摩尔燃烧焓CO（g）的标准摩尔生成焓（填“小于”、“大于”或“等于” ）。
6. H2（g）的标准摩尔燃烧焓H2O（g）的标准摩尔生成焓（填“小于”、“大于”或“等于” ）。
四、简答题1. 什么是状态函数？答：由系统状态确定的系统的各种热力学性质，称为系统的状态函数。
2. 什么是等压过程？答：在环境压力恒定下，系统始、终态压力相同且等于环境压力的过程。
3. 什么是热力学能？答：将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
浙 江 大 学二00三年攻读硕士学们研究生入学考试试题考试科目＿＿＿＿＿＿＿＿＿物理化学（乙）＿＿＿＿＿编号＿＿＿＿＿＿＿ 注意：答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效 一、填空（60分）（有单位的应写出）1．绘制双参数普遍化压缩因子图的基本依据是（）。
2．焦耳实验（A ）、焦耳－汤姆生实验（B ）分别得出了什么结论：A （），B （）3．1mol 理想气体于恒压下降温1℃，气体与环境交换的功W 为（ ）。
4.1kg 空气由20℃绝热膨胀降温至－20℃，该过程的Q ＝（ ），W ＝（），ΔU ＝（），ΔH ＝（ ）。
设空气为理想气体，-1-1,20.92J mol K V m C =⋅⋅。
5．在常温常压下，1kg 水中加入NaBr ，水溶液的体积（cm -3）与溶液的质量摩尔浓度b 的关系为：3/221002.9323.189 2.1970.178V b b b =++-，当b=0.50mol ⋅kg -1时，在溶液中H 2O （A ）的偏摩尔体积V A ＝（）。
6．在某一温度下将碘溶解于CCl 4中，当碘的摩尔分数x (I 2)在0.01-0.04范围内时，此溶液符合稀溶液规律。
今测得平衡时气相中碘的蒸气压与液相中碘的摩尔分数之间的两组数据如下：2(I )/kPa p 1.638 16.72x （I 2） 0.03 0.5 则x (I 2)=0.5时，溶液中碘的活度2(I )a =(),活度系数2(I )γ=（）。
7．已知1000K 时生成水煤气的反应22C()H O()CO()H ()s g g g +=+，在101.325kPa 时，平衡转化率α=0.844, 则111.458kPa 时的平衡转化率为（）。
8．已知20℃时，水-空气的界面张力为3-172.7510N m ,-⨯⋅当20℃，101.325kPa 下，可逆地增加水的表面积4cm -2时，体系的ΔG 为（）。
9．一定温度下，243Al (SO )溶液的质量摩尔浓度为b ，其平均活度系数为γ±，则其平均活度α±可表示为（）。
10．20℃时，丁酸水溶液的表面张力可以表示为：0ln(1),a bc σσ=-+式中0σ为纯水的表面张力，a 和b 均为常数，若3-13-113.110N m ,19.62dm mol ,a b -=⨯⋅=⋅则浓度-30.200mol dm c =⋅时的吸附量为（）。
11．一均相复合反应的机理设为：12(1)2AB(k k 快） 34(2)A CD(k k +快） 5(3)D+B H+G(k −−→慢）则该反应总速率常数用k 1, k 2, k 3, k 4, k 5来表示时的表达式为（ ）。
12．气体B 在固体M 上吸附，其规律服从Langmuir 吸附等温式，已知解吸速率常数为吸附速率常数的410倍， 当B 的分压为2kPa 时，且B 在M 上是弱吸附，此时的覆盖率θ约为 （）。
13．玻尔兹曼分布的数学表达式为（ ）；粒子的配分函数q 表达式为（）。
14．写出电池：441424Pb |PbSO ()|CdSO ()||CdSO ()|PbSO ()|Pb s b b s 的电池反应 （）。
二、（10分）物理化学中有一组常用方程：克劳修斯－克拉佩龙（Clausis-Clapeyron ）方程：2d ln d evp mH p T RT∆=；范物霍夫（van’t Hoff ）方程：2ln r mH d KdTRT ∆=阿累尼乌斯(Arrhenius)方程：2ln a E d kdT RT= 试问：（1）它们分别用在什么地方？（2）解释说明为什么它们在形式上极为相似。
三、（10分）当用化学气相沉积（CVD ）法在电机的转轴上渡上一层TiN 涂层后，可大大提高转轴的耐磨性能，延长其使用寿命。
试用化学热力学知识分析利用下列反应制备TiN 时，在100kPa 和298.15K 下，反应能否自发进行？如果不能，试估算此反应自发进行所需的温度条件。
422TiCl (g)+1/2N (g)+2H (g)=TiN(s)+4HCl(g)/kJ m ⋅/J mol m ⋅四、（10分）氢－氧燃料电池的电池反应为：222H (g)+1/2O (g)=H O(),l-1(298.15K)237.19kJ mol r m G ∆=-⋅。
298.15K 时，试计算：（1）标准电池电动势E ；（2）若燃料电池的转化率为85%，燃烧1mol 氢可获得电功多少？五、（15分）已知－5℃固态苯的饱和蒸气压为 2.28kPa ，1mol 、-5℃过冷液体苯在101.325kPa 下凝固时，-1-135.46J mol K m S ∆=-⋅⋅ ,放热9680-1J mol ⋅。
求－5℃时液体苯的饱和蒸气压。
设苯蒸气为理想气体。
六、（15分）20℃下HCl 溶于苯中达平衡，气相中HCl 的分压为101.325kPa 时，溶液中HCl 的摩尔分数为0.0425。
已知20℃时苯的饱和蒸气压为10.0kPa 。
若20℃时HCl 和苯蒸气总压为101.325kPa ，求100g 苯中溶解多少克HCl 。
七、（15分）水-异丁醇系统液相部分互溶。
在101.325kPa 下，系统的共沸点为89.7℃。
气（G ）、液（L 1）、液（L 2）三相平衡时，异丁醇的质量分数分别为0.700，0.087，0.850。
（1） 示意该二组分相图（标出必要的数据或符号）。
（2） 若由350g 水和150g 异丁醇形成的系统在101.325kPa 下加热，当温度刚要达到共沸点时，系统处于相平衡时存在哪些相？其质量各为多少？八、（15分）反应：33262CH NNCH (g)C H (g)+N (g)→为一级反应。
287℃时，一密闭容器中33CH NNCH ()g 原来的压力为21332Pa 。
1000s 后总压力为22732Pa,求速率常数和半衰期。
[部分试卷参考答案]浙江大学2003年攻读硕士研究生入学考试物理化学（乙）参考答案 一、填空1.对应状态原理Z =f （T r ，p r ） 。
2.理想气体热力学能只是温度的函数；实际气体热力学能不仅是温度的函数，还与压力或体积有关。
3.W =-∫ p 环d V =-p ΔV =-nR ΔT 。
4.Q =0， W = -28.86kJ ，ΔH =-40.32kJ ，绝热：Q =0 ，ΔU =W 。
理想气体； ΔU=⎰22T T n C v,m d T = n C v,m ΔT =291000×20.92×(-40)= -28.86（kJ ） ΔH=⎰22T T nC P ,m dT= n(C v,m +R) ΔT= 291000×(20.92+8.314)×(-40)=-40.32（kJ ）5.V A =18.07cm 3·mol -1。
1kg 水中，b B =0.5mol ·kg -1时，n B =0.5mol 。
1kg 水中，NaBr 偏摩尔体积：An p T B b V ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=23.189+2.197×23b 1/2-0.178×2b=25.314(cm 3·mol -1·kg) V b =A n p T B n V ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=m1An p T B b V ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=25.314 (cm 3·mol -1)V=1002.93+23.189×0.5+2.197×0.53/2 – 0.178×0.52=1015.864(cm 3·mol -1) H 2O 的偏摩尔体积： V A =A n 1（V -nB V B ）=015.18/10001(1015.864-0.5×25.34) =18.07(cm 3·mol -1) 6. 0.306 ， 0.612。
7. 0.832。
8. ΔG =σΔA=72.75×10-3×4×10-4=2.91×10-5kJ9. a ±=5108bbbbγγγ±±±±===⋅。
10. 4.283⨯10-6mol ⋅m -2 。
11. k =42531k k k k k 。
12. 0.167。
13.kT i i i e g q Nn /ε-=；kT ii i e g q /ε-∑= 。
14．阳极（负极）：Pb + SO 42-(b 1)-----PbSO 4(s)+2e -阴极（正极）：PbSO 4+2e ------ Pb+ SO 42-(b 2)电池反应：SO 42-(b 1) ----- SO 42-(b 2)。
二、答：（1）克劳修斯—克劳佩龙方程描述液（固）体物质饱和蒸气压随温度的变化关系；范特霍夫方程描述化学反应平衡常数与温度的关系；阿累尼乌斯方程描述化学反应速率常数与温度的关系。
（2）它们形式极为相似，其根本原因就在于它们都与相应的“平衡关系”相联系，以范特霍夫方程为核心可容易推得其它相关公式。
同学们可在自己的学习过程中进一步总结，并领会其中的道理。
三、解：r m H ∆(298.15K)= ∑V B ,f m B H ∆(298.15K)=55.9(kJ·mol -1) r m S ∆(298.15K)= ∑V B ,m B S (298.15K)=65.35(J·k -1·mol -1) r m G ∆(298.15K)= r m H ∆-r m T S ∆=36.4(kJ·mol -1)>0 ∴100kPa 和298.15K 下反应不能自发。
转换温度为： )((298.15)298.15r m r m H K T S K ∆≈∆==855(K)该反应为吸热熵增型反应，高温有利于反应进行，故该反应若进行应当控制温度大于855K 。
四、解：（1）r m G ∆=-zFE, E=3237.1910 1.229296500r m G zF ∆-⨯==--⨯(V) (2) Δ r G =W r∴W 实=-ξr m G ∆η=-1×237.19×0.85 kJ=201.6 kJ五、2.67 kPa (详见《物理化学考研方略》第二章相关的例题和习题。
六、1.867g (详见《物理化学考研方略》第三章相关的例题和习题。
七、当温度刚接近共沸点时，系统中存在两共轭液相，即水层（含异丁醇8.7%）和异丁醇层（含异丁醇85.0%）。
其质量分别为360.4g和139.6g。
