2000年华东理工大学物理化学考研真题答案

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。

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华东理工大学二000年研究生（硕士、博士）入学考试试题考试科目号码及名称：501化工原理（含实验）一、简答题：（14分）1．功能校正系数α为什么总是大于、等于l的？试说明理由？2．大小不一的搅拌器能否使用同一条功率曲线？为什么？3．简述数学模型法规划实验的主要步骤。

4．加快过滤速率有哪几种途径？5．评价旋风分离器性能的主要指标有哪些？6．简述辐射传热中黑体和灰体的概念？7．液液萃取塔设备的主要技术性能有哪些？二、（20分）贮槽内有40℃的粗汽油（密度ρ=710kg/m3）,维持液面恒定，用泵抽出后分成两股，一股送到分馏塔顶部，另一股送到吸收解吸塔中部。

有关位置距地面以上的高度见附图。

若阀门全开时，包括局都阻力当量长度的各管段长度如下：1-0段，l1＝10m,0-3段，l3＝20m,管内径均为50mm，摩擦系数均为λ=0.03。

调节0－2段中阀门开度，使送往吸收解吸塔的流量为送往分馏塔的流量的一半。

此时，孔板流量计的压差ΔP=513mmHg,孔径d0=25mm，流量系数C0=0.62。

试求：①总管流量和管路所需的压头；(6.33×10-3m3 /s,22.7m)②若泵效率为60%，求所需泵功率。

(1.67kw)三、（l2分）用连续精馏塔分离双组分混合液，混合液中含易挥发组分x F=0.4(摩尔分率、下同)，原料以饱和液体状态加入塔中部，塔顶全凝，泡点回流。

操作条件下物系的相对挥发度α=2.5，要求塔顶产品浓度x D=0.8，塔顶易挥发组分的回收率η=0.9。

塔釜间接蒸汽加热。

试求：①完成上述分离任务的最小回流比；(0.778)②若操作回流比取最小回流比的 1.5倍，则进入塔顶第一块塔板的汽相组成为多少？(0.7006)四、（14分）间歇干燥处理某湿物料3.89kg，含水量为10%（湿基），用总压100kPa、温度为50℃的空气进行干燥，并测得空气的露点温度为23℃，湿球温度为30℃，要求干燥产品的含水量不超过l%（湿基）。

华东理工大学
说明：以下2007年试卷单科每年10元，其他年份的试卷单科每年5元。

化工学院
物理化学1991——1992，1996——2007（1998——2003有答案）
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化工原理（综）1999。

华东理工大学二000年研究生（硕士、博士）入学考试试题一、简答题：（14分）1．功能校正系数α为什么总是大于、等于l的？试说明理由？2．大小不一的搅拌器能否使用同一条功率曲线？为什么？3．简述数学模型法规划实验的主要步骤。

4．加快过滤速率有哪几种途径？5．评价旋风分离器性能的主要指标有哪些？6．简述辐射传热中黑体和灰体的概念？7．液液萃取塔设备的主要技术性能有哪些？二、（20分）贮槽内有40℃的粗汽油（密度ρ=710kg/m3）,维持液面恒定，用泵抽出后分成两股，一股送到分馏塔顶部，另一股送到吸收解吸塔中部。

有关位置距地面以上的高度见附图。

若阀门全开时，包括局都阻力当量长度的各管段长度如下：1-0段，l1＝10m,0-3段，l3＝20m,管内径均为50mm，摩擦系数均为λ=0.03。

调节0－2段中阀门开度，使送往吸收解吸塔的流量为送往分馏塔的流量的一半。

此时，孔板流量计的压差ΔP=513mmHg,孔径d0=25mm，流量系数C0=0.62。

试求：①总管流量和管路所需的压头；(6.33×10-3m3 /s,22.7m)②若泵效率为60%，求所需泵功率。

(1.67kw)三、（l2分）用连续精馏塔分离双组分混合液，混合液中含易挥发组分x F=0.4(摩尔分率、下同)，原料以饱和液体状态加入塔中部，塔顶全凝，泡点回流。

操作条件下物系的相对挥发度α=2.5，要求塔顶产品浓度x D=0.8，塔顶易挥发组分的回收率η=0.9。

塔釜间接蒸汽加热。

试求：①完成上述分离任务的最小回流比；(0.778)②若操作回流比取最小回流比的1.5倍，则进入塔顶第一块塔板的汽相组成为多少？(0.7006)四、（14分）间歇干燥处理某湿物料3.89kg，含水量为10%（湿基），用总压100kPa、温度为50℃的空气进行干燥，并测得空气的露点温度为23℃，湿球温度为30℃，要求干燥产品的含水量不超过l%（湿基）。

已知干燥面积为外0.5m2，气相传质系数k H为0.0695kg／s.m2，物料的临界自由含水量X c为0.07kg／kg干料，平衡含水量可视为零。

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：应化类含制糖工程，化工类，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A ．因真空蒸发， p 环=0⎰=-=∴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= -39.84J C. 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。

一：1.44g/mol2.2. CO2(g) P19,波义耳温度3.对P12，物质的量的概念4.不能∆S是状态函数5.错P43，燃烧产物规定SO2（g）标准摩尔反应焓为零6.b7.f=28.对9.5 P185，最低共熔点数＝生成化合物数＋1 （固相完全不相溶）10.不变化11.t={ In n/(n-1)}/k1 P296 7.412.q 0e=g e0 P29下12.613.大位形熵P39下12.1114.C P135下15.515.离子独立运动定律P208下16.P258下例10二：387.34KJ/mol三：(1). Q=W=∆U=0 ∆S=nRInp1/p2=38.3J/K不可逆∆A=∆G=-T∆S=-11.487KJ(2).∆U=∆H＝0 ∆S∆A∆G和上面一样W=-Pdv=-nRTInv2/v1=-11.487KJ Q=-W四：（1）L; L+SA;SA;L+SC;SA+SC;SB+SC;SB;L+SB(2) L,SA,SC; L,SB,SC(3) 以P182的图4－24为例(4) f=2 P181的自由度五：（1）f=1; k°=4.82*10-7 p=138.98pa（2）3168K（3）不能六：P314 先根据积分发求出k1,k2,然后根据阿仑尼乌斯方程求得Ea=166.8KJ/mol七：1. 56KPa2. 表面非均一性八：可以参考P244下的例2一：1.易2. <3.错5.>6.P1517.错8.<9.对10. 111.小12.零级13. 914.对15. E1=E216. -)pt,Br2(l)|Br-|Cl-|Cl2(p°),pt(+二：（1）52.4KJ/mol（2）－1460.39KJ/mol三：∆S＝0，T2＝159.4K四：（1）XB=0.33,xB=0.15 ,yB=0.52 （2）XB＝0.52, XB=0.15, 不能（3）XB=0.67 高（4）XB=0.07 低（5）精馏塔＋冷凝器五：4.5Sn(Mg)2六：（1）769.70(2) 减小七：1. E＝E1+E2-E－12. 0.335L/mol.s 406S八：r = 6.208*10-7 m 1.002九：(1). 0.05913v 0.03472v(2). 完全解离0.64122005年扫描版的上面有我做的答案2006年物化1：否，是2：P1V1r=P2V2r3：20.794：15：Цi=цi°(g)+RTIn(pцi/p°)6：X＝Σn i X i i=1∽k7: 提高8：不变9：零10：大位形熵的存在，分子在空间不同的排列所产生的不同位形，因而产生不同的微观状态所致11：>12：a±=(a b+v+a b-v-)1/v=a B1/v二：∆U＝－1.68KJ ∆H＝－2.80KJ ∆S=-20.17J/K W=2.34KJ三：dp/dt=∆H/T∆V ∆P≈∆H∆T/T∆V运动员体重达到81.6公斤会导致冰融化四：（1）：P＝108.008KPa y B=0.1716（2）：V B＝3.412>1 相对理想溶液是正偏差VB＝0.5646<1 相对无限稀释溶液是负偏差五：（1）：K°＝7.4*10-4（2）：有利因为∆r G m°=17.86KJ/mol 是吸热反应（3）：K=0.2325>k°故不能达到六：（1）：Ea=107.1KJ/mol k=3.0716（2）：45S七：P38下的原踢（我这道做错了，小小郁闷一下）八：和以往的真题最后一道差不多注：P200下指下册物化第200页，上册默认12.11指第十二章11节。

2000年华东理工大学物理化学考研真题答案物理化学作为化学学科的重要分支，对于深入理解化学现象和过程具有关键意义。

以下是 2000 年华东理工大学物理化学考研真题的答案及相关解析。

一、选择题1、理想气体在绝热可逆膨胀过程中（）A 温度不变B 熵不变C 内能不变D 焓不变答案：B解析：绝热可逆过程熵不变。

理想气体绝热可逆膨胀时，对外做功，内能降低，温度下降，焓也降低。

2、对于封闭体系，在指定始终态间的绝热可逆途径可以有（）A 一条B 二条C 三条D 无限多条答案：A解析：绝热可逆过程中熵不变，对于给定的始终态，熵值确定，所以只有一条绝热可逆途径。

3、 1mol 理想气体经一等温可逆压缩过程，则（）A ΔG ＞ΔAB ΔG ＜ΔAC ΔG ＝ΔAD 无法比较答案：C解析：对于等温可逆过程，ΔG ＝ΔA 。

4、已知反应 A ＋ B ＝ C ＋ D 的速率方程为 r ＝ kAB²，则该反应（）A 一定是基元反应B 一定是非基元反应C 不能确定是否为基元反应D 为二级反应答案：C解析：速率方程不能直接确定反应是否为基元反应。

该反应为三级反应。

5、某反应的活化能为 80 kJ·mol⁻¹，当反应温度由 293K 升高到303K 时，其反应速率常数约为原来的（）A 2 倍B 3 倍C 4 倍D 5 倍答案：B解析：根据阿仑尼乌斯公式 k₂/k₁＝ expEa/R(1/T₁ 1/T₂) ，计算可得约为 3 倍。

二、填空题1、在恒温恒压下，纯物质的化学势μ 随温度 T 的变化率为 S。

2、某理想气体在绝热条件下向真空膨胀，其ΔU ＝ 0 ，ΔH ＝ 0 。

3、克劳修斯不等式的表达式为：∫（δQ/T) ≤ 0 。

4、电池反应 Ag⁺＋ Cl⁻＝ AgCl(s) 的标准电动势 E⁰＝ 02223 V 。

5、朗缪尔吸附等温式为：θ ＝ bp/（1 ＋ bp) ，其中 b 为吸附系数。

三、简答题1、简述热力学第二定律的两种表述。

华东理工大学2001年硕士研究生入学考试试题（答案必须写在答题纸上，写在试题上无效）考试科目代码及名称：402物理化学一、（15分）1、某实际气体服从范德华方程()RT b V V a p =-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+m 2m ，若其分子半径为r ，阿伏加德罗常数用A N 表示，则已占体积=b 。

2、在101325 Pa 下，纯净的水能以过冷的液态存在，这是为什么？ 。

3、试写出正交硫与单斜硫发生晶型转变时，其转变温度与压力间的依赖关系=Tp d d 。

4、当理想气体在一气缸中经绝热过程从初态1p 、1V 、1T 达到终态2p 、2V 、2T 时，其=∆H 。

5、克希霍夫公式可用于计算温度对标准摩尔反应焓的影响，但要注意其适用条件为： 。

6、热力学第二定律的克劳修斯说法为：热从低温物体传给高温物体是不可能的。

（对、错）7、熵是由大量分子组成的宏观系统的性质，它的本质是 。

8、若用 X 表示系统的任一容量性质，则对于一个均相的含有K 个组分的系统，其相应的偏摩尔量定义为=i X ，它应是 的函数。

9、实际气体、液体、固体及其混合物中组分i 的化学位表示式为=i μ 。

10、Au-Ag 二元系是固相完全互溶的系统。

将含有一定量Ag 的熔融混合物冷却，则析出的晶体应是 。

（纯金属、化合物、固态溶液）11、对于任意化学反应∑=BBB 0ν，当达到化学平衡时，各组分化学位之间的关系式为 。

12、对于化学反应 P B A p b a −→−+，其反应速度常数A k 、B k 、P k 之间的关系为： 。

13、有一电解质溶液，其中KCl 和23)Ca(NO 的浓度都为1kg m ol 01.0-⋅，则此溶液的离子强度=I 。

14、原电池放电或充电时，电极要发生极化现象。

极化现象有两种，它们是 。

二、（12分） 试求反应(g) HI (g)I 21(g)H 2122→+在225℃下的等压热效应及等容热效应。

已知25℃时12m sub m ol kJ 62.3(s))I (-⋅=∆H ，()1o m f m ol kJ 7.24(g) HI -⋅=∆H 。

1997年物化试题一、(16分)(1) 理想气体温度计以 为测温性质。

(2) 实际气体的压缩因子Z 。

( ①不会等于1；②可以大于、等于、小于1。

) (3) 已知1mol CO 2气体分子的已占体积 b = 0.0427×10-3m 3mol -1。

若气体可视为van der Waals 流体，则1mol CO 2气体分子本身的体积为 。

(4) 在两个不同温度热源间运转着两个可逆热机，其工作介质分别为水和理想气体，则这两个可逆热机的效率 。

(相同，不相同)(5) 一绝热、密闭容器中的氢气和氧气经点燃后迅速化合成水，其熵变∆S 0。

(>,=,<)(6) 如下两个偏导数，何者是偏摩尔量。

( )①∂∂G n T V ni j [i]⎛⎝ ⎫⎭⎪,, ； ②∂∂H n T p ni j [i]⎛⎝ ⎫⎭⎪,,(7) 对于化学反应0=∑νB BB ，其化学平衡条件为 。

(8) 若化学反应系统可视为理想溶液，则o K K x 。

(>,=,<) (9) 系统存在弯曲界面时的力平衡条件通式为 。

(10) 气体在固体表面上吸附的BET 理论与兰缪尔理论，它们最显著的不同是 。

(11) 在相同温度下移动子、线型刚体转子、单维简谐振子，何者的配分函数最大。

。

(12) 能量标度零点设在基态能级上的电子配分函数q 0 e 与电子基态能级的简并度g e 0之间的关系为 。

(13) 正反应放热的对峙反应的基本特征是 。

(14) 过渡状态理论认为，双分子基元反应的模式为_________________________ 。

(15) 已知25℃时，在无限稀释水溶液中 Na + 和21SO 42—的摩尔电导率分别为50.1×10 -4S ∙m -2∙mol -1和79.8×10 -4S ∙m -2∙mol -1，则 Na 2SO 4 的___________m =Λ∞。

(16) 电池 Ag, AgCl(s) |Cl — ¦ ¦A g + | Ag 应该用 做盐桥。