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一、2020年云南大学物理化学(同等学力加试)考研复试核心题库之推导及证明题精编
1.题:1molA和2molB形成的理想气体混合物,由始态300K、总压(),经绝热可逆膨胀到末态总压下,已知,
(1)求末态的温度。
(2)求过程的及。
【答案】①因为Q=0,,所以
即:
,所以
同理:
所以
2.有人认为,在绝热可逆过程中,任何物质B的均相pVT封闭系统的焓随温度增高必然增高。此结论普遍成立吗?请通过论证并举例说明。已知
【答案】
,T>0,V>0,故当,则,结论成立;当,
则,结论不成立,如273~277K间水的。
3.在恒定温度下,lOOkPa,1mol和lOOkPa,0.5mol完全反应生成lOOkPa,1mol
,求过程的及。下各组分标准摩尔生成焓、标准摩尔熵及25?125°C间的平均摩尔定压热容见下表。
【答案】方法
对每摩尔反应进度:
所以:
4.试证时一定量的理想气体。
【答案】节流过程
将循环关系和倒数关系代入上式得
一定量的理想气体,即,代入上式得
5.在恒温恒压下,过氧化氢在催化剂的作用下,分解为水和氧气的反应是一级反应。实验中通过测量生成氧气的体积来研究其动力学。若以、分别表示在t时刻以及完全分解时生成氧气的体积,试推证
【答案】
设水溶液的体积为,则完全分解时所产生的氧气的物质的量为,再结合理想气体状态方程可得
则
同理
又因为一级反应动力学方程式为
即
6.请论证均相封闭体系的绝热压缩系数一定大于零。
若溶液中物质B的偏摩尔体积>0,试问是大于零、还是小于零或等于零。
【答案】可证明。若,则
(P是强度量,是的零次齐函数)
7.请在符合Langmuir吸附等温式的前提下,从反应物和产物分子吸附性质,解释下列事实:
(1)氢原子在金表面上复合是二级反应。
(2)氨在钼上分解速率由于的吸附而显著降低,尽管表面被所饱和,但速率不为零。
【答案】假设符合Langmuir吸附等温式
(1)氢原子在金表面是弱吸附时,
复合速率正比于表面上氢原子的碰撞
或一气态氢原子与表面上的氢原子的碰撞