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2008年华南理工大学考研真题物理化学二

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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

第 1 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 dm
3
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、Δ
A。 (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
。 (15分)

5. 已知温度为T时组分A和B的饱和蒸气压分别为pA*和pB*且pA*>pB*。(1) 若A和B
第 2 页

在该温下能形成理想液态混合物，试画出A-B组分在该温度时的相图即p-x(y)草图，同
时标明图中特殊点、线和面的意义，指出各相区的自由度数；(2) 若实际液态混合物
含B为x
B时，测得B的气相分压为pB
，试写出液相组分B的活度和活度系数的计算公式。

（15分）

6. SiO
2-Al2O3系统在高温区间的相图如下。已知SiO2
较低温度时以鳞石英存在，

稍高温时会转化为白硅石。SiO
2和Al2O3会形成莫莱石，其组成为2SiO2·2Al2O3
。

(1) 指出相区I~VII的相态；
(2) 指出图中三相线对应的相平衡；
(3) 画出点a和b的冷却曲线；
(4) 二组分系统如何得到纯的白硅石？ （15分）

7．电动势的测量，在物理化学研究工作中具有重要的实际意义。通过电池电动
势的测量，可以获得氧化还原体系的许多热力学数据，如平衡常数、电解质活度、活
度系数、离解常数、溶解度、络合常数、酸碱度以及某些热力学函数改变量等。试问：
(1) 补偿法（对消法）经常用来测量原电池的电动势。请描述补偿法测量原电池
电动势的原理。测量原电池的电动势时，盐桥的主要作用是什么？
(2) 原电池的电动势测量时，已知原电池Pt⏐H
2
（g, 100 kPa）⏐HCl (b = 0.1 mol·kg-1)

⏐Cl
2
(g，100 kPa) ⏐Pt 在25℃时电动势 E＝1.488 V, 试计算HCl溶液中HCl的离子平均

活度系数
γ
±
。

已知 E
∃
（Cl-⏐Cl2(g) ⏐ Pt）= 1.358 V; F = 96485.31 C·mol-1。 (10分)

8．T＝ 1000 K时，反应 C(s) + 2H
2(g)= CH4 (g) 的 ΔrGm

∃
= 19.397 kJ·mol-1。现

有与碳反应的气体混合物，其组成为体积分数ϕ(CH
4)＝0.1, ϕ(H2)＝0.8, ϕ(N2
)＝0.1, 试

问：
(1) T ＝ 1000 K，p= 100 kPa 时，ΔrGm 等于多少？甲烷能否生成？
(2) T ＝ 1000 K时，压力须增加到若干，上述合成甲烷的反应才能进行？(15分)

9 反应A(g)1kk−⎯⎯→←⎯⎯B(g)+C(g)，25oC时k1=0.21s-1，k-1=5.3×10-3MPa-1⋅s-1,37oC时
k
1
=0.84s-1。

T SiO2Al2O3SiO2-Al2O3的高温相图 wBI D EF I HG JK LM II IIIIVVVIVIIab
第 3 页

（1）求298K时的平衡常数Kp和标准平衡常数K∃。
（2）求298K时反应的
Δ
rGm

∃

。

（3）求A(g)1kk−⎯⎯→←⎯⎯B(g)+C(g)正反应活化能E正。
（4）298K时以105Pa的A(g)开始进行反应，若使总压达到1.5×105Pa，问需时若干（设
逆反应可忽略）？ （15分）

10．制取醋酸丁酯（以A表示）的反应
CH
3COOH+C4H9OH24HSO⎯⎯⎯→CH3COOC4H9+H2
O

在丁醇过量时，其动力学方程为：
2
AAA
ckv=

实验测得100oC时，催化剂H2SO4的质量分数为0.03%时，反应速率常数
k
A
=1.7410×-2dm3⋅mol-1⋅min-1。在上述条件下，醋酸初始浓度分别为0.90mol⋅dm-3和1.80

mol⋅dm
-3
，在间歇反应器中进行两次实验，问（1）醋酸初始浓度增加一倍，初速率增

到原来几倍？（2）醋酸初始浓度增加一倍，若转化率均为60%所需时间减少多少？
（3）当100oC醋酸初始浓度为1.80 mol⋅dm-3时反应的半衰期为多少，再反应一半所需
时间为多少？ （15分）

11．（1）298K时将10g水分散成表面积为10
5m2
的物系，计算该过程的表面吉布

斯函数。已知298K时水的表面张力为72
×
10-3N⋅m-1。

（2）如果在上述物系中加入少量表面活性剂十二烷基硫酸钠，当溶液的表面
吸附达平衡后，实验测得溶液的浓度为0.2mol⋅m
-3
，表面层中活性剂的吸附量为

7.8
×
10-6mol⋅m-2。已知在此稀溶液范围内，溶液表面张力(γ)与浓度(c)成线性关系：

γ = γ
0
–bc

这里
γ
0
为纯水表面张力，该物系的表面积仍为105m2，计算其表面吉布斯函数。

（10分）

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2012华南理工大学物理化学(一)629考研真题

2012华南理工大学物理化学(一)629考研真题

华南理工大学
2012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(一)
适用专业：无机化学；分析化学；有机化学；物理化学；高分子化学与物理
8、 (1) 如下数据是273 K温度下CO在木炭表面的吸附。

吸附过程符合Langmuir 等温吸附模型，计算吸附系数a。

(a = k a/k d，k a和k d分别为吸附和脱附速率常数)
p / kPa 26.7 80.0
V / cm318.6 41.6
这里V是吸附体积，已经被校正到101.325 kPa压力。

(2) 采用同样的木炭，在不同温度下测量了吸附CO达到10 cm3（校正到101.325 kPa）时对应的平衡压力，测量结果如下。

计算在此吸附量下的吸附焓。

（15分）
T / K 200 250
p/ kPa 4.00 9.85
二、简答题
9、1mol液态水在100℃、101.325kPa下等温向真空蒸发为100℃、101.325kPa 的水蒸气，该过程的ΔG是大于0、小于0、还是等于0？能否用ΔG值判断过程的可逆性？为什么？（8分）
10、解释肾为什么可以阻止血液中的糖分进入尿液。

（7分）
11、简要说明水蒸汽蒸馏的原理。

（8分）
12、简述Tyndall现象。

（7分）。

2005年华南理工大学物理化学考研试题及参考答案

2005年华南理工大学物理化学考研试题及参考答案


8、 一般药物的有效期可通过升温时测定一定时间的分解率来确定， 例如某药物分解 30% 即无效。今在 50℃、60℃测得该药物每小时分解 0.07%、0.16%。已知浓度改变不影响每小 时该药物分解的百分数。 (1) 求此药物分解反应的活化能 Ea。 (2) 此药物在 25℃保存，试问有效期有多长？ (12 分)
单分子层吸附
；
表面均匀
； 被吸
吸附与脱附同时达到平衡 。(8 分)
5 、 氧气 和 乙 炔 气 溶 于 水 中 的 亨 利 系 数 分 别 是 7.93 107 Pakgmol 1 和 2.43106 Pakgmol 1,由亨利定律系数可知，在相同条件下， 乙炔 在水中的溶解度大于 水中的溶解度。 (4 分) 氧气 在
pr=0.9929p=0.9929×101.325kPa=100.6kPa
附加压力 p= 2/r =(2×0.0589/107)Pa=1178kPa 气泡逸出的条件: pr> p 外+p=101.325kPa+1178kPa=1279kPa 所以无法逸出。
~2~
10、1.0mol 理想气体由 500K、1.0MPa ，反抗恒外压绝热膨胀到 0.1MPa 达平衡，然后 恒容升温至 500K，求整个过程的 W、Q、△U 和△H。已知 CV，m =20.786JK1mol 1。(12 分) (本题原题有错漏) 解：系统状态变化：(500K，1.0MPa，V1)→(T2，0.1MPa，V2) →(500K，p3，V2) 对恒外压绝热过程： U=W=p2(V2V1)= p2V2+0.1p1V1
=[8.315×323.15×333.15×ln(2.287)/10] Jmol1=74.05kJmol 1 (2) ln(k25/ k50)= Ea(T2T1)/RT1T2=74050×(25)/(8.315×323.15×298.15)= 2.311
华南理工大学期末考试物理化学试卷2006年试卷B附答案__2_

华南理工大学期末考试物理化学试卷2006年试卷B附答案__2_

物理化学上学期试卷（应用化学专业上学期用）校名：华南理工大学系名：专业：得分:班级：本班排序号：姓名：日期：年月日一、选择题( 共10题20分)1. 2 分(2435)2435CuSO4与水可生成CuSO4ּH2O,CuSO4ּ3H2O,CuSO4⋅5H2O三种水合物，则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为： ( ) (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐2. 2 分(1192)1192用130℃的水蒸气(蒸气压为 2.7p∃)与1200℃的焦炭反应生成水煤气：C+H2O−−→CO+H2,如果通入的水蒸气反应掉70%,问反应后混合气体中CO的分压为多少?设总压2.7p∃不变。

( )(A) 0.72p∃(B) 1.11p∃(C) 2.31p∃(D) 1.72p∃3. 2 分(0485)0485氧气的燃烧热应为何值? ( )(A) 大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 不确定4. 2 分(1513)1513气体CO和N2有相近的转动惯量和相对分子摩尔质量，在相同温度和压力时，两者平动和转动熵的大小为：( )(A) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)>S r,m(N2)(B) S t,m(CO)>S t,m(N2), S r,m(CO)>S r,m(N2)(C) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)<S r,m(N2)(D) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)=S r,m(N2)5. 2 分(2392)2392将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到400 K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)体系的组分数C和自由度数f为： ( )(A) C= 2，f= 1(B) C= 2，f= 2(C) C= 1，f= 0(D) C= 3，f= 26. 2 分(0422)0422已知：Zn(s)+(1/2)O2−−→ZnO Δc H m=351.5 kJ·mol-1Hg(l)+(1/2)O2−−→HgO Δc H m= 90.8 kJ·mol-1因此Zn+HgO−−→ZnO+Hg 的Δr H m是：( )(A) 442.2 kJ·mol-1(B) 260.7 kJ·mol-1(C) -62.3 kJ·mol-1(D) -442.2 kJ·mol-17. 2 分(2329)2329相律在下列体系中何者不适用？( )(A)NaCl水溶液(B)NaCl饱和水溶液(C)NaCl过饱和水溶液(D)NaCl水溶液与纯水达渗透平衡8. 2 分(0111)0111一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机牵引的列车行走的距离: ( )(A) 较长(B) 较短(C) 一样(D) 不一定9. 2 分(0008)0008(1) 体系的同一状态能否具有不同的体积？(2) 体系的不同状态能否具有相同的体积？(3) 体系的状态改变了，是否其所有的状态函数都要发生变化？(4) 体系的某一状态函数改变了，是否其状态必定发生变化？*. 2 分(0157)0157下述哪一种说法错误? ( )(A) 焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量(B) 只有在某些特定条件下,焓变ΔH才与体系吸热相等(C) 焓是状态函数(D) 焓是体系能与环境能进行热交换的能量二、填空题( 共5题10分)11. 2 分(2438)2438含有KNO3和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡时,其组分数为 ,相数为 ,自由度数为。

华南理工大学物理化学期末考试

华南理工大学物理化学期末考试

,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B1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)；．考试形式：闭卷；1.6分，共16分）1）今有AX、BX和CY三种离子化合物，离子半径分别为：r X =0.181nm，rY=0.130nm，rA=0.095nm，rB=0.169nm，rC=0.034nm。

这三种化合物的阳离子配位数大小顺序排列是（）：（A）BX>AX>CY （B）AX>CY>BX（C）BX>CY>AX （D）CY>BX>AX2）下列硅酸盐矿物。

属于链状结构的是（）：（A）镁橄榄石Mg2[SiO4] （B）顽火辉石Mg2[Si2O6]（C）绿柱石Be3Al2[Si6O18] （D）叶腊石Al2[Si4O10](OH)23）斜长石是由钠长石和钙长石所形成的完全互溶固溶体。

欲测定斜长石的性）：（A）单一物质（B）混合物质（C）钠长石和钙长石两者的加和性（D）钠长石或钙长石单一物质4）在Al2O3中掺加0.5%(mol)的NiO和0.02%(mol)的Cr2O3所制备的金黄色人经分析认为是形成了置换型固溶体，此人造黄玉的化学式可写成（）：（A）Al1.996Ni0.005Cr0.0002O2.9975（B）Al1.996Ni0.005Cr0.0002O3（C）Al1.9948Ni0.005Cr0.0002O3（D）Al1.9948Ni0.005Cr0.0002O2.99755）尖晶石（MgAl2O4）型晶体中，O2－作面心立方最紧密堆积，Mg2＋填入（）：（A）四面体空隙的半数（B）四面体空隙的八分之一（C）八面体空隙的半数（D）八面体空隙的八分之一（6）若有一个变价金属氧化物MO，在还原气氛下形成阴离子缺位型非计量化合物，金属原子数和氧原子数之比为：M:O＝1.1:1，则其化学式为（）：（A）M1.1O （B）MO0.89（C）MO0.91（D）MO1.1（7）能单独形成玻璃的氧化物，其单键强度为（）：（A）小于250KJ/mol （B）250～335KJ/mol（C）大于335KJ/mol （D）大于350KJ/mol（8）对于一般的玻璃网络中间体，其阳离子电负性值范围为（）：（A）大于2.1 （B）1.8～2.1（C）1.5～1.8 （D）0.7～1.7（9）在氧离子立方密堆中，若一半八面体空隙均填充一种阳离子，则该阳离子的价态为（）：（A）＋1价（B）＋2价（C）＋3价（D）＋4价（10）某晶面与各轴的截距分别是2a、3b和6c，则其晶面指数为（）：（A）（236）（B）（123）（C）（632）（D）（321）二、回答下列问题（共24分）1、电冰箱能致冷。