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2013华南理工大学物理化学(一)629考研真题

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11、二组分固液平衡相图通常采用热分析方法测定，请简要叙述热分析法的基本 原理。 （4 分） 12、请简要表述离子独立运动定律并用数学公式表示，该定律主要解决什么问 题？（4 分） 13、自由下落小液滴的形状为什么是圆球状的？ （7 分）
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ΔH，ΔS，ΔG，W，Q。 （15 分） 3、已知 298K 时，纯液体 A 的饱和蒸气压为 3168Pa。纯液体 B 的正常沸点为 351.4K，摩尔汽化焓为 42.6 kJ·mol-1，在 298K~351.4K 温度范围内，假设汽化焓不随 温度变化。 (1) 在 298K 下，0.1 摩尔 A 和 0.9 摩尔 B 形成理想液态混合物，气液平衡时饱和 蒸气总压为多少？设气体为理想气体。 (2) 计算 298K 时，在液态混合物和纯液体 B 中，B 的化学势的差值。 （15 分） 4、对于反应 H2O(g) + C(石墨) = CO(g) + H2(g) 已知，25℃时反应的 ∆ r G 为 91.4 kJ·mol-1，1000℃时，一氧化碳和水蒸气的标准摩尔
k1 →
3-酰胺基吡啶
k2 →
3-羧基吡啶
在 220℃时测得 k1 和 k2 的值分别为 10.6 × 10-3 min-1 和 1.43 × 10-3 min-1。 (1) 试分别计算 2-， 3-， 和 4-腈基吡啶水解反应 Arrhenius 表达式的指前因子和活 化能。 (2) 给定 3-腈基吡啶初始浓度为 1.00 × 10-3 mol⋅L-1，试计算反应 60 分钟后 3-腈 基吡啶和 3-酰胺基吡啶的浓度。 （15 分） 8、 一支内径 0.100 cm 的玻璃管插入水中。 已知水的表面张力为 72.75×10-3 N⋅m-2， 密度为 0.9984 g⋅cm-3，重力加速度为 9.81 m⋅s-2。 (1) 计算接触角为 0°时水面上升的高度。 (2) 计算接触角为 10°时水面上升的高度。 （15 分） 二、简答题 9、历史上曾提出过第二类永动机，它是怎样一种机器？是否违反热力学第一定 律？为什么制造不出来？ （8 分） 10、试用分配定律解释萃取原理。应用分配定律时应注意什么？ （78K 时该电池反应的 ΔrSm，ΔrHm 及可逆热 Qr。 (3) 计算 298K 时该电池反应的标准平衡常数 K∃。 （15 分） 6、已知铂与银二元金属系统可形成两种固溶体，转变温度为 1186℃，此时含银 的质量分数分别对应为 0.105，0.424 和 0.663，在室温时两个固溶体的溶解度（含银 质量分数）分别为 0.01 和 0.85，铂和银的熔点分别为 1772℃和 961.9℃。请解决下列 问题： (1) 画出铂银二元金属系统平衡相图（草图） 。 (2) 在图中标出各相区的相态。 (3) 标出图中的三相线及其对应的平衡相态，三相平衡时的自由度数。 (4) 假设有人用加银的白金(铂)冒充纯白金卖，根据所学相图知识如何能够区分? （15 分） 7、Fu 等人(Int. J. Chem. Kinet., 44, 641-648, 2012)测量了 2-，3-，和 4-腈基吡啶 的水解速率常数，结果如下： 2-腈基吡啶/min-1 3-腈基吡啶/min-1 4-腈基吡啶/min-1 温度/℃ 220 47.8 × 10-3 10.6 × 10-3 38.2 × 10-3 -3 -3 250 152.0 × 10 31.2 × 10 76.4 × 10-3 Fu 等同时发现腈基吡啶的水解是连续反应，以 3-腈基吡啶为例，水解反应为： 3-腈基吡啶
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华南理工大学 2013 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 共 3 页 一、计算题 1、在带活塞的绝热气缸中有 4.25 mol 的某固体物质 A（Cp,m=24.454 J·mol-1·K-1） ，始态温度 T1=400 K，压力 p1=200 kPa。今 及 5mol 单原子理想气体 B（Cv,m =1.5R） 系统的 T2 及过程的 ΔU， ΔH， Q 和 W。 以气体 B 为系统， 求可逆膨胀到 p2=50 kPa 时， （15 分） 2、始态为 200 kPa，273 K 的 1mol 单原子理想气体，Cv,m =1.5R，在 273 K 时的 沿 标准摩尔熵为 20 J·K-1·mol-1， p =常数的可逆途径变化至 400 kPa。求该过程的 ΔU， V
$ m
$ 为-111 和 244 kJ·mol-1。 生成焓 ∆ f H m $ $ (1) 试计算 1000℃时反应的焓变 ∆ r H m 和标准平衡常数 K∃。假设 ∆ r H m 与温度无
关。 (2) 在 1000℃，100kPa 下，使空气和水蒸气通过大量焦炭，需要使温度保持不 变，空气和水蒸气的体积比应为多少？假设没有热量的损耗（辐射等） 。 （15 分） 5、298 K 时，电池 Cu∣CuSO4(a=0.1)‖Mn2+(a=0.1), H+(a=0.1)∣MnO2(s)∣Pt 的 电动势为 0.831 V，电池的温度系数为-1.90×10-4 V·K-1。 (1) 写出电池的阳极、阴极反应和电池反应。

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2011华南理工大学物理化学----理科

2011华南理工大学物理化学----理科

生？已知反应的 r H m (298K) = 46.024 kJ· mol-1。 (15 分)
解答：298K，p时S隔=-28.2 J· K-1mol-1<0，反应不能发生。 633K，p时S隔=54.34 J· K-1mol-1>0，反应能进行。
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葛华才编. 华南理工大学 2011 年攻读硕士学位研究生理科《物理化学》试题及参考答案. 日期：2011-12-22
3、-192.7℃氮气的蒸气压为144.76 kPa，氧气的蒸气压为31.93 kPa。设空气为N2:O2 = 4:1(摩尔 比)的混合物，且液态空气为理想溶液。在-192.7℃时，计算 (1)在要加多大压力才能使空气全部液化？ (2)液态空气在正常沸点时(?)液面上蒸气的组成。 (3)在液态空气和纯液氮中，N2 的化学势的差值。 (15 分) 解：(1)p=122.19kPa；(2) y(N2)= 0.9478； (3) (N2)-(N2)*= -149.3 J.mol-1
4、乙酸和乙醇酯化反应： CH3COOH(l) + C2H5OH(l) = CH3COOC2H5 (l)+H2O(l)
已知25℃， 反应的 r H m = -2.67 kJmol-1， 乙酸、 乙醇、 乙酸乙酯和水的 f Gm 分别为-389.9、 -174.78、
为常数。 -332.55、-237.129 kJmol-1。设系统为理想溶液， r H m
(1)计算25℃和70℃时酯化反应的平衡常数。 (2)若在25℃时将1mol 的乙醇和1mol 的乙酸混合进行反应，达到平衡后，将有多少mol 的酯 生成。 (3)要使上反应不断进行，应采取什么措施？ (15 分)
/ RT ) =0.1331；70℃时， K exp( r Gm / RT ) = 0.1156 解：(1) 25℃时 K exp( r Gm
2013年华南理工物化二考研试题及参考答案(工科)-完整

2013年华南理工物化二考研试题及参考答案(工科)-完整


(5 分)
/ RT 代入得 将 ln K r Gm
ln K {r H m (298K) r C p ,m (T 298K) T [r Sm (298K) r C p ,m ln(T / 298K)]} / RT
将数值代入有：
(298K) +4.0*ln(457.4/298)]}/(8.315*457.4) ln0.36=-{61500+4.0*(457.4-298)-457.4*[ r Sm
3. 固态和液态 UF4 的蒸气压与温度的关系分别为： ln[p(s)/Pa]=41.67-(10.017× 103 K)/T ln[p( l ) /Pa]=29.43-(5.900× 103 K)/T (1) 试计算 UF4 三相点的温度和压力； (2) 求 UF4 的正常沸点； (3) 计算 UF4 三相点的摩尔熔化热及摩尔熔化熵； (4) 计算由 UF4 三相点温度增加 0.012 K 时，其压力变化多少？ 假设 1 mol 液态 UF4 的体积比固体大 0.0091dm3。 3. [解]：(1) 41.67-10.017 10 K/T=29.43-5.900 10 K/T
5. 将氯苯用水蒸气蒸馏提纯，在 100kPa 压力下进行，冷凝后的水和氯苯完全不互溶，已知该 系统的共沸点为 92℃，氯苯在共沸点下的蒸气压为 29 kPa。试解决下列问题： (1) 气相中氯苯的组成； (2) 欲蒸出 100 kg 纯氯苯，需要消耗多少水蒸气？氯苯的摩尔质量为 112.5 g·mol 1。(10 分)
(4 分) (2 分)
=RT2[dln(p(l)/Pa)]/dT=49.05 kJ· mol-1 kJ· mol-1 (6 分)
subHm fusHm fusSm
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。

2015年华南理工大学考研试题629物理化学一

2015年华南理工大学考研试题629物理化学一


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液面上升。假设形成的弯曲为完整球面或圆柱面的一部分。分别计算在这三个形状中 的液面上升高度。已知水的密度 = 1000 kg·m3，重力常数为 g = 9.8 N·kg1。 二、简答题 9、为什么有些在常温常压下不可能进行的反应，在高温下却可以进行？（8 分） 10、若系统含有两个组分，则偏摩尔量的加和公式 V = n1V1 + n2V2 H = n1H1 + n2H2 式中偏摩尔量能否为负值？试举一例说明。 （7 分） 11、NH4HCO3(s) 与其分解产物 NH3(g), H2O(g) 和 CO2(g) 达到平衡，请指出该 平衡系统的组分数、相数及自由度数。 （4 分） 12、在使用惠斯通（Wheatstone）电桥测溶液电导时，为何要用交流电而不能使 用直流电？（4 分） 13、 Tanaka 和 Higashi (J. Chem. Eng. Data, 54, 1656-1659, 2009)测量了 290 K 温度 下丙烷和二氟甲烷的表面张力(，mN·m1)随丙烷摩尔分数 x 的变化，结果如下： x x 0.002 8.1 … 0.065 7.2 0.604 5.2 0.114 6.6 0.768 6.1 0.209 5.7 0.896 7.0 0.485 5.0 0.925 7.4 … 0.999 8.1 试分析低浓度二氟甲烷溶于丙烷时在丙烷表面的过剩和低浓度丙烷溶于二氟甲 烷时在二氟甲烷表面的过剩。 （7 分）
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华南理工大学 2015 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 共 一、计算题（共 8 题，每题 15 分） 1、已知298 K时的数据如下： Cp,m/J·K1·mol-1 f H m Sm / kJ·mol1 /J·K-1·mol1