04华南理工物理化学.doc

452华南理工大学2004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：物理化学适用专业：材料物理与化学、化学工程、化学工艺、生物化工、工业催化、生物医学工程、应用化学、环境工程共3页第1页1.始态为25常压下的10克固体萘(C10H8)置于含足够氧的弹式量热计中燃烧，最终产物为25的CO2及液体水，过程放热400.911KJ。试求此过程的焓变H(10分)2.在绝热体系里将273K、1mol的水同373K、lmol的水混合成323K的水,试计算此过程的熵变S。设在此温度范围水的等压摩尔热容量为75JK1mol-1。(10分)3.已知反应A(g)2B(g)在298K时rGmO4.75KJmol-1,试求：(1)反应开始只有A，在298K、100KPa下A(g)的离解度？(2)当温度不变，总压增至1000KPa，A(g)的离解度？(3)反应开始时原料气中A(g)与惰性气体的摩尔比为1：2，在298K、100KPa下A(g)的离解度？(4)解释(2)、(3)的计算结果。(15分)4.对于汞铊二组分系统，已知汞和铊的熔点分别为39和303，它们可形成化合物Tl2Hg5，熔点为15；形成的低共熔点的组成分别为8%、41%Tl（质量分数），相对应的温度分别为60、0；汞和铊的摩尔质量分别为200.5gmol-1、204.3gmol-1。(1)画出汞铊二组分系统的相图(示意图)。(2)分析各区域和三相线对应的相态和自由度。(15分)5.已知25时，反应：Zn(s)+Hg2Cl2(s)ZnCl2(b)+Hg(l)的rGmO=198.8kJmol-1。将该反应设计为电池。(1)写出电池图式和电极反应。(2)求电池的标准电动势E。(3)若ZnCl2溶液的质量摩尔浓度b=0.005molkg-1。求该电池的电动势E。第2页已知德拜-休克尔极限公式中常数A=0.509kg1/2mol-1/2，法拉第常数F=96500Cmol-1。(15分)6.电池Pt|H2(p)|HCl()|AgCl(s)|Ag在某指定条件下的电动势与温度t的关系为：E/V=0.236594.856410-4t/3.420510-6(t/)2求上述电池在25、可逆放电193C（库仑）的电量时，反应过程的电功Wr、熵变rS、焓变rH及可逆热Qr。(15分)7.273K时，用木炭吸附CO气体，当CO平衡分压分别为24.0kPa、41.2kPa时,对应的平衡吸附量为5.56710-3dm3kg-1、8.66810-3dm3kg-1,设该吸附服从兰格缪尔吸附等温式,计算当固体表面覆盖率达0.9时,CO的平衡分压是多少?(10分)8.在101325Pa外压，100的某液体产生一个半径为110-5m的小气泡。(1)计算小气泡所承受的压力。(2)判断该气泡能否逸出液面？说明理由。已知此温度下该液体的表面张力为58.510-3Nm-1,密度为1000kgm-3,饱和蒸气压为102000Pa,该液体的摩尔质量为3010-3kgmol-1。忽略液体静压的作用。(10分)9.已知反应A(g)+B(g)C(g)，20时k1=0.3dm3mol-1s-1，k-1=4.010-3s-1，30时，k1=0.6dm3mol-1s-1。(1)求20时反应的rGmO。(2)求正向反应活化能。(3)若忽略逆反应，设30时反应物A和B起始浓度均为0.1moldm-3，求反应级数，半衰期，2分钟时反应物A的转化率。(15分)10.一氧化氮气相氧化反应2NO+O22NO2反应机理为：N2O22NO2NO2O2+N2O2(1)设N2O2是活泼不稳定物质，导出用生成物NO2表示的反应速率方程。(2)设式正逆反应活化能均很小，式活化能大，导出用NO2表示的反k1k-1k1k2k3第3页应速率方程。(15分)11.在三氧化二砷的饱和水溶液中，缓慢通入H2S可制备As2S3溶胶，H2S为稳定剂。(1)写出胶团结构式，说明胶粒电泳方向。(2)说明电势与表面电势的主要区别及电势的物理意义。(3)NaCl，MgSO4，MgCl2何者聚沉能力最弱？电解质引起聚沉是影响斯特恩双电层模型的哪个电势？(15分)12.根据能量零点的选择