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试题编号:586试题编号:586考试日期:2023年1月19日下午大连理工大学2023年硕士生入学考试《化工原理及试验》试题注:试题必需注明题号答在答题纸上,否则试卷作废—填空(45分)流体流淌的两种根本类型为 ,推断流体流淌类型的无因次数群(特征数)在重力场中,流体的机械能衡算方程的适用条件是流体流淌过程中,影响摩擦因子的两个无因次数群是 ,在层流区,摩擦因子与 有关;在完全湍流区,摩擦因子与 有关一般来说,随着流量的增大,离心泵的压头将 ,轴功率将离心泵流量调整方法有两种,一种是 ,另一种是转变离心泵的流化床中流体流速应当掌握在 范围内傅立叶定律说明,导热传热通量与 成正比,其比例系数一般称为对填料塔气膜掌握的逆流吸取过程,如其它操作条件不变,将气液流量同比例削减,则气体出塔组成将 液体出塔组成将温度上升时,气相分子集中系数将 液相分子集中系数将多级萃取的优点是 缺点是间歇精馏塔只有 段,当回流比恒定条件下操作时,随操作时间的增加,塔顶产品组成 塔顶温度某精馏塔塔顶上升蒸汽组成为y,温度为T,经全凝器冷凝到泡点温度t,局部回流入塔,其组成为x,则y x,T t精馏塔设计时,假设进料组成为,塔顶塔底产品组成为,和进料热状态参数q,及回流比R均不变,只增大进料量F,则所需要的塔径 所需要的理论板数将不饱和空气在间壁式换热器中进展加热,使温度由上升到,则其湿球温度露点温度 相对湿度φ二(20分)如下图,20℃,45的水从水池送至高位槽中,吸入管路的总长度(包括局部阻力的当量长度,下同)为50m,出口阀半开时排出管线的总长度为270m,吸入管线和排出管线的尺寸均为Φ108×40.024,其他数据如下图,试求:1.泵入口处真空表的读数是多少管路中泵的压头,有效功率及轴功率(泵的效率可取为70%)假设该泵的特性曲线可以表示为H=50.15-0.01(Hm,Q的单位为)试求泵全开时(此时泵排解管包括局部阻力当量长度为100m)的流量和压头定性分析出口阀由半开到全开时出口压力表和入口真空表的变化状况,并图示泵的工作点的变化三(30分)拟用一板框过滤机在恒压下过滤某悬浮液,1.52滤液,过K=5×,过滤介质阻力可以无视不计,试求:900×900×30mm的板框,则需要滤框和滤板各多少过滤终了时,用0.4洗涤水进展洗涤,洗涤水的黏度与滤液黏度一样,洗涤压力差与过滤终了的压力差一样,则洗涤时间为多少0.5小时,则该过滤机的生产力量为多少四(19分)有一单程列管换热器,40(按外外表积)Φ25×2.586根,现用该换热器以循环水冷却流量为28000kg/h的石油产品,石油走管程,两流体逆流换热,实际测得石油产品的进出口温度分别为90℃和50℃,冷却水的进出口温度分别为25℃和40℃,=2.8kJ/h,水的有关物性分别为密度ρ=995,比热=4.17kJ/kg℃黏度μ=0.80PaS导热系数λ=0.618W/m℃试求冷却水的用量该换热器的总传热系数管程和壳程的传热膜系数(又称外表传热系数),可无视两侧的污垢热阻与管壁热阻4*由于污垢积存,石油产品的出口温度上升,为使石油产品的温度仍为50℃,需增加冷却水的流量使冷却水的出口温度为35℃,石油产品温度到达50℃,估算两侧的污垢热阻之和为多少(各物理性质数据可视为不变,无视管壁热阻)五(19分)0.6m的常压填料塔中,以洗油为吸取剂逆流吸取煤气中的苯蒸汽,进塔的混合气量为916(标准状态),3%(摩尔百分比),要求苯的回收率为98%,进塔洗油中不含苯,其用量是最小溶剂用量的1.5倍,操作条件下的平衡关系为=0.15x气=162试求洗油用量(kmol/h)出塔洗油中苯的摩尔分率完成分别任务所需要的填料高度每小时回收的苯多少千克5*假设填料层高度无限高时,出塔气液相组成各为多少?六(19分)拟用连续精馏塔分别苯甲苯混合物,塔顶设全凝器,塔底设再沸器,在常压下操作1000kmol/h含苯0.4(摩尔分率,下同),0.95,苯回收90%,泡点回流,22.5,试求塔顶,塔底产品的流量和塔底产品的组成最小回流比写出精馏段操作线和提馏段操作线方程从塔顶往下数其次块理论板下降液体的组成七(10分)在一常压绝热枯燥器内枯燥某湿物料,30℃,0.01kg水/kg干空气的颖空气,经间壁式预热器预热至120℃后进入枯燥器,离开枯燥器的废气温度为70℃,枯燥器的生产力量为600kg/h(按枯燥产品计),进入枯燥器的湿物料含水量为10%(湿基,下同),2%,假设枯燥过程可视为抱负枯燥过程,试求枯燥过程蒸发水量绝干空气消耗量t-H图上定性的绘出空气的状态变化过程。参考公式:I=(1.01+1.88H)t+2490HkJ/kg干空气八(8分)设计一孔板流量计或文氏管流量计校正试验,说明需要的设备,仪器,仪表,绘出试验流程图示意图,并简要说明试验方法00五年硕士生入学考试《物理化学及试验》 试题共6页(10个大题)注:答题必需注明题号答在答题纸上,否则试卷作废!请认真看题,祝好运!一、是非题(2分,24分),正确的标“√”,错误的标“×”：肯定温度下化学反响的肯定大于。既是物质B的化学势又是物质B的偏摩尔量。用推断变化方向,适用于任何系统的任何变化。稀溶液的凝固点肯定比纯溶剂的凝固点低。由于溶胶在肯定条件下能存在很长时间,所以它是势力学稳定系统。在大气压下,水银在玻璃毛细管中的沸点高于其正常沸点。NaCl水溶液在外表层的浓度高于其溶液本体浓度。物质B总是从高浓度相自发转移到低浓度相。在化学反响中,全部反响物分子实现化学反响都经过反响的最低能量途径。超电势的存在,使原电池的输出电压变小。NaOH水溶液的摩尔电导率与其浓度有关。气体在固体外表的吸附只能是单层的。二、选择题(8小题,2分,16分),选择一个正确答案的编号:Na2CO3与H2ONa2CO3•H2O,¬Na2CO3*7H2O,Na2CO3*10H2O,Na2CO3水溶液、冰平衡共存的水合物最多能有几种:A.1种; B.2种; C.3种在一密闭恒温容器内,有大小不同的两个微小汞滴,经过足够长时间后,容器内仍有液体汞存在。则下述表达正确的选项是:有大小不等的两个液滴;B.有两个大小相等的液滴C.大液滴消逝; D.小液滴消逝反响CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在肯定温度下到达平衡,CO2分压力及氧化钙的颗粒大小,只增大碳酸钙的分散度,则平衡将:向左移动;B.向右移动;C.不移动现有一个由水形成的液珠和一个气泡,附加压力的方向分别是:液珠:向外,气泡:向内,B.液珠:向内,气泡:向外液珠:向外,气泡:向外,D.液珠:向内,气泡:向内定温定压下,液态水变为水蒸气,系统的热力学函数:熵增加,焓减小B.熵减小,焓增加C.熵和焓都减小 D.熵和焓都增加NaClKNO3的混合水溶液,Na+活度:只与Na+自身的浓度有关,而与其它离子的浓度无关;Na+K+的浓度有关,而与负离子的浓度无关;除与Na+的浓度有关外,还与负离子的浓度有关;与全部离子的浓度有关;克—克方程不行用的平衡是:固气平衡;B.液气平衡;B.固液平衡B.固液平衡8.假设一个表观速率系数k与各元反响速率系数的关系为k= ,则该反响表观活化能E与各元反响活化能间的关系为:A.E=E1+E2-E3 B.E=2(E1+E2)-E3;C.E=三、推导证明(10分):反响AY+Z的机理是:ABBY+Z且其中,那么该反响表现为一级反响,且表观速率系数为四(17分)、气相反响A+3B=Y+Z物质AA29.1198-110B28.81300Y33.6188.8-241Z35.7186-74五(17分)Pt|H¬2(g,100kPa)|HCl溶液(a)|H2(g,50kPa)|Pt写出电极反响和电池反响;25℃的电动势;1F电量(F=96485C•mol-1)通过可逆电池,Q;求电池的温度系数。六、(17分)a是A、B两组分的固/液平衡图,答复以下问题:图图(1)(1)填表:相区平衡相的聚拢态及成分条件自由度数①①②③MNH线(2)(2)在图(b)k降温至点l的步冷曲线。(3)已知相点M(T=1180K,wB=0.2)、相点N(T=1180K,wB=0.62),和相点H(T=1180K,wB=0.76)H(T=1180K,wB=0.76)假设10kg组成为wB=0.70的该体系的某固体极缓慢地升温到刚刚高于1180K时。则存在晶体的组成为 ,质量为 kg;同时存在的熔融液为 kg。七(12分)80℃下,B溶于水中(xB=0.10)的稀溶液与其气相平衡共存。如溶液可视为抱负稀溶液,求气相中水的分压。水的气化焓为40.7kJ•mol-1.八(14分)、气体A的分解反响A(g)=Y(g)+Z(g)反响速率与反响物、产物的浓度均无关。假设向真空容器内快速充入气体A,初始压力到达100kPa700K10秒,150kPa,求该反响在此反响条件下的速率系数。九、(8分)在298.15K,1molO2(g)放在体积为V的容器中,压力为p ,试计算:(1)O2分子的平动配分函数(2) O2分子的平动热力学能。(k=1.38 10-23J•K-1,h=6.63 10-34J•s)十、试验题(15分):乙酸乙酯皂化反响的反响式为:+NaOH=CH3COONa+C2H5OH为验证该反响为对和对NaOH均为一级的二级反响,并测定不同温度下该反响的速率系数,以及活化能,试验可在以下由A管和B管连通的双管皂化池中进展。图图开头反响时开头反响时,将置ANaOH溶液用气压压入置于B管中的溶液中,并开头计时。填空答复以下问题:ANaOH溶液用气压压入置于B管中的溶液中后,接着边疆用气压快速将混合液人B管到A管、从A管到B管反复压入的目的是: 。,,是: 。本试验恒温水浴所用的两个温度计的名称和使用目的分别是:温度计①名称: ,使用目的: 。温度计②名称: ,作用目的: 。实验时,采用相等初始浓度的NaOH 溶液与CH3COOC2H5 溶液的目的是: 。假设反响开头后混合液中的NaOHCH3COOC2H5溶液浓度能够便利跟踪测得:①如何依据试验数据确认该反响确实为二级反响?②如何依据试验数据得到指定温度下的速率常数?利用该装置(包括本1-3所涉及的仪器),设计试验测定该反响的活化能所依据的公式是:大连理工大学一九九一年硕士生入学考试物理化学及物理化学试验试题大连理工大学一九九一年硕士生入学考试物理化学及物理化学试验试题小前括弧内:1ΔS≠0()2、抱负气体的绝热节流膨胀的ΔH=0()3、质量作用定律适用于基元反响。()4、催化剂能显著加速化学反响,但不转变反响的平衡。5O/W符号表示。6φ1。()7、测定电解质溶液的电导时,要用沟通电源。1.链1.链锁反应的三个基本环节是1) (2) (3) 。2.肯定温度下,弯曲液面的蒸气压P凸,P凹,P平三者从大到小的次序为 3.玻尔兹曼(Boltzmann)分布律是= 式中q= 称为 能量零点的不同选择对配分函数及物系内能的数值 影响;而对物系的熵值及热容CV 影响。(此题空中只填“有”或“无”字样。)恒温浴是一种以液体为介质的恒温装置,包括浴槽、电热器和 、 、 、 等局部。6.(4分)做化学动力学试验时,既可以用化学法(直接测量反响体系中某物质在不同时刻的浓度或含量),也可以用物理法(通过测量反响体系在不同时刻的物理性质,如重量压力电导、旋光度„„等,代替浓度的测量)。你做过的哪个动力学试验用的是物理法?请写出这个动力学试验的名称是 ;所测量的物性质是 ;测量这种物理性质所用的主要仪器或装置的名称是 。7.(3分)xA=0.8A、B两组份溶液,60kPa,A液体在此温度下的蒸气压为120kPa。该溶液中A的活度(以纯态为标准态)aA= ;活度系数γA= [注:压力单位Pa与大气压的关系为:1atm=101325Pa]8.(10分)1(风此题后,3页)是A、B两组分气液平衡温度-组成图。(1)当物系点分别在相区I和II,各为几相平衡?哪个相?所在相区的剩余(或条件)自由度?一一填入下表[留意:其中“哪几个相”一栏,要求说明何种聚拢态,例如可分别用符号“l”、“g”、“l+g”代表“单个液相”、“单个气相”、“气液两相”的平衡]。III(2)将III(2)将4molB和1molA混合,在101325Pa压力下加热到开头沸腾,第一个气泡的组成yB= 该溶液在同样压力下封闭加热到100℃到达平衡时,液相的组成物质的分别为nl= mol;ng= mol三、(13分)NaHCO3(s)的分解反响为2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)设该反响在298-373K之间的反响热可近似视为与瘟度无关。数据如下表所示:NaHCO3(s) Na2CO3(s) H2O(g) CO2(g)标准生成热ΔfHθ298/kJ•mol-1 -947.4 -1131 -241.8 -393.5标准熵标准熵Sθ298/J•K-1•mol-1 102 136 188.7 213.6上述条件下,假设在反响物NaHCO3(s)上通往含水蒸气摩尔分数为0.65的H2O-CO2混合气,NaHCO3(s)避开分解?四、四、(12分)A+B→C其速率方程为:A、BCA,O=CB,O=0.01mol•dm-3,300K时,10A转化40%,400K时,10分钟内A60%,350K时,10分钟内A的转化率为多少?五、(8分)设反响R→P的机理为:I1,I2,I3均为活泼中间物。请按上述机理导出以表示反响速率的速率方程;在肯定温度下,20秒,90%共需多少时间?六、六、(15分)此题区分(A)、(B)题留意:指定统考生只答其中题(A),假设答(B)则不计分。单考生在此题(A)(B)两题中可任选其一作答,但不要(A)(B)两题都答,否则以其中得分较少的计分。2mol小在100℃,101325Pa下恒温恒压气休为水蒸气,这些水蒸气再在100℃恒温可逆压缩到Pa,10040.67kJ•mol-1。请计算物系在整个过程中的Q、W、ΔU、ΔH、ΔSΔG。[注:G代表自由焓(或吉布斯函数),G≡U+PV-TS≡H-TS]5mol某抱负气体298K,300kPa,100kPa,Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG。七、七、(8分)此题区分为(A)、(B)题。对统考生和单考生的答题规定下第六题同。A.电池Pt,H2(=101325Pa)|HCl(m=0.100mol•kg-1)|Hg2Cl2(s),Hg(l)25℃时,E=0.399V,Eθ＝0.268V(1)写出电池的电极反响和电池反响;填入以下空中:阳极反响: 阴极反响: 电池反响: 25℃时,Ka,aHCl,ai,γ±。B.B.以下电池Pt,H2(=101325Pa)|pH溶液||KCl(m=0.1mol•kg-3)|Hg2Cl2(s),Hg(l)[0.1mol•dm-3的甘汞电大连理工大学一九九二年硕士生入学考试物理化学及物理化学试验试题(7小题,2分,14分)认为正确的用“+”号;错误的用“-”号,于各小前括号内:()1、298K时,H2(g)H20(l)的标准生成热数值上相等。()2、亨利定律适用于稀溶液中的溶质,而且该溶质在气、液两相中的分子形态必需一样。()3、半径为r的球形肥皂泡,所产生的附加压力ΔP=(γ 为外表张力)()4、分子分散体系是热力学不稳定体系,而胶体分散体系是热力学稳定的体系。()5、Boltzmann分布即是最可几分布,它可以代替平衡分布。()6、热电偶的温差电势与热电偶的长度及粗细无关,而与两个接点的温度差有关。()7、在对峙测定原电池电动势的试验中,当调整电位差计的工作电流时,假设工作电池和标准电池的正负极均接反了,则无论怎样调电阻,检流计的“光点”总是偏向一方。二、填空题(8小题,2分,16分)在各个小题中画有横线处填上答案:焦-汤系数的定义为μH ,假设某气体的μH<0,则该气体节流后,温度 。NaHCO3(s)Na2CO3(s),H20(g),CO2(g),到达平衡时,该体系的相数φ＝＿＿＿；组分数c= ;自由度数f= 。电解质的离子强度定义的I ,1mol•kg-1的CaCl2水溶液I= mol•kg-1。0.1mol•kg-1的CaCl2水溶液,离子平均系数γ±＝0.219,则其离子平均活度a±＝＿＿＿＿＿。在测定二组分完全互溶体系的沸点-组成图的试验中,仪器是 ,直接测定的物理量是 。在测定双液电池的电动势时,所用的盐桥中填入的电解质溶液通常是 溶液,其浓度必须是 的,该电解质的正负离子的 近似相等。最大气泡压力法测液体外表张力的关键有以下三点:① 必需干净,②鼓泡速度必需 (填“快速”或“缓慢”),③在U形管压差计上读取的是 (填“最大”或“最小”)液柱差。催化剂的定义是: 三、计算题(不要求写出运算过程,只需将计算结果填于相应的空白处)(19分):1、(12分)抱负气体反响:A(g)→2L(g)+M(g)数据如下:气体ΔfHΘm,298K/kJ•mol-1 ΔSΘm,298K/J•K-1•mol-1 Cp,m=a+bTa/J•K-1•mol-1 b×103/J•K-2•mol-1A(g) 146.00 250.0 20.00 -2.00L(g) 98.00 210.0 15.40 3.00L(g) 98.00 210.0 15.40 3.00M(g) 73.00 150.0 8.00 -8.00利用上表数据计算下述结果:利用上表数据计算下述结果:ΔrHΘm,298K= kJ•mol-1;ΔrSΘm,298K= J•K-1•mol-1;ΔrHΘm,423K= kJ•mol-1;ΔrSΘm,423K= J•K-1•mol-1;ΔKΘp,423K= 。试推断:A(g),L(g),C(g)0.3,0.3,0.4时,100kPa,在423K423K下,反响的方向是向 (填“左”或“右”),(注Θ＝100kPa)2、(7分)下述电池:Pt,H2(=101325Pa)|KOH水溶液|O2(=101325Pa),Pt25℃时,φΘ〔OH-|O2,Pt,复原)=0.401V,φΘ〔OH-,H2O|H2,Pt,复原)=-0.828V,写出电极及电池反响:(-)极: (+)极: 电池反响: 计算25℃时电动势E= V,1molH2发生反响时,ΔG= kJ•mol-1。四、读图题(共16分)A-B二组分体系的溶点组成图:11、(12分)a,b,c,d所在的相区是几相平衡?是哪几个相?(要求用符号表示出平衡相的聚拢状态,A(s)+L,A(s)A,L代表溶液)条件自由度f’=?,并分别填入下表内:相区相数哪几个相f’abcd2(4分)假设体系点K由6molA与B的混合物组成,则溶液一相中有 molA及 molB。五、运算题(按标准化要求写出运算过程,即写出所用公式,代入数值和单位,求出运算结果)(共23分)1、(10分)A(l)的饱各蒸气压与温度的关系为:(PΘ=100kPa)350KA(l)P*A,350K=?ΔH,ΔS,ΔG。(注该蒸气为抱负气体)A(1mol,l,350K,P*A,350K)→A(1mol,g,350K,P*A=18.4kPa)2、2、(13分)下述气相反响:A(g)+2B(g)→C(g)该反响的速率方程为:,A(g)及B(g)700K,PA,O=1.33kPa,PB,O=2.66kPa=1.200×104Pa•h-1(1)推导出与的关系Pt计算在上述条件下,以PA的递减速率表示的初始速率=?kA(P),700K=?以脑以PB递减速kB(P),700K=?t=?800K时,测得该反响的速率常数kA(P),800K=3.00×10-3Pa-1•h-1,计算上述反响的活化Ea=?六、推导及证明题六、推导及证明题(12)1、(8分)在水溶液中,以M为催化剂,发生下述反响:A+B+CD+2E试验测知,该反响的速率方程为:设反响机理为:A+BF(快)F+MG+E(慢)(iii)G+CD+E+M(快)按此机理导出试验所得的速率方程;推出表观活化能与各基元反响活化能的关系。22、(4分)试用统计热力学方法导出抱负气体状态方程式为:PV=nRT(提示:F=-kTln)大连理工大学一九九三年硕士生入学考试物理化学及物理化学试验试题大连理工大学一九九三年硕士生入学考试物理化学及物理化学试验试题一、是非题(5小题,2分,10分)。以下各小题你认为正确的用“+”号,错误的用“-”号,填入各小题前的括号内:()1、对于气体,在高于其临界温度的条件下,无论加多大压力都不会使其液化。()2、(C≠B)既是偏摩尔量,又是化学势。()3、催化剂的参加,ΔrGm。()4、弯曲液面产生的附加压力与外表张力成反比。()5、能量零点选择不同,对分子配分数无影响。(7小题,1-52分,6-73分,16分)在以下各小题中画有横线处填入答案:热力学其次定律的经典表述之一为 数学表述式为 。胶体分散系统,分散质(或分散相)的颗粒大小介于 nm之间。假设炮化学反响的量子效率φ＞1,说明 。Langmuir 单 分 子 层 吸 附 理 论 的 基 本 假 设 为(i) ,(ii) ,(iii) ,(iv) 。由此推导出的吸附等温式为θ＝＿＿＿＿＿＿＿＿。热电偶的温差电势与热电偶的 无关,而与两个接点的 有关。测定电解质溶液的电导率K与摩尔电导率Λm时试验中所用的仪器设备有:(i) (ii) (iii) 。贝克曼温度计上的最小刻度是 ℃,可以估读到 ℃,整个温度计刻度范围是 ℃或 ℃,它只能用于测 ,而不能测 。三、计算题(不要求写出运算过程,只需将计算结果填入相应的空白处)(共19分):1、(12分)试计算给定的抱负气体反响:A(g)+B(g)=L(g)+M(g)的以下结果:298K时:A(g)+4B(g)=C(g)+2L(g)(i)ΔrGiθ=-112.60kJ•mol-12B(g)+E(g)=2L(g)(ii)ΔrGiiθ=-456.12kJ•mol-12F(g)+E(g)=2M(g)(iii)ΔrGiiiθ=-272.04kJ•mol-1F(g)+2B(g)=C(g)(iv)ΔrGivθ=-51.07kJ•mol-1则给定反响的ΔrGivθ(298K)= kJ•mol-1,Kpθ(298K)= 。对定反响,又查得得以下数据:气体ΔfHBθ(298K)/kJ•mol-1 Cp,m.,B/J•mol-1•K-1A -393.5 44.4B 0 29.1L -241.8 37.9M -110.5 35.6则给定反响的ΔrHmθ(298K)= kJ•mol-1,ΔrHmθ(498K)= kJ•mol-1,Kpθ(498K)= 。试推断,当A(g)、B(g)、L(g)、M(g)混合物中各物质的摩尔分数分别为0.3,0.4,0.2,0.6时,在100kPa及498K时,给定反响的方向是向 (填入“左”或“右”)(注,Pθ＝100kPa)。2、(7分)电池:Pt,H2(pθ=100kPa)|HCl(m=0.1mol•kg-1,=0.796||KCl(m=0.1mol•kg-1,=0.769),Hg2Cl2|Hg,Pt25E=0.398V,m=0.1mol•kg-1KClHCl两个溶液中的一样,并m=0.1mol-kg-1KCl溶液中=。写出该电池的电极反响和电池反响为:(-)极: (+)极: 电池反响: 25℃时,KClm=0.1mol•kg-1时甘汞电极的电极势φ〔甘汞〕＝＿＿＿＿V。计算该电池中1molH2发生反响时ΔrGm= kJ•mol-1。四、读图题(10分)1、(81、(8分)4molB6molA组成的一系统,20120℃均处于相平衡状态,试依据上图填写下表:注:填表时用统一符号――平衡相的聚拢态(即气、液、固)分别用g、l、s表示(对两相区再加角性1、2,例g1,g2„);yBg、xBl、xBs表示,平衡相的物量分别用ng、nl、ns表示(对两相区再加角注1、2,例yB,1g、yB,2g„,n1g、n2g„)并填上等于的数值。2、(2分)分别计算图中各相区(i)、(ii)、(iii)、(iv)及tB*所在相区的条件自由度f’=?,填在以下空白处:f’(i)= ,f’(ii)= ,f’(iii)= ,f’(iv)= , = 。(按标准化要求写出运算过程,即写出所用公式,代入数值和单位,求出运算结果)(29分):1、(18分)平行反响:以下图为A及B二组分液态局部互溶系统的相图(tA*,tB*分别为100kPa下A及B的沸点):系统温度/℃平衡相数平衡相的聚拢态平衡相的组成(估读)平衡相的物量n406080120总反响对总反响对A及B均为一级,PQ均为零级,:(1)(1)ABCA,O=0.100mol•dm-3,CB,O=0.200mol•dom-3,500K30min,A的转化率为多少?此时PQ的浓度各为多少?(2)E1E2。试用有关公式分析,转变温度时,能否转变比值Cp/CQ?要提高主产物的收率是实行降温措施还是升温措施?在同一座标上作主、副反响的lgKA(1及2)~图,并利用该图分析提高反响温度,可否使kA,2>kA,1。22、(6分)Na(l)的饱和蒸汽压与温度的关系为:1155KNa(l)P*Na(l,1155K)=?ΔH、ΔS、ΔG[Na(g)可视为抱负气体]。Na[1mol•l,1155,P*Na(l,1155K)]─→Na[1mol•g,1155K,P*Na=10132.5Pa](注:该题标准压力按Pθ＝101325Pa计算)3、(5分)25℃时,苯蒸气和液态苯的标准生成热(ΔfHBθ〕82。93kJ•mol-1和48.66kJ•mol-1,苯在101325Pa下的沸点是80.1℃。假设25,平衡浓度x(CH4)=0.0043时,则与其平衡的气相中,CH4245kPa。试计算:25℃,x(CH4)=0.01P;与上述溶液成平衡的气相组成y(CH4)。2、(72、(7分)试用统计热力学方法推导单原子抱负气体恒容摩尔热容CV,m=R,内能U与配分函数q的关系为:七、分析推理题(16分)某反响:A+B→C在肯定温度下,试验测得如下动力学数据:试验编号反响物初始浓度反响时间t/min 经左栏所列时间后A的浓度为CA/mol•dm-3CA,O/mol•dm-3 CB,O/mol•dm-3分析和综合表中试验数据你可觉察哪些问题或得到什么结论?由(1)的分析结果,初步确定该反响的速率方程形式;对你所初步确定的速率方程是否正确再用表中数据作进一步和论证;该反响的速率方程除在(2)中所确定的形式外,可还还存在其它形式?请再用表中数据作论证。注注:以下六、七两题统考生只作六题,不作七题;单考生可在六、七两题中任选一题,假设两题均作,律作废(1、2两小题)。(16分):1、(9分)反响的机理为:其中其中B为活性中间物,k2?k3。试按上述机理导出:该反响的速率方程为。依据活化能定义,Ea与各基无反响活化能的关系。1 0.100.101600 0.052 0.20.2800 0.103 0.400.30400 0.204 0.800.50200 0.40大连理工大学大连理工大学2023年攻读硕士学位争论生入学考试物理化学及物理化学试验试题一、推断题( )1.Q﹦0,故必是定熵过程。( )2.某系统从初态Ⅰ经过一个不行逆过程到终态Ⅱ,此过程环境的熵变肯定大于该系统由态Ⅰ态Ⅱ经受可逆过程时环境的熵变。( )3.H2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中反响生成水,反响系统的H﹦0, U﹦0, p﹦0。( )4.,p与液相组成x呈线性关系。( )5.假设某一化学反响的,则该反响的随温度上升而增大。( )6.任何化学反响的半衰期都与反响物的初始浓度有关。( )7.对同一反响,活化能肯定,则反响的起始温度愈低,反响的速率系数对温度的变化愈敏感。( )8.用能斯特公式算得电池的电动势为正值,表示该电池反响在定温定压下可正向进行。()9.可逆过程中,系统的熵不变;不行逆过程中,熵值增大。()10.肯定量纯气体定温变压时,其转动配分函数不变化。()11.胶束溶液是高度分散的均相热力学稳定系统。()12.垂直插入水中一支干净的玻璃毛细管,当在管中水上升至平衡液面处加热时,水柱会上升。( )13.真实液态混合物中组分B的活度因子值:0<B<1( )14.一级反响确定是单分子反响。()15.BET吸附定温式可用于物理吸附。二、选择题( )1.298.15K,2CO(g)﹢O2(g)2CO2(g)的﹦-514.2kJ•mol-1,1mol:A. ﹦-514.2kJ•mol-1 B. ﹦0C. >-514.2kJ•mol-1 D. ﹤-514.2kJ•mol-1( )2.1mol苯(l)在正常沸点完全变为蒸气时,一组不变的热力学函数是:温度、压力、定压热容热力学能、温度、吉布斯函数温度、总(系统和环境)熵、吉布斯函数热力学能、焓、熵( )3.在肯定压力下,A的沸点、饱和蒸气压和化学势分别为,,,参加少量不挥发的溶质形成溶液后分别变成,,,因此有:A. >,>,>B. <,<,<C. <,>,<D. >,<,<( )4.298K,0.01mol•kg的以下电解质溶液,其最大者是:A.KCl B.CaCl2 C.LaCl3 D.ZnSO4( )5.对于亲水性固体外表,其界面张力间的关系是:A.< B. > C. ﹦ D.<( )6.298KNaOH(l)NaCl(2)溶液,Na+的迁移数与之间的关系为:A.﹦ B.> C.< D.无法比较( )7.下面属于水包油型乳状液(O/W型)根本性质之一的是:A.有导电性 B.易于分散在油中 C.无导电性( )8.以下物质在水溶液中能发生正吸附的是:A.烧碱 B.蔗糖 C.食盐 D.肥皂()9.如要使电解池正常工作,必需使其阴阳两极的电势分别满足:A.阳极电势>阳极平衡电势﹢阳极超电势;阴极电势<阴极平衡电势﹢阴极超电势B.阳极电势>阳极平衡电势﹢阳极超电势;阴极电势<阴极平衡电势﹣阴极超电势C.阳极电势>阳极平衡电势﹣阳极超电势;阴极电势>阴极平衡电势﹣阴极超电势D.阳极电势>阳极平衡电势﹢阳极超电势;阴极电势>阴极平衡电势﹢阴极超电势三、填空题1.383.2K,下的CH3C6H5(g),其化学势为;383.2K,0.5 下的CH3C6H5(g),其化学势为(视CH3C6H5(g)为抱负气体),则-﹦ 。2.CaCO3(s),BaCO3(s),BaO(s),CO2(g)构成多相平衡系统,独立组分数C﹦ ,自由度数F﹦ 。在298.15K,含有0.001mol•kg-1NaCl和0.002mol•kg-1Na2SO4的混合液中的离子强度I﹦ ,(NaCl)﹦ 。,反响物消耗1/3需时间10min,则再消耗一样量还需时间为t﹦ 。定温下半径为R的肥皂泡,外表张力为,其内压力为 。用活性炭吸附CHCl3蒸气,0℃时的最大单层吸附量为93.8dm3•kg-1,该温度下CHCl3的分压力为1.34×104Pa时的平衡吸附量为82.5dm3•kg-1,计算朗缪尔吸附定温式的常数b﹦ 。由克拉佩龙方程导出克-克方程积分式时所作的三个近拟处理是 。固体化合物A(s)放入抽空的容器中发生分解反响:A(g)﹦B(g)﹢C(g)298K测得平衡压力为90kPa,如将B、C视为抱负气体,则在该条件下反响的标准平衡常数为 。四、读图题1.101.325kPa下,A-B系统的相图如附图-15所示。由相图答复:(1)(1)x(A)﹦0.68时:开头沸腾的温度约为 ℃,最初馏出物中B的摩尔分数约为。蒸馏到最终一滴液体时,溶液中B的摩尔分数约为 。(2)如将组成为。x﹦0.85的A-B混合液进展精馏,则在塔顶得到,在塔底得到2.附图-16(a)AB二组分分散系统平衡相图,x﹦0.4~1.0范围内,测得有一最低共熔点x≈0.6(w≈0.148处)。附图附图-16(a)(1)依据所给相图填表附图-16(b)相区相态和成分条件自由度f相区相态和成分条件自由度f①⑤②②⑥③线④在附图-16(b)a点冷却的步冷曲线。填空:系统由a点冷却时先析出的晶体是 ,如A和B均为金属物质,相对原子质量分别为207和24,则0.438kg溶液在由a点(wB﹦0.072)冷却时在混晶析出前最多可析出该晶体 kg。五、计算填空题1.A(l)300K50.00kPa,40.00kJ•mol-11molA(l)300K、100kPa下变为同温同压下的蒸汽。计算此过程的:U﹦ , H﹦ , S﹦ ,A﹦ , G﹦ ,2.2kg300K的空气在定温、定压下完全分别为纯O2N2,至少需要消耗的非体积O2N2组成,O2:N2﹦21:79;有关气体可视为抱负气体。3.25℃时,Zn(s)︱ZnO(s)︱OH-1(a﹦0.1)︱HgO(s)︱Hg(l)的负极反响为 .正极反响为 .电池反响为 .电池的电动势为 .[25℃时,(ZnO,s)﹦-318.3kJ•mol-1;(HgO,s)﹦-58.74kJ•mol-1]A﹢B﹢CY﹢Z的反响机理为各元反响的活化能E,及各元反响的相对快慢为:A﹢BD,DA﹢BDF﹢Z ,F﹢CY﹢Z设前两个元反响达平衡,则总反响的动力学方程式 ,该反响表观活化能与各元反响活化能的关系为:﹦A353.3K30762J•mol-1,B的标准沸点和汽化焓分别为383.7K和31999J•mol-1。假设A和B形成的某组成的抱负液态混合物在101.325kPa,373.1K沸腾,则计算该混合物的液相组成为xA﹦ ,气相组成yB﹦ 。六、证明题由热力学根本方程动身证明:;p(V﹣a)﹦nRT(a为常数)的气体,七、推导题填空抱负气体系统为的系统,该系统正则配分函数与粒子的配分函数的关系是 ,系统的热力学能与粒子的配分函数之间的关系是 。由系统的热力学能与粒子的配分函数之间的关系推导:单原子抱负气体的CV,m﹦R(请将以下推导答案写在答题纸上)八、试验题氧气钢瓶外表的油漆的颜色是 ,氢气钢瓶外表的油漆的颜色是 。对峙法测定原电池电动势所需的仪器是 。(3(3在U形管水银压差计中的液面上常常加有隔离液,如石蜡油、甘油等,其作用是: 。(4)热电偶测温原理是利用两种金属的 来测定温度的。大连理工大学2023年攻读硕士学位争论生入学考试物理化学及物理化学试验试题参考答案一、推断题1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.√ 8.√9.×10.√11.√12.×13.×14.×15.√二、选择题1.C 2.C 3.D 4.A 5.B 6.C 7.A 8.D 9.B三、填空题1.-2208J•mol-1 2.3,1; 3.0.007mol•kg-1,0.9075. +4;6.5.47×10-4Pa-17. V≈V(g),pV(g)﹦nRT;H视为常数; 8.0.203四、读图题1.5分(1)79℃,0.6,0.1;(2)x﹦0.7的恒沸物,B2.(1)7分相区相态和成分条件自由度f相区相态和成分条件自由度f①l(A+B)2⑤s(A2B)+sa(A+B)1②l(A+B)+s(A2B)1⑥s(A2B)+s(A)1l(A+B)+sa(A+B)1 线s(A2B)+1E(A+B)+s(A)0④s(A+B)23分(3)5A2B(s),0.351五、计算填空题1.37.5kJ,40kJ,127.6J•K-1,-0.75kJ,1.75kJ2.89.02kJ3.解:(1)负极:Zn(s)+2OH ZnO(s)+H2O(l)+2e(2)正极:HgO(s)+H2O(l)+2e Hg(l)+2OH电池反响:HgO(s)+Zn(s)﹦ZnO(s)+Hg(l)(4)

4.30min﹦﹦(-318.3+58.74)kJ•mol-14.(4.()cAcB;5.0.254,0.562六、证明题由热力学根本关系式dV,可得由麦克斯韦关系式,可得:﹦-pp(V-ap(V-a)﹦nRT的气体,有,得证。七、推导题非定域,独立子,Z﹦,2.q﹦qt qr qv对单原子抱负气体只有平动,而无转动、振动q﹦qt﹦V,Um﹦Cv,m﹦()V﹦八、试验题天蓝,深绿;(2)电位差计;(3)防止汞的蒸发集中;(4)温差电势00四年硕士生入学考试《物理化学》试题一.是非题如某溶质的稀溶液随溶质浓度的加大其外表张力变小,则在平衡态下该溶质在界面层中的浓度肯定大于在溶液本体中的浓度。肯定温度下,化学反响的肯定大于该反响的。二组分真实液态混合物的总蒸气压与组分BxB成直线关系。定温定压下,纯物质A的化学势就是该条件下的摩尔吉布斯函数Gm,AABA(s)B(s)两相构成。水在玻璃毛细管中时正常沸点高于100℃。对于封闭体系,在定压下没有非体积功时,系统从环境吸取的热量全部用来增加热力学能。物质B有从化学势大的一相转移到化学势小的一相的趋势AB两组分组成的均相系统,定温定压下再向该系统参加少量AB时,A的偏VA增加时,BVB就削减。在其他条件一样时,电解质对溶胶的聚沉值与反离子的化合价数成反比,即反离子的化合价数越高,其聚沉值越小。在液相进展的A和B间的非催化反响。其反响速度不受惰性溶剂存在与否的影响。光化学反响的光量子效率总是在0—1之间二.选择题浓度为0.005mol kg-1的蔗糖水溶液和0.01mol kg-1的葡萄糖水溶液,二者沸点:A 0.005mol kg-1蔗糖水溶液和0.01mol kg-1的葡萄糖水溶液的沸点大致一样B 0.01mol kg-1的葡萄糖水溶液的沸点高于0.005mol kg-1蔗糖水溶液C 无法比较封闭系统内的状态变化:假设系统的Ssys>0,则该变化过程自发变化过程只要对环境放热,则该变化过程自发仅从系统的Ssys,变化过程是否自发无法推断A-B系统熔点-组成图A-B系统熔点-组成图A和B121.8g化合物的最简分子式mol-1112.4gmol-1,A和B形成(3)对相图中各相区排号,在下表中列出相图中全部液-固两相区的固相成分:相区(号)固相成分A 活度因子f的取值在0—1之间B 活度因子f的取值有时大于1活度因子f的大小符合:bB0时,fB1在定压下,NaCl晶体,蔗糖晶体,与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,C和条件自由度:A C=3,=1 B C=3,=2C C=4,=2 D C=4,=3 假设一种液体在某固体外表能铺展,则以下几种描述正确的选项是:A S<0,>90° B S>0,>90° C S>0, <90°以下三种胶体分散系统中,热力不稳定的系统是:A 大分子溶胶 B 胶体电解质 C 溶胶对于NaSO,其离子平均活度与平均活度因子,质量摩尔浓度间的关系为:A B CA,B,C给出的关系都不对三.推导题(10分)A和B两种吸附质在同一均匀固体外表上竞争(同种吸附中心)吸附,每个吸附分子吸附在一个吸附中心上,假设符合兰缪尔(langmuir)假设,试推导证明:到达吸附平衡时,AA,BpApB之间的关系为:=(pA)/(1+pA+pB) (A,B在该外表的吸附平衡常数)四.作图题(15分)A,B与它们生成的化合物间完全不互溶,用热分析法测得A和B双组分系统的步冷曲线的转折温度及停留温度数据如下:转折温度/℃ 停留温度/℃转折温度/℃ 停留温度/℃0-6300.205504100.374604100.47-4100.504194100.58-4390.704002950.93-2951.00-321(4(4)0.25A-B700℃逐步降低时,l(A+B)B的含量怎样变化(在肯定温度区间或温度点的的大小及变化)五计算题(肯定温度区间或温度点的的大小及变化)五计算题(要求具体计算过程)1.(10分)以知某物质B在液体和固体状态的饱和蒸汽压p(l)p(s)与温度的关系式分别为:=-+22.405=-+27.650计算下述过程的G: B(s,1mol,300kPa,200k) B(l,1mol,300kPa,200k)200k,300kPa下,物质在液态能否稳定存在?2.(6分)在定压下某液相反响AB,k1和标准平衡常数与反响温度T有以下关系:=-+6.0 ,则,该正向反响为 级反响,其标准摩尔焓变和逆向反响的活化能分别为 和 33.(18分)A+BX+Y,反响开头时,AB的物质的量相等,1hA75%,求,当反响分别符合以下假设时,2hA剩余多少(以起始量的百分数表示)未反响(液体总体积随反响的变化可无视)?对A1级,对B0级A和B1级A和B0级对A0级,对B1级对A0级,B2级A2级,对B0级4.(144.(14分)以下数据(I)298.15k的热力学数据物质 /(kg mol-1)/(kg mol-1)HgO(s)73.22O(g)205.1HO(g)-285.8570.08Hg(l)77.4H(g)130.7(ii)(ii)电池的Pt|H(p )|NaOH(aq)|HgO(s)|Hg(l)的E=0.9265V(1)写出阴、阳两极电极反响和电池反响(2)计算该电池反响的(3)HgO(s)的分解反响HgO=Hg(l)+(1/2)O2(g)的(298.15K)(4)HgO(s)25℃的分解压5.(12分)B,其运动形式只有三个可及的能级ε1,ε2,ε3,其基态能级是非简并的。与基态能级相邻的两个能级ε2,ε335,ε1取作能量零点时,邻近的两个能级的大小分别为:ε2/k=100K,ε3/k=300K(式中k为玻尔兹常数)写出B分子的总配分函数q的析因子表达式200K时B分子配分函数q200KB分子构成的纯抱负气体中,在这三个能级上的最概然分布的B分子数之比6.(7分)在6.(7分)在298K,Zn为0.10molkg-1,的中性溶液(pH=7),用Pt电极电解,E(Zn/Zn)=-0.