2009年考研试题及参理科

..理科《物理化学》试题及参考答案.日期：2010-12-PAGEPAGE2华南理工大学2009年攻读入学考试试科目名称：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，高分子化学与物理说明：本年理科类试题难度基本合适，计算题第3和第7题部分内容稍微有些偏，特7题适当修改后更为明确。葛老师已对试题作了少量规范化处理并完成解答，未参考标准信息请看老师，邮箱 一、计1、4mol某理想气体由始态(600K，800kPa)经绝热、反抗600kPa外压膨胀到平衡态，再等容加热到系统压力上升到700kPa。试求整个过程的Q、W、U、ΔH、ΔS、ΔG。已知Sm(600K，800kPa)=100J·K1·mol1，CV,m=12.47J·K1·mol1(16分)解：过程变化如T2==[600×(12.47+8.315×600/800)/(12.47+8.315)]K=T3=故H=nCp,m(T3-T1)=4×(12.47+8.315)×(630.0-S= J.K-1=8.498J.K- =-5.860kJ2、已知298K时的数据如物Sm-H2-假设热容与温度无关，H2(g)和CO2(g)为理想气体，计算下述反应的Hm、Sm、Gm。CH3OH(l,298K,105Pa)→2H2(g,700K,106Pa)+CO(g,700K,106Pa) 说明：此题为等编的p91的18题a

f=34.89 =(2×130.68+197.67126.8)J·K1·mol1=332.232=74.113=.44)T2S2=T2(S1+Sm)=700×(126.8+348.9)J·mol1=333.00过程非恒温恒压，不能用G判断325℃时测定的摩尔分数为0.1的水溶液蒸气压，测得和溶液平衡的气相中水的分压为3.026ka，的分压为1.7599ka。在相同温度下，水和的饱和蒸气压分别为3.173kPa和2.9064kPa，的摩尔蒸发焓vapHm为30.53kJ·mol-1求此溶液中各组分的活度因子计算25℃时，9mol水和1mol混合时的自由能变，并与制成理想溶液的值求此溶液27℃时的分压，设活度因子不随温度改变 (15分解：思想：由理想变成实际时相关由浓度(x,b,c)变成活度即可进行相关计算 A A(1)根据定律，p=p*=p A A=p/p*x水=水水水=p 根据克-克方程求27℃时的蒸汽压p*()=2.9064kPa×exp((-30530/8.315)×(-溶液的p()=p*()=3.155kPa×0.60554、醋酸分子在气相发生部分缔合，反应如2CH3COOH(g)=(CHCOOH)2在100kPa下，测得398K和438K醋酸的转化率分别为0.671，0.380，计算上述缔合反应热和438K时的自由能变。(15分)解：2CH3COOHgCHCOOH)22(1-a RT1T2

-

-

ln2=[8.315×398×438×ln(0.4004/2.060)/40]JKK

=-59.36kJrG�m(438K)RTl2nK�2=-(8.315×438×ln0.4004)J.mol-1=3.333kJ.mol-5、25℃时，电池Ag|Ag2S(s)|H2S水溶液(aq,=1)|O2(g,p=1.5×105Pa)|Pt的标准电1.92V写出该电池的电极及电池反应rGm计算25℃时电池的电动势已知电极Ag+│Ag(s)和H2O,H+│O2(g)Pt的标准电极电势分别为0.799V，1.23V；求25℃时反应2AgS2-=Ag2S(s)的标准平衡常数。(16分)正极：2H++(1/2)Og2e→H负极：2Ag(s)+S2-rGmEE⊖0.05916V }=1.92V- 将电池反应(1)与待求反应2Ag++S2-=Ag2S(s)相减得：2Ag(s)+2H++(1/2)O2(g)→2Ag++H2O(l) 设计成电池，负极：Ag(s)→Ag++e-；正极→H2O(l)rm的G�(2)zFE⊖=-2×96500×(1.23-0.799)J.mol-1=r rr r rr6、银(Ag)和锡(Sn)构成的二元金属相图如下图所示，已知Ag和Sn的摩尔质量分别为-118.7 标出各区的相态(2)三相平衡线并写出对应的三相平衡式(冷却过程绘出组成为a和b熔融液冷却至室温对应的冷却曲线，并标明相变过程D在什么条件下，熔融液冷却可完全得到纯Ag3Sn(s)化合物 (16分 l+l+Ag3Sn(s)解：(1)1:Sn(s)+l；2:Sn(s)+Ag3Sn(s)；3:l+Ag3Sn(s)；4:Ag3Sn(s)+固溶5:l+固溶体；6：固溶体CGH:l+固溶体→Ag3Sn(s)；MON:点D为Ag(s)的，C=1;F=C+1-P=1+1-在3区7

H+(aq)OH-(aq)测得在298K温度下，驰豫时间

=37×10-5s，式中[H+]和[OH-]k1k1([H+]eq+[OH-]eq

平衡浓度，且pKw 14.01。已知此反应的正反应为一级反应，而逆反应为二级反应，平衡-说明：本题反应原写为H2O(l)→H+(aq)+OH-(aq)，意义不明确。改写后应该很简单。水为中性

eq=

w=K1/2=10-w

-

与 k1k1([H+]eq+[OH-]eq

k1(K2[H+]eq

=37×10-联合解k1=Kk-1=1.799×10-16×1.367×1010=2.46×10-6s-8、Szyszkowski将含有机物的稀水溶液表面张力表示为下式- -)机化合物的特性常数。对正戊醇，k=24dm3·mol-1,ω=2.25×105m2·mol-1。试求298K下当c=0.08mol·dm-3时正戊醇的表面过饱和吸附时，吸附于表面上正戊醇分子的截面积 (16分={24×0.08/[2.25×105×(1+24×0.08)]}mol.m-2=2.922×10-6mol.m-c>>1时，kc>>1，∞=kc/(1+kc)=1/={1/(2.25×105)}mol.m-2=4.444×10-6mol.m-As=1/L∞={1/(6.022×1023×4.444×10-6)}m2=3.73710-19二、简9、请用学到的热力学知识解释：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)TrS均增大，但有可能rH<TrS，rG<0，使反应能够进11、请简要叙述法拉第(F