合肥工业大学2009年物理化学考研真题

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合肥工业大学2009年硕士研究生初试专业课笔试试题

考试科目：物理化学（可以使用计算器，请在答卷上做题）

一、（45分）综合填空题（选做且只做15题）

-1

1.200kPa下，某理想气体p(Gm/p)T=4157J·mol，则T=K，HmUm=

2.由360K、100kPa的同一起始态理想气体分别经（1）等容和（2）等压过程加

热到400K，则过程（1）和（2）的物理量关系Q1Q20，S1S20

3.压力和组成不变的条件下，随着S增加，封闭系统的H和T将分别和

4.恒容绝热条件下进行反应，温度上升，此过程内能的变化是ΔU0

5.实际气体经节流膨胀过程：ΔH0，ΔP0，Q0

6.溶入少量的果糖后，溶液中溶剂的化学势为-20000J/mol，纯溶剂的化学势为

（-20094，-19906，-21000，-10000）。

7.定压下，碳酸钙部分分解达到平衡，体系组分数为，相数为，

自由度数为。

8.电池Pt|Cl2(60.0kPa)|HCl（0.200mol/L）|Cl2(600.0kPa)|Pt，在298.2K下的

电动势E=mV。

9.恒温恒压下可逆电池过程热值为-100kJ，ΔH=-1500kJ，则电动势为

kJ。

10.已知E（M2/M）=0.340V，E（M2/M）=0.158V，则E（M/M）为。

11.拟用Zn置换废液中少量的Ag，请设计一个实验计算2Ag+Zn=

2Ag+Zn2的ΔG和ΔH，简要给出试验方法和典型公

式：。

12.某盐等温等压自动溶于水中，其ΔG0，若该盐绝热下能自动溶解，

则ΔS0。

13.甲烷在炭上符合朗缪尔吸附，θ=1/2时压力为10MPa，则吸附系数b=

。Θ=3/4时，气相压力为MPa。

14.半径为r的液滴，r=4×10-8时附加压力ΔP=5000Pa，当ΔP=10000Pa时，r=。

若蒸汽压为Pr，则ln（Pr/P）与界面张力关系为

15.某反应级数为a，大于0，中间一步反应分子数为m，已知m+（a-m）2为2，

则a=

16.接触角由cosθ=确定，当θ>90o时，界面张力（固气）

（固液）。

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17.支链反应易呈现出现象，其上限和下限分别由和销毁

所致。

18.电极存在和两种极化，极化使电池和电解池电压分别

和

二、（20分）双原子分子理想气体5.00mol自始态（500K，100kPa）经TVn常

数的可逆过程达到各自的终态，终态温度为300K。已知分子恒摩尔热容为

11

Cv,m=2.5R,R=8.314J·K·mol。计算下述各过程的W、ΔU、ΔS

1.n=-1；2.n=1；3.n=0.4(绝热可逆)

三、（15分）物质B2A在340.0K和80.0kPa下达到气液平衡，摩尔蒸发焓vapHm

为34.00kJ/mol，假设vapHm不随温度变化，蒸汽视为理想气体，液体体积忽略

不计。

（1）在340.0K、80.0kPa下2mol液体B2A变成气体，计算该过程的ΔU、ΔS；

（2）将340.0K、80.0kPa的1mol液态B2A向真空容器蒸发，变成将340.0K、

80.0kPa的气体，计算此过程的ΔU、ΔG；

（3）在373.2K下B2A气液在釜中达到平衡，计算平衡压力；

（4）将1mol水与3molB2A混合成理想液态混合物，计算373.2K下，平衡蒸汽

中B2A的量分数。

四、（15分）初始状态为100kPa和400K的理想气体DB2，在恒容下分解:

DB（2g）B2(g)D(g)，400K和420K下平衡总压分别是150kPa和185kPa。

（1）计算在400K和420K时的分解反应的标准平衡常数K1和K2；

（2）求分解反应的rHm（设其与温度无关）；

（3）计算反应DB2（g）B2(g)D(g)在400K下的rGm与rSm；

（4）若自初始状态出发，分解反应能否在恒容绝热条件下进行？

五、（15分），某二组分固液系统相图如下：

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（1）在答卷上列表，标明3至7各相区内的相态（含具体物质）和相数；

（2）指出DCE和IFH线上的相平衡，画出自a、b点冷却时的步冷曲线；

（3）溶液自c点冷却，析出固体占总量一半时，液相组成为多少？固态是什么

物质？

六、（20分）笔记本电脑中燃料电池Pt|CH3OH|H2CO3，H2O|O2|Pt在353.2K

下运行，发生电池反应为CH3OH（l）+1.5O2=CO2+2H2O（l）其中包含6（z=6）

mol电子的转移。

（1）写出电极反应；（2）计算298.2K时上述反应的rGm，rHm，rSm；

（3）假设rCpm为零，计算电池温度系数（E/T）P（F=96485C/mol）

（4）计算电池在298.2K和353.2K的电动势E。

附：相关物质在298.2K，100kPa下的热力学数据

fHm（kJ/mol）Sm(J/(mol·k))

-238.57126.8

CH3OH（l）

0205.03

O2

-393.51213.64

CO2

-285.8469.94

H2O（l）

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七、（20分）药物衰减反应RABD中，-dCA/dtkCRCA，在300K且R

和A的初始浓度均为0.0100mol/L条件下，半衰期为500.0min，

（1）计算该