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物理化学考研题
华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试《物理化学》试题
(适用专业:应化类含制糖工程,化工类,未注明的为两类共用题)
1.苯的正常沸点为353K,摩尔汽化焓为30.77kJ•mol-1,现将353K,标准压力下的1摩尔液态苯向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸汽(设为理想气体)。
A.计算该过程苯吸收的热量和做的功;
B.求过程的 DG和DS;
C.求环境的熵变;
D.可以使用何中判据判断过程的性质。(12分)
解:设计如下途径计算:
真空等温蒸发
DH、DS
DH3、DS3 (3)
(1) DH1、DS1
苯 (l)
1 mol
353K,p
苯 ( l )
1 mol
353 K
p = 101.325 k Pa
苯 ( g )
1 mol
353 K,p
苯 (g )
1 mol
353 K
p = 101.325 kPa
(2) DH2、DS2
A.因真空蒸发, p环=0
Q=DU=DH-D (pV)
压力变化不大时,压力对凝聚系统的焓、熵影响不大,所以DH1=0、DS1=0。
又理想气体恒温 DH3=0 ,所以
DH=DH1+DH2+DH3=DH2= n D vapHm
则 Q=n DvapHm - p (Vg-Vl)= n DvapHm - p Vg ≈ n DvapHm - nRT
= 1×30770 J - 1mol×8.3145 J·K-1·mol-1 ×353K
= 27835J
B. DS=DS1+DS2+DS3=DS2+DS2= (DH2/T)+ nRln(p/p)
= (30770J/353K)+1×8.3145J·K-1×ln(101.325kPa/100kPa)
= 87.28J·K-1
DG=DH - T DS = 30770J - 353K×87.28J·K-1= -39.84J
C. 环境熵变 :设=
DS环= -Q系/T环= -27835J/353K =-78.85 J·K-1
D . 可用熵判据判断过程的性质,此过程
DS隔=DS系+DS环= 87.28J·K-1+(-78.85J·K-1)= 8.43J·K-1 > 0
故为不可逆过程。
2.已知288.15K时纯水的饱和蒸汽压为1705Pa,现将1mol NaOH溶解在4.559mol水中,测得该溶液的饱和蒸汽压596.5Pa,求:
A. A. 溶液中水的活度;
B. B. 在纯水中和在溶液中,水的化学势的差值。 (应化类做, 10分)
解: A. a(H2O)=p(H2O)/ p*(H2O)=596.5Pa/1705Pa=0.3499
B. H2O(溶液) →H2O(纯水)
Dm =m*(H2O)-m(H2O)
因为 m(H2O)=m*(H2O)+RT lna(H2O)
所以 Dm = -RT lna(H2O)= -8.3145J·K-1·mol-1×288.15K×ln0.3499=2516J·mol-1
3.有关金刚石和石墨在298K时的热力学数据如下表所示:
金刚石
石墨
DcHm/(kJ·mol-1)
-395.3
-393.4
Sm/(J·K-1·mol-1)
2.43
5.69
密度/kg·dm-3
3.513
2.260
求:A. 298K时,由石墨转化为金刚石的DrGm;
B. 298K时,由石墨转化为金刚石的最小压力。(10分)
解: 石墨 == 金刚石
A. DrHm =DcHm(石墨) - DcHm (金刚石) = -393.4 kJ·mol-1 - (-395.3 kJ·mol-1)
= 1.9 kJ·mol-1
DrSm =Sm(石墨) - Sm (金刚石) = 2.43 J·K-1·mol-1 - 5.69 J·K-1·mol-1
= -3.26 J·K-1·mol-1
DrGm =DrHm - T DrSm = 1900 J·mol-1 - 298K×(-3.26 J·K-1·mol-1)
= 2871 J·mol-1
B.设计如下路径
石墨
p, 298K
金刚石
p, 298K
DG=0
石墨
p, 298K
金刚石
p, 298K
DG2=2871J·mol-1
DG1=
DG3=
DG=DG1+DG2+DG3=0
假设(V金-V石)与p无关,得:
(V金-V石)( p - p) = -DG2
=1.516×109 Pa = 1.516×106 kPa
4.对MnO-FeO二组分系统,已知MnO和FeO的熔点分别为1785℃和1370℃;在1430℃时,含有40%和70%FeO(质量%)两固溶体间发生转熔变化,与其平衡的液相组成为85%FeO;在1200℃,两个固溶体的组成为36%FeO和74%FeO。
A. A. 试绘制出该系统的相图;
B. B. 指出个区域和三相线对应的相态和自由度;
C. C. 当一含74%FeO的二相组分系统,由1650℃缓慢冷至1100℃时,作出冷却曲线,简述其相态的变化。
D. D. 当一含74%FeO的二相组分系统,由1650℃缓慢冷至无限接近1430℃,试分析此时各相的组成和质量。假设系统的总质量为1kg。 (12分)
解:A. 系统相图如下
图 MnO-FeO系统的液-固恒压相图和a点的步冷曲线
B. 各区相态:
I:固溶体a II:固溶体a +固溶体β III:固溶体β
IV:溶液+ 固溶体a V:溶液+固溶体β VI:溶液
三相线ABD:固溶体a + 固溶体β + 溶液
自由度F=C+1-P=3-P:
单相区P=1,F=2;两相区P=2,F=1;三相线P=3,F=0
C. 由相图可看出相态变化如下:
1650℃1508℃(溶液+ 固溶体a)
1430℃(固溶体a + 溶液 + 固溶体β)1410℃(溶液+固溶体β)1290℃1100℃(固溶体a +固溶体β
D. 当一含74% FeO的二组分系统,由1650℃缓慢冷至无限接近1430℃,存在固溶体a 和溶液两相,其组成分别接近40%和85% FeO,设其质量分别为Ms,Ml,根据杠杆规则,则有
Ms×AC=Ml×CD
即 Ms×(0.74-0.40)=Ml×(0.85-0.74)
可得 Ms=1kg×0.11 / 0.45 =0.244kg
Ml=1kg- Ms =1kg- 0.244kg = 0.756kg
其中固溶体含FeO :M s×0.40=0.244kg×0.40=0.098kg
MnO: 0.244kg-0.098kg=0.146kg
其中溶液含 FeO :Ml×0.85=0.756kg×0.85=0.643kg
MnO: 0.756kg-0.643kg=0.113kg
5.298K时,电池 Hg(1)∣HgCl2(s) | HCl(a) | Cl2(g,p ) | Pt 的电动势及它的温度系数分别为1.092V和9.427X10-4V•K-1。
A. 写出电极反应及电池反应。
B. 求电池反应的DrGm、DrSm、DrHm及Qr,m 。
C. 比较该反应在可逆电池中及在通常反应条件(298K,p下热反应)下进行时的热效应。 (14分)
解: A. 电极反应:
阳极: 2Hg(l) + 2Cl-(a) → Hg 2Cl2 (s)+2e-
阴极: Cl2 (g, p)+2e- → 2Cl-(a)
电池反应:2Hg(l) + Cl2 (g, p) → Hg2Cl2(s)
B. DrGm = -zFE= -2×96500C·mol-1×1.092V=-210.756kJ·mol-1
(若z=1,DrGm =-105.38kJ ·mol-1)
DrSm =zF(¶E/¶T)p = 2×96500C·mol-1×9.427X10-4V•K-1 = 181.94J·K-1·mol-1
(若z=1,DrSm = 90.97J·K-1·mol-1 )
DrHm =DrGm +TDrSm = -210756J·mol-1+298K×181.94 J·K-1·mol-1
= -156538J·mol-1
(若z=1,DrHm =-78269J·mol-1)
Qr,m= T DrSm= 298K×181.94J·K-1·mol-1= 54.218kJ·mol-1
(若z=1,Qr, m= 27.109kJ·mol-1)
C. 因为恒压不做非体积功时 DrHm=Qp,即通常条件下反应时放热156.538kJ·mol-1
但在电池中反应时,则从环境吸热54.206kJ·mol-1,并将其转化为电功。
6.293K时,苯的表面张力为28.9X10-3N·m-1,密度为 879kg·m-3,苯的正常沸点为354.5K,汽化热为33.9kJ·mol-1(可视为常数)。求293K时半径为10-6m的苯的雾滴(球形)的饱和蒸汽压。(10分)
解: 第一步: 求293K时,苯的饱和蒸汽压
p蒸*(293K) = 9063Pa (即p平面)
第二步: 求293K时,半径为10-6m的苯雾滴的饱和蒸汽压pr 用开尔文公式
得 pr = 9082Pa
7.已知H2分子的摩尔质量M、转动特征温度、振动特征温度分别为2.0×10-3 kg·mol-1、85.4K、6100K。在温度298.15K时,试分别计算:
A.运动在1m3立方体盒子的H2分子平动配分函数。
B.H2分子的转动配分函数。
C.H2分子的振动配分函数qv0。
D.处于第一振动激发态与振动基态的粒子数之比(化工类不做此小题)。
已知k=1.381X10-23J•K-1, h=6.626×10-34J•s, L=6.022X1023mol-1。(10分)
解. A.
B.
C.
D. n(u=1)/n(u=0) = g1exp(-e1/kT) / g0exp(-e0/kT)= =exp(-hv/kT)
=exp(-/T) =exp(-6100K/ 298.15K) = 1.3×10-9 ≈ 0
k1
8.反应A == B的速率常数和平衡常数K(无量纲)与温度的关系如下:
k-1
lg(k-1/s-1)= -4000/(T/K)+8.0
lg K =2000/(T/K) -4.0
计算:
A.正、逆反应的级数;
B.反应的内能变DrU及正、逆反应的活化能;
C.若cA,0=0.5mol•dm-3, cB,0=0,计算400K时反应10s后各组分的浓度。(12分)
解:(1) 由k-1的量纲为s-1可知逆反应为1级,由平衡常数K=k1/k-1无量纲可知正反应亦为1级。
(2) lg K =2000/(T/K) -4.0
而
又 lg(k-1/s-1)= -4000/(T/K)+8.0, 而
E逆=4000K×2.303×8.3145J·K-1·mol-1=765835J·mol-1
DrU= E正- E逆
E正=DrU + E逆=-38297 J·mol-1+76593 J·mol-1 = 38297 J·mol-1
或者
DrU=R 求 DrU。
(3)当T=400K时,lg(k-1/s-1) = -4000/(400K/K)+8.0= -2,k-1=0.01s-1;
lg K =2000/(400K/K) -4.0=1, K=10
k1=k-1K=0.01s-1×10=0.1s-1
A ==== B
t=0 cA,0 0
t=t cA=cA,0(1-xA) cB=cA,0xA
即
xA=0.606
cA= cA0(1-xA)= 0.5mol·dm-3(1-0.606) = 0.197mol·dm-3
cB= cA0xA= 0.5mol·dm-3×0.606 = 0.303 mol·dm-3
9.将0.010dm3, 0.02mol·dm-3的AgNO3溶液,缓慢地加入到0.1dm3,0.005 mol·dm-3的KCl溶液中,可得到AgCl溶胶。
A.写出胶团结构的表示式;
B.指出胶体粒子电泳的方向;
C.若加入NaNO3、Ca(NO3)2、 Fe(NO3)3使溶胶聚沉,何者的聚沉能力最强。
(10分)
解: A. AgNO3 + KCl → AgCl(胶体) + KNO3
n(AgNO3)=0.010dm3×0.02mol·dm-3=0.0002mol
n(KCl)=0.10dm3×0.005mol·dm-3=0.0005mol
n(AgNO3) < n(KCl),KCl 过量,为稳定剂,所以胶团结构为
{[AgCl]m nCl- · (n-x)K+}x- ·xK+
| ←胶核→ |
| ← 胶 粒 →|
| ← 胶 团 →|
B.由于胶粒带负电,电泳时向正极方向移动。
C.由于胶粒带负电,聚沉时反离子起作用,即正离子价数越高,聚沉能力越大,
所以 NaNO3 < Ca(NO3)2 < Fe(NO3)3
10. 关于用电导率法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的实验,请回答如下问题:
A. 说明实验原理;
B. 画出实验装置草图;
C. 实验中需注意那些问题。(化工类做,10分)
答:具体见实验书,要求简明扼要。
北京大学1997年物理化学(含结构化学)试题
一.(10分)物质B气体遵守下列物态方程:P(Vm-b)=RT,其中b为常数,请回答:
(1) 将1mol物质B气体经可逆过程由T,Vm,1变到T,Vm,2,求体系吸的热和对外作的功。
(2) 证明焦耳-汤姆逊系数及摩尔等压热容只是温度的函数,且CP,mμJ-T=-b。
(3) 请得出物质B气体下列化学势表达式:
μ(T,P)=μ(T,Pθ)+RTlnP/Pθ+b(P-Pθ)
并由此得出:Sm(T,P)=Sm(T,Pθ)-RlnP/Pθ
Hm(T,P)=Hm(T,Pθ)+b(P-Pθ)
二.(10分)已知水在273.15K,100kPa时 ,而 可视为常数,其值为38.07JK-1mol-1,海水在101.325kPa时结冰的温度为269.44K,试导出在上述条件下海水中水的活度表达式。若海水中水的活度系数为0.99,求海水中水的物质量分数。
三.(5分)液体汞的表面张力σ=[0.4636+8.32×10-5T/K-3.13×10-7(T/K)2](Nm-1),试求400K时比表面亥姆霍兹自由能FS,比表面能US,比表面熵SS和比表面焓HS。
四.(10分)光气合成反应 是按照以下反应机理,通过高活性中间产物Cl和COCl进行的;
(速率常数k1)
(速率常数k2)
(速率常数k3)
(速率常数k4)
(速率常数k5)
(速率常数k6)
其中M代表第三体分子,
(1) 推导出COCl2生成表示的速率方程。
(2) 写出诱导期后反应的初速度方程。
(3) 机理中哪个基元反应k最大,哪个最小。
五.(5分)已知物质AB(g)的分解为一基元反应,在不同温度下测得速率常数k如下:
T/K 273K 318K 338K
k/min-1 4.7×10-5 3.0×10-2 0.30
求273K时,过渡态理论中的 , 值。
六.(10分)在298K时有下列两个电池
(1) Ag|AgCl(s)|HCl乙醇溶液(m1)|H2(Pθ)|Pt-Pt|H2(Pθ)|HCl乙醇溶液(m2)|AgCl(s)| Ag(2) Ag|AgCl(s)|HCl乙醇溶液(m1)|HCl乙醇溶液(m2)|AgCl(s)| Ag
已知m1,m2分别为8.238×10-2和8.224×10-3mol·kg-1,λm∞(HCl)=8.38×10-3s·m2·mol-1,二电池电动势分别为:E1=8.22×10-2V和E2=5.77×10-2V试求:
(a) 在两种HCl乙醇溶液中离子平均活度系数之比。
(b) H+离子在HCl乙醇溶液中的迁移数。
(c) H+和Cl-离子无限稀释离子摩尔电导率。
七.(10分)已知NO分子的转动特征温度为2.42K,振动特征温度为2690K,电子第一激发态与基态能级波数差为121cm-1,电子基态简并度为2,第一激发态为2,又知NO晶体是由二聚物N2O2分子组成,该分子在晶格中可以有两种随机取向:
试求298.15K,1molNO气体的标准平动熵、转动熵、振动熵值及标准量热熵值。
1993年试 题:
单独考试者不答带“*”号的题,案一律写在答案纸上,在试题纸上答题不计分
物理化学部分(共7题,60分)
1.*(6分)物质B气体的物态方程为P(Vm-b)=RT式中b为正的常数,Vm为该气体的摩尔体积。
(1) 请证明
(2) 请求该气体由(T,P1)变到(T,P2)的ΔHm,ΔUm。
2.(12分)在660.7K时,纯K和纯Hg液体的蒸气压分别为433.2kPa和170.6kPa,K和Hg的量相等的液体混合物上方平衡气相中,K和Hg的分压各为142.6kPa和1.733kPa。
(1) 分别写出K和Hg气液平衡的相平衡条件。
(2) 写出液体混合物中,K和Hg的化学势用活度的表示式,并求出K和Hg在液体混合物中的活度及活度系数。
(3) 在660.7K,101.325kPa下,由0.5mol的K液体和0.5mol的Hg液体等温等压形成液体混合物,请求ΔmixG。
(4) 假设K和Hg的活度系数与温度无关。请对(3)中的混和过程求出ΔmixS和ΔmixH。
(注:对计算中所作的合理近似必须指明)
3.(8分)由下列所给物质的数据,通过计算并根据热力学原理判断在298.15K的H2气氛中,各物质的分压皆为101.325kPa时,B2H6(g)与B5H9(g)何者稳定?(设气体为理想气体)
物质及相态
(298.15K)/kJmol-1
(298.15K)/JK-1mol-1
H2(g)
0
130.59
B2H6(g)
31.4
232.88
B5H9(g)
62.8
275.64
4.*(8分)(1)Br2分子的转动特征温度θr=0.116K。求298K下,Br2分子理想气体占据转动量子数J=1能级上的几率。
(2) Ne和Ar原子的摩尔质量分别为20.18gmol-1和39.95gmol-1。两原子的电子都是只占据非简并的基态。求同温同压下Ar和Ne原子理想气体的摩尔熵差。
5.(12分)300K时,研究反应A2+2B=2C+2D,有下列实验事实:
第一次实验,按化学计量比进料,测得下列数据:
t/s 0 90 217
[B]/moldm-3 0.020 0.010 0.0050
第二次实验,[B]0=0.020 moldm-3, [A]0=0.020 moldm-3时,反应速率为第一次实验的1.4倍。
(1) 总反应速率方程为r=k[A2]x[B]y,请求x,y及k。
(2) 实验测得320K之t1/2为300K时之1/10,求反应的实验活化能。
(3) 推测可能的反应历程,并得实验活化能与所设反应历程各元反应活化能的关系。
6. (6分)快速反应 中正向为一级,逆向为二级反应,如用驰豫法测定速率常数,请推导驰豫时间的表达式。
7. (8分)298K时,下述反应达到平衡。 Cu(s)+Cu2+(a2)=2Cu+(a1)
(1) 设计合适的电池,并由φθ值求反应的平衡常数Kθ。
(2) 若将Cu粉与0.1molkg-1的CuSO4溶液在298K共摇动,计算达平衡时Cu+的浓度。已知:φθ(Cu2+,Cu+)=0.153V,φθ(Cu+,Cu)=0.521V
结构化学(40分)
1.填空(每空1分,共10分)
(1) ψ是描述 a 的波函数。
(2) 边长为l的立方势箱中粒子的零点能为 b 。
(3) 氢原子D1s的极大值在 c 处。
(4) 3dxy轨道的角动量为 d 。
(5) Mn原子的基态光谱支项为 e 。
(6) C2分子的键长比C原子的共价双键半径之和短的原因是 f 。
(7) 在 、 、 和 中最易发生John-Teller畸变的是 g 。
(8) 铁的原子序数为26,化合物K3[FeF6]的磁矩为5.9βe,而化合物K3[Fe(CN)6]的磁矩为1.7βe,产生这种差别的原因是 h 。
(9) 半径为R的圆球构成的体心立方堆积中,八面体空隙可容纳的小球的最大半径为 i 。
(10) 长石、沸石类硅酸盐中[SiO4]四面体的4个顶点都相互连接形成三维骨架。这些骨架型硅酸盐的骨架都带有一定的负电荷,其原因是 j 。
2. 判断下列分子或离子所属的点群、极性和旋光性(7.5分)
(全交叉式)
3. 在HI的振动光谱图中,观察到2230cm-1强吸收峰。若将HI的简正振动看作谐 振子,则(共9.5分)
(1) 说明此简正振动是否为红外活性;(1.5分)
(2) 计算HI的简正振动频率;(2分)
(3) 计算零点能;(3分)
(4) 计算HI简正振动的力常数。(3分)
4.*已知金属镁的原子半径为160pm,它属于hcp型结构,(共13分)
(1) 指出镁晶体的特征对称元素和空间点阵型式;(2分)
(2) 写出晶胞中原子的分数坐标;(2分)
(3) 若原子符合硬球堆积规律,请计算金属镁的摩尔体积;(4分)
(4) 求d(001)值;(2分)
(5) 用波长为154pm的X射线摄取粉末衍射图,衍射002的衍射角多大?(3分)
1996年物理化学部分(60分)
一.回答下列问题(15分)
(1) 一个含有K+、Na+、Cl-、NO3-的水溶液的平衡体系最多能有几相平衡共存?试写出一组在自由度最大时能描述该体系状态的力学变量。
(2) 纯组分A和B能形成不稳定化合物AB,A的熔点比B低。试画出该体系在定压下的温度~成分示意图,并标明各相区的组成。
(3) 298K,一种摩尔质量为120g·mol-1的液体A在水中溶解度为0.012g/100g水,设水在该液体中不溶解。试计算298K下该液体在水的饱和溶液中的活度和活度系数。已知水的摩尔质量为18g·mol-1。(请注明选择的标准态)
二.(12分)某气体的状态方程为 (b为大于0的常数)
(1) 该气体分别经焦耳实验和焦耳-汤姆逊实验后体系温度如何变化?
(2) 求此气体在T,P时的逸度。
(3) 阐述常数b的物理意义。
三.(15分)
(1)某有机化合物A,在酸的催化下发生水解反应。在323KpH=5的溶液中水解时,半衰期为69.3分,在pH=4的溶液中水解时,半衰期为6.93分。已知在二个pH值各自条件下,半衰期与A的始浓度无关。该反应速率方程为 。请求:α、β值及323K时的速率常数k。
(2) 用波长436.5nm的光激发气相2,3-丁二烯,已知:φisc=0.97,φp=0.15,τf=24ns,τp=0.0015s。假设单线态只进行荧光和系间穿越,请求:系间穿越速率常数kisc;荧光速率常数kf;磷光速率常数kp;三线态的非辐射衰变速率常数kT´。
四.(10分)请将反应H2(Pθ)+Ag2O(s)=2Ag(s)+H2O(l)设计成可逆电池。已知298K时上述反应的恒容热效应为-252.79kJmol-1,测得所设计的可逆电池的电动势的温度系数为-5.044×10-4V·K-1。请求算298K时电极OH-(aq)|Ag2O+Ag的标准还原电极电势。(已知:298K时Kw=10-14)
五.(8分)
(1) 请用统计方法求算298K,1molNO气体统计熵值。已知NO的θr=2.42K,θv=2690K,电子第一激发态与电子基态能级的波数差为121cm-1,电子基态与第一激发态的简并度均为2。
(2) 求算298K时,1molN2理想气体在占据J=3能级上的最概然分子数。已知θr=2.86K。
清华大学1998年硕士研究生入学考试试题——物 理 化 学
一、填空题(每空2分、共24分)
1、1mol理想气体经节流膨胀(即Joule——Tomson实验)压力自P1降低到P2,此过程的△A________0,△U______0 。(填》,=或《)
2、298K时,HCl(g)的标准摩尔生成焓△fHm=——92.31kJ/mol ,HCl(g)的无限稀释摩尔溶解焓(即1molHCl(g)溶于水形成无限稀薄溶液时的△H)为——75.13kJ/mol。若以b=b(θ)但仍遵守亨利定律的溶液作标准态,则HCl(aq)的标准摩尔生成焓△fHm(HCl,aq)=_______。
3、下图为Bi——Zn二组分体系的固液平衡相图,
(1)A区的平衡相态为______,
B区的平衡相态为________。
(2)527K时,纯Bi(s)和含93%Bi(质量百分数)的溶液成相平衡。若以纯Bi(s)作标准态,则上述溶液中Bi的活度为_________,活度系数为__________。(Bi和Zn的相对原子质量分别为209和65.39)
4、某原子基态与第一激发态的能级是非简并的,第一激发态的简并度为3,若其他能级可被忽略,且以基态作为能量的零点,298K时,此原子的电子配分函数qe=______。当体系平衡时,在此二能级上的粒子数之比N2/N1=___________。(玻尔兹曼常数k=1。38×10——23J/K)。
5、对大多数纯物质的液体来说,当温度升高时,其表面张力__________。
6、实验测得反应2AB=CD的速率方程式为r=k1[A][A][B],若反应物的起始浓度为[A]0=2[B]0,则速率方程式可写为:r=k2[A][A][A],k1与k2的关系为k1=________k2。
7、在电池_____________________________中进行的反应是Ni(s)+H2O(l)→NiO(s)+H2(g)
二、选择填空题:(每题2分,共12分)
1、若理想气体反应O=∑νBB在T1~T2的温度区间内,各物质均无相变,且△Cp《0(△Cp=∑νBCp,B),则在此温度区间内,反应摩尔焓变△rHm随温度升高而()。
(a)增大(b)减小(c)不变(d)无法确定其变化
2、某纯物质的液体凝固时,液体的密度大于固体的密度,则该液体的凝固点随压力升高而()。
(a)升高(b)降低(c)不变(d)不能确定其变化
3、对于组成不变的均相封闭体系,在w'=0的条件下,=()
(a)(b)(c)(d)
4、在浓差电池中,电池的电动势是E,液接电动势是Ej,则()
(a)E》0,Ej》0(b)E》0,Ej《0
(c)E《0,Ej》0(d)E《0,Ej《0
5、平行反应中,k1=10/min,k2=20/min,在反应过程中产物B和C的浓度之比,[B]/[C]=()
(a)1(b)2(c)0。5(d)无法确定其变化
6、当反应CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)在某给定条件下达到平衡时,若保持其他反应条件不变,而将CaCO3(s)的颗粒变小,平衡将()。
(a)向左移动(b)向右移动(c)不移动
(d)不能确定其移动方向
三、计算题
1、在熔点附近的温度范围内,TaBr5固体的蒸气压与温度的关系为:lg(p/kPa)=1.696——5650/T;
液体的蒸气压与温度的关系为:lg(p/kPa)=7.296——3265/T。
试求TaBr5三相点时的摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。(12分)
2、在1000℃时,将4.4克CO2(g)充入一放有过量碳的容积为1立方厘米体积的容器中,发生下述反应,CO2(g)+C(s)=2CO(g)
当反应达平衡时,混合气体的平均摩尔质量为36g/mol。
(1)计算此反应在1000℃时的K及容器中的平衡压力。
(2)当反应达平衡时,充入一些He(g),使反应压力增加一倍,求当反应重新达平衡时CO(g)的质量。
(3)如果当反应温度升高10℃时,K的值增加一倍,求此反应的△Hm和△Sm(假设△Cp=0)。(14分)
3、电池
(1)写出此电池的电极与电池反应;
(2)已知298K时,PbSO4的容度积Kφ=1.67×10e——8,
(3)当此电池在端电压为1V的情况下,不可逆放电96500C时,电池反应热为——151.61kJ,计算电池中硫酸根离子的活度a1。已知(эE/эT)p=-4.9×10e——4V/K。(14分)
4、当一气相反应2A──→P在一密闭容器中进行时,实验测得反应器内气体的总压随时间的变化如下:
t/s 0 100 200 300 400
p/kPa 53.5 42.9 38.4 35.7 34.1
(1)求此反应的级数和速率系数
(2)当反应物消耗掉60%时需多少时间?(14分)
5、(1)20℃时将半径为5×10e——5m的毛细管插入盛有汞的容器中,在毛细管内的汞面下降高度为11.10cm。若汞与毛细管壁的接触角为140°。汞的密度为1.36×10e4千克每立方米,求汞的表面张力。
(2)若20℃时水的表面张力为0.0728N/m,汞——水的界面张力为0.375N/m。试判断水能否在汞的表面铺展开?(10分)
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