华南理工大学2006年物理化学(一)考研试卷

华南理工大学2006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(一)适用专业：高分子化学与物理环境科学无机化学分析化学物理化学共4页第1页注：除有说明的题外，其它题所有专业都要求做。总分150分。1.5mol某单原子理想气体由273.15K，1.013106Pa经过如下不同过程到达新的状态，求各过程的Q，W，U，H，已知该理想气体的Cp，m=2.5R。(1)等温可逆膨胀到原来体积的2倍。(2)绝热可逆膨胀到1.013105Pa。(3)绝热反抗1.013105Pa的恒外压不可逆膨胀到平衡。(说明：无机、分析、物理化学等化学类专业不用做第(2)小题，15分；高分子和环境专业全做，20分)2．将100g40℃的水和100g0℃的冰绝热混合，求：(1)平衡后系统的温度和状态；(2)此过程的H，S和G。已知冰的融化热是335J·g；水的比热是4.18J·g·K1；水在25℃时的摩尔熵为70.08J·K1·mol1。已知水的相对分子质量为18.02。(15分)3.苯和甲苯组成的液态混合物可视为理想液态混合物，在85℃、101325Pa下，混合物达到沸腾，试求刚沸腾时液相及气相的组成。已知85℃时，p*甲苯=46.00kPa，苯正常沸点80.10℃，苯的摩尔汽化焓△vapH*m=34.27kJ·mol1。(15分)4.在高温下，水蒸气通过灼热煤层反应生成水煤气第2页C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)当温度为1000K及1200K时，K分别为2.505及38.08。试求：(1)在该温度范围内，反应的平均标准摩尔焓rHm。(2)当T=1100K，标准平衡常数K？(15分)0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0-2002040608010012050.1℃VIIVIIVIIIVIIIIVIICDNaI(B)H2O(A)QPMLKJIHFGEt/℃wB5.H2O－NaI系统能形成两种水合物，其相图如上。(1)根据相图计算两个水合物C和D的分子式。该水合物是稳定化合物还是不稳定化合物？已知H2O和NaI的相对分子质量分别为18.02和149.9。(2)相图中各区域和三相线的相态及自由度。(3)图中K点是什么相点？已知K点含NaI的质量分数为0.74，若一个含NaI质量分数为0.76的1kg溶液从80℃冷却到无限接近50.1℃时，可得到什么相态，其量如何？(20分)第3页6.有一原电池Ag(s)|AgCl(s)|Cl(α=1)║Cu2+(α=0.01)|Cu(s)(1)写出上述原电池的电极反应和电池反应式。(2)计算该原电池在25℃时的电动势E。(3)求25℃时原电池反应的吉布斯函数变△rGm和标准平衡常数K？已知：E(Cu2+|Cu)=0.3402V，E(AgCl(s)|Ag(s)|Cl)=0.2223V，F=96485C.mol-1。(15分)7.25℃时乙醇水溶液的界面张力与溶液中乙醇的浓度c(单位mol.dm-3)的关系为：γ/(mN.m-1)=720.5(c/mol.dm-3)+0.2(c/mol.dm-3)2。试求:(1)纯水的界面张力。(2)c=0.5mol.dm-3时，乙醇在液面的表面吸附量Г。(3)乙醇的浓度应为多大时，乙醇在液面的吸附量Г才达到最大值?(15分)8.平行反应A+B→C，A+B→D，两反应对A，B均为一级。300K时，若反应开始A和B的浓度均为1mol.dm-3，30min后有15%A转化为C，25%A转化为D。(1)求k1/k2=?(2)推出这二级平行反应的动力学方程积分式并求k1和k2。(3)若E1=150kJ.mol-1，E2=140kJ.mol-1，求总反应的表观活化能E?(4)若要提高产物C的比例，反应温度是升高还是降低好?为什么?(20分)第4页9.25℃在两极距离为35cm电泳池中，装入AgBr溶胶，然后在两极间施加188V的电压，通电40min15s，测得AgBr溶胶粒子移动了3.8cm.已知25℃时分散介质的相对介电常数r=80，粘度=1.038×103Pa.s，真空介电常数0=8.854×1012F.m1(1)该溶胶的电势为多少?(2)采用什么途经能使该溶胶的电势变为零?(3)当=0时，溶胶能否稳定存在?为什么?(10分)(此题要求化学类专业做，高分子和环境专业不用做)10.已知HF的转动特征温度r=30.3K，(1)求HF在350K时qr。(2)计算350K时转动量子数J=3与J=1时的粒子分布数之比。(10分)(此题要求化学类专业做，高分子和环境专业不用做)11.某电导池先后充以浓度均为0.001mol·dm3的HCl、NaCl、NaNO3三种溶液，分别测得电阻为468Ω，1580Ω和1650Ω。已知NaNO3溶液的摩尔电导率为121×104S·m2·mol1，如不考虑摩尔电导率随浓度的变化，试计算：(1)0.001mol·dm3NaNO3溶液的电导率。(2)电导池常数。(3)此电导池充以0.001mol·dm3HNO3溶液时的电阻R及HNO3溶液的摩尔电导率。(15分)(此题要求高分子和环境专业做，其它化学类专业不用做)