历年物理化学考研题.doc

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1、.物理化学考研题Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.Word文档.华南理工大学2000年攻读硕

2、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、DSDH3、DS3(3)(1)DH1、DS1苯(l)1mol353K，p苯(l)1mol353Kp=101.325kPa苯(g)1mol353K

3、，p苯(g)1mol353Kp=101.325kPa(2)DH2、DS2A．因真空蒸发，p环=0Q=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=nDvapHm则Q=nDvapHm-p(Vg-Vl)=nDvapHm-pVg≈nDvapHm-nRT=1×30770J-1mol×8.3145J·K-1·mol-1×353K=27835JB.DS=DS1+DS2+DS3=DS2+DS2=(DH2/T)+nRln(p/p)=(30770J

4、/353K)+1×8.3145J·K-1×ln(101.325kPa/100kPa)=87.28J·K-1DG=DH-TDS=30770J-353K×87.28J·K-1=-39.84JC.环境熵变：设=DS环=-Q系/T环=-27835J/353K=-78.85J·K-1D.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１molNaOH溶解在4.559mol水中，测得该溶液的饱和蒸汽压596.5P

5、a，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=0.3499B．H2O(溶液)→H2O(纯水)Dm=m*(H2O)-m(H2O)因为m(H2O)=m*(H2O)+RTlna(H2O)Word文档.所以Dm=-RTlna(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·

6、mol-1)-395.3-393.4Sm/(J·K-1·mol-1)2.435.69密度/kg·dm-33.5132.260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)=-393.4kJ·mol-1-(-395.3kJ·mol-1)=1.9kJ·mol-1DrSm=Sm(石墨)-Sm(金刚石)=2.43J·K-1·mol-1-5.69J·K-1·mol-1=-3.26J·K-1·mol-1DrGm=DrHm-

7、TDrSm=1900J·mol-1-298K×(-3.26J·K-1·mol-1)=2871J·mol-1B．设计如下路径石墨p,298K金刚石p,298KDG=0石墨p,298K金刚石p,298KDG2=2871J·mol-1DG1=DG3= DG=DG1+DG2+DG3=0假设(V金-V石)与p无关，得：(V金-V石)(p-p)=-DG2=1.516×109Pa=1.516×106kPa 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

8、，与其平衡的液相组成为85％FeO；在1200℃Word文档.，两