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《1中南大学物理化学2001-2005考研真题52961350》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、中南大学2001年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答,试后本卷与答题纸一同交回)科目名称:物理化学(含物理化学实验)适用专业:化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程1.C6H6在100kPa时的熔点为5℃,摩尔熔化焓为9916J•mol-1,Cp,m(l)=126.8J•K-1•mol-1,Cp,m(s)=122.6J•K-1•mol-1。求100kPa、–5℃下1mol过冷C6H6凝固成固态C6H6的Q、△U、△H、△S、△A、△G,假设凝固过程的体积功可以忽略不计。(12分)解:涉及过程如下:H2+Cp,m(s)(T-T’)DH3=Cp
2、,m(l)(T’-T)+DH2+DH1+DH=D=9916J•mol-1+(122.6-126.8)×(268-278)J•mol-1=9958J•mol-1H=D恒压Q=9958J•mol-1H=9958J•mol-1DpV≈DH-DU=DS3=DS2+DS1+DS=DH2/T’+Cp,m(s)ln(T/T’)DCp,m(l)ln(T’/T)+=H2/T’+[Cp,m(s)-Cp,m(s)]ln(T/T’)D=9916J•mol-1/278K+(122.6-126.8)ln(268/278)J•K-1•mol-1=35.8J•K-1•mol-1S=99
3、58J•mol-1-268K×35.8J•K-1•mol-1=363.6DTH-DA=DG≈DJ•mol-12.卫生部规定汞蒸气在1m3空气中的最高允许含量为0.01mg。已知汞在20℃的饱和蒸气压为0.160Pa,摩尔蒸气发焓为60.7kJ•mol-1(设为常数)。若在30℃时汞蒸气在空气中达到饱和,问此时空气中汞的含量是最高允许含量的多少倍?汞蒸气看作理想气体,汞的摩尔质量为200.6g•mol-1。(10分)解:本题主要利用克-克方程进行计算。30℃时汞蒸气压为vapH(T’-T)/RTT’]Dp’=pexp[=0.160Pa×exp[60700×
4、(303.15-293.15)/(8.315×293.15×303.15)]=0.3638Pa此时空气中汞含量是最高允许含量的倍数为(pV/RT)M/0.01×10-3g=[0.3638×1/(8.315×303.15)]×200.6/10-5=28953.钙和镁能形成一种稳定化合物。该系统的热分析数据如下质量百分数wCa/%010194655657990100冷却曲线出现折点时T/K-883-973-923-998-冷却曲线的水平线T/K9247877877879947397397391116(1)画出相图(草图)并分析各相区的相态和自由度。(2)写出
5、化合物的分子式,已知相对原子量:Ca,40;Mg,24。(3)将含钙35%的混合物1kg熔化后,放置冷却到787K前最多能获稳定化合物多少?(12分)解1)相图如下。单相区F=2,两相区F=1,三相线F=0。(2)化合物C含Ca55%,可知其分子式为Ca:Mg=(55/40):(45/24)=11/15即为Ca11Mg15。(3)根据杠杠规则,设能得到化合物为W,则(1kg-W)×(35-19)=W×(55-35)得W=0.444kg4.在25℃时,下列电池Zn(s)
6、ZnCl2(b=0.005mol•kg-1)
7、Hg2Cl2(s)
8、Hg(1)的电动势E
9、=1.227V。(1)写出电极反应和电池反应。±和活度a。已知德g(2)求25%时该ZnCl2水溶液的离子强度I,离子平均活度系数拜-许克尔极限公式中常数A=0.509kg1/2•mol-1/2。。q(3)计算电池的标准电动势E(4)。(13分)qrGD求电池反应的解:此题与霍瑞贞主编的《物理化学学习与解题指导》258页15题基本相同,但书上计算活度部分是错误的!(1)正极反应:Hg2Cl2(s)+2e-=2Hg(1)+2Cl-负极反应:Zn(s)=Zn2++2e-电池反应:Hg2Cl2(s)+Zn(s)=2Hg(1)+ZnCl2(2)b+=b,b-=2
10、b,bBzB2=0.5×[b×4+2b×1]=3bSI=(1/2)=3×0.005mol•kg-1=0.015mol•kg-1±=-Az+
11、z-
12、I1/2=-0.509×2×0.0151/2=glg-0.1247±=0.750g3=(0.005)(2×0.005)q±3/bg3=b+b-2q±3/bga=a±3=b±32×0.7503=2.11×10-7(3)根据Nernst方程=E+(0.05916V/2)qElga(ZnCl2)=1.227V+0.02958V×lg(2.11×10-7)=1.030V=q=-zFEqrGD(4)-2×96500×1.
13、021J=-197.1kJ5.v=3200K,转动特征温度QHI的摩尔质量M=1
