历年物理化学考研题.docx

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1、物理化学考研题12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637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G和S；C．求环境的熵变；D．可以使用何中判

2、据判断过程的性质。（12分）苯(l)苯(g)1mol真空等温蒸发1mol353K，pH、S353K，p(1)H1、S1H3、S3(3)苯(l)(2)H2、S2苯(g)1mol1mol353K353Kp=101.325kPap=101.325kPa解：设计如下途径计算：A．因真空蒸发，p环=0Wp环dV0QUH-pV)H1=0、S1=0。压力变化不大时，压力对凝聚系统的焓、熵影响不大，所以又理想气体恒温H3=0，所以HH1H2H3H2=nvapHm则Q=nvapHm-p(Vg-Vl)=nvapHm-pVg≈nva

3、pHm-nRT=1×30770J-1mol8.3145×J·K-1·mol-1×353K=27835JSS1S2S3S2S2H2/T)+nRln(p/p)=(30770J/353K)+1-18.×3145JK·×ln(101.325kPa/100kPa)-1=87.28JK·-1GH-TS=30770J-353K87×.28JK·=-39.84JC.环境熵变：设T系=T环S环=-Q系/T环=-27835J/353K=-78.85JK-1·D.可用熵判据判断过程的性质，此过程S隔S-1-1-1系S环=87.28J

4、K·+(-78.85JK·)=8.43JK·>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596.5Pa，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：2O)=p(H2O)/p*(H2O)=596.5Pa/1705Pa=0.3499B．H2O(溶液)→H2O(纯水)因为RT2-RT-1-1O)-1所以×288.15K×ln0.3499=2516Jmol·2O)=

5、-8.3145JK··mol383．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cHm/(kJmol·-1)-395.3-393.4-1-12.435.69Sm/(JK··mol)密度/kg·dm-33.5132.260求：A.298K时，由石墨转化为金刚石的rGm；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-1-1rHmcHm(石墨)-cHm(金刚石)=-393.4kJmol·-(-395.3kJmol·)=1.9kJmol·-1(金刚石)=2.43JK-1·

6、mol-1-5.69JK-1·mol-1rSm=Sm(石墨)-Sm-1-1=-3.26JK·mol-1-1-1rGmrHm-T-298K)rSm=1900Jmol·(×-3.26JK··mol=2871Jmol·-1石墨G=0金刚石p,298Kp,298KppV石dpV金dpG1=pG3=p石墨G2=2871J·mol-1金刚石p,298Kp,298KB．设计如下路径GG1G2G3=0pp0V石dpG2V金dppppV石)dpG2(V金p假设(V金-V石)与p无关，得：(V金-V石)(p-p)=-G2(MM）（

7、pp)G2金石MM）pp[G2(]金石2871Jmol1312103kgmol112103kgmol110010Pa(103kgm32.260103kgm3)3.51396=1.516×10Pa=1.51610×kPa4．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。39A.A.试绘制出该系统的相图；B.B.指

8、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℃/1800t1700aVI1600IVb1500cD1400IABVd130