天津大学2010物理化学考研真题Word文档格式.doc
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B.;
C.;
D.
5.饱和蔗糖(,A)水溶液中。
A.>
;
C.=;
6.理想气体反应在恒压、绝热条件下进行。
若非体积功为零,则。
7.克劳修斯-克拉佩龙方程适用于、相变,公式推导中采用的近似条件为、。
8.某双原子分子可看作一维谐振子,其振动能级分布数分别为等。
已知温度T下系统处于热平衡时,则。
9.1.00mol苯()和4.00mol甲苯()在25,100kPa下混合形成理想液态混合物,则该过程的熵变。
(写出公式及结果)
10.某温度、压力下、和反应达到化学平衡的系统中,组分数;
自由度数。
共5页,第1页
839
11.某气相基元反应的活化能为,摩尔反应焓为,则其逆反应的活化能。
12.某二级反应,A的浓度由初始浓度降至所需时间为90s,问从再降至所需时间。
13.写出下面三个表面化学公式
开尔文公式;
杨氏方程;
朗缪尔吸附等温式;
14.若有一物质加入到水中后,可令液体的表面张力降低,则该物质在表面的浓度
其在溶液本体的浓度。
判断所依据的公式为(写出具体公式)。
15.憎液溶胶在热力学上是不稳定的,它能够相对稳定存在的三个重要原因是,,。
二、(18分)
在恒定温度125下,100kPa1mol和100kPa0.5mol完全反应生成100kPa1mol,求过程的、、、及。
25下各组分标准摩尔生成焓、标准摩尔熵及25~125间的平均摩尔定压热容见下表:
-241.818
130.684
205.138
188.825
29.05
29.71
33.96
三、(14分)
煤炭化工中,为了将煤转化成有用的化工原料,常将煤在高温下与水蒸气反应,生成重要的合成气(),反应式如下:
已知在1000K、101.325kPa的条件下,反应物的平衡转化率。
求:
(1)1000K下反应的标准平衡常数;
共5页,第2页
(2)若已知反应在1200K的标准平衡常数=38.08,试计算此温度范围内的平均摩尔反应焓;
(3)计算1200K下反应的以及平均摩尔反应熵。
四、(12分)
1.在30下实验测得苯()和甲苯()混合物的蒸气总压为8.19kPa,气相和液相的组成分别为,。
设该混合物可看作理想液态混合物,求30时苯和甲苯的饱和蒸气压。
2.实验测得的乙酸水溶液的凝固点降低了。
水的凝固点降低系数。
该溶液可看作理想稀溶液,求该溶液时离子的质量摩尔浓度。
五、(15分)
下图所示为A-B二组分凝聚系统相图
(1)标出给定标号的各相区的稳定相;
(2)绘出图中状态点为a的样品的冷却曲线,并注明各阶段时的相变化。
六、(10分)
已知铅酸蓄电池
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在25时的电动势E=1.9283V,。
该电池的电池反应为:
(1)请写出该电池的电极反应;
(2)计算该电池中硫酸溶液的活度a、平均离子活度及平均离子活度因子。
七、(6分)
和CO的转动特征温度分别为2.863K和2.766K。
试求时和CO的标准摩尔转动熵、,并说明造成它们不同的主要原因。
八、(12分)
1.将材质相同半径不同的两根毛细管插入同一液体中,利用两毛细管中弯液面的高度差可测量该液体的表面张力。
现已知两毛细管的半径分别为,,测得,液体密度。
设液体可完全润湿管壁,试计算该液体的表面张力。
2.以等体积的的溶液与的溶液混合制备溶胶。
(1)写出其胶团结构的表示式,并指出该胶体粒子在电场中的移动方向;
(2)比较下列聚沉剂使该溶胶聚沉时的聚沉值大小,并将其按由大到小的顺序排列:
,,,,。
九、(16分)
1.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮
假设有以下机理:
(1)根据上述机理推导以的消耗速率表示的反应速率方程。
(2)实验表明该反应对NO为二级,对为一级。
在何种条件下所推导的速率方程符合实验的动力学规律?
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2.高温下氯乙烷发生气相分解反应
实验测得675K和775K下该反应的速率常数分别为和。
(1)试求该反应的活化能;
(2) 675K下,密闭容器中氯乙烷的初始压力为200kPa。
求反应进行了1200s时系统的总压及CH2CH2的摩尔分数。
十、(15分)
在25下的标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔生成焓可用电化学的方法加以测定。
(1)设计测定和的电池(给出电池的图示表示),并写出相应的电极、电池反应;
(2)给出实验所用主要仪器,并简述实验原理;
(3)简述实验需要测量哪些数据,数据如何处理。
共5页,第5页
天津大学招收2010年硕士学位研究生入学考试试题参考答案
一、填空题(32分)
1.D;
2.A;
3.B;
4.B;
5.C;
6.C
7.液-气固-气气相看作理想气体忽略凝聚相的体积
8.0.147
9.,20.802。
10.2,1
11.
12.180s
13.;
;
14.大于,
15.胶粒带电,溶剂化作用,布朗运动
解:
三、(14分)
解:
假设的初始物质的量为1mol,平衡转化率为a,则平衡时总的物质量,平衡常数为
共5页,第1页
(1)1000K时,
(2);
解得。
(3),
四、(12)
1.解:
假设混合物的蒸气为理想气体,根据拉乌尔定律
2.解:
设乙酸在的解离度为,则溶液中粒子(,和)总的质量摩尔浓度,而冰点降低,故
,即
,
五、(15分)
(1)1:
2:
3.;
4:
5:
6:
7:
8:
共5页,第2页
(2)
(1)电极反应
阳极反应:
阴极反应:
(2)电池的能斯特方程为
;
七、(6分)
双原子分子的平动熵
共5页,第3页
两者不同在于为对称分子。
由于两个N原子的全同性,分子绕通过两原子中心且垂直于两原子连线的轴旋转180o得到的构型与原构型不可区分,因此引入对称数来对这种现象加以校正。
八、(12分)
1.解:
液体在毛细管中上升的高度
由于液体可完全润湿管壁,所以
2.解:
(1)过量,胶体粒子带负电
该胶体粒子在电场中向正极移动。
(2)聚沉值顺序(由大到小):
,,,,
九、(16分)
(1)用的消耗速率表示反应速率
;
(2)要使导出的速率方程符合实验结果,须,此种情况下
共5页,第4页
(1)假设活化能在所给温度范围内为常数,根据阿伦尼乌斯方程
,解得
(2)由k的单位分析该反应为一级反应,因此用压力表示速率的速率常数。
分别以A,B和C表示氯乙烷,乙烯和氯化氢。
由一级反应速率方程的积分式,反应1200s后氯乙烷的分压
系统总压
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