天大真題和答案

1、天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839 所有答案必須寫在答題紙上，并寫清楚題號，答案寫在試題上無效。一、填空題(32分)1. 封閉系統(tǒng)發(fā)生一循環(huán)過程，Q 。 A. 0； B. 0； B. ； B. 0； B. 0； C. = 0； D. 不確定7. 克勞修斯-克拉佩龍方程適用于 、 相變，公式推導(dǎo)中采用的近似條件為 、 。8. 某雙原子分子可看作一維諧振子，其振動能級分布數(shù)分別為等。已知溫度T下系統(tǒng)處于熱平衡時，則 。9. 1.00 mol 苯() 和4.00 mol 甲苯()在25 ，100 kPa下混合形成理想液態(tài)混合物，則該過程的熵變

2、 。(寫出公式及結(jié)果)10. 某溫度、壓力下、和反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的系統(tǒng)中，組分?jǐn)?shù) ；自由度數(shù) 。 共 5 頁，第 1 頁天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：83911. 某氣相基元反應(yīng)的活化能為，摩爾反應(yīng)焓為，則其逆反應(yīng)的活化能 。12. 某二級反應(yīng)，A的濃度由初始濃度降至 所需時間為90 s，問從再降至所需時間 。13. 寫出下面三個表面化學(xué)公式 開爾文公式 ； 楊氏方程 ； 朗繆爾吸附等溫式 ；14. 若有一物質(zhì)加入到水中后，可令液體的表面張力降低，則該物質(zhì)在表面的濃度 其在溶液本體的濃度。判斷所依據(jù)的公式為 (寫出具體公式)。15. 憎液

3、溶膠在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，它能夠相對穩(wěn)定存在的三個重要原因是 ， ， 。二、(18分)在恒定溫度125下，100 kPa 1 mol 和100 kPa 0.5 mol 完全反應(yīng)生成100 kPa 1 mol ，求過程的、及。25下各組分標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵及25125間的平均摩爾定壓熱容見下表：00-241.818130.684205.138188.82529.0529.7133.96 三、(14分)煤炭化工中，為了將煤轉(zhuǎn)化成有用的化工原料，常將煤在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，生成重要的合成氣()，反應(yīng)式如下：已知在1000 K、101.325 kPa的條件下，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。求：(1) 1

4、000 K下反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)； 共 5 頁，第 2 頁天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839 (2) 若已知反應(yīng)在1200 K 的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)38.08，試計算此溫度范圍內(nèi)的平均摩爾反應(yīng)焓； (3) 計算1200 K下反應(yīng)的以及平均摩爾反應(yīng)熵。 四、(12分)1. 在30下實驗測得苯()和甲苯()混合物的蒸氣總壓為8.19 kPa，氣相和液相的組成分別為，。設(shè)該混合物可看作理想液態(tài)混合物，求30 時苯和甲苯的飽和蒸氣壓。2. 實驗測得的乙酸水溶液的凝固點降低了。水的凝固點降低系數(shù)。該溶液可看作理想稀溶液，求該溶液時離子的質(zhì)量摩爾濃度。五、

5、(15分)下圖所示為A - B二組分凝聚系統(tǒng)相圖(1) 標(biāo)出給定標(biāo)號的各相區(qū)的穩(wěn)定相；(2) 繪出圖中狀態(tài)點為a的樣品的冷卻曲線，并注明各階段時的相變化。六、(10分) 已知鉛酸蓄電池 共 5 頁，第 3 頁天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839在25時的電動勢E = 1.9283 V，。該電池的電池反應(yīng)為：(1) 請寫出該電池的電極反應(yīng)；(2) 計算該電池中硫酸溶液的活度a、平均離子活度及平均離子活度因子。 七、(6分)和CO的轉(zhuǎn)動特征溫度分別為2.863 K和2.766 K。試求時和CO的標(biāo)準(zhǔn)摩爾轉(zhuǎn)動熵、，并說明造成它們不同的主要原因。

6、八、(12分)1. 將材質(zhì)相同半徑不同的兩根毛細(xì)管插入同一液體中，利用兩毛細(xì)管中彎液面的高度差可測量該液體的表面張力。現(xiàn)已知兩毛細(xì)管的半徑分別為，測得，液體密度。設(shè)液體可完全潤濕管壁，試計算該液體的表面張力。2. 以等體積的的溶液與的溶液混合制備溶膠。 (1) 寫出其膠團結(jié)構(gòu)的表示式，并指出該膠體粒子在電場中的移動方向；(2) 比較下列聚沉劑使該溶膠聚沉?xí)r的聚沉值大小，并將其按由大到小的順序排列：，。九、(16分)1. 一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮假設(shè)有以下機理： (1) 根據(jù)上述機理推導(dǎo)以的消耗速率表示的反應(yīng)速率方程。(2) 實驗表明該反應(yīng)對NO為二級，對為一級。在何種條件下所推導(dǎo)的速率方

7、程符合實驗的動力學(xué)規(guī)律？ 共 5 頁，第 4 頁天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：8392. 高溫下氯乙烷發(fā)生氣相分解反應(yīng) 實驗測得675 K和 775 K 下該反應(yīng)的速率常數(shù)分別為和。 (1) 試求該反應(yīng)的活化能；(2) 675 K下，密閉容器中氯乙烷的初始壓力為200 kPa。求反應(yīng)進(jìn)行了1200 s時系統(tǒng)的總壓及CH2CH2的摩爾分?jǐn)?shù)。十、(15分)在25下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓可用電化學(xué)的方法加以測定。(1) 設(shè)計測定和的電池(給出電池的圖示表示)，并寫出相應(yīng)的電極、電池反應(yīng)； (2) 給出實驗所用主要儀器，并簡述實

8、驗原理； (3) 簡述實驗需要測量哪些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)如何處理。 共 5 頁，第 5 頁天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839 一、填空題(32分)1. D；2. A；3. B；4. B；5. C；6. C7. 液-氣 固-氣 氣相看作理想氣體 忽略凝聚相的體積8. 0.1479. ，20.802。10. 2，111. 12. 180 s13. ； 14. 大于，15. 膠粒帶電 ，溶劑化作用，布朗運動二、(18分) 解：三、(14分)解：假設(shè)的初始物質(zhì)的量為1 mol，平衡轉(zhuǎn)化率為a，則平衡時總的物質(zhì)量，平衡常數(shù)為共 5 頁，第 1 頁

9、天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839(1) 1000 K時，(2) ； 解得 。(3) ，四、(12)1. 解：假設(shè)混合物的蒸氣為理想氣體，根據(jù)拉烏爾定律；2. 解：設(shè)乙酸在的解離度為，則溶液中粒子(，和）總的質(zhì)量摩爾濃度 ，而冰點降低，故，即 ，五、 (15分)(1) 1：； 2：； 3. ；4：；5：；6：；7：；8：共 5 頁，第 2 頁天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839 (2) 六、(10分) 解：(1) 電極反應(yīng) 陽極反應(yīng)： 陰極反應(yīng)： (2) 電池的能斯

10、特方程為 ； 七、(6分)解：雙原子分子的平動熵 ； 共 5 頁，第 3 頁天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：839兩者不同在于為對稱分子。由于兩個N原子的全同性，分子繞通過兩原子中心且垂直于兩原子連線的軸旋轉(zhuǎn)180o得到的構(gòu)型與原構(gòu)型不可區(qū)分，因此引入對稱數(shù)來對這種現(xiàn)象加以校正。 八、(12分)1. 解：液體在毛細(xì)管中上升的高度 由于液體可完全潤濕管壁，所以 2. 解：(1) 過量，膠體粒子帶負(fù)電 該膠體粒子在電場中向正極移動。 (2) 聚沉值順序(由大到小)： ， 九、(16分)1. 解：(1) 用的消耗速率表示反應(yīng)速率 ； (2) 要使導(dǎo)出的速率方程符合實驗結(jié)果，須，此種情況下共 5 頁，第 4 頁天津大學(xué)招收2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案考試科目名稱：物理化學(xué) 考試科目代碼：8392. 解：(1) 假設(shè)活化能在所給溫度范圍內(nèi)為常數(shù)，根據(jù)阿倫尼烏斯方程，解得 (2) 由k的單位分析該反應(yīng)為一級反應(yīng)，因此用壓力表示速率的速率常數(shù)。分別以A，B和C表示氯乙烷，乙烯和氯化氫。由一級反應(yīng)速率方程的積分式，反應(yīng)1200 s 后氯乙烷的分壓 系統(tǒng)總壓 乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)為 十、(15分) 答：(1) 設(shè)計