2015年電子科技大學考研專業(yè)課試題物理化學

電子科技大學

2015年攻讀碩士學位研究生入學考試試題

考試科目：834物理化學

注：所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷或草稿紙上均無效。

1、（15分）（1）標出下面相圖（銅質(zhì)量百分濃度與溫度關系圖）中各相區(qū)的相態(tài)和自由

度數(shù)；

相區(qū)①②③④⑤⑥

相態(tài)

自由度數(shù)F

（2）將含銅摩爾分數(shù)為0.7的熔體500g緩慢冷卻剛至1052K時，固相和液相各為多

少克?其中，各相中含銅多少克?

2、（15分）電池：Pt|H2(p=100kPa)|HCl(b=0.1mol×kg-1)|AgCl(s)|Ag，已知298K時，

θ

EAgCl(s)/Ag=0.2221V，(?E/?T)p=-4.02×10-4V×K-1；0.1mol×kg-1的HCl水溶液中平均離子活

度因子γ±=0.796。

（1）寫出電極反應和電池反應；

θ

（2）計算298K時電池的電動勢E及反應的K、△rHm和△rSm；

（3）上述反應在確定濃度的條件下，在恒壓無非體積功的反應器中進行和在電池中可

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逆地進行時吸放的熱量各為多少？

3、（15分）（1）請證明，對于單純pVT變化，Wf=0的封閉系統(tǒng)，

?S??S??p??V?

?√??√=?√?√

è?T?pè?T?Vè?T?Vè?T?p

?S??S?

（2）求300K，5mol理想氣體?√??√=？

è?T?pè?T?V

4、（10分）273.15K和293.15K時，水的飽和蒸氣壓分別為610.2Pa和2333.1Pa。在

吸附一定量水的糖炭上，在上述溫度下吸附平衡時，水的蒸氣壓分別為104.0Pa和380.0Pa。

計算：（1）糖炭吸附1mol水蒸氣的吸附熱，（2）糖炭吸附1mol液體水的吸附熱（假設

吸附熱與溫度和吸附量無關）。

5．（10分）水蒸氣驟冷會發(fā)生過飽和現(xiàn)象。在夏天的烏云中，用干冰微粒撒于烏云中使氣

溫驟降至293K，此時水氣的過飽和度（ｐ/ｐｓ）達到4，已知293K時σ(H２O)＝72.75

mN·m-1，ρ(H2O)＝997kg·m-3。求算：（1）開始形成雨滴的半徑；（2）每一滴雨中所

含的水分子數(shù)。

6、（10分）25g的CCl4中溶有0.5455g某溶質(zhì)，與此溶液成平衡的CCl4蒸氣分壓為11.1888kPa，

而在同一溫度時純CCl4的飽和蒸氣壓為11.4008kPa。（1）求此溶質(zhì)的相對摩爾質(zhì)量Mr。

（2）根據(jù)元素分析結果，溶質(zhì)中含C為94.34%、含H為5.66%（質(zhì)量百分數(shù)），試確定

溶質(zhì)的化學式。

7、（15分）已知25℃水溶液中甲酸HCOOH和乙酸HAc的標準離解常數(shù)Kθ分別為1.82×10-4

和1.74×10-5。求下列溶液中氫離子的質(zhì)量摩爾濃度b（H+）。

（1）b=1mol·kg-1的甲酸水溶液；

（2）b=1mol·kg-1的乙酸水溶液；

（3）質(zhì)量摩爾濃度均為b=1mol·kg-1的甲酸和乙酸混合溶液，其計算結果說明了什么。

8、（15分）298.15K時，將2g某化合物溶于1kg水中的滲透壓與在298.15K將0.8g

葡萄糖(C6H12O6)和1.2g蔗糖(C12H22O11)溶于1kgH2O中的滲透壓相同。（1）求此化合物

的摩爾質(zhì)量；（2）此化合物溶液的蒸氣壓降低多少?（3）此化合物溶液的冰點是多少?（已

知298.15K水的飽和蒸氣壓為3.168kPa，水的冰點降低常數(shù)Kf=1.86mol-1·kg·K）。

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9、（15分）已知水的比定壓熱容Cp=4.184J·K-1·g-1。今有1kg、10℃的水，經(jīng)下述三種不

同過程加熱成100℃的水。求各過程的△Ssys(體系)、△Samb（環(huán)境）及△Siso（隔離）。

（1）系統(tǒng)與100℃熱源接觸；

（2）系統(tǒng)先與55℃熱源接觸至熱平衡，再與100℃熱源接觸；

（3）系統(tǒng)先與40℃、70℃熱源接觸至熱平衡，再與100℃熱源接觸。

10、（15分）對于兩平行反應：

-3-1-1-1

反應開始時只有A（g），且cA，0=0.02mol·dm，k1=3.0s，k2=2.5s，k3=4.0s，

k4=5.0s-1。

（1）試寫出分別用cA、cB、cC、cD表示的速率方程；

（2）求反應物A的半衰期；

（3）當反應物A完全反應（即cA=0）時，cB、cC、cD各為多少。

11、（15分）有氧存在時，臭氧的分解機理如下：

k1

O3O2+O·（快速平衡）

k-1

k2

O3+O·2O2（慢反應）

Ea,2

（1）分別導出用O3分解速率和O2生成速率所表示的表達式，并指出二者的關系；