04華南理工物理化學.doc

452華南理工大學2004年攻讀碩士學位研究生入學考試試卷（試卷上做答無效，請在答題紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回）科目名稱：物理化學適用專業(yè)：材料物理與化學、化學工程、化學工藝、生物化工、工業(yè)催化、生物醫(yī)學工程、應用化學、環(huán)境工程共3頁第1頁1.始態(tài)為25常壓下的10克固體萘(C10H8)置于含足夠氧的彈式量熱計中燃燒，最終產(chǎn)物為25的CO2及液體水，過程放熱400.911KJ。試求此過程的焓變H(10分)2.在絕熱體系里將273K、1mol的水同373K、lmol的水混合成323K的水,試計算此過程的熵變S。設在此溫度范圍水的等壓摩爾熱容量為75JK1mol-1。(10分)3.已知反應A(g)2B(g)在298K時rGmO4.75KJmol-1,試求：(1)反應開始只有A，在298K、100KPa下A(g)的離解度？(2)當溫度不變，總壓增至1000KPa，A(g)的離解度？(3)反應開始時原料氣中A(g)與惰性氣體的摩爾比為1：2，在298K、100KPa下A(g)的離解度？(4)解釋(2)、(3)的計算結(jié)果。(15分)4.對于汞鉈二組分系統(tǒng)，已知汞和鉈的熔點分別為39和303，它們可形成化合物Tl2Hg5，熔點為15；形成的低共熔點的組成分別為8%、41%Tl（質(zhì)量分數(shù)），相對應的溫度分別為60、0；汞和鉈的摩爾質(zhì)量分別為200.5gmol-1、204.3gmol-1。(1)畫出汞鉈二組分系統(tǒng)的相圖(示意圖)。(2)分析各區(qū)域和三相線對應的相態(tài)和自由度。(15分)5.已知25時，反應：Zn(s)+Hg2Cl2(s)ZnCl2(b)+Hg(l)的rGmO=198.8kJmol-1。將該反應設計為電池。(1)寫出電池圖式和電極反應。(2)求電池的標準電動勢E。(3)若ZnCl2溶液的質(zhì)量摩爾濃度b=0.005molkg-1。求該電池的電動勢E。第2頁已知德拜-休克爾極限公式中常數(shù)A=0.509kg1/2mol-1/2，法拉第常數(shù)F=96500Cmol-1。(15分)6.電池Pt|H2(p)|HCl()|AgCl(s)|Ag在某指定條件下的電動勢與溫度t的關(guān)系為：E/V=0.236594.856410-4t/3.420510-6(t/)2求上述電池在25、可逆放電193C（庫侖）的電量時，反應過程的電功Wr、熵變rS、焓變rH及可逆熱Qr。(15分)7.273K時，用木炭吸附CO氣體，當CO平衡分壓分別為24.0kPa、41.2kPa時,對應的平衡吸附量為5.56710-3dm3kg-1、8.66810-3dm3kg-1,設該吸附服從蘭格繆爾吸附等溫式,計算當固體表面覆蓋率達0.9時,CO的平衡分壓是多少?(10分)8.在101325Pa外壓，100的某液體產(chǎn)生一個半徑為110-5m的小氣泡。(1)計算小氣泡所承受的壓力。(2)判斷該氣泡能否逸出液面？說明理由。已知此溫度下該液體的表面張力為58.510-3Nm-1,密度為1000kgm-3,飽和蒸氣壓為102000Pa,該液體的摩爾質(zhì)量為3010-3kgmol-1。忽略液體靜壓的作用。(10分)9.已知反應A(g)+B(g)C(g)，20時k1=0.3dm3mol-1s-1，k-1=4.010-3s-1，30時，k1=0.6dm3mol-1s-1。(1)求20時反應的rGmO。(2)求正向反應活化能。(3)若忽略逆反應，設30時反應物A和B起始濃度均為0.1moldm-3，求反應級數(shù)，半衰期，2分鐘時反應物A的轉(zhuǎn)化率。(15分)10.一氧化氮氣相氧化反應2NO+O22NO2反應機理為：N2O22NO2NO2O2+N2O2(1)設N2O2是活潑不穩(wěn)定物質(zhì)，導出用生成物NO2表示的反應速率方程。(2)設式正逆反應活化能均很小，式活化能大，導出用NO2表示的反k1k-1k1k2k3第3頁應速率方程。(15分)11.在三氧化二砷的飽和水溶液中，緩慢通入H2S可制備As2S3溶膠，H2S為穩(wěn)定劑。(1)寫出膠團結(jié)構(gòu)式，說明膠粒電泳方向。(2)說明電勢與表面電勢的主要區(qū)別及電勢的物理意義。(3)NaCl，MgSO4，MgCl2何者聚沉能力最弱？電解質(zhì)引起聚沉是影響斯特恩雙電層模型的哪個電勢？(15分)12.根據(jù)能量零點的選擇