吉林大學(xué)2001-2006年物理化學(xué)考研真題

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2001年吉林大學(xué)碩士試題-----物理化學(xué)

一、（16分）

1摩爾水放在置于真空箱內(nèi)的小玻璃泡中，25℃下將玻璃泡打破，有一半水蒸發(fā)成蒸氣壓為

3200Pa的水蒸氣（視為理想氣體），已知該溫度、壓力下水的氣化熱為2469J?g-1，計算

此變化的Q、W、△U、△H、△S（環(huán)）、△F、△S及△G值。

二、（14分）

反應(yīng)CuSO4?3H2O（s）=CuSO4（s）+3H2O（g），在25℃和50℃時的Kpθ分別為10-6和

10-4，（1）求算該反應(yīng)在50℃時的△rGmθ、△rHmθ及△rSmθ及自由度f；（2）為使

0.01molCuSO4（s）在25℃完全轉(zhuǎn)化為三水化合物，至少需要多少摩爾的水蒸氣通入25℃容

積為2dm3的燒瓶中？（水蒸氣視為理想氣體）

三、（6分）

在溫度300K時將5molA和5molB混合形成理想液體混合物，求△mixV、△mixH、△mixS及

△mixG。

四、（12分）

對于物質(zhì)A的反應(yīng)，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)：1小時后A已經(jīng)反應(yīng)了80%，試求3小時后A還剩多

少沒反應(yīng)？假設(shè)該反應(yīng)對A為（1）一級；（2）二級。

五（12分）

25℃時測得電池：Ag（s）|AgCl（s）|HCl（aq）|Cl2（Pθ）|Pt的電動勢E=1.136V，

已知該溫度下的φθ（Cl2/Cl-）=1.358V，φθ（Ag+/Ag）=0.799V，法拉第常數(shù)

F=96500C?mol-1，試求AgCl（s）的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能△rGmθ和活度積KSP。

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2002年吉林大學(xué)碩士試題-----物理化學(xué)

一、（18分）

5mol理想氣體（雙原子分子），Cp，m=29J?K-1?mol-1，始態(tài)溫度為400K，壓力為200kPa。

（1）用一個600K的熱源將體系等容加熱到600K，求Q、W、△U、△S（體）及△S（環(huán)）；

（2）將始態(tài)經(jīng)絕熱可逆膨脹過程變到壓力為100kPa，的終態(tài)，求Q、W、△S及△G。已知

該氣體的摩爾熵Sm（400K，200kPa）=219.2J?K-1?mol-1）。

二、（12分）

分解反應(yīng)2NaHCO3（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g）在298K進行時△rHmθ=156kJ?mol-1，

平衡體系的總壓力為2.2Pa，假設(shè)反應(yīng)的△Cp,m=0，試求：

（1）298K時分解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kpθ，反應(yīng)的△rGmθ；（2）596K時NaHCO3（s）分解反

應(yīng)的Kpθ；（3）596K時在真空容器中分解達平衡時體系的組分數(shù)及自由度數(shù)。

三、(14分)

溴乙烷的分解反應(yīng)為一級反應(yīng)，已知反應(yīng)速率常數(shù)k=3.8×1014exp（-Ea/RT）（s-1），

Ea=229kJ?mol-1，kB=1.38068×10–23J?K-1，h=6.6262×10–34J?s。（1）求

每秒鐘分解率為1%時的溫度；（2）計算773K時△rHmθ、△rSmθ。

四、（16分）

可逆電池Pt|H2（Pθ）|HCl（m=0.1mol?kg-1）|Hg2Cl2（s）|Hg（l）|Pt的電動

勢與溫度的關(guān)系為E（v）=0.0694+1.881×10–3T-2.9×10–6T2，F(xiàn)=96500C?mol-1。

（1）寫出電池反應(yīng)；（2）求25℃時電池的電動勢；（2）25℃時電池產(chǎn)生2mol電子電量

時反應(yīng)的及△rGmθ、△rSmθ、△rHmθ、QP可逆熱Qr；

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2003年吉林大學(xué)碩士試題-----物理化學(xué)

一、（18分）

1克水放在小玻璃泡中，玻璃泡置于真空箱中，25℃時將玻璃泡打破后有一半水蒸發(fā)，此時

蒸氣壓為3200Pa，已知25℃時在3200Pa壓力下水的氣化熱為2469J?g-1，試計算此過程

的Q、W、△U、△H、△S、△S（環(huán)）、△F及△G值，并判斷該變化過程的方向。

二、（12分）

在溫度T時，有兩個由A和B組成的理想液體混合物，第一個含1molA和3mol的B，在該

溫度下，氣液平衡時的總蒸氣壓為101325Pa；第二個含2molA和2molB，相應(yīng)的平衡總蒸氣

壓大于101325Pa。當(dāng)加6mol組分C入溶液之后，總壓降到101325Pa。已知純C在該溫度下

的飽和蒸氣壓為81060Pa，試計算純A及純B在該溫度下的飽和蒸氣壓。

三、（18分）

鈣和鎂的固液二組分體系的相圖如下：

1）確定各相區(qū)及AB和MN線的相態(tài)和自由度f*；

2）將含鈣40%的混合物700克熔化后，放置冷卻

到514℃前，可獲得固體化合物最多為若干克？

四、（12分）

反應(yīng)CuSO4?3H2O（s）=CuSO4（s）+3H2O（g），在25℃和50℃時的Kpθ分別為10-6和

10-4，（1）計算該反應(yīng)在50℃時的△rGmθ、△rHmθ及△rSmθ；（2）為使0.01molCuSO4

（s）在25℃完全轉(zhuǎn)化為三水化合物，至少需要多大壓力的水蒸氣？

五、（15分）

673K時將NO2（g）通入反應(yīng)器，測其壓力為26.66kPa，試求當(dāng)發(fā)生反應(yīng)：

NO2（g）=NO（g）+1/2O2（g），并進行到45.7秒時，反應(yīng)器內(nèi)壓力多大？反應(yīng)的活化能

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是多少？已知該反應(yīng)的速率常數(shù)k與溫度T有如下關(guān)系：

lnk（dm3?mol-1?s-1）=-12.8867×103/T（K）+20.27

六、（15分）

25℃時測得下列電池的電動勢E=1.136V，Ag（s）|AgCl（s）|HCl（aq）|Cl2（Pθ）

|Pt該溫度下的φθ（Cl2/Cl-）=1.358V，φθ（Ag+/Ag）=0.799V，試求AgCl（s）

的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能△rGmθ和活度積KSP。

2004年吉林大學(xué)碩士試題-----物理化學(xué)

一、（15分）

在298K，Pθ=105Pa壓力下的1dm3O2（理想氣體），經(jīng)絕熱壓縮到5×Pθ，消耗功502J，

求終態(tài)的溫度T2、熵S2及變化的△H、△G值。已知O2的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵Smθ（298K）

=205.14J?K-1?mol-1。

二（15分）

氫醌的蒸氣壓實驗數(shù)據(jù)如

下：s≒gl≒g

T/K405.5436.7465.2

489.1

P/

Pθ0.0013160.013160.052630.1316

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試求：（1）氫醌的摩爾升華熱△subHm、摩爾氣化熱△vapHm、摩爾熔化熱△fusHm（設(shè)均不

隨溫度而改變）；（2）氣、液、固三相共存的溫度和壓力；3）該體系三相共存時的獨立

組分數(shù)及自由度數(shù)。

三、（15分）

水為溶劑的某稀溶液含有非揮發(fā)性溶質(zhì)，在271.7K時凝固。（1）求該溶液的正常沸點；（2）

在298.2K時的蒸氣壓（此時純水的蒸氣壓為3168Pa）；（3）在298.2K時的滲透壓。（已

知水的Kf=1.86K?kg?mol-1，Kb=0.52K?kg?mol-1）

四、（15分）

丁烯-1催化脫氫制丁二烯的反應(yīng)CH3CH2CH=CH2（g）→CH2=CH-CH=CH2（g）+H2（g）原料氣

的組成為丁烯-1：水蒸氣=1：15，操作壓力為2×Pθ（=202.65kPa），要使丁烯-1的平衡

轉(zhuǎn)化率達到40%，這時反應(yīng)體系的溫度應(yīng)為多少？已知丁烯-1和丁二烯在25℃時的△fGmθ

分別為72.05和153.08kJ?mol-1，在所研究的溫度范圍內(nèi)△rHmθ=110.75kJ?mol-1，且

與溫度無關(guān)。

五（15分）

可逆電池H2（g，Pθ）|HCl（m=0.01mol?kg-1）|AgCl（s），Ag（s）的電動勢與溫度

的關(guān)系為E=-0.096+1.90×10–3T–3.041×10–6T2（1）寫出電極反應(yīng)，電池

反應(yīng)；（2）計算25℃時電池電動勢及電池產(chǎn)生1mol電子電量時的△rGm、△rSm、△rHm

與

△rCP，m，熱量Qr、Qp（25℃，上述電池反應(yīng)在電池外恒壓下進行時的熱量）。

六、（15分）

反應(yīng)NO2（g）→NO（g）+1/2O2（g），實驗確定速率方程為–d[NO2]/dt=k[NO2]2，

速率常數(shù)k與溫度的關(guān)系為lnk（dm3?mol-1?s-1）=-12.6×103/T+20.26，求：

（1）求在427℃時，由起始壓力為2.5×104Pa的NO2，在密閉容器中反應(yīng)到總壓力

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為

3.1×104Pa時所需要的時間；（2）求表觀活化能Ea及指前因子A的值。

2005年吉林大學(xué)碩士試題-----物理化學(xué)

一、（15分）

5mol單原子分子理想氣體始態(tài)的溫度為373.6K，壓力為2.750Mpa，經(jīng)絕熱不可逆壓縮到達

終態(tài)。該過程的△Sm=20.92J?K-1?mol-1。W=6.275kJ。已知Smθ（373.6K）

=167.4J?K-1?mol-1。求終態(tài)的溫度P2、V2、T2及過程的△U、△H、△G、△F。

二、（15分）

在660.7K時，金屬K和Hg的蒸氣壓分別是433.2kPa和170.6kPa，在K和Hg的物質(zhì)

的量相同的溶液上方，K和Hg的蒸氣壓分別為142.6kPa和1.733kPa，計算：（1）K和Hg

在溶液中的活度和活度系數(shù)；（2）若K和Hg分別為0.5mol，計算它們的△minG、△minS

和△minH。

三、（15分）

將1.1克NOBr放入一55℃抽成真空的體積為1升的容器中加熱到25℃，此時容器內(nèi)

均為氣態(tài)物質(zhì)，總壓力為32424Pa，其中存在以下化學(xué)平衡：2NOBr=2NO+Br2將容器內(nèi)的氣

體視為理想氣體，求上述反應(yīng)在25℃時的標(biāo)準(zhǔn)自由能△rG0。

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四、（15分）

某一級反應(yīng)在450K和500K時速率常數(shù)分別為3.67×10-7s-1和5.12×10-5s-1，求該反應(yīng)

的活化能Ea和500K時的活化熵△≠Sm0、活化焓△≠Hm0。

五、（15分）

電池Pt，H2（g，Pθ）|NaOH（aq）|HgO（s），Hg（l），（g），Pt在298K時的電動勢

E=0.9261V。已知△fHm0（HgO，s）=-90.71kJ?mol-1，△fHm0（H2O，l）=-285.84kJ?mol-1。

（1）寫出電極反應(yīng)與電池反應(yīng)；（2）求298K時電池反應(yīng)的平衡常數(shù)；（3）求308K時電

池的電動勢E。

六、（15分）

（A）求NO（g）在298.15K及101325Pa時的摩爾熵。已知NO的Θr=2.42K，ΘV=2690K，

電子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)簡并度皆為2，二能級間隔△ε=2.473×10-21J。

（B）下圖是二組分體系的固液平衡相圖，根據(jù)相圖回答下列問題：

（1）列表寫出用數(shù)字標(biāo)識的各相區(qū)的相的組合；

（2）列表寫出cd、ef、gh、CD、FG各線所代表

的體系的相數(shù)、相態(tài)與自由度；

（3）在溫度為t1時，a點可以與o點平衡共存，

b點也可以與o點平衡共存。a點與b點二者可

否平衡共存？為什么？

2006年吉林大學(xué)碩士試題-----物理化學(xué)

一、（15分）

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1mol單原子分子理想氣體，始態(tài)為202650Pa、11.2dm3，經(jīng)PT=常數(shù)的可逆過程壓縮

到終態(tài)為405300Pa，求：（1）終態(tài)的體積和溫度；（2）△U和△H；（3）所作的功。

二、（15分）

Na在汞齊中的活度a2符合lna2=lnx2+35.7x2，x2為汞齊中Na的摩爾分數(shù)，求x2=0.04

時，汞齊中Hg之活度a1（汞齊中只有Na及Hg）。

三、（15分）

CO2的固態(tài)和液態(tài)的蒸氣壓分別由以下兩個方程給出：lg（Ps/Pa）=11.986-1360K/T；lg

（Pl/Pa）=9.729-874K/T計算：（1）CO2三相點的溫度和壓力；（2）CO2在三相點的熔

化熱和熔化熵。

四、（15分）

硫酸銅的脫水反應(yīng)CuSO4?3H2O（s）=CuSO4（s）+3H2O（g），在25℃時的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)

Kpθ=10-6，為了使0.01molCuSO4完全轉(zhuǎn)化為CuSO4?3H2O（s），問在25℃的2dm3容器中

加入水蒸氣的量至少應(yīng)是多少？

五、（15分）

某化合物的分解是一級反應(yīng)，該反應(yīng)活化能Ea=14.43×104J?mol-1，已知557K時，

該反應(yīng)速率常數(shù)k1=3.3×10-2s-1，現(xiàn)在要控制此反應(yīng)在10min內(nèi)，轉(zhuǎn)化率達到90%，試問

反應(yīng)溫度應(yīng)控制多少度？

六、（15分）

反應(yīng)Zn（s）+CuSO4（a=1）→Cu（s）+ZnSO4（a=1）在電池中進行，15℃時