廈門大學(xué)2021年826物理化學(xué)考研真題

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廈門大學(xué)2021年招收攻讀碩士學(xué)位研究生

入學(xué)考試試題

招生專業(yè)：化學(xué)系各專業(yè)專業(yè)課程：826物理化學(xué)

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一.（15分）某自由基反應(yīng)中存在下列兩種鏈轉(zhuǎn)移機(jī)理：

Br·+H2===HBr+H·

H·+Br2===HBr+Br·

反應(yīng)1和反應(yīng)2的活化能分別為76kJ·mol?1和4kJ·mol?1。初始時(shí)，向體系中通入等濃度

的H2與Br2，試求反應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，Br·與H·濃度的比值。

二.（15分）N2O5在惰性溶劑（CCl4）中分解是一級(jí)反應(yīng)：

N2O5→2NO2+1/2O22NO2===N2O4

分解產(chǎn)物NO2、N2O4都能溶解在CCl4中，而O2則不溶，在恒溫、恒壓下測(cè)定O2的體

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積，實(shí)驗(yàn)在46℃時(shí)進(jìn)行。當(dāng)O2的體積為10.75cm時(shí)，開始計(jì)時(shí)（t=0），當(dāng)t=2400s

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時(shí)，O2的體積為29.65cm，反應(yīng)完后（t→∞），O2的體積為45.50cm，試求反應(yīng)的速

率常數(shù)和半衰期。

三.（15分）4gAr（可視為理想氣體，其摩爾質(zhì)量為39.95g·mol?1），在300K時(shí)，壓力為

506.6kPa，今在恒溫下膨脹至202.6kPa。試分別求下列兩種過程的Q、W、ΔU、ΔH、

ΔF、ΔG。

（1）可逆過程。

（2）恒外壓過程。

?1?1

四.（15分）25℃時(shí)，催化加氫反應(yīng)C2H2(g)+2H2(g)===C2H6(g)的rΔHrSm=?232.7J·mol·K。

同溫時(shí)，有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下表：

C2H2(g)H2(g)C2H6(g)

S/J·mol?1·K?1130.68229.60

??1?1

Cp,m/J·mol·K43.9328.8252.63

?1

ΔcH/kJ·mol?1299.6?285.8?1559.9

試求25℃時(shí)的S(C2H2,g)、ΔrH，以及40℃時(shí)的ΔrS、ΔrH和ΔrG。

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五.（12分）在262.5K時(shí)，飽和KCl溶液（100g水中含0.030molKCl）與純水平衡共存。

已知水的凝固熱為6000J·mol?1，若以純水為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，試計(jì)算飽和溶液中水的活度及活度

?1

系數(shù)。已知M(H2O)=18.0g·mol。

六.（18分）298.15K時(shí)，將CH4(g)溶解在液態(tài)苯中，若x(CH4)=0.0043時(shí)，與該液相平

衡的氣相中p(CH4)=245kPa。試計(jì)算：

（1）該溫度下，與x(CH4)=0.01的液相平衡時(shí)的氣相的總蒸氣壓p。

（2）在平衡時(shí)，該液面上的氣相組成y(CH4)。

已知在101325Pa下，苯的正常沸點(diǎn)為80.1℃，苯的摩爾汽化焓為34.27kJ·mol?1，并設(shè)

該汽化焓與溫度無(wú)關(guān)。

七.（18分）Mg和Ni的正常熔點(diǎn)分別為924K和1725K，它們可生成兩種化合物MgNi2和

Mg2Ni。前者的正常熔點(diǎn)為1418K，后者于1043K分解為含38%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）Ni

的液相與MgNi2固體。體系有兩個(gè)低共熔點(diǎn)，其溫度和組成分別為783K、23%Ni及1353

K、89%Ni，各個(gè)固體之間完全不互溶。

（1）根據(jù)以上事實(shí)繪出該體系的等壓相圖，并標(biāo)明各相區(qū)的相組成。

（2）將含Ni質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的熔液逐漸降溫，繪制出該過程的步冷曲線，并寫出各段

的自由度及相轉(zhuǎn)變。

（3）將1kg上述熔液降溫，最多可生成純Mg2Ni的質(zhì)量為多少？

已知Mg和Ni的摩爾質(zhì)量分別為24.30g·mol?1和58.69g·mol?1。

八.（12分）水蒸氣驟冷會(huì)發(fā)生過飽和現(xiàn)象，在夏天的烏云中，用飛機(jī)撒干冰微粒使氣溫驟

?1

降至293K，水蒸氣的過飽和度（p/ps）達(dá)到4，已知293K時(shí)水的γ=0.07288N·m，ρ

=0.997g·cm?3，試計(jì)算：

（1）此時(shí)開始形成雨滴的半徑。

（2）雨滴所受到的附加壓力。

（3）每滴雨中所含水分子數(shù)。

九.（15分）在i–φ（電流–電勢(shì)）坐標(biāo)系中分別畫出原電池和電解池的極化曲線（不考慮

電阻超電勢(shì)極化）；電極極化主要有哪幾種極化？電極超電勢(shì)為各類極化引起的超電勢(shì)的

總和，可采取何種措施分別降低上述極化引起的超電勢(shì)？

?2?2

十.（15分）已知NaCl、KNO3、NaNO3在稀溶液中的摩爾電導(dǎo)率依次為1.26×10、1.45×10、

?22?1

1.21×10S·m·mol。已知KCl中t+=t?，設(shè)在此濃度范圍內(nèi)摩爾電導(dǎo)率不隨濃度而變

化，試計(jì)算：

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