浙江理工大学考研专业课试题719物理化学2017.pdf

1、第 1 页 ，共 2 页 浙浙 江江 理理 工工 大大 学学 20172017 年硕士研究生招生考试初试试题年硕士研究生招生考试初试试题 考试科目：物理化学考试科目：物理化学 A 代码：代码：719 （请考生在答题纸上答题，在此试题纸上答题无效）（请考生在答题纸上答题，在此试题纸上答题无效） 1. 冰（H2O，s）在 100 kPa 下的熔点为 0 C，此条件下的摩尔熔化焓 fusHm = 6.012 kJ mol-1 K-1。已知在 10 0 C 范围内过冷水 (H2O, l) 和冰的摩尔定压热容分别为 Cp,m (H2O, l) = 76.28 J mol-1 K-1和 Cp,m (H2O

2、, s) = 37.20 J mol-1 K-1。求在常压及10 C 下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 （10 分） 2. 5 mol 单原子理想气体从始态 27 C，50 kPa，先绝热可逆压缩至 100 kPa，再恒压冷却使体积缩小至 85 dm3，求整个过程的 Q，W，U，H 及 S。 （15 分） 3. 已知 100 C 水的饱和蒸气压为 101.325 kPa，此条件下水的摩尔蒸发焓 vapHm = 40.668 kJ mol-1。在置于 100 C 恒温槽中的容积为 100 dm3的密闭容器中，有压力 120 kPa 的过饱和水蒸气。此状态为亚稳态。今过饱和蒸气失稳，部分凝结成液态水达到

3、热力学稳定的平衡态。求过程的 Q，U，H，S，A 及 G。 （20 分） 4. 在 25 C，1 kg 水 (A) 中溶有醋酸 (B)，当醋酸的质量摩尔浓度 bB介于 0.16 mol kg-1和 2.5 mol kg-1之间时，溶液的总体积 V / cm3 = 1002.935 + 51.832bB/( mol kg-1) + 0.1394bB/( mol kg-1)2 求： （1）把水 (A) 和醋酸 (B) 的偏摩尔体积分别表示成 bB的函数关系式； （2）bB = 1.5 mol kg-1时水和醋酸的偏摩尔体积。 （12 分） 5. 体积为 1 dm3的抽空密闭容器中放有 0.0345

4、8 mol N2O4 (g)，发生如下分解反应： 50 C 时分解反应的平衡总压为 130.0 kPa。已知 25 C 时 N2O4 (g)和 NO2 (g)的 fHm分别为9.16 kJ mol-1和 33.18 kJ mol-1。设反应的 rCp,m = 0 。 （1）计算 50 C 时 N2O4 (g)的解离度及分解反应的 K； （2）计算 100 C 时反应的 K。 （18 分） 6. 已知甲苯、苯在 90 C 下纯液体的饱和蒸气压分别为 54.22 kPa 和 136.12 kPa。两者可形成理想液态混合物。取 200.0 g 甲苯和 200.0 g 苯置于带活塞的导热容器中，始态为

5、一定压力下 90 C的液态混合物。在恒温 90 C 下逐渐降低压力，问： （1）压力降到多少时，开始产生气相，此气相的组成如何？ （2）压力降到多少时，液相开始消失，最后一滴液相的组成如何？ （3）压力为 92.00 kPa 时，系统内气液两相平衡，两相的组成如何？两相的物质的量各 为多少？ （15 分） 第 2 页 ，共 2 页 7. 25 C 时，电池 ZnZnCl2 (0.555 mol kg-1)AgCl (s)Ag 的电动势 E = 1.015 V。已知 E（Zn2+Zn）= -0.7620 V，EClAgCl (s)Ag= 0.2222 V，电池电动势的温度系数pTE= 4.02x

6、10-4 V K-1。 （1）写出电池反应； （2）计算反应的标准平衡常数 K； （3）计算电池反应可逆热 Qr,m； （4）求溶液中 ZnCl2的平均离子活度因子 。 （18 分） 8. 已知气态 I 原子的 ge,0 = 2，ge,1 = 2，电子第一激发态与基态能量之差 e = 1.510 10-20 J，试计算 727 C 时气态 I 原子的电子配分函数 qe0以及在第一激发态的电子分布数 n1与总电子数 N 之比。 （10 分） 9. 已知 CaCO3 (s)在 500 C 时的密度为 3900 kg m-3，表面张力为 1210 10-3 N m-1，分解压力为101.325 Pa。若将 CaCO3 (s) 研磨成半径为 30 nm (1 nm = 10-9 m) 的粉末，求其在 500 C 时的分解压力。 （12 分） 10. 反应中， k1和 k1在 25 C 时分别为 0.20 s-1和 3.9477 10-3 MPa-1 s-1，在 35 C 时二者皆增为 2 倍。试求： （1）25 C 时的反应平衡常数 K； （2）正、逆反应的活化能及 25 C 时的反应热 Q； （3）若上述反应在 25 C 的恒容条件下进行，且 A 的起始压力为 100 kPa。若要使总压力 达到 152 kPa，问所需要的时间。 （20 分）