新《考研资料》吉林大学物化题01-06.doc

2001年吉林大学硕士试题-物理化学吉林大学 2001一、（16分）1摩尔水放在置于真空箱内的小玻璃泡中，25下将玻璃泡打破，有一半水蒸发成蒸气压为3200Pa的水蒸气（视为理想气体），已知该温度、压力下水的气化热为2469 Jg-1，计算此变化的Q、W、U、H、S（环）、F、S及G值。二、（14分）反应CuSO43H2O（s）= CuSO4（s）+3H2O（g），在25和50时的Kp分别为10-6和10-4，（1）求算该反应在50时的rGm、rHm及rSm及自由度f；（2）为使0.01molCuSO4（s）在25完全转化为三水化合物，至少需要多少摩尔的水蒸气通入25容积为2dm3的烧瓶中？（水蒸气视为理想气体）三、（6分）在温度300K时将5molA和5molB混合形成理想液体混合物，求mixV、mixH、mixS及mixG。四、（12分）   对于物质A的反应，经检测发现：1小时后A已经反应了80%，试求3小时后A还剩多少没反应？假设该反应对A为（1）一级；（2）二级。五（12分）25时测得电池：Ag（s）|AgCl（s）|HCl（aq）|Cl2（P）|Pt的电动势E = 1.136V，已知该温度下的（Cl2/Cl- ）= 1.358V，（Ag+/Ag ）= 0.799V，法拉第常数F=96500Cmol-1，试求AgCl（s）的标准生成吉布斯自由能rGm和活度积KSP。2002年吉林大学硕士试题-物理化学吉林大学 2002一、（18分）5mol理想气体（双原子分子），Cp，m =29 JK-1mol-1，始态温度为400K，压力为200kPa。（1）用一个600K的热源将体系等容加热到600K，求Q、W、U、S（体）及S（环）；（2）将始态经绝热可逆膨胀过程变到压力为100kPa，的终态，求Q、W、S及G。已知该气体的摩尔熵Sm（400K，200kPa）=219.2 JK-1mol-1）。二、（12分）分解反应2NaHCO3（s）= Na2CO3（s）+ H2O（g）+CO2（g）在298K进行时rHm=156 kJmol-1，平衡体系的总压力为2.2 Pa，假设反应的Cp,m = 0，试求：（1）298K时分解反应的平衡常数Kp，反应的rGm；（2）596K时NaHCO3（s）分解反应的Kp ；（3）596K时在真空容器中分解达平衡时体系的组分数及自由度数。三、(14分)溴乙烷的分解反应为一级反应，已知反应速率常数k =3.8×1014exp（-Ea/RT）（s-1），Ea = 229 kJmol-1，k B=1.38068×10 23 JK-1，h = 6.6262×10 34 Js。（1）求每秒钟分解率为1%时的温度；  （2）计算773K时rHm、rSm。四、（16分）   可逆电池Pt|H2（P）|HCl（m = 0.1 molkg -1）|Hg2Cl2（s）|Hg（l）|Pt的电动势与温度的关系为E（v）= 0.0694 + 1.881×10 3T - 2.9×10 6 T2，F = 96500 Cmol-1。（1）写出电池反应；（2）求25时电池的电动势；（2）25时电池产生2mol电子电量时反应的及rGm、rSm、rHm、QP可逆热Qr；吉林大学 2003一、（18分）1克水放在小玻璃泡中，玻璃泡置于真空箱中，25时将玻璃泡打破后有一半水蒸发，此时蒸气压为3200Pa，已知25时在3200Pa压力下水的气化热为2469 Jg-1，试计算此过程的Q、W、U、H、S、S（环）、F及G值，并判断该变化过程的方向。二、（12分）在温度T时，有两个由A和B组成的理想液体混合物，第一个含1molA和3mol的B，在该温度下，气液平衡时的总蒸气压为101325Pa；第二个含2molA和2molB，相应的平衡总蒸气压大于101325Pa。当加6mol组分C入溶液之后，总压降到101325Pa。已知纯C在该温度下的饱和蒸气压为81060Pa，试计算纯A及纯B在该温度下的饱和蒸气压。三、（18分）   钙和镁的固液二组分体系的相图如下：           1）  确定各相区及AB和MN线的相态和自由度f*；2）  将含钙40%的混合物700克熔化后，放置冷却到514前，可获得固体化合物最多为若干克？四、（12分）反应CuSO43H2O（s）= CuSO4（s）+3H2O（g），在25和50时的Kp分别为10-6和10-4，（1）计算该反应在50时的rGm、rHm及rSm；（2）为使0.01molCuSO4（s）在25完全转化为三水化合物，至少需要多大压力的水蒸气？五、（15分）673K时将NO2（g）通入反应器，测其压力为26.66kPa，试求当发生反应：NO2（g）=NO（g）+1/2 O2（g），并进行到45.7秒时，反应器内压力多大？反应的活化能是多少？已知该反应的速率常数k与温度T有如下关系：ln k（dm3mol-1s-1）= -12.8867×10 3/T（K）+ 20.27六、（15分）  25时测得下列电池的电动势E=1.136V，Ag（s）|AgCl（s）|HCl（aq）|Cl2（P）|Pt该温度下的（Cl2/Cl- ）= 1.358V，（Ag+/Ag ）= 0.799V，试求AgCl（s）的标准生成吉布斯自由能rGm和活度积KSP。2004年吉林大学硕士试题-物理化学吉林大学 2004一、（15分）在298K，P=105Pa压力下的1dm3 O2（理想气体），经绝热压缩到5×P，消耗功502J，求终态的温度T2、熵S2及变化的H、G值。已知O2的标准摩尔熵Sm（298K）=205.14JK-1mol-1。二（15分）氢醌的蒸气压实验数据如下：   s    g           l       g                     T/K     405.5    436.7      465.2      489.1                   P/ P  0.001316  0.01316   0.05263    0.1316试求：（1）氢醌的摩尔升华热subHm、摩尔气化热vapHm、摩尔熔化热fusHm（设均不随温度而改变）；（2）气、液、固三相共存的温度和压力； 3）该体系三相共存时的独立组分数及自由度数。三、（15分）水为溶剂的某稀溶液含有非挥发性溶质，在271.7K时凝固。（1）求该溶液的正常沸点；（2）在298.2K时的蒸气压（此时纯水的蒸气压为3168Pa）；（3）在298.2K时的渗透压。（已知水的Kf =1.86 Kkgmol-1，Kb=0.52 Kkgmol-1）四、（15分）丁烯-1催化脱氢制丁二烯的反应CH3CH2CH=CH2（g）CH2=CH-CH=CH2（g）+H2（g）原料气的组成为丁烯-1：水蒸气=1：15，操作压力为2×P（=202.65kPa），要使丁烯-1的平衡转化率达到40%，这时反应体系的温度应为多少？已知丁烯-1和丁二烯在25时的fGm分别为72.05和153.08 kJmol-1，在所研究的温度范围内rHm=110.75 kJmol-1，且与温度无关。五（15分）可逆电池H2（g，P）|HCl（m = 0.01 molkg -1）|AgCl（s），Ag（s）的电动势与温度的关系为E= - 0.096 +1.90×10 3 T 3.041×10 6 T2（1）写出电极反应，电池反应；（2）计算25时电池电动势及电池产生1mol电子电量时的rGm、rSm、rHm与rCP，m，热量Qr、Qp（25，上述电池反应在电池外恒压下进行时的热量）。六、（15分）反应NO2（g） NO（g）+1/2 O2（g），实验确定速率方程为 dNO2/dt = k NO22，速率常数k与温度的关系为ln k（dm3mol-1s-1）= - 12.6×103/T  + 20.26，求：（1）    求在427时，由起始压力为2.5×104Pa的NO2，在密闭容器中反应到总压力为3.1×104Pa时所需要的时间；（2）求表观活化能Ea及指前因子A的值。2005年吉林大学硕士试题-物理化学吉林大学 2005一、（15分）5mol单原子分子理想气体始态的温度为373.6K，压力为2.750Mpa，经绝热不可逆压缩到达终态。该过程的Sm=20.92 JK-1mol-1。W=6.275kJ。已知Sm（373.6K）=167.4JK-1mol-1。求终态的温度P2、V2、T2及过程的U、H、G、F。二、（15分）   在660.7K时，金属K和Hg的蒸气压分别是433.2kPa和170.6kPa，在K和Hg的物质的量相同的溶液上方，K和Hg的蒸气压分别为142.6kPa和1.733kPa，计算：（1）K和Hg在溶液中的活度和活度系数；（2）若K和Hg分别为0.5mol，计算它们的minG、minS和minH。三、（15分）   将1.1克NOBr放入一55抽成真空的体积为1升的容器中加热到25，此时容器内均为气态物质，总压力为32424Pa，其中存在以下化学平衡：2NOBr=2NO+Br2将容器内的气体视为理想气体，求上述反应在25时的标准自由能rG0。四、（15分）某一级反应在450K和500K时速率常数分别为3.67×10-7s-1和5.12×10-5s-1，求该反应的活化能Ea和500K时的活化熵Sm0、活化焓Hm0。五、（15分）电池Pt，H2（g，P）|NaOH（aq）| HgO（s），Hg（l），（g），Pt 在298K时的电动势E = 0.9261V。已知f Hm0（HgO，s）= - 90.71 kJmol-1，f Hm0（H2O，l）= - 285.84kJmol-1。（1）写出电极反应与电池反应；（2）求298K时电池反应的平衡常数；（3）求308K时电池的电动势E。六、（15分）（A）求NO（g）在298.15K及101325Pa时的摩尔熵。已知NO的r = 2.42K，V = 2690K，电子基态和第一激发态简并度皆为2，二能级间隔=2.473×10-21J。（B）下图是二组分体系的固液平衡相图，根据相图回答下列问题：（1）列表写出用数字标识的各相区的相的组合；（2）列表写出cd、ef、gh、CD、FG各线所代表的体系的相数、相态 与自由度；（3）在温度为t1时，a点可以与o点平衡共存，b点也可以与o点平衡共存。a点与b点二者可否平衡共存？为什么？2006年吉林大学硕士试题-物理化学吉林大学 2006一、（15分）   1mol单原子分子理想气体，始态为202650Pa、11.2dm3，经PT=常数的可逆过程压缩到终态为405300Pa，求：（1）终态的体积和温度；（2）U和H；（3）所作的功。二、（15分）   Na在汞齐中的活度a2符合lna2=lnx2+35.7x2，x2为汞齐中Na的摩尔分数，求x2=0.04时，汞齐中Hg之活度a1（汞齐中只有Na及Hg）。三、（15分）CO2的固态和液态的蒸气压分别由以下两个方程给出：lg（Ps/Pa）=11.986 -1360K/T ；lg（Pl/Pa）=9.729 -874K/T 计算：（1）CO2三相点的温度和压力；（2）CO2在三相点的熔化热和熔化熵。四、（15分）硫酸铜的脱水反应CuSO43H2O（s）= CuSO4（s）+3H2O（g），在25时的标准平衡常数Kp=10-6，为了使0.01molCuSO4完全转化为CuSO43H2O（s），问在25的2dm3容器中加入水蒸气的量至少应是多少？五、（15分）   某化合物的分解是一级反应，该反应活化能Ea=14.43 ×104Jmol-1，已知557K时，该反应速率常数k1=3.3×10-2s-1，现在要控制此反应在10min内，转化率达到90%，试问反应温度应控制多少度？六、（15分）反应Zn（s）+CuSO4（a=1）Cu（s）+ZnSO4（a=1）在电池中进行，15时，测得E=1.0934V，电池的温度系数 ，（1）写出电池表示式和电极反应式；（2）求电池反应的rGm0、rSm0、rHm0与Qr；（3）若将该反应放在等压量热计内进行，求反应的热量Qp。           吉林大学 2006（综合题物化部分，50分）1.（15分）1摩尔某单原子分子理想气体从T1=298K，P1=5P0的初态。（a）经绝热可逆膨胀；（b）经绝热恒外压膨胀到终态压力P2=P0。计算各途径的终态温度T2、及Q、W、U、H。2.（5分）N2分子的转动特征温度r = 2.86K（1）计算298K的转动配分函数值；（2）计算298K的N2气的摩尔转动熵Sm。3.（10分）血浆的渗透压在310.15K（37）时为729.54kPa，计算葡萄糖等渗透溶液的质量摩尔浓度。（设血浆密度为1×103kgm-3）4.（10分）环氧乙烷的分解反应为一级反应，已知在387时，半衰期t1/2为363min，活化能Ea为200 kJmol-1，试求在487时，分解75%环氧乙烷需要多少时间？5.（10分）求298K时下列电池的电动势和温度系数：Pt，H2（g，P）|H2SO4（aq）| O2（g，P），Pt已知H2O（l）的生成热为-285.84 kJmol-1，生成吉布斯自由能为-237.19 kJmol-1