1、1997年物化试题 一、(16分)(1)理想气体温度计以 为测温性质。(2)实际气体的压缩因子Z 。(不会等于1；可以大于、等于、小于1。)(3)已知1mol CO2气体分子的已占体积 b=0.042710-3m3mol-1。若气体可视为van der Waals 流体，则1mol CO2气体分子本身的体积为 。(4)在两个不同温度热源间运转着两个可逆热机，其工作介质分别为水和理想气体，则这两个可逆热机的效率 。(相同，不相同)(5)一绝热、密闭容器中的氢气和氧气经点燃后迅速化合成水，其熵变S 0。(,=,=,=,*Bp，设二者可以形成理想溶液。试证明此温度下溶液的蒸气总压总p介于*Ap与*B
2、p之间。(2)20时，HCl气体溶于苯中形成理想稀溶液。当达气液平衡时，液相中HCl的摩尔分数为0.0385，气相中苯的摩尔分数为0.095。已知20时苯的饱和蒸气压为10.010kPa。试求：气液平衡时的气相总压；20时HCl在苯中溶解的亨利常数。6 六、(12分)气体A在1000、2op下通过反应器的催化剂层，发生如下理想气体反应：2A(g)B(g)+C(g)分析达反应平衡的出口气体得知，500cm3(STP)气体混合物中含有200 cm3(STP)的C(g)。(1)求该反应在1000时的Ko。(2)若反应在1000时，温度升高1K，Ko增大1%。试求反应在1000时的omrH、omrS和
3、omrG。设反应的Cp=0，op=101325Pa。七、(12分)某温度下，纯N2O5(g)于体积为V 的容器中发生如下分解反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)此温度下反应的半衰期为1.40103s，且与反应物的初始压力无关。(1)求反应的速度常数。(2)若N2O5(g)的初始压力为60.0103Pa，试求反应开始10s和600s时系统的总压。八、(12分)(1)已知25时，纯水的电导率=5.5010 6 Sm1，密度 =997.07 kgm3。离子H+和OH 的无限稀释摩尔电导率H=0.03498 Sm2mol1、OH=0.01983 Sm2mol1。试求水的离子积KW。(水的摩
4、尔质量为18.015 kgmol1)(2)将如下反应设计成电池：(a)H2(p)+2Fe3+(3Fea)2H+(Ha)+2Fe2+(2Fea)(b)CdHg(a1)CdHg(a2)九、(12分)已知电池 Ag,AgCl(s)NaCl(aq)Hg2Cl2(s),Hg，25时电池反应的romH=5.44kJmol1，电动势的温度系数为3.41104VK1。试写出电极反应、电池反应并计算电池反应的romG、romS及电动势E。7 1999年试题 一、（16分）1对于一定温度下的纯物质液体，按照吉布斯表面相模型，热力学基本方程)(dG 。2与蒸气达平衡的平面液体中有一半径为 r 的气泡。已知平面液体的
5、饱和蒸气压为p，气泡中的饱和蒸气压为*rp，若忽略液体对气泡的静压力，则*rp p（、）。3 将 A、B、C 三 根 毛 细 管 的 一 端 分 别 浸 入 水 中，已 知 它 们 的 半 径CBArrr，设它们与水的接触角均为0。(1)水在哪根毛细管中上升最高？。(2)哪根毛细管中液面上方水的蒸气压最小？。4试写出物理吸附和化学吸附的三个主要区别 物 理 吸 附 化 学 吸 附 5在高压时，兰缪尔吸附等温式为 。6在边长为a的立方箱中有一质量为m的移动子，其移动能为2289mah，则该移动子所处能级的简并度为 。7试写出玻尔兹曼能量分布公式 。据此可见，能级的简并度愈大，粒子在能级中的出现几
6、率愈 ，而能级愈高，则出现几率愈 。（大、小）8子的配分函数0q的物理意义是 。当温度K 0T时，0q 。9七个独立的定域子分布在0、1和2三个能级上，这三个能级的简并度分别为1、3、2，各能级上的子数分别为3、3、1。则这一分布拥有的微观状态数为 。10当温度vT（振动温度）时，则v0q 。8 二、（10分）已知25时，163omcmolkJ 2092g),HC(环丙烷H 1omcmolkJ 509.393,C(石墨）H 12omcmolkJ 830.285g),H(H 163omfmolkJ 20.42g),HC(丙烯H 试求反应)g ,(HC63环丙烷g),HC63（丙烯的omrH及om
7、fH（环丙烷g,HC63）。三、（12分）1 mol双原子理想气体，依次经历下列三个过程：(1)从25、101325 Pa恒压加热至80；(2)向真空自由膨胀，体积增大一倍；(3)绝热可逆膨胀，温度降低至25。试计算全过程的Q、W、U、H、S、A、G。四、（10分）在7085的温度范围内，某纯物质液体A的饱和蒸气压与温度的关系为3336.873.1218lgTp，若A的蒸发热不随温度而变，蒸气可视为理想气体，液体的体积忽略不计。p的单位为Pa。试求：(1)纯物质A的摩尔蒸发热；(2)在80时的A的饱和蒸气压随温度的变化率Tpdd。五、（14分）有一固态部分互溶系统的液固平衡相图如图所示。M、N
8、、O三点组成Bw（质量分数）分别为0.30、0.50和0.80。(1)试写出各相区存在的相：；。(2)将210 gBw为0.60的系统自Q点冷却到温度刚为1t，试问此时系统中有哪些相？各相的质量是多少？(3)试分别绘出系统自D点和P点冷却的冷却曲线。9 六、（14分）在400500 K温度范围内，反应(g)Cl(g)PCl(g)PCl235 的标准摩尔反应吉氏函数服从如下方程：13omrmolJ )26.72ln52.141068.83(TTTG (1)450 K时将5PCl放入抽空的密闭容器中，若平衡时总压为101325 Pa，试计算5PCl的转化率。(2)计算450 K时该反应的omrS和
9、omrH。七、（12分）已知总反应(g)H(g)HC(g)CH22624按如下链反应机理进行，各基元反应的活化能也列于后：链的引发 HCHCH341k 11molkJ 423E 链的传递 HHCCHCH62432k 12molkJ 201E 234HCHCHH3k 13molkJ 29E 链的终止 43CHCHH4k 04E(1)试用稳定态处理法建立总反应的动力学方程式；(2)求总反应的表观活化能aE。八、（12分）25时，测得电池(Pb,(s)PbSO 380.0kgmol 0.010 ZnSO Zn)414m 电动势V 5477.0E，已知V 763.0 Zn Zn2oE。(1)写出电极反
10、应和电池反应；(2)计算 Pb(s),PbSO SO 424oE；(3)若4ZnSO的浓度为1kgmol 050.0，测得相应电池的电动势V 5230.0E，试计算4ZnSO水溶液的离子平均活度系数。（1molC 96485F）10 2000年试题 一、（15分）1.实际气体简化的微观模型是 。2.将-5的低压水蒸气恒温加压时，可能出现的相态变化为 。3.理想气体从同一初态开始，分别经历绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀过程发生相同的体积变化，则该气体经 过程后，其终态温度更低。4.试指出下列关系何者是正确的。(1)g),CO(s),(2omfomcHH金刚石；(2)g O,H(g),H(2omf2
11、omcHH (3)0g),SO(2omc H 5.0d S作为可逆性判据即平衡判据，适用于 。6.热力学基本方程pVTSGddd的适用条件是 。7一个系统由K个组分构成。在一定状态下，其容量性质 X 与各组分物质的量in、偏摩尔量iX之间的关系为：。8.用逸度表示的实际气体混合物和液体混合物中组分i的化学位表达式为 。9.对某液相化学反应，在它的oK、aK、xK中，只是温度的函数，还与压力及组成有关。10.在一定温度下，向纯水中加入少量表面活性剂，则此表面活性剂的单位表面吸附量 零（大于、等于、小于）。11.在室温下，一些双原子分子气体，如2O、2N、CO、2Cl等，其恒容摩尔热容均约为R25
12、。这是因为 。12.阿仑尼乌斯活化能的定义式为 。13.多数光化学反应的量子效率都不等于1，这是因为 。14.下面的几个原电池，何者的电动势与氯离子的浓度无关。(a)Pt),(Cl ZnClZn 22p溶液 11 (b)Hg,ClHg KCl ZnClZn 222溶液溶液 (c)Pt),(Cl HCl )(H Pt,22pp溶液 (d)Pt),(Cl KCl AgCl Ag,2p溶液 二、（13分）(1)制备氯乙烯的反应为(g)CHClCH(g)HCl(g)HC222。若将反应器的温度维持在25，试求每用掉1 kg HCl(g)，至少需要15的冷却水多少？已知OH2和HCl的摩尔质量分别为18
13、.02和1molg 46.36，(l)OH2的11m,molKJ 0.75pC。设各气态物质均服从理想气体状态方程，其标准摩尔生成焓数据如下：(g)HC22(g)HCl(g)CHClCH2 1omfmolkJ)298(H 226.73-92.307 35.6 (2)通常压力下，(s)CaCO(g)CO(s)CaO32的反应热与温度间的关系为：23133mr10016.976.2102.171082.177TTTH 单位为1molJ。设固体的体积略去不计，气体为理想气体，试求mrU、pC与温度的关系式。三、（15分）(1)101325 Pa 下，-5 的 过 冷66HC凝 固 成-5 的 固 态
14、66HC的 熵 变 为11molKJ 48.35，焓变为1molJ 9874。已知-5的固态66HC的饱和蒸气压为2.28 kPa，试求-5时的过冷66HC的饱和蒸气压。(2)已 知 20 时，液 态66HC的 饱 和 蒸 气 压 为 9.96 kPa，蒸 发 热 为1m o lkJ 90.33。设蒸发热不随温度而变化，试据所给数据估算-5时过冷66HC的饱和蒸气压。四、（11分）(1)在20和40，2CO的压力为op(101325 Pa)时，某饮料的每1 kg 水中可分别溶解1.70 g和1.00 g 2CO。今用只能承受o2p压力的容器充满该饮料。试计算在20下12 充装时，必须控制2CO
15、的平衡压力最高为多少，才能确保40下饮料在容器中安全存放？假设饮料可视为2CO的水溶液，且服从亨利定律。(2)试示意画出完全不互溶系统的二元系恒压液液气平衡相图，并在图上标明各相区内存在的相。氯苯和水可视为完全不互溶的系统。为提纯氯苯，可将其进行水蒸气蒸馏。若大气压力为101325 Pa，则蒸馏温度为91。在此温度下，水和氯苯的饱和蒸气压分别为72.6 kPa和28.7 kPa。试求馏出物中水与氯苯的物质的量之比。五、（14分）(1)在25下，将50 g O5HCuSO24晶体放入预先抽空的体积为3m 1的容器中。问最多能有多少晶体完全脱水？(2)若容器中预先置有吸附剂，且水能对它完全润湿。试
16、由计算结果说明，容器中的水蒸气能否在半径为cm105的吸附剂毛细管中凝结？已知25时，纯水的表面张力为1mN 0720.0，密度为33mkg10998.0，饱和蒸气压为3168 Pa，其它数据如下表：(s)O5HCuSO24(s)CuSO4(g)OH2 1omrmolkJ G-1879.9-661.9-228.61 1molgM 249.69 159.61 18.02 六、（10分）400时，反应(g)O21(g)NO(g)NO22k可以进行完全，其速率方程为2NONO22ddkctc。速率常数 k 与温度 T 的关系为：8.8)K/(576.41060.25smoldmlg3113Tk。(1
17、)试求此反应的活化能和400的速率常数；(2)若在400时将压力为26.7 kPa 的2NO通入反应器中，并发生上述反应，试求总压达到32.0 kPa所需时间。（设气体服从理想气体状态方程）13 七、（9分）对峙反应(g)COCl (g)Cl(g)CO22在350下进行，为确定其总速率方程 qpnmkkr22121ClCOClClCO中的 m、n 值，将纯净的 CO 和 Cl2 导入反应器，使二者反应。共进行了三次实验，实验结果见下表：实验编号 初始浓 度及初始速率 1 2 3 30dmmolCO 0.10 0.10 0.05 302dmmolCl 0.10 0.05 0.10 130sdmm
18、olr 21020.1 31026.4 31000.6 (1)试由实验数据确定 m、n 值；(2)求350时的1k值；(3)假定逆反应可略，2Cl的浓度为3dmmol 00.3，且COCl2，试计算350时CO的半衰期。八、（13分）25时，电池 Pt kPa),(101.3Cl HCl AgCl Ag,2溶液 的电动势为1.1362V，电动势的温度系数为 14KV1095.5。(1)写出电极反应和电池反应。(2)电池在25下可逆放电 96485 C，吸收或放出多少热量？(3)25下，电池在短路条件下放电 96485 C，吸收或放出多少热量？k1k-114 2001年研究生试题 一、（15分）
19、1、某实际气体服从范德华方程RTbVVapm2m，若其分子半径为r，阿伏加德罗常数用AN表示，则已占体积b 。2、在101325 Pa下，纯净的水能以过冷的液态存在，这是为什么？。3、试写出正交硫与单斜硫发生晶型转变时，其转变温度与压力间的依赖关系Tpdd 。4、当理想气体在一气缸中经绝热过程从初态1p、1V、1T达到终态2p、2V、2T时，其H 。5、克希霍夫公式可用于计算温度对标准摩尔反应焓的影响，但要注意其适用条件为：。6、热力学第二定律的克劳修斯说法为：热从低温物体传给高温物体是不可能的。（对、错）7、熵是由大量分子组成的宏观系统的性质，它的本质是 。8、若用 X 表示系统的任一容量性
20、质，则对于一个均相的含有K个组分的系统，其相应的偏摩尔量定义为iX ，它应是 的函数。9、实际气体、液体、固体及其混合物中组分i的化学位表示式为i 。10、Au-Ag二元系是固相完全互溶的系统。将含有一定量Ag的熔融混合物冷却，则析出的晶体应是 。（纯金属、化合物、固态溶液）11、对于任意化学反应BBB0，当达到化学平衡时，各组分化学位之间的关系式为 。12、对于化学反应 PBApba，其反应速度常数Ak、Bk、Pk之间的关系为：。15 13、有一电解质溶液，其中KCl和23)Ca(NO的浓度都为1kgmol 01.0，则此溶液的离子强度I 。14、原电池放电或充电时，电极要发生极化现象。极化
21、现象有两种，它们是 。二、（12分）试求反应(g)HI(g)I21(g)H2122在225下的等压热效应及等容热效应。已知25时12msubmolkJ 62.3(s)I(H，1omfmolkJ 7.24(g)HI H。在25225 之 间 各 物 质 的 平 均 摩 尔 热 容：112om,m o lKJ 08.29(g)HpC，112om,molKJ 56.33(g)IpC，11om,molKJ 87.29(g)HIpC。三、（12分）(a)25时将1 mol(g)O2从0.1 MPa恒温可逆压缩至0.6 MPa，试求此过程的Q、W、U、H、S、A、G。(b)在上题中，若自始至终用0.6 M
22、Pa的外压恒温压缩之，试求过程的Q、W、U、H、S、A、G。(c)试以合适的平衡判据，对(b)的可逆性作出判断。（设(g)O2可视为理想气体）四、（15分）含80.44 g苯(A)和241.36 g正己烷(B)的二元实际溶液，在25下达到气液平衡。由实验测得其平衡气相总压为20.078 kPa，平衡气相和液相的组成为247.0Ay、290.0Ax。已知苯和正己烷的摩尔质量分别为1molg 1.78和1molg 6.28，25时的饱和蒸气压分别为12.693 kPa和20.371 kPa。设气体服从理想气体状态方程。(1)试按活度标准状态惯例I，计算活度系数IA,和IB,，该系统是正偏差还是负偏
23、差？(2)试求该系统25达气液平衡时各相物质的量。(3)示意画出该系统25时的恒温相图，并指明各相区的相态。五、（13分）在17下把光气COCl2导入一个恒容的预先抽空的密闭容器中，直至压力达到Pa10466.94，在此温度下光气不会发生离解。今将气体加热到500，则光气按下式离解并建立平衡，平衡总压为Pa10676.25。16(g)Cl(g)CO (g)COCl22 设气体服从理想气体状态方程，试计算500时：(1)光气的离解度。(2)光气离解的标准平衡常数oK及pK和cK。(3)光气合成反应(g)COCl(g)Cl(g)CO22的omrG。六、（5分）在恒温条件下，1 mol体积为V的He
24、和1 mol体积为V的Ar混合成体积为2V的混合气体。试计算该过程的熵变以及混合前后系统的微观状态数之比。玻尔兹曼常数124KJ1081.13k。七、(14分)一定温度下，一级平行气相反应（副反应）（主反应）FD CB A 21kk 在密闭容器中进行。反应过程中，产物B的分压是产物D分压的2倍。0t时反应已经开始，不同时刻系统的总压数据如下 min/t 0 5 10 15 kPa/p 1.67 2.11 2.40 2.60 3.00 设气体服从理想气体状态方程。(1)试计算主反应和副反应的速度常数1k和2k。(2)若主反应的活化能11molkJ 0.48E，副反应的12molkJ 7.49E。
25、试求该平行反应的活化能Ea。八、（14分）25时电池Hg,ClHg kgmol1000.5 ZnClZn 22132的电动势为1.2244 V，V 7628.0 ZnZn2oE，V 2678.0Hg,ClHg Cl22oE。(1)写出该电池的电极反应和电池反应；(2)试用所给数据，计算25时此2ZnCl溶液的离子平均活度系数；(3)试用德拜-许克尔极限公式计算以上溶液的。与(2)算的相比较，何者更为可靠？17 2002年研究生试题 一、（14分）1、一般地说，难液化的气体如H2、N2等，其临界温度 。（较高、较低）2、一定量的实际气体经绝热恒压和不做非体积功的过程，从初态变化到终态，哪个热力学
26、函数的变化值为零。.3、1 mol H2O(l)在-10下凝结为冰，其0_mS。（、=、Ea(乙)。若将二者的温度都从T1升至T2，则 反应的反应速率增加得更快。（甲、乙）10、光化学反应的量子效率 。a、一定大于1；b、一定小于1；c、一定等于1；d、可以大于1，可以小于1，也可以等于1 11、当一独立的离域子系统恒温变压时，子的 的值将会发生变化。a、平动配分函数；b、转动配分函数；c、振动配分函数 12、低压下的双原子分子气体可视为独立的离域子系统，其子的配分函数值与能量标度零点的选取无关。（对、错）18 13、科尔劳施由实验发现的离子独立运动定律指明，在无限稀释的电解质溶液中，和与溶液
27、中其它离子的存在无关，仅决定于溶剂、温度和离子本性。（对、错）14、原电池放电时，阳极的超电势0_a。（、=、）二、（12分）2 mol双原子分子理想气体，由300 K、100 kPa的初态连续经历如下过程变化到终态：(1)先恒容加热至600 K；(2)再恒压冷却至500 K；(3)又绝热可逆膨胀至400 K 试求整个过程的Q、W、U、H。三、（14分）(1)在25下，若规定101.325 kPa的纯理想气体为气体的热力学标准状态，则N2(g)的相应的标准摩尔熵为11molKJ 49.191。在同温度下，若将气体的热力学标准状态改为100 kPa的纯理想气体，试求N2(g)的相应的标准摩尔熵。
28、(2)在一定的温度和压力范围内，石墨可以转变为金刚石，且转变温度随压力增大而升高。已知在2000 K下石墨转变为金刚石时，其体积将减小。试证明该转变过程是放热的。四、（14分）水(A)和异丁醇(B)可形成液相部分互溶系统，在101.325 kPa下，水和异丁醇的沸点分别为100和118，其最低恒沸点温度为90.0。在此温度下，液液气三相的平衡组成（以Bw计）分别为水相0.10，醇相0.75，气相0.65。(1)试画出该系统气液液平衡相图的大致形状，并在图上标明各相区内存在的相。(2)试计算在101.325 kPa下，系统中三相共存时的自由度f（计算时列出算式）。(3)将Bw为0.30的A和B的
29、混合物500 g，加热至温度刚要达到90.0，试计算各相的质量。19(4)若将Bw为0.08的溶液精馏，当塔板数足够多时，塔顶和塔底各得到什么？(5)采用特殊的工艺流程，可使该部分互溶系统中的A和B实现完全的分离。试画出该工艺流程的示意图。五、（12分）用镍作催化剂，在200时，苯可与氢加成而生成环己烷：(g)HC(g)3H(g)HC126266 已知下列数据：物质 1omfmolkJK)298(H 11ommolKJK)298(S C6H6(g)82.93 269.31 H2(g)0 130.684 C6H12(g)-123.14 298.35 在25200温度范围内，该反应的11m,rmo
30、lKJ 12.48pC，气体服从理想气体状态方程。试求反应在200时的omrU、omrH、omrS及标准平衡常数oK。六、（12分）326时，理想气体反应(B)H(C(A)H2C26464在一恒容的容器中进行。实验测得反应过程中，不同时间A的分压及分压随时间的变化率如下表：mint 10 30 50 70 85 kPaAp 73.6 58.0 48.3 41.7 37.9 1AminkPa)d/d(tp 0.96 0.59 0.40 0.29 0.27 该反应速率方程的形式为AAAAddcktc。试求：(1)反应级数（取整数）；(2)速率系数Ak。20 七、（8分）27时，水在半径为m1059
31、的毛细管中上升，接触角为30。已知27时平面 水 的 饱 和 蒸 气 压 为 3.529 kPa，密 度 为33mkg10997.0，表 面 张 力 为12mN1018.7，摩尔质量为1molg 02.18。试求该温度下，能在此毛细管内凝结的水蒸气的最低压力是多少？八、（14分）25时有如下电池：(l)Hg(s),ClHg 0.789),kgmol(0.0050 ZnClZn 2212 在该温度下V 7620.0 Zn Zn2oE,V 26791.0(l)Hg(s),ClHg Cl 22oE。电池反应电势的温度系数为14KV1029.4。(1)写出电极反应和电池反应；(2)求电池反应的mrG、mrS和mrH；(3)若使电池反应在恒温（25）、恒压和不做非体积功的条件下进行，试求吸收或放出的热量。
