研究生入学考试物理化学模拟试卷（一）(9)

(2)(3)CH3· + H2H· + C2H6k2k3CH4 +H·

CH4 +CH3·

设反应(1)为快速对峙反应。试证明：

dcCH4dt?2k2(KcC2H6)1/2cH2

八、在一定压力下，A、B二组分的相图如下，请：

（1）标出各区（1-6）的相态；标出DF、EN、CG线上系统的自由度数。 （2）画出从a ,b两点开始降温到249K的步冷曲线示意图。

九、已知298K时AgBr的Ksp=4.88×10-13.

?θθEBr?0.0711V -?1.065V, E-|BrBr|AgBr,Ag2试计算298K时：（1）AgAg电极的标准电极电势EAg+|Ag；

（2）AgBr(s)的标准摩尔生成吉布斯自由能?fGm。

十、20℃时，水的表面张力72.8 mN·m-1，汞的表面张力为483.0 mN·m-1，汞与水的界面张力为375.0 mN·m-1，通过计算说明

(1) 水能否在汞表面展开? (2) 汞能否在水表面展开?

θθ

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研究生入学考试物理化学模拟试卷（五）参考答案

一、单项选择题

1. (B) 2. (D) 3. (A) 4. (D) 5. (A) 6. (C) 7. (B) 8. (D) 9. (D) 10. (B) 11. (A) 12. (C) 13. (B) 14. (B) 15. (A) 16.(C) 17.(D) 18.(A) 19. (B) 20. (D) 二、填空题

1. 降低 降低 增大

2. Ni(s), Ni0(s) | OH(aq) | H2 (g, p), Pt 3. 阳极 负极

4. dG??SdT?Vdp???BdnB

B-5. ﹥ ﹦

6. ① 单分子层吸附 ② 固体表面均匀 ③ 被吸附分子之间无作用力 ④ 吸附是动态平衡 7. 零级

8. 改变分子能级 改变能级上的分子数 9. 向右 不 10.

CV/T Cp/T

三、简答题

1. 组成不变，无相变，无非体积功，恒压，Cp为常数。 2. 理想液态混合物的所有组分，理想稀溶液中的溶剂。

3. ?p?2?，其中?为液体的表面张力，R?为液面的曲率半径，当R??? 时，液面为

R?平液面，Δp → 0，即没有附加压力了。 4. 化学平衡，压力的平衡，热平衡，相平衡。

5. ?U?0：循环，理想气体等温，钢性容器中的绝热反应过程。

?H?0：循环，理想气体等温，节流膨胀过程。

?G?0：循环。等温等压下达平衡的化学反应，可逆相变。

四、解 三相点时，固体与液体的蒸气压相同：

lg(ps/kPa)?lg(pl/kPa)，

即 1.520-4356/T=6.425-6261/T

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解得 T=(1905/4.905)K=388.4K

?subHm??6261K 由（1）式可得 ?2.303R则

mol-1 ?subHm=119.9 kJ·

由（2）式可得 解得

??vapHm2.303R??4356K

?vapHm=83.4 kJ·mol-1

?fusHm??subHm??vapHm= (119.9-83.4) kJ·mol-1=36.5 kJ·mol-1

五、解 设为二级反应,其速率方程为:

11??kt pAp0t=100s:时

11??k?100 32.353.5k?1.21?10?4(kPa?s)?1

解得

将t为200、300、400s和对应的pA代入求得k为一常数，故为二级反应.

t/s p/kPa PA/kPa

k/(kPa?s)·104

半衰期 t1/2?

六、解 Q??H?n?vapHm?40.64kJ?mol

-10 53.5 53.5

100 42.9 32.3 1.21

200 38.4 23.3 1.22

300 35.7 17.9 1.22

400 34.1 14.7 1.23

?111?()s?153s ?4kp01.22?10?53.5?S??H/T?(40.64?103/373.15)J?mol-1?108.9J?mol-1

?G?0

W??p?V??nRT??(1?8.314?373.15)J??3103J

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?U?Q?W?(40640?3103)J?37.54kJ

七、解 由反应（1）可得

2cCH3?cC2H6?K (a)

甲烷的生成速率

dcCH4dt?k2cCH3?cH2?k3cH?cCH2 6 (b)

稳态处理

dcH??k2cCH3?cH2?k3cH?cC2H6?0 dtcH??k2cCH3?cH2k3cC2H6 (c)

可得 将(c )代入(b)得

dcCH4dt将（a）代入得 八、解 相区 相态

1 L

?2k2cCH3?cH2 ?2k2(KcC2H6)1/2cH2

dcCH4dt2 3 4 5 6

A（s）+L C（s）+L A（s）+C（s） B（s）+L C（s）+B（s）

DF线： f*=C+1-ф=2+1-3=0 EN线： f*=C+1-ф=2+1-2=1 CD线： f*=C+1-ф=1+1-1=1

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九、解

1．将反应AgBr → Ag+ + Br-设计成下列电池

Ag |Ag+ || Br-| AgBr, Ag

可得

Eθ?EθRTAg+|AgBr-|AgBr,Ag?FlnKsp 则

Eθ+|Ag??0.0711-8.314?298/96500ln(4.88?10-13Ag)?V ?0.799V

2. 写出溴化银的生成反应

Ag +12 2B?rAg B r 设计成电池 Ag , AgBr | Br-| Br2, Pt

该电池的标准电动势 Eθ=(1.065-0.0711)V=0. 9 939V则溴化银的标准生成摩尔吉布斯自由能

?θfGm?=-zEθF=-(1?0.9939?96500)kJ?mol-1 =-95.9kJ?mol-1十、解 (1) 根据铺展系数的定义 SB/A= ?A-?B ?-B

若 S > 0 , 则能铺展。

SH2O/Hg??Hg??H2O??H2O-Hg

?(483?72.8?375)mN?m-1

?35.2mN?m-1?0 水能在汞面上铺展 SHg/H2O??H2O??Hg??H2O-Hg

=(72.8?483?375)mN?m-1

??785.2mN?m-1?0 汞不能在水面上铺展

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