北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试题804物理化学A(2)

k1Br2???2Br?k2Br?+H2???HBr+H?k3H?+Br2???HBr+Br? k4H?+HBr???H2+Br?k52Br????Br2根据上述反应机理，建立H2 + Br2 ? 2 HBr的反应速率方程，为

d[HBr]? 。 dt11．20 °C时水的表面张力为72.75×10-3 N·m-1 ，在该温度下使水的表面积增大4 cm2 ，则此过程的 ?G = ?????????????。

12．在通常情况下，T、p一定时，气体被固体表面吸附的过程其熵变?S???????0，焓变?H???????0。（选填 ? ，＝ ， ? ）

13．定温下某溶液的表面张力随浓度增大而减小，则该溶液的单位界面过剩量?????????0。（选填 ? ，= ， ? ）

14． 25 °C时乙醇水溶液的表面张力与溶液中乙醇的浓度c(单位mol·dm-3)的关系为：? /(mN·m-1) =72.0-0.5(c/ mol·dm-3)+0.2(c/ mol·dm-3)2 计算当c = 0.600 mol·dm-3 时，

(1) 乙醇在溶液表面的单位界面过剩量Г=????????????? mol·m-2； (2) 将半径为1.00×10-3 m 的毛细管插入溶液，毛细管中液面的高度

h=????????? m。假设乙醇溶液完全润湿毛细管，溶液密度ρ＝0.986×103 kg·m-3 ，g =9.80 N·kg-1。

15．请叙述热力学第三定律______________，并就所能解决的问题予以简要说明______________。

16．离子的极限摩尔电导率?(Ca)及?(Br)分别为59.4×10与78.4×10S·m·mol，则??m·mol。 CaBr2＝________ S·

17．质量摩尔浓度为b的Al(SO)水溶液的离子强度是__________ 。

2

43

2

-1

2

-1

?1m22??m?-4-4

三、计算题（每小题15分，共60分）

1．反应物A发生如下反应，能同时生成主产物B以及副产物C，反应均为一级：

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k1Ak2已知k1/s?1.20?103exp(?请问：

(1) 反应的活化能E1和E2分别是多少？

BC

10825 9622.3)；k2/s?8.90exp(?)。 T/KT/K(2) 使产品中B含量大于90.0%（摩尔百分含量）时所需的反应温度？ (3) 通过计算说明可否得到含B为99.5%（摩尔百分含量）的产品。如果不能得到，请计算产品中B的理论最大含量。

2．已知298 K时，电池Pt, H2 (p?)｜NaOH(a)｜HgO(s), Hg(l) 的电动势E=0.9265V，水的标准生成焓ΔfHm?= -285.81 kJ·mol-1，并查表得298 K时，下列各物质的摩尔熵值为：

物质 -1-1Sm?/ J·K·mol HgO(s) 73.22 O2(g) 205.10 H2O(l) 70.08 Hg(l) 77.40 H2(g) 130.67 (1) 写出该电池的电极反应和电池反应； (2) 计算该电池的ΔrGm?；

(3) 计算298 K时HgO(s)的分解压。

3．反应CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)在373Ｋ时K?=1.25×108 。

(1) 已知上述反应的△rSm? (373 K)为-125.52 J·mol-1·K-1，求COCl2(g) 373 K时解离为CO(g)和Cl2(g)反应的△rHm?为多少？

(2) 设上述反应的∑?BCp,m=0，且反应开始时系统中只有COCl2(g)，在保持系统压力为200 kPa的条件下，若要COCl2(g)的解离度为0.001，则反应温度应控制在多少？。

4．有两种物质A、B，其熔点分别为1500 °C、1700 °C，且B在1400 °C时有一

1400℃??B(?))。又知A与B能形成两种不稳定化合物A2B和晶型转变（B(?)?? 7

AB，其中化合物A2B于1200 °C分解得到固态纯A及xB=0.38（B的摩尔分数，下同）的液态混合物，化合物AB于1100 °C时分解得到固态纯B及xB=0.45的液态混合物。另外，该A-B二元系统具有一个最低共熔点（xB=0.40，1000 °C）。

(1) 请根据以上相平衡信息，示意画出该系统相图的大致形状； (2) 绘制xB=0.36的样品从1500 °C冷却到800 °C的冷却曲线示意图； (3) 有1 mol xB=0.20 的混合物自熔化后开始冷却，首先析出的物质是什么？最多可得到多少该物质?

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