合肥工业大学2010年硕士研究生初试专业课笔试试题

合肥工业大学2010年硕士研究生初试专业课笔试试题考试科目名称：物理化学

适用专业：化学工程；化学工艺；应用化学

（考生请注意：答题请写在报考点统一发放的答题纸上，一、概念题（每小题2分，共30分。所选答题要与题号对应，写在答题纸上）1.下列过程中，系统的ΔU≠0的是（

（A）不可逆循环过程

（C）理想气体的恒温膨胀过程）（B）可逆循环过程（D）纯液体的真空蒸发过程

）2.某系统进行一不可逆循环过程。下列说法正确的是（

(A)

(C) Ssys>0， Samb=0 Ssys=0， Samb=0(B)(D) Ssys=0， Samb>0 Ssys>0， Samb>0

3.液态的SO2的蒸汽压与温度的关系如下，可以计算出蒸发焓为（

Log(p*/Pa)=-1425.7K/T+10.442

（A）27.30kJ mol 1

（C）-27.30kJ mol 1（B）11.85kJ mol 1（D）-11.85kJ mol 1

））4.下列4种状态的纯水，化学势最高的是（

（A）373.15K,101.325kPa的液态水

(B)373.15K,101.325kPa的气态水

(C)373.15K,202.650kPa的液态水

(D)373.15K,202.650kPa的气态水

5.在未平衡的多项系统中，组分B在各相中的物质的量分数都相等，则下列说法中正确的是（）

（A）B在各相中的化学势相等（B）B在各相中的标准化学势相等（C）B在各相中的活度相等（D）说法都不正确

6.在下列过程中，ΔG=ΔA的是（）

（A）液体恒温蒸发（B）气体绝热膨胀

（C）理想气体在恒温下混合（D）恒温恒压下的化学反应

7.在25℃时，H2O(l) H2O(g)的 vapGm=44.02kJ·mol 1>0，而实际上H2O(l)

在25℃及101.325kPa压力下的空气中一般都会慢慢蒸发，从热力学角度分析，这是由于（）

（A）对于这种过程，ΔG不能作为判据（B）应当用 vapGm而不是用 vapGm作判据

（C）热力学的结论是一种可能性，不一定与实际相符

（D）水的物理性质有些反常

8.定义偏摩尔量时规定的条件是（）

（A）一定的温度、压力、组成（B）一定的压力、组成

（C）一定的温度、组成（D）一定的温度、压力

9.影响化学反应平衡常数的因素有（）

（A）惰性气体（B）压力（C）温度（D）以上都是

10.下述关于相图的说法中，错误的是（）

（A）通过相图可确定一定条件下平衡系统由几个相构成

(B)相图可表示平衡系统每一相的组成

(C)相图可表示出达到相平衡所需要的时间

(D)通过杠杆规则可由相图计算出两相的相对数量

11.在用对消法测定电池的电动势时，需要选用一个标准电池作为电动势的量度标准。下列电池中，常用作标准电池的是（）

（A）丹尼尔电池（B）韦斯顿电池

（C）伏打电池（D）伽法尼电池

12.当电极发生极化时，下列说法正确的是（

（A）电池电动势比可逆电动势高

(B)施加的电解电压比可逆电动势高

(C)阴极电势比平衡电势正

(D)阳极电势比平衡电势负

13.在一定温度和压力下，润湿性液体在毛细管柱上升的高度与（

（A）表面张力（B）毛细管直径

（C）液体密度（D）接触角

14.下列物质中，最适合作表面活性剂的是（

（A）硬脂酸（B）硫酸

（C）苯甲酸（D）甲酸）））

15.某等容反应正向活化能为Ef，逆向活化能为Eb，则Ef-Eb等于（（A）- rHm

（C）- rUm（B） rHm（D） rUm）

二、（18）分1.5mol乙醇分别经两种途径发生下列相变：

l，101.325kPa，78.5℃ g，101.325kPa，78.5℃

（1）恒温恒压途径；

（2）向真空膨胀直至上述末态。

分别计算两种途径的Q、W、ΔU，ΔH，ΔS，ΔG

已知乙醇在正常沸点78.5℃时蒸发热是40.46kJ/mol，设气体为理想气体，液体体积忽略不计。

三、（20分）已知下列数据

物质

C2H4(g) cHm（298K）/kJ·mol 1 (298K)/J·K 1 mol-1Sm-1411

-1560

-286219.5229.5130.6C2H6(g)H2(g)

在298-1000K范围内，反应的平均热容差 rCP=10.84J·K 1 mol 1。

试求：（1）298K时理想气体反应C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)的 rHm、 rSm、

rGm。

（2）1000K时该反应的 rHm、 rSm、 rGm及K 。

20%H2(g)、50%C2H6(g)（3）判断在1000K和P 下系统含30%C2H4(g)、

反应进行的方向。

四、（12分）在20℃下将68.4g蔗糖（M=342.299g·mol 1）溶于1kg的水中，已知20℃下此溶液密度为1.024g·cm 1，纯水饱和蒸汽压为2.339kPa。试求：（1）此溶液的蒸汽压；

（2）此溶液的渗透压

五、（20分）电池Pt|H2(101.325kPa)|HCl( 0.131)|Hg2Cl2(s)|Hg（l）

4 1298.15K时，E=0.3724V，（ E/ T）p=1.5173×10V K

（1）写出该电池的电极反应和电池反应(取z=1)。

（2）计算该电池在298.15K时的 rHm、 rSm、 rGm及Qr,m。

（3）计算298K时的E 及K 。

六、（12分）25℃半径为0.01 m的水滴与蒸汽达到平衡，试求水滴承受的附加压力及水滴的饱和蒸汽压。已知25℃时水的正常蒸汽压为3.168kPa，表面张力为7.1097×10-2N·m 1，密度为0.9971g/cm3，摩尔质量为18.02g/mol。

七、（18分）65℃时N2O5气相分解为一级反应，其速率常数为0.292min 1，活化能为103.3kJ/mol。

（1）80℃时该反应的速率常数k；

（2）80℃时该反应的半衰期t1/2；

（3）80℃下反应一分钟时N2O5的分解百分数为多少？

八、（20分）

（1）指出如下A、B二组分气-液平衡相图中，相区I，II，III，IV的相数P、相态及自由度F（在答题纸上自画如下表格，再在表中填上正确答案）：

相区

I

II

III

IVP相态F

（2）图中三相平衡时，三个相的组成分别为多少？

（3）将14.4mol纯A液体和9.6mol纯B液体混合后加热，当温度无限接近t0有哪几个相平衡共存？各相的物质的量是多少？当温度刚刚离开t0时，有哪几个相平衡共存？各相的物质的量是多少？