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共3页第1页电子科技大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：834物理化学注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。1.（12分）1824年，法国工程师N.L.S.Carnot(1796～1832)设计了一个循环，以理想气体为工作物质，从高温Th热源吸收的热量，一部分通过理想热机用来对外做功W，另一部分的热量放给低温Tc热源，这种循环称为卡诺循环。请画出该卡诺循环的温-熵图（T-S图），并根据此图计算卡诺热机的工作效率。2．（20分）1mol单原子分子理想气体，始态为500K、5pθ，经历以下过程：（1）等温可逆膨胀至1pθ；（2）向真空膨胀至1pθ；（3）在恒外压（1pθ）下，绝热膨胀至1pθ。求以上各过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔF和ΔG。已知在始态时，Sm=123.43J·K·mol-1。3.(13分)有二元凝聚系相图如下，请标明图中10个区域相的组成和自由度，并绘出虚线P1、P2、P3的步冷曲线?4．（15分）已知反应2Cr3++3Cl2+7H2O=Cr2O72-+6Cl-+14H+的标准电极电位：VCrOCr33.13272/=+-qj，VClCl36.1/2=-qj，F=96500J·V-1·mol-1。若在298K时组成原电池。（1）写出该原电池的电池表达式，并计算标准电动势Eθ。共3页第2页（2）计算()KGmr298qΔ并判断反应进行的方向。（3）计算标准平衡常数Kθ。（4）若310-⋅=+dmmolcH，其它离子浓度均为标准浓度，求原电池的电动势E。5.（15分）323K时，醋酸（A）和苯(B)的溶液的蒸气压数据为：XA0.00000.08350.29730.66040.99311.000PA/Pa－15353306536072937333PB/Pa35197332772815818012466.6－（1）以拉乌尔定律为基准，求XA＝0.6604时组分A和B的活度和活度系数；（2）以亨利定律为基准，求上述浓度时组分B的活度和活度系数；（3）求出298K时上述组分的超额吉布斯自由能和混合吉布斯自由能。6.（15分）钢包（盛钢水的桶）底部有一透气砖，透过透气砖可以向钢包内吹入惰性气体氩气，以赶走包内的氧气净化钢水。为了在不吹Ar时钢水不从透气砖中漏出来，求透气砖气孔的最大半径为多少？（已知钢水深2m，密度ρ=7000kg·m-3，表面张力γ=1300×10-3N·m-1，重力常数g=9.8m·s-2，钢水与孔壁的接触角θ=150o。）7．（15分）用活性炭吸附CHCl3时，0℃时最大吸附量(盖满一层)为98.8dm3•kg-1。已知该温度下CHCl3的分压为1.34×103Pa时的平衡吸附量为82.5dm3·kg-1，试计算：（1）兰缪尔吸附定温式中的常数a；（2）0℃，CHCl3分压为6.67×103Pa下的吸附平衡时每kg吸附剂吸附气体的体积。8.（15分）试证明：PHSCVPTPT=⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂-⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂共3页第3页9.（15分）791K时，在定容下乙醛的分解反应为：CH3CHO（g）=CH4（g）+CO（g）若乙醛的起始压力p0为48.4kPa，经一定时间t后，容器内的总压力为p总：t/s421052423846651070p总/kPa52.958.366.371.678.383.6试计算该反应的反应级数。10.（15分）异丙苯（C6H5C（CH3）2-H）氧化为过氧化氢异丙苯（C6H5C（CH3）2-OOH）的反应式可简化为：RH+O2→ROOH，要使该反应进行，须在异丙苯中先加入2.5%的过氧化氢异丙苯作为引发剂。此反应的机理如下：（1）⋅+⋅─→─OHROROOHk1E1=151KJ·mol-1（2）⋅+─→─+⋅RROHRHROk2E2=17KJ·mol-1（3）OHRRHOHk23+⋅─→─+⋅E3=17KJ·mol-1（4）⋅─→─+⋅224ROORkE4=17KJ·mol-1（5）⋅+─→─+⋅RROOHRHROk52E5=17KJ·mol-1（6）2262OROORROk+─→─⋅E6=0KJ·mol-1试导出该反应的速率公式，并求出总反应的表观活化能Ea。