2015年攻读硕士学位研究生入学试题物理化学

共3页第1页电子科技大学2015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、（15分）（1）标出下面相图（铜质量百分浓度与温度关系图）中各相区的相态和自由度数；相区①②③④⑤⑥相态自由度数F（2）将含铜摩尔分数为0.7的熔体500g缓慢冷却刚至1052K时，固相和液相各为多少克?其中，各相中含铜多少克?2、（15分）电池：Pt|H2(p=100kPa)|HCl(b=0.1mol×kg-1)|AgCl(s)|Ag，已知298K时，EqAgCl(s)/Ag=0.2221V，(¶E/¶T)p=-4.02×10-4V×K-1；0.1mol×kg-1的HCl水溶液中平均离子活度因子g±=0.796。（1）写出电极反应和电池反应；（2）计算298K时电池的电动势E及反应的Kq、△rHm和△rSm；（3）上述反应在确定浓度的条件下，在恒压无非体积功的反应器中进行和在电池中可共3页第2页逆地进行时吸放的热量各为多少？3、（15分）（1）请证明，对于单纯pVT变化，Wf=0的封闭系统，pVVpTVTpTSTS÷øöçè涶÷øöçè涶=÷øöçè涶-÷øöçè涶（2）求300K，5mol理想气体=÷øöçè涶-÷øöçè涶VpTSTS？4、（10分）273.15K和293.15K时，水的饱和蒸气压分别为610.2Pa和2333.1Pa。在吸附一定量水的糖炭上，在上述温度下吸附平衡时，水的蒸气压分别为104.0Pa和380.0Pa。计算：（1）糖炭吸附1mol水蒸气的吸附热，（2）糖炭吸附1mol液体水的吸附热（假设吸附热与温度和吸附量无关）。5．（10分）水蒸气骤冷会发生过饱和现象。在夏天的乌云中，用干冰微粒撒于乌云中使气温骤降至293K，此时水气的过饱和度（ｐ/ｐｓ）达到4，已知293K时σ(H２O)＝72.75mN·m-1，ρ(H2O)＝997kg·m-3。求算：（1）开始形成雨滴的半径；（2）每一滴雨中所含的水分子数。6、（10分）25g的CCl4中溶有0.5455g某溶质，与此溶液成平衡的CCl4蒸气分压为11.1888kPa，而在同一温度时纯CCl4的饱和蒸气压为11.4008kPa。（1）求此溶质的相对摩尔质量Mr。（2）根据元素分析结果，溶质中含C为94.34%、含H为5.66%（质量百分数），试确定溶质的化学式。7、（15分）已知25℃水溶液中甲酸HCOOH和乙酸HAc的标准离解常数qK分别为1.82×10-4和1.74×10-5。求下列溶液中氢离子的质量摩尔浓度b（H+）。（1）b=1mol·kg-1的甲酸水溶液；（2）b=1mol·kg-1的乙酸水溶液；（3）质量摩尔浓度均为b=1mol·kg-1的甲酸和乙酸混合溶液，其计算结果说明了什么。8、（15分）298.15K时，将2g某化合物溶于1kg水中的渗透压与在298.15K将0.8g葡萄糖(C6H12O6)和1.2g蔗糖(C12H22O11)溶于1kgH2O中的渗透压相同。（1）求此化合物的摩尔质量；（2）此化合物溶液的蒸气压降低多少?（3）此化合物溶液的冰点是多少?（已知298.15K水的饱和蒸气压为3.168kPa，水的冰点降低常数Kf=1.86mol-1·kg·K）。共3页第3页9、（15分）已知水的比定压热容Cp=4.184J·K-1·g-1。今有1kg、10℃的水，经下述三种不同过程加热成100℃的水。求各过程的△Ssys(体系)、△Samb（环境）及△Siso（隔离）。（1）系统与100℃热源接触；（2）系统先与55℃热源接触至热平衡，再与100℃热源接触；（3）系统先与40℃、70℃热源接触至热平衡，再与100℃热源接触。10、（15分）对于两平行反应：反应开始时只有A（g），且cA，0=0.02mol·dm-3，k1=3.0s-1，k2=2.5s-1，k3=4.0s-1，k4=5.0s-1。（1）试写出分别用cA、cB、cC、cD表示的速率方程；（2）求反应物A的半衰期；（3）当反应物A完全反应（即cA=0）时，cB、cC、cD各为多少。11、（15分）有氧存在时，臭氧的分解机理如下：（1）分别导出用O3分解速率和O2生成速率所表示的表达式，并指出二者的关系；（2）已知臭氧分解反应的表观活化能为119.2kJ·mol-1，O3和O·的摩尔生成焓分别为142.7kJ·mol-1和249.17kJ·mol-1，求上述第二步的活化能。（慢反应）Ea,2O3+O·2O2k2（快速平衡）O3O2+O·k1k-1