计算题： 1．将装有0.1摩尔乙醚液体的微小玻璃泡，放入充满氮气（压力为101325 Pa）的恒容恒温（10 dm3，35℃）容器中。将小玻璃泡打碎后，乙醚完全汽化，此时形成一混合理想气体。已知乙醚在101325 Pa时的沸点为35℃，其汽化焓为25.104 kJ·mol-1。请计算： （1）混合气体中乙醚的分压； （2）氮气变化过程的?H，?S，?G； （3）乙醚变化过程的?H，?S，?G。 （15分） 2．某气体的状态方程为(p+a/Vm2)Vm=RT，式中a为常数，Vm为摩尔体积。试求1 mol该气体从（2×105Pa，10 dm3，300K）状态恒温可逆变至体积为40 dm3状态时的W，Q，ΔU，ΔH。已知：dU?CVdT?[T(?p/?T)V?p]dV （15分） 3．已知有关氧化物的标准生成自由能为： $(MnO)＝(?3849?102 + 74.48 T/K) J·mol-1， ?fGm$(CO)＝(?1163?102?83.89 T/K) J·mol-1， ?fGm$(CO2)＝?3954?102J·mol-1。 ?fGm试计算： （1）在0.13333Pa的真空条件下，用炭粉还原固态MnO生成纯Mn及CO的最低还原温度是多少？ （2） 在（1）的条件下还原反应能否按下列方程式进行？ 2MnO(s)＋C(s)＝2Mn(s)＋CO2(g) （15分） 4．由A和B组成的液态混合物为理想混合物，在85℃、101325 Pa下，混合物达到沸腾，试求刚沸腾时液相组成。已知B的正常沸点为80.10℃，摩尔汽化焓为34.27 kJ·mol-1，85℃时，A的饱和蒸气压为46.00 kPa。设饱和蒸气为理想气体。 （15分） 5．根据下表所列数据（表中w1，w2分别表示溶液1和溶液2含B物质的质量百分数）： （1）作出部分互溶液体A和B所形成的相图，指出最高会溶温度大约为多少？ （2）在10℃时，往100gA中慢慢的加入B，问加入多少克B时，体系开始变浑浊？ （3）在10℃时，往100gA中加入B的质量为100g时，两共轭溶液的组成和质量各为多少？ （4）在10℃时，至少应在100gA中加入多少克B，才能使A层消失？ （5）将100gA和150gB的混合液加热至30℃时，计算此时两共轭溶液的组成和质量之比[m（A层）: m（B层）]各为多少？ （6）若将（5）中的混合液在恒定压力下继续加热，问大约加热到什么温度时体系由浑浊变清？ （15分） 6．由固态铝、铝-锌合金及熔化物AlCl3-NaCl为电解质组成原电池，653K时，当合金中Al的质量分数为0.38时，测得电池电动势为7.43?10-3V，电动势的温度系数??=2.9?10-5V·K-1。 （1）写出电池表达式、电极反应和电池反应； （2）求653K时合金中Al的活度及活度系数； （3）求653K时合金中Al的偏摩尔自由能和纯固态Al的摩尔自由能之差?G、合金中Al的偏摩尔焓和纯固态Al的摩尔焓之差?H。 （15分） 7．1977年，Campbell提出了一个描述光合作用中的光合成速率方程： 反应速率 = A?Iabs B?Iabs?1其中A和B为常数，Iabs为光吸收速率（即单位时间单位体积中吸收光子的物质的量）。 （1）简要图示反应速率与Iabs之间的关系。 （2）从下面的反应机理推导上述反应速率方程，并给出A和B以反应速率的表达形式： C?hvE?C*k3k?3k1k?1C* (处于平衡) k2EC*??? 产物 其中E为酶（催化剂），C为叶绿素，C*为电子激发态的叶绿素，EC*为酶与电子激发态叶绿素的复合物。 （15分） 8．异戊二烯是由生物体排放到大气中的主要有机化合物，在大气中氧化后会造成大气污染，如高臭氧浓度和高气溶胶颗粒浓度等。异戊二烯在大气中的消除主要为由OH·自由基、NO3·自由基和O3引发的氧化反应。在298K下，异戊二烯与他们的反应速率常数分别为： kOH= 6.06×1013cm3·mol-1·s-1 1011cm3·mol-1·s-1 kNO3= 4.08×106cm3·mol-1·s-1 kO3= 7.71×已知大气环境中OH·，NO3·和O3的平均分子数密度分别为 2×106cm-3，1×109cm-3，和2.5×1012cm-3，L=6.02×1023mol-1。（分子数密度为单位体积中分子的个数） （1）分别计算异戊二烯与OH·，NO3·和O3反应的速率和半衰期； （2）求异戊二烯在大气中的平均寿命； （3）异戊二烯被释放到大气中后会迁移。计算风速10 km·h-1时，异戊二烯在空气中的平均迁移距离。 简答题： 9．对于一定量的理想气体，分析下列过程是否可能？ （1）恒温下绝热膨胀。 （2）恒压（压力不为0）下绝热膨胀。 （3）热完全转化为功。 （7分） 10．在25℃时，某液体物质A可在水中溶解xA（摩尔分数），设水在此液体中不溶解，若以该物质纯液体为标准态，如何求25℃该液体在水的饱和溶液中的活度系数？ （7分） 11．写出三种利用测定电动势来计算溶液pH的方法，要求： （1）列出电池的书面表示式（用摩尔甘汞电极为辅助电极，其电极电势为0.2801 V）。 （2） 列出计算pH的方法（已知醌-氢醌电极的标准电极电势为0.6995 V）。 （9分） 12．简述毛细凝聚现象，说明其形成的原因和形成的条件。 （7分） （15分）
华南理工大学 攻读硕士学位研究生入学考试试卷 物理化学(一)
