华南理工大学
2004年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：物理化学(化)
适用专业：无机化学、分析化学、物理化学、环境科学
共 3 页 一. 2 mol 乙醇在正常沸点（78.4℃）下，变为蒸汽，其摩尔汽化焓为41.50KJ.mol-1,乙醇蒸汽可视为理想气体。 （1） 试求该相变过程的Q，W，△U，△S，△A，△G。 （2） 若乙醇摩尔汽化焓可认为与温度无关时，那么50℃时乙醇的饱和蒸汽压应为多少？ （3） 当2mol乙醇蒸汽在101325Pa下，从78.4℃升温至100℃时，△H，△S各为多少？（已知Cp, m(C2H5OH,g)=65.44 J.mol-1 K-1）。 (本题15分) 二. 已知在298K，100 kPa下，反应： C2H4 (g)+H2O (l)==C2H5OH (l) 数据如下：（C2H4(g)视为理想气体） C2H4 (g) ?-152.26 △fHm/KJ.mol H2O (l) -285.83 C2H5OH (l) -277.7 161 111.5 Sm?/J.mol-1.K-1 219.6 69.91 -1-1Cp,m/J.mol.K 43.56 75.291 (1) 试求在298K下，反应的标准平衡常数K?。 ??(2) 在298K时，当乙烯的压力为200kPa，能否生成C2H5OH (l)？ (3) 在500K，100kPa下，反应的△rHm和△rSm各为多少？升高温度对C2H5OH (l)生成是否有利？ (本题20分) 三. 电池Pt│H2 (100 kPa) │HCl (0.1mol.Kg-1) │Hg2Cl2(S)│Hg 在298K时电动势为0.3724V，标准电动势为0.3335V，电动势的温度系数为1.526×10V.K。 （1） 写出正、负极及电池反应。 （2） 计算在298K时该反应的标准平衡常数K?, △rGm, Qr, m。 （3） 计算在298K时，HCl (0.1mol.Kg)水溶液的活度、平均活度a±及离子平均活度系数。 (本题15分) -1-4 -1第 1 页
四. 某电镀液含有Sn2+,Cu2+离子，其活度分别为: aSn2+=1, aCu2+=1, 已知ESn/Sn= -0.1366V, ECu（1） 何者首先在阴极上析出？ ?2+?2+,不考虑超电势，在/Cu=0.3400V298K下，进行电镀。 （2） 当第二种金属也开始析出时，原先析出的金属离子在镀液中的浓度为多少？ （3） 为了得到铜锡合金，你认为应采取何种措施？ (本题15分) 五. A、B两液体能形成理想液态混合物，已知在t℃ 时，纯A、纯B的饱和蒸汽压分别为PA*=40 kPa, PB*=120 kPa。 （1） 若将A、B两液体混合，并使此混合物在100kPa，t℃下开始沸腾，求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸汽压的组成（摩尔分数）？ （2） 在298K，100kPa下，1mol A和1mol B混合，求混合过程的△mixGm, △mixHm, △mixSm以及A的化学势μA(已知△fGm0（A,l,25℃）=123KJ.mol-1)。 (本题10分) 六. 水－异丁醇系统液相部分互溶，在101325 Pa下，系统的共沸点为89.7℃，气（G）,液（L1），液（L2）三相平衡时的组成（含异丁醇％质量）依次为70.0％，8.7％，85.0％。已知水，异丁醇正常沸点分别为100℃，108℃。 （1） 画出水-异丁醇系统平衡的相图(t ~ w%图)（草图），并标出各相区的相态。 （2） 共沸点处的自由度数F为多少？ （3） 350g水和150g异丁醇形成的系统在101325Pa下，由室温加热至温度刚到共沸点时，系统处于相平衡时存在哪些相？其质量各为多少？ (本题15分) 七. 某双原子分子的振动频率ν=5.72×1013Hz, 求298K时该分子的振动特性温度ΘV, 振动配分函数qV. (玻尔兹曼常数k=１.３８×１０Ｊ／Ｋ, 普朗克常数 h = 6.626 ×10-34J.s) (本题10分) 八. (1) 20℃时将半径为5×10-5m的毛细管插入盛有汞的容器中，在毛细管内的汞面下降高度为11.10cm。若汞与毛细管壁的接触角为140°。汞的密度为1.36×104千克/立方米，求汞的表面张力。 (2) 若20℃时水的表面张力为0.0728Ｎ/ｍ，汞-水的界面张力为0.375Ｎ/ｍ。试判断水能否在汞的表面铺展开？ (本题15分) -23第 2 页
九. 测得使1.0×10m Al(OH)3溶胶明显聚沉时, 最小需加1.0×10m浓度为1.0 mol/dm-3的KCl溶液, 或加6.5×10-6m3浓度为0.1 mol/dm-3的K2SO4溶液. 试求上述-53-53两电解质对Al(OH)3溶胶的聚沉值和聚沉能力之比. （本题15分） 十. 实验测得恒容气相反应NO + O3 →NO2 + O2为二级反应, 25℃时速率常数为1.2073-1-1-3×10dm.mol.s. 假定NO与O3的起始浓度均为0.1 mol.dm时. [1]. 求反应时间为1.0秒时O3的浓度; [2]. 求NO浓度下降到起始浓度的1/4时所需要的时间. （本题 20分） 第 3 页