吉林大学物化题.docx
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吉林大学物化题
2001年吉林大学硕士试题-----物理化学
吉林大学2001
一、（16分）
1摩尔水放在置于真空箱内的小玻璃泡中,25℃下将玻璃泡打破,有一半水蒸发成蒸气压为3200Pa的水蒸气（视为理想气体）,已知该温度、压力下水的气化热为2469J?
g-1,计算此变化的Q、W、△U、△H、△S（环）、△F、△S及△G值。
二、（14分）
反应CuSO4?
3H2O（s）=CuSO4（s）+3H2O（g）,在25℃和50℃时的Kpθ分别为10-6和10-4,
（1）求算该反应在50℃时的△rGmθ、△rHmθ及△rSmθ及自由度f;
（2）为使0.01molCuSO4（s）在25℃完全转化为三水化合物,至少需要多少摩尔的水蒸气通入25℃容积为2dm3的烧瓶中?
（水蒸气视为理想气体）
三、（6分）
在温度300K时将5molA和5molB混合形成理想液体混合物,求△mixV、△mixH、△mixS及△mixG。
四、（12分）
对于物质A的反应,经检测发现:
1小时后A已经反应了80%,试求3小时后A还剩多少没反应?
假设该反应对A为
（1）一级;
（2）二级。
五（12分）
25℃时测得电池:
Ag（s）|AgCl（s）|HCl（aq）|Cl2（Pθ）|Pt的电动势E=1.136V,已知该温度下的φθ（Cl2/Cl-）=1.358V,φθ（Ag+/Ag）=0.799V,法拉第常数F=96500C?
mol-1,试求AgCl（s）的标准生成吉布斯自由能△rGmθ和活度积KSP。
2002年吉林大学硕士试题-----物理化学
吉林大学2002
一、（18分）
5mol理想气体（双原子分子）,Cp,m=29J?
K-1?
mol-1,始态温度为400K,压力为200kPa。
（1）用一个600K的热源将体系等容加热到600K,求Q、W、△U、△S（体）及△S（环）;
（2）将始态经绝热可逆膨胀过程变到压力为100kPa,的终态,求Q、W、△S及△G。
已知该气体的摩尔熵Sm（400K,200kPa）=219.2J?
K-1?
mol-1）。
二、（12分）
分解反应2NaHCO3（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g）在298K进行时△rHmθ=156kJ?
mol-1,平衡体系的总压力为2.2Pa,假设反应的△Cp,m=0,试求:
（1）298K时分解反应的平衡常数Kpθ,反应的△rGmθ;
（2）596K时NaHCO3（s）分解反应的Kpθ;（3）596K时在真空容器中分解达平衡时体系的组分数及自由度数。
三、（14分）
溴乙烷的分解反应为一级反应,已知反应速率常数k=3.8×1014exp（-Ea/RT）（s-1）,Ea=229kJ?
mol-1,kB=1.38068×10–23J?
K-1,h=6.6262×10–34J?
s。
（1）求每秒钟分解率为1%时的温度;
（2）计算773K时△rHmθ、△rSmθ。
四、（16分）
可逆电池Pt|H2（Pθ）|HCl（m=0.1mol?
kg-1）|Hg2Cl2（s）|Hg（l）|Pt的电动势
与温度的关系为E（v）=0.0694+1.881×10–3T-2.9×10–6T2,F=96500C?
mol-1。
（1）写出电池反应;
（2）求25℃时电池的电动势;
（2）25℃时电池产生2mol电子电量时反应的及△rGmθ、△rSmθ、△rHmθ、QP可逆热Qr;
吉林大学2003
一、（18分）
1克水放在小玻璃泡中,玻璃泡置于真空箱中,25℃时将玻璃泡打破后有一半水蒸发,此时蒸气压为3200Pa,已知25℃时在3200Pa压力下水的气化热为2469J?
g-1,试计算此过程的Q、W、△U、△H、△S、△S（环）、△F及△G值,并判断该变化过程的方向。
二、（12分）
在温度T时,有两个由A和B组成的理想液体混合物,第一个含1molA和3mol的B,在该温度下,气液平衡时的总蒸气压为101325Pa;第二个含2molA和2molB,相应的平衡总蒸气压大于101325Pa。
当加6mol组分C入溶液之后,总压降到101325Pa。
已知纯C在该温度下的饱和蒸气压为81060Pa,试计算纯A及纯B在该温度下的饱和蒸气压。
三、（18分）
钙和镁的固液二组分体系的相图如下:
1）确定各相区及AB和MN线的相态和自由度f*;
2）将含钙40%的混合物700克熔化后,放置冷却
到514℃前,可获得固体化合物最多为若干克?
四、（12分）
反应CuSO4?
3H2O（s）=CuSO4（s）+3H2O（g）,在25℃和50℃时的Kpθ分别为10-6和10-4,
（1）计算该反应在50℃时的△rGmθ、△rHmθ及△rSmθ;
（2）为使0.01molCuSO4（s）在25℃完全转化为三水化合物,至少需要多大压力的水蒸气?
五、（15分）
673K时将NO2（g）通入反应器,测其压力为26.66kPa,试求当发生反应:
NO2（g）=NO（g）+1/2O2（g）,并进行到45.7秒时,反应器内压力多大?
反应的活化能是多少?
已知该反应的速率常数k与温度T有如下关系:
lnk（dm3?
mol-1?
s-1）=-12.8867×103/T（K）+20.27
六、（15分）
25℃时测得下列电池的电动势E=1.136V,Ag（s）|AgCl（s）|HCl（aq）|Cl2（Pθ）|Pt该温度下的φθ（Cl2/Cl-）=1.358V,φθ（Ag+/Ag）=0.799V,试求AgCl（s）的标准生成吉布斯自由能△rGmθ和活度积KSP。
2004年吉林大学硕士试题-----物理化学
吉林大学2004
一、（15分）
在298K,Pθ=105Pa压力下的1dm3O2（理想气体）,经绝热压缩到5×Pθ,消耗功502J,
求终态的温度T2、熵S2及变化的△H、△G值。
已知O2的标准摩尔熵Smθ（298K）=205.14J?
K-1?
mol-1。
二（15分）
氢醌的蒸气压实验数据如下:
s≒gl≒g
T/K405.5436.7465.2489.1
P/Pθ0.0013160.013160.052630.1316
试求:
（1）氢醌的摩尔升华热△subHm、摩尔气化热△vapHm、摩尔熔化热△fusHm（设均不随温度而改变）;
（2）气、液、固三相共存的温度和压力;3）该体系三相共存时的独立组分数及自由度数。
三、（15分）
水为溶剂的某稀溶液含有非挥发性溶质,在271.7K时凝固。
（1）求该溶液的正常沸点;
（2）在298.2K时的蒸气压（此时纯水的蒸气压为3168Pa）;（3）在298.2K时的渗透压。
（已知水的Kf=1.86K?
kg?
mol-1,Kb=0.52K?
kg?
mol-1）
四、（15分）
丁烯-1催化脱氢制丁二烯的反应CH3CH2CH=CH2（g）→CH2=CH-CH=CH2（g）+H2（g）原料气的组成为丁烯-1:
水蒸气=1:
15,操作压力为2×Pθ（=202.65kPa）,要使丁烯-1的平衡转化率达到40%,这时反应体系的温度应为多少?
已知丁烯-1和丁二烯在25℃时的△fGmθ分别为72.05和153.08kJ?
mol-1,在所研究的温度范围内△rHmθ=110.75kJ?
mol-1,且与温度无关。
五（15分）
可逆电池H2（g,Pθ）|HCl（m=0.01mol?
kg-1）|AgCl（s）,Ag（s）的电动势与温度的关系为E=-0.096+1.90×10–3T–3.041×10–6T2
（1）写出电极反应,电池反应;
（2）计算25℃时电池电动势及电池产生1mol电子电量时的△rGm、△rSm、△rHm
与
△rCP,m,热量Qr、Qp（25℃,上述电池反应在电池外恒压下进行时的热量）。
六、（15分）
反应NO2（g）→NO（g）+1/2O2（g）,实验确定速率方程为–d[NO2]/dt=k[NO2]2,速率常数k与温度的关系为lnk（dm3?
mol-1?
s-1）=-12.6×103/T+20.26,求:
（1）求在427℃时,由起始压力为2.5×104Pa的NO2,在密闭容器中反应到总压力为3.1×104Pa时所需要的时间;
（2）求表观活化能Ea及指前因子A的值。
2005年吉林大学硕士试题-----物理化学
吉林大学2005
一、（15分）
5mol单原子分子理想气体始态的温度为373.6K,压力为2.750Mpa,经绝热不可逆压缩到达终态。
该过程的△Sm=20.92J?
K-1?
mol-1。
W=6.275kJ。
已知Smθ（373.6K）=167.4J?
K-1?
mol-1。
求终态的温度P2、V2、T2及过程的△U、△H、△G、△F。
二、（15分）
在660.7K时,金属K和Hg的蒸气压分别是433.2kPa和170.6kPa,在K和Hg的物质的量相同的溶液上方,K和Hg的蒸气压分别为142.6kPa和1.733kPa,计算:
（1）K和Hg在溶液中的活度和活度系数;
（2）若K和Hg分别为0.5mol,计算它们的△minG、△minS和
△minH。
三、（15分）
将1.1克NOBr放入一55℃抽成真空的体积为1升的容器中加热到25℃,此时容器内均为气态物质,总压力为32424Pa,其中存在以下化学平衡:
2NOBr=2NO+Br2将容器内的气体视为理想气体,求上述反应在25℃时的标准自由能△rG0。
四、（15分）
某一级反应在450K和500K时速率常数分别为3.67×10-7s-1和5.12×10-5s-1,求该反应的活化能Ea和500K时的活化熵△≠Sm0、活化焓△≠Hm0。
五、（15分）
电池Pt,H2（g,Pθ）|NaOH（aq）|HgO（s）,Hg（l）,（g）,Pt在298K时的电动势
E=0.9261V。
已知△fHm0（HgO,s）=-90.71kJ?
mol-1,△fHm0（H2O,l）=-285.84kJ?
mol-1。
（1）写出电极反应与电池反应;
（2）求298K时电池反应的平衡常数;（3）求308K时电池的电动势E。
六、（15分）
（A）求NO（g）在298.15K及101325Pa时的摩尔熵。
已知NO的Θr=2.42K,ΘV=2690K,电子基态和第一激发态简并度皆为2,二能级间隔△ε=2.473×10-21J。
（B）下图是二组分体系的固液平衡相图,根据相图回答下列问题:
（1）列表写出用数字标识的各相区的相的组合;
（2）列表写出cd、ef、gh、CD、FG各线所代表
的体系的相数、相态与自由度;
（3）在温度为t1时,a点可以与o点平衡共存,
b点也可以与o点平衡共存。
a点与b点二者可
否平衡共存?
为什么?
2006年吉林大学硕士试题-----物理化学
吉林大学2006
一、（15分）
1mol单原子分子理想气体,始态为202650Pa、11.2dm3,经PT=常数的可逆过程压缩到终态为405300Pa,求:
（1）终态的体积和温度;
（2）△U和△H;（3）所作的功。
二、（15分）
Na在汞齐中的活度a2符合lna2=lnx2+35.7x2,x2为汞齐中Na的摩尔分数,求x2=0.04时,汞齐中Hg之活度a1（汞齐中只有Na及Hg）。
三、（15分）
CO2的固态和液态的蒸气压分别由以下两个方程给出:
lg（Ps/Pa）=11.986-1360K/T;lg（Pl/Pa）=9.729-874K/T计算:
（1）CO2三相点的温度和压力;
（2）CO2在三相点的熔化热和熔化熵。
四、（15分）
硫酸铜的脱水反应CuSO4?
3H2O（s）=CuSO4（s）+3H2O（g）,在25℃时的标准平衡常数Kpθ=10-6,为了使0.01molCuSO4完全转化为CuSO4?
3H2O（s）,问在25℃的2dm3容器中加入水蒸气的量至少应是多少?
五、（15分）
某化合物的分解是一级反应,该反应活化能Ea=14.43×104J?
mol-1,已知557K时,该
反应速率常数k1=3.3×10-2s-1,现在要控制此反应在10min内,转化率达到90%,试问反应温度应控制多少度?
六、（15分）
反应Zn（s）+CuSO4（a=1）→Cu（s）+ZnSO4（a=1）在电池中进行,15℃时,测得E=1.0934V,电池的温度系数,
（1）写出电池表示式和电极反应式;
（2）求电池反应的△rGm0、△rSm0、△rHm0与Qr;（3）若将该反应放在等压量热计内进行,求反应的热量Qp。
吉林大学2006（综合题物化部分,50分）
1.（15分）
1摩尔某单原子分子理想气体从T1=298K,P1=5P0的初态。
（a）经绝热可逆膨胀;（b）经绝热恒外压膨胀到终态压力P2=P0。
计算各途径的终态温度T2、及Q、W、△U、△H。
2.（5分）
N2分子的转动特征温度Θr=2.86K
（1）计算298K的转动配分函数值;
（2）计算298K的N2气的摩尔转动熵Sm。
3.（10分）
血浆的渗透压在310.15K（37℃）时为729.54kPa,计算葡萄糖等渗透溶液的质量摩尔浓度。
（设血浆密度为1×103kg?
m-3）
4.（10分）
环氧乙烷的分解反应为一级反应,已知在387℃时,半衰期t1/2为363min,活化能Ea为200kJ?
mol-1,试求在487℃时,分解75%环氧乙烷需要多少时间?
5.（10分）
求298K时下列电池的电动势和温度系数:
Pt,H2（g,Pθ）|H2SO4（aq）|O2（g,Pθ）,Pt已知H2O（l）的生成热为-285.84kJ?
mol-1,生成吉布斯自由能为-237.19kJ?
mol-1
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