华南理工大学2002年攻读硕士学位研究生入学测验《物理化学》试题
华南理工大学物理化学物理化学复习纲要(完整整理版)

物理化学复习提纲(华南理工大学物理化学教研室葛华才)第一章气体一.重要概念理想气体,分压,分体积,临界参数,压缩因子,对比状态二.重要关系式(1) 理想气体:pV=nRT , n = m/M(2) 分压或分体积:p B=c B RT=p y B(3) 压缩因子:Z = pV/RT第二章热力学第一定律与热化学一、重要概念系统与环境,隔离系统,封闭系统,(敞开系统),广延量(加和性:V,U,H,S,A,G),强度量(摩尔量,T,p),功,热,内能,焓,热容,状态与状态函数,平衡态,过程函数(Q,W),可逆过程,节流过程,真空膨胀过程,标准态,标准反应焓,标准生成焓,标准燃烧焓二、重要公式与定义式1. 体积功:δW= -p外dV2. 热力学第一定律:∆U = Q+W,d U =δQ +δW3.焓的定义:H=U + pV4.热容:定容摩尔热容C v,m = δQ V /dT = (∂U m/∂T )V定压摩尔热容C p,m = δQ p /dT = (∂H m/∂T )P理性气体:C p,m- C v,m=R;凝聚态:C p,m- C v,m≈0理想单原子气体C v,m =3R/2,C p,m= C v,m+R=5R/25. 标准摩尔反应焓:由标准生成焓∆f H Bθ (T)或标准燃烧焓∆c H Bθ (T)计算∆r H mθ = ∑v B∆f H Bθ (T) = -∑v B∆c H Bθ (T)6. 基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)T2∆r H m=∆r H mθ(T1)+∫∆r C p,mdTT17. 恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Q p-Q v = ∆r H m(T) -∆r U m(T) =∑v B(g)RT8. 理想气体的可逆绝热过程方程:p1V1ϒ= p2V2ϒ ,p1V1/T1 = p2V2/T2,ϒ=C p,m/C v,m三、各种过程Q、W、∆U、∆H的计算1.解题时可能要用到的内容(1) 对于气体,题目没有特别声明,一般可认为是理想气体,如N2,O2,H2等。
华南理工大学《物理化学》64-2试卷

2.理想气体等温过程的 Δ A A.>Δ G B.<Δ G C.=Δ G D.不能确定
3.理想气体从状态 I 经自由膨胀到状态 II,可用哪个热力学函数来判断过程的自 发性? A.Δ H B.Δ G C.Δ S D.Δ U
4.在标准压力下,用水蒸汽蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时,系统的沸点: A.必低于 373.2K C.取决于水与有机物的相对数量 B.必高于 373.2K D.取决于有机物的分子量大小
C. △G=△A+△pV=△A+nR△T =△A C. 一般过程只能用熵来判断 A 因水和有机物都有一定的蒸气压, 故系统的沸点低于水的沸点
0.25 2 =2
1
△G1 = △G2 + △G3 , —z1F E1 = —z2F E2 —z3F E3
E3=2 E1-E2 = 2×0.337V - 0.521V = 0.153V
5.已知温度为 T 时反应 2NH3 = N2 + 3H2 的标准平衡常数为 0.25,那么在同温下, 反应
1 2
N2 +
3 2
H2 = NH3 的标准平衡常数为 B. 1 C. 2 D. 4
A.0.5
6. 298K 时,Cu2+ + 2e— = Cu Cu+ + 则反应 Cu2+ + e— = A.-0.153V e— = Cu
E1 ADVANCE \ll6 E2 ADVANCE \ll6
O ADVANCE \l5
O ADVANCE \l5
ADVANCE \l6
= 0.337V
O ADVANCE \l5
ADVANCE \l6
= 0.521V
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)

(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。(15分)
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)
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)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。
(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7.4310-3V,电动势的温度系数=2.910-5V·K-1。
华南理工大学2000-2003年攻读硕士学位研究生入学考试题

华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试题一、填空选择题1.流体在半径为R 的圆形之管中作层流流动,则平均速度发生在距管中心 r= R。
2.在长为L(m),高为H(m)的降尘室中,颗粒的沉降速度为,气体通过降沉室的水平速度为,则颗粒能在降尘是分离的必要条件为。
3.空气在内径一定的圆管中稳定流动,当气体质量流量一定,气体温度升高时,Re值将。
4.流量一定,当吸入管径增加,离心泵的安装高度将。
5.有一板框过滤机,以恒压过滤一种悬浮液,滤饼为不可压缩,过滤介质阻力忽略不计。
当其他条件不变时,过滤时间缩短一半,所得的滤液是原来滤液的倍。
6.某水平管式换热器,管间为饱和水蒸气冷凝,若饱和水蒸气与壁温之差增加一倍时,冷凝传热速率将增加为原来的。
A. B. C. D.7.判断下列命题是否正确,正确的是。
A.上升的气速过大会引起漏液`;B.上升的气速过小会引起液泛;C.上升的气速过大会造成过量的液沫夹带;D.上升的气速过大会造成过量的气泡夹带;E.上升气速过大会使板效率降低。
8.在以下几个吸收过程中,那个改为化学吸收将会最显著的提高吸收速率。
A. 水吸收氨;B.水吸收HCl气体;C. 水吸收SO2; D. 水吸收CO29.在精镏操作中,两组分的相对挥发度越大,则表示分离该体系越。
A. 困难;B.完全;C. 容易;D. 不完全10.减压(真空)干燥器主要用于的物料,但它的设备费和能量消耗费都。
二、某常压连续干燥器,已知操作条件如下:干燥气的生产能力为200kg/h(按干燥产品计),空气的状况为:进预热器前的温度为20℃,相对湿度为60%,湿含量为0.01kg水/kg干空气,离开干燥气的温度为40℃,相对湿度为60%,湿含量为0.03 kg水/kg干空气,进干燥器前的温度为90℃,物料的状况:进干燥器前的温度为20℃,干基含水量为0.25kg水/kg 干料,出干燥器式的温度为35℃,干基含水量为0.01kg/kg干料。
华工物化试题精解

T=J(J+1)h2/82kR02
=1*2*(6.6*10-34)2/{8*3.1422*1.38×10-23*(35*10-3/6.022*1023)*(1.988×10-10)2}
=0.3480K
4.某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行,系统的温度由T1升高至T2,则此过程的焓变_______零;如果这一反应在恒温T1、恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其焓变______零。
华南理工大学《物理化学》试卷(80学时)
专业班级________姓名________学号_________分数_______
华南理工大学化学学院葛华才老师解答,有错请留言,谢谢!
一、选择题(共10题,每题2分,20分)
1.含有非挥发性溶质B的水溶液,在101.325kPa和270.15K时开始析出冰,已知水的Kf=1.86K.kg.mol-1,Kb=0.52K.kg.mol-1,该溶液的正常沸点是:()
相图和冷却曲线见下图。
(3)可得到MgCu2。根据杠杆规则有
m(MgCu2)(0.25-0.1606)=(1kg-m(MgCu2))(0.33-0.25)
得m(MgCu2)=0.472kg
2.气态正戊烷和异戊烷的fGm(298.15K)分别为–194.4 kJ.mol-1,-200.8 kJ.mol-1;液体的饱和蒸气压分别为:
(C)反应级数由二级变为一级(D)反应级数由一级变为二级,k由小变大
[答]C
r=k1k2cA2/(k-1cA+k2)=kcA,k=k1k2cA/(k-1cA+k2)
cA→∞,k=k1k2/k-1;cA→0,k=k1cA
8.下列系统中为非胶体的是( )
华南理工大学物理化学2002年852物理化学考研真题

华南理工大学2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷1.在绝热的条件下,将0.4mol某理想气体从200kPa 压缩到1000kPa 时,温度从300K上升到900K,求该过程的W、△H、△S、△U、△G,判断过程的性质并指出判据,已知:该理想气体在300K和200kPa时的摩尔熵为S m=205J∙K-1∙mol-1,定压摩尔热容为C p,m=3.5R (12 分)2.298K时,反应N2O4(g)=2NO2(g)的平衡常数Kϴ=0.155,标准摩尔焓为57.24kJ∙mol-1(假定温度对反应焓的影响可以忽略不计)。
(共10 分)求(1) 373K 时反应的平衡常数Kϴ。
(2) 298K,总压为pϴ时N2O4的离解度。
(3) 298K,总压为pϴ,离解前N2O4和N2(惰性气体)物质的量为1:1时N2O4的离解度。
3.水的蒸汽压与温度之间可用如下关系式表示:lg(p/Pa) =-A/T+B若已知水在77℃时的饱和蒸汽压为41.847kPa,求:(1) 常数A,B 的值以及水的摩尔蒸发焓;(2) 在多大外压下水的沸点可以改变为101℃;(共8 分)4.(NH4)2SO4-H2O 所组成的二组分系统,在-19.1℃时有一个低共熔点,此时冰、(NH4)2SO4和浓度为38.4%(质量分数,下同)的(NH4)2SO4水溶液平衡共存。
在108.9℃时(NH4)2SO4饱和溶液(浓度为51.8%)沸腾。
(1) 试绘出相图示意图。
(2) 分析各组分存在的相平衡。
(3) 含30%的(NH4)2SO4水溶液冷却能否得到纯固体(NH4)2SO4?若不能,如何得到纯固体(NH4)2SO4?(4) 1kg 含51.8%的(NH4)2SO4水溶液在何温度下能得到最多的纯固体(NH4)2SO4,计算出最多能得到的(NH4)2SO4的量。
(共12 分)5. 25℃时,电池Zn(s)|ZnCl2(b=0.555mol∙kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)的电动势E=1.015V,(∂E/∂T)p=-4.02×10-4V∙K-1。
华工考研试题材料物理化学

,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学硕士研究生入学考试《材料物理化学》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚;所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上);.考试形式:闭卷;选择题(40分)(1)体心立方堆积的的空间利用率为( C )(A)74% (B)52%(C)68% (D)46%(2)面心立方晶体中具有最小面间距的晶面是( C):(A)(100)(B)(110)(C)(111)(D)(001)(3)尖晶石(MgAl2O4)型晶体中,O2-做面心立方最紧密堆积,Mg2+填入( B )(A)四面体空隙的半数(B)四面体空隙的八分之一(C)八面体空隙的半数(D)八面体空隙的八分之一(4)今有AX、BX和CY三种离子化合物,离子半径分别为:r X =0.181nm,rY=0.130nm,rA=0.095nm,rB=0.169nm,rC=0.034nm。
这三种化合物的阳离子配位数大小顺序排列是( A ):(A)BX>AX>CY (B)AX>CY>BX(C)BX>CY>AX (D)CY>BX>AX(5)下列硅酸盐矿物,属于链状结构的是( D )(A)顽火辉石Mg2[Si2O8] (B)绿柱石 Be3Al2[Si6O13](C)镁橄榄石Mg2[SiO4] (D)叶腊石Al2[Si4O10](OH)2(6)一个片状晶体,其化学式为KF·AlF3·BaO·MgO·Al2O3·5MgSiO3,这一结构与哪类晶体有关:B(A)滑石(B)白云母(C)叶蜡石 (D) 高岭石(7) 非化学计量化合物Cd 1+x O ,由于在化学组成上偏离化学计量而产生的晶格缺陷类型为( B )(A )负离子空位 (B )间隙正离子 (C )正离子空位 (D )间隙负离子 (8)、对于螺位错,其位错线方向、伯氏矢量方向与位错运动方向是( D ) (A )平行,平行 (B )垂直,平行 (C )平行,垂直 (D )垂直,垂直(9)若有一个变价金属氧化物XO ,在还原气氛下形成阴离子缺位型非化学计量化合物,金属元素X 和氧原子数之比为X :O=1.1:1,则其化学式应为( C )(A )X 1.1O (B )XO 0.90 (C )XO 0.91 (D )XO 1.(10)一种玻璃的化学组成为24mol%Na 2O12%mol%Al 2O 364mol%SiO 2,桥氧分数为( B )(A )2.12 (B )3.73 (C )2.94 (D )0.27(11)下列性能哪个不是玻璃的特性( B ) (A )各向同性 (B )熔点确定(C )介稳性 (D )物理、化学性质随成分连续变化(12)当液体(L )与固体(S )相接触,固相不被液体所润湿,则两相的表面张力关系为 ( D )(A )γSV -γSL >γLV (B )γSV -γSL <γLV (C )γSV >γSL (D )γSV <γSL(13)凸表面、平表面和凹表面的饱和蒸汽压存在以下关系( A ) (A )凸表面最高 (B )凹表面最高 (C )平表面最高 (D )三者一样高(14)晶界扩散系数D g ,体积扩散系数D b ,表面扩散系数D s 间的关系是:( D )(A )D g >D b >D s ; (B) D S >D b >D g ; (C) D b > D g >D s ; (D) D s >D g >D b(15)杨德(Jander )方程式1/32[1(1)]J G k t --=是固相反应( B )阶段的动力学方程。
(完整版)华南理工大学期末考试物理化学试卷2008.643(1)

华南理工大学《物理化学》64-3试卷 (参考答案其它试题)专业________ 班级编号______ 姓名分数一、选择体(每题2分,共20分)1. 在恒T、pθ下,C(石墨) + O2 (g)─→CO2(g) 的反应焓为△r H mθ,下列哪种说法是错误的( )A. △r H mθ是CO2(g)的标准生成焓B. △r U mθ< △r H mθC. △r H mθ是石墨的燃烧焓D. △r H mθ=△r U mθ2. 1mol的纯液体在其正常沸点时汽化为蒸气,该过程中增大的量是( )A. 蒸气压B. 汽化焓C. 系统熵D. 吉氏函数3. 根据依数性以渗透压法来测定化合物的摩尔质量时,最广泛被用来测定的化合物是( )A. 无机非电解质B.低分子的有机物C.无机的电解质D.大分子化合物4. 反应 CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) 在 600℃、100kPa下达到化学平衡,当压力增大到 5000kPa 时,各气体的逸度系数为:ϕ(CO2) = 1.90 ϕ(H2) = 1.10 ϕ(CO) = 1.23 ϕ(H2O) = 0.77 则平衡点( )A. 向右移动B. 不移动C. 向左移动D. 无法确定5. 将NH4Cl(s)置于抽空容器中,加热到597K,使NH4Cl(s)分解, NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)达平衡时系统总压力为100kPa,则热力学标准平衡常数K pθ为( )A. 0.5B. 0.025C. 0.05D. 0.256. 下列各电池中,其电池电动势与氯离子的活度a(Cl-)无关的是( )A. Zn |ZnCl2(aq) | Cl2(p),PtB. Zn | ZnCl2(aq) KCl(aq) | AgCl(s) | AgC.Pt,H2(p1) | HCl(aq)| Cl2 (p2),PtD. Ag | AgCl(s) | KCl(aq) | Cl2(p),Pt7. 当表面活性物质加入溶剂后,所产生的结果是( )A. dγ/d c < 0,正吸附B. dγ/d c <0,负吸附C. dγ/d c > 0,正吸附D. dγ/d c >0,负吸附8. 微小晶体与普通晶体相比较,那一种性质不确?( )A. 微小晶体的饱和蒸气压大B. 微小晶体的溶解度大C. 微小晶体的熔点较低D. 微小晶体的溶解度较小9. 反应速率常数随温度变化的阿累尼乌斯(Arrhenius)经验公式适用于( )A. 基元反应B. 基元反应和大部分非基元反应C. 对行反应D. 所有化学反应10. 憎液溶胶是热力学上的( )A. 不稳定、可逆的系统B. 不稳定、不可逆系统C. 稳定、可逆的系统D. 稳定、不可逆系统二、填空题(共12分)1. 一个过程系统的熵变为△S,而另一个过程的始终态与前过程相同,但路径不同,则此过程系统的熵变应为___________。
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注意:本题非恒外压,功一般由热力学第一定律式计算W=△U-Q。
2. 298K时,反应N2O4(g)=2NO2(g)的平衡常数K=0.155,标准摩尔焓为57.24kJ·mol-1(假定温度对反应焓的影响可以忽略不计)。(共10分)
求(1) 373K时反应的平衡常数K。
t=01mol0 mol
t=∞时n1-x2xn总=1+x
分压(1-x)p/(1+x)2xp/(1+x)
K1=[2x/(1+x)]2/[(1-x)/( 1+x)] =4x2/(1-x2)
可求出x=
(3)(3)N2O4(g)=2NO2(g)N2
t=01mol1mol
t=∞时n1-x2x1moln总=2+x
(1)写出电池反应。
(2)求上述反应的平衡常数K。
(3)求电解质溶液ZnCl2的平均活度系数。
(4)求上述反应在定浓条件下,在恒压无其他功的反应器中进行或在电池中可逆地进行时吸放的热量各为多少?(共12分)
解:(1)电极反应:
Zn(s)→Zn2++ 2e—
AgCl(s) +e—→Ag(s)+Cl—
电池反应:Zn(s) +2AgCl(s)→2 Ag(s)+ ZnCl2(l)
(2)(2)在多大外压下水的沸点可以改变为101℃;(共8分)
解:(1)给出的关系式实际上为克-克方程的不定积分式。题目只给出一个温度下的蒸气压,代入方程无法求解。所以必须考虑其他条件或常识,即水在100℃时的饱和蒸气压为101.325kPa,代入自然就可得到A,B。至于vapHm可用与A的关系计算:
解:(1)相图和超过38.4%(或51.8%)即可.
(4)冷却到接近-19.1℃时能得到最多的纯固体。设固体量为Ws,利用杠杆规则则有,
(51.8-38.4)(1kg-Ws)=(100-51.8)Ws
Ws=0.218kg
5.25℃时,电池Zn(s) | ZnCl2(b=0.555mol·kg-1) |AgCl(s) |Ag(s)的电动势E=1.015V,(E/T)p=-4.02×10-4V·K-1。已知E(Zn2+/Zn)=-0.7630V,E(AgCl/Ag,Cl-)=0.2220V。
华南理工大学2002年攻读硕士学位研究生入学测验《物理化学》试题
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华南理工大学
2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(请在答题纸上做答,试后本卷与答题纸一同交回)
(2) 298K,总压为p时N2O4的离解度。
(3) 298K,总压为p,离解前N2O4和N2(惰性气体)物质的量为1:1时N2O4的离解度。
解:本题主要利用等压方程求不同温度下的平衡常数,以及与组成关系。
(1)等压方程:ln(K2/K1)=(T2-T1)rHm/R(T2T1)
(2)(2)N2O4(g)=2NO2(g)
分压(1-x)p/(2+x)2xp/(2+x)
K1=[2x/( 2+x)]2/[(1-x)/(2+x)] =4x2/(2-x-x2)
可求出x=
3.水的蒸气压与温度之间可用如下关系式表示:
lg (p/Pa)=-A/T+B
若已知水在77℃时的饱和蒸气压为41.847kPa,求:
(1)(1)常数A,B的值以及水的摩尔蒸发焓;
vapHm=-2.303×AR
亦可用克-克方程的定积分式计算。
(2)外压压力即为101℃时的水的饱和蒸气压。
4.(NH4)2SO4-H2O所组成的二组分系统,在-19.1℃时有一个低共熔点,此时冰、(NH4)2SO4(s)和浓度为38.4%(质量分数,下同)的(NH4)2SO4水溶液平衡共存。在108.9℃时(NH4)2SO4饱和溶液(浓度为51.8%)沸腾。
科目名称:物理化学(含物理化学实验)
适用专业:材料物理与化学,化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程
1.在绝热的条件下,将0.4mol某理想气体从200kPa压缩到1000kPa时,温度从300K上升到900K,求该过程的W、△H、△S、△U、△G,判断过程的性质并指出判据,已知:该理想气体在300K和200kPa时的摩尔熵为Sm=205J·K-1·mol-1,定压摩尔热容为Cp,m=3.5R(12分)
6.25℃时乙醇水溶液的表面张力与溶液中乙醇的浓度c(单位mol·dm-3)的关系为
/(N·m-1)=[72-0.5(c/mol·dm-3)+0.2(c/ mol·dm-3)2]×10-3
(2)K=exp(zFE/RT)=exp[2×96500×(0.2220+0.7630)/8.315/298.2]=1.983×1033
(3) =E-(0.05916/2)lg[4 3(b/b)3]
,而 ,
代入1.015=(0.2220+0.7630)-(0.05916/2)lg(4× 3×0.5553)
解:分析过程:(p1=200kPa,V1,T1=300K)→(p2=1000kPa,,V2,T2=900K)
绝热Q=0
理想气体△U=nCV,m△T=n(Cp,m-R)△T
△H=nCp,m△T
故W=△U-Q
过程熵
△S=nCp,mln(T2/T1)+nRln(p1/p2)
△G=△(H-TS)=△H-(T2S2-T1S1)=△H-(T2△S-S1△T)
(1)(1)试绘出相图示意图。
(2)(2)分析各组分存在的相平衡。
(3)(3)含30%的(NH4)2SO4水溶液冷却能否得到纯固体(NH4)2SO4?若不能,如何得到纯固体(NH4)2SO4?
(4)1kg含51.8%的(NH4)2SO4水溶液在何温度下能得到最多的纯固体(NH4)2SO4,计算出最多能得到的(NH4)2SO4的量。(共12分)
±=0.521
(4)可逆电池Qr=zFT(E/T)p=2×96500×298.2×(-4.02×10-4) J·mol-1
= -23136J·mol-1
非电池反应:
Qp=rH=rG+TrS=rG+Qr=-zFE+Qr=[-2×96500×1.015+(-23136)]J·mol-1
= -219031J·mol-1