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青岛科技大学研究生入学考试试题：物理化学
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2002年攻读硕士研究生入学考试试卷
一.选择与填空(20分)（注：标准压力=101.3 kPa）
1.(2分)
等压, 等焓条件下, 单组分单相封闭系统的平衡判据为.
A. ΔU = 0,
B. ΔS = 0,
C. ΔA = 0,
D. ΔG = 0.
2.(2分)
某热机在60 ℃ 和30℃两种热源间工作, 每一循环中热机从高温热源吸热
10 kJ, 此热机每一循环中至少有______kJ 的热从高温热源传向低温热源.
3.(2分)
分解反应 A(s) B(g) + 2 C(g) 的平衡常数与分解压力 p 之间的
关系为= ________________ .
4.(2分)
温度 T 时,将等摩尔氧与氮混合后总压为 2 MPa. 在此混合气体中氧的逸度) = ___________( 已知 T 时, 1 MPa和 2 MPa下纯氧的逸度分别为A和 B).
f(O
2
5.(2分)
每公斤水中含有 0.80 mol蔗糖的溶液的正常冰点为_______________.已知水
的冰点下降常数 K
= 1.86 K.kg.mol-1.
f
6.(2分)
101.3 kPa, 100 ℃时水的气化热为 2255.2 J.g-1, 则水的蒸气压随温度的
变化率为__________________________.
7.(2分)
质量摩尔浓度为 b 的 AlCl
3溶液, 正、负离子的活度系数分别为γ
+
和
γ-,标准态浓度用 bθ表示,此溶液的离子平均活度 a±= _____________.
8.(2分)
某化学反应温度由25 ℃升高到35 ℃,反应速率常数增大一倍,该反应的活化能 Ea = ______________________.
9.(2分)
温度 T 时,某系统的分子仅分布于基态和第一激发态上, 若基态和第一激发
态的简并度分别为 g
0和 g
1
, 相对于以基态能级为基准的第一激发态能量
为ε
1
, 则分子的配分函数为_________________________________.
10.(2分)
AgI溶胶的胶团结构式为 [(AgI)
m
nI－·(n-x)K+]x－·xK+, 其中胶核为________________, 胶粒为 ______________________________.
二.(12分)
20 dm3,压力为 1013 kPa的 N
2
气,温度为25 ℃,分别经下列过程使终态压力为 101.3 kPa: (1)等温可逆膨胀;(2)绝热可逆膨胀.分别计算这两个过程的ΔH,ΔU, W及ΔS(设 N2为理想气体,其 C v.m = 2.5R).
三.(10分) 计算 1 mol苯( C H)在下列过程中的ΔS和ΔG:
C
6H
6
(100℃,101.3kPa,l) → C
6
H
6
(100℃,101.3kPa,g)
已知苯在正常沸点( 80.1 ℃)下的摩尔气化热ΔvapHm = 30.75 kJ/mol,
Cp,m[C
6H
6
(l)]=136.1 J/(K.mol), Cp,m[C
6
H
6
(g)] = 81.67 J/(K.mol).
四.(8分)
101.3 kPa下气体碘( I
2
)离解为气态碘原子( I )的离解度在600 ℃时为 1 ％,在800 ℃时为 25 ％:
(1)计算 I
2
(g) → 2I(g) 在600 ℃时的平衡常数;
(2) 若在600 - 800 ℃间反应的不变,计算 I
2
(g)的离解热.
五.(12分)
(1) 按下列条件作出标准压力下 A-B 二元系统相图的示意图.正常熔点 A:
600 ℃, B: 1000 ℃.化合物 AB
2
的分解温度为650 ℃, 此时液相组成为
x A = 0.6(摩尔分数，下同)，A与AB
2
的共熔点为400 ℃，x
A
= 0.8，固
相不互溶,液相完全互溶;
(2)指出图中各区存在的相及自由度数;
(3)作出 x
A
= 0.3 的溶液的步冷曲线.
六.(12分)
电池Pt│H
2()│HBr(a
±
=1)│AgBr(s)│Ag 的电动势
E/V ＝ 0.07131－4.99×10-5(t－25)t (其中 t 为摄氏温度).
(1)写出电极反应与电池反应;
(2)求正极在 298 K时的;
(3)求 298 K时电池反应的ΔG和 Ka;
(4)此电池在 298 K时吸热还是放热,为什么?
七.(8分)
下列平行反应: A ＋ B
反应对 A 及 B 均为一级.若反应开始时 A 与 B 的浓度均为0.5 mol.dm-3,
则 30分钟后,有 15 ％的 A 转化为 C, 25 ％的 A 转化为D, 求 k
1及 k
2
的值。

八.(12分)
273 K 时活性炭对氯仿 ( CHCl
3
) 的吸附符合朗格缪尔吸附等温式. 测得在此温度下的饱和吸附量为 93.8 dm3.kg-1 ( 已换算成标准状况, 下同 ).当氯仿的分压为 13.4 kPa 时, 平衡吸附量为 82.5 dm3.kg -1. 计算:
(1) 吸附系数 b;
(2) 氯仿分压为 13.4 kPa 时的复盖度;
(3) 氯仿分压为 6.70 kPa 时的平衡吸附量;
(4) 吸附量为饱和吸附量一半时系统中氯仿的平衡分压.
九.(6分)
N
2分子的转动惯量为1.39×10-46 kg.m2, 25℃ 时若有 1000 个 N
2
分子处于
基态转动能级上, 计算有多少个 N
2
分子处于第一激发态上( 普朗克常数为 6.63×10-34 J.s, 玻兹曼常数为 1.38×10-23 J/K ).。