华南理工大学-852物理化学二【2010年】考研真题
2023-06-21
999+
151.33KB
8 页
侵权投诉
葛华才编. 华南理工大学 2010 攻读硕士学研究生工科物理化学试题及参考答案. 日期2011-11-19
1
852
华南理工大学
2010 攻读硕士学研究生入学考试试卷
(请在答题纸做答试卷做答无效试本卷必须答题纸一交回)
科目物理化学(二)
适用业材料物理化学化学工程化学工艺应用化学工业催化能源境 材料
及技术制药工程生物学工程化学工程(业学)
说明：试题第 1题求解问题重复太多，第 7题和 11 题稍难，相图题有一定综合。葛老
师已对试题作了少量规范化处理并完成解答，未参考标准答案。因此可能有不妥之处，欢迎
用电子邮件告知，谢谢！
更多信息请看主页： www.huacai.net
葛华才老师的邮箱ge1963@126.com
11 mol 单原子理想气体 298 K506.5 kPa的始态膨胀到压力101.3 kPa的终态
计算列各途经的QWUHSAΔG知其
m
S
(298K)＝126 J·K-1·mol-1
(1) 等温可逆膨胀
(2) 外压恒101.3 kPa的等温膨胀
(3) 绝热可逆膨胀
解: (1) 恒温, U=H =0, S =nRln(p1/p2)=1×8.315×ln(506.5/101.3) J·K-1 =13.38 J·K-1
Q=TS =298×13.38 J=3987J
W=U-Q =-3978J
A=G=- TS =W =-3978J
(2) 始终态(1)相, 状态函数(1), 即
ΔU=ΔH =0ΔS=13.38 J·K-1ΔA=ΔG=-3978J
W=-p2(V2-V1)=-nRT(1-p2/p1)=-1×8.315×298×(1-101.3/506.5) J=-1982J
Q=-W=1982J
(3) 绝热可逆 Q=0, S=0
=Cp,m/CV,m=2.5R/1.5R=5/3 (注意: 必须记单原子气体 CV,m =3R/2)
葛华才编. 华南理工大学 2010 攻读硕士学研究生工科物理化学试题及参考答案. 日期2011-11-19
2
利用绝热可逆方程(p1V1
= p2V2
)得
V1/V2=(p2/p1)1/
=(101.3/506.5)3/5=0.3807
T2= (p2/p1) (V2/V1)T1= (101.3/506.5)/0.3807×298K=156.6K
W=U= nCV,m (T2-T1)=1×1.5×8.315×(156.6-298)J=-1764J
H= nCp,m (T2-T1)=1×2.5×8.315×(156.6-298)J=-2939J
S1=n
m
S
(298K)+nRln(p/p1)＝1×(126+8.315×ln(100/506.5)) J·K-1=122.5 J·K-1
A=(U-TS)=U-S1T=[3358-122.5×(156.6-298)] J=20680 J
G=(H-TS)=H-S1T=[5596-122.5×(156.6-298)] J=22918 J
20.1 mol 的乙醚装在安瓶中把它放在一个大瓶中其中充以 0.4 mol 的35℃
101.3 kPa的N2然将安瓶敲破乙醚全部挥发成气体其过程35℃下 0.1mol乙醚
(l)0.4mol N2(10dm3)＝混合气体 0.5mol (10dm3)知乙醚常沸点 35℃蒸发焓
vapHm=25.1kJ.mol-1,计算:
(1) 终态乙醚压力
(2) N2的HSG
(3) 乙醚的HSG
(4) 整个体系的S
(5) 境的熵和总熵
解: (1) p乙醚=n乙醚 RT/V=0.1×8.315×308.15/0.01 Pa=25622Pa
(2) N2的状态: (35℃,101.3kPa,10dm3)→(35℃,p2,10dm3)
终态分压 p2始压相,即可认状态变, 故 H=0,S=0,G=0
(3) 乙醚的状态: (35℃,101.3kPa,l)→(35℃,p2=101.3kPa,g) →(35℃, p3=25622Pa,10dm3,g)
H=nvapHm=0.1×25.1kJ= 2.51kJ
S=nvapHm/T+nRln(p2/p3)=[2510/308.15+0.1×8.315×ln(101.3/25.622)] J.K-1=9.288 J.K-1
G=H-TS=(2510-308.15×9.288)J=-352.1J
(4) S=S(N2)+S(乙醚)=9.288 J.K-1
(5) 过程恒容 QV=U=H-RTn=2510J-8.315×308.15×0.1J=2254J
S=-QV/T=(-2254/308.15) J.K-1= -7.315 J.K-1
S总=S+S=(9.288-7.315) J.K-1=1.973 J.K-1
葛华才编. 华南理工大学 2010 攻读硕士学研究生工科物理化学试题及参考答案. 日期2011-11-19
3
3. 试估算被空气饱和的水引起的凝固点的降值设空气压力 1.013×105 Pa空气
中N2和O2的比例分别 79%和21%种气体 0℃时在水中的利常数分别 kx(O2)=2.80
×109 Pa 和kx(N2) =5.06×109 Pa水的凝固点降常数 Kf=1.86K.kg.mol-1
解:根据利定律x(N2)=p(N2)/kx(N2)=1.013×105×0.79/(5.06×109)=1.582*10-5
x(O2)=p(O2)/kx(O2)=1.013×105×0.21/(2.80×109)=7.60×10-6
1000g 水准xB=nB/[nB+n(H2O)]≈nB/n(H2O)≈bB/(1000/18.02)mol.kg-1
即b(N2+O2)=(1000/18.02) x(N2+O2) mol.kg-1
=55.49×(1.582+0.760)×10-5 mol.kg-1 =0.00130 mol.kg-1
Tf= Kf b(N2+O2)=1.86×0.00130 K=0.00242 K
4. 碳酸钠和水可以形成 Na2CO3·H2O(s)Na2CO3·7H2O(s)Na2CO3·10H2O(s)种
水合物请回答列问题
(1) 在常压该系统共存的相数最多多少？
(2) 在常压将 Na2CO3(s) 投入到水溶液中达到相衡时若其中相分别
Na2CO3水溶液和 Na2CO3(s)则另一相应是何物相？
(3) 在298K 和常压水蒸气衡共存的含水盐最多有几种？
答 (1) 压力恒定时 F=CP+1C=2P= 20+1=3
(2) 根据水合物相图的特征一相是 Na2CO3·H2O(s)
(3) 最多有 2相衡共存共存的含水盐最多只能有 1种
5. 某学画的铁和碳的完整相
图(形成稳定化合物 B)如图所示相图
中缺失了部分线试解决列问题
(1) 补充相图中缺失的线
(2) 计算 B的组成其中铁和碳的
相对原子质量分别 55.845 和12.01
(3) 在图中指各域的相态和
相线(固溶体温到高温依次标,
0 1 2 3 4 5 6
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
t / ℃
wC / %
Fe B
6.69
标签： #华南理工大学
摘要：
展开>>
收起<<
葛华才编华南理工大学2010H攻读硕士学研究生工科物理化学试题及参考答案日期201111191852华南理工大学2010H攻读硕士学研究生入学考试试卷请在答题纸做答试卷做答无效试本卷必须答题纸一交回科目物理化学二适用业材料物理化学化学工程化学工艺应用化学工业催化能源境材料及技术制药工程生物学工程化学工程业学说明：试题第1题求解问题重复太多第7题和11题稍难相图题有一定综合。葛老师已对试题作了少量规范化处理并完成解答未参考标准答案。因此可能有不妥之处欢迎用电子邮件告知谢谢！更多信息请看主页：wwwhuacainet葛华才老师的邮箱ge1963126com11mol单原子理想气体298K5065k...
声明：研友网所有资料均为用户上传分享，仅供参考学习使用，版权归原作者所有。若侵犯到您的权益，请告知我们处理！任何个人或组织，在未征得本平台同意时，禁止复制、盗用、采集、发布本站内容到任何网站、书籍等各类媒体平台。
