07華南理工物理化學(xué).doc

629華南理工大學(xué)2007年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷（試卷上做答無效，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回）科目名稱：物理化學(xué)(一)適用專業(yè)：高分子化學(xué)與物理無機(jī)化學(xué)分析化學(xué)有機(jī)化學(xué)物理化學(xué)共3頁(yè)第1頁(yè)計(jì)算題：1將裝有0.1摩爾乙醚液體的微小玻璃泡，放入充滿氮?dú)猓▔毫?01325Pa）的恒容恒溫（10dm3，35）容器中。將小玻璃泡打碎后，乙醚完全汽化，此時(shí)形成一混合理想氣體。已知乙醚在101325Pa時(shí)的沸點(diǎn)為35，其汽化焓為25.104kJmol-1。請(qǐng)計(jì)算：（1）混合氣體中乙醚的分壓；（2）氮?dú)庾兓^程的H，S，G；（3）乙醚變化過程的H，S，G。（15分）2某氣體的狀態(tài)方程為(p+a/Vm2)Vm=RT，式中a為常數(shù)，Vm為摩爾體積。試求1mol該氣體從（2105Pa，10dm3，300K）狀態(tài)恒溫可逆變至體積為40dm3狀態(tài)時(shí)的W，Q，U，H。已知：VpTpTTCUVVd)/(dd（15分）3已知有關(guān)氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能為：fmG$(MnO)(3849102+74.48T/K)Jmol-1，fmG$(CO)(116310283.89T/K)Jmol-1，fmG$(CO2)3954102Jmol-1。試計(jì)算：（1）在0.13333Pa的真空條件下，用炭粉還原固態(tài)MnO生成純Mn及CO的最低還原溫度是多少？（2）在（1）的條件下還原反應(yīng)能否按下列方程式進(jìn)行？2MnO(s)C(s)2Mn(s)CO2(g)（15分）4由A和B組成的液態(tài)混合物為理想混合物，在85、101325Pa下，混合物達(dá)到沸騰，試求剛沸騰時(shí)液相組成。已知B的正常沸點(diǎn)為80.10，摩爾汽化焓為34.27kJmol-1，85時(shí)，A的飽和蒸氣壓為46.00kPa。設(shè)飽和蒸氣為理想氣體。（15分）第2頁(yè)5根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)（表中w1，w2分別表示溶液1和溶液2含B物質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）：（1）作出部分互溶液體A和B所形成的相圖，指出最高會(huì)溶溫度大約為多少？（2）在10時(shí)，往100gA中慢慢的加入B，問加入多少克B時(shí)，體系開始變渾濁？（3）在10時(shí)，往100gA中加入B的質(zhì)量為100g時(shí)，兩共軛溶液的組成和質(zhì)量各為多少？（4）在10時(shí)，至少應(yīng)在100gA中加入多少克B，才能使A層消失？（5）將100gA和150gB的混合液加熱至30時(shí)，計(jì)算此時(shí)兩共軛溶液的組成和質(zhì)量之比m（A層）:m（B層）各為多少？（6）若將（5）中的混合液在恒定壓力下繼續(xù)加熱，問大約加熱到什么溫度時(shí)體系由渾濁變清？（15分）6由固態(tài)鋁、鋁-鋅合金及熔化物AlCl3-NaCl為電解質(zhì)組成原電池，653K時(shí)，當(dāng)合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.38時(shí)，測(cè)得電池電動(dòng)勢(shì)為7.4310-3V，電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)=2.910-5VK-1。（1）寫出電池表達(dá)式、電極反應(yīng)和電池反應(yīng)；（2）求653K時(shí)合金中Al的活度及活度系數(shù)；（3）求653K時(shí)合金中Al的偏摩爾自由能和純固態(tài)Al的摩爾自由能之差G、合金中Al的偏摩爾焓和純固態(tài)Al的摩爾焓之差H。（15分）71977年，Campbell提出了一個(gè)描述光合作用中的光合成速率方程：反應(yīng)速率=1absabsIBIA其中A和B為常數(shù)，Iabs為光吸收速率（即單位時(shí)間單位體積中吸收光子的物質(zhì)的量）。（1）簡(jiǎn)要圖示反應(yīng)速率與Iabs之間的關(guān)系。（2）從下面的反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)上述反應(yīng)速率方程，并給出A和B以反應(yīng)速率的表達(dá)形式：33*CC()kkhv處于平衡121*ECECkkk產(chǎn)物第3頁(yè)其中E為酶（催化劑），C為葉綠素，C*為電子激發(fā)態(tài)的葉綠素，EC*為酶與電子激發(fā)態(tài)葉綠素的復(fù)合物。（15分）8異戊二烯是由生物體排放到大氣中的主要有機(jī)化合物，在大氣中氧化后會(huì)造成大氣污染，如高臭氧濃度和高氣溶膠顆粒濃度等。異戊二烯在大氣中的消除主要為由OH自由基、NO3自由基和O3引發(fā)的氧化反應(yīng)。在298K下，異戊二烯與他們的反應(yīng)速率常數(shù)分別為：OHk=6.061013cm3mol-1s-13NOk=4.081011cm3mol-1s-13Ok=7.71106cm3mol-1s-1已知大氣環(huán)境中OH，NO3和O3的平均分子數(shù)密度分別為2106cm-3，1109cm-3，和2.51012cm-3，L=6.021023mol-1。（分子數(shù)密度為單位體積中分子的個(gè)數(shù)）（1）分別計(jì)算異戊二烯與OH，NO3和O3反應(yīng)的速率和半衰期；（2）求異戊二烯在大氣中的平均壽命；（3）異戊二烯被釋放到大氣中后會(huì)遷移。計(jì)算風(fēng)速10kmh-1時(shí)，異戊二烯在空氣中的平均遷移距離。（15分）簡(jiǎn)答題：9對(duì)于一定量的理想氣體，分析下列過程是否可能？（1）恒溫下絕熱膨脹。（2）恒壓（壓力不為0）下絕熱膨脹。（3）熱完全轉(zhuǎn)化為功。（7分）10在25時(shí)，某液體物質(zhì)A可在水中溶解xA（摩爾分?jǐn)?shù)），設(shè)水在此液體中不溶解，若以該物質(zhì)純液體為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，如何求25該液體在水的飽和溶液中的活度系數(shù)？（7分）11寫出三種利用測(cè)定電動(dòng)勢(shì)來計(jì)算溶液pH的方法，要求：（1）列出電