吉林大學(xué)物化題

2001年吉林大學(xué)碩士試題——物理化學(xué)吉林大學(xué)2001^、(16分)1摩爾水放在置于真空箱內(nèi)的小玻璃泡中，25°C下將玻璃泡打破，有一半水蒸發(fā)成蒸氣壓為3200Pa的水蒸氣(視為理想氣體)，已知該溫度、壓力下水的氣化熱為2469J?g-1，計(jì)算此變化的Q、W.AU.AH.ASC環(huán))、△：?、△$及△&值。二、(14分)反應(yīng)CuS04?3H20(s)=CuSO4(s)+3H2O(g)，在25C和50C時(shí)的Kp0分別為10-6和10-4,(1)求算該反應(yīng)在50C時(shí)的△rGm0>△rHmO及^rSm0及自由度f；(2)為使0.01molCuSO4(s)在25C完全轉(zhuǎn)化為三水化合物，至少需要多少摩爾的水蒸氣通入25C容積為2dm3的燒瓶中？(水蒸氣視為理想氣體)三、(6分)在溫度300K時(shí)將5molA和5molB混合形成理想液體混合物，求△mixV>^mixH>^mixS及△mixG。四、(12分)對(duì)于物質(zhì)A的反應(yīng)，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：1小時(shí)后A已經(jīng)反應(yīng)了80%，試求3小時(shí)后A還剩多少?zèng)]反應(yīng)？假設(shè)該反應(yīng)對(duì)A為(1)一級(jí)；(2)二級(jí)。五(12分)25C時(shí)測(cè)得電池：Ag(s)|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl2(P0)|Pt的電動(dòng)勢(shì)E=1.136V，已知該溫度下的^0(Cl2/Cl-)=1.358V，^0(Ag+/Ag)=0.799V，法拉第常數(shù)F=96500C?mol-1，試求AgCl(s)的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能△rGm0和活度積KSP。吉林大學(xué)2002一、(18分)5mol理想氣體(雙原子分子)，Cp,m=29「K-1Fol-1,始態(tài)溫度為400K,壓力為200kPa。用一個(gè)600K的熱源將體系等容加熱到600K，求Q、W.AU.ASC體)及△$(環(huán))；將始態(tài)經(jīng)絕熱可逆膨脹過程變到壓力為100kPa，的終態(tài)，求Q、W、^S及AG。已知該氣體的摩爾熵Sm(400K,200kPa)=219.2J?K-1?mol-1)。二、(12分)分解反應(yīng)2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)在298K進(jìn)行時(shí)△rHm0=156kJ?mol-1,平衡體系的總壓力為2.2Pa，假設(shè)反應(yīng)的△Cp,m=0,試求：(1)298K時(shí)分解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp0，反應(yīng)的^rGm0；(2)596K時(shí)NaHCO3(s)分解反應(yīng)的Kp0；(3)596K時(shí)在真空容器中分解達(dá)平衡時(shí)體系的組分?jǐn)?shù)及自由度數(shù)。三、(14分)漠乙烷的分解反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，已知反應(yīng)速率常數(shù)k=3.8X1014exp(-Ea/RT)(s-1),Ea=229kJ?mol-1,kB=1.38068X10-23J.K-1,h=6.6262X10-34J?s°(1)求每秒鐘分解率為1%時(shí)的溫度；(2)計(jì)算773K時(shí)^rHm0>△rSmO。四、(16分)可逆電池Pt|H2(P0)|HCl(m=0.1mol?kg-1)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)|Pt的電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系為E(v)=0.0694+1.881X10-3T-2.9X10-6T2,F=96500C?mol-1。（1）寫出電池反應(yīng)；（2）求25°C時(shí)電池的電動(dòng)勢(shì)；（2）25°C時(shí)電池產(chǎn)生2mol電子電量時(shí)反應(yīng)的及△rGm0'△rSm。＞ArHm0、QP可逆熱Qr；吉林大學(xué)2003一、（18分）1克水放在小玻璃泡中，玻璃泡置于真空箱中，25C時(shí)將玻璃泡打破后有一半水蒸發(fā)，此時(shí)蒸氣壓為3200Pa，已知25C時(shí)在3200Pa壓力下水的氣化熱為2469J?g-1,試計(jì)算此過程的Q、W、^U、^H、^S、^S（環(huán)）、AF及△&值，并判斷該變化過程的方向。二、（12分）在溫度T時(shí)，有兩個(gè)由A和B組成的理想液體混合物，第一個(gè)含1molA和3mol的B，在該溫度下，氣液平衡時(shí)的總蒸氣壓為101325Pa；第二個(gè)含2molA和2molB，相應(yīng)的平衡總蒸氣壓大于101325Pa。當(dāng)加6mol組分C入溶液之后，總壓降到101325Pa。已知純C在該溫度下的飽和蒸氣壓為81060Pa，試計(jì)算純A及純B在該溫度下的飽和蒸氣壓。三、（18分）鈣和鎂的固液二組分體系的相圖如下：1）確定各相區(qū)及AB和MN線的相態(tài)和自由度f*；2）將含鈣40%的混合物700克熔化后，放置冷卻到514C前，可獲得固體化合物最多為若干克？四、(12分)反應(yīng)CuS04?3H20(s)=CuSO4(s)+3H2O(g)，在25°C和50°C時(shí)的Kp0分別為10-6和10-4,(1)計(jì)算該反應(yīng)在50C時(shí)的△rGm0>ArHmB及^rSm0；(2)為使0.01molCuSO4(s)在25C完全轉(zhuǎn)化為三水化合物，至少需要多大壓力的水蒸氣？五、(15分)673K時(shí)將NO2皿)通入反應(yīng)器，測(cè)其壓力為26.66kPa，試求當(dāng)發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)=NO(g)+1/2O2(g)，并進(jìn)行到45.7秒時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)壓力多大？反應(yīng)的活化能是多少？已知該反應(yīng)的速率常數(shù)k與溫度T有如下關(guān)系：lnk(dm3?mol-1?s-1)=-12.8867X103/T(K)+20.27六、(15分)25C時(shí)測(cè)得下列電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.136V，Ag(s)|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl2(P0)|Pt該溫度下的^0(Cl2/Cl-)=1.358V，^0(Ag+/Ag)=0.799V，試求AgCl(s)的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能△rGm0和活度積KSP。2004年吉林大學(xué)碩士試題——物理化學(xué)吉林大學(xué)2004^、(15分)在298K，P0=105Pa壓力下的1dm3O2(理想氣體)，經(jīng)絕熱壓縮到5XP0，消耗功502J，求終態(tài)的溫度T2、熵S2及變化的^H.AG值。已知02的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵Sm0（298K）=205.14J?K-1?mol-1。二（15分）氫醍的蒸氣壓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：s=gl=gT/K405.5436.7465.2489.1P/P00.0013160.013160.052630.1316試求：（1）氫醌的摩爾升華熱△subHm、摩爾氣化熱△vapHm、摩爾熔化熱△fusHm（設(shè)均不隨溫度而改變）；（2）氣、液、固三相共存的溫度和壓力；3）該體系三相共存時(shí)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)及自由度數(shù)。三、（15分）水為溶劑的某稀溶液含有非揮發(fā)性溶質(zhì)，在271.7K時(shí)凝固。（1）求該溶液的正常沸點(diǎn)；（2）在298.2K時(shí)的蒸氣壓（此時(shí)純水的蒸氣壓為3168Pa）；（3）在298.2K時(shí)的滲透壓。（已知水的Kf=1.86K?kg?mol-1,Kb=0.52K?kg?mol-1）四、（15分）丁烯-1催化脫氫制丁二烯的反應(yīng)CH3CH2CH=CH2（g）-CH2=CH-CH=CH2（g）+H2（g）原料氣的組成為丁烯-1:水蒸氣=1：15,操作壓力為2XP。（=202.65kPa），要使丁烯-1的平衡轉(zhuǎn)化率達(dá)到40%,這時(shí)反應(yīng)體系的溫度應(yīng)為多少？已知丁烯-1和丁二烯在25°C時(shí)的△fGm0分別為72.05和153.08kJ?mol-1,在所研究的溫度范圍內(nèi)^rHm0=110.75kJ?mol-1,且與溫度無關(guān)。五（15分）可逆電池H2（g,P0）|HCl（m=0.01mol?kg-1）|AgCl（s）,Ag（s）的電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系為E=-0.096+1.90X10-3T-3.041X10-6T2（1）寫出電極反應(yīng)，電池反應(yīng)；（2）計(jì)算25C時(shí)電池電動(dòng)勢(shì)及電池產(chǎn)生1mol電子電量時(shí)的△rGm、^rSm、^rHm與△rCP,m,熱量Qr、Qp（25°C,上述電池反應(yīng)在電池外恒壓下進(jìn)行時(shí)的熱量）。六、（15分）反應(yīng)NO2（g）-NO（g）+1/202（g），實(shí)驗(yàn)確定速率方程為-d[NO2]/dt=k[NO2]2速率常數(shù)k與溫度的關(guān)系為lnk（dm3?mol-1?s-1）=-12.6X103/T+20.26，求：（1）求在427C時(shí)，由起始?jí)毫?.5X104Pa的NO2,在密閉容器中反應(yīng)到總壓力為3.1X104Pa時(shí)所需要的時(shí)間；（2）求表觀活化能Ea及指前因子A的值。2005年吉林大學(xué)碩士試題——物理化學(xué)吉林大學(xué)2005^、（15分）5mol單原子分子理想氣體始態(tài)的溫度為373.6K，壓力為2.750Mpa,經(jīng)絕熱不可逆壓縮到達(dá)終態(tài)。該過程的△Sm=20.92J?K-1?mol-1。W=6.275kJ。已知Sm。（373.6K）=167.4J?K-1?mol-1。求終態(tài)的溫度P2、V2、T2及過程的^"△^△G'AF。二、（15分）在660.7K時(shí)，金屬K和Hg的蒸氣壓分別是433.2kPa和170.6kPa，在K和Hg的物質(zhì)的量相同的溶液上方，K和Hg的蒸氣壓分別為142.6kPa和1.733kPa，計(jì)算：（1）K和Hg在溶液中的活度和活度系數(shù)；（2）若K和Hg分別為0.5mol，計(jì)算它們的△minG.^minS和△minH。TOC\o"1-5"\h\z三、(15分)將1.1克NOBr放入一55°C抽成真空的體積為1升的容器中加熱到25°C，此時(shí)容器內(nèi)均為氣態(tài)物質(zhì)，總壓力為32424Pa,其中存在以下化學(xué)平衡：2NOBr=2NO+Br2將容器內(nèi)的氣體視為理想氣體，求上述反應(yīng)在25C時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)自由能ArGO。四、(15分)某一級(jí)反應(yīng)在450K和500K時(shí)速率常數(shù)分別為3.67X10-7s-1和5.12X10-5s-1,求該反應(yīng)的活化能Ea和500K時(shí)的活化熵△尹SmO、活化焓△尹HmO。五、(15分)電池Pt,H2(g,P0)|NaOH(aq)|HgO(s),Hg(l),(g),Pt在298K時(shí)的電動(dòng)勢(shì)E=0.9261V。已知△fHmO(HgO,s)=-90.71kJ?mol-1,△￡HmO(H2O,l)=-285.84kJ?mol-1。(1)寫出電極反應(yīng)與電池反應(yīng)；(2)求298K時(shí)電池反應(yīng)的平衡常數(shù)；(3)求308K時(shí)電池的電動(dòng)勢(shì)E。六、(15分)求NO(g)在298.15K及101325Pa時(shí)的摩爾熵。已知NO的0r=2.42K,0V=2690K,電子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)簡(jiǎn)并度皆為2,二能級(jí)間隔△￡=2.473X1O-21J。下圖是二組分體系的固液平衡相圖，根據(jù)相圖回答下列問題：列表寫出用數(shù)字標(biāo)識(shí)的各相區(qū)的相的組合；列表寫出cd、ef、gh、CD、FG各線所代表的體系的相數(shù)、相態(tài)與自由度；在溫度為t1時(shí)，a點(diǎn)可以與o點(diǎn)平衡共存，b點(diǎn)也可以與o點(diǎn)平衡共存。a點(diǎn)與b點(diǎn)二者可否平衡共存？為什么？2006年吉林大學(xué)碩士試題——物理化學(xué)吉林大學(xué)2006^、（15分）1mol單原子分子理想氣體，始態(tài)為202650Pa、11.2dm3，經(jīng)PT=常數(shù)的可逆過程壓縮到終態(tài)為405300Pa，求：（1）終態(tài)的體積和溫度；（2）^U和^H；（3）所作的功。二、（15分）Na在汞齊中的活度a2符合lna2=lnx2+35.7x2,x2為汞齊中Na的摩爾分?jǐn)?shù)，求x2=0.04時(shí)，汞齊中Hg之活度a1（汞齊中只有Na及Hg）。TOC\o"1-5"\h\z三、（15分）CO2的固態(tài)和液態(tài)的蒸氣壓分別由以下兩個(gè)方程給出：lg（Ps/Pa）=11.986-1360K/T；lg（Pl/Pa）=9.729-874K/T計(jì)算：（1）CO2三相點(diǎn)的溫度和壓力；（2）CO2在三相點(diǎn)的熔化熱和熔化熵。四、（15分）硫酸銅的脫水反應(yīng)CuS04?3H20（s）=CuSO4（s）+3H2O（g），在25°C時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kp0=10-6，為了使0.01molCuSO4完全轉(zhuǎn)化為CuS04?3H20（s），問在25C的2dm3容器中加入水蒸氣的量至少應(yīng)是多少？五、（15分）某化合物的分解是一級(jí)反應(yīng)，該反應(yīng)活化能Ea=14.43X104J?mol-1，已知557K時(shí)，該反應(yīng)速率常數(shù)k1=3.3X10-2s-1,現(xiàn)在要控制此反應(yīng)在10min內(nèi)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%,試問反應(yīng)溫度應(yīng)控制多少度？六、（15分）反應(yīng)Zn（s）+CuSO4（a=1）—Cu（s）+ZnSO4（a=1）在電池中進(jìn)行，15°C時(shí)，測(cè)得E=1.0934V,電池的溫度系數(shù)，（1）寫出電池表示式和電極反應(yīng)式；（2）求電池反應(yīng)的△rGm0、^rSm0、△rHm0與Qr；（3）若將該反應(yīng)放在等壓量熱計(jì)內(nèi)進(jìn)行，求反應(yīng)的熱量Qp。吉林大學(xué)2006（綜合題物化部分，50分）（15分）1摩爾某單原子分子理想氣體從T1=298K，P1=5P0的初態(tài)。（a）經(jīng)絕熱可逆膨脹；（b）經(jīng)絕熱恒外壓膨脹到終態(tài)壓力P2=P0。計(jì)算各途徑的終態(tài)溫度T2、及Q、W.AU.AHo（5分）N2分子的轉(zhuǎn)動(dòng)特征溫度0r=2.86K（1）計(jì)算298K的轉(zhuǎn)動(dòng)配分函數(shù)值；（2）計(jì)算298K的N2氣的摩爾轉(zhuǎn)動(dòng)熵Sm